CN106303788A - 数字耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数字耳机，包括线控盒、设置在线控盒内的电路板，以及位于电路板上的控制芯片，通过控制芯片将人耳听音的频率范围20～20KHz按照1/12倍频程分为121个不同的频点；向各个频点发送一系列的单频信号，单频信号从‑60DBv起按照2DBv的增幅逐步增加，频率范围限制在‑60DBv～‑20DBv的范围内；根据向频点发送的一系列单频信号，检测该频点人耳听到的信号阈值，并逐个确定与所有频点相对应的信号阈值；根据各频点的信号阈值确定阈值曲线；根据阈值曲线确定对应的反向曲线，并将阈值曲线及对应的反向曲线进行叠加，确定平直声学信号并输出。利用上述发明能够识别不同人耳对不同频点的可听阈值，从而起到平衡不同人听到的耳机音量，优化耳机音质。

Description

数字耳机
技术领域
本发明涉及声学技术领域，更为具体地，涉及一种数字耳机。
背景技术
数字耳机和普通耳机均包括耳机壳、线材和扬声器单体/喇叭，此外，数字耳机还包括用于数据存储和处理的芯片，数字耳机内的芯片和放大器，能够将数字信号转化为可以被人耳识别的模拟信号，并放大输出至喇叭，为用户带来更佳的听音体验。
但是，目前的数字耳机没有充分考虑不同用户对不同频点的声音响度的可听阈值不同，例如，针对同一声音响度，有些用户会觉得声音过大，而有些用户会觉得声音过小等，从而不能满足不同用户的听音需求。
此外，现有耳机只能针对某些频段进行特定的EQ(Equalizer，均衡器)补偿，而不能实现不同人耳的特定需求。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种数字耳机，以解决目前耳机不能根据用户的不同需求自动调节人耳可听阈值的问题。
根据本发明提供一种数字耳机，包括线控盒、设置在线控盒内的电路板，以及位于电路板上的控制芯片，通过控制芯片将人耳听音的频率范围20～20KHz按照1/12倍频程分为121个不同的频点；向各个频点发送一系列的单频信号，单频信号从-60DBv起按照2DBv的增幅逐步增加，频率范围限制在-60DBv～-20DBv的范围内；根据向频点发送的一系列单频信号，检测该频点人耳听到的信号阈值，并逐个确定与所有频点相对应的信号阈值；根据各频点的信号阈值确定阈值曲线；根据阈值曲线确定对应的反向曲线，并将阈值曲线及对应的反向曲线进行叠加，确定平直声学信号并输出。
此外，优选的方案是，在线控盒上设置有音量加键、音量减键和接听按键。
此外，优选的方案是，在根据阈值曲线确定对应的反向曲线时，同时按下音量加键和接听按键，或者同时按下音量减键和接听按键，控制控制芯片将阀值曲线进行幅值反向。
此外，优选的方案是，还包括穿过线控盒设置的耳机线；在耳机线的一端设置有插头，在耳机线的另一端设置有耳塞。
此外，优选的方案是，在耳塞内设置有与耳机线导通的喇叭单体，平直声学信号通过喇叭单体输出。
利用上述根据本发明的数字耳机，将20～20KHz的频率范围按照1/12倍频程分为121个不同的频点，并向各个频点发送一系列的单频信号，单频信号从-60DBv起按照2DBv的增幅逐步增加，频率范围限制在-60DBv～-20DBv的范围内，从而检测人耳在不同频点的可听阈值，最终确定阈值曲线，根据阈值曲线确定平直声学信号传输至人耳，当不同用户佩戴耳机后，可以自动调节人耳可听阈值，优化耳机音质，提高用户体验。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的数字耳机的频点分布图；
图2为根据本发明实施例的数字耳机的各频段信号阈值分布图；
图3为根据本发明实施例的阈值曲线图；
图4为根据本发明实施例的反向曲线图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
为详细描述本发明实施例的数字耳机，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
本发明实施例的数字耳机，包括线控盒、设置在线控盒内的电路板，以及位于电路板上的控制芯片，通过控制芯片将人耳听音的频率范围20～20KHz按照1/12倍频程分为121个不同的频点。图1示出了20～20KHz之间的121个不同的频点列表，即20Hz、21.2Hz、22.4Hz……20000Hz。
其中，人耳听音的频率范围为20Hz到20KHz，在声音信号频谱分析时一般不需要对每个频率成分进行具体分析。为了方便起见，把20Hz到20KHz的声频范围分为几个段落，每个频带成为一个频程，频程的划分采用恒定带宽比，即保持频带的上、下限之比为一常数。实验证明，当声音的声压级不变而频率提高一倍时，听起来音调也提高一倍。
若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为2，这样划分的每一个频程称1倍频程，简称倍频程。如果在一个倍频程的上、下限频率之间再插入两个频率，使4个频率之间的比值相同(相邻两频率比值＝1.26倍)，这样一个倍频程划分为3个频程，称这种频程为1/3倍频程，以此类推。
然后，向各个频点发送一系列的单频信号，单频信号在-60DBv～-20DBv的范围内按照2DBv逐步增加，即单频信号从-60DBv起按照2DBv的增幅逐步增加，频率范围限制在-60DBv～-20DBv的范围内；形成的单频信号依次为-60DBv(dBv)、-58DBv、-56DBv……-22DBv、-20DBv。
其次，根据向单个频点发送的上述一系列单频信号，检测该频点人耳听到的信号阈值，并逐个确定与所有频点相对应的信号阈值。
例如，在20Hz频点时，通过控制芯片向耳机发送-60DBv、-58DBv、……-20DBv等单频信号，然后检测人耳在该频点的可听阈值为-51dBv；
在21.2Hz频点时，通过控制芯片向耳机发送-60DBv、-58DBv、……-20DBv等单频信号，然后检测人耳在该频点的可听阈值为-50dBv；
在21.2Hz频点时，通过控制芯片向耳机发送-60DBv、-58DBv、……-20DBv等单频信号，然后检测人耳在该频点的可听阈值为-49dBv；
按照上述情况依次类推，直至确定20～20KHz内的121个频点的所有对应的可听阈值，并确定对应的各频段信号阈值分布，如图2所示。
然后，根据各频点及其对应的信号阈值(各频段信号阈值分布)确定如图3所示的阈值曲线，该阈值曲线的横轴表示频率(单位，Hz)，纵轴表示对应的信号阈值(单位，dBv)。进而，根据阈值曲线确定如图4所示对应的反向曲线，该反向曲线通过在阈值曲线的基础上进行幅值反向获取。
最后，将确定的阈值曲线和对应的反向曲线进行叠加，确定平直声学信号并输出，使得最终输出的信号与用户的可听阈值相对应，从而平衡不同人耳听到的耳机音量的大小。
在本发明的一个具体实施方式中，在线控盒上还设置有音量加键、音量减键和接听按键。在根据阈值曲线确定对应的反向曲线时，可以同时按下音量加键和接听按键，或者同时按下音量减键和接听按键，以控制控制芯片将阀值曲线进行幅值反向的操作。
需要说明的是，确定反向曲线的按键在不同结构的耳机中，可以进行不同方式的组合，能够避免与原按键的功能相冲突即可，例如，采用三个按键同时组合的方式。
在本发明的另一具体实施方式中，数字耳机还包括穿过线控盒设置的耳机线；在耳机线的一端设置有与外部终端设备相导通的插头，在耳机线的另一端设置有耳塞；其中，在耳塞内设置有与耳机线导通的喇叭单体，平直声学信号通过喇叭单体输出，并被人耳拾取。
通过上述实施方式可以看出，本发明实施例的数字耳机，将20～20KHz范围按照1/12倍频程分为121个不同的频点，并向各个频点发送一系列的单频信号，单频信号从-60DBv起按照2DBv的增幅逐步增加，频率范围限制在-60DBv～-20DBv的范围内，可以识别不同用户人耳对于不同频点的可听阈值，从而根据不同的用户自动调节耳机可听的阈值，确保每个用户均能听到属于自己的合适音量，优化耳机音质，提高用户的听觉体验。
如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的数字耳机。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的数字耳机，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (5)

1.一种数字耳机，包括线控盒、设置在所述线控盒内的电路板，以及位于所述电路板上的控制芯片，其特征在于，
通过所述控制芯片将人耳听音的频率范围20～20KHz按照1/12倍频程分为121个不同的频点；
向各个频点发送一系列的单频信号，所述单频信号从-60DBv起按照2DBv的增幅逐步增加，频率范围限制在-60DBv～-20DBv的范围内；
根据向所述频点发送的一系列单频信号，检测该频点人耳听到的信号阈值，并逐个确定与所有频点相对应的信号阈值；
根据各频点的信号阈值确定阈值曲线；
根据所述阈值曲线确定对应的反向曲线，并将所述阈值曲线及对应的反向曲线进行叠加，确定平直声学信号并输出。
2.如权利要求1所述的数字耳机，其特征在于，
在所述线控盒上设置有音量加键、音量减键和接听按键。
3.如权利要求2所述的数字耳机，其特征在于，还包括
在根据所述阈值曲线确定对应的反向曲线时，同时按下所述音量加键和所述接听按键，或者同时按下所述音量减键和所述接听按键，控制所述控制芯片将所述阀值曲线进行幅值反向。
4.如权利要求1所述的数字耳机，其特征在于，还包括穿过所述线控盒设置的耳机线；
在所述耳机线的一端设置有插头，在所述耳机线的另一端设置有耳塞。
5.如权利要求4所述的数字耳机，其特征在于，
在所述耳塞内设置有与所述耳机线导通的喇叭单体，所述平直声学信号通过所述喇叭单体输出。
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