CN110619890A - 一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法和系统，所述方法包括：传声器在耳机佩戴后自动采集耳机外界音源信息，将所述外界音源信息转换为数字信息后传递至智能终端；利用所述智能终端对所述数字信息进行识别和分析，并通过所述智能终端的语音识别系统判断，再根据所述外界音源信息内容，对所述外界音源信息进行音源紧急度划分；所述智能终端根据所述音源紧急度设置提醒等级，对连接于所述智能终端的提醒设备发出智能提醒，通过智能终端对所述外界音源信息进行识别和分析，识别出各种声音的距离、方向和紧急度等，将可能产生的危险程度及时、准确的传递到耳机佩戴者的脑中，便于耳机佩戴者及时作出相应的反应，提高耳机佩戴者的安全性。

Description

一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法和系统

技术领域

本发明涉及语音识别领域，具体涉及一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法和系统。

背景技术

随着近几年手机、平板电脑等终端的快速发展，无论是手机等终端或者是手机用户数都在急剧的增加。其中，戴着耳机用终端听音乐、听小说也渐渐成为人们日常生活中必不可少的一项消遣娱乐的方式，行走在路上，可以观察到无论是上班或下班、乘公交或地铁、骑车或开车，为了方便或为了体验更加真切的音效，很多人都会选择佩戴耳机。

然而，这种方式其实对于用户来说在某些特定场合却显得比较危险，比如车辆如流的路口，事实也证明了这一点，研究发现，近6年来，人们戴耳机走路受伤的情况翻了3倍，戴耳机比不戴耳机发生事故的概率更大，在交通事故的案例中，29％的悲剧发生前都会有声音警示，比如喊叫或警报。但佩戴耳机的人不会注意或者没听到警告信息。我们称之为“非注意盲视”。并且在很多新闻里经常也可以看到由于佩戴耳机没有听到后方来车的鸣笛或旁人的提醒导致的惨剧发生，原因其实就是在于就是这些人戴着耳机导致对外部刺激的注意力降低，让人们在过马路时不那么关注交通，精力都集中在耳机内的声音中，没法对周遭环境保持警觉，车水马龙的街上，汽车喇叭和行人的声音就会被耳机所过滤，所以行人稍不注意就会出危险。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法和系统，能够及时准确对佩戴耳机的用户提供紧急提醒，保障佩戴耳机用户的安全。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，包括以下步骤：

传声器在耳机佩戴后自动采集耳机外界音源信息，将所述外界音源信息转换为数字信息后传递至智能终端；

利用所述智能终端对所述数字信息进行识别和分析，并通过所述智能终端的语音识别系统判断，再根据所述外界音源信息内容，对所述外界音源信息进行音源紧急度划分；

所述智能终端根据所述音源紧急度设置提醒等级，对连接于所述智能终端的提醒设备发出智能提醒。

进一步地，所述传声器为可拆卸于耳机双耳的独立外设装置，在所述耳机插入耳机接入口后，所述传声器被唤醒开始工作。

进一步地，所述语音识别系统的判断至少包括对语音信息中关键字段、连续高频突变字段的判断，所述语音信息的特征至少包括声音分贝值和声音频率值。

进一步地，所述智能提醒包括对所述外界音源信息的方向提醒，所述方向提醒包括：

所述智能终端对比所述传声器采集的耳机左、右两耳不同电信号的所述外界音源信息，将所述电信号的差值作为判断所述外界音源信息的方向；

或所述智能终端利用所述外界音源信息的近场球面波，直接定位所述外界音源信息的方向。

进一步地，所述传声器通过蓝牙直接和所述智能终端无线连接或者所述传声器通过所述耳机间接和所述智能终端有线连接。

进一步地，所述提醒设备至少包括智能手表、智能手环；所述智能提醒包括对所述提醒设备发出语言提醒或者震动。

另一方面，本发明实施例提供了一种佩戴耳机状态下识别外界声音的系统，包括传声器、智能终端和提醒设备；

所述传声器用于在耳机佩戴后自动采集耳机外界音源信息，将所述外界音源信息转换为数字信息后传递至所述智能终端；

所述智能终端用于对所述数字信息进行识别和分析，并通过所述智能终端的语音识别系统判断，再根据所述外界音源信息内容，对所述外界音源信息进行音源紧急度划分；

所述提醒设备用于在所述智能终端根据所述音源紧急度设置提醒等级后，对对连接于所述智能终端的提醒设备发出智能提醒。

进一步地，所述传声器为可拆卸于耳机双耳的独立外设装置，在所述耳机插入耳机接入口后，所述传声器被唤醒开始工作。

进一步地，所述语音识别系统的判断至少包括对语音信息中关键字段、连续高频突变字段的判断，所述语音信息的特征至少包括声音分贝值和声音频率值。

进一步地，所述提醒设备的智能提醒包括对所述外界音源信息的方向提醒，所述方向提醒包括：

所述智能终端对比所述传声器采集的耳机左、右两耳不同电信号的所述外界音源信息，将所述电信号的差值作为判断所述外界音源信息的方向；

或所述智能终端利用所述外界音源信息的近场球面波，直接定位所述外界音源信息的方向。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法和系统，通过传声器、智能终端和提醒设备结合用户佩戴的耳机，能够及时准确对佩戴耳机的用户提供紧急提醒；其中，利用传声器在耳机工作时自动采集耳机外界音源信息后传递到智能终端，使得耳机在工作时立即可以通过传声器对周围的各种提示声音进行采集，再通过智能终端对所述外界音源信息进行识别和分析，识别出各种声音的距离、方向和紧急度等，通过智能终端的紧急度划分，将所述外界音源信息可能产生的危险及时、准确的通过提醒设备传递到耳机佩戴者的脑中，便于耳机佩戴者及时作出相应的反应，从而提高了耳机佩戴者的安全性，减少了此类危险事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例公开的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法的示意图；

图2是本发明实施例公开的佩戴耳机状态下识别外界声音方向流程图；

图3是本发明实施例公开的佩戴耳机状态下识别外界声音系统的结构示意图。

图中：

1-传声器；2-智能终端；3-提醒设备；4-耳机。

具体实施方式

为使本发明的目的、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，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例一：

第一方面，如图1～图3所示，本发明实施例提供了一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，包括以下步骤：

S1：传声器1在耳机佩戴后自动采集耳机4外界音源信息，将所述外界音源信息转换为数字信息后传递至智能终端2；

S2：利用所述智能终端2对所述数字信息进行识别和分析，并通过所述智能终端2的语音识别系统判断，再根据所述外界音源信息内容，对所述外界音源信息进行音源紧急度划分；

S3：所述智能终端2根据所述音源紧急度设置提醒等级，对连接于所述智能终端2的提醒设备3发出智能提醒。

具体的，本发明公开了在用户佩戴耳机状态下，为了提高用户注意到外界声音，通过传声器1对外界发出的音源信息进行采集，将这种音源信息进行处理，经过连通于所述传声器1的智能终端2和提醒设备3对用户发出提醒，使得即使在佩戴耳机时，用户也可以对外界的提醒声音作出反应，从而提高了耳机佩戴者的安全性，减少了此类危险事故的发生。例如，在用户佩戴耳机时，路面有汽车发出的鸣笛声，且汽车的方向正向着佩戴耳机的用户驶来，这时，传声器1立刻将鸣笛声音转化为电信号传递至智能终端2，智能终端2在接收到这种鸣笛信号后，首先分析出声音的急促程度，当随着鸣笛声音离用户越来越近时，其鸣笛声音也会越来越急促，频率也会越来越快，智能终端2通过定义的音源紧急度进行划分为一、二、三等，一旦到达最高级，智能终端2为设置提醒等级，例如当在最高的提醒等级时，耳机4暂停工作，提醒设备3发出鸣笛提醒的警告等。从而使得用户在佩戴耳机状态下，对驶来的汽车的鸣笛声音作出及时的避让，提高用户的安全性。

优选地，所述传声器1为可拆卸于耳机4双耳的独立外设装置，在所述耳机4插入耳机4接入口后，所述传声器1被唤醒开始工作。为防止传声器1在用户未佩戴耳机状态下工作，本发明实施例中的传声器1通过在耳机4插入智能终端2的耳机4孔后才会自动识别外界的音源信息，这种唤醒模式可以提高传声器1、智能终端2和智能提醒设备3的续航时间，也避免了在用户没有佩戴耳机时，各种设备作出不必要的工作。

优选地，所述语音识别系统的判断至少包括对语音信息中关键字段、连续高频突变字段的判断，所述语音信息的特征至少包括声音分贝值和声音频率值。其中，通过传声器1将声音信号转变为电信号后，所述智能终端2内部的语音识别系统会对外界音源信息作出精确的识别和分析，例如，路面的喇叭声音、路面的说话提醒声音、外界的广告声音等，其中首先对关键字段和突变字段进行识别，当明显是提醒佩戴耳机的用户避让时，会随着声音突变的频率和避让语音等发生快速变化的同时，智能终端2为立刻识别后将这些急促的提醒避让的声音定义为最高提醒等级，用户的提醒设备3会立刻发出显著的提醒，使得佩戴耳机的用户快速做出应对。

优选地，所述智能提醒包括对所述外界音源信息的方向提醒，所述方向提醒包括：

所述智能终端2对比所述传声器1采集的耳机4左、右两耳不同电信号的所述外界音源信息，将所述电信号的差值作为判断所述外界音源信息的方向；如图2公开的佩戴耳机状态下识别外界声音方向流程图，当用户将耳机4插入后，传声器1立刻对外界音源信息进行探测和采集，其中，传声器1被固定于耳机喇叭的旁边，传声器1通过两个不方位的耳机喇叭采集到两个不同的音量的声音，这两个不同音量的声音是来自于同一音源，由于左右两个耳机喇叭的位置不同，因此传入到传声器1中的声音最终为形成两个不同的电压信号，智能终端2对这两个电压信号进行对比后，并利用这两个电压信号进行相减，若结果为正数，则证明前者音量较大，则音源方位来自于前者对应的耳机喇叭，若结果为负数，则结果相反，因此，当结果为正数时，通过智能提醒设备3，例如智能手环震动两下，若结果为负数，智能手环震动一下，由于这些提醒的设备是通过用户自行设定的，因此，在智能手环震动的同时，用户会立刻做出外界的提醒音源来自哪个方向的反应。

优选地，所述智能终端2还可以利用所述外界音源信息的近场球面波，直接定位所述外界音源信息的方向。具体的，由于不同的传声器1会有不同的工作原理，本发明中还可以直接通过同一个音源信息发出的声音，该声音在向外发出声波形成的球面波，从而来直接定位出音源信息的方向，这种是传声器1先采集外界音源信息，然后智能终端2对外界音源信息的球面波来定位方向，这种定位确定了方向后，智能终端2可以直接对提醒设备3发出提醒，例如将提醒的声音通过耳机4反馈到用户耳朵中，或者通过智能手表上直接将这种提醒转变为文字显示在智能手表上，让用户一眼就了解有外界音源信息，并了解外界音源信息的方向。

优选地，所述传声器1通过蓝牙直接和所述智能终端2无线连接或者所述传声器1通过所述耳机4间接和所述智能终端2有线连接。由于传声器1和智能终端2分别进行不同的工作，为了便于传声器1的位置固定，可以通过蓝牙直接和智能终端2连接，也可以将传声器1固定在耳机4上后，将传声器1通过耳机4线和智能终端2相连，当传声器1和智能终端2通过蓝牙耳机4连接时，对于传声器1设置的是纽扣电池直接供电给传声器1，当传声器1和智能终端2是有线连接时，传声器1的供电可以由智能终端2供电。

优选地，所述提醒设备3为智能手表或者智能手环；所述智能提醒包括对所述提醒设备3发出语言提醒或者震动。本发明公开的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法在对用户发出提醒时，智能终端2可以为智能手机或者平板电脑等便于携带的装置，其工作的方式以及提醒的设置可以通过智能手机或者平板电脑上的APP自定义，从而设置特定的提醒方式和提醒的紧急程度等。

实施例二：

另一方面，本发明实施例提供了一种佩戴耳机状态下识别外界声音的系统，包括传声器1、智能终端2和提醒设备3；如图3所示，本发明的系统需要配合耳机4共同使用才会达到提醒用户的效果；

其中，所述传声器1用于在耳机佩戴后自动采集耳机4外界音源信息，将所述外界音源信息转换为数字信息后传递至所述智能终端2；

所述智能终端2用于对所述数字信息进行识别和分析，并通过所述智能终端2的语音识别系统判断，再根据所述外界音源信息内容，对所述外界音源信息进行音源紧急度划分；

所述提醒设备3用于在所述智能终端2根据所述音源紧急度设置提醒等级后，对对连接于所述智能终端2的提醒设备3发出智能提醒。

具体的，由于佩戴耳机没有听到后方来车的鸣笛或旁人的提醒导致的惨剧发生，原因其实就是在于就是这些人戴着耳机4导致对外部刺激的注意力降低，让人们在过马路时不那么关注交通，精力都集中在耳机4内的声音中，没法对周围环境保持警觉，车水马龙的街上，汽车喇叭和行人的声音就会被耳机4所过滤，所以行人稍不注意就会出危险，为此，本发明公开了这种佩戴耳机状态下识别外界声音的系统，可以在用户佩戴耳机状态下，为了提高用户注意到外界声音，通过传声器1对外界发出的音源信息进行采集，将这种音源信息进行处理，经过连通于所述传声器1的智能终端2和提醒设备3对用户发出提醒，使得即使在佩戴耳机时，用户也可以对外界的提醒声音作出反应，从而提高了耳机佩戴者的安全性，减少了此类危险事故的发生。例如，在用户佩戴耳机时，路面有汽车发出的鸣笛声，且汽车的方向正向着佩戴耳机的用户驶来，这时，传声器1立刻将鸣笛声音转化为电信号传递至智能终端2，智能终端2在接收到这种鸣笛信号后，首先分析出声音的急促程度，当随着鸣笛声音离用户越来越近时，其鸣笛声音也会越来越急促，频率也会越来越快，智能终端2通过定义的音源紧急度进行划分为一、二、三等，一旦到达最高级，智能终端2为设置提醒等级，例如当在最高的提醒等级时，耳机4暂停工作，提醒设备3发出鸣笛提醒的警告等。从而使得用户在佩戴耳机状态下，对驶来的汽车的鸣笛声音作出及时的避让，提高用户的安全性。

优选地，所述传声器1为可拆卸于耳机4双耳的独立外设装置，在所述耳机4插入耳机4接入口后，所述传声器1被唤醒开始工作。对于传声器1这种独立的外设装置，方便对传声器1的工作时间的控制，使得用户在没有佩戴耳机时，本实施例中的佩戴耳机状态下识别外界声音的系统处于休眠状态下，同时，为防止传声器1在用户未佩戴耳机状态下工作，本发明实施例中的传声器1通过在耳机4插入智能终端2的耳机4孔后才会自动识别外界的音源信息，这种唤醒模式可以提高传声器1、智能终端2和智能提醒设备3的续航时间。

优选地，所述语音识别系统的判断至少包括对语音信息中关键字段、连续高频突变字段的判断，所述语音信息的特征至少包括声音分贝值和声音频率值。其中，对于外界音源信息的识别，本发明中是利用智能终端2里的语言识别系统进行提取的，其中，语言识别系统需要实际是一种声音翻译器，该系统需要在智能终端2联网的状态下，可以进一步的分辨出声音的分贝和频率，例如，例如，路面的喇叭声音、路面的说话提醒声音、外界的广告声音等，其中首先对关键字段和突变字段进行识别，当明显是提醒佩戴耳机的用户避让时，会随着声音突变的频率和避让语音等发生快速变化的同时，智能终端2为立刻识别后将这些急促的提醒避让的声音定义为最高提醒等级，用户的提醒设备3会立刻发出显著的提醒，使得佩戴耳机的用户快速做出应对。

优选地，所述提醒设备3的智能提醒包括对所述外界音源信息的方向提醒，所述方向提醒包括：

所述智能终端2对比所述传声器1采集的耳机4左、右两耳不同电信号的所述外界音源信息，将所述电信号的差值作为判断所述外界音源信息的方向；

或所述智能终端2利用所述外界音源信息的近场球面波，直接定位所述外界音源信息的方向。

其中，对于外界音源信息至少包括上述两种不同的识别方法，在图2公开的佩戴耳机状态下识别外界声音方向的流程图中，用户将耳机4插入后，传声器1立刻对外界音源信息进行探测和采集，其中，传声器1被固定于耳机喇叭的旁边，传声器1通过两个不方位的耳机喇叭采集到两个不同的音量的声音，这两个不同音量的声音是来自于同一音源，由于左右两个耳机喇叭的位置不同，因此传入到传声器1中的声音最终为形成两个不同的电压信号，智能终端2对这两个电压信号进行对比后，并利用这两个电压信号进行相减，若结果为正数，则证明前者音量较大，则音源方位来自于前者对应的耳机喇叭，若结果为负数，则结果相反，因此，当结果为正数时，通过智能提醒设备3，例如智能手环震动两下，若结果为负数，智能手环震动一下，由于这些提醒的设备是通过用户自行设定的，因此，在智能手环震动的同时，用户会立刻做出外界的提醒音源来自哪个方向的反应。

优选地，所述智能终端2还可以利用所述外界音源信息的近场球面波，直接定位所述外界音源信息的方向。具体的，由于不同的传声器1会有不同的工作原理，本发明中还可以直接通过同一个音源信息发出的声音，该声音在向外发出声波形成的球面波，从而来直接定位出音源信息的方向，这种是传声器1先采集外界音源信息，然后智能终端2对外界音源信息的球面波来定位方向，这种定位确定了方向后，智能终端2可以直接对提醒设备3发出提醒，例如将提醒的声音通过耳机4反馈到用户耳朵中，或者通过智能手表上直接将这种提醒转变为文字显示在智能手表上，让用户一眼就了解有外界音源信息，并了解外界音源信息的方向。

优选地，本实施例中所述提醒设备3为智能手表或者智能手环；所述智能提醒包括对所述提醒设备3发出语言提醒或者震动。本发明公开的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法在对用户发出提醒时，智能终端2可以为智能手机或者平板电脑等便于携带的装置，其工作的方式以及提醒的设置可以通过智能手机或者平板电脑上的APP自定义，从而设置特定的提醒方式和提醒的紧急程度等。进一步地，由于传声器1和智能终端2分别进行不同的工作，为了便于传声器1的位置固定，可以通过蓝牙直接和智能终端2连接，也可以将传声器1固定在耳机4上后，将传声器1通过耳机4线和智能终端2相连，当传声器1和智能终端2通过蓝牙耳机4连接时，对于传声器1设置的是纽扣电池直接供电给传声器1，当传声器1和智能终端2是有线连接时，传声器1的供电可以由智能终端2供电。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

需要说明的是：上述实施例提供的佩戴耳机状态下识别外界声音的系统在对外界音源进行识别时，仅以上述各功能部件的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块或者部件完成，即将佩戴耳机状态下识别外界声音的系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的佩戴耳机状态下识别外界声音的系统与佩戴耳机状态下识别外界声音的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，其特征在于，包括以下步骤：

传声器在耳机佩戴后自动采集耳机外界音源信息，将所述外界音源信息转换为数字信息后传递至智能终端；

利用所述智能终端对所述数字信息进行识别和分析，并通过所述智能终端的语音识别系统判断，再根据所述外界音源信息内容，对所述外界音源信息进行音源紧急度划分；

所述智能终端根据所述音源紧急度设置提醒等级，对连接于所述智能终端的提醒设备发出智能提醒。

2.根据权利要求1所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，其特征在于，所述传声器为可拆卸于耳机双耳的独立外设装置，在所述耳机插入耳机接入口后，所述传声器被唤醒开始工作。

3.根据权利要求1所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，其特征在于，所述语音识别系统的判断至少包括对语音信息中关键字段、连续高频突变字段的判断，所述语音信息的特征至少包括声音分贝值和声音频率值。

4.根据权利要求1所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，其特征在于，所述智能提醒包括对所述外界音源信息的方向提醒，所述方向提醒包括：

所述智能终端对比所述传声器采集的耳机左、右两耳不同电信号的所述外界音源信息，将所述电信号的差值作为判断所述外界音源信息的方向；

或所述智能终端利用所述外界音源信息的近场球面波，直接定位所述外界音源信息的方向。

5.根据权利要求2所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，其特征在于，所述传声器通过蓝牙直接和所述智能终端无线连接或者所述传声器通过所述耳机间接和所述智能终端有线连接。

6.根据权利要求1所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的方法，其特征在于，所述提醒设备至少包括智能手表、智能手环；所述智能提醒包括对所述提醒设备发出语言提醒或者震动。

7.一种佩戴耳机状态下识别外界声音的系统，其特征在于，包括传声器、智能终端和提醒设备；

所述传声器用于在耳机佩戴后自动采集耳机外界音源信息，将所述外界音源信息转换为数字信息后传递至所述智能终端；

所述智能终端用于对所述数字信息进行识别和分析，并通过所述智能终端的语音识别系统判断，再根据所述外界音源信息内容，对所述外界音源信息进行音源紧急度划分；

所述提醒设备用于在所述智能终端根据所述音源紧急度设置提醒等级后，对对连接于所述智能终端的提醒设备发出智能提醒。

8.根据权利要求7所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的系统，其特征在于，所述传声器为可拆卸于耳机双耳的独立外设装置，在所述耳机插入耳机接入口后，所述传声器被唤醒开始工作。

9.根据权利要求7所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的系统，其特征在于，所述语音识别系统的判断至少包括对语音信息中关键字段、连续高频突变字段的判断，所述语音信息的特征至少包括声音分贝值和声音频率值。

10.根据权利要求7所述的佩戴耳机状态下识别外界声音的系统，其特征在于，所述提醒设备的智能提醒包括对所述外界音源信息的方向提醒，所述方向提醒包括：

所述智能终端对比所述传声器采集的耳机左、右两耳不同电信号的所述外界音源信息，将所述电信号的差值作为判断所述外界音源信息的方向；

或所述智能终端利用所述外界音源信息的近场球面波，直接定位所述外界音源信息的方向。