[發明專利]一種具有聽力防護及聽力補償的智能耳機

有效

• 申請號: 202010933509.7
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112312258B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王雨雷
• 申請（專利權）人: 深圳市逸音科技有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;G10K11/178
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理有限公司 11624
• 代理人: 郭智

1.一種具有聽力防護及聽力補償的智能耳機，其特征在于，包括：

麥克風模塊，用于拾取環境聲音并轉化成聲音電信號；

喇叭模塊，用于發出聲音，放大環境聲音，或發出相位相反、振幅相同的聲波以降噪；

放大器模塊，用于放大聲音電信號；

控制模塊，控制模塊包括主動降噪模塊、聽力補償模塊和切換模塊；主動降噪模塊，用于控制喇叭模塊發出與所述聲音電信號相位相反、振幅相同的聲波；聽力補償模塊用于控制喇叭模塊發出放大所述聲音電信號的聲波；切換模塊用于將主動降噪模塊或聽力補償模塊切換至工作狀態；

麥克風模塊、切換模塊、聽力補償模塊、放大器模塊、喇叭模塊依次電連接；

麥克風模塊、切換模塊、主動降噪模塊、喇叭模塊依次電連接；所述主動降噪模塊包括存儲裝置、一個或多個處理器；存儲裝置，用于存儲一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行時，使得所述一個或多個處理器實現主動降噪方法，

主動降噪方法包括：采集當前環境中的音頻信息；對所述音頻信息進行解碼，得到所述音頻信息對應的時域波形；基于所述時域波形，檢測所述音頻信息中是否包含語音部分；若所述音頻信息中不包含語音部分，則基于所述音頻信息生成噪聲模型；在檢測到所述音頻信息中包含語音時，基于噪聲模型對包含語音和噪聲的混合音頻進行降噪和編碼處理，得到降噪之后的音頻；

基于所述時域波形，檢測所述音頻信息中是否包含語音部分，包括如下方法：截取所述時域波形在預設時段內的目標波段；基于預設的聲音閾值基線，統計所述目標波段中的波形穿過所述聲音閾值基線的次數；若所述波形穿過所述聲音閾值基線的次數大于或等于預設次數，則判定所述音頻信息中包含語音部分；或者，基于所述時域波形，檢測所述音頻信息中是否包含語音部分，包括：截取所述時域波形在預設時段內的目標波段，基于預設的聲音閾值基線，統計所述目標波段中相鄰采樣點的幅度值之間符號不同的次數，根據所述相鄰采樣點的幅度值之間符號不同的次數，通過如下公式確定所述目標波段的音色轉換參數：

其中，|x(k)-x(k-1)|≥T，T表示設定差值參數；k表示采樣次數，x(k)表示幅度值，sum表示總采樣次數；若所述音色轉換參數大于等于預設閾值，則判定所述音頻信息包含所述語音部分；

基于所述音頻信息生成噪聲模型，包括如下方法：基于所述音頻信息，生成所述音頻信息對應的頻譜；基于所述音頻信息對應的頻譜，生成所述噪聲模型；基于噪聲模型對包含語音和噪聲的混合音頻進行降噪和編碼處理，得到降噪之后的音頻，包括：對所述混合音頻進行傅里葉變換，得到混合頻譜；對所述噪聲模型進行傅里葉變換，得到噪聲頻譜；根據所述混合頻譜和所述噪聲頻譜之間的差，估計得到降噪音頻對應的頻譜；對所述降噪音頻對應的頻譜進行傅里葉反變換，得到所述混合音頻對應的降噪之后的音頻；

根據所述混合頻譜和所述噪聲頻譜之間的差，估計得到降噪音頻對應的頻譜，包括如下方法：根據所述噪聲頻譜，確定所述噪聲頻譜的平均值；基于所述噪聲頻譜的平均值和所述混合頻譜對應的相位，確定噪聲頻譜估值；根據所述混合頻譜和所述噪聲頻譜估值之間的差，估計得到降噪音頻對應的頻譜；

根據所述混合頻譜和所述噪聲頻譜估值之間的差，估計得到降噪音頻對應的頻譜，包括：

其中，X(e^jω)表示所述混合頻譜；μ(e^jω)表示所述噪聲頻譜的平均值；ω表示頻譜的實數參數；θx(e^jω)表示混合音頻的頻譜X(e^jω)中的相位。

2.根據權利要求1所述的一種具有聽力防護及聽力補償的智能耳機，其特征在于：所述切換模塊包括切換開關，切換開關為觸摸開關或物理切換開關。

3.根據權利要求1所述的一種具有聽力防護及聽力補償的智能耳機，其特征在于：所述切換模塊包括比較電路模塊，比較電路模塊用于比較聲音電信號與預設值的大小；當所述聲音電信號小于預設值時，聽力補償模塊處于工作狀態，當聲音電信號大于預設值時，切換模塊將主動降噪模塊切換至工作狀態。