使用外部刺激评估耳封的系统和方法技术方案

一种用于评估听力设备的耳机和耳道之间的密封的系统，其包括：定位在耳道外部的第一麦克风，定位在耳道内部的第二麦克风，以及控制器。控制器被配置为使用第一麦克风测量在一个或多个测试频率处的声级，使用第二麦克风测量在一个或多个频率处的声级，计算在一个或多个测试频率中的每一个频率处使用第一麦克风和第二麦克风测量的声级之间的差值，并且基于所计算的一个或多个差值来确定耳封的测量结果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用外部刺激评估耳封的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求基于于2020年6月17日提交的题为“A System and Method for Evaluating an Ear Seal using External Stimulus”的美国临时申请序列号63/039,991的优先权，该申请全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]为了降低功耗，许多个人音频设备都具有专用的“入耳检测”功能，可用于检测设备附近是否存在耳朵。此外，具体到耳内换能器(耳机)，对于一些应用，需要评估耳机和耳道之间形成的密封的质量。例如，重放质量，特别是低音响应，受到耳机和耳道之间形成的密封的质量的影响。此外，在耳朵生物测定领域，耳道脉冲响应(ear canal impulse response，ECIR)受插入质量的影响。
[0004]红外传感器已用于移动电话中，以检测耳朵的接近程度。已经提出了光传感器来检测耳机和头戴式耳机插入到用户的耳朵中或耳朵上。然而，这些非声学机制的缺点是它们需要设备中增加额外的硬件。此外，他们无法评估密封/插入质量。
[0005]测量传感器(例如，接收器)阻抗是一种声学方法，可以被用于检测设备的入耳/出耳状态，但不能检测密封质量。也可以使用非常低的频率(例如，5Hz)探测声音，需要直接测量这些频率下的声级。这种测量除了需要生成特定的探测信号之外，还受到高噪声水平和麦克风响应不准确的影响。这些技术中的一些在2015年3月17日授予Tiscareno等人的美国专利No.8,983,083中有所描述。

技术实现思路

[0006]在一个实施例中，本公开提供了一种用于评估听力设备的耳机和耳道之间的密封的系统，其包括定位在耳道外部的第一麦克风、定位在耳道内部的第二麦克风和控制器。控制器被配置为使用第一麦克风测量在一个或多个测试频率处的声级，使用第二麦克风测量在一个或多个频率处的声级，计算在一个或多个测试频率中的每一个频率处使用第一麦克风和第二麦克风测量的声级之间的差值，并且基于所计算的一个或多个差值来确定耳封的测量结果。
[0007]在另一个实施例中，本公开提供了一种用于评估听力设备的耳机和耳道之间的密封的方法。该方法包括：针对一个或多个测试频率中的每一个频率测量耳道内的内部声级，针对一个或多个测试频率中的每一个频率测量耳道外部的外部声级，针对一个或多个测试频率中的每一个计算所测量的内部声级与外部声级之间的差值，以及基于所计算的一个或多个差值来确定耳封的测量结果。
[0008]在又一个实施例中，本公开提供了一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有指令，能够导致或配置用于评估听力设备的耳机和耳道之间的密封的系统执行操作。该操作包括：针对一个或多个测试频率中的每一个频率测量耳道内的内部声级，针对一个或多个测试频率中的每一个频率测量耳道外部的外部声级，针对一个或多个测试频率中的每一个
频率计算所测量的内部声级和外部声级之间的差值，以及基于所计算的一个或多个差值来确定耳封的测量值。
附图说明
[0009]图1是示出根据本公开的实施例在频谱上测量的良好耳封和不良耳封声级的示例图。
[0010]图2是根据本公开的实施例的密封的耳机零泄漏情况下外部声音的衰减的示例图。
[0011]图3是类似于图2的示例图，另外示出了根据本公开的实施例的多种泄漏尺寸的衰减谱。
[0012]图4是类似于图3的示例图，示出了根据本公开的实施例的窄频率范围内多种泄漏尺寸的衰减谱。
[0013]图5是示出根据本公开的实施例的对于不同泄漏尺寸在选定频率下，误差(即，外部)麦克风相对于参考(即，内部)麦克风的衰减的示例图。
[0014]图6是示出根据本公开的实施例的对于不同泄漏尺寸在频谱上测量的声级的示例图。
[0015]图7是根据本公开的实施例的可被用于使用外部刺激评估耳封的示例系统。
[0016]图8是示出根据本公开的实施例的使用外部刺激评估耳封的系统的操作的示例流程图。
具体实施方式
[0017]图1是说明根据本公开的实施例在整个频谱上测量的良好耳封和不良耳封声级的示例图。在图1中，声级以相对于参考信号的分贝(dBr)进行衡量，并且频率范围为10Hz至1000Hz。从图中可以观察到，在不良耳封的情况下，响应与频率之间近似为对数关系，而在良好耳封的情况下，响应与频率之间近似为线性关系。因此，例如，相对于在良好耳封的情况下的响应，较低频率下的响应(例如，音频范围低音响应)受到不良耳封的不利影响。图1示出了用于确定耳封质量的示例，例如，在不良耳封的情况下通知系统提高低频和/或通知用户密封不良。此外，如本文所述，还有用于确定耳封的质量以及用于确定耳机是否完全插入用户耳道中的其他用途。
[0018]描述了实施例，其中系统使用用户的耳道外部而非耳机扬声器生成的声音(例如，外部噪声)来估计耳机对用户的耳道的密封质量。该方法依赖于耳机的外部麦克风和内部麦克风(诸如通常包括在有源噪声消除(active noise cancellation，ANC)耳机中的相应参考麦克风和误差麦克风)观察到的频谱内容的差异。
[0019]图2是根据本公开的实施例的密封的耳机零泄漏情况下外部声音的衰减的示例图。更具体地说，图2绘制了泄漏的外部声学信号的衰减(以dBr为单位)作为10kHz带宽内频率的函数，即，外部信号频谱在所有频率下均归一化为0dB。也就是说，图2示出了耳机的外部麦克风和内部麦克风观察到的频谱内容的差异。特别是，图2显示了完美耳封情况下的泄漏频谱的示例。从图2可以观察到，由于耳机的有限质量和耳封的有限顺应性，即使是完美的密封也会导致一些声音进入耳道。图2中可观察到的高频共振是由耳道几何形状形成的。
[0020]图3是类似于图2的示例图，另外示出了根据本公开的实施例的多种泄漏尺寸的衰减谱。更具体地说，尽管图2显示了密封泄漏尺寸为零的泄漏频谱，但图3另外显示了各种密封泄漏尺寸的泄漏频谱。通常，耳封的质量或度量是指听力设备的耳机和听力设备的用户的耳道之间的空间量的度量，该空间量可能允许外部噪声进入耳道和/或可能影响由耳机的扬声器产生的声音的质量，例如，由于声学影响。在图3中，所示的不同泄漏尺寸以毫米为单位。由于耳道和耳机形状不完全匹配，泄漏尺寸可能在耳道周围变化。显示了泄漏尺寸为0、0.01、0.0215、0.0464、0.1、0.215、0.464、1和2.15毫米的衰减值。
[0021]从图3中可以观察到，在很大一部分带宽上，泄漏信号的频谱形状中的强泄漏依赖性是明显的。100Hz和1kHz之间的频率范围提供了最清晰的衰减特征，从图4中可以更容易地观察到，其中显示了在100Hz和1kHz之间的图3中对于相应泄漏尺寸的衰减谱。
[0022]例如，特定于给定耳机模型的初始全密封(即零泄漏)衰减响应可以经由耳朵模拟器或志愿者受试者测量来建立。从图4中可以观察到，因为对于小的泄漏尺寸，衰减变化很低，所以初始全密封衰减响应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于评估听力设备的耳机和耳道之间的密封的系统，包括：定位在所述耳道外的第一麦克风；定位在所述耳道内的第二麦克风；以及控制器，其被配置为：使用所述第一麦克风测量一个或多个测试频率处的声级；使用所述第二麦克风测量所述一个或多个频率处的声级；计算在所述一个或多个测试频率中的每一个频率处使用所述第一麦克风和所述第二麦克风测量的声级之间的差值；以及基于所计算的一个或多个差值来确定耳封的测量结果。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个测试频率包括多个不同的测试频率；其中，所述控制器被配置为针对所述多个测试频率中的每一个频率计算所测量的内部声级和外部声级之间的差值；以及其中，所述控制器被配置为基于多个计算的差值来确定所述耳封测量结果。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置为将所计算的一个或多个差值与一个或多个阈值进行比较，以确定所述耳封测量结果。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述一个或多个阈值中的至少一个与所述耳机和所述耳道之间的摩擦力相关联，所述摩擦力类似于或小于在没有额外支撑的情况下维持所述耳机定位在所述耳道内所需的摩擦力。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述一个或多个阈值与所述耳机在所述耳道内的一个或多个插入深度相关联。6.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述耳机插入所述耳道时，使用所述耳机的在所述耳道内部的麦克风来测量所述内部声级；以及其中，使用所述耳机的在所述耳道外部的麦克风测量所述外部声级。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个测试频率是从100
‑
1000赫兹的范围选择的。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统完全在所述听力设备上实施。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统部分地在所述听力设备上实施，并且部分地在与所述听力设备耦合的主机设备上提供的控制器上实施。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器包括经训练的机器学习模块，所述机器学习模块被布置为基于所计算的一个或多个差值和/或所测量的声级来确定所述耳封测量结果。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述内部声级和所述外部声级在没有通过所述耳机的扬声器播放的音频节目材
料的情况下测量的。12.一种用于评估听力设备的耳机和耳道之间的密封的方法，包括：针对一个或多个测试频率中的每一个频率测量耳道内的内部声级；针对所述一个或多个测试频率中的每一个频率测量耳道外部的外部声级；针对所述一个或多个测试频率中的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿列克谢，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：