CN117135511A - 一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机 - Google Patents

一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，包括拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块，所述拾音模块与所述音频芯片连接，所述音频信号与所述DSP芯片和所述气导/骨导扬声模块连接，所述DSP芯片与所述蓝牙模块连接。本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，能够根据应用场景和用户自定义设置规则自动调整数字助听器的相关参数。

Description

一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机
技术领域
本发明涉及数字助听器技术领域，尤其涉及一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机。
背景技术
听力障碍严重影响人们的正常生活，为此，听力障碍者通常会选择使用助听器改善听觉障碍。随着助听器的发展，数字助听器逐渐成为主流，通过语音增强和频响补偿等技术，能够基本满足听力障碍者的需求。然而现有的数字助听器的语音增强和频响补偿的参数基本上是固定的，针对不同的应用环境中有噪声还是无噪声，噪音中是否存在有用声音等不同情况，若始终维持高性能状态，则会加速数字助听器的耗电速度，减少待机时长，所以有必要提出一种能够根据应用场景和用户自定义设置规则自动调整数字助听器的相关参数的技术方案。
发明内容
本发明提供一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，能够根据应用场景和用户自定义设置规则自动调整数字助听器的相关参数。
本发明提供一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，包括拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块，所述拾音模块与所述音频芯片连接，所述音频信号与所述DSP芯片和所述气导/骨导扬声模块连接，所述DSP芯片与所述蓝牙模块连接；所述拾音模块用于获取声音信号并传输给所述音频芯片；所述音频芯片用于对输入和输出的声音信号进行转换处理，控制输入和输出的声音信号对应的采样率和增益；所述DSP芯片用于对数字声音信号进行自适应补偿处理，还用于通过所述蓝牙模块与蓝牙智能设备建立蓝牙链接，控制播放所述蓝牙模块获取的数字音频信号，还用于从所述蓝牙智能设备获取与应用场景相对应的智能听损补偿算法配置参数，根据所述智能听损补偿算法配置参数进行音频处理；所述气导/骨导扬声模块用于通过气传导或骨传导实现音频播放；
根据佩戴助听蓝牙耳机用户所在位置的不同，该用户对外界环境声音的获取需求不同，若用户处于家中、学校中，则认为用户对外界声音的接收需求较高，需要准确地获取外界发出的声音，则控制助听蓝牙耳机时刻处于高性能工作状态；
若用户处于商场中，对外界声音的接收需求不高，根据当前应用场景下，用户的预先设置或者手动输入指令，调整助听蓝牙耳机的工作状态，降低采样率和增益，减少DSP芯片所需处理的数据量以减少电量消耗；
DSP芯片包括二值掩蔽语音增强算法模块、多通道自适应频响补偿算法模块、频移压缩算法模块、啸叫抑制算法模块，统计上述各个模块的应用场景以及耗电量，再根据用户的个性化设置规则，判断某应用场景是否启用上述算法模块；
若确定应用场景为噪声较多且为无用声音的应用场景，则助听蓝牙耳机可处于低功耗工作模式，若低功耗工作模式中接收到佩戴助听蓝牙耳机的用户交谈的声音，，则启动二值掩蔽语音增强算法模块和多通道自适应频响补偿算法模块，二值掩蔽语音增强算法模块进行语音增强，多通道自适应频响补偿算法模块根据信噪比和用户预设的听力曲线对增强语音进行自适应补偿；
若确定应用场景中高频声音达到设定阈值，则启动频移压缩算法模块，根据用户的听力特性曲线确定高频频带和低频频带，将高频频带压缩后搬移至低频频带，利用正交镜像滤波器组以非等宽的方式划分频带，得到多个子频带，基于小波变换算法对各个子频带进行响度补偿，然后利用正交镜像滤波器组重构得到语音信号。
根据本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，所述蓝牙智能设备包括定位单元，所述定位单元获取定位信息，所述蓝牙智能设备根据所述定位信息确定应用场景，根据预设规则和用户指令判断是否需要发送与应用场景相对应的智能听损补偿算法配置参数。
根据本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，所述蓝牙智能设备还包括拾音单元，若所述蓝牙智能设备判定当前应用场景为设定的应用场景，则基于所述拾音单元获取并存储当前应用场景下的声音信号。
根据本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，所述蓝牙智能设备将当前应用场景下的声音信号转换为文字进行显示。
根据本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，所述DSP芯片还用于将所述数字声音信号发送至所述蓝牙智能设备进行自适应补偿处理，获取处理后的数字声音信号并传输给所述音频芯片。
根据本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，所述拾音模块包括多个拾音器。
根据本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，还包括壳体，所述拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导 /骨导扬声模块均固定在所述壳体上。
根据本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，还包括电池模块，所述电池模块为所述拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块供电。
本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，能够根据应用场景和用户自定义设置规则自动调整数字助听器的相关参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机的结构示意图；
图2是二值掩蔽语音增强算法模块的原理框图；
图3是听力测试前的准备界面；
图4是听力检测的界面，其中，图4a和图4b是听力检查的界面，图4c和图4d是听力检查结果界面。
图中，1-助听蓝牙耳机、11-拾音模块、12-音频芯片、13-DSP芯片、14-蓝牙模块、15-气导/骨导扬声模块、2-蓝牙智能设备、21-定位单元、22-拾音单元。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
如图1和图2所示，本发明提供一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，包括拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导 /骨导扬声模块，所述拾音模块与所述音频芯片连接，所述音频信号与所述DSP芯片和所述气导/骨导扬声模块连接，所述DSP芯片与所述蓝牙模块连接；所述拾音模块用于获取声音信号并传输给所述音频芯片；所述音频芯片用于对输入和输出的声音信号进行转换处理，控制输入和输出的声音信号对应的采样率和增益；所述DSP芯片用于对数字声音信号进行自适应补偿处理，还用于通过所述蓝牙模块与蓝牙智能设备建立蓝牙链接，控制播放所述蓝牙模块获取的数字音频信号，还用于从所述蓝牙智能设备获取与应用场景相对应的智能听损补偿算法配置参数，根据所述智能听损补偿算法配置参数进行音频处理；所述气导/骨导扬声模块用于通过气传导或骨传导实现音频播放。
具体的，根据佩戴助听蓝牙耳机用户所在位置的不同，该用户对外界环境声音的获取需求不同，比如用户处于家中、学校中，则认为用户对外界声音的接收需求较高，需要准确地获取外界发出的声音，则可控制助听蓝牙耳机时刻处于高性能工作状态。
再比如用户处于商场中，对外界声音的接收需求不高，但是商场中的声音较多，若助听蓝牙耳机时刻保持在高性能工作状态，必然会加速电量消耗，导致助听蓝牙耳机的待机时间缩短，识别的声音对用户来说属于无用信息。所以，可根据当前应用场景下，用户的预先设置或者手动输入指令，调整助听蓝牙耳机的工作状态，比如降低采样率和增益，减少DSP芯片所需处理的数据量以减少电量消耗。
具体的，DSP芯片可包括二值掩蔽语音增强算法模块、多通道自适应频响补偿算法模块、频移压缩算法模块、啸叫抑制算法模块，统计上述各个模块的应用场景以及耗电量，再根据用户的个性化设置规则，判断某应用场景是否启用上述算法模块。
具体的，若确定应用场景为噪声较多且为无用声音的应用场景，则助听蓝牙耳机可处于低功耗工作模式，若低功耗工作模式中接收到佩戴助听蓝牙耳机的用户交谈的声音，比如“你好”、“嗨”等，则启动二值掩蔽语音增强算法模块和多通道自适应频响补偿算法模块，二值掩蔽语音增强算法模块进行语音增强，多通道自适应频响补偿算法模块根据信噪比和用户预设的听力曲线对增强语音进行自适应补偿。
若确定应用场景中高频声音达到设定阈值，比如佩戴助听蓝牙耳机的用户到达戏剧院欣赏歌剧，或者用户在工作或生活或学习过程中接触的女性较多等等情况，则启动频移压缩算法模块，根据用户的听力特性曲线确定高频频带和低频频带，将高频频带压缩后搬移至低频频带，利用正交镜像滤波器组以非等宽的方式划分频带，得到多个子频带。基于小波变换算法对各个子频带进行响度补偿，然后利用正交镜像滤波器组重构得到语音信号。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述蓝牙智能设备包括定位单元，所述定位单元获取定位信息，所述蓝牙智能设备根据所述定位信息确定应用场景，根据预设规则和用户指令判断是否需要发送与应用场景相对应的智能听损补偿算法配置参数。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述蓝牙智能设备还包括拾音单元，若所述蓝牙智能设备判定当前应用场景为设定的应用场景，则基于所述拾音单元获取并存储当前应用场景下的声音信号。在该实施例中，若用户所处的当前应用场景下的声音信号较为重要，可以保存声音信号以便后期继续听取，而且所述蓝牙智能设备还可以协助助听蓝牙耳机对声音信号进行处理，减轻助听蓝牙耳机的工作压力。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述蓝牙智能设备将当前应用场景下的声音信号转换为文字进行显示。将声音信号转换为文字显示可以提高用户获取信息的效率。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述DSP芯片还用于将所述数字声音信号发送至所述蓝牙智能设备进行自适应补偿处理，获取处理后的数字声音信号并传输给所述音频芯片。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述拾音模块包括多个拾音器。多个拾音器可分布在助听蓝牙耳机的不同位置，获取多路音频信号，根据多路音频信号得到准确的音频信号，能够提高拾音效率和准确率。在应用过程中，可根据应用场景选择开启或者关闭多余的拾音器，只保留一路拾音器，降低助听蓝牙耳机的耗电量。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，还包括壳体，所述拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块均固定在所述壳体上。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，还包括电池模块，所述电池模块为所述拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块供电。
在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，蓝牙智能设备为智能手机，智能手机上按照有APP，通过APP可以对用户的耳力进行简单的测试。图3是听力测试前的准备界面，图4a和图4b是听力检查的界面，图4c和图4d是听力检查结果界面。
本发明提供的一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，能够根据应用场景和用户自定义设置规则自动调整数字助听器的相关参数。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，包括拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块，所述拾音模块与所述音频芯片连接，所述音频信号与所述DSP芯片和所述气导/骨导扬声模块连接，所述DSP芯片与所述蓝牙模块连接；所述拾音模块用于获取声音信号并传输给所述音频芯片；所述音频芯片用于对输入和输出的声音信号进行转换处理，控制输入和输出的声音信号对应的采样率和增益；所述DSP芯片用于对数字声音信号进行自适应补偿处理，还用于通过所述蓝牙模块与蓝牙智能设备建立蓝牙链接，控制播放所述蓝牙模块获取的数字音频信号，还用于从所述蓝牙智能设备获取与应用场景相对应的智能听损补偿算法配置参数，根据所述智能听损补偿算法配置参数进行音频处理；所述气导/骨导扬声模块用于通过气传导或骨传导实现音频播放；
根据佩戴助听蓝牙耳机用户所在位置的不同，该用户对外界环境声音的获取需求不同，若用户处于家中、学校中，则认为用户对外界声音的接收需求较高，需要准确地获取外界发出的声音，则控制助听蓝牙耳机时刻处于高性能工作状态；
若用户处于商场中，对外界声音的接收需求不高，根据当前应用场景下，用户的预先设置或者手动输入指令，调整助听蓝牙耳机的工作状态，降低采样率和增益，减少DSP芯片所需处理的数据量以减少电量消耗；
DSP芯片包括二值掩蔽语音增强算法模块、多通道自适应频响补偿算法模块、频移压缩算法模块、啸叫抑制算法模块，统计上述各个模块的应用场景以及耗电量，再根据用户的个性化设置规则，判断某应用场景是否启用上述算法模块；
若确定应用场景为噪声较多且为无用声音的应用场景，则助听蓝牙耳机可处于低功耗工作模式，若低功耗工作模式中接收到佩戴助听蓝牙耳机的用户交谈的声音，，则启动二值掩蔽语音增强算法模块和多通道自适应频响补偿算法模块，二值掩蔽语音增强算法模块进行语音增强，多通道自适应频响补偿算法模块根据信噪比和用户预设的听力曲线对增强语音进行自适应补偿；
若确定应用场景中高频声音达到设定阈值，则启动频移压缩算法模块，根据用户的听力特性曲线确定高频频带和低频频带，将高频频带压缩后搬移至低频频带，利用正交镜像滤波器组以非等宽的方式划分频带，得到多个子频带，基于小波变换算法对各个子频带进行响度补偿，然后利用正交镜像滤波器组重构得到语音信号。
2.根据权利要求1所述的基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙智能设备包括定位单元，所述定位单元获取定位信息，所述蓝牙智能设备根据所述定位信息确定应用场景，根据预设规则和用户指令判断是否需要发送与应用场景相对应的智能听损补偿算法配置参数。
3.根据权利要求1所述的基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙智能设备还包括拾音单元，若所述蓝牙智能设备判定当前应用场景为设定的应用场景，则基于所述拾音单元获取并存储当前应用场景下的声音信号。
4.根据权利要求3所述的基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙智能设备将当前应用场景下的声音信号转换为文字进行显示。
5.根据权利要求1所述的基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，所述DSP芯片还用于将所述数字声音信号发送至所述蓝牙智能设备进行自适应补偿处理，获取处理后的数字声音信号并传输给所述音频芯片。
6.根据权利要求1所述的基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，所述拾音模块包括多个拾音器。
7.根据权利要求1所述的基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，还包括壳体，所述拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块均固定在所述壳体上。
8.根据权利要求1所述的基于智能听损补偿技术的助听蓝牙耳机，其特征在于，还包括电池模块，所述电池模块为所述拾音模块、音频芯片、DSP芯片、蓝牙模块、气导/骨导扬声模块供电。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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