协调双耳声音压缩制造技术

提供了一种入耳式听力保护装置。该入耳式听力保护装置包括被配置为接收环境声音的麦克风(410)。该入耳式听力保护装置还包括被配置为对所接收的环境声音执行衰减函数以提供衰减声音的处理器(420)。该入耳式听力保护装置还包括被配置为播放该衰减声音的扬声器(440)。该入耳式听力保护装置还包括被配置为从第二入耳式保护装置接收第二衰减函数细节的通信模块(430)。该处理器被配置为计算第一衰减函数细节并将该第一衰减函数细节与该第二衰减函数细节进行比较。所执行的衰减函数基于该第一衰减函数细节和该第二衰减函数细节中的一者。中的一者。中的一者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】协调双耳声音压缩

技术介绍

[0001]存在两种主要类型的听力保护器——戴在耳朵上的和戴在耳朵内的。一些听力保护器使用声音阻挡材料来被动地减少进入用户耳朵的声音。另一些则具有额外的电子电路，以主动地将环境声音处理到安全级别。
附图说明
[0002]图1示出了可供本专利技术的实施方案使用的示例环境。
[0003]图2A和图2B示出了保护性听力装置。
[0004]图3示出了根据本专利技术的实施方案的一对入耳式听力保护装置。
[0005]图4示出了根据本专利技术的实施方案的示例性入耳式听力保护系统。
[0006]图5示出了根据本专利技术的实施方案的用于协调声音压缩的方法。
[0007]图6A和图6B示出了入耳式听力保护装置对的计算的压缩增益。
[0008]图7A至图7C示出了在示例中详细讨论的响应。
具体实施方式
[0009]被动式听力保护可简单地将膨胀泡沫制品放置在用户的耳朵里。或者被动式听力保护可包括将耳罩放置在耳朵上。然而，被动式听力保护限制了用户听到其周围环境的能力。在某些情况下，用户可能需要听到附近安全级别的声音，例如语音、脚步声或环境警告声。
[0010]主动式听力保护包括一个或多个麦克风，该一个或多个麦克风接收来自用户周围的环境声音，并使用一个或多个扬声器以安全级别再现该声音。主动式听力保护装置使用电子电路通过麦克风拾取环境声音，并将该环境声音转换至安全级别，然后通过扬声器将其播放给用户。另外，主动式听力保护可包括过滤或消除不期望的声音内容，例如主动减少枪声，同时以基本不变的级别提供人类语音。主动式听力保护可包括入耳式保护和覆耳式保护。
[0011]一些主动式听力保护单元是电平相关的，使得电子电路适应声压级。电平相关的听力保护单元有助于从周围噪声中滤除脉冲噪声诸如枪声，和/或在将接收到的所有环境声音再现给用户之前将其连续地调整到适当的级别。主动式听力保护单元，特别是电平相关的主动式听力保护单元可能是必要的，以便于在嘈杂的环境中，或者在噪声级别可能显著变化的环境中，或者在高脉冲声音可能导致听力损伤的环境中进行通信。用户可需要听到附近的环境声音，诸如机器声音或语音，同时还免受有害噪声级别的影响。主动式听力保护也可用于通过放大柔和的声音来提高环境感知。
[0012]图1示出了可供本专利技术的实施方案使用的示例环境。环境100示出了佩戴一对入耳式保护装置110、120的个人150。入耳式保护装置110、120中的每一者独立地操作。首先，声音信号由主动式听力保护单元中的麦克风接收。所接收到的声音信号被转换为电子信号以进行处理。在对声音信号进行处理使得所有频率都处于安全级别之后，声音信号被再现并
通过扬声器向用户播放。
[0013]然而，第一声音130和第二声音140中的每一者可由入耳式保护装置110和120中的每一者以不同的方式接收和处理。例如，声音130行进距离132到保护装置110，并且行进不同的距离134到保护装置120。另外，距离132直接到达装置110，而距离134可能需要声音绕用户150的头部行进。路径132和134之间的距离和障碍物的差异可能导致装置110和120以不同的方式处理接收到的声音。类似地，对于声音140，到第一保护装置110的行进路径比到第二保护装置144的行进路径长。
[0014]除了拾取声音并将该声音提供给大脑进行处理外，人耳对于确定声音的来源方向也很重要。定位声音130和140的能力对于用户150的安全可为重要的。例如，对于用户150来说，感知声音140来自比声音130更高的高度可为重要的。另外，虽然图1示出了环境的二维示意图，但是在真实的三维环境中，重要性增加。当感知的声音指示安全威胁时，用户能够准确地确定声音来自何处是很重要的。通常，个人150通过比较声音在每只耳朵中的不同音量来定位该声音，这通常称为耳间声级差或ILD。
[0015]然而，由于听力保护装置110和120中的每一者都独立操作，因此有可能并且在实践中常见的是，每个听力保护装置都对接收的声音130和140应用不同的压缩，从而导致呈现给用户的音量不一致。除了破坏自然定位过程外，不一致还会导致某些用户眩晕、信号处理的失真和延迟。
[0016]图2A和图2B示出了保护性听力装置。覆耳式保护系统210包括两个耳罩214，每个耳罩具有被配置为拾取声音的麦克风(未示出)和被配置为向用户佩戴系统210传递衰减声音的扬声器(未示出)。入耳式保护装置220和230各自被配置为放置在用户的耳朵内。入耳式保护装置220、230中的每一者分别包括麦克风224、234和扬声器226、236。
[0017]因为覆耳式耳机较大，所以在每个耳罩214内有更多的空间用于电源和通信模块。另外，因为覆耳式带212通常用于将耳机210定位在用户的头上，所以它可用于将有线电缆216保持在适当的位置，从而允许每个耳罩214之间的有线连接。连接每个耳罩214中的处理器允许协调压缩，从而减少失真和不适。
[0018]相反，有线解决方案并不是入耳式保护装置的首选方案，因为电线可能会缠结在一起。另外，虽然有线解决方案可潜在地允许入耳式保护装置220和230之间的连续通信，但是它没有解决功耗问题。
[0019]入耳式保护装置220、230可使用无线网络进行通信。然而，因为整个装置220、230被配置为配合在用户的耳朵内，所以无线通信模块必须很小。此外，通信模块同样需要自己的电源。
[0020]需要一种允许一对入耳式保护装置通信并协调声音压缩的系统。该系统必须允许一对入耳式保护装置中的每一者之间的通信，并且还对功耗敏感。两个入耳式保护装置应能够在两个入耳式保护装置之间发送声压、压缩级别和衰减信息。
[0021]图3示出了根据本专利技术的实施方案的一对入耳式听力保护装置。听力保护系统300包括第一听筒310和第二听筒320。在所示实施方案中，听筒310用于插入用户的左耳，而听筒320用于插入用户的右耳。在另一实施方案中，听筒310、320不专用于用户的左耳或右耳。听筒310包括被配置为接收环境声音以进行处理的麦克风312和被配置为向用户的耳朵提供经处理的声音的扬声器314。听筒320包括被配置为接收环境声音以进行处理的麦克风
322和被配置为向用户的耳朵提供经处理的声音的扬声器324。
[0022]听筒310和听筒320可使用无线数据链路340直接通信。无线数据链路340可允许以有用的频率传输少量数据，而没有显著的功率消耗。通常，功耗与数据传输的刷新率成反比。因此，尽管听筒310、320中的每一者够以每秒至少16,000个样本的速率对环境音频进行采样，但是能够以显著减少的频率发送关于压缩和声音衰减的数据，同时仍然导致失真的减少和用户定位的改进。在一个实施方案中，以每20毫秒一次的速率在听筒310、320之间进行数据传输。
[0023]在一个实施方案中，入耳式听力保护装置310、320是具有至少一个其它装置330的网络的一部分，如图3所示。例如，装置33本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种入耳式听力保护装置，所述入耳式听力保护装置包括：麦克风，所述麦克风被配置为接收环境声音；处理器，所述处理器被配置为对所接收的环境声音执行衰减函数以提供衰减声音；扬声器，所述扬声器被配置为播放所述衰减声音；和通信模块，所述通信模块被配置为从第二入耳式保护装置接收第二衰减函数细节，其中所述处理器被配置为计算第一衰减函数细节，将所述第一衰减函数细节与所述第二衰减函数细节进行比较，并且其中所执行的衰减函数基于所述第一衰减函数细节和所述第二衰减函数细节中的一者。2.根据权利要求1所述的入耳式听力保护装置，其中所述第一衰减函数细节包括第一增益，所述第二衰减函数细节包括第二增益，并且其中所执行的衰减函数包括所述第一增益与所述第二增益之间的最低增益。3.根据权利要求1
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2中任一项所述的入耳式听力保护装置，其中所述通信模块被配置为向所述第二入耳式保护装置发送所计算的第一衰减函数细节。4.根据权利要求3所述的入耳式听力保护装置，其中所述通信模块被配置为使用无线网络向所述第二入耳式保护装置发送所计算的第一衰减函数细节。5.根据权利要求4所述的入耳式听力保护装置，其中所述无线网络包括近场磁感应通信网络。6.根据权利要求4所述的入耳式听力保护装置，其中所述通信模块被配置为使得所计算的第一衰减函数细节被发送，使得所述第二入耳式保护装置接收所述第一衰减函数细节基本与所述入耳式保护装置接收所述第二衰减函数细节同时发生。7.根据权利要求5所述的入耳式听力保护装置，其中控制器被配置为管理所述近场磁感应通信网络。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的入耳式听力保护装置，其中所述第一衰减函数细节包括第一均衡参数，所述第二衰减函数细节包括第二均衡参数，并且其中所执行的衰减函数包括应用所述第一均衡参数和所述第二均衡参数中的一者。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的入耳式听力保护装置，其中所述第一衰减函数细节包括第一音量控制参数，所述第二衰减函数细节包括第二音量控制参数。10.一种听力保护系统，所述听力保护系统包括：第一听筒和第二听筒，所述第一听筒和所述第二听筒中的每一者包括：麦克风，所述麦克风被配置为接收环境声音并将所接收的环境声音提供给处理器，所述处理器基于所接收的环境声音执行衰减函数；扬声器，所述扬声器被配置为播放衰减声音；和通信模块，所述通信模块被配置为发送和接收衰减函数数据；其中所述第一听筒和所述第二听筒各自被配置为以协调模式操作，并且其中在所述协调模式中，所述第一听筒被配置为：使用所述通信模块向所述第二听筒发送第一计算的衰减函数细节；使用所述通信模块从所述第二听筒接收第二计算的衰减函数细节；以及使用所述处理器将所述第一计算的衰减函数和所述第二计算的衰减函数中的一者应用于所接收的环境声音，以产生所述衰减声音。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一计算的衰减函数细节由与所述第一听筒相关联的第一处理器计算。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述第二计算的衰减函数细节由与所述第二听筒相关联的第二处理器计算。13.根据权利要求10
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12中任一项所述的系统，其中所述第一计算的衰减函数细节是增益。14.根据权利要求10
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13中任一项所述的系统，其中所述第一计算的衰减函数细节是计算的压缩。15.根据权利要求10
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14中任一项所述的系统，其中所述第一计算的衰减函数细节是均衡参数。16.根据权利要求10
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15中任一项所述的系统，其中所述第一计算的衰减函数细节是音量控制参数。17.根据权利要求10
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16中任一项所述的系统，其中所述第一听筒被配置为在接收所述第二计算的衰减函数细节的同时发送所述第一计算的衰减函数细节。18.根据权利要求10
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【专利技术属性】
技术研发人员：保罗，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：