CN113099371A - 一种新型无线助听器系统以及自助替换耳机实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及助听器设计与应用领域，尤其涉及一种新型无线助听器系统以及自助替换耳机实现方法。将传统助听器独立为智能硬件和无线耳机两部分，将声音的采集、处理与声音的播放独立开来，其中智能硬件主要用于数据的采集、处理与传输，但由于智能硬件具备传统盒式助听器受功耗、运算性能限制小的优点，可以配置更大的电池和更多的麦克风，运行更为复杂的算法，具备更长的工作时间，同时可以显著降低硬件成本；如果因为磨损或审美需求需要更换无线耳机，也只需付出较低的更换成本；考虑到更换无线耳机后，不同无线耳机间性能的差异；本发明中提供了一种自助替换耳机的实现方法，大大减少了患者的使用成本。

Description

一种新型无线助听器系统以及自助替换耳机实现方法

技术领域

本发明涉及助听器设计与应用领域，尤其涉及一种新型无线助听器系统以及自助替换耳机实现方法。

背景技术

研究与实践证明，与单耳配戴助听器相比，双耳配戴助听器有明显的优势。双耳佩戴可以提高噪音环境中的言语理解力；而且平衡感更佳，使得声源定位更容易；还可以减少因佩戴一只助听器需要将音量设置过高所带来的听力疲劳。

但是听力患者的左右耳听力损失往往不完全一样，通常需要分别对左右耳进行验配，然后将左右耳听力增益补偿参数导入到左右耳2个助听器中，才能较好的实现双耳聆听；这种带有验配功能的助听器价格普遍偏高，一次性购买2个助听器的高昂价格更是使多数听损患者望而却步，最终选择单耳佩戴。

另一方面，随着佩戴的时间变长，耳背式、耳内式助听器受到汗渍的侵蚀以及磨损程度也会越来越严重，无形中影响了佩戴的美观性和舒适度，但对于患者来说除了耳塞可以自行更换，其他部件只能整体更换，这样就让更换成本变得高昂。

发明内容

发明的目的：为了提供效果更好的一种新型无线助听器系统以及自助替换耳机实现方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

一种新型无线助听器系统，其特征在于，无线助听器系统包括无线耳机和智能硬件，所述无线耳机与智能硬件相互独立，并通过无线方式进行通信。

本发明进一步技术方案在于，所述无线耳机包括左耳耳机和右耳耳机，左耳耳机和右耳耳机内置无线通信模块，无线耳机能够接收智能硬件发送的音频信号；所述智能硬件包括电源模块，电源模块能够为其余各个部分提供电力，智能硬件还包含微处理器，微处理器连接着无线通信模块，微处理器连接着麦风阵列、按键模块和显示模块；微处理器连接着存储模块；智能硬件将采集到声音进行频域特征提取，然后在不同频段内分别进行宽动态压缩，再转换为时域信号，最后通过无线通信模块发送到无线耳机端。

本发明进一步技术方案在于，智能硬件配置有麦克风阵列，所述麦克风阵列包含1-4个麦克风，麦克风阵列能够与无线耳机端麦克风配合使用。

本发明进一步技术方案在于，所述智能硬件的无线通信模块能够同时向左、右耳无线耳机发送不同的音频信号。

本发明进一步技术方案在于，智能硬件还包括领夹装置，通过领夹装置能够将智能硬件佩戴在听力损失患者的身上。

本发明进一步技术方案在于，智能硬件能够存储左、右耳的听力曲线图和参数数据。

一种新型无线助听器系统自助替换耳机的实现方法，其特征在于，利用如上任意所述的智能硬件和无线耳机，该系统既充当听力测试设备，又作为最终佩戴设备，步骤如下：

步骤一，分别佩戴好左、右耳无线耳机，操控智能硬件与左耳无线耳机建立通信连接，此时右耳无线耳机不输出声音；

步骤二、智能硬件与无线耳机自动进行数据交互，确定音频传输格式及标准响度校准参数，使智能硬件具备控制无线耳机精确输出不同响度的标准纯音的能力；

步骤三，按下智能硬件的“验配”键，进入自助验配模式：在200Hz-8000Hz频率范围内，智能设备自动产生50dB响度的纯音发送给无线耳机，患者只需根据是否听到声音并在智能硬件按下相应的“+”“-”键调节响度，直到患者刚好听清该频率声音，智能硬件自动记录当前声音响度，然后进行下一频率的测试，依次获得患者在各个频率的听阈；

步骤四、智能硬件根据测试结果，自动计算出适合当前环境噪声水平的听力补偿增益，并记录左耳的参数；

步骤五、智能硬件与右耳无线耳机建立通信，此时左耳无线耳机不输出声音，按照步骤二、三、四对右耳进行自助验配；

步骤六、按下智能硬件的“助听”键，退出验配模式，启动助听模式，此时智能硬件依据左右耳验配参数对采集的声音进行不同的处理，然后同时发送给左右无线耳机，实现双耳聆听。如果对效果不满意，重复以上步骤直至满意为止。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：本发明将传统助听器独立为智能硬件和无线耳机两部分，将声音的采集、处理与声音的播放独立开来，其中智能硬件主要用于数据的采集、处理与传输，但由于智能硬件具备传统盒式助听器受功耗、运算性能限制小的优点，可以配置更大的电池和更多的麦克风，运行更为复杂的算法，具备更长的工作时间，同时可以显著降低硬件成本；无线耳机端只需包含耳机、麦克风、电源、无线通信模块等基础器件，这也是当前市面上普通蓝牙耳机具备的功能，如果因为磨损或审美需求需要更换无线耳机，也只需付出较低的更换成本；考虑到更换无线耳机后，不同无线耳机间性能的差异，本发明中智能硬件包含了自助验配功能，对于轻度、中度听损患者，只需按流程进行左右耳的验配操作，可以轻松实现在当前无线耳机参数下较好的增益补偿曲线，这样就大大减少了患者的时间成本；本发明优点显著。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1是一种新型无线助听器系统连接示意图；

图2是一种新型无线助听器系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提出一种新型无线助听器系统及其实施方法，如图1所示，包括无线耳机和智能硬件，无线耳机与智能硬件相互独立，并通过无线方式进行通信。

这种分离式设计对是传统盒式助听器和耳背式、耳内式助听器的一次升级，因为它继承了传统盒式助听器的优点，如：体积较大，可以容纳更大的电池，续航时间更长，受功耗、运算性能限制小，可以布置更多的麦克风获得更好的信噪比，可以运行更为复杂的算法，硬件成本低等，同时又具有耳背式、耳内式助听器佩戴方便、美观优点；加上独立的无线通信方式，使得无线耳机的更换像更换有线耳机一样更容易，成本也更低。

如图2所示，智能设备包括电源模块、按键模块、显示模块、麦克风阵列、微处理器、无线通信模块，主要功能在于对采集到声音提取频域特征，然后在不同频段内分别进行宽动态压缩，再转换为时域信号，最后通过无线通信模块发送到无线耳机端，它是助听器系统的核心处理部分。其中，所述麦克风数量为1-4个，可以根据需要，配置在智能硬件的四周，可以组合成麦克风阵列，也可与无线耳机端麦克风配合使用，配合算法可有效抑制噪声；同时所述无线通信模块可以同时向左、右耳无线耳机发送不同的音频信号；而且智能硬件能够存储左右耳的听力曲线图和相关参数数据；所述智能硬件还包括领夹装置，可以佩戴在听力损失患者的身上。

无线耳机端包括电源模块、麦克风、扬声器、无线通信模块等基础器件，精简的配置既降低了无线耳机端的功耗，也使成本也大幅降低。此时的无线耳机更像是一种标准配件，听力患者可以根据自己的喜好、无线耳机参数等因素来自行选定，更换成本也会大幅降低。

但是，自行更换无线耳机带来的弊端是无线耳机参数的不一致，会导致原有验配参数失效，不再适用于更换后的无线耳机，需要重新进行验配。为了解决这一突出问题，更好的发挥智能硬件和无线耳机的效果，本发明提出了以下实施方法，使本助听器系统既充当听力测试设备，又作为最终佩戴设备，达到实现自助验配的目的，来广泛的适用于不同性能参数的无线耳机。步骤如下：

步骤一、分别佩戴好左、右耳无线耳机，操控智能硬件与左耳无线耳机建立通信连接，此时右无线耳机不输出声音，通过耳机本身来隔绝外部噪声，可以在非安静环境下也能达到较好的测试效果。

步骤二、智能硬件与无线耳机自动进行数据交互，确定音频传输格式及标准响度校准参数，使智能硬件具备控制无线耳机精确输出不同响度的标准纯音的能力。

步骤三，按下智能硬件的“验配”键，进入自助验配模式；在200Hz-8000Hz频率范围内，智能设备自动产生50dB的纯音发送给无线耳机，患者只需根据是否听到声音并在智能硬件按下相应的“+”“-”键调节响度，直到患者刚好听到该频率声音，智能硬件自动记录当前声音响度，然后进行下一频率的测试，依次获得患者在各个频率的听阈。

步骤三、智能硬件根据步骤二测试结果，自动计算出适合当前环境噪声水平、适合当前无线耳机参数的听力补偿增益，并记录左耳的参数，完成自助验配。

步骤四、智能硬件根据测试结果，自动计算出听力补偿增益，并记录左耳的参数，完成自助验配。

步骤五、智能硬件与右耳无线耳机建立通信，此时左无线耳机无声音，按照步骤二，三对右耳进行自助验配。

步骤六、按下智能硬件的“助听”键，退出验配模式，启动助听模式，此时智能硬件依据左右耳验配参数对采集的声音进行不同方式的处理，然后同时发送给左右无线耳机，实现双耳聆听。如有不满意，重复以上步骤，直至满意为止。

进一步的，采用上述方法，即便没有相关专业知识，用户也能轻松操控智能硬件实现验配操作，患者可以在任意真实应用场景进行听力测试，然后智能硬件根据测试结果自动计算出最佳的听力补偿曲线以适应当前的环境模式，而不再受验配环境的限制，这样就大大减少了患者的时间成本。

如表1所示，本发明与传统助听器对比，优势显著。

表1本发明与传统助听器优势对比

上文结合附图进行了描述，是示意性的而非限制性的，不局限于上述实施步骤、示意性的使用场景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种新型无线助听器系统，其特征在于，无线助听器系统包括无线耳机和智能硬件，所述无线耳机与智能硬件相互独立，并通过无线方式进行通信；智能硬件配置有麦克风阵列，所述麦克风阵列包含多个麦克风，麦克风阵列能够与无线耳机端麦克风配合使用。

2.如权利要求1所述一种新型无线助听器系统，其特征在于，所述无线耳机包括左耳耳机和右耳耳机，左耳耳机和右耳耳机内置无线通信模块，无线耳机能够接收智能硬件发送的音频信号；所述智能硬件包括电源模块，电源模块能够为其余各个部分提供电力，智能硬件还包含微处理器，微处理器连接着无线通信模块，微处理器连接着麦风阵列、按键模块和显示模块；微处理器连接着存储模块；智能硬件将采集到声音进行频域特征提取，然后在不同频段内分别进行宽动态压缩，再转换为时域信号，最后通过无线通信模块发送到无线耳机端。

3.如权利要求1所述一种新型无线助听器系统，其特征在于，所述麦克风阵列包含1-4个麦克风。

4.如权利要求1所述一种新型无线助听器系统，其特征在于，所述智能硬件的无线通信模块能够同时向左、右耳无线耳机发送不同的音频信号。

5.如权利要求1所述一种新型无线助听器系统，其特征在于，智能硬件还包括领夹装置，通过领夹装置能够将智能硬件佩戴在听力损失患者的身上。

6.如权利要求1所述一种新型无线助听器系统，其特征在于，智能硬件能够存储左、右耳的听力曲线图和参数数据。

7.一种新型无线助听器系统自助替换耳机的实现方法，其特征在于，利用权利要求1-6所述的智能硬件和无线耳机，该系统既充当听力测试设备，又作为最终佩戴设备，步骤如下：

步骤一，分别佩戴好左、右耳无线耳机，操控智能硬件与左耳无线耳机建立通信连接，此时右耳无线耳机不输出声音；

步骤二、智能硬件与无线耳机自动进行数据交互，确定音频传输格式及标准响度校准参数，使智能硬件具备控制无线耳机精确输出不同响度的标准纯音的能力；

步骤三，按下智能硬件的“验配”键，进入自助验配模式：在200Hz-8000Hz频率内，智能设备自动产生50dB响度的纯音发送给无线耳机，患者只需根据是否听到声音并在智能硬件按下相应的“+”“-”键调节响度，直到患者刚好听清该频率声音，智能硬件自动记录当前声音响度，然后进行下一频率的测试，依次获得患者在各个频率的听阈；

步骤四、智能硬件根据测试结果，自动计算出适合当前环境噪声水平的听力补偿增益，并记录左耳的参数；

步骤五、智能硬件与右耳无线耳机建立通信，此时左耳无线耳机不输出声音，按照步骤二、三、四对右耳进行自助验配；

步骤六、按下智能硬件的“助听”键，退出验配模式，启动助听模式，此时智能硬件依据左右耳验配参数对采集的声音进行不同的处理，然后同时发送给左右无线耳机，实现双耳聆听。如果对效果不满意，重复以上步骤直至满意为止。

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