一种可提升个性化音质功能的智能耳机及方法技术

本发明专利技术公开了一种可提升个性化音质功能的智能耳机及方法，一种可提升个性化音质功能的智能耳机，包括声音输出模块，还包括听力补偿模块、音质美化模块和存储模块：所述存储模块用于存储根据用户的听力测试情况获取的用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合；所述听力补偿模块根据用户个性化的听力补偿参数集合对耳机待输出的声音进行听力补偿；所述音质美化模块根据用户个性化的音质美化参数集合对补偿后的待输出的声音进行音质美化；经过音质美化的声音通过声音输出模块播放。可以提高输出声音的清晰度、自然度和舒适度，使用户得到良好的听觉体验。

【技术实现步骤摘要】
一种可提升个性化音质功能的智能耳机及方法
本专利技术涉及一种可提升个性化音质功能的智能耳机及方法。
技术介绍
我国具有不同程度听力障碍的人群比例很高，即使在听力正常的人群中，每个人的听力特性也是各有不同的。助听器是听力障碍人士最常用的一种特殊的耳机，可以实现个性化听力补偿功能，但是其验配方法复杂，需要专业的验配师操作完成，限制了很多患者的使用。而且，助听器只能用于听力矫正，一般不和手机等设备连接进行音乐播放或语音通信。普通耳机配合手机或者其他播放设备，可以实现打电话、播放音乐等功能，却不能针对用户的个性化听力特性进行声音处理，导致听力障碍人士不能正常使用耳机打电话或听音乐，而听力正常人士也不能获得最好的声音效果。比如，专利号CN200710168143.2公开了一种具有助听功能的耳机、专利号CN201510173183.1公开了一种助听系统和助听耳机，二者均公布了基于移动电话的助听耳机，但是这两项专利只是强调了手机具有听力补偿、电话通话功能，并没有涉及其进行个性化补偿所必须的自动验配方法以及音质提升方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种可提升个性化音质功能的智能耳机及方法，不仅适用于听力障碍人士，也适用于具有不同听力特性的正常人，用户可以进行自主验配，不需要专业的验配师帮助，可以提高输出声音的清晰度、自然度和舒适度，使用户得到良好的听觉体验。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种可提升个性化音质功能的智能耳机，包括声音输出模块，还包括听力补偿模块、音质美化模块和存储模块：所述存储模块用于存储根据用户的听力测试情况获取的用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合；所述听力补偿模块根据用户个性化的听力补偿参数集合对耳机待输出的声音进行听力补偿；所述音质美化模块根据用户个性化的音质美化参数集合对补偿后的待输出的声音进行音质美化；经过音质美化的声音通过声音输出模块播放。优选，还包括声音拾取模块：所述声音拾取模块用于拾取外界声音并将拾取的声音经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过声音输出模块播放；或者，所述声音拾取模块用于拾取用户的语音并发送给连接的智能终端。优选，所述智能耳机为无线耳机，所述无线耳机还包括蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块分别与声音拾取模块和听力补偿模块相连。优选，所述智能耳机包括三种工作模式：助听器模式、音乐播放模式和通话模式，其中：助听器模式：蓝牙通信模块关闭，声音拾取模块拾取外界声音，经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过耳机的声音输出模块播放；音乐播放模式：声音拾取模块关闭，蓝牙通信模块接收智能终端播放的音乐，经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过耳机的声音输出模块播放；通话模式：通过蓝牙通信模块接收智能终端传送的语音，经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过耳机的声音输出模块播放，同时，声音拾取模块拾取语音并通过蓝牙通信模块发送给智能终端。一种基于智能耳机提升个性化音质功能的方法，包括如下步骤：步骤1、获取用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合；步骤2、根据用户个性化的听力补偿参数集合对智能耳机输出的声音进行听力补偿；步骤3、根据用户个性化的音质美化参数集合对智能耳机补偿后的声音进行音质美化；步骤4、经过音质美化的声音通过智能耳机的输出模块播放。优选，步骤1中通过纯音听力测试、言语听力测试和噪声感知测试，获取用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合。优选，纯音听力测试包括如下步骤：步骤101、通过智能终端产生不同给声强度的纯音信号，并通过连接的智能耳机播放；步骤102、通过用户在智能终端上反馈是否能够听到播放的纯音信号，得到用户的纯音听阈曲线；通过用户在智能终端上反馈是否因为声音太大而不舒适，得到用户的不舒适阈曲线；步骤103、智能终端根据得到的纯音听阈曲线、不舒适阈曲线和处方公式生成用户听力补偿参数集合初始值。优选，言语听力测试包括如下步骤：步骤201、智能终端根据纯音听力测试获得的听力补偿参数集合初始值对测试用的单音节词表语音信号进行听力补偿，补偿后的第一个单音节词通过智能耳机播放；步骤202、通过用户在智能终端上反馈所听到的单音节词，得到用户对该单音节词在当前给声强度下的识别记录；步骤203、计算用户对当前测试用单音节词所包含的辅音和元音的言语识别率，计算公式为其中，Rij为言语识别率，i＝1,2,…,32，j＝1,2,…,J，J为当前测试的词数，其中，没有测试到的辅音和元音的言语识别率保持原有值；步骤204、计算当前测试用单音节词的FFT频谱{Xk,k＝1,2,…,K}，K为FFT频点数；步骤205、将当前的言语识别率{Rij，i＝1,2,…,32}和FFT频谱{Xk,k＝1,2,…,N}输入第一深度卷积神经网络，进行迭代更新，输出听力补偿参数集合，包括{多通道响度补偿各通道拐点Pij；各通道压缩比CRij，i＝1,2,…,M；j＝1,2,…,N}，其中，N为每个通道的分段数，M表示通道数；步骤206、智能终端根据迭代更新后的听力补偿参数集合对下一个测试用单音节词进行补偿，补偿后的单音节词通过智能耳机播放，并进入步骤202，直至单音节词表测试完毕，得到最优化听力补偿参数集合。优选，噪声感知测试包括如下步骤：步骤301、智能终端播放不同噪声场景下的对话语音并通过智能耳机播放；步骤302、针对各不同噪声场景下的对话语音，智能终端对用户提出一组引导性问题，用户在智能终端对上述问题进行反馈，根据反馈结果计算满意度评分；步骤303、当满意度评分高于阈值T，输出最优化音质美化参数集合，退出噪声感知测试，否则，进入步骤304；步骤304、将上述引导性问题的反馈输入第二深度卷积神经网络，进行迭代更新，输出音质美化参数集合，包括{各子带降噪参数NRl，l＝1,2,…,L，各子带均衡器参数EQl，l＝1,2,…,L，各子带啸叫抑制参数HWl，l＝1,2,…,L}，L为音质美化功能的子带数，进入步骤305；步骤305、智能终端根据更新后的音质美化参数集合生成新的测试用对话语音，通过智能耳机播放，并进入步骤302。优选，步骤101中，通过智能终端产生从125Hz至8000Hz范围内不同给声强度的纯音信号，L取32，K取256，M取值为8，N取值为3，所述智能终端为手机；第一深度卷积神经网络和第二深度卷积神经网络的网络结构都由3个卷积神经网络模块构成，每个模块包括一个卷积层、一个池化层和一个丢弃层，三个模块的输出通过扁平层将多维特征一维化，然后通过级联层将多个卷积层特征聚合，最后通过两层全连接层输出最终参数。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术验配得到的参数不仅包括用于听力补偿模块的参数集合，还包括用于音质美化模块的参数集合，既可以适用于听力障碍人士，提高言语理解度，也可以适用于听力正常人士，提高声音的清晰度和舒适度，通用性更强，适用范围广；(2)通过对用户的纯音听力测试、言语听力测试和噪声感知测试，获知用户个性化的听力特性，并用于听力补偿和音质提升，可以使得用户获得最佳的声音体验，针对性更强、体验效果更好；(3)通过基于深度卷积神经网络的自主验配方法，简化验配过程，使得用户可以在家中自主验配，无需专业验配师的帮助，便于推广。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可提升个性化音质功能的智能耳机，包括声音输出模块，其特征在于，还包括听力补偿模块、音质美化模块和存储模块：所述存储模块用于存储根据用户的听力测试情况获取的用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合；所述听力补偿模块根据用户个性化的听力补偿参数集合对耳机待输出的声音进行听力补偿；所述音质美化模块根据用户个性化的音质美化参数集合对补偿后的待输出的声音进行音质美化；经过音质美化的声音通过声音输出模块播放。

【技术特征摘要】
1.一种可提升个性化音质功能的智能耳机，包括声音输出模块，其特征在于，还包括听力补偿模块、音质美化模块和存储模块：所述存储模块用于存储根据用户的听力测试情况获取的用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合；所述听力补偿模块根据用户个性化的听力补偿参数集合对耳机待输出的声音进行听力补偿；所述音质美化模块根据用户个性化的音质美化参数集合对补偿后的待输出的声音进行音质美化；经过音质美化的声音通过声音输出模块播放。2.根据权利要求1所述的一种可提升个性化音质功能的智能耳机，其特征在于，还包括声音拾取模块：所述声音拾取模块用于拾取外界声音并将拾取的声音经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过声音输出模块播放；或者，所述声音拾取模块用于拾取用户的语音并发送给连接的智能终端。3.根据权利要求2所述的一种可提升个性化音质功能的智能耳机，其特征在于，所述智能耳机为无线耳机，所述无线耳机还包括蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块分别与声音拾取模块和听力补偿模块相连。4.根据权利要求3所述的一种可提升个性化音质功能的智能耳机，其特征在于，所述智能耳机包括三种工作模式：助听器模式、音乐播放模式和通话模式，其中：助听器模式：蓝牙通信模块关闭，声音拾取模块拾取外界声音，经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过耳机的声音输出模块播放；音乐播放模式：声音拾取模块关闭，蓝牙通信模块接收智能终端播放的音乐，经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过耳机的声音输出模块播放；通话模式：通过蓝牙通信模块接收智能终端传送的语音，经听力补偿模块和音质美化模块处理后，通过耳机的声音输出模块播放，同时，声音拾取模块拾取语音并通过蓝牙通信模块发送给智能终端。5.一种基于智能耳机提升个性化音质功能的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合；步骤2、根据用户个性化的听力补偿参数集合对智能耳机输出的声音进行听力补偿；步骤3、根据用户个性化的音质美化参数集合对智能耳机补偿后的声音进行音质美化；步骤4、经过音质美化的声音通过智能耳机的输出模块播放。6.根据权利要求5所述的一种基于智能耳机提升个性化音质功能的方法，其特征在于，步骤1中通过纯音听力测试、言语听力测试和噪声感知测试，获取用户个性化的听力补偿参数集合和音质美化参数集合。7.根据权利要求6所述的一种基于智能耳机提升个性化音质功能的方法，其特征在于，纯音听力测试包括如下步骤：步骤101、通过智能终端产生不同给声强度的纯音信号，并通过连接的智能耳机播放；步骤102、通过用户在智能终端上反馈是否能够听到播放的纯音信号，得到用户的纯音听阈曲线；通过用户在智能终端上反馈是否因为声音太大而不舒适，得到用户的不舒适阈曲线；步骤103、智能终端根据得到的纯音听阈曲线、不舒适阈曲线和处方公式生成用户听力补偿参数集合初始值。8.根据权利要求7所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王青云，梁瑞宇，唐闺臣，
申请(专利权)人：王青云，
类型：发明
国别省市：江苏,32