CN213094486U - 个人化听力补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种个人化听力补偿装置，包括通讯装置、接收模块、输出模块以及数字信号处理器。通讯装置供用户进行互动。接收模块接收听力补偿数据以及乐音。输出模块输出对应乐音的校正音频至扬声单元，供扬声单元播放校正音频。数字信号处理器依据听力补偿数据对乐音进行频谱调整以产生校正音讯。本实用新型解决现有技术未针对听力不佳或受损的人进行调整的技术问题，达到让听力不佳或受损的人能够方便进行多媒体互动的目的。

Description

个人化听力补偿装置

技术领域

本实用新型有关一种个人化听力补偿装置，尤指一种可针对不同使用者的听力健康状况对乐音进行实时调整的个人化听力补偿装置。

背景技术

长期以来，随着各国老龄化社会的问题逐渐浮现，各种退化性问题或疾病也渐渐被人所重视。然而，在各类健康促进议题中，听力退化却为大家所忽略，据世界卫生组织(WHO)指出，65岁以上的长者中每3位就有1位有听力障碍。许多人随着年纪慢慢增长，听力也会随之退化。由于体质的差异，有些人活到九十岁还是耳聪目明，有些人过了五十岁就有听不清楚的状况。当然，外在的因素包括颅部受创、环境噪音、心血管疾病、糖尿病、药物或内耳病毒感染等等因素也容易造成听力上的障碍。所以，许多老年人重听以后常发生心理上的问题，如：疏离亲友、拒绝社交、孤僻多疑、忧郁压抑、妄想易怒等等。

尤其是，对于现在普遍应用于智能家庭以及用以链接各种不同功能的数字电子产品的语音装置或音乐播放装置，并未针对听力不佳或受损的人进行调整，故对于听力不佳或受损的人而言，在使用一般语音装置或音乐播放装置时容易造成互动上的困扰以及生活上的各种不便。

为此，如何设计出一种可针对不同使用者的听力健康状况对乐音进行实时调整的个人化听力补偿装置，用以解决现有技术的技术问题，乃为本实用新型的创作人所研究的重要课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种音频校正装置，解决现有技术未针对听力不佳或受损的人进行调整的技术问题，达到让听力不佳或受损的人能够方便进行多媒体互动的目的。

为了达到前述目的，本实用新型所提出的个人化听力补偿装置包括接收模块、输出模块以及数字信号处理器。其中，接收模块接收听力补偿数据以及乐音。输出模块输出对应乐音的校正音频至扬声单元，供扬声单元播放校正音频给用户。数字信号处理器耦接接收模块以及输出模块，数字信号处理器依据听力补偿数据对乐音进行频谱调整以产生校正音讯。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，更包括供用户进行互动后产生听力补偿数据的通讯装置，通讯装置偶接接收模块，通讯装置包括桌面计算机、笔记本电脑、平板计算机或穿戴式多媒体播放器，扬声单元包括扬声器、入耳式耳机、耳罩式耳机、气传导助听器、骨传导助听器或中耳植入体。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，互动包括接触式控制或非接触式控制，接触式控制包括按压或滑动，非接触式控制包括人机互动接口、语音助理、光遮断器或辅助式情境感知工具组。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，接收模块包括讯号接收端、基频处理器以及模拟数字转换器，基频处理器耦接讯号接收端、模拟数字转换器以及数字信号处理器，讯号接收端自通讯装置接收听力补偿数据以及乐音。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，输出模块包括讯号输出端、基频处理器以及数字模拟转换器，基频处理器耦接讯号输出端、数字模拟转换器以及数字信号处理器，讯号输出端将校正音频输出至扬声单元。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，听力补偿数据报括使用者的左耳以及右耳的至少之一在数个特定频率时能听见的最低声压级，且数个特定频率之间的最低声压级具有数值比例。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，数个特定频率包括500赫兹、1000赫兹、2000赫兹以及4000赫兹。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，频谱调整是数字信号处理器对乐音中的数个特定频率的声压级进行调整，以产生校正音讯。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，更包括储存单元、壳体以及按钮，储存单元耦接数字信号处理器以及接收模块，且储存听力补偿数据，壳体容置有接收模块、输出模块、数字信号处理器以及储存单元，按钮配置于壳体上，且耦接接收模块、输出模块以及数字信号处理器的其中至少之一。

进一步而言，所述的个人化听力补偿装置中，更包括电力单元以及状态灯，电力单元耦接数字信号处理器，状态灯耦接数字信号处理器。

在使用本实用新型个人化听力补偿装置时，首先，用户与通讯装置互动后产生听力补偿数据，所述互动可以是接触控制或非接触控制。继而，数字信号处理器通过接收模块接收听力补偿数据以及乐音，听力补偿数据可包括用户的左耳以及右耳的至少之一在多数个特定频率时能听见的最低声压级。所述频谱调整是数字信号处理器对乐音中的数个特定频率的声压级进行调整，以补偿使用者听力较弱部分，让听力不佳或受损的人也能够充分体验多媒体互动。最后，输出模块输出对应乐音的校正音频至扬声单元，供扬声单元播放校正音频给用户。

为此，本实用新型所述个人化听力补偿装置解决现有技术未针对听力不佳或受损的人进行调整的技术问题，达到让听力不佳或受损的人能够方便进行多媒体互动的目的。

为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型个人化听力补偿装置的部分外观示意图；

图2以及图3为本实用新型个人化听力补偿装置的架构示意图；以及

图4为本实用新型个人化听力补偿装置的听力补偿数据的示意图。

附图中的符号说明：

10:通讯装置；

20:接收模块；

21:讯号接收端；

22:基频处理器；

23:模拟数字转换器；

30:输出模块；

31:讯号输出端；

32:基频处理器；

33:数字模拟转换器；

40:数字信号处理器；

50:扬声单元；

60:储存单元；

70:电力单元；

80:状态灯；

90:按钮；

100:壳体；

200:使用者；

A:听力曲线；

B:听力曲线；

C:听力曲线。

具体实施方式

有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合图式说明如下。

请参阅图1至图3所示。其中，图1为本实用新型个人化听力补偿装置的部分外观示意图。图2以及图3为本实用新型个人化听力补偿装置的架构示意图。

本实用新型所提出的个人化听力补偿装置包括通讯装置10、接收模块20、输出模块30以及数字信号处理器(digital signal processor, DSP) 40。其中，通讯装置10供用户200进行互动后产生听力补偿数据(图中未示)。接收模块20耦接通讯装置10，且接收听力补偿数据以及乐音(图中未示)。输出模块30输出对应乐音的校正音讯(图中未示)至扬声单元50，供扬声单元50播放校正音频给用户200。数字信号处理器40耦接接收模块20以及输出模块30，数字信号处理器40依据听力补偿数据对乐音进行频谱调整以产生校正音讯。

其中，所述通讯装置10可包括桌面计算机、笔记本电脑、平板计算机或穿戴式多媒体播放器，且通讯装置10的数量可以不只一个。所述扬声单元50可包括扬声器、入耳式耳机、耳罩式耳机、气传导助听器、骨传导助听器或中耳植入体。在本实用新型的所述实施例中，所述扬声器亦可以是电动式扬声器电磁式扬声器(electromagnet speaker)、压电式扬声器(piezoelectric speaker)、电极式扬声器(electrode speaker)或电浆体扬声器(plasma arc speaker)。进一步而言，所述数字信号处理器40可以包括微控制器(MCU)、微处理器(MPU)、中央处理器(CPU)、特殊应用集成电路(ASIC)或装置单芯片(SoC)的其中之一。所述微控制器亦可包括基于Arduino机器码架构的电路板。所述装置单芯片可以是树莓派(Raspberry Pi)，且其型号可以是1A型、1A+型、1B型、1B+型、2B型、3B型、3B+型、3A+型或4B型。在本实用新型的所述实施例中，数字信号处理器40亦可以作为数字滤波器(digitalfilter)之用，然而本实用新型不受此限制。

其中，所述互动可包括接触式控制或非接触式控制。接触式控制包括按压或滑动。非接触式控制包括人机互动接口、语音助理、光遮断器或辅助式情境感知工具组。在本实用新型的所述实施例中，如用户200以语音助理与通讯装置10进行互动时，通讯装置10可包括一般动圈式麦克风(dynamic microphone)、电容式麦克风(condenser microphone)、驻极体电容麦克风(electret condenser microphone)、微机电麦克风(mems microphone)、铝带式麦克风(ribbon microphone)、碳精麦克风(carbon microphone)或辅助式情境感知工具组(assistive context-aware toolkit, ACAT)，然而本实用新型不受此限制。

进一步而言，个人化听力补偿装置可更包括壳体100、储存单元60、电力单元70、状态灯80以及按钮90。其中，壳体100容置有接收模块20、输出模块30、数字信号处理器40、储存单元60以及电力单元70，且使状态灯80以及按钮90露于其外。储存单元60耦接数字信号处理器40以及接收模块20，且储存听力补偿数据。在本实用新型的所述实施例中，所述储存单元60可以是一EEPROM或NAND Flash等其他非挥发性可储存数据的媒介。电力单元70耦接数字信号处理器40，用以供给电力至数字信号处理器40。所述电力单元70可以是锂电池、镍氢电池、氢氧电池、铅酸电池等。状态灯80耦接数字信号处理器40，可以是发光二极管(LED)所组成，用以显示数字信号处理器40的状态(例如接收中、传输中、休眠中、关机中等等)。按钮90配置于壳体100上，且耦接接收模块20、输出模块30以及数字信号处理器40的其中至少之一，用以控制接收模块20、输出模块30或数字信号处理器40的启闭。

在本实用新型的所述实施例中，接收模块20可包括讯号接收端21、基频处理器22以及模拟数字转换器(A/D converter) 23。基频处理器22耦接讯号接收端21、模拟数字转换器23、储存单元60以及数字信号处理器40。讯号接收端21可以是无线射频天线、蓝牙天线、Wi-Fi天线、Zigbee天线、USB端口、RJ-45埠或前述任之一与拾音器的组合。讯号接收端21自通讯装置10接收听力补偿数据以及乐音。输出模块30可包括讯号输出端31、基频处理器32以及数字模拟转换器(D/A converter) 33。基频处理器32耦接讯号输出端31、数字模拟转换器33以及数字信号处理器40。讯号输出端31可以是无线射频天线、蓝牙天线、Wi-Fi天线、Zigbee天线、USB端口或RJ-45埠。讯号输出端31将校正音频输出至扬声单元50。

请参阅图4所示，为本实用新型个人化听力补偿装置的听力补偿数据的示意图。所述听力补偿数据可包括用户200的左耳以及右耳的至少之一在频率分别为500赫兹(Hz)、1000赫兹(Hz)、2000赫兹(Hz)以及4000赫兹(Hz)时可听见的最低声压级(sound pressurelevel, SPL)，且其单位为dB(SPL)，如图4的纵轴(即Y坐标)，且各频率之间的最低声压级具有数值比例(例如，15:20:10:45)。在本实用新型的所述实施例中，频谱调整是该数字信号处理器40对乐音中的该数个特定频率的声压级进行调整，以产生该校正音讯，使得各特定频率具有相同的体感声压级。

理想状态的正常人应为听力曲线A。听力曲线A在500赫兹、1000赫兹、2000赫兹以及4000赫兹的最低声压级均为20dB(SPL)。假设当前使用者200所量测到的听力补偿数据呈现为听力曲线B。听力曲线B在500赫兹、1000赫兹、2000赫兹以及4000赫兹的最低声压级分别为15dB(SPL)、20dB(SPL)、10dB(SPL)、45dB(SPL)。此时可以清楚地理解到，当前用户200在高频区域尤其是4000赫兹时听力较差。此时可依据听力补偿数据中的听力曲线对乐音的频谱进行逆向调整，对于当前使用者200主要是依听力曲线B将4000赫兹的声压级提高至比500赫兹、1000赫兹、2000赫兹都还要高，即以听力曲线C补偿当前用户200听力较弱的4000赫兹部分，使当前使用者200在聆听乐音时觉得500赫兹、1000赫兹、2000赫兹以及4000赫兹都是一样大声的，且各频段皆具有相同的敏感程度。

在使用本实用新型个人化听力补偿装置时，首先，用户200与通讯装置10互动后产生听力补偿资料，所述互动可以是接触控制或非接触控制。继而，数字信号处理器40通过接收模块20接收听力补偿数据以及乐音，听力补偿数据可包括用户200的左耳以及右耳的至少之一在数个特定频率时可听见的最低声压级(SLP)。所述频谱调整是数字信号处理器40对乐音中的多数个特定频率的声压级进行调整，以补偿使用者200听力较弱部分，让听力不佳或受损的人也能够充分体验多媒体互动。最后，输出模块30输出对应乐音的校正音频至扬声单元50，供扬声单元50播放校正音频给用户200。

为此，本实用新型所述个人化听力补偿装置解决现有技术未针对听力不佳或受损的人进行调整的技术问题，达到让听力不佳或受损的人能够方便进行多媒体互动的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施例的详细说明与图式，但本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以申请专利权利要求书的范围为准，凡符合于本实用新型申请专利范围的精神与其类似变化的实施例，皆应包括于本实用新型的范畴中，任何熟悉该项技艺的人士在本实用新型的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本实用新型的专利范围。

须知，本说明书所附图式绘示的结构、比例、大小、组件数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种个人化听力补偿装置，其特征在于，包括：

一接收模块，接收一听力补偿数据以及一乐音；

一输出模块，输出对应该乐音的一校正音频至一扬声单元，供该扬声单元播放该校正音频给一用户；以及

一数字信号处理器，耦接该接收模块以及该输出模块，该数字信号处理器依据该听力补偿数据对该乐音进行一频谱调整以产生该校正音讯。

2.如权利要求1所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，更包括供该用户进行一互动后产生该听力补偿数据的一通讯装置，该通讯装置偶接该接收模块，该通讯装置包括一桌面计算机、一笔记本电脑、一平板计算机或一穿戴式多媒体播放器，该扬声单元包括一扬声器、一入耳式耳机、一耳罩式耳机、一气传导助听器、一骨传导助听器或一中耳植入体。

3.如权利要求2所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，该互动包括一接触式控制或一非接触式控制，该接触式控制包括按压或滑动，该非接触式控制包括人机互动接口、语音助理、光遮断器或辅助式情境感知工具组。

4.如权利要求2所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，该接收模块包括一讯号接收端、一基频处理器以及一模拟数字转换器，该基频处理器耦接该讯号接收端、该模拟数字转换器以及该数字信号处理器，该讯号接收端自该通讯装置接收该听力补偿数据以及该乐音。

5.如权利要求1所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，该输出模块包括一讯号输出端、一基频处理器以及一数字模拟转换器，该基频处理器耦接该讯号输出端、该数字模拟转换器以及该数字信号处理器，该讯号输出端将该校正音频输出至该扬声单元。

6.如权利要求1所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，该听力补偿数据包括该使用者的左耳以及右耳的至少之一在数个特定频率时能听见的最低声压级，且该数个特定频率之间的最低声压级具有一数值比例。

7.如权利要求6所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，该数个特定频率包括500赫兹、1000赫兹、2000赫兹以及4000赫兹。

8.如权利要求6所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，该频谱调整是该数字信号处理器对该乐音中的该数个特定频率的声压级进行调整，以产生该校正音讯。

9.如权利要求1所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，更包括一储存单元、一壳体以及一按钮，该储存单元耦接该数字信号处理器以及该接收模块，且储存该听力补偿数据，该壳体容置有该接收模块、该输出模块、该数字信号处理器以及该储存单元，该按钮配置于该壳体上，且耦接该接收模块、该输出模块以及该数字信号处理器的其中至少之一。

10.如权利要求1所述的个人化听力补偿装置，其特征在于，更包括一电力单元以及一状态灯，该电力单元耦接该数字信号处理器，该状态灯耦接该数字信号处理器。

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