CN202679632U - 数字音频盒式助听器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种数字音频盒式助听器。它包括耳机壳体、麦克风、扬声器、主机、按键模块、电池，所述主机内设有音频转换芯片、与音频转换芯片相连的数字信号处理器，所述耳机壳体内设有放大电路，所述麦克风和扬声器内置于耳机壳体内构成耳麦一体机；所述麦克风与所述放大电路相连，所述放大电路、扬声器分别通过导线与所述音频转换芯片相连。本实用新型的优点是：伪装成MP3播放器，易于被人接受；佩戴者可以将它放在口袋内或者衣服内，无需暴露在外；不占用耳后空间，可与老花眼镜和谐共处，大大方便老年人的生活；双耳声音同时处理，具有自然方向性，大大增强患者对声音的理解；无需遥控，可以在口袋内操作按键。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种助听器，特别是公开一种数字音频盒式助听器。
背景技术
目前，助听器一般分为盒式、耳后式和耳内式。耳内式因为价格昂贵，不易为广大听力障碍患者所接受。而耳后式则有着如下缺陷：（1）外形暴露。因为自尊心，佩戴者常常不愿让别人知道自己是一个听力障碍人士；（2）占用耳后空间，导致佩戴老花眼镜不方便；（3）麦克风放在耳后，失去了耳廓的自然滤波，降低了信噪比；（4）麦克风放在耳后加上单耳信号处理，导致声音失去了自然方向性，增加了佩戴者理解声音的难度；（5）耳后空间狭小，佩戴者操作困难，常常需要遥控器；（6）耳后空间狭小，无法使用大容量电池或者充电电池，常常需要更换电池，增大了使用成本。盒式助听器同样有许多缺陷：（1）外形暴露。因为麦克风在盒端，为了正常的接受声音，只能放在胸前或者脑后，存在与耳后式同样的问题；（2）麦克风处在胸前或者脑后，噪声很大，降低了信噪比，特别是有很大的摩擦噪音，听起来很不舒适；（3）麦克风所处的位置不是人耳位置，导致声音失去了自然方向性，增加了佩戴者理解声音的难度。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种耳麦一体式的数字音频盒式助听器，它能最大限度的实现伪装和隐藏的效果，从外观上让外人不觉得使用者佩戴着助听器，同时，通过主机中的处理，降低扬声器与麦克风过于接近带来的反馈问题。
本实用新型是这样实现的：一种数字音频盒式助听器，包括耳机壳体、麦克风、扬声器、主机、按键模块、电池，所述主机内设有音频转换芯片、与音频转换芯片相连的数字信号处理器，其特征在于：所述耳机壳体内设有放大电路，所述麦克风和扬声器内置于耳机壳体内构成耳麦一体机；所述麦克风与所述放大电路相连，所述放大电路、扬声器分别通过导线与所述音频转换芯片相连。
所述放大电路包括与麦克风相连的放大芯片，所述放大芯片与所述音频转换芯片相连。所述麦克风通过第一电容连接到放大芯片的输入端，所述放大芯片的输出端通过第二电容连接到音频转换芯片上。
所述数字信号处理器包括控制模块、分别与控制模块相连的降噪模块、DRC动态范围压缩模块、放大模块、AFC反馈预测数据模块；所述音频转换芯片分别与所述降噪模块、放大模块相连，所述降噪模块、DRC动态范围压缩模块、放大模块、AFC反馈预测数据模块依次相连，所述AFC反馈预测数据模块与所述降噪模块相连；所述控制模块与所述按键模块相连。
所述数字信号处理器上设有数字音频接口、控制接口；所述数字音频接口在I2S接口、ADC接口、DAC接口、PDM接口或AC97接口中任选一种或几种；所述控制接口在GPIO接口、UART接口、I2C接口或SPI接口中任选一种或几种。
本实用新型的有益效果是：（1）伪装成MP3播放器，时尚优美，易于被人接受。而且佩戴者可以将它放在口袋内或者衣服内，无需暴露在外，维护了佩戴者的自尊心；（2）与耳后式助听器不同，不占用耳后空间，可与老花眼镜和谐共处，大大方便老年人的生活；（3）麦克风置于耳口，依然可以利用耳廓的滤波，降低噪音并帮助定位；（4）双耳声音同时处理，具有自然方向性，大大增强患者对声音的理解；（5）无需遥控，可以在口袋内操做按键；（6）可采用更大的电池，大大简化了助听器的设计。
附图说明
图1是本实用新型结构方框示意图。
图2是本实用新型外部结构示意图。
图3是本实用新型耳麦一体机的内部结构示意图。
图4是本实用新型放大电路结构图。
图2、图3中：1、耳机壳体；2、麦克风；3、扬声器；4、主机；5、放大芯片。
具体实施方式
根据图1~图3，本实用新型包括耳机壳体、麦克风、扬声器、主机、按键模块、电池，所述主机内设有音频转换芯片、与音频转换芯片相连的数字信号处理器，所述电池与主机相连为主机提供电源；所述耳机壳体内设有放大电路，所述麦克风和扬声器内置于耳机壳体内构成耳麦一体机；所述麦克风与所述放大电路相连，所述放大电路、扬声器分别通过导线与所述音频转换芯片相连。所述放大电路包括与麦克风相连的放大芯，所述放大芯片与所述音频转换芯片相连。所述放大电路的放大芯片采用美信公司（MAXIM）生产的，型号为MAX9812或MAX9814的芯片；所述麦克风采用萃进公司生产的，型号为MULPS4CX硅麦克风；所述音频转换芯片采用欧胜公司（Wolfson）生产的，型号为WM9860的芯片，或采用阿德诺公司（ADI）生产的，型号为AD1983的芯片。
所述数字信号处理器包括控制模块、分别与控制模块相连的降噪模块、DRC动态范围压缩模块、放大模块、AFC反馈预测数据模块；所述音频转换芯片分别与所述降噪模块、放大模块相连，所述降噪模块、DRC动态范围压缩模块、放大模块、AFC反馈预测数据模块依次相连，所述AFC反馈预测数据模块与所述降噪模块相连；所述控制模块与所述按键模块相连。所述数字处信号理器上设有数字音频接口、控制接口；所述数字音频接口在I2S接口、ADC接口、DAC接口、PDM接口或AC97接口中任选一种或几种；所述控制接口在GPIO接口、UART接口、I2C接口或SPI接口中任选一种或几种。所述数字信号处理器采用 德州仪器公司（TI）生产的，型号为TMS320系列的数字信号处理器。
如图2，本实用新型的耳麦一体机与普通的耳机不同，普通的耳机只是一个扬声器，而本实用新型中，麦克风2、放大芯片5和扬声器3内置于耳机壳体1内构成耳麦一体机，扬声器3塞入耳道（入耳式），麦克风2置于耳口。麦克风2采集的信号经过放大芯片5放大后送到主机4，而主机4处理过的声音信号再送回到扬声器3输出。
根据图3，本实用新型的外部线缆中有5路信号，分别是扬声器3的差分信号SPK+和SPK-，麦克风2的电源Vcc，麦克风2的地Vss和麦克风2的输出Out。除麦克风2输出信号Out外，其他都是输入信号。耳麦一体机内部是一个放大电路，放大电路的放大芯片5将麦克风采集的声音信号，放大20-40dB，送到Out输出，而差分信号SPK+和SPK-直接输出到扬声器。根据图4，所述麦克风U4通过第一电容C10连接到放大芯片U3的输入端，所述放大芯片U3的输出端通过第二电容C11连接到音频转换芯片上。
本实用新型使用时，麦克风采集声音信号，并将声音信号送入放大电路经放大后发送至主机的音频转换芯片，音频转换芯片将放大后的声音信号转换成音频数据，再通过数字音频接口发送至数字信号处理器的降噪模块进行降噪处理，降噪后的音频数据经DRC动态范围压缩模块进行动态范围压缩，压缩后的音频数据再送到放大模块进行放大，放大后的数据分成两部分，一部分发送至音频转换芯片，音频转换芯片将收到的数据转换成模拟信号，最后发送至扬声器进行输出，另一部分发送至AFC反馈预测数据模块，作为自适应反馈消除的参考数据提供给降噪模块作输入反馈的预测。通过AFC反馈预测数据模块减低了麦克风和扬声器过于接近带来的反馈影响。通过按键模块进行输入控制命令，由主机的控制模块根据输入的控制命令对音量、开机模式进行调节，用户可以很方便的对本实用新型进行控制。在实际使用中，本实用新型的耳麦一体机为两个作为一对使用，因此，由两个麦克风、双耳声音同时进行处理，这样可以保持声音的方向信息，帮助佩戴者识别声源方向。
Claims (4)
1.一种数字音频盒式助听器，包括耳机壳体、麦克风、扬声器、主机、按键模块、电池，所述主机内设有音频转换芯片、与音频转换芯片相连的数字信号处理器，其特征在于：所述耳机壳体内设有放大电路，所述麦克风和扬声器内置于耳机壳体内构成耳麦一体机；所述麦克风与所述放大电路相连，所述放大电路、扬声器分别通过导线与所述音频转换芯片相连。
2.根据权利要求 1 所述的数字音频盒式助听器，其特征在于：所述放大电路包括与麦克风相连的放大芯片，所述放大芯片与所述音频转换芯片相连。
3.根据权利要求 1 所述的数字音频盒式助听器，其特征在于：所述数字信号处理器包括控制模块、分别与控制模块相连的降噪模块、DRC动态范围压缩模块、放大模块、AFC反馈预测数据模块；所述音频转换芯片分别与所述降噪模块、放大模块相连，所述降噪模块、DRC动态范围压缩模块、放大模块、AFC反馈预测数据模块依次相连，所述AFC反馈预测数据模块与所述降噪模块相连；所述控制模块与所述按键模块相连。
4.根据权利要求1或3所述的数字音频盒式助听器，其特征在于：所述数字信号处理器上设有数字音频接口、控制接口；所述数字音频接口在I2S接口、ADC接口、DAC接口、PDM接口或AC97接口中任选一种或几种；所述控制接口在GPIO接口、UART接口、I2C接口或SPI接口中任选一种或几种。
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