用于聽力保護(hù)器的自適應(yīng)頻率響應(yīng)、自適應(yīng)自動電平控制以及處理無線電通信的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]當(dāng)人們處于大聲或噪聲環(huán)境中時，經(jīng)常佩戴聽力保護(hù)設(shè)備。聽力保護(hù)設(shè)備可減少使用者耳朵被暴露的噪聲量。在一些情況下，使用者可能想要聽到來自他們周圍人的一些聲音，諸如交談和命令。如果使用者佩戴了聽力保護(hù)設(shè)備，則可能難以聽到或不能聽到這些所需的聲音。因此，存在允許聽力保護(hù)設(shè)備使用者在減少大聲或不期望的噪聲同時，仍然能夠聽到一些外部聲音的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]聽力保護(hù)耳機外部的聲音可通過耳機上的一個或多個麥克風(fēng)輸入。環(huán)境外部聲音或背景噪聲可被監(jiān)控、分析以及過濾，使得耳機的使用者可以更好地聽到人聲。
[0003]在一個示例中，一種用于聽力保護(hù)的設(shè)備，包括設(shè)置在該設(shè)備上的麥克風(fēng)。麥克風(fēng)被配置成用于從環(huán)境中拾取輸入聲波并且將該輸入聲波轉(zhuǎn)化成輸入信號。該設(shè)備還包括處理器，該處理器被配置成用于將帶通濾波器施加到輸入信號以產(chǎn)生輸出信號。該設(shè)備還可包括設(shè)置在設(shè)備上的揚聲器。揚聲器被配置成用于產(chǎn)生來自處理器的輸出。由處理器施加的帶通濾波器選自多個帶通濾波器。帶通濾波器的選擇是基于輸入聲波的平均振幅。與用于較小振幅的帶通濾波器中的至少一個帶通濾波器相比，用于較大振幅的帶通濾波器中的至少一個帶通濾波器更加狹窄地集中于所選擇的頻率范圍。
[0004]在一個示例中，一種用于聽力保護(hù)的設(shè)備，包括設(shè)置在設(shè)備上的麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)被配置成用于從環(huán)境中拾取輸入聲波并且將該輸入聲波轉(zhuǎn)化成輸入信號。該設(shè)備還包括處理器，該處理器被配置成用于將帶通濾波器施加到輸入信號，其中帶通濾波器的輸出信號的頻率根據(jù)輸入信號的振幅而改變。該方法還被配置成用于執(zhí)行兩個步驟中的一個。第一選項是:當(dāng)輸入的振幅超過脈沖檢測閾值時檢測脈沖噪聲，當(dāng)檢測到脈沖噪聲時，抑制輸出一段抑制時間段，其中抑制時間段根據(jù)使用者所選擇的音量電平設(shè)定。第二選項是:當(dāng)音頻裝置輸入低于門閾值時，保持自動電平控制器的增益恒定，并且當(dāng)輸出另外地超過ALC最大電平時，將輸出減小到ALC最大電平。該設(shè)備還包括設(shè)置在設(shè)備上的揚聲器，該揚聲器被配置成用于產(chǎn)生來自處理器的輸出。
[0005]在一個示例中，一種用于聽力保護(hù)的設(shè)備，包括用于從環(huán)境中拾取輸入聲波的裝置，用于將該輸入聲波轉(zhuǎn)化成輸入信號的裝置，用于從多個帶通濾波器選擇帶通濾波器的裝置，用于將所選擇的帶通濾波器施加到輸入信號以產(chǎn)生輸出的裝置，以及用于將該輸出轉(zhuǎn)化成輸出聲波的裝置。帶通濾波器是基于輸入聲波的平均振幅而從多個帶通濾波器中選擇。用于較大振幅的帶通濾波器更加狹窄地集中于頻率范圍。
【附圖說明】
[0006]結(jié)合以下附圖可更全面地理解本發(fā)明，其中:
[0007]圖1是根據(jù)實施例的耳機的透視圖。
[0008]圖2是根據(jù)實施例的耳機的透視圖。
[0009]圖3是根據(jù)實施例的方法的框圖。
[0010]圖4是根據(jù)實施例的音頻濾波器行為的圖。
[0011 ]圖5是根據(jù)實施例的音頻濾波器行為的圖。
[0012]圖6是根據(jù)實施例的音頻濾波器行為的圖。
[0013]圖7是根據(jù)實施例的方法的框圖。
[0014]圖8是根據(jù)實施例的音頻濾波器行為的圖。
[0015]圖9是根據(jù)實施例的方法的框圖。
[0016]圖10是根據(jù)實施例的音頻濾波器行為的圖。
[0017]圖11是根據(jù)實施例的框圖。
[0018]圖12是根據(jù)實施例的音頻濾波器行為的圖。
[0019]雖然本發(fā)明可存在各種修改形式和替代形式，但其細(xì)節(jié)已以舉例和附圖的方式示出并將做詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于所述的具體實施例。相反，本發(fā)明的目的在于覆蓋屬于本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改形式、等同物及替代形式。
【具體實施方式】
[0020]本文所述的本發(fā)明實施例并不旨在詳盡地說明，或?qū)⒈景l(fā)明限于以下【具體實施方式】中所公開的精確形式。相反，選擇和描述這些實施例是為了使本領(lǐng)域中的其他技術(shù)人員能領(lǐng)會和理解本發(fā)明的原理和實施過程。
[0021 ]本文提及的所有出版物和專利均以引用的方式并入本文。本文所公開的出版物和專利僅為它們的公開內(nèi)容而提供。本文中沒有內(nèi)容被理解為承認(rèn)本發(fā)明人無權(quán)占先于任何出版物和/或?qū)＠?，包括本文所引用的任何出版物?或?qū)＠?br>[0022]圖1為耳機100的透視圖。在一個實施例中，耳機100可包括耳杯102和頭帶104。耳機100可包括兩個耳杯102。頭帶104可耦接第一耳杯102與第二耳杯102。頭帶104可以是弧形，以便當(dāng)耳機100處于使用中時在使用者頭頂?shù)纳戏窖由?。頭帶104可以是柔性的，以便當(dāng)使用者佩戴耳機100時，允許使用者將第二耳杯102從第一耳杯102展開。頭帶104可包括墊料，以至少部分地與使用者的頭部相符并且增加使用者的舒適度。
[0023]耳杯102可被配置成用于當(dāng)使用時至少部分地適配在使用者的耳朵周圍并且設(shè)置在使用者頭部的側(cè)面。耳杯102可限定腔。腔可被配置成用于當(dāng)使用者佩戴耳機100時使得使用者的耳朵(人耳)適配于其內(nèi)。耳杯102可包括密封環(huán)106。密封環(huán)106可以是環(huán)形的，以在使用者的耳朵周圍延伸。密封環(huán)106可以是柔性的并且能夠與使用者的頭部相符。密封環(huán)106可在耳杯102和使用者的頭部之間提供密封，以減少達(dá)到使用者耳朵的噪聲或聲波的量，從而至少部分地保護(hù)使用者的耳朵免于外部噪聲。密封環(huán)106可包括皮革、布料、橡膠、塑料或聚合物諸如聚氨酯。
[0024]在一個另選的實施例中，耳機可包括外殼，該外殼被配置成用于至少部分地適配于使用者耳朵的外部部分內(nèi)，諸如耳廓或耳翼的一部分內(nèi)。在一個實施例中，耳機可包括兩個外殼，諸如被配置成用于至少部分地適配于使用者右耳朵內(nèi)的右外殼，和被配置成用于至少部分地適配于使用者左耳朵內(nèi)的左外殼。在一個實施例中，右外殼和左外殼可以基本上是相同的，使得右外殼可與左耳朵相連使用并且左外殼可與右耳朵相連使用。
[0025]耳機100可包括麥克風(fēng)108。在一個實施例中，耳杯102中的一者或兩者可包括麥克風(fēng)108。在一個實施例中，兩個耳杯102中的每個上具有一個麥克風(fēng)108。在一個實施例中，耳杯102中的一者或兩者上可具有多于一個的麥克風(fēng)108。在一個實施例中，一個或多個麥克風(fēng)108位于耳機100上的其它位置。麥克風(fēng)108可被設(shè)置在耳杯102與腔相背對的外表面上。麥克風(fēng)108可從周圍環(huán)境中拾取聲音和噪聲。麥克風(fēng)108可以是嵌入物，由此使得麥克風(fēng)108不會延伸超過耳杯102的外表面。在具有兩個耳杯102的一個實施例中，每個耳杯102可包括麥克風(fēng)108。在具有兩個耳杯102的另一個實施例中，僅一個耳杯102包括麥克風(fēng)108。在具有兩個耳杯102的另一個實施例中，一個麥克風(fēng)108被定位在頭帶部分上。由麥克風(fēng)108拾取的噪聲和聲音可通過耳杯102腔中的揚聲器傳遞至使用者。
[0026]耳杯102中的一個可包括旋鈕110。使用者可旋轉(zhuǎn)旋鈕110來控制耳機100的電子器件，以“開啟”或“關(guān)閉”電子器件，或增大或減小耳杯102中揚聲器的音量。
[0027]耳杯102可包括輸入連接部112。輸入連接部112可允許使用者將外部音頻裝置連接至耳機100內(nèi)，諸如AM/FM無線電設(shè)備、雙向無線電設(shè)備、MP3播放器、移動電話等。使用者可通過設(shè)置在耳杯102中的一個或多個揚聲器收聽外部音頻裝置。在一個實施例中，輸入連接部112可容納3.5mm音頻輸入。在一個實施例中，外部音頻裝置可通過無線連接諸如藍(lán)牙連接而連接至耳機100。在一個實施例中，外部音頻裝置可內(nèi)置于耳機100中或與耳機100整合為一體。
[0028]盡管存在抵靠使用者頭部形成密封的耳杯，但一些聲波仍將會通過使用者顱骨的骨骼和開放空間而到達(dá)耳道，諸如通過腦殼、嘴部或鼻部。一些聲波經(jīng)過密封環(huán)、耳杯或其它物理機構(gòu)。經(jīng)過這些其它途徑的聲音的電平(稱為漏聲)不會通過耳上或耳內(nèi)佩戴的聽力保護(hù)裝置諸如耳機100或耳塞而減小。因此，即使佩戴足夠的聽力保護(hù)裝置，一部分聲音也將作為通過這些其它途徑傳導(dǎo)的漏聲而被聽到，使得該聲音不會作為通過環(huán)境傳導(dǎo)至耳朵的聲音被聽到。約40dB是假設(shè)完美的聽力保護(hù)器可實現(xiàn)的最大減小量，這是因為通過顱骨的漏聲仍將到達(dá)耳道。如果聲音超過40dB，那么即使佩戴了聽力保護(hù)裝置，聲音也將到達(dá)耳道。典型的槍聲分貝電平是約149dB(通常在140dB和170dB之間)。
[0029]公認(rèn)的到達(dá)耳朵的安全聲音電平是8小時內(nèi)平均約85dB，但在不同情況下以及在不同時間段上取平均值，不同的聲音電平被政府、醫(yī)療機構(gòu)或其它實體認(rèn)定是安全的，諸如80dB、90dB或100dB。相似地，公認(rèn)的到達(dá)耳朵的安全聲音電平是114dB的瞬時電平，但不同的聲音電平在不同情況下以及被不同實體認(rèn)定是安全，諸如10dB、I 1dB或120dB。當(dāng)確定使用耳機100的耳杯中的揚聲器產(chǎn)生的聲音的電平時，可考慮聲音泄露的發(fā)生。例如，安全聲音電平的一部分可被分配到作為泄露被接收，然后由揚聲器產(chǎn)生的聲音將被分配到安全聲音電平的其它部分。