一种助听耳机及助听和跌倒预警方法、设备及存储介质技术

本申请公开了一种助听耳机及助听和跌倒预警方法、设备及存储介质，该耳机包括：第一麦克风和第二麦克风，用于采集音频信息，且二者的音频采集方向所呈角度在90度至180度之间；利用光电容积描记传感器和加速度传感器分别用于采集佩戴者的心率数据和加速度；功能主板，用于对音频信息进行降噪处理，得到降噪后的助听音频信息；还用于在根据佩戴者的心率数据和加速度检测出佩戴者跌倒时，向佩戴者的关联用户发送跌倒预警提示信息。由于本申请是通过将双麦布置成90至180度之间任一角度方向达到定向波束成形，实现双麦定向降噪，并在将心率数据和加速度进行突变耦合，更为准确的判断出佩戴者跌倒时，进行及时预警，从而提高了助听效果和跌倒预警效果。听效果和跌倒预警效果。听效果和跌倒预警效果。

【技术实现步骤摘要】
一种助听耳机及助听和跌倒预警方法、设备及存储介质


[0001]本申请涉及助听
，尤其涉及一种助听耳机及助听和跌倒预警方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着老龄化问题的日益加重，老年人的听力损失已引起广大关注，尤其是在当今以语言交流为主的时代，听力损失将会直接影响老年人的生活质量，而助听耳机正是帮助老年人克服听力损失的最有效手段，其能够将外界声音进行声学放大，用于补偿用户的听力损失，并且，随时人工智能技术的发展，助听耳机更是集成了跌倒预警等功能。
[0003]目前，在进行语音增强时，通常采用的降噪方法是主动降噪(Active Noise Control，简称ANC)技术，但是ANC技术的反向声波降噪方式并不适用于助听耳机，也不能实现自适应的场景识别。这是因为虽然定向波束成形麦克风阵列可以对来自一个或多个特定方向的声音更敏感，达到语音增强的目的，提高助听效果。但目前定向波束成形大多采用定向硅麦来实现，由于定向硅麦体积偏大并不适用于助听耳机这种空间极度有限的物品。另外，虽然目前部分耳机已能够实现跌倒预警功能，但大多是利用加速度传感器(G
‑
sensor)来检测某个方向加速度值的变化，来判定佩戴者是否跌倒。由于柜台式销售(Over the counter简称OTC)助听耳机的佩戴群体中有相当一部分人是喜欢运动的，往往会佩戴助听耳机进行剧烈运动，这种单纯的利用G
‑
sensor的加速度值判断佩戴者是否跌倒进而进行预警的方式，将很可能导致误触发，大大降低了跌倒预警功能的可靠性，所以，现有的助听耳机是无法起到较好的助听效果和预警效果的。
[0004]因此，如何提高助听耳机的助听效果和跌倒预警效果，以提升用户的助听体验和生活质量是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的主要目的在于提供一种助听耳机及助听和跌倒预警方法、设备及存储介质，能够提高助听耳机的助听效果和跌倒预警效果，并进一步提升用户的助听体验和生活质量。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种助听耳机，所述耳机包括：耳塞、动铁、利用光电容积描记传感器、电池、第一麦克风、加速度传感器、功能主板、第二麦克风；
[0007]所述第一麦克风和第二麦克风，用于采集音频信息，且所述第一麦克风和第二麦克风的音频采集方向所呈角度在90度至180度之间；
[0008]所述利用光电容积描记传感器，用于采集佩戴者的心率数据；
[0009]所述加速度传感器，用于采集佩戴者的加速度；
[0010]所述功能主板，用于对所述音频信息进行降噪处理，得到降噪后的助听音频信息；
[0011]所述功能主板，还用于在根据所述佩戴者的心率数据和加速度检测出所述佩戴者跌倒时，向所述佩戴者的关联用户发送跌倒预警提示信息；
[0012]所述电池，用于为所述助听耳机供电。
[0013]一种可能的实现方式中，所述功能主板包括DSP模块、无线模块；所述DSP模块内嵌有自适应场景识别模块、双麦定向降噪模块、跌倒预警模块。
[0014]一种可能的实现方式中，所述功能主板，用于对所述音频信息进行降噪处理，得到降噪后的助听音频信息，具体包括：
[0015]所述功能主板，用于对所述音频信息进行双麦降噪处理，得到初步降噪后的音频信息；
[0016]所述功能主板，还用于对所述初步降噪后的音频信息进行自适应场景降噪处理，得到降噪后的助听音频信息。
[0017]第二方面，本申请实施例提供了一种助听和跌倒预警方法，所述方法采用如上述第一方面所述的助听耳机，所述方法包括：
[0018]通过采集方向所呈角度在90度至180度之间的第一麦克风和第二麦克风，采集佩戴者周围的音频信息；以及采集佩戴者的心率数据和加速度；
[0019]对所述音频信息进行双麦降噪处理，得到初步降噪后的音频信息；
[0020]对所述初步降噪后的音频信息进行自适应场景降噪处理，得到降噪后的助听音频信息；
[0021]根据所述佩戴者的心率数据和加速度，确定所述佩戴者的跌倒检测结果，并在检测出所述佩戴者跌倒时，向所述佩戴者的关联用户发送跌倒预警提示信息。
[0022]一种可能的实现方式中，所述对所述音频信息进行双麦降噪处理，得到初步降噪后的音频信息，包括：
[0023]通过偶型堆叠的滤波器组将全频带划分成预设数量的子带；
[0024]利用改进自适应波束成形算法对所述音频信息进行处理，将语音信息和环境噪声信息分离；
[0025]通过迭代更新滤波器的加权系数，保证期望方向信号频响不变；
[0026]利用后置维纳滤波器消除所述环境噪声信息，实现修正失真；
[0027]通过滤波器将所述语音信息分解到预设数量的子带，并采用频率调制的方法消除语音重叠帧，实现双麦降噪，得到初步降噪后的音频信息。
[0028]一种可能的实现方式中，所述对所述初步降噪后的音频信息进行自适应场景降噪处理，得到降噪后的助听音频信息，包括：
[0029]对所述初步降噪后的音频信息进行快速傅里叶变换处理，计算出当前频域和时域平滑处理后的功率；
[0030]在确定出所述功率的最小值后，计算所述初步降噪后的音频信息中语音存在概率和噪声方差；
[0031]当所述噪声方差大于预设阈值时，计算预设数量通道中每个通道的噪声功率谱密度；
[0032]根据预设判断规则和每个通道的噪声功率谱密度，确定每个通道的降噪档位参数，并根据所述降噪档位参数，更新每个通道的降噪档位，得到降噪后的助听音频信息。
[0033]一种可能的实现方式中，所述预设数量通道为16个通道。
[0034]一种可能的实现方式中，所述根据所述佩戴者的心率数据和加速度，确定所述佩
戴者的跌倒检测结果，包括：
[0035]利用贝叶斯准则法对所述佩戴者的心率数据和加速度进行数据融合运算处理，确定所述佩戴者的跌倒检测结果。
[0036]第三方面，本申请实施例还提供了一种助听和跌倒预警装置，包括：
[0037]采集单元，用于通过采集方向所呈角度在90度至180度之间的第一麦克风和第二麦克风，采集佩戴者周围的音频信息；以及采集佩戴者的心率数据和加速度；
[0038]第一降噪单元，用于对所述音频信息进行双麦降噪处理，得到初步降噪后的音频信息；
[0039]第二降噪单元，用于对所述初步降噪后的音频信息进行自适应场景降噪处理，得到降噪后的助听音频信息；
[0040]预警单元，用于根据所述佩戴者的心率数据和加速度，确定所述佩戴者的跌倒检测结果，并在检测出所述佩戴者跌倒时，向所述佩戴者的关联用户发送跌倒预警提示信息。
[0041]一种可能的实现方式中，所述第一降噪单元包括：
[0042]划分子单元，用于通过偶型堆叠的滤波器组将全频带划分成预设数量的子带；
[0043]分离子单元，用于利用改进自适应波束成形算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助听耳机，其特征在于，所述耳机包括：动铁、利用光电容积描记传感器、电池、第一麦克风、加速度传感器、功能主板、第二麦克风；所述第一麦克风和第二麦克风，用于采集音频信息，且所述第一麦克风和第二麦克风的音频采集方向所呈角度在90度至180度之间；所述利用光电容积描记传感器，用于采集佩戴者的心率数据；所述加速度传感器，用于采集佩戴者的加速度；所述功能主板，用于对所述音频信息进行降噪处理，得到降噪后的助听音频信息；所述功能主板，还用于在根据所述佩戴者的心率数据和加速度检测出所述佩戴者跌倒时，向所述佩戴者的关联用户发送跌倒预警提示信息；所述电池，用于为所述助听耳机供电。2.根据权利要求1所述的助听耳机，其特征在于，所述功能主板包括DSP模块、无线模块；所述DSP模块内嵌有自适应场景识别模块、双麦定向降噪模块、跌倒预警模块。3.根据权利要求1所述的助听耳机，其特征在于，所述功能主板，用于对所述音频信息进行降噪处理，得到降噪后的助听音频信息，具体包括：所述功能主板，用于对所述音频信息进行双麦降噪处理，得到初步降噪后的音频信息；所述功能主板，还用于对所述初步降噪后的音频信息进行自适应场景降噪处理，得到降噪后的助听音频信息。4.一种助听和跌倒预警方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1至3任一项所述的助听耳机，所述方法包括:通过采集方向所呈角度在90度至180度之间的第一麦克风和第二麦克风，采集佩戴者周围的音频信息；以及采集佩戴者的心率数据和加速度；对所述音频信息进行双麦降噪处理，得到初步降噪后的音频信息；对所述初步降噪后的音频信息进行自适应场景降噪处理，得到降噪后的助听音频信息；根据所述佩戴者的心率数据和加速度，确定所述佩戴者的跌倒检测结果，并在检测出所述佩戴者跌倒时，向所述佩戴者的关联用户发送跌倒预警提示信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述音频信息进行双麦降噪处理，得到初步降噪后的音频信息，包括：通过偶型堆叠的滤波器组将全频带划分成预设数量的子带；利用改进自适应波束成形算法对所述音频信息进行处理，将语音信息和环境噪声信息分离；通过迭代更新滤波器的加权系数，保证期望方向信号频响不变；利用后置维纳滤波器消除所述环境噪声信息，实现修正失真；通过滤波器将所述语音信息分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘威，陶飞，崔荣涛，彭飞，孙国峰，陆有松，
申请(专利权)人：科大讯飞股份有限公司，
类型：发明
国别省市：