CN204721608U - 多功能助听器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能助听器，与一智能设备连接，包括：一蓝牙模块、至少一光源、一光体积传感器、一加速规和一微处理器；光源打开状态时，光线发射至使用者耳内的皮肤上；光体积传感器用于撷取使用者耳内皮肤血管光源的反射信号；加速规用于读出使用者三轴重力加速度变化量；微处理器与光体积传感器和加速规连接，能控制光源和接收光源的时序，负责将光体积传感器和加速规传输来的信号进行处理，排除信号中的噪声，演算出使用者的心跳值、心率变异性、活动量、睡眠质量和计步等身体相关数据传输至蓝牙模块并通过蓝牙模块传输至智能设备显示出来。本实用新型多功能助听器具有多种使用功能，能满足消费者多元化的需求。

Description

多功能助听器

技术领域

本实用新型涉及一种助听器，尤其涉及一种具有多种使用功能的多功能助听器。

背景技术

助听器是一个有助于听力残疾者改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的装置。现有的助听器只是简单的对所接收到的声音进行放大，而通常助听器所接收到的声音中会含有大量的杂音和噪音，造成收听者收听的困难。另，现有的助听器都存在功能单一的缺陷，只能简单的满足听障患者与他人沟通交流的需求。

因此，有必要提供一种具有多种使用功能的助听器，以满足消费者多元化的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷和不足提供一种具有多种使用功能的多功能助听器。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种多功能助听器，置于使用者的耳朵内，用于收听说话者的声音，与一智能设备连接，包括一第一麦克风模块、一蓝牙模块、一音源抗噪模块、一功率放大器、一喇叭、至少一光源、一光体积传感器、一加速规和一微处理器；所述第一麦克风模块用于接收说话者的声音；所述蓝牙模块与第一麦克风模块连接，将说话者的声音由模拟信号转换为数字信号，然后对第一麦克风模块附近一定区域内输入的其它声音进行抗噪处理，再将经抗噪处理后的说话者声音的数字信号传输至智能设备播放出来，或者将经抗噪处理后的说话者声音的数字信号向下传输；所述音源抗噪模块进一步包括一数模转换器，该音源抗噪模块与蓝牙模块连接，用以将蓝牙模块传输过来的数字信号转换为模拟信号；所述功率放大器与音源抗噪模块连接，接收数模转换器传输过来的模拟信号；所述喇叭与功率放大器连接；所述光源打开状态时，光线发射至使用者耳内的皮肤上；所述光体积传感器用于撷取使用者耳内皮肤血管光源的反射信号；所述加速规用于读出使用者的三轴重力加速度变化量；所述微处理器与光体积传感器和加速规连接，能控制光源和接收光源的时序，负责将光体积传感器和加速规传输来的信号进行处理，排除信号中的噪声，演算出使用者的心跳值、心率变异性、活动量、睡眠质量和计步等身体相关数据传输至蓝牙模块并通过蓝牙模块传输至智能设备显示出来。

作为进一步的改进，所述微处理器包括带通滤波器，所述光体积传感器和加速规传输来的噪声由带通滤波器排除。

作为进一步的改进，所述音源抗噪模块还包括一第二麦克风模块、一模数转换器、一均衡器模块和一抗噪模块；第二麦克风模块用于接收外部环境声音，模数转换器与第二麦克风模块连接，将外部环境声音的模拟信号转换为数字信号后传输至均衡器模块和抗噪模块；所述均衡器模块和抗噪模块与模数转换器连接，均衡器模块与抗噪模块相互配合对传输过来的外部环境声音的数字信号进行处理，能优化外部环境声音的数字信号和消除外部环境声噪音；所述均衡器模块还与蓝牙模块连接，能对蓝牙模块传输过来的说话者声音的数字信号进行处理，从而优化从蓝牙模块传输过来的说话者声音的数字信号；所述音源抗噪模块的数模转换器与均衡器模块和抗噪模块连接，将处理后的外部环境声音的数字信号和处理后的说话者声音的数字信号转换为模拟信号后向下传输至功率放大器。

作为进一步的改进，所述光源为红外线LED。

如上所述，本实用新型多功能助听器内通过设置至少一光源、一光体积传感器、一加速规和一微处理器，微处理器通过光体积传感器和加速规传输来的信号演算出使用者的心跳值、心率变异性、活动量、睡眠质量和计步等身体相关数据并通过蓝牙模块传输至智能设备显示出来，从而使本实用新型多功能助听器具有多种使用功能，以满足消费者多元化的需求。

附图说明

图1为本实用新型多功能助听器一种实施例的构造方块图。

图2为本实用新型多功能助听器对使用者的心跳值的演算算法的步骤及流程图。

图3为本实用新型多功能助听器对使用者的心率变异性演算算法的步骤及流程图。

图4为本实用新型多功能助听器对使用者的活动量演算算法的步骤及流程图。

图5为本实用新型多功能助听器对使用者的睡眠质量演算算法的步骤及流程图。

图6为本实用新型多功能助听器对使用者的计步演算算法的步骤及流程图。

图中各附图标记说明如下。

第一麦克风模块  10   蓝牙模块        20

音源抗噪模块    30   第二麦克风模块  31

模数转换器      32   均衡器模块      33

抗噪模块        34   数模转换器      35

功率放大器      40   喇叭            50

光体积传感器    60   加速规          70

微处理器        80   带通滤波器      81

智能设备        200。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的目的及功效，以下结合具体实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1，本实用新型多功能助听器置于使用者的耳朵内，用于收听说话者的声音，与一智能设备200(例如：手机、平板电脑等)连接，包括一第一麦克风模块10、一蓝牙模块20、一音源抗噪模块30、一功率放大器40、一喇叭50、至少一光源(图未示)、一光体积传感器60、一加速规70和一微处理器80。

请续参阅图1，所述第一麦克风模块10包括两个麦克风(图未示)，用于接收说话者的声音。所述蓝牙模块20与第一麦克风模块10连接，将说话者的声音由模拟信号转换为数字信号，然后利用波束成形技术对第一麦克风模块10附近一定区域内输入的其它声音信号进行抗噪处理，再将经抗噪处理后的说话者声音的数字信号传输至智能设备200播放出来，或者将经抗噪处理后的说话者声音的数字信号向下传输至音源抗噪模块30。

所述音源抗噪模块30包括一第二麦克风模块31、一模数转换器32、一均衡器模块33、一抗噪模块34和一数模转换器35。所述第二麦克风模块31用于接收外部环境声音；所述模数转换器32与第二麦克风模块31连接，将外部环境声音的模拟信号转换为数字信号后传输至均衡器模块33和抗噪模块34；所述均衡器模块33和抗噪模块34与模数转换器32连接，均衡器模块33与抗噪模块34相互配合对传输过来的外部环境声音的数字信号进行处理，能优化外部环境声音的数字信号和消除外部环境声噪音。

所述音源抗噪模块30与蓝牙模块20连接用以将蓝牙模块20传输过来的数字信号转换为模拟信号。具体地，所述音源抗噪模块30的均衡器模块33与蓝牙模块20连接，能对蓝牙模块20传输过来的说话者声音的数字信号进行处理，从而优化从蓝牙模块20传输过来的说话者声音的数字信号。所述数模转换器35与均衡器模块33和抗噪模块34连接，将处理后的外部环境声音的数字信号和处理后的说话者声音的数字信号转换为模拟信号后向下传输至功率放大器40。

所述功率放大器40与音源抗噪模块30连接，接收数模转换器35传输过来的说话者声音的模拟信号和外部环境声音的模拟信号，并对说话者声音的模拟信号和外部环境声音的模拟信号进行放大。所述喇叭50与功率放大器40连接，用以将优化后的说话者声音的模拟信号和外部环境声音的模拟信号转换成声音信号后传输给使用者。

所述光源为红外线LED，本实例中具有三组红外线LED，打开状态时，三组光线从不同方位发射至使用者耳内的皮肤上。

请续参阅图1，所述光体积传感器60用于撷取使用者耳内皮肤血管光源的反射信号。所述加速规70用于读出使用者三轴重力加速度变化量。

请参阅图1、图2和图6，所述微处理器80包括带通滤波器81。微处理器80与光体积传感器60和加速规70连接，能控制光源和接收光源的时序。微处理器80还负责将光体积传感器60和加速规70传输来的信号进行处理。微处理器80的带通滤波器81排除光体积传感器60和加速规70传输来的信号中的噪声。微处理器80通过光体积传感器60和加速规70传输来的信号演算出使用者的心跳值、心率变异性、活动量、睡眠质量和计步等身体相关数据，并将身体相关数据传输至蓝牙模块20并通过蓝牙模块20传输至智能设备200显示出来。

请参阅图1和图2，心跳值的演算算法的步骤及流程如下：微处理器80发出指令，各红外线LED打开，三组光线从不同方位发射至使用者耳内的皮肤上，光体积传感器(PhotoplethysmographySensor)60接收各组光线从耳内皮肤血管的反射信号，然后通过带通滤波器81将接收的信号的噪声滤除，再对接光体积传感器60收到的各组信号进行运算，找出信号最优的一组信号。此时，由于使用者在某些剧烈的运动下，如跑步或是跳绳，多功能助听器会持续受到剧烈的晃动，使得光体积传感器60撷取到错误的反射信号，此时，需利用加速规70对接收的最优的一组信号进行补偿，通过加速规70的补偿值使接收到的信号正规化，然后利用傅立叶转换推算出心跳值。

请参阅图1和图3，心率变异性演算算法的步骤及流程如下：微处理器80发出指令，红外线LED打开，光线发射至使用者耳内的皮肤上，光体积传感器60接收光线从耳内皮肤血管的反射信号并传输至微处理器80，微处理器80根据接收到的反射信号侦测出心跳峰值然后算出心跳间距标准差(Standard deviation of the NNintervals，SDNN)；与此同时，微处理器80对心跳间期重新取样并通过傅立叶转换推算出低频功率即交感神经活性、高频功率即副交感神经活性和低频功率与高频功率的比值即自律神经活性。

请参阅图1和图4，活动量演算算法的步骤及流程如下：利用加速规70读出使用者的三轴重力加速度(G值)变化量并传输至微处理器80，微处理器80根据加速规70传输过来的变化量信息进行动能侦测；休息时，微处理器80根据使用者的基础代谢率计算出休息时的卡路里消耗；运动时，微处理器80根据使用者运动量的大小对比能量消耗系数计算出使用者活动中的卡路里消耗。

请参阅图1和图5，睡眠质量演算算法的步骤及流程如下：利用加速规70读出使用者的三轴重力加速度(G值)变化量传输并至微处理器80，微处理器80根据加速规70传输过来的信息进行动能侦测，从而确定使用者浅眠和熟睡的时长，然后根据使用者浅眠和熟睡的时间长短进行分析得出睡眠的结果或睡眠的质量。

请参阅图1和图6，计步演算算法的步骤及流程如下：利用加速规70配合自动适应性刻度(能根据重力加速度的不同选择一个精度最高的测量模式，例如，有2G、4G和8G三种不同重力加速度的测量模式，当G值为2.1G时，如果使用8G重力加速度的测量模式，测得的数据误差会较大，其便会自动调整为2G重力加速度的测量模式)读出使用者三轴重力加速度(G值)变化量，微处理器80的带通滤波器81对加速规70传输过来的噪声进行滤除，微处理器80根据加速规70传输过来的信息进行动能侦测，并对使用者运动的速率进行分析，确定移动模式为走路还是跑步，并对走路和跑步两种模式分别进行计步演算，最后将两种模式状态下的计步步数加总，计算出最后的计步结果。

如上所述，本实用新型多功能助听器内通过设置一音源抗噪模块30，音源抗噪模块30包括一第二麦克风模块31、一均衡器模块32和一抗噪模块33，第二麦克风模块31用于接收外部环境声音并传输至均衡器模块32，均衡器模块32与抗噪模块33连接配合，能优化外部环境声音和消除环境噪音，均衡器模块32还能优化从蓝牙模块20传输过来的说话者的声音，从而使该多功能助听器听觉的效果较好；另，本实用新型多功能助听器内通过设置至少一光源、一光体积传感器60、一加速规70和一微处理器80，微处理器80通过光体积传感器60和加速规70传输来的信号演算出使用者的心跳值、心率变异性、活动量、睡眠质量和计步等身体相关数据并通过蓝牙模块20传输至智能设备200显示出来，从而使本实用新型多功能助听器具有多种使用功能，以满足消费者多元化的需求。

Claims (4)

1.一种多功能助听器，置于使用者的耳朵内，用于收听说话者的声音，与一智能设备连接，其特征在于：包括一第一麦克风模块、一蓝牙模块、一音源抗噪模块、一功率放大器、一喇叭、至少一光源、一光体积传感器、一加速规和一微处理器；所述第一麦克风模块用于接收说话者的声音；所述蓝牙模块与第一麦克风模块连接，将说话者的声音由模拟信号转换为数字信号，然后对第一麦克风模块附近一定区域内输入的其它声音进行抗噪处理，再将经抗噪处理后的说话者声音的数字信号传输至智能设备播放出来，或者将经抗噪处理后的说话者声音的数字信号向下传输；所述音源抗噪模块进一步包括一数模转换器，该音源抗噪模块与蓝牙模块连接，用以将蓝牙模块传输过来的数字信号转换为模拟信号；所述功率放大器与音源抗噪模块连接，接收数模转换器传输过来的模拟信号；所述喇叭与功率放大器连接；所述光源打开状态时，光线发射至使用者耳内的皮肤上；所述光体积传感器用于撷取使用者耳内皮肤血管光源的反射信号；所述加速规用于读出使用者的三轴重力加速度变化量；所述微处理器与光体积传感器和加速规连接，能控制光源和接收光源的时序，负责将光体积传感器和加速规传输来的信号进行处理，排除信号中的噪声，演算出使用者的心跳值、心率变异性、活动量、睡眠质量和计步等身体相关数据传输至蓝牙模块并通过蓝牙模块传输至智能设备显示出来。

2.如权利要求1所述的多功能助听器，其特征在于：所述微处理器包括带通滤波器，所述光体积传感器和加速规传输来的噪声由带通滤波器排除。

3.如权利要求1所述的多功能助听器，其特征在于：所述音源抗噪模块还包括一第二麦克风模块、一模数转换器、一均衡器模块和一抗噪模块；第二麦克风模块用于接收外部环境声音，模数转换器与第二麦克风模块连接，将外部环境声音的模拟信号转换为数字信号后传输至均衡器模块和抗噪模块；所述均衡器模块和抗噪模块与模数转换器连接，均衡器模块与抗噪模块相互配合对传输过来的外部环境声音的数字信号进行处理，能优化外部环境声音的数字信号和消除外部环境声噪音；所述均衡器模块还与蓝牙模块连接，能对蓝牙模块传输过来的说话者声音的数字信号进行处理，从而优化从蓝牙模块传输过来的说话者声音的数字信号；所述音源抗噪模块的数模转换器与均衡器模块和抗噪模块连接，将处理后的外部环境声音的数字信号和处理后的说话者声音的数字信号转换为模拟信号后向下传输至功率放大器。

4.如权利要求1所述的多功能助听器，其特征在于：所述光源为红外线LED。