CN109792572A - 自适应电子听力保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子听力保护装置。电子听力保护装置包括放大器和扬声器，以将声音诸如会话中继到听力保护的用户。听力保护装置提供自适应枪声识别和抑制技术。

Description

自适应电子听力保护装置
背景技术
人们在处于大声或嘈杂的环境中时常常佩戴听力保护装置。听力保护装置可减少用户的耳部所暴露的噪声的量。在一些情况下，用户可能想要听到一些噪声，诸如来自其周围的人的会话或命令、音乐、通过输入声源递送的其它娱乐或其它通信(例如，AM/FM无线电传输、蓝牙传输或来自其它收发器的通信)。如果用户佩戴听力保护装置，那么要听到这些期望的噪声可能是困难的或不可能的。因此，需要使听力保护装置的用户仍然能够听到一些外部噪声，同时仍然减少大声的或不期望的噪声。
一些系统倾向于减少或衰减比必要时更多的声音，这保护了听觉，但是佩戴者被排除在关键的声音信息之外，诸如关于她或他的噪声，或者包含重要信息的会话。需要使保护适应佩戴者所经历的声音，以便为相对较大的枪声提供增强的保护，同时增加听觉的清晰度和佩戴者对所遇到的各种声音的舒适度。
发明内容
本发明提供了一种自适应听力保护系统。该系统包括提供输入信号的左麦克风和右麦克风；以及峰值检测器，该峰值检测器与可调节放大器通信，以感测高振幅声音并衰减所述可调节放大器的增益，所述峰值检测器进一步与低通滤波器通信，所述低通滤波器可控制地过滤来自所述可调节放大器的信号，其中所述峰值检测器包括用于比较所述输入信号的可调节阈值，所述峰值检测器进一步被配置为基于所述输入信号的输入能量提供可调节衰减。
本公开还提供了一种用于在高噪声环境中突出语音信号的方法。该方法包括检测感兴趣的频谱中的语音信号；检测与背景噪声信号相关联的噪声水平；选择一个或多个滤波器，从而限定具有第一截止频率和第二截止频率的频带；至少部分地基于检测到的噪声水平来修改频带的宽度；以及将噪声信号衰减到低于第一截止频率并高于第二截止频率。
附图说明
图1是根据一个实施方案的听力保护器的透视图。
图2是根据一个实施方案的某些听力保护器部件的示意图，
图3是示出根据一个实施方案的信号处理流程的框图。
图4是示出根据一个实施方案的高能量枪声和/或高回声环境以及低能量枪声和/或低回声环境的声压水平随时间的曲线图。
图5是示出根据一个实施方案的高能量枪声和/或高回声环境以及低能量枪声和/或低回声环境的电声增益随时间的曲线图。
图6A是示出一个实施方案中的宽带背景噪声的声级对频率的曲线图。
图6B是示出根据一个实施方案的由噪声和宽带背景噪声部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图6C是示出根据一个实施方案的语音频谱之外的信号、语音频带之外的背景噪声、被噪声和宽带背景噪声部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图7A是示出在一个实施方案中示出窄带背景噪声的声级对频率的曲线图。
图7B是示出根据一个实施方案的由噪声和窄带背景噪声部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图7C是示出根据一个实施方案的语音频谱内的信号、背景噪声、较少被噪声和窄带背景噪声掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图8A是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图8B是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图8C是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图8D是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图8E是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
图8F是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。
虽然本公开易于做出各种修改和替代形式，但是它的具体细节已通过举例和附图的形式示出，并且将进行详细描述。然而，应理解，本公开不限于所描述的具体实施方案。相反，意图在于覆盖落入本公开的实质和范围内的修改、等同物和替代方案。
具体实施方式
本文所描述的本公开的各实施方案并非旨在详尽的或者将本公开限于在以下具体实施方式中公开的精确形式。相反，选择并描述各实施方案是为了使本领域的技术人员可认识并理解本公开的原理和实践。
本文所提及的所有出版物和专利在此以引用的方式并入。本文所公开的出版物和专利仅提供用于它们的公开内容。本文的任何内容均不应解释为承认发明人无权先期利用任何出版物和/或专利，包括本文所引用的任何出版物和/或专利。
图1是听力保护器100的透视图。在一个实施方案中，听力保护器100可包括耳杯102和头带104。听力保护器100可包括两个耳杯102。头带104可将第一耳杯102与第二耳杯102联接。头带104可以是弧形的，诸如在听力保护器100使用时延伸到用户头部的顶部上方。头带104可以是柔性的，诸如以允许用户在用户戴上听力保护器100时从第二耳杯102展开第一耳杯102。头带104可包括衬垫，诸如以至少部分地符合头部并且增加用户的舒适度。
耳杯102可以被配置成至少部分地配合在用户的耳部周围，并且在使用时设置在用户的头部的侧面。耳杯102可限定腔体。腔体可被配置用于用户的耳部(即人耳)，以便在用户佩戴听力保护器100时配合在腔体内。耳杯102可包括密封环106。密封环106可以是环形的，以便在用户的耳部周围延伸。密封环106可以是柔性的并且能够适符合用户的头部。密封环106可以提供耳杯102和用户的头部之间的密封，以便减少到达用户的耳部的噪声或声波的量，从而至少部分地保护用户的耳部免受外部噪声的影响。密封环106可包括皮革、布料、橡胶、塑料或聚合物，诸如聚氨酯。
听力保护器100可包括声音输入源108。在一个实施方案中，耳杯102中的一个或两个可包括声音输入源108。在一个实施方案中，声音输入源108可包括麦克风。在一个实施方案中，在两个耳杯102中的每一个上存在一个麦克风108。在一个实施方案中，在耳杯102中的一个或两个上可存在多于一个麦克风108。在一个实施方案中，一个或多个麦克风108位于听力保护器100上的其它位置处。麦克风108可设置在耳杯102的与腔体相背的外侧表面上。麦克风108可从周围环境中拾取声音和噪声。麦克风108可以是内置的，使得麦克风108不延伸超过耳杯102的外表面。在具有两个耳杯102的一个实施方案中，每个耳杯102可包括麦克风108。在具有两个耳杯102的另一个实施方案中，仅一个耳杯102包括麦克风108。在具有两个耳杯102的另一个实施方案中，一个麦克风108定位在头带部分上。由麦克风108拾取的噪声和声音可通过在耳杯102的腔体中的扬声器中继给用户。
耳杯102中的一个可包括旋钮110。用户可旋转旋钮110以控制听力保护器100的电子器件，以便“打开”或“关闭”电子器件、或者增加或降低来自耳杯102中的扬声器的音量。
耳杯102可包括输入连接112。输入连接112可允许用户将外部音频装置连接到听力保护器100中，该外部音频装置诸如AM/FM无线电、双向无线电、MP3播放器、手机等。用户可通过设置在耳杯102中的一个或多个扬声器收听外部音频装置。在一个实施方案中，输入连接112可适应3.5mm的音频输入装置。在一个实施方案中，外部音频装置可通过无线连接(诸如蓝牙连接)连接到听力保护器100。在一个实施方案中，听力保护器包括蓝牙接收器。在一个实施方案中，外部音频装置可内置在听力保护器100中或与听力保护器100成一体。
耳杯102可包括电池仓。电池仓可容纳一个或多个电池或电池组。
如图2所示，每个耳杯102可包括扬声器218。扬声器218可产生输出，诸如声波。来自声音输入端108的传入声音和噪声可输入到处理器220中并被处理，以便消除至少一些噪声，以通过扬声器218产生输出。如本文所用，术语声音是指期望的音频信息，而术语噪声是指不期望的音频信息。扬声器218可向用户提供声音，诸如期望的音频。期望的音频可包括会话、命令、警告或其它通信，诸如两人之间的通信。来自每个麦克风的输入可被处理以便消除至少一些噪声，诸如不期望的噪声。不期望的噪声可包括机械噪声、来自通风系统的噪声、远处会话、脉冲噪声、刺耳声、锐音、引擎噪声、枪声、爆炸或其它类似的噪声。
听力保护器100可包括数字电子部件、模拟电子部件或两种类型的混合。
扬声器218可以中继由声音输入端108从周围环境中拾取的声音。扬声器218可中继来自从输入连接108连接的外部音频装置的声音。来自扬声器218的输出可限于最大输出水平，以便保护用户的耳部。在不同的实施方案中，由于来自麦克风的声音而导致的来自扬声器218的最大输出水平可以是至少80dB(A)、不大于90dB(A)、至少70dB(A)、不大于100dB(A)以及这些限制的组合。在一个实施方案中，当环境声音水平小于106dB(A)时，来自扬声器218的输出限于82dB(A)，无论用户将音量调到多高。在一个实施方案中，当环境声音水平小于106dB(A)时，来自扬声器218的输出被限制为85dB(A)，而不管用户将音量调到多高。在一个实施方案中，来自扬声器218的输出限于82dB(A)，无论用户将音量调到多高。在一个实施方案中，来自扬声器218的输出被限制为85dB(A)，无论用户将音量调到多高。在一个实施方案中，当外部音频装置连接到输入连接112时，来自扬声器218的输出可限于82dB(A)。由麦克风108拾取的声音可在它们作为来自扬声器218的输出产生之前被处理。。该处理可诸如通过减少背景噪声、抑制脉冲噪声或保持输入水平恒定来增加用户所听到的声音的品质或清晰度。在其中两个耳杯102中的每个具有麦克风108的一个实施方案中，传入声音和噪声由单个处理器处理。在其中两个耳杯102中的每个具有麦克风108的另一个实施方案中，传入声音和噪声由单独的处理器处理。
本文所述的单个特征可存在于各种实施方案中。而且，本文描述的各个特征的组合可存在于各种实施方案中。
图3示出了信号处理流程的实施方案的框图。如图3的左手侧所示，设置在佩戴者的左耳和右耳处或附近的麦克风301,302从佩戴者的周围接收声音并分别产生左声音信号和右声音信号。信号处理电路300在将处理后的声音分别播放到图3右手侧上的左扬声器303和右扬声器304之前处理信号。
在一个实施方案中，信号处理电路包括峰值/回声检测模块310，其调节信号放大器312的增益。信号处理电路还包括语音活动检测器(VAD)314和基于VAD输出可调增益的滤波器316。在图3的实施方案中，滤波器316是一个或多个高通滤波器。信号处理电路还包括频谱分析器318，其任选地调节陷波滤波器320的陷波。这些经过陷波滤波和/或高通滤波的信号随后通过一个或多个低通滤波器322，其也与峰值/回声检测器310通信。
这些模块的输出通过用户音量控制324馈送，并且通过对结329和330求和将任何所需的外部音频源添加到所得的音频信号，以分别形成用于扬声器303和304的输出信号。来自外部音频源的信号可以是各种不同的源，包括但不限于MP3兼容信号、BluetoothTM通信和双向无线电兼容信号。在各种实施方案中，BluetoothTM接口用于拨打和接听电话呼叫。在各种实施方案中，使用诸如BluetoothTM的无线通信来提供外部音频。在各种实施方案中，还使用音频输入插孔来提供音频。在不脱离本主题的范围的情况下，可组合使用无线连接和有线连接以及其它输入信号的各种组合。
这种信号处理方法允许设备对信号进行采样，检测枪声或其它高音量声音并且调节增益以使峰值保持在阈值水平以下，基于语音检测调节滤波器的衰减率和其它参数，并消除恼人的或令人不安的频率成分。陷波滤波器特别适用于消除恼人的周期信号，诸如电机噪声等。然而，在所有实施方案中都不需要陷波滤波器。
由此产生的信号处理提供了智能和自适应噪声识别和抑制技术。它特别适用于滤除大噪声，诸如枪声和任何高振幅回声。信号处理提供了改进的噪声保护，这是使用的枪械和枪械在其中工作的环境的功能。它还适用于通过在必要时以及在尽可能必要地保护佩戴者时进行过滤来提高整体语音清晰度，然而并非消除对佩戴者来说可能是重要的声音，诸如在枪声之前和/或之后(或在一系列枪声或其它大声事件之前和/或之后和/或期间)发生的环境中的其它语音或噪声。信号处理电路提供更易理解的清晰语音跟踪技术。
图4示出了基于枪声噪声能量估计的自适应抑制时间(AST)。图4的上部迹线表明，在较高能量枪声和/或高回声环境的情况下，与较低能量枪声和/或低回声环境(下部迹线)的情况相比，声压水平在较长持续时间内较高。可自适应地改变在感兴趣的枪声/回声时段期间的衰减量和衰减持续时间，以增加听力保护的功效，而不会牺牲当不存在大声时听到的能力。可通过降低阈值来调节阈值以增强听力保护。在替代方案中，可提高阈值以缩短应用衰减的持续时间，但仍然保持安全的听力水平。因此，本主题提供了佩戴者对声音保护和收听所需安全声音的能力之间的最终权衡的控制。
图5示出了作为来自佩戴者的环境的枪声和/或回声的能级的函数的电声增益的曲线图。本文提供的实施方案的信号处理电路可基于佩戴者的环境的枪声/回声的能量提供更短或更长的抑制时间。可修改衰减变化的持续时间和速率，以提高佩戴者的舒适度，听到所需声音(特别是语音)的能力，同时仍然保护免受不安全的水平。
图6A-6C示出了自适应环绕声滤波器以及可如何在背景中产生噪声的情况下针对期望信号进行调节。图6A示出了作为频率的函数的宽带噪声幅度。宽带噪声可表示例如室外环境噪声(例如，风)或连续操作的机器(例如，HVAC系统)。图6B示出了语音信号，其被宽带背景噪声部分地掩蔽，但是可由VAD检测。图6C示出了可如何调节系统的不同滤波器以衰减感兴趣的频谱之外的信号，同时传递语音信号和其它感兴趣的信号。在各种实施方案中，调节低通滤波器和高通滤波器以衰减语音频谱或其它感兴趣的频谱之外的信号。带外噪声的减少使得佩戴者更容易并更舒适地听到所需信号。带外噪声的这种减少还增加了佩戴者所需输入声音(例如，语音或其它所需声音)的可理解性。
图7A-7C示出了自适应环绕声滤波器以及可如何在背景中的窄带噪声的情况下针对期望信号进行调节。图7A示出了作为频率的函数的窄带背景噪声幅度。峰值表示窄带噪声，频谱分析仪可将其检测为窄带噪声。图7B示出了语音信号，其被背景窄带噪声部分地掩蔽，但仍然可由VAD检测。图7C示出了如何调节系统的陷波滤波器以衰减感兴趣的频谱(例如，语音频谱)内的窄带信号。减少不需要的窄带噪声使得佩戴者更容易且更舒适地听到所需信号。带外噪声的这种减少还增加了佩戴者所需输入声音(例如，语音或其它所需声音)的可理解性。
图8A-8F示出了自适应环绕声滤波器以及可如何在不同级别的语音和背景噪声的情况下针对期望信号进行调节。基于检测到的语音信号的特性和背景噪声可调节滤波器，使得自适应系统可对各种噪声和语音环境做出不同的响应。图8A-8F示出了每个环境的垂直轴上的输出水平和水平轴上的输出频率。滤波器(或滤波器的组合)可聚焦在期望的频率周围，诸如包括人类语音的频率范围。如图8A-8E所示，相比于在高噪声环境中的滤波器(如图8A所示)，滤波器(例如，如图8E所示)可在低水平的噪音环境中聚焦更宽范围的频率。
图8A和图8B示出了具有相对低的语音水平810(图8A)或相对较高的语音水平(图8B)的高幅度或水平噪声环境，其被宽带背景噪声800部分地掩蔽，但仍然可由VAD检测。一旦检测到语音，就调节系统的滤波器820以加宽通带以突出感兴趣的频谱(例如，语音频谱)内的信号。尽管背景噪声的强度与语音信号或绝对高水平的声音之间存在相对差异，但是通带的加宽可确保语音保持可理解。
图8A和图8B示出了当噪声水平高于第一选择阈值并且语音水平高于或低于所选择的阈值时应用的带通滤波器(或高通滤波器和低通滤波器的组合)的表示。滤波器可滤除低于第一低频824并高于第一高频826的频率。第一低频824和第一高频826之间的频率可包括人类语音的公共频率。图8A中的滤波器可包括比图8B中的滤波器更窄的范围(低频点和高频点之间的差值)，以集中在特别大的噪声环境中的人类语音的公共频率上。当检测到会话或其它人类语音输出时，低频和高频可随时间改变。
图8C和图8D示出了以中等噪声水平为特征的环境，其具有相对低水平的语音信号810(图8C)或相对高水平的语音信号(图8D)，其中每一个被宽带背景噪声800部分地掩蔽，但仍然可由VAD检测。根据例如分配给由VAD检测的信号的置信度值，调节滤波器820以加宽或缩窄通带以突出感兴趣的频谱内的信号。在图8C和图8D中，随着语音水平的增加，通带变窄。
图8C和图8D包括当背景噪声的水平低于第一选择阈值并且语音水平高于或低于第二选择阈值时应用的带通滤波器(或高通滤波器和低通滤波器的组合)的表示。带通滤波器可滤除低于第二低频834且高于第二高频836的频率。低频834和高频836之间的频率可包括人类语音的公共频率。带通滤波器可具有比图8A中操作的滤波器更宽的范围。
图8E和图8F示出了以低噪声水平为特征的环境，其具有相对低水平的语音信号810(图8C)或相对高水平的语音信号(图8D)，其中每一个被宽带背景噪声800部分地掩蔽，但仍然可由VAD检测。再次调节滤波器820以使通带变宽或变窄以突出感兴趣的光谱内的信号。在图8D和图8E中，随着语音水平的增加，通带变窄。
图8E和图8F包括当背景噪声的水平低于第一选择阈值和第二选择噪声阈值并且语音水平高于或低于所选择的语音阈值时应用的带通滤波器(或高通滤波器和低通滤波器的组合)的表示。滤波器可滤除低于第三低频844且高于第三高频846的频率。第三滤波器可具有比图8A-8D中操作的滤波器更宽的范围(低频点和高频点之间的差值)。
第二高频可大于或等于第一高频。第三高频可大于或等于第二高频。第二低频可小于或等于第一低频。第三低频可小于或等于第二低频。第一低频和第一高频可在第二低频到第二高频的范围内。第二低频和第二高频可在第三低频到第三高频的范围内。应用的带通滤波器的组合选自包括一个或多个带通滤波器，诸如两个带通滤波器、三个带通滤波器、四个带通滤波器、五个带通滤波器或六个带通滤波器的一组带通滤波器。在各种实施方案中，带通滤波器可包括与低通滤波器串联的高通滤波器。
在各种实施方案中，本文描述的自适应系统可包括与部件中的任一个相关联的速率限制器。此类速率限制器可被配置为允许系统：1)在VAD检测到语音频谱内的信号之后不久对语音做出说明并识别语音；2)在VAD停止检测语音信号后，在预定时间段内继续衰减背景噪声。因此，速率限制器可被配置为通过限制滤波器(或滤波器的组合)的衰减状态的变化率来优先对噪声进行采样，从而允许系统在会话开始时快速调节语音，在会话中短暂暂停期间保持语音状态，并且在会话结束后缓慢恢复。这防止佩戴者在使用期间经历噪声水平的突然转变。
在各种实施方案中，头部防护件的杯是加衬垫的并且具有加衬垫的切口以改善枪托间隙和损失预防。
在一个实施方案中，听力保护器基于环境(例如，基于枪声噪声)提供噪声保护，以及噪声选择(例如，语音噪声)以改善语音智能。在一个实施方案中，听力保护器由重量轻的材料形成，例如，其允许耐磨损。在一个实施方案中，听力保护器由舒适的材料形成或覆盖，从而允许舒适的耐磨损。在一个实施方案中，听力保护器包括可调节的头带，例如，允许礼帽或便帽与头部防护件一起被佩戴。在一个实施方案中，头部防护件包括通气头带，其提供改善的通风，减小压力点和/或改善舒适性。在一个实施方案中，头部防护件可折叠，从而提供更紧凑的存储。在一个实施方案中，提供了一种存储袋。在一个实施方案中，存储袋适于保持折叠的头部防护件。在一个实施方案中，存储袋适于容纳拆卸的头部防护件，例如与头部防护件的其余部分或其它部分，诸如耳杯分开的头带。在一个实施方案中，头部防护件包括密封环，诸如由柔软材料(例如皮革)形成或覆盖的密封环，其提供改善的贴合性和舒适性。在一个实施方案中，头部防护件包括音频插孔，例如用于MP3和双向无线电兼容性。
实施方案
1.一种自适应听力保护系统，包括：提供输入信号的右麦克风和左麦克风；以及峰值检测器，所述峰值检测器与可调节放大器通信，以感测高振幅声音并衰减所述可调节放大器的增益，所述峰值检测器进一步与低通滤波器通信，所述低通滤波器可控制地过滤来自所述可调节放大器的信号，其中所述峰值检测器包括用于比较所述输入信号的可调节阈值，所述峰值检测器进一步被配置为基于所述输入信号的输入能量提供可调节衰减。
2.根据实施方案1所述的自适应听力保护系统，还包括：语音活动检测器，所述语音活动检测器与高通滤波器通信，以控制高通滤波器的高通截止，所述高通滤波器设置在所述可调节放大器和所述低通滤波器之间；以及频谱分析器，所述频谱分析器与陷波滤波器通信，所述陷波滤波器设置在所述高通滤波器和所述低通滤波器之间。
3.根据实施方案1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器被配置为基于输入能量阈值来调节衰减。
4.根据实施方案1所述的自适应听力保护系统，还包括：
语音活动检测器，所述语音活动检测器与高通滤波器通信，以控制所述高通滤波器的高通截止，所述高通滤波器设置在所述可调节放大器和所述低通滤波器之间。
5.根据实施方案1所述的自适应听力保护系统，其中在感测到高振幅声音时，所述可调节放大器的所述增益被衰减，以使所述高振幅声音中的峰值保持低于调节的阈值水平。
6.根据前述实施方案中任一项所述的自适应听力保护系统，其中所述高振幅声音包括枪声和回声。
7.根据实施方案1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器进一步被配置为随着所述输入信号的所述输入能量相对于调节的阈值增大而增加衰减的持续时间。
8.根据实施方案1或7所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器进一步被配置为随着所述输入信号的所述输入能量相对于调节的阈值减小而减少衰减的持续时间。
9.根据实施方案1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器的所述可调节阈值与所述输入信号的所述输入能量成反比关系。
10.根据实施方案2或4所述的自适应听力保护系统，其中所述语音活动检测器被配置为检测第一频谱内的输入信号，所述频谱分析器被配置为检测宽带噪声，并且其中所述高通滤波器和所述低通滤波器被配置为衰减所述第一频谱外的宽带噪声。
11.根据实施方案2所述的自适应听力保护系统，其中所述语音活动检测器被配置为检测第一频谱内的输入信号，所述频谱分析器被配置为检测窄带噪声，并且其中所述陷波滤波器被配置为衰减所述第一频谱内的所述窄带噪声。
12.根据实施方案10所述的自适应听力保护系统，其中所述低通滤波器被配置为衰减低于第一频率，其中所述高通滤波器被配置为衰减高于第二频率，并且其中所述第一频率和所述第二频率可基于所述输入信号的所述输入能量和来自所述语音活动检测器的输出信号中的至少一个进行调节。
13.根据实施方案12所述的自适应听力保护系统，其中在使用中，在检测到高于选择噪声阈值的噪声水平和指示高于选择语音阈值的语音信号的输出信号时，增加所述第一频率和所述第二频率之间的所述差值。
14.根据实施方案12所述的自适应听力保护系统，其中在使用中，在检测到高于噪声阈值的噪声水平和指示低于选择语音阈值的语音信号的输出信号时，降低所述第一频率和所述第二频率之间的差值。
15.一种用于在高噪声环境中突出语音信号的方法，所述方法包括：检测感兴趣的频谱中的语音信号；检测与背景噪声信号相关联的噪声水平；选择一个或多个滤波器，从而限定具有第一截止频率和第二截止频率的频带；至少部分地基于所述检测到的噪声水平来修改所述频带的宽度；以及将所述噪声信号衰减到低于所述第一截止频率并高于所述第二截止频率。
16.根据实施方案14所述的方法，并且还包括检测声学语音水平，并且其中修改所述频带的所述宽度部分地基于所述语音水平。
17.根据实施方案15所述的方法，其中修改所述频带的所述宽度包括当所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值时增加所述频带的所述宽度。
18.根据实施方案15所述的方法，其中修改所述频带的宽度包括当所述检测到的噪声水平低于选择的噪声阈值时缩窄所述频带的宽度。
19.根据实施方案16所述的方法，其中修改所述频带的所述宽度包括当所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值并且所述检测到的语音水平低于语音阈值时，缩窄所述频带的所述宽度。
20.根据实施方案19所述的方法，其中修改所述频带的所述宽度包括当所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值并且所述检测到的语音水平高于语音阈值时，增加所述频带的所述宽度。
21.根据实施方案19所述的方法，其中修改所述频带的所述宽度包括当所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值并且所述检测到的语音水平高于语音阈值时，缩窄所述频带的所述宽度。
22.根据实施方案15所述的方法，并且还包括检测所述感兴趣的频谱中缺少语音信号，并且在已经检测到缺少语音信号之后，继续衰减所述噪声信号持续预定的时间段。
应当指出的是,除非上下文另有清楚指示，否则如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一种”、“一个”和“该/所述”包括复数指代物。因此，例如，提及的含有“化合物”的组合物包括两种或更多种化合物的混合物。还应当指出的是，除非上下文另有清楚指示，否则术语“或”通常以包括“和/或”的意义采用。
还应当指出的是，如本说明书和所附权利要求所用，短语“被构造为”描述系统、仪器或其它结构被构造或被配置成执行特定任务或采取特定构形。短语“被配置”可与其它类似的短语互换使用，诸如被布置和被配置、被构造和被布置、被构造、被制造和被布置等。
本说明书中的所有出版物和专利申请指示本公开所属领域的普通技术人员的水平。所有出版物和专利申请均以引用方式并入本文中，就如同每个单独的出版物或专利申请均以引用方式具体地并单独地指示一样。
本公开参考各种具体的和优选的实施方案和技术进行描述。然而，应当理解，可在不脱离本公开的实质和范围的前提下进行许多变型和修改。

Claims (19)

1.一种自适应听力保护系统，所述自适应听力保护系统包括：
左麦克风和右麦克风，所述左麦克风和右麦克风提供输入信号；以及
峰值检测器，所述峰值检测器与可调节放大器通信，以感测高振幅声音并衰减所述可调节放大器的增益，所述峰值检测器进一步与低通滤波器通信，所述低通滤波器可控制地过滤来自所述可调节放大器的信号，
其中所述峰值检测器包括用于比较所述输入信号的可调节阈值，所述峰值检测器进一步被配置为基于所述输入信号的输入能量提供可调节衰减。
2.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，还包括：
语音活动检测器，所述语音活动检测器与高通滤波器通信，以控制所述高通滤波器的高通截止，所述高通滤波器设置在所述可调节放大器和所述低通滤波器之间；以及
频谱分析器，所述频谱分析器与陷波滤波器通信，所述陷波滤波器设置在所述高通滤波器和所述低通滤波器之间。
3.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器被配置为基于输入能量阈值来调节衰减。
4.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，还包括：
语音活动检测器，所述语音活动检测器与高通滤波器通信，以控制所述高通滤波器的高通截止，所述高通滤波器设置在所述可调节放大器和所述低通滤波器之间。
5.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中在感测到高振幅声音时，所述可调节放大器的所述增益被衰减，以使所述高振幅声音中的峰值保持低于调节的阈值水平。
6.根据前述权利要求中任一项所述的自适应听力保护系统，其中所述高振幅声音包括枪声和回声中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器进一步被配置为随着所述输入信号的所述输入能量相对于调节的阈值增大而增加衰减的持续时间。
8.根据权利要求1或7所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器进一步被配置为随着所述输入信号的所述输入能量相对于调节的阈值减小而减少衰减的持续时间。
9.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器的所述可调节阈值与所述输入信号的所述输入能量成反比关系。
10.根据权利要求2或4所述的自适应听力保护系统，其中所述语音活动检测器被配置为检测第一频谱内的输入信号，所述频谱分析器被配置为检测宽带噪声，并且其中所述高通滤波器和所述低通滤波器被配置为衰减所述第一频谱外的宽带噪声。
11.根据权利要求2所述的自适应听力保护系统，其中所述语音活动检测器被配置为检测第一频谱内的输入信号，所述频谱分析器被配置为检测窄带噪声，并且其中所述陷波滤波器被配置为衰减所述第一频谱内的所述窄带噪声。
12.根据权利要求10所述的自适应听力保护系统，其中所述低通滤波器被配置为衰减低于第一频率，其中所述高通滤波器被配置为衰减高于第二频率，并且其中所述第一频率和所述第二频率可基于所述输入信号的所述输入能量和来自所述语音活动检测器的输出信号中的至少一个进行调节。
13.根据权利要求12所述的自适应听力保护系统，其中在使用中，所述第一频率和第二频率之间的差值是以下中的至少一个，
在检测到高于选择噪声阈值的噪声水平和指示高于选择语音阈值的语音信号的输出信号时增加
在检测到高于噪声阈值的噪声水平和指示低于选择语音阈值的语音信号的输出信号时降低。
14.一种用于在高噪声环境中突出语音信号的方法，所述方法包括：
检测感兴趣的频谱中的语音信号；
检测与背景噪声信号相关联的噪声水平；
选择一个或多个滤波器，从而限定具有第一截止频率和第二截止频率的频带；
至少部分地基于所述检测到的噪声水平来修改所述频带的所述宽度；
以及将所述噪声信号衰减到低于所述第一截止频率并高于所述第二截止频率。
15.根据权利要求14所述的方法，并且还包括检测声学语音水平，并且其中修改所述频带的所述宽度部分地基于所述语音水平。
16.根据权利要求14所述的方法，其中修改所述频带的所述宽度包括以下中的一个：在所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值时增加所述频带的所述宽度，以及在所述检测到的噪声水平低于选择的噪声时缩窄所述频带的所述宽度。
17.根据权利要求14所述的方法，其中修改所述频带的所述宽度包括当所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值并且所述检测到的语音水平低于语音阈值时，缩窄所述频带的所述宽度。
18.根据权利要求14或17所述的方法，其中，修改所述频带的所述宽度包括以下中的一个：在所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值并且所述检测到的语音水平高于语音阈值时增加所述频带的所述宽度，以及在所述检测到的噪声水平高于选择的噪声阈值并且所述检测到的语音水平高于语音阈值时，缩窄所述频带的所述宽度。
19.根据权利要求14所述的方法，并且还包括检测所述感兴趣的频谱中缺少语音信号，并且在已经检测到缺少语音信号之后，继续衰减所述噪声信号持续预定的时间段。
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