CN115634391A - 口罩装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及口罩装置及其控制方法。本发明的口罩装置包括：口罩主体，设置有麦克风和扬声器；护面罩，与所述口罩主体结合，与人的脸部紧贴，所述护面罩的内侧形成有呼吸空间；压力传感器，设置于所述口罩主体，测量所述呼吸空间的压力；以及控制部，比较由所述压力传感器测量到的当前压力值和基准压力值，基于所述当前压力值和所述基准压力值之差来控制所述扬声器的语音输出。

Description

口罩装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及口罩装置及其控制方法。

背景技术

口罩可以被定义为一种卫生用品，其通过遮挡用户的鼻部和嘴部，在用户吸气时过滤空气中包含的病菌或灰尘等有害物质，并且能够最大限度地减少用户呼气时排出的病毒或口臭传播给周围的人。

近期，由于扩散性和传染性非常强的病毒猖獗，为安全起见，正在建议每个人佩戴口罩外出，以最大限度地降低传染。

目前，市面上推出了各种类型和形态的口罩，尤其，正在销售很多安装有过滤器模块的口罩，以尽可能减少空气中包含的有害物质直接流入到口罩佩戴者的呼吸器官。

另外，还销售很多安装有风扇的口罩，以使用户吸气或呼气时通过口罩的空气的流动顺畅。

现有专利文献，中国专利103127633(公开日：2013年06月05日)公开了一种设置有通讯系统的多功能面罩(口罩)。

所述现有专利文献中公开的面罩包括：面罩主体，设置有过滤器；放大模块，结合于面罩主体；通信模块；照明模块；以及呼救模块。

具体而言，所述面罩形成为覆盖用户的脸部，在面罩的正面设置有执行各种功能的各个模块。如果用户佩戴面罩，则面罩外部的空气可以通过所述过滤器而被净化，之后流入到面罩的内部，流入的净化空气被引向用户的呼吸器官。

此外，在佩戴面罩的状态下，用户可以使用所述放大模块、通信模块、照明模块以及呼救模块中的至少一种来提高通讯便利性。

尤其，在用户佩戴面罩的状态下进行对话时，语音可以被所述放大模块放大之后通过扬声器向外部输出。因此，即便在脸部被面罩覆盖的状态下，密闭空间内的语音也可以以被放大的状态向面罩的外部输出。

但是，所述现有专利文献中公开的多功能面罩存在如下的问题点。

第一、由于现有的口罩不支持根据呼吸特性的语音放大功能，因此口罩使用不方便。

具体而言，在现有的口罩中，语音放大功能不会根据用户的呼吸特性而开启或关闭。作为一例，现有的口罩在接通口罩的电源或接通扬声器的电源的情况下激活语音放大功能，存在在不需要语音放大功能的情况下需要通过额外的操作来关闭(去激活)语音放大功能的不便。

如果，语音放大功能在用户不说话的情况下仍然被激活，则呼吸声或风扇噪音等被输入到麦克风，并且呼吸声或风扇噪音被放大之后向外部输出。

即，有必要在用户进行对话的情况下语音放大功能被激活，而在不进行对话的情况下语音放大功能被去激活。

第二、现有的口罩因不必要的噪音使对话不顺畅。

作为一例，当在佩戴口罩的状态下进行对话时，除了语音之外呼吸声也被输入到麦克风，导致语音不能被清楚地输出。

具体而言，口罩可以具有覆盖用户的脸部的形状，以包围用户的呼吸器官(鼻部或嘴部)。此外，口罩可以具有紧凑的尺寸和设计，以提高便携性。此时，麦克风可以位于与呼吸器官邻近的位置，以较准确地接收用户的语音。

但是，在为了提高语音识别率而在呼吸器官周边设置麦克风的情况下，呼吸声会直接被输入到麦克风，导致产生不必要的噪音。

如果将麦克风设置于远离呼吸器官的位置，则语音不会直接被输入到麦克风，并且有杂音混入，因此不能准确地识别语音。

第三、在现有的口罩中，从扬声器输出的声音被输入到麦克风，导致发生啸叫(howling)现象引起的杂音。

具体而言，从紧凑的口罩的结构上来看，麦克风和扬声器会配置于邻近的位置或位于同一密闭空间。在此情况下，从扬声器输出的语音被输入到与扬声器邻近的麦克风中，其结果在扬声器产生啸叫引起的杂音。

发明内容

本发明为了解决如上所述的问题而提出，其目的在于，提供一种能够根据用户的呼吸特性开启或关闭语音放大功能的口罩装置及其控制方法。

本发明的目的还在于，提供一种能够在佩戴口罩的状态下清楚地输出语音的口罩装置及其控制方法。

本发明的目的还在于，提供一种无需额外的操作，也能够根据用户的呼吸状态自动转换语音输出功能的口罩装置及其控制方法。

本发明的目的还在于，提供一种通过按频率对与实际原声存在差异的部分进行修正，从而能够清楚地输出语音的口罩装置及其控制方法。

本发明的目的还在于，提供一种能够防止啸叫(howling)现象引起的杂音的口罩装置及其控制方法。

本发明的目的还在于，提供一种能够防止输入到麦克风的呼吸声和风扇噪音通过扬声器向外部输出的口罩装置及其控制方法。

本发明实施例的口罩装置包括：口罩主体，设置有麦克风和扬声器；护面罩，与所述口罩主体结合，与人的脸部紧贴，所述护面罩的内侧形成有呼吸空间；压力传感器，设置于所述口罩主体，测量所述呼吸空间的压力；以及控制部，比较由所述压力传感器测量到的当前压力值和基准压力值，基于所述当前压力值和所述基准压力值之差来控制所述扬声器的语音输出。

所述控制部通过所述压力传感器来判断用户的呼吸特性或呼吸状态，并根据所判断的呼吸状态来激活(ON)或去激活(OFF)所述扬声器的语音输出。

具体而言，如果呼吸状态判断结果为呼气区间，则激活所述扬声器的语音输出，如果是吸气区间则去激活所述扬声器的语音输出，由此能够在说话时及时放大并输出用户的语音。因此，具有在佩戴口罩的状态下说话时能够清楚地输出语音的优点。

另外，由于仅在可说话的区间激活语音输出，而在不可说话的区间去激活语音输出，因此在说话时提高使用便利性，而在未说话时防止输出呼吸声或风扇噪音。因此，具有能够有效地进行对话的优点。

另外，由于无需额外的操作，语音放大功能也能够自动转换为开启或关闭，因此能够减少触摸口罩，从而具有使用方便并且使口罩的卫生状态变好的优点。

控制所述扬声器的语音输出可以包括调节从所述麦克风输入的语音信号的输入信号电平或对从所述麦克风输入的语音信号进行消音(mute)处理。

所述基准压力值可以是由所述压力传感器在规定时间期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的中间值。作为一例，所述基准压力值可以是在一次呼吸周期期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的中间值。

在此，将所述基准压力值定义为测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的中间值的理由是，为了较准确地推定用户的呼吸状态。

在本实施例中，如果当前压力值大于基准压力值，则可以判断为是呼气状态(可说话的状态)，如果当前压力值小于基准压力值，则可以判断为是吸气状态(不可说话的状态)。

在测量到的所述当前压力值小于所述基准压力值的情况下，所述控制部可以去激活所述扬声器的语音输出功能或进行消音处理。

如果判断结果为用户的呼吸状态是吸气区间，则判断为不可说话，由此可以关闭所述扬声器的语音输出功能。因此，能够防止呼吸声或风扇噪音从所述扬声器输出。

在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述控制部可以激活所述扬声器的语音输出功能或解除消音状态。

如果判断结果为用户的呼吸状态是呼气区间，则判断为可说话，由此可以开启扬声器的语音放大功能。因此，可以在佩戴口罩的状态下说话时，语音被有效地放大之后输出，并且能够提高使用便利性。

所述口罩装置还可以包括语音处理模块，所述语音处理模块可以将从所述麦克风输入的语音信号转换为电信号，并向所述扬声器提供所转换的电信号。

在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述语音处理模块可以通过对从所述麦克风输入的语音信号赋予规定的频率特性来对所述语音信号的输入信号电平进行补偿。

例如，在用户说话时，通过所述麦克风输入的语音信号可以因各种因素而失真并直接被输出。此时，可能会发生在所输出的语音信号中出现与实际语音不同特性的问题。

为了解决这种问题，所述语音处理模块可以通过对所输入的语音信号应用均衡器(equalizer)，来按频率对与实际原声存在差异的部分进行修正。

另外，在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述语音处理模块可以限制从所述麦克风输入的语音信号中输入信号电平为规定电平以上的输入信号的输出。

例如，从口罩的结构特性来看，所述麦克风和所述扬声器彼此接近，从而可能会出现啸叫(howling)现象。在此情况下，从所述扬声器输出的语音信号可能被输入到所述麦克风，之后在放大器被放大，从所述扬声器输出。

为了防止这种问题，所述语音处理模块可以使用通过定义临界值来限制输出的压缩器(compressor)，以使所输入的语音信号的输入信号电平不会上升至规定电平以上。

另外，在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述语音处理模块可以阻断从所述麦克风输入的语音信号中输入信号电平小于规定电平的输入信号的输出。

例如，在设置于所述口罩的风扇驱动时产生的风扇噪音和用户的呼吸声可能被输入到所述麦克风，之后在放大器被放大，从所述扬声器输出。

为了防止这种问题，所述语音处理模块可以使用阻断所输入的语音信号中输入信号电平小于规定电平的输入信号的输出的噪声门(noise gate)。

所述口罩装置还可以包括通信模块，所述通信模块设置于所述口罩主体并且与外部装置进行通信，所述扬声器的电源可以由所述外部装置控制。因此，所述扬声器可以被外部装置远程控制，从而具有提高操作便利性的优点。

本发明实施例的口罩装置的控制方法，可以包括：利用压力传感器来测量口罩的当前压力值的步骤；比较测量到的所述当前压力值和基准压力值的步骤；以及基于所述当前压力值和所述基准压力值之差来控制扬声器的语音输出的步骤。

根据如上所述的本发明口罩的控制方法，具有如下的效果。

第一、由于根据用户的呼吸特性开启或关闭扬声器的语音输出(语音放大)功能，因此能够减少触摸口罩，从而具有方便并且使口罩的卫生状态变好的优点。

第二、由于语音输出功能在用户可说话的状态下被激活，而在不可说话的状态下去激活，因此具有能够最小化杂音并且清楚地输出语音的优点。

详细地，可以通过设置于口罩的压力传感器来判断用户的呼吸状态，并在吸气状态下去激活语音输出功能，在呼气状态下激活语音输出功能。

因此，具有能够在用户说话时及时驱动语音放大功能并且清楚地输出语音的优点。另外，由于在未说话时不能输出呼吸声或风扇噪音，由此具有能够有效地进行对话的优点。

第三、由于能够对输入到麦克风的语音信号赋予规定的频率特性来补偿语音信号的输入信号电平，因此具有能够通过按频率对与实际原声存在差异的部分进行修正来清楚地输出语音的优点。

第四、由于限制输入到麦克风的语音信号中输入信号电平为规定电平以上的输入信号的输出，从而具有能够防止发生啸叫(howling)现象引起的杂音的优点。

第五、由于阻断输入到麦克风的语音信号中输入信号电平小于规定电平的输入信号的输出，由此具有能够防止呼吸声和风扇噪音等杂音从扬声器输出的优点。

附图说明

图1是本发明实施例的口罩装置的主视图。

图2是所述口罩装置的背面立体图。

图3是所述口罩装置的分解立体图。

图4是分离了前主体的口罩装置的正面立体图。

图5是构成本发明实施例的口罩装置的前主体的背面立体图。

图6是构成本发明实施例的口罩装置的后主体的正面立体图。

图7是所述后主体的背面立体图。

图8是本发明实施例的口罩装置的横向剖视图。

图9是所述口罩装置的纵向剖视图。

图10是示出本发明实施例的口罩装置的块构成的框图。

图11是简略示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图。

图12是详细示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图。

图13是表示本发明实施例的随着用户的呼吸和说话而发生的口罩的压力变化的曲线。

图14是表示根据应用本发明实施例的均衡器的频率特性的曲线。

图15是表示根据应用本发明实施例的压缩器的频率特性的曲线。

图16是表示根据应用本发明实施例的噪声门的频率特性的曲线。

具体实施方式

图1是本发明实施例的口罩装置的主视图，图2是所述口罩装置的背面立体图，图3是所述口罩装置的分解立体图，图4是分离了前主体的口罩装置的正面立体图。

参照图1至图4，本发明实施例的口罩装置10包括：口罩主体11；护面罩14，以能够固定或分离的方式结合于所述口罩主体11的背面；以及空气净化模块30，安装在所述口罩主体11的内部。

详细地，所述口罩主体11包括：前主体12，形成正面外形；以及后主体13，与所述前主体12的背面结合，形成背面外形。所述前主体12的正面形成所述口罩装置10的正面，所述后主体13的背面面向用户(或佩戴者)的面部。

另外，所述护面罩14与所述后主体13的背面结合并且紧贴于用户的面部，其可以由具有伸缩性的硅胶或橡胶材料成型而成。在所述护面罩14的内侧形成有呼吸空间，如果用户佩戴所述口罩装置10，则用户的鼻部和嘴部容纳于所述呼吸空间。因此，通过所述空气净化模块30的同时被净化的外部空气被引导至所述呼吸空间，从而被用户吸入，并且，用户呼气时产生的空气也向所述呼吸空间排出。

在所述前主体12和所述后主体13之间形成有规定的空间，如图4所示，在所述后主体13的正面安装有各种电气部件。此外，所述各种电气部件被所述前主体12遮蔽而不会向外部露出。

另外，所述空气净化模块30包括：风扇模块31，放置在形成于所述后主体13的容纳部133(参照图6)中；以及过滤器33，放置在所述风扇模块31的后方。所述风扇模块31包括沿轴向吸入空气并沿径向吐出的离心风扇。

所述空气净化模块30还包括放置在所述过滤器33的后方的过滤器罩体34，在所述过滤器罩体34形成有用于吸入外部空气的吸入口。所述过滤器罩体34可以以能够转动的方式结合于所述后主体13，如图所示，所述吸入口可以以吸入格栅343的形态提供。

详细地，所述过滤器罩体34包括：过滤器框架341，包围所述过滤器33的三个侧面；以及过滤器盖342，形成于所述过滤器框架341的背面。所述过滤器盖342中包括所述吸入格栅343。

可以理解为，所述吸入格栅343是由复数个吸入夹缝3431和配置在相邻的吸入夹缝3431之间的复数个分隔筋3432构成的结构。也可以理解为，所述吸入格栅343是一个大的吸入口被复数个所述分隔筋3432划分为复数个细长的吸入夹缝3431的结构。此外，复数个细长的所述吸入夹缝3431可以被加强筋3422划分为上部缝和下部缝。需要明确的是，以下，为了吸入外部空气而形成在所述口罩装置10的背面的吸入口被定义为包括以所述吸入格栅343为代表的各种形态的孔，并且所述口罩主体11的吸入口和所述吸入格栅343应该被解释为相同的含义。

此外，在从所述吸入口向所述后主体13的中心方向隔开的位置处形成有吐出口101。借助所述风扇模块31的运转，经由所述吸入口或吸入格栅343吸入的外部空气依次通过所述过滤器33和所述风扇模块31，之后通过所述吐出口101吐出到所述呼吸空间。

所述吸入口即吸入格栅343配置在所述护面罩14的外侧，而所述吐出口101配置在所述护面罩14的内侧。即，所述吸入格栅343位于所述呼吸空间的外侧，所述吐出口101位于所述呼吸空间的内侧，使得吸入的外部空气与用户呼出的空气不会彼此混合。

另一方面，所述空气净化模块30还包括配置在所述风扇模块31的后方的流动引导件32。

另外，所述口罩装置10还包括主控制模块15、电源模块16、指示器模块18、无线通信模块17、扬声器模块19、电池20以及排气阀21中的至少一个。

详细地，所述主控制模块15是用于控制所述风扇模块31、所述扬声器模块19以及后述的压力传感器和麦克风等的运转的模块。所述主控制模块15可以配置在所述后主体13的正面中央的上部。

所述电源模块16是用于向安装于所述口罩装置10的电气部件供电的控制模块。所述电源模块16可以配置在所述后主体13的正面的右侧下端。

在所述电源模块16可以安装有线缆连接器和LED模块，用于供电和传输数据的线缆的端子插入到所述线缆连接器，所述LED模块用于通知口罩装置10的运转状态。此外，从所述LED模块照射的光通过所述指示器模块18被扩散和引导而照射到口罩装置10的外部。

所述无线通信模块17可以是包括蓝牙在内的各种形态的近距离无线通信模块中的任意一种。所述无线通信模块17可以配置在所述后主体13的正面的左侧下端。所述无线通信模块17可以在与所述后主体13交叉的方向上，例如水平地安装在所述后主体13的正面上。所述无线通信模块17可以借助从所述后主体13的正面凸出的一对基板插入筋1315而以水平的状态安装在所述后主体13的正面。所述无线通信模块17的两侧端部被一对所述基板插入筋1315支撑。

所述扬声器模块19可以配置在相当于所述无线通信模块17的下侧的所述后主体13的正面的左侧下端。

所述电池20可以配置在所述后主体13的正面中央，所述排气阀21可以配置成遮蔽形成在所述后主体13的正面中央的下侧的排气口。即，在用户呼气时，所述排气阀21可以开放所述排气口，而在用户吸气时，所述排气阀21可以遮蔽所述排气口。所述排气阀21可以以能够弯曲且扁平的翻板(flap)的形态提供。

在此，需要明确的是，以用户佩戴着口罩装置10的状态为基准定义所述口罩主体11的正面、背面、左侧以及右侧。

图5是构成本发明实施例的口罩装置的前主体的背面立体图。

参照图5，构成本发明实施例的口罩装置10的前主体12形成所述口罩装置10的正面外观。

所述前主体12的正面平整地以单一体构成而不安装额外的部件，则具有外观上看起来整洁的优点。在所述前主体12的左侧和右侧形成有吸入口的情况下，具有如下缺点：如果摘下所述口罩装置10并将其放置成所述吸入口朝上，则异物通过所述吸入口流入到口罩装置10内部的可能性高。

不仅如此，在安装额外的盖以通过遮蔽所述吸入口来最小化异物流入的情况下，需要在所述盖的边缘和所述前主体12的正面之间形成间隙，使得外部空气能够流入。即，随之产生需要额外的所述盖与所述前主体12的正面结合为从所述前主体12的正面凸出的限制。

其结果，额外的所述盖因受外力而破损或碰到周边障碍物而与所述前主体12分离的可能性高。出于这种原因，设计成尽可能不在所述前主体12形成用于吸入外部空气的吸入口，以防止因在所述前主体12的正面另外安装额外的部件而凸出，这样不仅有利于外观，而且也有利于确保耐久性。

考虑到这一方面，在本发明实施例的所述前主体12的正面不仅没有用于吸入外部空气的吸入口，而且完全没有安装包括盖在内的额外部件，从而将正面设计成形成光滑且连续的单个面。但是，为了使用户的声音输出到外部，在下部一侧形成有扬声器孔123。

另一方面，在所述前主体12的背面形成有复数个凸起结构。

详细地，在所述前主体12的背面中央的上端凸出有一个或复数个基板固定筋125。若所述前主体12的边缘与所述后主体13的正面边缘结合，则一个或复数个所述基板固定筋125对安装于所述后主体13的所述主控制模块15的正面施压，由此防止所述主控制模块15晃动。

在所述前主体12的背面形成有水平凸出的阀支撑筋121。当所述前主体12与所述后主体13结合时，所述阀支撑筋121形成在排气阀21的上端所处的位置，从而按压所述排气阀21的正面上端。作为一例，所述阀支撑筋121可以从与所述前主体12的背面中央向下侧隔开规定距离的位置处以规定的宽度向后方延伸规定长度。

另外，在所述前主体12的背面凸出有一对磁铁按压筋126。详细地，在所述后主体13的背面安装有所述护面罩14，在所述护面罩14的正面安装磁铁，在所述后主体13的正面也安装与所述磁铁产生吸力的磁铁。其结果，通过磁铁的磁力，所述护面罩14以能够装卸的方式安装于所述后主体13的背面。

此时，在所述后主体13的正面形成有用于安装所述磁铁的一对下部磁铁安装部135(参照图6)。此外，一对所述磁铁按压筋126发挥分别按压安装于一对所述下部磁铁安装部135的一对磁铁的功能。

另外，在所述前主体12的背面凸出有与构成所述无线通信模块17的基板的前端部接触的基板按压筋127。详细地，如果所述前主体12和所述后主体13彼此结合，则所述基板按压筋127通过按压构成所述无线通信模块17的基板的前端部，来防止所述无线通信模块17晃动或从所述基板插入筋1315脱离。

另外，在所述前主体12的背面中相当于所述扬声器孔123的边缘的位置处形成有支撑筋122，所述支撑筋122围绕并支撑所述扬声器模块19的前端部边缘。所述支撑筋122可以以与所述扬声器模块19的正面部形状相对应的形状围绕。

另外，在所述前主体12的背面凸出有按压所述电源模块16的正面的基板固定筋124。所述基板固定筋124按压构成所述电源模块16的基板的正面，以防止所述电源模块16晃动或从所述后主体13脱离。

图6是构成本发明实施例的口罩装置的后主体的正面立体图，图7是所述后主体的背面立体图。

参照图6和图7，构成本发明实施例的口罩装置10的后主体13包括：面罩部131，覆盖用户的面部；以及熔接部132，从所述面罩部131的边缘向前方弯曲。

详细地，所述熔接部132沿着所述面罩部131的顶面边缘、两侧面边缘以及底面边缘连续地形成。此外，沿着所述面罩部131的底面边缘弯曲并向前方延伸的所述熔接部132的前后方向宽度最大。

所述熔接部132中的形成在所述面罩部131的底面边缘的部分可以特别被定义为延伸台。所述延伸台呈凸圆形状，随着从所述后主体13的两侧端接近中央，其前后方向宽度增加。

在定义为延伸台的所述熔接部132的中央可以形成有底面排气口1362，并且，在从所述底面排气口1362向所述后主体13的侧端部侧隔开的位置处可以形成有按钮孔1321。在所述按钮孔1321插入有电源按钮。在从所述按钮孔1321的左侧和右侧边缘隔开的位置处分别形成有指示器孔1322。

从安装于所述电源模块16的发光装置照射的光通过一对所述指示器孔1322照射到外部。所述发光装置包括LED模块。

如果光通过一对所述指示器孔1322中的任意一个照射到外部，则可以表示所述口罩装置10的电源处于接通状态。此外，可以根据通过一对所述指示器孔1322中的另一个照射的光的颜色来预测所述电池20的剩余电量。

在从所述按钮孔1321进一步向所述后主体13的侧端部侧隔开的位置处形成有端子插入口1323。USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)线缆可以贯穿所述端子插入口1323并插入到形成于所述电源模块16的端子连接部(terminal connector)。所述电池20可以通过所述USB线缆充电，所述口罩装置10的版本或功能可以根据通过所述USB线缆传输的数据来更新或升级。

在所述后主体13形成有用于容纳所述空气净化模块30的容纳部133。所述容纳部133分别形成在所述后主体13的中心的左侧和右侧，一对所述容纳部133以穿过所述后主体13的中心的垂直线为基准对称。

所述容纳部133通过从所述面罩部131的正面向前方凸出来形成容纳所述空气净化模块30的空间。所述容纳部133包括：安置面1331，用于安置所述空气净化模块30，具体而言是所述风扇模块31；紧固面1335，在所述面罩部131的侧端部连接所述安置面1331的外侧边缘；以及空气引导面1334，在所述安置面1331的内侧边缘连接所述面罩部131的正面。

另外，所述容纳部133还包括将所述安置面1331、空气引导面1334以及紧固面1335的上端与所述面罩部131的正面连接的顶面1332。此外，所述容纳部133还包括将所述安置面1331、空气引导面1334以及紧固面1335的下端与所述面罩部131的正面连接的底面1333。

在所述紧固面1335形成有一个或复数个紧固装置，例如，紧固钩。

在所述安置面1331形成有风扇安装孔1336，所述顶面1332和所述底面1333可以水平延伸，并且可以彼此平行地延伸。

所述紧固面1335可以朝所述后主体13的外侧带有弧度地凸出，并且，可以形成为随着从所述面罩部131接近所述安置面1331朝所述后主体13的中心倾斜。

所述空气引导面1334可以设计成从所述安置面1331朝所述面罩部131带有弧度地凸出延伸，使得被所述风扇模块31吸入的空气沿着所述空气引导面1334平缓地被引导至所述吐出口101侧。

作为另一例，所述空气引导面1334可以由在所述安置面1331的内侧边缘以规定曲率弯曲的弧部、和从所述弧部的端部平坦且倾斜地连接所述面罩部131的倾斜部构成。

所述容纳部133包括形成在所述后主体13的中心的左侧的左侧容纳部和形成在所述后主体13的中心的右侧的右侧容纳部。所述左侧容纳部和右侧容纳部从所述后主体13的中心隔开规定间隔，所述电池20安装在所述左侧容纳部和右侧容纳部之间的空间。

在所述后主体13的正面可以形成有电池安装部138。详细地，所述电池安装部138包括一对电池安置筋1381和电池支撑筋1382。

一对所述电池安置筋1381从所述面罩部131的正面或所述空气引导面1334的边缘向前方凸出，沿垂直的方向平行地延伸。一对所述电池安置筋1381支撑所述电池20的背面。

所述电池支撑筋1382的一端部从左侧的空气引导面1334和右侧的空气引导面1334中的任意一侧延伸，而另一端部与左侧的空气引导面1334和右侧的空气引导面1334中的另一侧连接。

所述电池支撑筋1382形成为“n”形状，并支撑所述电池20的正面和两侧面。因此，可以利用所述电池支撑筋1382防止所述电池20从所述后主体13分离的现象。

另外，所述电池支撑筋1382的中心部向前方凸出，以能够选择性地安装不同尺寸的电池。

详细地，所述电池支撑筋1382可以包括从一对所述空气引导面1334向前方延伸的一对延伸部和沿横向延伸而连接一对所述延伸部的连接部。

此外，所述连接部的一部分向前方弯曲并延伸，从而所述电池支撑筋1382可以说明为由第一电池支撑部1382a和第二电池支撑部1382b构成。详细地，所述第一电池支撑部1382a可以用于支撑宽度相对较宽且厚度相对较薄的电池，所述第二电池支撑部1382b可以用于支撑宽度相对较窄且厚度相对厚的电池。

所述第二电池支撑部1382b可以说明为由构成所述第一电池支撑部1382a的连接部的一部分向前方弯曲多次而形成。或者，可以说明为尺寸相对较小的“n”形状的第二电池支撑部1382b可以从尺寸相对较大的“n”形状的第一电池支撑部1382a的正面凸出形成。

从相当于所述电池安装部138的下侧的所述面罩部131的正面向前方凸出有排气流路引导件136。详细地，所述排气流路引导件136形成在所述电池安装部138的下侧，使得安装于所述电池安装部138的电池20的下端部被所述排气流路引导件136的顶面支撑。其结果，能够防止所述电池20在插入到所述电池安装部138的状态下受重力而向下侧脱落的现象。

所述排气流路引导件136可以形成大致呈隧道形状的纵截面，在所述面罩部131中相当于所述排气流路引导件136的内侧的部位可以形成有正面排气口1361。

所述正面排气口1361和所述底面排气口1362中的至少一个可以形成为被复数个格栅或分隔筋划分为复数个小排气口的排气格栅的形态。此外，所述正面排气口1361可以由所述排气阀21选择性地开闭。

在所述面罩部131的正面的中央上端形成有上部磁铁安装部134，在所述面罩部131的正面下端形成有一对下部磁铁安装部135。

详细地，所述下部磁铁安装部135分别形成在所述排气流路引导件136的左侧边缘和右侧边缘。此外，安装于所述下部磁铁安装部135的磁铁被从所述前主体12的背面凸出的一对所述磁铁按压筋126(参照图5)按压。

在所述后主体13的左侧端部和右侧端部分别形成有挂带连接部137。详细地，所述挂带连接部137是用于连接挂在用户的耳部或围绕用户的后脑部的挂带或带的端部的部分。所述挂带连接部137分别形成在所述后主体13的左侧端上部和下部、右侧端上部和下部。

一对挂带中的任意一个的两端部可以分别与设置在左侧上端和下端的挂带连接部137连接，而另一个的两端部可以分别与设置在右侧上端和下端的挂带连接部137连接。这样，可以使一对所述挂带分别挂到用户的两侧耳部。

作为另一种方法，一对挂带中的任意一个的两端部可以分别与设置在左侧上端和右侧上端的挂带连接部137连接，而另一个的两端部可以分别与设置在左侧下端和右侧下端的挂带连接部137连接。这样，一对所述挂带可以围绕用户的后脑部。

四个所述挂带连接部137中的每一个包括：挂带槽1373，从所述后主体13的正面凹入，并在横向(后主体的宽度方向)上延伸；挂带孔1374，形成在所述挂带槽1373的任一点处；挂带杆1372，连接所述挂带槽1373的顶面和底面；以及呈桶状的防水筋1371，从所述后主体13的背面中相当于所述挂带孔1374的边缘的部位延伸。

另一方面，在所述后主体13的正面形成有主控制模块安装部139。

详细地，所述主控制模块安装部139包括：基板固定钩1391，从所述面罩部131的正面向前方凸出；以及基板安置筋1393和基板支撑筋1392，支撑所述主控制模块15的背面。

详细地，所述基板固定钩1391可以包括：一对第一基板固定钩1391a，位于所述容纳部133的上侧；以及一对第二基板固定钩1391b，位于相向的一对所述容纳部133之间。

一对所述第一基板固定钩1391a可以配置在从左侧容纳部的顶面向上侧隔开的位置和从右侧容纳部的顶面向上侧隔开的位置。一对所述第一基板固定钩1391a用于固定所述主控制模块15的左侧端部和右侧端部。

另外，一对所述第二基板固定钩1391b可以分别位于相当于一对所述容纳部133的内侧上端的位置。详细地，一对所述第二基板固定钩1391b中的任意一个可以形成在右侧容纳部的上侧边角与所述面罩部131的正面相交的位置。此外，一对所述第二基板固定钩1391b中的另一个可以形成在左侧容纳部的上侧边角与所述面罩部131的正面相交的位置。

一对所述第二基板固定钩1391b用于固定构成所述主控制模块15的控制基板的下端部。

此外，所述基板安置筋1393可以从所述面罩部131的正面中相当于一对所述第二基板固定钩1391b之间的部位凸出，并且能够支撑构成所述主控制模块15的控制基板的下端部的背面。

另外，所述主控制模块15的上端部的背面可以被所述上部磁铁安装部134的前端部支撑。所述主控制模块15因所述上部磁铁安装部134和基板安置筋1393而处于与所述面罩部131隔开的状态，并且，具有通过所述基板固定钩1391稳定地结合于所述后主体13而不晃动的效果。

另一方面，在所述面罩部131的正面的上部中央可以形成有压力传感器安装部(或呼吸传感器安装部)130。安装于所述压力传感器安装部130的压力传感器(后述)感测限定在所述护面罩14的内侧的呼吸空间内部的压力。即，可以根据呼吸空间内部的压力变化来判断用户当前是在吸气还是呼气。需要明确的是，所述压力传感器也可以被定义为呼吸传感器，即使术语不同，也应该被理解为是执行相同功能的传感器。

所述压力传感器安装部130提供在所述后主体13的正面，如果所述主控制模块15被安装到所述主控制模块安装部139，则所述压力传感器安装部130将位于安装在所述主控制模块15的背面的压力传感器(或呼吸传感器)所在的位置。因此，如果所述主控制模块15被安装到所述主控制模块安装部139，则所述压力传感器容纳于所述压力传感器安装部130内。此外，所述压力传感器安装部130的前端部紧贴于所述主控制模块15的控制基板的背面。

另外，限定所述压力传感器安装部130的底部的部分向所述后主体13的后方凸出，并且，在向后方凸出的部分的底面上形成有通孔1301。通过所述通孔1301，由所述后主体13的背面和所述护面罩14限定的呼吸空间与所述压力传感器安装部130的内部空间彼此连通。其结果，用户呼气时产生的空气的一部分通过所述通孔1301流入所述压力传感器安装部130的内部空间。此外，由容纳于所述压力传感器安装部130的所述压力传感器感测所述压力传感器安装部130内部的压力。此外，感测到的压力值被发送到所述主控制模块15的微机(后述)，从而判断用户的呼吸状态或呼吸特性。

另一方面，在所述后主体13的背面中相当于所述上部磁铁安装部134的正背面的部位和所述后主体13的背面中相当于一对所述下部磁铁安装部135的正背面的部位分别形成有磁铁安装槽1314。

所述磁铁安装槽1314包括：第一磁铁安装槽1311，形成在所述上部磁铁安装部134的正背面；以及第二磁铁安装槽1312和第三磁铁安装槽1313，形成在所述下部磁铁安装部135的正背面。

在磁力的作用下，安装于所述护面罩14的三个磁铁分别附着到所述第一磁铁安装槽1311至第三磁铁安装槽1313。此外，如果用户以大于所述磁力的力拉拽所述护面罩14，则所述护面罩14可以容易地从所述后主体13分离。

另一方面，如前所述，在构成所述容纳部133的安置面1331可以形成有风扇安装孔1336。此外，在从所述风扇安装孔1336向所述安置面1331的外侧边缘侧隔开的位置处形成有一个或复数个流动引导件紧固孔1331a。所述流动引导件32借助贯穿所述流动引导件紧固孔1331a的紧固构件而固定于所述容纳部133。

此外，流动引导件钩1339和过滤器钩1338分别在构成所述容纳部133的紧固面1335形成为在前后方向上隔开。所述流动引导件钩1339位于比所述过滤器钩1338更靠近所述安置面1331的位置。

此外，在相当于所述过滤器钩1338的后方的所述后主体13的背面侧端形成有卡定槽1337。详细地，可以在所述熔接部132和所述紧固面1335相交的位置处形成有所述卡定槽1337。

图8是本发明实施例的口罩装置的横向剖视图，图9是所述口罩装置的纵向剖视图。

参照图8和图9，如果用户按压电源按钮而使所述风扇模块31运转，则外部空气通过形成在所述口罩装置10的背面左侧和右侧的吸入格栅343(或吸入口)流入到所述口罩装置10的内部。

经由所述吸入格栅343流入的外部空气在通过所述过滤器33时被净化。此外，通过了所述过滤器33的空气沿所述风扇模块31的轴向被吸入，之后沿径向吐出。

如图8所示，所述风扇模块31的正面安置于所述安置面1331，所述风扇模块31的背面敞开。此外，敞开的所述风扇模块31的背面被所述流动引导件32遮蔽，在所述流动引导件32形成有用作所述风扇模块31的吸入口的连通孔。通过了所述过滤器33的空气穿过所述连通孔流入到所述风扇内部。

另外，空气通道102被界定在所述流动引导件32的侧面和所述空气引导面1334之间。此外，所述空气通道102的入口与所述风扇模块31的出口(或吐出口)连通，而所述空气通道102的出口与所述吐出口101连通。

此外，所述吐出口101位于由所述护面罩14和所述后主体13的背面界定的所述呼吸空间中。因此，通过所述风扇模块31吸入的外部空气被吐出到所述呼吸空间，以供用户能够吸入。

此外，所述空气引导面1334从所述风扇模块31的出口朝所述吐出口101平缓地形成为带有弧度，使得沿所述风扇模块31的径向吐出的空气在朝所述吐出口101流动的过程中流动方向没有急剧的转换。

详细地，在离心风扇的情况下，使空气沿轴向吸入并沿径向吐出是呈圆锥形(cone)或截锥形(truncated cone)的轮毂的形状引起的。即，沿离心风扇的轴向吸入的空气的流动方向沿着所述轮毂的带有弧度的面平缓地转换90度。

在此，由于构成所述风扇模块31的轮毂的弧的方向和所述空气引导面1334的弧的方向相同，因此，被吸入到风扇模块31的空气仅向一个方向平缓地进行流动转换。

如果所述吸入格栅343形成于所述前主体12，则所述风扇模块31的吸入口朝向所述前主体12，其结果，构成风扇模块的轮毂的圆弧方向与所述空气引导面1334的圆弧方向相反。其结果，从所述风扇模块31吐出的空气与相当于所述空气通道102的入口的所述空气引导面1334的起始部分碰撞而产生流动阻力和流动噪音。

即，沿所述风扇模块31的轴向吸入的空气实质上形成“S”形状的流动，从而与形成“C”或“n”形状的流动的本发明的结构相比，产生更多的流动损失。

另一方面，用户呼气时通过用户的嘴部和鼻部排出的空气聚集到所述呼吸空间。此外，聚集到所述呼吸空间的空气的极少一部分穿过所述通孔1301流入到所述压力传感器安装部130的内部。

此外，聚集到所述呼吸空间的空气的大部分下降并通过所述正面排气口1361和所述底面排气口1362排出到外部。在此，在用户呼气时产生的空气的压力的作用下，所述排气阀21向前方弯曲，从而使所述正面排气口1361开放。此外，当用户吸气时，所述呼吸空间内部的压力低于大气压，所述排气阀21返回到原位，从而遮蔽所述正面排气口1361。

图10是示出本发明实施例的口罩装置的块构成的框图。

参照图10，所述口罩装置10可以包括电源部210、压力传感器220、通信部230、麦克风240、语音处理模块250、扬声器260以及控制部270中的一部分或全部。

所述电源部210发挥接通或关断所述口罩装置10的电源的功能。如果接通所述电源部210，则开始所述口罩装置10的驱动，并且设置于所述口罩装置10的电气部件可以运转。

所述电源部210可以以按键的形态设置在所述口罩装置10的外侧或内侧。所述电源部210可以在所述口罩装置10的外侧以物理按键或触摸按键的形态实现。由此，用户可以在佩戴所述口罩装置10的状态下对所述电源部210进行操作。

另外，所述电源部210可以通过语音识别来接通或关断。例如，在所述口罩装置10可以存储有预先设定的语音信息，并通过接收来自用户的语音指令来接通或关断所述电源部210。

另外，所述电源部210可以由通信连接的外部装置操作。例如，所述口罩装置10可以从外部装置(例如，移动终端、计算机、可穿戴装置等)接收控制指令，并根据所述控制指令接通或关断所述电源部210的电源。

所述压力传感器220发挥感测或测量所述口罩装置10的内部压力的功能。所述压力传感器220可以配置于所述压力传感器安装部130的内侧。

在此，所述口罩装置10的内部压力可以是被用户的脸部和护面罩14界定的呼吸空间的压力。

所述压力传感器220可以是利用流入到所述口罩装置10的内部的空气的流量或风的强度来测量密闭的空间的压力或气压的气压传感器。或者所述压力传感器220可以使用测量密闭的空间的压力变化的压差传感器。由于所述压力传感器220是公知的技术，因此省略详细的说明。

由所述压力传感器220测量到的信息可以提供给后述的控制部270。

所述通信部230是用于将所述口罩装置10和外部装置通信连接的构成。作为所述外部装置可以包括移动终端、计算机、可穿戴装置等各种电子设备。

所述通信部230可以以无线通信方式与外部装置通信连接。例如，所述通信部230可以采用蓝牙通信、Wi-Fi(Wireless-Fidelity无线高保真)通信等各种近距离通信方式。另外，所述通信部230可以通过远距离通信与外部装置通信连接。

所述麦克风240是用于接收外部的声音或用户的语音的构成。所述麦克风240可以配置于所述口罩装置10的内侧空间，以清楚地接收用户的语音。

例如，所述麦克风240可以位于所述口罩装置10的呼吸空间一侧。所述麦克风240可以配置于所述压力传感器安装部130的内侧，而位于与所述压力传感器220邻近的位置。

所述语音处理模块250发挥将从所述麦克风240输入的语音信号转换为电信号，并将所转换的电信号提供给后述的扬声器260的功能。

所述语音处理模块250可以通过对所输入的语音信号赋予规定的频率特性，来补偿所述语音信号的输入信号电平。

例如，在用户说话时，通过所述麦克风240输入的语音信号可以因各种因素而失真并直接输出。此时，可能会发生在输出的语音信号中出现与实际语音不同的特性的问题。

因此，为了解决这种问题，所述语音处理模块250可以通过对所输入的语音信号应用均衡器(equalizer)，来按频率对与实际原声存在差异的部分进行修正。

另外，所述语音处理模块250可以限制从所述麦克风240输入的语音信号中输入信号电平为规定电平以上的输入信号的输出。

例如，从口罩的结构特性来看，所述麦克风240和所述扬声器260位于彼此邻近的位置，因此可能会产生啸叫(howling)现象。在此情况下，从所述扬声器260输出的语音信号可能被输入到所述麦克风240之后在放大器被放大，并从所述扬声器260输出。

因此，为了防止这种问题，所述语音处理模块250可以使用通过设定临界值来限制输出，以防止所输入的语音信号的输入信号电平上升到规定电平以上的压缩器(compressor)。

另外，所述语音处理模块250可以阻断从所述麦克风240输入的语音信号中输入信号电平小于规定电平的输入信号的输出。

例如，在所述口罩装置10的风扇动作时产生的风扇噪音和用户的呼吸声可能被输入到所述麦克风240，之后在放大器被放大，并从所述扬声器260输出。

因此，为了防止这种问题，所述语音处理模块250可以使用阻断所输入的语音信号中输入信号电平小于规定电平的输入信号的输出的噪声门(noise gate)。

所述扬声器260发挥接收由所述语音处理模块250转换的机械信号并向外部输出声音的功能。所述扬声器260可以将接收到的机械信号转换为语音信号，之后放大并向外部输出。

所述扬声器260可以设置于所述口罩装置10的正面。并且，从所述扬声器260输出的声音可以通过所述扬声器孔123向外部传送。

所述控制部270发挥控制和监控所述口罩装置10的整体功能的作用。所述控制部270可以控制所述电源部210、压力传感器220、通信部230、麦克风240、语音处理模块250以及扬声器260。

尤其，所述控制部270可以利用所述压力传感器220来测量口罩的内部压力，并通过比较测量到的内部压力和基准压力值来控制所述扬声器260的语音输出。

另外，所述控制部270可以利用所述压力传感器220来判断用户的呼吸状态(呼吸特性)，并基于呼吸状态控制所述扬声器260的语音输出。

图11是简略示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图。

参照图11，所述口罩装置10利用所述压力传感器220来测量口罩的当前压力值。

在此，所述口罩的当前压力值可以表示由用户的脸部和所述护面罩14界定的呼吸空间的压力。

如果接通所述口罩装置10的电源或所述扬声器260的电源，则所述口罩装置10可以通过驱动所述压力传感器220来测量口罩的内部压力(S11)。

所述口罩装置10比较测量到的当前压力值和预先设定的基准压力值(S12)，并且基于当前压力值和基准压力值之差，控制所述扬声器260的语音输出(S13)。

在此，所述基准压力值可以是由所述压力传感器220在规定时间期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的中间值。

在测量到的所述当前压力值小于所述基准压力值的情况下，所述口罩装置10可以判断为用户的呼吸状态为吸气状态并去激活所述扬声器260的语音输出功能或进行消音处理。

另外，在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述口罩装置10可以判断为用户的呼吸状态为呼气状态并激活所述扬声器260的语音输出功能或解除消音状态。

图12是详细示出本发明实施例的口罩装置的控制方法的流程图，图13是表示本发明实施例的随着用户的呼吸和说话而发生的口罩的压力变化的曲线。

首先，参照图12，如果接通所述口罩装置10的电源(S21)，则判断所述扬声器260的电源是否接通(S22)。

在此，所述扬声器260的电源接通可以是指所述扬声器260的电源和所述麦克风240的电源一起被接通。

另外，所述扬声器260的电源接通，并不意味着必须执行所述扬声器260的输出功能(放大功能)。例如，即便在接通所述扬声器260的电源的状态下，如果去激活语音输出功能，则也有可能不执行所述扬声器260的输出功能。

即，在接通所述扬声器260的电源的状态下激活语音输出功能，才能够执行所述扬声器260的输出功能。

所述口罩装置10的电源可以通过按压设置于所述口罩装置10的一侧的电源按键(或操作部)来接通。此时，可以在按压所述电源按键规定时间以上的情况下接通所述口罩装置10的电源。

在接通所述口罩装置10的电源的状态下，如果再次选择所述电源按键，则可以接通所述扬声器260的电源。此时，如果在接通所述扬声器260的电源的状态下再次选择所述电源按键，则可以关断所述扬声器260的电源。

并且，如果在接通所述口罩装置10的电源的状态下按压所述电源按键规定时间以上，则可以关断所述口罩装置10的电源。

另外，所述口罩装置10的电源和所述扬声器260的电源，可以由通信连接的外部装置操作。例如，所述口罩装置10可以从外部装置(例如，移动终端、计算机、可穿戴装置等)接收控制指令，并根据所述控制指令接通或关断所述口罩装置10的电源或所述扬声器260的电源。

根据这种构成，用户可以仅在佩戴所述口罩装置10的状态下进行对话时使所述扬声器260动作。并且，可以通过简单的电源按键操作对所述口罩装置10的电源和所述扬声器260的电源进行操作。

如果接通所述扬声器260的电源，则所述口罩装置10通过所述压力传感器220来测量口罩的当前压力值(S23)。

在此，所述口罩的当前压力值可以是指由用户的脸部和所述护面罩14界定的呼吸空间的压力。

详细地，当在用户佩戴所述口罩装置10的状态下呼吸时，所述呼吸空间的压力可以根据用户的呼吸状态而发生变化。所述呼吸空间的压力可以在用户呼气时增加而在用户吸气时减小。

利用这种原理，所述压力传感器220可以测量所述呼吸空间的压力并通过测量到的压力值来预测用户的呼吸状态(呼吸特性)。

所述口罩装置10通过比较测量到的当前压力值和基准压力值(S24)，来判断当前压力值是否小于基准压力值(S25)。

在此，比较当前压力值和基准压力值的理由是，为了判断用户的呼吸状态即，是用户吐出空气的呼气状态还是吸入空气的吸气状态。

具体地，参照图13，曲线的横轴表示时间的经过，曲线的纵轴表示压力的变化量。在图13中，实线曲线P1表示由所述压力传感器220测量到的当前压力值，虚线曲线P2表示基准压力值，t1、t2、t3表示用户实际说话的说话区间。

如图13所示，在用户佩戴口罩装置10的状态下呼吸时，所述压力传感器220可以获取针对所述呼吸空间的压力数据。

所述压力数据包括实时测量到的压力值，由此，可以确认一次呼吸时最大压力值、最小压力值以及一次呼吸周期(一次吸气和一次呼气所需要的时间)。

详细地，如果用户吸入空气(吸气)，则所述呼吸空间的空气流入用户的鼻部从而所述呼吸空间的压力逐渐变低，如果用户吐出空气(呼气)，则所述空气向呼吸空间流入从而所述呼吸空间的压力逐渐变大。

可以预测为，所述呼吸空间的压力最大的点为呼气结束的点，所述呼吸空间的压力最低的点为吸气结束的点。因此，从呼气结束的点开始在规定时间期间吸气，吸气结束的点开始在规定时间期间呼气。

但是，用户在吸气时不说话。即，用户仅在呼气状态下开始说话，而在吸气状态下不说话。因此，利用这种原理，在本发明中在用户的呼吸状态为呼气状态(可说话的状态)下激活所述扬声器260的语音输出，而在吸气状态(不可说话的状态)下去激活所述扬声器260的语音输出。

根据本发明的实施例，如果当前压力值P1大于基准压力值P2，则可以判断为呼气状态(可说话的状态)，如果当前压力值P1小于基准压力值P2，则可以判断为吸气状态(不可说话的状态)。

在本实施例中，所述基准压力值P2可以是在一次呼吸周期期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的中间值。

可以确认到实际上用户的说话区间t1、t2、t3是在当前压力值P1大于基准压力值P2的呼气状态下形成的。

如果当前压力值大于基准压力值，则所述口罩装置10激活语音输出功能(S26)。

具体而言，当前压力值P1大于基准压力值P2是表示用户处于呼气状态并且可说话的状态。因此，可以在用户的说话开始时间点A1、A2、A3之前的第一时间点X1、X2、X3预先激活所述扬声器260的语音输出。

此时，激活所述扬声器260的语音输出可以包括使从所述麦克风240输入的语音信号的输入信号电平放大或解除所述麦克风240的消音状态。因此，在用户佩戴口罩的状态下说话时，可以放大语音之后向外部输出。

另外，所述口罩装置10可以对从所述麦克风240输入的语音信号进行补偿(S27)。

具体而言，在当前压力值大于基准压力值的情况下，所述口罩装置10可以激活所述扬声器260的语音输出，对从所述麦克风240输入的语音信号进行补偿。

例如，所述口罩装置10可以执行均衡器，所述均衡器通过对从所述麦克风240输入的语音信号赋予规定的频率特性来补偿所述语音信号的输入信号电平。

图14表示根据应用本发明实施例的均衡器的频率特性的曲线。

参照图14，曲线的横轴表示扬声器的频率大小，曲线的纵轴表示扬声器的有效输出(Root Mean Square，RSM)。

在图14中，粗实线曲线表示从Artificial mouth(人工嘴)直接的输出的基准信号R1，虚线曲线表示在将口罩佩戴在Aritificial mouth的状态下关闭语音放大功能时的输出信号R2，实线曲线表示在Aritificial mouth佩戴口罩的状态下开启语音放大功能(均衡器)时的输出信号R3。

如图14所示，如果比较关闭语音放大功能(均衡器)的状态的输出号R2和基准信号R1，则可以确认到相对地在频段3～4kHz和频段8～9kHz衰减厉害，在频段5～6kHz衰减得较轻。

因此，在本发明中，为了解决这种问题，可以在均衡器设定中最大限度地放大频段3～4kHz和频段8～9kHz，而频段5～6kHz相对地放大得较少，以改善频率特性。

如上所述，所述口罩装置10可以通过对所输入的语音信号应用均衡器，按频率对与实际原声存在差异的部分进行修正。

另外，所述口罩装置10可以限制从所述麦克风240输入的语音信号中输入信号电平为规定电平(第一电平)以上的输入信号的输出。

图15是表示根据应用本发明实施例的压缩器的频率特性的曲线。

参照图15，图15的(A)表示从所述麦克风240输入的语音信号的频率，图15的(B)表示从所述扬声器260输出的语音信号的频率。曲线的横轴表示时间的经过，曲线的纵轴表示频率的大小。

在本发明中，从口罩的结构特性上来看，所述麦克风240和所述扬声器260彼此接近，因此可能发生啸叫现象。在此情况下，从所述扬声器260输出的语音信号可以输入到所述麦克风240，之后被放大器放大，并从所述扬声器260输出。

因此，为了解决这种问题，所述口罩装置10可以使用如下的压缩器，所述压缩器通过规定临界值来限制输出，以防止所输入的语音信号的输入信号电平上升至规定的第一电平以上。

结果，如果在所输入的语音信号的输入信号电平中存在大于目标电平的输入信号电平，则可以将大于目标电平的输入信号电平的输出限制为所述目标电平。由此，具有能够通过限制规定电平以上的高音输出来抑制出现啸叫现象时发生的高音的优点。

另外，所述口罩装置10可以阻断从所述麦克风240输入的语音信号中输入信号电平小于规定电平(第二电平)的输入信号的输出。

图16是表示根据使用本发明实施例的噪声门的频率特性的曲线。

参照图16，图16的(A)表示从所述麦克风240输入的语音信号的频率，图16的(B)表示从所述扬声器260输出的语音信号的频率。曲线的横轴表示时间的经过，曲线的纵轴表示频率的大小。

在本发明中，在所述口罩装置10的风扇动作时产生的风扇噪音和用户的呼吸声可能输入到所述麦克风240，之后被放大器放大，并从所述扬声器260输出。

因此，为了解决这种问题，所述口罩装置10可以使用阻断所输入的语音信号中输入信号电平小于规定的第二电平的输入信号的输出的噪声门。

结果，如果在所输入的语音信号的输入信号电平中存在小于目标电平的输入信号电平，则可以阻断或去除小于目标电平的输入信号电平的输出。由此，具有能够通过将小于规定电平的输入信号判断为杂音并且阻断其的输出，来抑制呼吸声、风扇噪音等杂音的优点。

另一方面，如果当前压力值小于基准压力值，则所述口罩装置10去激活语音输出功能(S28)。

具体而言，当前压力值P1小于基准压力值P2是指用户处于吸气状态并且不能够说话的状态。因此，可以在用户的说话结束时间点B1、B2、B3之后的第二时间点Y1、Y2、Y3去激活所述扬声器260的语音输出。

此时，去激活所述扬声器260的语音输出包括忽视从所述麦克风240输入的语音信号的输入信号或对所述麦克风240进行消音处理。因此，可以防止在用户说话结束之后，呼吸声、风扇噪音或杂音输入到所述麦克风240并从所述扬声器260输出。

之后，所述口罩装置10判断所述扬声器260的电源是否关断(S29)，如果所述扬声器260的电源未关断，则进入到步骤S23再次测量口罩的当前压力值。

如果所述扬声器260的电源关断，则所述口罩装置10判断口罩电源是否关断(S30)，如果口罩电源被关断则结束本算法，如果口罩电源未关断，则进入到步骤S22再次判断所述扬声器260的电源是否接通。

下面，对本发明的另一实施例进行说明。

本发明另一实施例的口罩装置的控制方法，可以利用所述压力传感器220来测量口罩的当前压力值，可以基于测量到的所述当前压力值和预先设定的基准压力值的差异来判断用户的呼吸状态，可以根据所判断的呼吸状态控制所述扬声器260的语音输出。

此时，如果判断为当前压力值小于基准压力值，则可以判断为吸气状态，并限制或去激活所述扬声器260的语音输出。

相反，如果当前压力值大于基准压力值，则可以判断为呼气状态，并且可以允许或激活所述扬声器260的语音输出。

Claims (10)

1.一种口罩装置，其中，包括：

口罩主体，设置有麦克风和扬声器；

护面罩，与所述口罩主体结合，与人的脸部紧贴，在所述护面罩的内侧形成有呼吸空间；

压力传感器，设置于所述口罩主体，测量所述呼吸空间的压力；以及

控制部，比较由所述压力传感器测量到的当前压力值和基准压力值，基于所述当前压力值和所述基准压力值之差来控制所述扬声器的语音输出。

2.根据权利要求1所述的口罩装置，其中，

控制所述扬声器的语音输出包括调节从所述麦克风输入的语音信号的输入信号电平，或对从所述麦克风输入的语音信号进行消音处理。

3.根据权利要求1所述的口罩装置，其中，

所述基准压力值是由所述压力传感器在规定时间期间测量到的压力值中最大压力值和最小压力值的中间值。

4.根据权利要求1所述的口罩装置，其中，

在测量到的所述当前压力值小于所述基准压力值的情况下，所述控制部去激活所述扬声器的语音输出功能或进行消音处理。

5.根据权利要求1所述的口罩装置，其中，

在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述控制部激活所述扬声器的语音输出功能或解除消音状态。

6.根据权利要求1所述的口罩装置，其中，

还包括语音处理模块，所述语音处理模块将从所述麦克风输入的语音信号转换为电信号，并将所转换的电信号提供给所述扬声器。

7.根据权利要求6所述的口罩装置，其中，

在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述语音处理模块通过对从所述麦克风输入的语音信号赋予规定的频率特性来对所述语音信号的输入信号电平进行补偿。

8.根据权利要求6所述的口罩装置，其中，

在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述语音处理模块限制从所述麦克风输入的语音信号中输入信号电平为第一电平以上的输入信号的输出。

9.根据权利要求6所述的口罩装置，其中，

在测量到的所述当前压力值大于所述基准压力值的情况下，所述语音处理模块阻断从所述麦克风输入的语音信号中输入信号电平小于第二电平的输入信号的输出。

10.一种口罩装置的控制方法，所述口罩装置包括麦克风、扬声器以及压力传感器，其中，所述口罩装置的控制方法包括：

利用所述压力传感器来测量口罩的当前压力值的步骤；

比较测量到的所述当前压力值和基准压力值的步骤；以及

基于所述当前压力值和所述基准压力值之差，控制所述扬声器的语音输出的步骤。

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