CN108260052A - 用于助听器的音频数据调节电路及助听器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于助听器的音频数据调节电路及助听器设备，其中所述电路包括；用于获取外部听力测试设备的听力测试数据的第一输入接口；用于获取音频数据的第二输入接口；信号处理器，所述信号处理器与所述第一输入接口连接，并与所述第二输入接口连接；编程开关，所述信号处理器通过所述编程开关与所述第一输入接口连接；放大器和音频输出接口，所述放大器的输入端与所述信号处理器的音频输出端连接，所述放大器的输出端与所述音频输出接口连接，本发明的音频数据调节电路及设备延长了续航时间，提升了音频播放质量。
Description
本发明要求在2017年05月09日提交中国专利局、申请号为201720512597.7、名称为“音频数据调节电路及设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及音频处理电子技术领域，尤其涉及一种用于助听器的音频数据调节电路及助听器设备。
背景技术
人耳极具易损性，造成人耳损伤的因素包括病毒、环境噪声、耳毒性药物、遗传等，这些因素能够导致人耳不同程度和状态的听力损伤，严重的可能导致听力残疾。各种耳机和喇叭输出的声音都是线性输出，而人耳听觉功能对接收的声音进行的是非线性调控，由于耳机和喇叭输出的声音与听觉功能不匹配导致听觉“声损伤”，严重者导致听力障碍或者听力残疾。在现实生活中，听力损伤不易觉察，当觉察时可能问题已变得严重或不可逆转了，需要借助助听器或电子耳蜗的帮助，这将增加家庭和社会的负担。
世界卫生组织发布的消息称：目前全球有11亿青少年因为使用耳机可能导致听力损伤。强声会导致耳聋、耳鸣，但是有研究表明：低强度的声音的长时间刺激以及长期累积刺激同样会导致耳聋、耳鸣。在现实生活中，噪声是无处不在的。数据显示，新生儿听力损伤发生率0.1-0.3％，后天发展到10％左右，50％的60岁人口中有不同程度的听损，在这个听损发生、发展过程中，各种环境声音对听损的贡献率达到25％，即听损与不科学的接受声刺激或不科学使用听觉直接相关。
声音是动态变化的，尤其是音乐和自然界的声音，具有较大的声压动态范围，其最小声压级和最大声压级相差可超过30dBspl。目前聆听音乐或接听电话等外界音源通常使用耳机，耳机接受播放装置输入的音频信号把声音通过音量控制后输入到人耳，而耳机输出的声音对人耳听阈范围的各频率的声音的音量调节是一致的(各频率的声音同时放大或降低音量，是一种线性变化)，并非按照使用者的实际听力状态进行调节输出。对于一些耳科疾病患者，由于其感受声音的内耳神经元对外界传入的各频率的声音的响应阈值不同。例如，高频听力损伤的人群，其对高频声音的响应阈值更高，需要更大的音量才能听到。因此高频听力损伤的人群使用普通耳机听音乐时需要把输入人耳的音乐的整体音量调高才能听到音乐中高频部分的声音，而这种整体音量增长也将增强低频声音的能量。这对于高频听力损伤的人群中低频听力没有损伤人来说将会造成感受低频声音的内耳神经元的损伤，长久下来产生听损或耳鸣。
助听器设备的出现在一定程度上解决了以上问题，然而，实践表明，现有的助听器设备存在续航时间短，音频播放质量差的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种音频数据调节电路及设备，用于至少解决现有技术中助听器的电路设计不能够根据人耳实际听力状况来调节输出的音频数据的技术问题。
一方面，本发明实施例提供一种音频数据调节电路，其包括；用于获取外部听力测试设备的听力测试数据的第一输入接口；用于获取音频数据的第二输入接口；信号处理器，所述信号处理器与所述第一输入接口连接，并与所述第二输入接口连接；编程开关，所述信号处理器通过所述编程开关与所述第一输入接口连接；放大器和音频输出接口，所述放大器的输入端与所述信号处理器的音频输出端连接，所述放大器的输出端与所述音频输出接口连接。
在一些实施例中，所述第二输入接口为蓝牙音频输入接口和/或3.5mm音频输入接口和/或麦克风输入接口。
在一些实施例中，所述信号处理器为数字信号处理器，所述音频数据调节电路还包括与所述数字信号处理器连接的中央处理器；
所述中央处理器与所述编程开关连接以控制听力测试数据的获取；
所述中央处理器与所述第二输入接口连接以控制音频数据的获取。
另一方面本发明实施例还提供一种助听器设备，其包括上述任一项所述的音频数据调节电路。
在一些实施例中，助听器设备还包括与所述中央处理器连接的电源管理装置，所述电源管理装置包括与所述中央处理器连接的充电管理单元，与所述充电管理单元连接的锂电池单元，与所述锂电池单元连接的低压差线性稳压器。
在一些实施例中，助听器设备还包括与所述中央处理器连接的显示屏装置和按键装置。
在本发明的音频数据调节电路及设备中，一方面，通过设置编程开关能够实现控制第一输入接口与信号处理器之间的连通与否，从而能够只在信号处理器需要接收听力测试数据时接通第一输入接口与信号处理器。从而避免了第一输入接口与信号处理器之间保持长连接而导致的功耗问题，延长了音频数据调节电路的续航时长；另一方面，通过在音频输出接口和音频播放接口间增加放大器避免了音频数据传输过程中的衰减导致的音频数据播放不清晰的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的音频数据调节电路的一实施例的电路原理框图；
图2为本发明的音频数据调节电路的又一实施例的电路原理框图；
图3为本发明的音频数据调节电路中的数字信号处理器及外围电路的电路原理图；
图4为本发明的音频数据调节电路中的中央处理器及外围电路的电路原理图；
图5为本发明音频数据调节电路的蓝牙输入模块的电路原理图；
图6为本发明音频数据调节电路的充电管理单元的电路原理图；
图7为本发明音频数据调节电路的锂电池单元的电路原理图；
图8为本发明音频数据调节电路的低压差线性稳压器的电路原理图。
附图标记说明：
R1-R62电阻，C1-C71电容，L1-L17电感，晶振Y1。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如图1所示，本发明的一实施例的音频数据调节电路，包括；用于获取外部听力测试设备的听力测试数据的第一输入接口2；用于获取音频数据的第二输入接口3；信号处理器1，所述信号处理器1与所述第一输入接口2连接以对所述听力测试数据进行分析处理生成音频调节模型，所述信号处理器1与所述第二输入接口3连接以利用所述音频调节模型对所述音频数据进行音频调节；与所述信号处理器1连接的音频输出接口4。音频数据调节电路还包括编程开关5，所述信号处理器1与所述第一输入接口2连接为：所述信号处理器1通过所述编程开关5与所述第一输入接口2连接。音频数据调节电路还包括放大器6，所述放大器6的输入端与信号处理器1连接，所述放大器的输出端与所述音频输出接口连接。
本实施例中的编程开关为一个模拟开关，通过本模拟开关能够控制第一输入接口与信号处理器之间的连通与否，从而能够只在信号处理器需要接收听力测试数据时接通第一输入接口与信号处理器。从而避免了第一输入接口与信号处理器之间保持长连接而导致的功耗问题，延长了音频数据调节电路的续航时长。此外，通过在信号处理器1和音频输出接口间增加放大器避免了音频数据传输过程中的衰减导致的音频数据播放不清晰的缺陷。
在一些实施例中，所述信号处理器为数字信号处理器，所述音频数据调节电路还包括与所述数字信号处理器连接的中央处理器；
所述中央处理器与所述编程开关连接以控制听力测试数据的获取；
所述中央处理器与所述第二输入接口连接以控制音频数据的获取。
本实施例中通过设置中央处理器与数字信号处理器1以及编程开关和第二输入接口3连接的实现了整个音频数据调节电路的协调工作，减轻了数字信号处理器1的工作负荷，可以实时检测和控制整个音频数据调节电路的各个部分(数字信号处理器1、第一输入接口2、第二输入接口03)的工作状态。
如图2所示，为本发明的音频信号调节电路的一实施例的电路原理图，其中数字信号处理器1(DSP处理器21)通过编程开关211与通讯接口22连接，并且DSP经放大器212后连接至音频播放接口26。型号为STM32F103C8T6的中央处理器分别于编程开关211、蓝牙音频输入模块/3.5MM音频输入接口/麦克风输入23(第二输入接口)连接。此外，中央处理器24还与电源管理装置连接，所述电源管理装置包括与中央处理器24连接的充电管理单元251，与所述充电管理单元251连接的锂电池单元252，与所述锂电池单元252连接的低压差线性稳压器253。中央处理器24还与显示屏装置26和按键装置27连接。
如图3所示，为本发明的音频数据调节电路中的数字信号处理器及外围电路的电路原理图，包括由两个DSP芯片SB3231、MIC1以及三极管Q1-Q4所构成的电路相互连接成的数字信号处理电路，由模拟开关芯片TS3A4419构成的编程开关211以及由放大器芯片TPA6112构成的放大器212。
如图4所示，为本发明的音频数据调节电路中的中央处理器及外围电路的电路原理图，包括由型号为STM32F103C8T6的单片机24构成的单片机电路，由LCD00594构成的显示屏电路26和由按键KEY1-KEY4以及电阻构成的按键电路27。此外，还包括用于调试的调试接口电路CON5。
如图5所示，为本发明的音频数据调节电路中的蓝牙输入模块的电路原理图，包括由信号为BCM57E的蓝芯片构成的蓝牙电路以及由型号为TPA6112的放大器芯片U3构成的放大电路。
如图6所示，为本发明的音频数据调节电路中的充电管理单元25的原理图，其包括芯片AIC1896和芯片SGM2007-3.3以及外围元器件构成(开关SW1，电感L14-L16、电容C62、电容C60、电容C55-C57、电容C53、电容C49-C51、电容C45-C46、二极管D1、电阻R50-51、电阻R54)。
如图7所示，为本发明的音频数据调节电路中的锂电池单元的原理图，包括型号为LTC4054的芯片以及外围元器件(锂电池BAT1、电容C67-C68、电容C70、电阻R60).
如图8所示为本发明的音频数据调节电路中的低压差线性稳压器的原理图，包括型号为LT1762EMS8的芯片以及外围元器件(电容C37-C38、电容C41、电容C47-C48、电阻R48-R49、电阻R45、电感L13)。
另一方面，本发明实施例还提供一种助听器设备，其包括上述任一项所述的音频数据调节电路。
在一些实施例中，助听器设备还包括与所述数字信号处理器连接的中央处理器；
所述中央处理器与所述编程开关连接以控制听力测试数据的获取；
所述中央处理器与所述第二输入接口连接以控制音频数据的获取。
在一些实施例中，助听器设备还包括与所述中央处理器连接的电源管理装置，所述电源管理装置包括与所述中央处理器连接的充电管理单元，与所述充电管理单元连接的锂电池单元，与所述锂电池单元连接的低压差线性稳压器。
在一些实施例中，助听器设备还包括与所述中央处理器连接的显示屏装置和按键装置。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种用于助听器的音频数据调节电路，其特征在于，包括；
用于获取外部听力测试设备的听力测试数据的第一输入接口；
用于获取音频数据的第二输入接口；
信号处理器，所述信号处理器与所述第一输入接口连接，并与所述第二输入接口连接；
编程开关，所述信号处理器通过所述编程开关与所述第一输入接口连接；
放大器和音频输出接口，所述放大器的输入端与所述信号处理器是音频输出端连接，所述放大器的输出端与所述音频输出接口连接。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二输入接口为蓝牙音频输入接口和/或3.5mm音频输入接口和/或麦克风输入接口。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号处理器为数字信号处理器，所述电路还包括与所述数字信号处理器连接的中央处理器；
所述中央处理器与所述编程开关连接以用于控制听力测试数据的获取；
所述中央处理器与所述第二输入接口连接以用于控制音频数据的获取。
4.一种助听器设备，其特征在于，包括权利要求1所述的用于助听器的音频数据调节电路。
5.根据权利要求4所述的助听器设备，其特征在于，所述信号处理器为数字信号处理器，所述电路还包括与所述数字信号处理器连接的中央处理器；所述中央处理器与所述编程开关连接以用于控制听力测试数据的获取；所述中央处理器与所述第二输入接口连接以控制音频数据的获取。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括与所述中央处理器连接的电源管理装置，所述电源管理装置包括与所述中央处理器连接的充电管理单元，与所述充电管理单元连接的锂电池单元，与所述锂电池单元连接的低压差线性稳压器。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括与所述中央处理器连接的显示屏装置和按键装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180706 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |