CN107371101B - 收音设备及检测该收音设备是否处于使用状态的方法 - Google Patents

Abstract

一种收音设备包括有扬声器、麦克风及处理单元。扬声器用以发出具有第一频率的测试声。麦克风用以接收外部声音。处理单元与扬声器及麦克风电性连接，用以检测外部声音的频率范围是否包含第一频率，并检测该外部声音的能量是否超过一预设能量值，且在该外部声音的频率范围包含第一频率，而外部声音的能量未超过预设能量值时，判定收音设备处于一使用状态。

Description

收音设备及检测该收音设备是否处于使用状态的方法

技术领域

本发明关于一种收音设备，特别是一种同时具有扬声器及麦可风的收音设备。

背景技术

许多收音设备，例如助听器，一旦其麦克风与扬声器过于接近，扬声器会发出尖锐恼人的高音。由于使用者使用过程，多半是不经意使二者过于靠近，因而此种称为“声音反馈”的现象的产生，会让使用者在使用时突然地被惊吓到，造成使用经验上的不愉快。

因此，实有必要思考一种可减少或消除“声音反馈”现象产生的方法，以解决前述问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可检测收音设备使用状态的方法及该收音设备。

为达成上述的目的，本发明公开的收音设备包括有扬声器、麦克风及处理单元。扬声器用以发出具有第一频率的测试声。麦克风用以接收外部声音。处理单元与扬声器及麦克风电性连接，其中处理单元包括有音频检测模块、音量检测模块及控制模块。音频检测模块用以检测外部声音的频率范围是否包含第一频率。音量检测模块用以检测外部声音的能量是否超过一预设能量值。控制模块用以在外部声音的频率范围包含第一频率，且外部声音的能量未超过预设能量值时，判定收音设备处于一使用状态。

本发明公开的检测收音设备是否处于使用状态的方法适用于收音设备，收音设备包括有扬声器及麦克风。本发明的检测收音设备是否处于使用状态的方法包括下列步骤：通过扬声器发出具有第一频率的测试声；通过麦克风接收外部声音；检测外部声音的频率范围是否包含第一频率；以及，检测外部声音的能量是否超过一预设能量值。藉由上述的步骤，若外部声音的频率范围包含第一频率，且外部声音的能量未超过预设能量值，判定收音设备处于一使用状态。

附图说明

图1为本发明的收音设备的装置架构图。

图2为本发明的检测收音设备是否处于使用状态的方法的步骤流程图。

图3为表示测试声及一般声音的频率范围分布。

图4为表示电子装置处于使用状态的第一实施示意图。

图5为表示电子装置非处于使用状态的第一实施示意图。

图6为表示电子装置处于使用状态的第二实施示意图。

图7为表示电子装置非处于使用状态的第二实施示意图。

附图标记为：

收音设备1 扬声器10

麦克风20 处理单元30

数字信号处理器31 微控制器32

音频检测模块321 音量检测模块323

控制模块325 声音放大器40

测试声S

具体实施方式

为能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。

以下请先参考图1关于本发明的收音设备额装置架构图。

如图1所示，在本发明之一实施例中，本发明的收音设备1包括有扬声器10、麦克风20、处理单元30及声音放大器40。在本发明的具体实施例中，收音设备1为助听器，但本发明不以此为限。

在本发明之一实施例中，扬声器10用以发出具有第一频率的测试声S，其中第一频率为X赫兹(Hz)，8000≦X≦40000，较佳者，测试声S的频率约20000赫兹，且测试声S的音量不超过20分贝(dB)，惟本发明不以此为限。

在本发明之一实施例中，麦克风20用以接收外部声音，即麦克风20可接收外界的声音，包含由扬声器10发出的测试声S。声音传递至麦克风20后，可使麦克风20产生输入声音信号，且输入声音信号会被传送到处理单元30进行处理。

在本发明之一实施例中，处理单元30系与扬声器10及麦克风20电性连接，处理单元30包括有数字信号处理器31及微控制器32。数字信号处理器31系用以对麦克风20传来的输入声音信号进行处理，以对应产生输出声音信号。输出声音信号会被传送至声音放大器40。

在本发明之一实施例中，处理单元30的微控制器32中包括有音频检测模块321、音量检测模块323及控制模块325。需注意的是，上述各个模块除可配置为硬件装置、软件程序、韧体或其组合外，亦可藉电路回路或其他适当型式配置；并且，各个模块除可以单独的型式配置外，亦可以结合的型式配置。一个较佳实施例是各模块皆为软件程序储存于微控制器的内存(图未示)上，藉由微控制器中的一处理器(图未示)执行各模块以达成本发明的功能。此外，本实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域之通常知识者应可理解，上述各模块或器件未必皆为必要。且为实施本发明，亦可能包含其他较细节的现有模块或器件。各模块或器件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或器件。

在本发明之一实施例中，音频检测模块321用以检测麦克风20接收到的外部声音的频率范围是否包含第一频率，但不包含第二频率及第三频率，其中第二频率为Y赫兹，X-1000＜Y＜X，而第三频率为Z赫兹，X＜Z＜X+1000。

在本发明之一实施例中，音量检测模块323系与音频检测模块321信号连接，音量检测模块323用以检测麦克风20接收到的外部声音的能量是否超过一预设能量值。

在本发明之一实施例中，控制模块325与音量检测模块323信号连接，控制模块325用以在麦克风20接收到的外部声音的频率范围包含第一频率，但不包含第二频率及第三频率，且该外部声音的能量未超过预设能量值时，判定收音设备1处于一使用状态。有关收音设备1的使用状态的描述以及频率与音量检测的目的，以下将会有更详细之说明，在此暂不予赘述。

在本发明之一实施例中，声音放大器40与处理单元30电性连接，声音放大器40用以放大由处理单元30的数字信号处理器31所产生的输出声音信号，并将放大后的输出声音信号传送至扬声器10进行声音的播放。

接着，请一并参考图1至图7，其中图2为本发明的检测收音设备是否处于使用状态的方法的步骤流程图，以下将配合图1及图3至图7，依序说明图2所示的各步骤。需注意的是，以下虽是以前述的收音设备1为例，说明本发明公开的检测收音设备是否处于使用状态的方法，但本发明的检测收音设备是否处于使用状态的方法并不以应用于前述的收音设备1为限。

首先，执行步骤S1：通过扬声器发出具有第一频率的测试声。

本发明公开的检测收音设备是否处于使用状态的方法可适用例如图1所示的收音设备1，其中收音设备1包括扬声器10及麦克风20。方法执行的第一步，处理单元30的微控制器32会控制扬声器10(即微控制器32产生并输出一输出声音信号至扬声器10)发出具有第一频率的测试声S；在本发明的实施例中，第一频率为X赫兹(Hz)，8000≦X≦40000，较佳者如图3所示，由测试声S的频率范围可接近单一频率20000赫兹(即X实质上为20000)。

执行步骤S2：通过麦克风接收外部声音。

收音设备1的麦克风20可随时接收来自外界的声音，包含由扬声器10发出的测试声S。

执行步骤S3：检测外部声音的频率范围是否包含第一频率，且不包含第二频率及第三频率。

由于麦克风20可接收任何声音，因此，在本发明的实施例中，为确认麦克风20接收到的外部声音确实为测试声S，于步骤S2完成后，处理单元30的音频检测模块321会去检测所接收到的外部声音的频率范围是否包含有第一频率。此外，为避免将来自外界的声音误判为测试声，因此，进一步地，音频检测模块321也会检测所接收到的外部声音的频率范围是否不包含第二频率及第三频率。第二频率及第三频率为与第一频率相近之频率，其中第二频率为Y赫兹，X-1000＜Y＜X，而第三频率为Z赫兹，X＜Z＜X+1000。举例而言，假设第一频率如上所述为20000赫兹，则第二频率为19001～19999赫兹，而第三频率为20001～20999。

如图3所示，由于一般自然界产生的声音的频率范围较大，亦即通常会涵盖较大范围的带宽。反之，由于本发明设定产生的测试声S的频率范围接近单一频率，因此，一旦进一步地检测出所接收到的外部声音的频率范围并未包含第二频率及第三频率时，即可判定所接收到的外部声音为测试声S。如果检测到所接收的外部声音的频率范围未包含第一频率，或者更包含有第二频率或第三频率时，则不执行步骤S4。

执行步骤S4：检测外部声音之能量是否超过一预设能量值。

在本发明之一实施例中，步骤S3完成后，如果检测到麦克风20接收的外部声音的频率范围包含第一频率，但不包第二频率及第三频率时，即在可判定该外部声音为测试声S的情形下，进一步地音量检测模块323会去检测该外部声音的能量是否超过预设能量值(例如：10dB)。

如图1及图4所示，在本发明之一实施例中，当使用者正在使用收音设备1，即收音设备1处于使用状态时，收音设备1的扬声器10会置于使用者的耳旁，而麦克风20则会垂挂在胸前，因此，扬声器10与麦克风20会相距一定的距离以上。反之，如图5所示，当使用者不使用收音设备1，而欲将收音设备1收放于某处时，多半会使扬声器10接近麦克风20至该一定距离以内，以减少收纳所需的空间。因此，此处收音设备1处于使用状态指的是扬声器10与麦克风20距离一预设距离(例如：60公分以上)以上。由于在使用状态下，收音设备1的扬声器10与麦克风20会相距预设距离以上，此时，麦克风20所接收到的测试声S的能量不会超过预设能量值。反之，在非使用状态下，扬声器10与麦克风20的距离会小于预设距离，此时，麦克风20所接收到的测试声S的能量即会超过预设能量值。故当检测出麦克风20所接收的外部声音确为测试声S，而其能量不超过预设能量值时，即可据此判定收音设备1正处于使用状态(步骤S5)。反之，如果检测出该外部声音虽为测试声S，但其能量超过预设能量值时，即可据此判定收音设备1非处于使用状态。

如图1及图6所示，在本发明另一实施例中，当使用者正在使用收音设备1，亦即收音设备1处于使用状态时，收音设备1的扬声器10会置于耳旁，而麦克风20则会置于耳后，二者间会隔着耳廓。反之，如图7所示，一旦使用者拿下收音设备1，则扬声器10与麦克风20间便不会有物体阻隔。因此，在此一实施例中，收音设备1处于使用状态指的是扬声器10与麦克风20间隔有一物体。在此实施例中，由于在使用状态下，收音设备1之扬声器10与麦克风20会相隔一物体，因而此时麦克风20所接收到的测试声S的能量不会超过预设能量值。反之，在非使用状态下，扬声器10与麦克风20间由于没有了物体的阻隔，因此，麦克风20所接收到的测试声S的能量会超过预设能量值。故当检测出麦克风20所接收的外部声音确为测试声S，而其能量不超过预设能量值时，即可据此判定收音设备1正处于使用状态(步骤S5)。反之，如果检测出该外部声音虽为测试声S，但其能量超过预设能量值时，即可据此判定收音设备1非处于使用状态。

执行步骤S6：控制声音放大器暂停放大麦克风所接收到的声音，或减少放大麦克风所接收到的声音的音量。

一旦判定收音设备1非处于使用状态，亦即当检测出所接收的外部声音的频率范围包含第一频率，但不包含第二频率即第三频率，且该外部声音的能量超过预设能量值时，为免扬声器10因麦克风20太过于接近，导致“声音反馈”现象产生，此时，处理单元30的微控制器32的控制模块325会控制声音放大器40暂停放大麦克风20所接收到的声音，或减少放大麦克风20所接收到的声音的音量。

经由前揭说明可知，本发明公开的方法可藉由检测测试声S的能量大小，以判定收音设备1是否正处于使用状态，并在收音设备1非处于使用状态时，暂停放大麦克风20所接收到的声音，或减少放大麦克风20所接收到的声音的音量，以避免“声音反馈”现象的产生。此外，通过声音频率检测结果的判断，可确认麦克风20接收的声音为测试声S，以避免误判声音的来源。

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于现有技术的特征。惟应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (12)

1.一种收音设备，其特征在于，包括：

一扬声器，用以发出具有一第一频率的一测试声，其中该第一频率为X赫兹；

一麦克风，用以接收一外部声音；

一处理单元，与该扬声器及该麦克风电性连接，该处理单元包括：

一音频检测模块，用以检测该外部声音的频率范围是否包含该第一频率及一第二频段，该第二频段为Y赫兹，X-1000＜Y＜X；

一音量检测模块，用以检测该外部声音的能量是否超过一预设能量值；以及

一控制模块，用以在该外部声音的频率范围包含该第一频率但不包含该第二频段，且该外部声音的能量未超过该预设能量值时，判定该收音设备处于一使用状态。

2.如权利要求1所述的收音设备，其特征在于，该音频检测模块更用以检测该外部声音的频率范围是否包含一第三频率，该第三频率为Z赫兹，X＜Z＜X+1000；该控制模块用以在该外部声音的频率范围包含该第一频率，但不包含该第二频段及该第三频率，且该外部声音的能量未超过该预设能量值时，判定该收音设备处于该使用状态。

3.如权利要求1或2所述的收音设备，其特征在于，8000≦X≦40000。

4.如权利要求1所述的收音设备，其特征在于，更包括一声音放大器，该声音放大器与该处理单元电性连接；当该外部声音的频率范围包含该第一频率，且该外部声音的能量超过该预设能量值时，该控制模块更用以控制该声音放大器暂停放大该麦克风所接收到的声音，或减少放大该麦克风所接收到的声音的音量。

5.如权利要求1所述的收音设备，其特征在于，该收音设备处于该使用状态是指该扬声器与该麦克风距离一预设距离以上。

6.如权利要求1所述的收音设备，其特征在于，该收音设备处于该使用状态是指该扬声器与该麦克风间隔有一物体。

7.一种检测收音设备是否处于使用状态的方法，适用于一收音设备，该收音设备包括一扬声器及一麦克风，其特征在于，该方法包括下列步骤：

通过该扬声器发出具有一第一频率的一测试声，其中该第一频率为X赫兹；

通过该麦克风接收一外部声音；

检测该外部声音的频率范围是否包含该第一频率及一第二频段，该第二频段为Y赫兹，X-1000＜Y＜X；以及

检测该外部声音的能量是否超过一预设能量值；

藉由上述的步骤，若该外部声音的频率范围包含该第一频率但不包含该第二频段，且该外部声音的能量未超过该预设能量值，判定该收音设备处于一使用状态。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，更包括下列步骤：

检测该外部声音的频率范围是否包含一第三频率，其中该第三频率为Z赫兹，X＜Z＜X+1000；

藉由上述的步骤，若该外部声音的频率范围包含该第一频率，但不包该第二频段及该第三频率，且该外部声音的能量未超过该预设能量值，判定该收音设备处于该使用状态。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，8000≦X≦40000。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该收音设备更包括一声音放大器；当该外部声音的频率范围包含该第一频率，且该外部声音的能量超过该预设能量值时，该方法更包括下列步骤：

控制该声音放大器暂停放大该麦克风所接收到的声音，或减少放大该麦克风所接收到的声音的音量。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该收音设备处于该使用状态是指该扬声器与该麦克风距离一预设距离以上。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该收音设备处于该使用状态是指该扬声器与该麦克风间隔有一物体。

Images