自适应电子听力保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电子听力保护装置。电子听力保护装置包括放大器和扬声器，以将声音诸如会话中继到听力保护的用户。听力保护装置提供自适应枪声识别和抑制技术。

Adaptive electronic hearing protection device

The invention provides an electronic hearing protection device. Electronic hearing protection devices include amplifiers and speakers to relay sounds such as conversations to hearing-protected users. Hearing protection devices provide adaptive gunshot recognition and suppression techniques.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自适应电子听力保护装置
技术介绍
人们在处于大声或嘈杂的环境中时常常佩戴听力保护装置。听力保护装置可减少用户的耳部所暴露的噪声的量。在一些情况下，用户可能想要听到一些噪声，诸如来自其周围的人的会话或命令、音乐、通过输入声源递送的其它娱乐或其它通信(例如，AM/FM无线电传输、蓝牙传输或来自其它收发器的通信)。如果用户佩戴听力保护装置，那么要听到这些期望的噪声可能是困难的或不可能的。因此，需要使听力保护装置的用户仍然能够听到一些外部噪声，同时仍然减少大声的或不期望的噪声。一些系统倾向于减少或衰减比必要时更多的声音，这保护了听觉，但是佩戴者被排除在关键的声音信息之外，诸如关于她或他的噪声，或者包含重要信息的会话。需要使保护适应佩戴者所经历的声音，以便为相对较大的枪声提供增强的保护，同时增加听觉的清晰度和佩戴者对所遇到的各种声音的舒适度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种自适应听力保护系统。该系统包括提供输入信号的左麦克风和右麦克风；以及峰值检测器，该峰值检测器与可调节放大器通信，以感测高振幅声音并衰减所述可调节放大器的增益，所述峰值检测器进一步与低通滤波器通信，所述低通滤波器可控制地过滤来自所述可调节放大器的信号，其中所述峰值检测器包括用于比较所述输入信号的可调节阈值，所述峰值检测器进一步被配置为基于所述输入信号的输入能量提供可调节衰减。本公开还提供了一种用于在高噪声环境中突出语音信号的方法。该方法包括检测感兴趣的频谱中的语音信号；检测与背景噪声信号相关联的噪声水平；选择一个或多个滤波器，从而限定具有第一截止频率和第二截止频率的频带；至少部分地基于检测到的噪声水平来修改频带的宽度；以及将噪声信号衰减到低于第一截止频率并高于第二截止频率。附图说明图1是根据一个实施方案的听力保护器的透视图。图2是根据一个实施方案的某些听力保护器部件的示意图，图3是示出根据一个实施方案的信号处理流程的框图。图4是示出根据一个实施方案的高能量枪声和/或高回声环境以及低能量枪声和/或低回声环境的声压水平随时间的曲线图。图5是示出根据一个实施方案的高能量枪声和/或高回声环境以及低能量枪声和/或低回声环境的电声增益随时间的曲线图。图6A是示出一个实施方案中的宽带背景噪声的声级对频率的曲线图。图6B是示出根据一个实施方案的由噪声和宽带背景噪声部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图6C是示出根据一个实施方案的语音频谱之外的信号、语音频带之外的背景噪声、被噪声和宽带背景噪声部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图7A是示出在一个实施方案中示出窄带背景噪声的声级对频率的曲线图。图7B是示出根据一个实施方案的由噪声和窄带背景噪声部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图7C是示出根据一个实施方案的语音频谱内的信号、背景噪声、较少被噪声和窄带背景噪声掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图8A是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图8B是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图8C是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图8D是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图8E是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。图8F是示出根据一个实施方案的被噪声、宽带背景噪声和滤波器操作部分地掩蔽的语音的声级对频率的曲线图。虽然本公开易于做出各种修改和替代形式，但是它的具体细节已通过举例和附图的形式示出，并且将进行详细描述。然而，应理解，本公开不限于所描述的具体实施方案。相反，意图在于覆盖落入本公开的实质和范围内的修改、等同物和替代方案。具体实施方式本文所描述的本公开的各实施方案并非旨在详尽的或者将本公开限于在以下具体实施方式中公开的精确形式。相反，选择并描述各实施方案是为了使本领域的技术人员可认识并理解本公开的原理和实践。本文所提及的所有出版物和专利在此以引用的方式并入。本文所公开的出版物和专利仅提供用于它们的公开内容。本文的任何内容均不应解释为承认专利技术人无权先期利用任何出版物和/或专利，包括本文所引用的任何出版物和/或专利。图1是听力保护器100的透视图。在一个实施方案中，听力保护器100可包括耳杯102和头带104。听力保护器100可包括两个耳杯102。头带104可将第一耳杯102与第二耳杯102联接。头带104可以是弧形的，诸如在听力保护器100使用时延伸到用户头部的顶部上方。头带104可以是柔性的，诸如以允许用户在用户戴上听力保护器100时从第二耳杯102展开第一耳杯102。头带104可包括衬垫，诸如以至少部分地符合头部并且增加用户的舒适度。耳杯102可以被配置成至少部分地配合在用户的耳部周围，并且在使用时设置在用户的头部的侧面。耳杯102可限定腔体。腔体可被配置用于用户的耳部(即人耳)，以便在用户佩戴听力保护器100时配合在腔体内。耳杯102可包括密封环106。密封环106可以是环形的，以便在用户的耳部周围延伸。密封环106可以是柔性的并且能够适符合用户的头部。密封环106可以提供耳杯102和用户的头部之间的密封，以便减少到达用户的耳部的噪声或声波的量，从而至少部分地保护用户的耳部免受外部噪声的影响。密封环106可包括皮革、布料、橡胶、塑料或聚合物，诸如聚氨酯。听力保护器100可包括声音输入源108。在一个实施方案中，耳杯102中的一个或两个可包括声音输入源108。在一个实施方案中，声音输入源108可包括麦克风。在一个实施方案中，在两个耳杯102中的每一个上存在一个麦克风108。在一个实施方案中，在耳杯102中的一个或两个上可存在多于一个麦克风108。在一个实施方案中，一个或多个麦克风108位于听力保护器100上的其它位置处。麦克风108可设置在耳杯102的与腔体相背的外侧表面上。麦克风108可从周围环境中拾取声音和噪声。麦克风108可以是内置的，使得麦克风108不延伸超过耳杯102的外表面。在具有两个耳杯102的一个实施方案中，每个耳杯102可包括麦克风108。在具有两个耳杯102的另一个实施方案中，仅一个耳杯102包括麦克风108。在具有两个耳杯102的另一个实施方案中，一个麦克风108定位在头带部分上。由麦克风108拾取的噪声和声音可通过在耳杯102的腔体中的扬声器中继给用户。耳杯102中的一个可包括旋钮110。用户可旋转旋钮110以控制听力保护器100的电子器件，以便“打开”或“关闭”电子器件、或者增加或降低来自耳杯102中的扬声器的音量。耳杯102可包括输入连接112。输入连接112可允许用户将外部音频装置连接到听力保护器100中，该外部音频装置诸如AM/FM无线电、双向无线电、MP3播放器、手机等。用户可通过设置在耳杯102中的一个或多个扬声器收听外部音频装置。在一个实施方案中，输入连接112可适应3.5mm的音频输入装置。在一个实施方案中，外部音频装置可通过无线连接(诸如蓝牙连接)连接到听力保护器100。在一个实施方案中，听力保护器包括蓝牙接收器。在一个实施方案中，外部音频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应听力保护系统，所述自适应听力保护系统包括：左麦克风和右麦克风，所述左麦克风和右麦克风提供输入信号；以及峰值检测器，所述峰值检测器与可调节放大器通信，以感测高振幅声音并衰减所述可调节放大器的增益，所述峰值检测器进一步与低通滤波器通信，所述低通滤波器可控制地过滤来自所述可调节放大器的信号，其中所述峰值检测器包括用于比较所述输入信号的可调节阈值，所述峰值检测器进一步被配置为基于所述输入信号的输入能量提供可调节衰减。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 US 62/400,819;2017.07.25 US 62/536,7411.一种自适应听力保护系统，所述自适应听力保护系统包括：左麦克风和右麦克风，所述左麦克风和右麦克风提供输入信号；以及峰值检测器，所述峰值检测器与可调节放大器通信，以感测高振幅声音并衰减所述可调节放大器的增益，所述峰值检测器进一步与低通滤波器通信，所述低通滤波器可控制地过滤来自所述可调节放大器的信号，其中所述峰值检测器包括用于比较所述输入信号的可调节阈值，所述峰值检测器进一步被配置为基于所述输入信号的输入能量提供可调节衰减。2.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，还包括：语音活动检测器，所述语音活动检测器与高通滤波器通信，以控制所述高通滤波器的高通截止，所述高通滤波器设置在所述可调节放大器和所述低通滤波器之间；以及频谱分析器，所述频谱分析器与陷波滤波器通信，所述陷波滤波器设置在所述高通滤波器和所述低通滤波器之间。3.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器被配置为基于输入能量阈值来调节衰减。4.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，还包括：语音活动检测器，所述语音活动检测器与高通滤波器通信，以控制所述高通滤波器的高通截止，所述高通滤波器设置在所述可调节放大器和所述低通滤波器之间。5.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中在感测到高振幅声音时，所述可调节放大器的所述增益被衰减，以使所述高振幅声音中的峰值保持低于调节的阈值水平。6.根据前述权利要求中任一项所述的自适应听力保护系统，其中所述高振幅声音包括枪声和回声中的至少一种。7.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器进一步被配置为随着所述输入信号的所述输入能量相对于调节的阈值增大而增加衰减的持续时间。8.根据权利要求1或7所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器进一步被配置为随着所述输入信号的所述输入能量相对于调节的阈值减小而减少衰减的持续时间。9.根据权利要求1所述的自适应听力保护系统，其中所述峰值检测器的所述可调节阈值与所述输入信号的所述输入能量成反比关系。10.根据权利要求2或4所述的自适应听力保护系统，其中所述语音活动检测器被配置为检测第一频谱内的输入信号，所述频谱分析器被配置为检测宽带噪声，并且其中所述高通滤波器和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·M·赫姆博格，E·O·赫姆博格，H·M·弗兰松，G·G·雅格，D·D·弗莱彻，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US