【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及响度增强。更具体地说，本专利技术涉及用于耳机/头戴式耳机(headphones)和耳塞(earphones)的带有声音剂量计的响度增强器。
技术介绍
1、长时间段和/或以高音量通过耳机或耳塞听音乐可能会损害听力。许多国家已经出台法律限制来应对这一风险。例如，iec62368-1标准和iec50332标准系列详细阐述了此类限制。这些法律法规旨在将最大声压级(spl)降低到100分贝(db(a))，以保护听者的听力。
2、如果声学动态(例如，乐曲各部分之间的响度差异)相对较小，则遵守此标准可能会提供令人满意的响度感觉。例如，流行音乐的音乐制作过程通常会降低动态响度范围，从而允许在整个聆听过程中设置单一音量。然而，具有较大动态响度范围(例如，乐曲各部分之间的响度具有很大差异)的音乐，诸如古典音乐，听者通常认为其音量不够，至少在乐曲的安静部分是如此。在这种情况下，100db(a)的限制可能会被认为太低，导致音乐爱好者增加耳机的音量。
3、此外，当前可用的声音剂量计(例如，iec50332-3标准中所述)可能会限制单个人使用特定耳机的累积声音剂量的最大量。然而，这种解决方案也可能会限制相同耳机的第二个用户的音量，而该用户尚未达到最大声音剂量。
技术实现思路
1、本专利技术的实施例可以包括一种通过至少一个处理器来控制电声换能器的响度的方法。术语“电声换能器”和“换能器”在本文中可以互换使用，以指示可以基于进入的电信号产生声音的任何电气装置，包括例如耳机
2、该方法的实施例可以包括：接收表示(a)电声换能器的电输入与(b)电声换能器的输出声压级(spl)之间的传递函数的传递函数数据元素；将传递函数应用于输入电信号，以获得电声换能器的预期spl频率图表；识别spl频率图表中的至少一个基本声学音调；产生补偿电信号，其对应于至少一个所识别的基本声学音调的声学谐波信号；基于输入电信号和补偿电信号产生叠加信号；并且将叠加信号作为输入提供给电声换能器，以控制电声换能器的响度。
3、根据一些实施例，识别spl频率图表中的至少一个基本声学音调可以包括：将spl频率图表分割成频带；以及将至少一个基本声学音调识别为属于spl频率图表的特定频带。
4、根据一些实施例，产生补偿电信号可以包括：基于spl频率图表的特定频带，确定所识别的至少一个基本声学音调的一个或多个声学谐波频率；基于spl频率图表的特定频带，确定一个或多个声学谐波频率各自的一个或多个声学谐波振幅；以及利用传递函数数据元素产生特定频带的补偿电信号。补偿电信号可以对应于包括相应一个或多个声学谐波振幅中的一个或多个声学谐波频率的声学谐波信号。
5、本专利技术的实施例可以包括一种用于控制电声换能器的响度的系统。
6、该系统的实施例可以包括：补偿模块、叠加模块、其中可以存储指令代码的模块的非暂时性存储器设备、以及与存储器设备相关联的至少一个处理器。至少一个处理器可以被配置为执行指令代码模块。
7、在执行这些指令代码模块后，处理器可以被配置为：接收表示(a)电声换能器的电输入与(b)电声换能器的输出声压级(spl)之间的传递函数的传递函数数据元素；将传递函数应用于输入电信号，以获得电声换能器的预期spl频率图表；并且识别spl频率图表中的至少一个基本声学音调。补偿模块可以被配置为产生与至少一个所识别的基本声学音调的声学谐波信号对应的补偿电信号。叠加模块可以被配置为：基于输入电信号和补偿电信号产生叠加信号；并且将叠加信号作为输入提供给电声换能器，以控制电声换能器的响度。
8、如本文所详述(例如，关于图2、图5)，本专利技术的实施例可以包括一种通过至少一个处理器控制电声换能器的响度的方法。
9、根据一些实施例，至少一个处理器(本文中标示为处理器110)可以接收传递函数数据元素，该传递函数数据元素表示电声换能器的(a)电输入和(b)声压级(spl)输出之间的传递函数，并且可以将该传递函数应用于进入的电信号，以获得预期的spl信号，该预期的spl信号表示电声换能器响应于进入的电信号的预期spl。至少一个处理器可以识别预期spl信号中的至少一个基本声学音调，并且控制专用电路系统(本文标示为补偿模块)，用于产生至少一个电补偿信号，所述电补偿信号对应于至少一个所识别的基本声学音调的声学谐波。该至少一个处理器随后可以至少部分地基于该至少一个电补偿信号来控制电声换能器的响度(例如，感知音量)。
10、另外地或可替代地，至少一个处理器可以控制电路系统(例如，本文中标示为叠加模块)，以产生作为进入电信号和至少一个电补偿信号的函数(例如，加权求和函数)的电叠加信号。本专利技术的实施例可以包括提供叠加信号作为电声换能器的输入，以控制电声换能器的响度。
11、根据一些实施例，至少一个处理器可以控制电路系统(例如，本文中标示为分析模块)，以将预期的spl信号分割成多个频带特定的spl信号，每个spl信号与相应的频率通带或频率间隙带相关联。然后，对于与频率通带相关联的至少一个频带特定spl信号，至少一个处理器可以将至少一个基本声学音调识别为在相关联的频率通带内由频带特定spl信号表示的主要音调(例如，其具有最高振幅和/或最小频率)。
12、附加地或可替代地，对于与频率通带相关联的至少一个频带特定spl信号，至少一个处理器可以基于相应的频率通带确定至少一个所识别的基本声学音调的一个或多个声学谐波频率；基于相应的频率通带确定与一个或多个声学谐波频率对应的一个或多个声学振幅；并且产生至少一个相应的谐波spl信号，其表示在一个或多个对应的声学振幅下的一个或多个声学谐波频率的spl。以互补的方式，至少一个处理器可以避免针对与频率间隙带相关联的至少一个频带特定spl信号产生相应的谐波spl信号。
13、根据一些实施例，至少一个处理器可以通过利用传递函数数据元素以基于至少一个谐波spl信号生成频带特定的电补偿信号来产生电补偿信号。换句话说，至少一个处理器可以通过获得逆传递函数数据元素来产生电补偿信号，逆传递函数数据元素表示电声换能器传递函数的逆版本；并将逆传递函数应用于至少一个谐波spl信号，以生成相应的电补偿信号。该电补偿信号可以表示相应的谐波spl信号的一个或多个声学谐波频率和对应的一个或多个声学振幅。
14、根据一些实施例，每个电补偿信号可以对应于或专用于声学谐波频率的唯一集合。附加地或可替代地，每个电补偿信号可以对应于或专用于一个或多个谐波spl信号的唯一组。至少一个处理器可以控制叠加模块，以便产生作为至少一个电补偿信号和进入电信号的加权求和函数的电叠加信号。
15、根据一些实施例，至少一个处理器可以获得或运算时间声学功率值，该时间声学功率值表示电声换能器响应于叠加信号的输入而产生的声学功率。至少一个处理器随后可以基于获得的声学功率值来调整加权求和函数的一个或多个权重(例如，以便不超过预定的声学功率阈值)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过至少一个处理器控制电声换能器的响度的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括将预期SPL信号分割成多个频带特定SPL信号，每个频带特定SPL信号与相应的频率通带或频率间隙带相关联。
4.根据权利要求3所述的方法，其中识别至少一个基本声学音调包括：对于与频率通带相关联的至少一个频带特定SPL信号，将所述至少一个基本声学音调识别为在相关联的频率通带内由所述频带特定SPL信号表示的主要音调。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括，对于与频率通带相关联的至少一个频带特定SPL信号：
6.根据权利要求4-5中任一项所述的方法，还包括：对于与频率间隙带相关联的至少一个频带特定SPL信号，避免产生相应的谐波SPL信号。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其中产生所述电补偿信号包括利用所述传递函数数据元素基于至少一个谐波SPL信号生成频带特定的电补偿信号。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法，其中产生所述电补偿信号包括
9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其中每个电补偿信号对应于声学谐波频率的唯一集合，并且其中所述电叠加信号作为所述至少一个电补偿信号和所述进入电信号的加权求和函数产生。
10.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其中每个电补偿信号对应于一个或多个谐波SPL信号的唯一组，并且其中所述电叠加信号作为所述至少一个电补偿信号和所述进入电信号的加权求和函数产生。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
12.根据权利要求10-11中任一项所述的方法，还包括：
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
14.一种用于控制电声换能器的响度的系统，所述系统包括：补偿模块、叠加模块、其中存储有指令代码模块的非暂时性存储器设备、以及与所述存储器设备相关联的处理器，并且所述处理器被配置为执行所述指令代码模块，在执行所述指令代码模块时，所述处理器被配置为：
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置为：
16.根据权利要求14-15中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为将所述预期SPL信号分割成多个频带特定SPL信号，每个频带特定SPL信号与相应的频率通带或频率间隙带相关联。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为通过针对与频率通带相关联的至少一个频带特定SPL信号将至少一个基本声学音调识别为在相关联的频率通带内的由所述频带特定SPL信号表示的主要音调来识别所述至少一个基本声学音调。
18.根据权利要求16-17中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为，对于与频率通带相关联的至少一个频带特定SPL信号：
19.根据权利要求16-18中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置为，对于与频率间隙带相关联的至少一个频带特定SPL信号，避免产生相应的谐波SPL信号。
20.根据权利要求14-19中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器被配置为通过利用所述传递函数数据元素来产生所述电补偿信号，以基于至少一个谐波SPL信号生成频带特定的电补偿信号。
21.根据权利要求14-20中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器被配置为通过以下方式产生所述电补偿信号：
22.根据权利要求15-21中任一项所述的系统，其中每个电补偿信号对应于声学谐波频率的唯一集合，并且其中所述电叠加信号作为所述至少一个电补偿信号和所述进入电信号的加权求和函数产生。
23.根据权利要求15-22中任一项所述的系统，其中每个电补偿信号对应于一个或多个谐波SPL信号的唯一组，并且其中所述至少一个处理器被配置为产生所述电叠加信号作为所述至少一个电补偿信号和所述进入电信号的加权求和函数。
24.根据权利要求22-23中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为：
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为：
26.根据权利要求24-25中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置为：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种通过至少一个处理器控制电声换能器的响度的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括将预期spl信号分割成多个频带特定spl信号，每个频带特定spl信号与相应的频率通带或频率间隙带相关联。
4.根据权利要求3所述的方法，其中识别至少一个基本声学音调包括：对于与频率通带相关联的至少一个频带特定spl信号，将所述至少一个基本声学音调识别为在相关联的频率通带内由所述频带特定spl信号表示的主要音调。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括，对于与频率通带相关联的至少一个频带特定spl信号：
6.根据权利要求4-5中任一项所述的方法，还包括：对于与频率间隙带相关联的至少一个频带特定spl信号，避免产生相应的谐波spl信号。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其中产生所述电补偿信号包括利用所述传递函数数据元素基于至少一个谐波spl信号生成频带特定的电补偿信号。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法，其中产生所述电补偿信号包括：
9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其中每个电补偿信号对应于声学谐波频率的唯一集合，并且其中所述电叠加信号作为所述至少一个电补偿信号和所述进入电信号的加权求和函数产生。
10.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其中每个电补偿信号对应于一个或多个谐波spl信号的唯一组，并且其中所述电叠加信号作为所述至少一个电补偿信号和所述进入电信号的加权求和函数产生。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
12.根据权利要求10-11中任一项所述的方法，还包括：
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
14.一种用于控制电声换能器的响度的系统，所述系统包括：补偿模块、叠加模块、其中存储有指令代码模块的非暂时性存储器设备、以及与所述存储器设备相关联的处理器，并且所述处理器被配置为执行所述指令代码模块，在执行所述指令代码模块时，所述处理器被配置为：
15.根据权利要...
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