CN114007163B - 一种tws耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法，涉及耳机降噪技术领域。该TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法，包括包括Ear buds本体、出音孔、耳道内部、监测麦克风、入耳检测模块、DSP处理器、参数列定义模块、耳道噪音值监测装置和声波频响FR值监测装置，所述出音孔设置在Ear buds本体的喇叭前腔。本发明提供一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法，能够将声学和人体医学听力多学科领域的物理硬件与处理算法巧妙的结合起来，即能保障自适应性降噪和自适应性人体医学听力保护，是一种保护人体听力的黑科技Ear buds耳机，可以有效避免用户长时间使用时因为音量分贝值不匹配自己的听力造成不可逆转的听力损伤。
Description
技术领域
本发明涉及耳机降噪技术领域，具体为一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法。
背景技术
现有技术中的TWS降噪耳机，一般设计有4个MIC，左右耳机中分别设置两个MIC，当然还均包括喇叭和蓝牙芯片，对于其中一个耳机来说与其对应的两个MIC中一个为通话MIC，另一个为降噪MIC，其中，降噪MIC只能够实现上行降噪，例如，在A和B进行通话时，A若采用TWS降噪耳机，该TWS降噪耳机具有上行降噪功能，则在A和B通话过程中，TWS降噪耳机会对两个降噪MIC拾取到的声音进行降噪处理后传输给B，使B听到的声音比较清楚。
现有的主动降噪蓝牙耳机仅仅对播放的音乐进行降噪，但是在打电话或进行语音通话录音时，通话质量不好，最大原因是其录下的声音，容易受风噪和其他外界噪音的影响，使得通话质量下降，且有时由于在喧闹嘈杂的场所，蓝牙耳机录下的声音会变得非常小，甚至听不见，给使用者带来了极大的困扰。
TWS ANC降噪的目的是用来保护用户的听力，目前行业中的降噪耳机还未真正的起到有效降噪的效果，特别是在一些公共场所，如机场、车站、码头等高噪音场所，当无法听清对方的声音或语音时，需要增大音量，随之超出正常80dB时对人们将造成不可逆转的听力损伤。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法，解决了目前行业中的降噪耳机还未真正的起到有效降噪的效果，特别是在一些公共场所，如机场、车站、码头等高噪音场所，当无法听清对方的声音或语音时，需要增大音量，随之超出正常80dB时对人们将造成不可逆转的听力损伤的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统，包括Ear buds本体、出音孔、耳道内部、监测麦克风、入耳检测模块、DSP处理器、参数列定义模块、耳道噪音值监测装置和声波频响FR值监测装置，所述出音孔设置在Ear buds本体的喇叭前腔，所述耳道噪音值监测装置和声波频响FR值监测装置均设置在Ear buds喇叭前腔的出音孔内部，所述Ear buds本体内还设置有入耳检测装置、监测麦克风、DSP处理器和参数列定义模块等结构，所述监测麦克风用于接收耳道内部的鼓膜产生的振动频响信号，并将振动频响信号传送到DSP处理器，信号数值经DSP处理后与参数列定义模块的对应数值相比较，以控制Ear buds本体发出的音量；
Ear buds本体，用于发射低频信号传输到耳道内部形成耳道内部的鼓膜产生振动频响信号，并且通过出音孔发出音频声音；
监测麦克风，用于监测耳道内部形成的鼓膜产生振动频响信号，并且将振动频响信号传送给DSP处理器进行信号数值的处理；
入耳检测模块，用于检测到用户将Ear buds本体戴入耳朵内部，并且反馈出OK指令；
DSP处理器，用于对耳道内部形成的鼓膜产生振动频响信号进行处理并将处理后的信号数值与参数列定义模块的对应数值相比较；
声波频响FR值监测装置，用于模拟硅麦专作耳道内鼓膜振动的声波频响FR值并对其进行监测；
耳道噪音值监测装置，用于实时监测耳道内部的噪音值。
优选的，所述Ear buds本体侧边设置有录音孔，用于在使用者接打电话或者进行语音通话时对外界的噪音进行录制，然后传递给Ear buds本体内部的噪音发生器，使噪音发生器发出与外界的噪音音波相反波形的音波，与外界噪音进行抵消，以达到主动降噪的效果。
优选的，所述出音孔的外周设置有一圈吸音棉，用于对外部的噪音进行吸收，并且使耳机的声音传递效果更好，佩戴更舒适。
优选的，所述参数列定义模块内部储存有正常听力的默认音量，所述默认音量控制在80dB+/-3dB，≤8hrs，87dB，≤5hrs，90dB≤2hrs.etc范围以内。
优选的，所述Ear buds本体发射的低频信号是频率为16Hz的低频信号。
优选的，所述监测麦克风能够监测到鼓室功能曲线再通过特殊的函数算法实现人体医学听力的值匹配的音量输出dB值和使用时间，从而起到双重保护和预防听力损伤。
优选的，所述鼓室功能曲线是由于随外耳道压力由正压向负压的连续过程，鼓膜先被压向内，逐渐恢复到自然位置，再向外突出，由此产生的声顺动态变化，以压力声顺函数曲线形式记录下来而形成的函数曲线。
优选的，所述Ear buds本体喇叭前腔还设置有多个进音孔，并且两个Ear buds本体上的多个出音孔与多个进音孔相对朝向设置，使两种音波相互抵消，并通过多个进音孔和出音孔滤出不属于噪音的人声，达到降噪的效果。
优选的，一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统的使用方法，包括以下步骤：
S1.用户将Ear buds耳机戴入耳朵内部，入耳检测模块senor检测到已佩戴耳机，然后反馈出OK指令；
S2.耳机佩戴好以后，Ear buds本体立即发送一个16Hz的低频信号到耳道内部，在耳道内部的鼓膜上产生振动，并形成震动频响信号；
S3.监测麦克风接受到震动频响信号，并将震动频响信号传送给DSP处理器进行信号数值的处理；
S4.信号数值经DSP处理器处理后将处理后的信号与参数列定义模块的对应数值相比较；
S5.DSP处理器对参数列定义模块的功能进行控制，实现产生与听力对应的分贝音量，从而消除外界的噪音，实现对耳机的降噪。
(三)有益效果
本发明提供了一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法。具备以下有益效果：
1、本发明提供了一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法，该自适应性人体医学听力保护Ear buds耳机，它能够将声学和人体医学听力多学科领域的物理硬件与处理算法巧妙的结合起来，即能保障自适应性降噪和自适应性人体医学听力保护，是一种保护人体听力的黑科技Ear buds耳机，可以有效避免用户长时间使用时因为音量分贝值不匹配自己的听力造成不可逆转的听力损伤。
2、本发明提供了一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统及使用方法，通过声波频响FR值监测装置对耳道内鼓膜振动的声波频响FR值进行监测，并且通过耳道噪音值监测装置实时监测耳道内部的噪音值，同时根据自适应人体医学保护麦克风监测的耳道噪音值的大小，自动调控主动降噪的级别确保不受噪音的干扰，从而实现耳机的主动降噪功能。
附图说明
图1为本发明的控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，本发明实施例提供一种TWS耳机自适应人体医学听力保护系统，包括Ear buds本体、出音孔、耳道内部、监测麦克风、入耳检测模块、DSP处理器、参数列定义模块、耳道噪音值监测装置和声波频响FR值监测装置，所述出音孔设置在Ear buds本体的喇叭前腔，所述耳道噪音值监测装置和声波频响FR值监测装置均设置在Ear buds喇叭前腔的出音孔内部，所述Ear buds本体内还设置有入耳检测装置、监测麦克风、DSP处理器和参数列定义模块等结构，所述监测麦克风用于接收耳道内部的鼓膜产生的振动频响信号，并将振动频响信号传送到DSP处理器，信号数值经DSP处理后与参数列定义模块的对应数值相比较，以控制Ear buds本体发出的音量；
Ear buds本体，用于发射低频信号传输到耳道内部形成耳道内部的鼓膜产生振动频响信号，并且通过出音孔发出音频声音；
监测麦克风，用于监测耳道内部形成的鼓膜产生振动频响信号，并且将振动频响信号传送给DSP处理器进行信号数值的处理；
入耳检测模块，用于检测到用户将Ear buds本体戴入耳朵内部，并且反馈出OK指令；
DSP处理器，用于对耳道内部形成的鼓膜产生振动频响信号进行处理并将处理后的信号数值与参数列定义模块的对应数值相比较；
声波频响FR值监测装置，用于模拟硅麦专作耳道内鼓膜振动的声波频响FR值并对其进行监测；
耳道噪音值监测装置，用于实时监测耳道内部的噪音值。
该TWS耳机自适应人体医学听力保护系统的使用方法，包括以下步骤：
S1.用户将Ear buds耳机戴入耳朵内部，入耳检测模块senor检测到已佩戴耳机，然后反馈出OK指令；
S2.耳机佩戴好以后，Ear buds本体立即发送一个16Hz的低频信号到耳道内部，在耳道内部的鼓膜上产生振动，并形成震动频响信号；
S3.监测麦克风接受到震动频响信号，并将震动频响信号传送给DSP处理器进行信号数值的处理；
S4.信号数值经DSP处理器处理后将处理后的信号与参数列定义模块的对应数值相比较；
S5.DSP处理器对参数列定义模块的功能进行控制，实现产生与听力对应的分贝音量，从而消除外界的噪音，实现对耳机的降噪。
为测定外耳道压力变化影响下鼓膜连同听骨链对探测音顺应性的变化，所述鼓室功能曲线的获取方法为：随外耳道压力由正压向负压的连续过程，鼓膜先被压向内，逐渐恢复到自然位置，再向外突出，由此产生的声顺动态变化，以压力声顺函数曲线形式记录下来，称之为鼓室功能曲线。
利用监测麦克风监测到的鼓室功能曲线再通过特殊的函数算法实现人体医学听力的值匹配的音量输出dB值和使用时间，从而起到双重保护和预防听力损伤的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于，包括 Earbuds 本体、出音孔、耳道内部、监测麦克风、入耳检测模块、DSP 处理器、参数列定义模块、耳道噪音值监测装置和声波频响 FR 值监测装置，所述出音孔设置在 Ear buds 本体的喇叭前腔，所述耳道噪音值监测装置和声波频响FR 值监测装置均设置在 Ear buds 喇叭前腔的出音孔内部，所述 Ear buds 本体内还设置有入耳检测装置、监测麦克风、DSP 处理器和参数列定义模块等结构，所述监测麦克风用于接收耳道内部的鼓膜产生的振动频响信号，并将振动频响信号传送到 DSP 处理器，信号数值经 DSP 处理后与参数列定义模块的对应数值相比较，以控制 Ear buds 本体发出的音量；Ear buds 本体，用于发射低频信号传输到耳道内部形成耳道内部的鼓膜产生振动频响信号，并且通过出音孔发出音频声音；监测麦克风，用于监测耳道内部形成的鼓膜产生振动频响信号，并且将振动频响信号传送给 DSP 处理器进行信号数值的处理；入耳检测模块，用于检测到用户将 Ear buds 本体戴入耳朵内部，并且反馈出 OK 指令；DSP 处理器，用于对耳道内部形成的鼓膜产生振动频响信号进行处理并将处理后的信号数值与参数列定义模块的对应数值相比较；声波频响 FR 值监测装置，用于模拟硅麦专作耳道内鼓膜振动的声波频响FR 值并对其进行监测；耳道噪音值监测装置，用于实时监测耳道内部的噪音值。
2.根据权利要求 1 所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于：所述 Ear buds 本体侧边设置有录音孔，用于在使用者接打电话或者进行语音通话时对外界的噪音进行录制，然后传递给 Ear buds 本体内部的噪音发生器，使噪音发生器发出与外界的噪音音波相反波形的音波，与外界噪音进行抵消，以达到主动降噪的效果。
3.根据权利要求 1 所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于：所述出音孔的外周设置有一圈吸音棉，用于对外部的噪音进行吸收，并且使耳机的声音传递效果更好，佩戴更舒适。
4.根据权利要求 1 所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于：所述参数列定义模块内部储存有正常听力的默认音量，所述默认音量控制在 80dB+/-3dB，≤8hrs，87dB，≤5hrs，90dB ≤2hrs.etc 范围以内。
5.根据权利要求 1 所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于：所述 Ear buds 本体发射的低频信号是频率为 16Hz 的低频信号。
6.根据权利要求 1 所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于：所述监测麦克风能够监测到鼓室功能曲线再通过特殊的函数算法实现人体医学听力的值匹配的音量输出 dB 值和使用时间，从而起到双重保护和预防听力损伤。
7.根据权利要求 6 所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于：所述鼓室功能曲线是由于随外耳道压力由正压向负压的连续过程，鼓膜先被压向内，逐渐恢复到自然位置，再向外突出，由此产生的声顺动态变化，以压力声顺函数曲线形式记录下来而形成的函数曲线。
8.根据权利要求 1 所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统，其特征在于：所述 Ear buds 本体喇叭前腔还设置有多个进音孔，并且两个Ear buds 本体上的多个出音孔与多个进音孔相对朝向设置，使两种音波相互抵消，并通过多个进音孔和出音孔滤出不属于噪音的人声，达到降噪的效果。
9.根据权利要求 1-8 任一项所述的一种 TWS 耳机自适应人体医学听力保护系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.用户将 Ear buds 耳机戴入耳朵内部，入耳检测模块 senor 检测到已佩戴耳机，然后反馈出 OK 指令；
S2.耳机佩戴好以后，Ear buds 本体立即发送一个 16Hz 的低频信号到耳道内部，在耳道内部的鼓膜上产生振动，并形成震动频响信号；
S3.监测麦克风接受到震动频响信号，并将震动频响信号传送给 DSP 处理器进行信号数值的处理；
S4.信号数值经 DSP 处理器处理后将处理后的信号与参数列定义模块的对应数值相比较；
S5.DSP 处理器对参数列定义模块的功能进行控制，实现产生与听力对应的分贝音量，从而消除外界的噪音，实现对耳机的降噪。
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Family Cites Families (5)
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| CN106170108B (zh) * | 2016-09-07 | 2021-05-04 | 合肥中感微电子有限公司 | 具有分贝提醒模式的耳机装置 |
| CN108989931B (zh) * | 2018-06-19 | 2020-10-09 | 美特科技(苏州)有限公司 | 听力保护耳机及其听力保护方法、计算机可读存储介质 |
| CN109480859B (zh) * | 2018-12-20 | 2024-05-03 | 江苏贝泰福医疗科技有限公司 | 一种自动修正环境噪声影响的听力测试方法及听力筛查仪 |
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105163222A (zh) * | 2015-10-09 | 2015-12-16 | 歌尔声学股份有限公司 | 一种耳机听感调节方法和耳机 |
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