CN110087162A - 一种骨传导降噪通信方法及通信耳机 - Google Patents
一种骨传导降噪通信方法及通信耳机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110087162A CN110087162A CN201910470532.4A CN201910470532A CN110087162A CN 110087162 A CN110087162 A CN 110087162A CN 201910470532 A CN201910470532 A CN 201910470532A CN 110087162 A CN110087162 A CN 110087162A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- noise
- voice
- elastic component
- osteoacusis
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 62
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 42
- 238000003062 neural network model Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 16
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 6
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 210000004218 nerve net Anatomy 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 238000013527 convolutional neural network Methods 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 240000006409 Acacia auriculiformis Species 0.000 description 1
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1041—Mechanical or electronic switches, or control elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1058—Manufacture or assembly
- H04R1/1066—Constructional aspects of the interconnection between earpiece and earpiece support
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1083—Reduction of ambient noise
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Headphones And Earphones (AREA)
Abstract
本发明公开了一种骨传导降噪通信方法,包括原始声音接收步骤:骨传导耳机接收原始声音信号输入;降噪步骤:本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,可以从原始声音信号中分离为多个部分声音信号;再基于噪音训练得到的神经网络模型分析对比分辨出人声和噪音,抑制噪音和提取人声后再将其传输至其它设备。本发明还提供一种骨传导通信耳机。基于现有技术中的听觉场景分析理论CASA和AI深度学习技术,帮助骨传导麦克风因为外壳被接触碰撞而产生的噪音进行降噪,还可以减少线材对使用者动作的干扰以便更好地通话,提高与人体的贴合度,获得更好地通话质量。
Description
技术领域
本发明涉及通讯设备领域,尤其是一种骨传导降噪通信方法及通信耳机。
背景技术
在抢险救灾或特殊作业时,保持通讯的畅通良好是十分重要的,现有的用于抢险救灾或特殊作业的便携式通讯设备中,为了避免通过空气传播的噪音对通话质量的影响,会采用骨传导耳机,骨传导耳机可以使得声波与神经之间通过人体骨头传播,因此可以降低环境噪音对使用者的影响。
现有的骨传导耳机一般采用与肩咪或者对讲机有线连接的方式来实现通话,容易对佩戴此耳机的消防人员等使用者的动作造成影响。且骨传导的方式仍然无法避免人体骨骼摩擦、衣物摩擦等自身所产生的可以经过固定传播的噪音,因此出现了一些从而使骨传导麦克风的声音中出了人声外还夹杂着噪声并传输出去,使声音的接受方不能听到清晰的人声,甚至噪声完全覆盖了原有的人声,从而导致不能正常的判断传递过来的信息,不能及时下达指令和不能及时沟通,导致错失救援机会。
发明内容
本发明目的在于针对上述背景技术中存在的问题,提供一种骨传导降噪通信方法,基于现有技术中的听觉场景分析理论CASA和AI深度学习技术,帮助骨传导麦克风因为外壳被接触碰撞而产生的噪音进行降噪,还可以减少线材对使用者动作的干扰以便更好地通话。
为了达到上述目的,本发明的技术方案有:
一种骨传导降噪通信方法,所述骨传导降噪通信方法包括如下步骤:
原始声音接收步骤:骨传导耳机接收原始声音信号输入;
降噪步骤:
本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,包括:
从原始声音信号中分离为多个部分声音信号;基于噪音训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的噪音信号对比,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为非噪音;抑制或过滤掉标记为噪音的所述部分声音信号,其余未过滤的非噪音声音信号保留;
人声提取步骤:本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,包括:
从所述非噪音的声音信号中分离多个部分声音信号;基于人声训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的人声信号对比,判断相同或相似标记为人声,反之标记为非人声;抑制或过滤掉标记为非人声的所述部分声音信号,其余未过滤的人声声音信号保留;
通信步骤:所述骨传导耳机通过第一通讯模块与对讲设备的第二通讯模块通信实现声音信号的发送和接收,所述降噪步骤在所述骨传导耳机或对讲设备上进行。
根据本发明的一种骨传导降噪通信方法,采用传统的骨传导耳机声音信号处理技术,对骨传导麦克风收录的原始声音信号进行处理,并且基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,提出了一种针对骨传导麦克风特有的噪音的降噪出来方法;骨传导麦克风本身不会被外界声音干扰,具备将强的降噪功能,但对于骨传导耳机与外界的接触或碰撞之后所产生的噪音任然会被骨传导麦克风收录,如果将噪音也连带着发送出去,会使得接收声音的人员无法听清声音中传递的信息,导致错误其中的关键信息而对现场事态进行误判,下达错误的指令;基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术的长期噪音训练得到的神经网络模型,取收录的原始声音信号的中部分声音信号,分批次的与神经网络模型中学习过的噪音信号对比,如果判断该部分声音信号与神经网络模型中曾经学习过的噪音信号相同或相近似,就标记为噪音,之后将标记为噪音的部分声音信号作抑制或过滤处理,实现对骨传导耳机的降噪。在降噪完成后再使用与降噪步骤类似的方法进一步将人声提取出来,避免除了噪音以外的声音还有其它声音被传输用于通信。再通过第一通讯模块将其处理完毕的声音传送至对讲设备的第二通讯模块以完成通信过程,在通信的过程中不会受到噪音的干扰,从而提高通信过程中的通话质量,降低干扰和误判。当降噪步骤在耳机中进行时,可以很好地适配现有的肩咪等对讲设备;当降噪模块在对讲设备中进行时,可以降低耳机的制造难度,减小耳机的体积,从而可以更加方便使用者的佩戴。
进一步地,所述降噪步骤和人声提取步骤在所述骨传导耳机上进行,骨传导耳机将标记为人声的声音信号传输至所述对讲设备内;或所述骨传导耳机将原始声音信号传输至所述对讲设备内,所述降噪步骤和人声提取步骤在所述对讲设备上进行。
再进一步地,所述通讯模块为无线通讯模块。
再进一步地,所述原始声音信号为复杂混合声源中接收的声音信号,所述部分声音信号为从复杂混合声源接收的声音信号中分离的单一声源的声音信号。
本发明目的还在于针对上述背景技术中存在的问题,提供一种骨传导通信耳机,提高骨传导耳机与人体的贴合度,并过滤噪音对通话的干扰,增强骨传导通信的通话传音质量。
一种应用所述骨传导降噪通信方法的骨传导通信耳机,包括主体和位于主体上的骨传导麦克风,还包括降噪装置,所述骨传导麦克风设于所述主体的第一侧面;所述主体的端部设有扬声器,所述扬声器在与所述第一侧面一致的面上设有发声孔,所述扬声器与主体之间通过第一弹性件相连;
所述第一弹性件由所述主体向所述扬声器延伸且具有至少一处起伏弯折处;所述第一弹性件在与所述第一侧面一致的面上整体弯折变形,并可在所述主体向扬声器的延伸面相垂直的方向上发生弹性变形;
进一步地,所述降噪装置包括:
分离模块,用于从原始声音信号和非噪音信号中分离部分声音信号;
对比模块,用于将所述部分声音信号与噪音训练得到的神经网络模型中学习过的噪音信号对比,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为非噪音;并将所述部分声音信号与噪音训练得到的神经网络模型中学习过的人声信号对比,判断相同或近似标记为人声,反之标记为非人声;
降噪模块,用于抑制或过滤掉标记为噪音和非人声的所述部分声音信号。
再进一步地,所述第一弹性件包括长弹性件和短弹性件,所述长弹性件的长度大于所述短弹性件的长度,所述长弹性件和短弹性件分别将扬声器和主体的上部分和下部分连接起来。
再进一步地,所述长弹性件上起伏弯折处的数量多于所述短弹性件,所述扬声器用于与主体电连接的连接线设于所述长弹性件和短弹性件之间。
再进一步地,还设有用于连接外设部件的插接口,所述插接口设于所述主体的第二侧面;所述插接口侧面还设有弹扣结构,所述弹扣结构包括顶杆、导轨和第二弹性件,所述顶杆通过所述第二弹性件顶触安装于所述导轨中,所述顶杆一端朝所述插接口侧面伸出。
再进一步地,所述弹扣结构还包括条形的开关口,所述开关口位于所述导轨一侧且开关口的长度方向与所述导轨延伸的方向一致,所述顶杆侧面延伸弯折形成开关杆从所述开关口处伸出所述主机。
根据本发明的一种骨传导通信耳机,与现有技术相比,拥有:
更好地贴合度,更佳的传音质量。骨传导麦克风和扬声器之间通过第一弹性件相连,第一弹性件设有起伏弯折处的特殊结构和变形方向可以在耳机使用时提供朝向人体的预紧力,使得骨传导麦克风弹压紧贴在人体上,从而使得通过固体传播的声波震动能更好地被传播至耳机,进而被耳机接收。而且扬声器的发声孔设在与第一侧面一致的面上,即扬声器的发声方向是朝向使用者头部的,用于保证扬声器中的声音可以更好地传达至使用者的耳部,从而获得更好的声音骨传导效果。
降噪去除杂声,通话质量更佳。通过降噪装置可以达到双降噪,包括降低耳机接收到的声音信息再播放出来时的噪音,和降低接收本地经过固体传播收到的噪音。使得双向的通话噪音都可以被降低,从而使得通话质量更佳。
更稳固的连接安装。插接口处增设弹扣结构使得耳机被插在头盔等外设部件时,无需再通过其它部件安装即可实现稳固安装的目的,简单实用,操作方便。
附图说明
图1为本发明的一种骨传导降噪通信方法的实施例一的流程图;
图2为本发明的一种骨传导降噪通信方法的实施例二的流程图;
图3为本发明的一种骨传导通信耳机的立体图;
图4为本发明的一种骨传导通信耳机的爆炸图;
图5为图4中A处的放大图。
具体实施方式
结合附图说明对本发明的一种骨传导降噪通信方法及骨传导耳机进行详细的描述以对本发明的保护范围进行解释和说明。
实施例一
结合图1,一种骨传导降噪通信方法,所述骨传导降噪通信方法包括如下步骤:
原始声音接收步骤:骨传导耳机接收原始声音信号输入;
骨传导耳机包括骨传导麦克风,当佩戴好所述骨传导耳机后,骨传导麦克风能够根据人体说话时面部骨头的振动收录声音,并按照传统信号处理方法处理成原始声音信号。听觉场景分析理论CASA是基于现有技术中声音处理技术,尤其是哈尔滨工业大学所研究的基于计算听觉场景分析(CASA)的声音的前端处理技术,人的听觉系统能够在噪声环境中区分并跟踪自己感兴趣的语音信号,即使多种声音同时存在也能“听取”所需要的内容。听觉场景分析(CASA)正是在这一听觉生理现象上提出的理论。CASA模拟人耳的神经听觉系统,对语音信号的处理更接近于人对混合声音信号的听觉感知过程。因此可以用来将噪声从语音信号中分离出来,得到比较纯的语音信号,实际上是在语音识别过程中加入一个前端处理,从而达到提高含噪声语音识别的准确率。利用CASA进行语音增强的重点是选择合适的特征来分离目标语音和背景噪音,可用的特征包括语谱能量、基因频率和信道互相关特征阈值。
降噪步骤:本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,包括:
从原始声音信号中分离为多个部分声音信号;基于噪音训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的噪音信号对比,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为人声;
抑制或过滤掉标记为噪音的所述部分声音信号,其余未过滤声音信号保留;
深度学习技术是机器学习中一种基于对数据进行表征学习的方法。观测值(例如噪音声波的频率、幅度变化)可以使用多种方式来表示,如每个像素强度值的向量,或者更抽象地表示成一系列边、特定形状的区域等。经过听觉场景分析理论CASA前端处理的噪音,经过深度学习技术,计算机模仿人类听觉信号的处理过程进行建模,录取骨传导麦克风在现实环境中能接触的噪音,把噪音集成在一起,通过专进行长时间学习和对比形成一个特定的卷积神经网络模型。
将原始声音信号按照一定的规律分离成多个部分声音信号,分别进行噪音的对比和判断。根据本发明的一种骨传导耳机降噪方法,采用传统的骨传导耳机声音信号处理技术,对骨传导麦克风收录的声音进行信号处理,并且基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,提出了一种针对骨传导麦克风特有的噪音的降噪出来方法;骨传导麦克风本身不会被外界声音干扰,具备将强的降噪功能,但对于骨传导耳机与外界的接触或碰撞之后所产生的噪音任然会被骨传导麦克风收录,如果将噪音也连带着发送出去,会使得接收声音的人员无法听清声音中传递的信息,导致错误其中的关键信息而对现场事态进行误判,下达错误的指令;基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术的长期噪音训练得到的神经网络模型,取收录的原始声音信号的中部分声音信号,分批次的与神经网络模型中学习过的噪音信号对比,如果判断该部分声音信号与神经网络模型中曾经学习过的噪音信号相同或相近似,就标记为噪音,之后将标记为噪音的部分声音信号作抑制或过滤处理,实现对骨传导耳机的降噪。
人声提取步骤:本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,包括:
从所述非噪音的声音信号中分离多个部分声音信号;基于人声训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的人声信号对比,判断相同或相似标记为人声,反之标记为非人声;抑制或过滤掉标记为非人声的所述部分声音信号,其余未过滤的人声声音信号保留;
与原始声音信号的分离类似的,将已经抑制和去除噪音的之后的非噪音声音信号再进行进一步的人声提取,以便获得更准确的人声声音信号,可以在下一步通信步骤时获得更好地通话效果。
通信步骤:所述骨传导耳机通过第一通讯模块与对讲设备的第二通讯模块通信实现声音信号的发送和接收,所述降噪步骤和人声提取步骤在所述骨传导耳机或对讲设备上进行。所述降噪步骤和人声提取步骤在所述骨传导耳机上进行,骨传导耳机将标记为人声的声音信号传输至所述对讲设备内;或所述骨传导耳机将原始声音信号传输至所述对讲设备内,所述降噪步骤在所述对讲设备上进行。对讲设备优选为对讲机或肩咪等。在实际使用的场景中,骨传导耳机往往还需要配备其它设备来完成整个通信过程,在此过程中将已被处理过的声音信号再传送至其它设备可以提高接收设备的识别率,不容易造成误判。采用无线通讯模块,例如蓝牙通讯模块等来通讯可以减少传统的线材连接模式中线材对使用者动作造成的干扰,更加方便实用。
实施例二
如图2所示,在实施例一所述的骨传导降噪通信方法的基础上,进一步的明确了其所接受的原始声音信号为复杂混合声源中接收的声音信号。具体步骤如下:
一种骨传导降噪通信方法,所述方法基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,所述方法包括以下步骤:
原始声音接收步骤:骨传导耳机接收原始声音信号输入;
降噪步骤:基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,从原始声音信号中分离为多个部分声音信号;基于噪音训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的噪音信号对比,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为人声;抑制或过滤掉标记为噪音的所述部分声音信号,其余未过滤声音信号保留;
人声提取步骤:本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,包括:
从所述非噪音的声音信号中分离多个部分声音信号;基于人声训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的人声信号对比,判断相同或相似标记为人声,反之标记为非人声;抑制或过滤掉标记为非人声的所述部分声音信号,其余未过滤的人声声音信号保留;
通信步骤:所述骨传导耳机将未被抑制和过滤掉的标记为人声的声音信号通过通讯模块传送至其它设备。
神经网络模型是经过长时间训练形成,其对应的算法都是经过上万小时的训练,所以该算法具有较强的鲁棒性,不受限于声源方向,通过提取不同的噪声源学习通过长时间的学习对比,实时分离人声和环噪音,抑制稳态和动态噪声。
也就是说,利用听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,基于提前获取了骨传导麦克风所处的环境中会产生的各种除人声因为的噪音,然后收集这些噪音进行深度学习,形成的卷积神经网络模型,再将复杂混合声源的声音信号中分离的单一声源的声音信号输入到这个神经网络模型的函数中,得出判断结果,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为人声。
实施例三
如图3所示,本发明还提供一种应用所述骨传导降噪通信方法的骨传导通信耳机,包括:
主体1和位于主体1上的骨传导麦克风32,所述骨传导麦克风32设于所述主体的第一侧面2;所述主体1的端部设有扬声器31,所述扬声器31在与所述第一侧面2一致的面上设有发声孔311,所述扬声器31与主体1之间通过第一弹性件相连;
所述第一弹性件由所述主体1向所述扬声器31延伸且具有至少一处起伏弯折41处;所述第一弹性件在与所述第一侧面2一致的面上整体弯折变形,并可在所述主体1向扬声器31的延伸面相垂直的方向上发生弹性变形。
可以弹性变形的第一弹性件将骨传导麦克风32和扬声器31连接起来,起伏弯折处将第一弹性件变为类似弹簧的结构,使得第一弹性件即便是采用弹性较小的材料也可以发生弹性变形,当骨传导麦克风32安装在外设的头盔或其它装置上时,骨传导麦克风32可以被第一弹性件的弹力压合在人体头部,且能适用于各种脸型和头型的佩戴,适配性良好。发声方向契合佩戴耳机之后正对人体头部的方向,可以很好的将扬声器31中的声音传播至人体的听觉系统,减少外界噪音的干扰。第一弹性件在与所述第一侧面一致的面上发生整体变形,这种设计时为了在消防员佩戴时,耳机整体可以很好地契合耳廓的弯曲形状,避免对耳朵造成遮挡阻碍,本骨传导通信耳机不会堵塞人体耳道,不会对佩戴者听其它通过空气传播的声音。当使用在消防现场时,此点对于及时判断现场情况尤为重要。通过多重保证使得现场作战人员与后方指挥中心以及其它队员的沟通更加顺畅,提高其救援行动开展的有效性。
作为弹性件的优选实施方式,所述第一弹性件包括长弹性件42和短弹性件43,所述长弹性件42的长度大于所述短弹性件43的长度,所述长弹性件42和短弹性件43分别将扬声器和主体的上部分和下部分连接起来。所述长弹性件42上起伏弯折处的数量多于所述短弹性件43,所述扬声器用于与主体电连接的连接线设于所述长弹性件42和短弹性件43之间,既充分利用了长弹性件42之间的空间,又不影响其弹性变形。所述第一弹性件为弹性材质,其还可以在所述主体向扬声器的延伸的方向上发生弹性变形。
第一弹性件拆分为长短不一的两个,长弹性件42和短弹性件43分别连接扬声器和主体的上下两个部分,使得第一弹性件整体呈现弯曲的形状,且可以弹性变形。当材质优选为弹性材质,例如硅胶时,第一弹性件弹性变形的方向可主要包括与所述主体1向扬声器31的延伸面相垂直和一致的方向,与所述主体1向扬声器31的延伸面一致的方向可以在一定程度上拉长或者压短第一弹性件,使得其对于不同人体头部形状的适配性更强。
作为骨传导通信耳机的优选方案,还设有降噪装置用于过滤所述骨传导耳机和扬声器31接收到的噪音和非人声部分的声音信号,所述降噪装置与所述骨传导麦克风和扬声器相连,其包括接收模块、分离模块、对比模块和降噪模块,所述分离模块的输入端和接收模块的输出端相连,所述对比模块的输入端和所述分离模块的输出端相连,所述降噪模块的输入端与所述对比模块的输出端相连。所述接收模块用于接收原始声音信号输入;分离模块用于从原始声音信号和非噪音信号中分离部分声音信号;对比模块用于将所述部分声音信号与噪音训练得到的神经网络模型中学习过的噪音信号对比,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为非噪音;并将所述部分声音信号与噪音训练得到的神经网络模型中学习过的人声信号对比,判断相同或近似标记为人声,反之标记为非人声;
实施例四
在实施例三的基础上还一种骨传导通信耳机的实施方案,包括主体1和位于主体1上的骨传导麦克风32,所述骨传导麦克风32从所述主体1的第一侧面2露出;所述主体1的端部设有扬声器31,所述扬声器31与主体1之间设有第一弹性件相连,所述扬声器31具有与所述第一侧面2向所述骨传导麦克风32露出方向一致的发声方向。
还设有体征检测传感器,所述体征检测传感器的检测端朝向所述第一侧面2。作为检测传感器的优选方案,所述体征检测传感器包括体温传感器33和心率传感器34。
体征检测装置可以将使用者的体征信息检测而出,对于消防员而言,在通话的同时可以检测体征数据,可以便于作战完毕或者随时分析消防员的身体状况,以及总结消防员的救援情况和及时作出反应。体温和心率是判断人体状态是否处于正常的重要基础参数,考虑到耳机的体积有限,因此仅设置最基础的这两项检测传感器不但不会占用过多的空间,还可以帮助给出基础判断依据,使得功能和体积得到较好的平衡。
实施例五
在实施例三或四的基础上还一种骨传导通信耳机的实施方案,包括主体1和位于主体1上的骨传导麦克风32,所述骨传导麦克风32从所述主体1的第一侧面2露出;所述主体1的端部设有扬声器31,所述扬声器31与主体1之间设有第一弹性件相连,所述扬声器31具有与所述第一侧面2向所述骨传导麦克风32露出方向一致的发声方向。所述主体内还设有电池8和PCB板9。
还设有用于连接外设部件的插接口5,所述插接口5设于所述主体1的第二侧面6。
为了更好地保证插接时的连接稳固度,所述插接口5侧面还设有弹扣结构,所述弹扣结构包括顶杆71、导轨和第二弹性件72,所述顶杆71通过所述第二弹性件72顶触安装于所述导轨中,所述顶杆71一端朝所述插接口5侧面伸出,所述弹性件优选为弹簧。
作为弹扣结构的优选方案,所述弹扣结构还包括条形的开关口73,所述开关口73位于所述导轨一侧且开关口73的长度方向与所述导轨延伸的方向一致,所述顶杆71侧面延伸弯折形成开关杆74从所述开关口73处伸出所述主机。
还设有无线通信器,所述通信模块优选为蓝牙部件。
插接口5是骨传导通信耳机用来连接其它外设部件的,例如头盔等,当耳机插在这些外设部件时,可以固定在其上,耳机本体无需再设置如现有技术中固定带的结构。也可以产生电路等方面的连接,例如耳机的天线可以不在其内设置,而是设置在头盔或者与耳机相连。弹扣结构中的第二弹性件72可以为其提供弹性力可以将插入插接口5的外设部件的插头牢牢地卡在其中;开关口73中伸出的开关杆74在将其在开关口73中往插接口5外的方向拨动时,可以解除顶杆71对外设部件的接口的顶触锁定,从而轻松地拔出和插入插接口5。
蓝牙部件的无线通信器可以将耳机与肩咪或对讲机等连接,免除了现有的技术中的通过电线将耳机与肩咪等连接于人体上时,对使用者动作造成的干扰,妨碍使用者的手部等的动作范围,在救援过程中还可能造成延误救援时机的隐患。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种骨传导降噪通信方法,其特征在于,所述骨传导降噪通信方法包括如下步骤:
原始声音接收步骤:骨传导耳机接收原始声音信号输入;
降噪步骤:本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,包括:
从原始声音信号中分离为多个部分声音信号;基于噪音训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的噪音信号对比,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为非噪音;抑制或过滤掉标记为噪音的所述部分声音信号,其余未过滤的非噪音声音信号保留;
人声提取步骤:本步骤基于听觉场景分析理论CASA和深度学习技术,包括:
从所述非噪音的声音信号中分离多个部分声音信号;基于人声训练得到的神经网络模型,将所述部分声音信号分批次与神经网络模型中学习过的人声信号对比,判断相同或相似标记为人声,反之标记为非人声;抑制或过滤掉标记为非人声的所述部分声音信号,其余未过滤的人声声音信号保留;
通信步骤:所述骨传导耳机通过第一通讯模块与对讲设备的第二通讯模块通信实现声音信号的发送和接收,所述降噪步骤在所述骨传导耳机或对讲设备上进行。
2.根据权利要求1所述的骨传导降噪通信方法,其特征在于,所述降噪步骤和人声提取步骤在所述骨传导耳机上进行,骨传导耳机将标记为人声的声音信号传输至所述对讲设备内;或所述骨传导耳机将原始声音信号传输至所述对讲设备内,所述降噪步骤和人声提取步骤在所述对讲设备上进行。
3.根据权利要求1所述的骨传导降噪通信方法,其特征在于,所述通讯模块为无线通讯模块。
4.根据权利要求1所述的骨传导降噪通信方法,其特征在于,所述原始声音信号为复杂混合声源中接收的声音信号,所述部分声音信号为从复杂混合声源接收的声音信号中分离的单一声源的声音信号。
5.一种骨传导通信耳机,包括主体和位于主体上的骨传导麦克风,其特征在于,还包括应用权利要求1至4任一项所述骨传导降噪通信方法的降噪装置,所述骨传导麦克风设于所述主体的第一侧面;所述主体的端部设有扬声器,所述扬声器在与所述第一侧面一致的面上设有发声孔,所述扬声器与主体之间通过第一弹性件相连;
所述第一弹性件由所述主体向所述扬声器延伸且具有至少一处起伏弯折处;所述第一弹性件在与所述第一侧面一致的面上整体弯折变形,并可在所述主体向扬声器的延伸面相垂直的方向上发生弹性变形。
6.根据权利要求5所述的骨传导通信耳机,其特征在于,所述降噪装置包括:
分离模块,用于从原始声音信号和非噪音信号中分离部分声音信号;
对比模块,用于将所述部分声音信号与噪音训练得到的神经网络模型中学习过的噪音信号对比,判断相同或相似标记为噪音,反之标记为非噪音;并将所述部分声音信号与噪音训练得到的神经网络模型中学习过的人声信号对比,判断相同或近似标记为人声,反之标记为非人声;
降噪模块,用于抑制或过滤掉标记为噪音和非人声的所述部分声音信号。
7.根据权利要求1所述的骨传导通信耳机,其特征在于,所述第一弹性件包括长弹性件和短弹性件,所述长弹性件的长度大于所述短弹性件的长度,所述长弹性件和短弹性件分别将扬声器和主体的上部分和下部分连接起来。
8.根据权利要求1所述的骨传导通信耳机,其特征在于,所述长弹性件上起伏弯折处的数量多于所述短弹性件,所述扬声器用于与主体电连接的连接线设于所述长弹性件和短弹性件之间。
9.根据权利要求1所述的骨传导通信耳机,其特征在于,还设有用于连接外设部件的插接口,所述插接口设于所述主体的第二侧面;所述插接口侧面还设有弹扣结构,所述弹扣结构包括顶杆、导轨和第二弹性件,所述顶杆通过所述第二弹性件顶触安装于所述导轨中,所述顶杆一端朝所述插接口侧面伸出。
10.根据权利要求1所述的骨传导通信耳机,其特征在于,所述弹扣结构还包括条形的开关口,所述开关口位于所述导轨一侧且开关口的长度方向与所述导轨延伸的方向一致,所述顶杆侧面延伸弯折形成开关杆从所述开关口处伸出所述主机。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910470532.4A CN110087162A (zh) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | 一种骨传导降噪通信方法及通信耳机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910470532.4A CN110087162A (zh) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | 一种骨传导降噪通信方法及通信耳机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110087162A true CN110087162A (zh) | 2019-08-02 |
Family
ID=67422966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910470532.4A Pending CN110087162A (zh) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | 一种骨传导降噪通信方法及通信耳机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110087162A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113395629A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-14 | 歌尔科技有限公司 | 一种耳机及其音频处理方法、装置、存储介质 |
CN115348049A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-11-15 | 北京理工大学 | 一种利用耳机内向麦克风的用户身份认证方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204669581U (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 深圳市微酷世纪科技有限公司 | 一种骨传导蓝牙耳机 |
CN106454576A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-02-22 | 富士高实业有限公司 | 主动降噪入耳式耳机 |
CN109346075A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-15 | 华为技术有限公司 | 通过人体振动识别用户语音以控制电子设备的方法和系统 |
-
2019
- 2019-05-31 CN CN201910470532.4A patent/CN110087162A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204669581U (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 深圳市微酷世纪科技有限公司 | 一种骨传导蓝牙耳机 |
CN106454576A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-02-22 | 富士高实业有限公司 | 主动降噪入耳式耳机 |
CN109346075A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-15 | 华为技术有限公司 | 通过人体振动识别用户语音以控制电子设备的方法和系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
范娜娜: "基于听觉计算模型和深度神经网络的双耳语音分离", 《硕士学位论文》, pages 9 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113395629A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-14 | 歌尔科技有限公司 | 一种耳机及其音频处理方法、装置、存储介质 |
CN113395629B (zh) * | 2021-07-19 | 2022-07-22 | 歌尔科技有限公司 | 一种耳机及其音频处理方法、装置、存储介质 |
CN115348049A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-11-15 | 北京理工大学 | 一种利用耳机内向麦克风的用户身份认证方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11304014B2 (en) | Hearing aid device for hands free communication | |
US9978397B2 (en) | Wearer voice activity detection | |
CN108735219B (zh) | 一种声音识别控制方法及装置 | |
CN106797508B (zh) | 用于改善音质的方法及耳机 | |
CN111432303B (zh) | 单耳耳机、智能电子设备、方法和计算机可读介质 | |
CN105073073A (zh) | 用于声音可视化及声源定位的设备与方法 | |
CN106464996A (zh) | 用于体育活动的多功能耳机系统 | |
AU2002307038A2 (en) | Ear microphone apparatus and method | |
CN106601227A (zh) | 音频采集方法和装置 | |
US11689869B2 (en) | Hearing device configured to utilize non-audio information to process audio signals | |
WO2014205327A1 (en) | Hearing-aid noise reduction circuitry with neural feedback to improve speech comprehension | |
CN110087162A (zh) | 一种骨传导降噪通信方法及通信耳机 | |
CN110191388A (zh) | 骨传导耳机降噪方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN209593718U (zh) | 一种骨传导通信耳机 | |
CN110191387A (zh) | 耳机的自动启动控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN109949822A (zh) | 信号处理方法和电子设备 | |
Amin et al. | Impact of microphone orientation and distance on BSS quality within interaction devices | |
EP4138418A1 (en) | A hearing system comprising a database of acoustic transfer functions | |
Amin et al. | Blind Source Separation Performance Based on Microphone Sensitivity and Orientation Within Interaction Devices | |
Mook | Sound transmission in acoustic tubes: Exact and approximate solutions | |
AU2006200446A1 (en) | Ear Microphone Apparatus and Method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |