CN104936117A - 一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，由拾音器模块（1）采集环境声音并送到音频信号处理模块（2）中，依次对音频信号进行降噪处理和差分信号处理；再由双声道功放模块（3）分别对左、右声道差分信号进行放大；双声道功放模块（3）连接蓝牙SRC音频信源模块（4）的音频输入端；蓝牙SRC音频信源模块（4）作为微微网的主设备，搜索10米范围内的立体声蓝牙耳机（8）并默认建立ACL异步链路的无线音频数据连接；将放大后的左、右声道差分信号传输到立体声蓝牙耳机（8）中并播放，实现双耳助听。

Description

一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置

技术领域

本发明涉及一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，属于助听装置的技术领域。

背景技术

老年人的听力功能衰退是普遍现象，且随年龄的增长而逐年加重。一般针对药物治疗无效者可配用电子助听器，它是一种供听障者使用的、补偿听力损失的小型扩音设备。自从1878年，美国科学家Bell发明了第一台炭精式助听器。助听器经过一百多年来的不断改良设计，如今比较普及的主要有盒式、眼镜式、耳背式、定制式、隐形式、开放式、标准耳道以及其他类型。

其中，盒式助听器以儿童和老人使用较多，这类助听器体积较大，可装置多种功能调节开关，提供较好的声学性能，并易制成大功率型，以满足严重耳聋儿童的需要。又因体积较大，容易制造，故而价格便宜，广受耳聋患者者欢迎，常常作为入门级机器的首选。这类助听器的主机体积似香烟盒，挂在胸前小袋内或衣袋内，主机经一根导线连接耳机插入外耳道内使用，其主要缺点是导线较长，既不美观又不方便。且这类助听器一般都是单声道设计，没有考虑耳聋患者双耳听力能力的不一致，即使插入立体声耳机也无法做到双耳助听。不仅言语识别率低，长期单耳助听还会发生“听力剥夺效应”，导致听力障碍越发严重。

耳背式助听器以成年人使用较多，这类助听器形似香蕉曲度，伏于耳后，一般长约4～5cm。受话器开口与一硬质塑料管制成的导声钩连接，把它挂在耳廓上缘根部，由此钩经软塑料管和耳模耳塞放进耳甲腔及耳道口助听。佩戴时伏于耳后为头发所隐蔽，往往不为外人发现，很能满足聋人心理要求。但由于受话器开口距离拾音器太近，“啸叫”现象极易发生，使佩戴者产生不舒适感，甚至心理抵触。另外，所有功能调节开关都集成于助听器一体，使用时主机挂于耳廓上缘，导致操作不方便。又耳朵的承重能力有限，这类助听器通常较小，虽然有便于隐藏的优点，但对于老年人来说，这类助听器上的功能调节开关、电池舱门等等需要经常操作部件尺寸太过细小，操作极为不便。

其他类型的助听器由于体积小，或个性化定制，价格都较为昂贵，使用率均不及盒式和耳背式。

另一方面，蓝牙技术近年来发展迅速，这是一种支持设备短距离通信（一般10米以内）的无线电技术。通过蓝牙技术，能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。相对其它无线技术而言，蓝牙技术的辐射小，它工作在全球通用的2.4GHz的ISM(即工业、科学、医学）频段。另一方面，蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除电线的牵绊。现阶段，蓝牙耳机已经非常普及，用几十元就可以买到带A2DP立体声协议的蓝牙耳机，且人体工学做得很好，单、双耳长期佩戴舒适度好，外形美观时尚。但未见与其配合使用的双耳助听装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述助听器现有技术存在的缺陷而提供一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，由七个部分组成：拾音器模块（1）、音频信号处理模块（2）、双声道功放模块（3）、蓝牙SRC音频信源模块（4）、电源管理模块（5）、电池模块（6）、外壳（7）。

所述的拾音器模块（1）采集环境声音并送到音频信号处理模块（2）中，依次对音频信号进行降噪处理和差分信号处理；再由双声道功放模块（3）分别对左、右声道差分信号进行放大；双声道功放模块（3）连接蓝牙SRC音频信源模块（4）的音频输入端；蓝牙SRC音频信源模块（4）作为微微网的主设备，搜索10米范围内的立体声蓝牙耳机（8）并默认建立ACL异步链路的无线音频数据连接；将放大后的左、右声道差分信号传输到立体声蓝牙耳机（8）中并播放，实现双耳助听。 

所述的拾音器模块（1）中有1~2个驻极体话筒。

所述的音频信号处理模块（2）包含2~3条独立的、分别配置有不同参数元器件的降噪电路（9）和差分信号处理电路（10），在工作时由音频开关（11）切换并选择降噪电路（9）中的 1条，对模拟音频信号进行降噪处理，再经由差分信号处理电路（10）将模拟音频信号转换为左、右声道的差分音频信号后输出。

所述的双声道功放模块（3）包含2套独立的模拟音频信号放大电路，2个拨盘电位器用于分别独立调节左、右声道音量， 1个2.5mm的AUX音频接口连接音频信号处理模块（2）输出端，用于外接第三方媒体（电视伴音、MP3音乐、收音机、电话机等）输出的模拟音频，1个3.5mm的AUX音频接口连接蓝牙SRC音频信源模块（4）的音频输入端，用于在蓝牙耳机故障、电量低等情况下提供音频输出，供备用有线耳机使用。

所述的蓝牙SRC音频信源模块（4），是指支持A2DP框架协议的音频信源端蓝牙模块，包含有支持A2DP的音频编解码器和语音处理DSP模块，1个显示当前配对状态的LED配对指示灯，1个蓝牙配对用的按键。

所述的电源管理模块（5）中有：信号隔离电路（12）和充放电保护电路（13）。

所述的电池模块（6）是指：锂离子聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池、锌锰电池中的一种电池。

所述的立体声蓝牙耳机（8）是指：市售的支持A2DP框架协议的立体双声道蓝牙耳机。

所述的信号隔离电路（12）用于隔离蓝牙SRC音频信源模块（4）、双声道功放模块（3）的电源，以消除共地线带来的模块之间的信号干扰。

所述的充放电保护电路（13）连接电池模块（6），包括有：1个拨动式电源开关，1~4个显示电量状态的LED指示灯，1个Micro-USB或Mini-USB电源充电接口，允许外接电源输入4~6V电压、50~1000mA电流； 1个USB或Mini-USB电源输出接口，允许对负载输出4~6V电压、10~500mA电流。

与现有技术相比，本发明具有以下优点；

1. 使用对人体无害的蓝牙技术，实现了盒式助听器的无线化，方便携带和使用；

2. 使用蓝牙技术拉开了拾音器与扬声器的距离，避免了耳背式助听器的啸叫；

3. 由于不需要佩戴在耳廓上，本发明体积不受限制，功能调节等部件的尺寸设计灵活；

4. 与技术成熟的市售立体声蓝牙耳机配合使用，整机开发成本较低，且单、双耳佩戴舒适；

5. 双耳佩戴，两耳的音量可被用户自由调节，最大程度地消除听力剥夺效应；

6. 本发明提供电源输出的USB或Mini-USB接口，可随时为蓝牙耳机充电，增加续航能力。

附图说明

图1为本发明的功能示意图。

图2为本发明的模块结构图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：图1示出了一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置。 本发明采集外接环境的声音，经过降噪处理、差分信号处理、独立双声道功率放大等一系列音频处理后，将音频信号通过蓝牙技术发送出去。配合市售的立体声蓝牙耳机（8）使用后，能实现双耳助听的功能。

用户在首次使用本发明时，需要与立体声蓝牙耳机（8）进行配对。首先打开电源开关，机身上的电源指示LED发亮并显示大致电量情况，LED配对指示灯闪烁，表示当前未配对。用户将市售的立体双声道蓝牙耳机调为配对模式。用户再按下机身上的蓝牙配对专用的按键，随后，LED配对指示灯停止闪烁，即完成配对。此时，蓝牙耳机发出声音。用户可根据自身听力状况，调节左右耳的音量大小。

使用完毕，直接关闭电源开关即可完成关机。通过插入Mini-USB插头，可对本发明进行充电。

用户再次使用本发明时，直接打开本发明的电源开关，并开启立体声蓝牙耳机（8）即可实现设备间的无线连接。

本发明与立体声蓝牙耳机（8）之间并没有开关机先后顺序的要求。

图2示出了本发明涉及的各模块之间的结构及相互联系。

本发明主要由7个部分构成：拾音器模块（1）、音频信号处理模块（2）、双声道功放模块（3）、蓝牙SRC音频信源模块（4）、电源管理模块（5）、电池模块（6）、外壳（7）。

本发明涉及的音频信号处理方案，由图2中的虚线箭头所标示，分为以下三步实现：

【第一步】由拾音器模块（1）采集环境声音并送到音频信号处理模块（2）中，依次对音频信号进行降噪处理和差分信号处理。所述的音频信号处理模块（2）包含2~3条独立的、分别配置有不同参数元器件的降噪电路（9）和差分信号处理电路（10），在工作时由音频开关（11）切换并选择降噪电路（9）中的 1条，对模拟音频信号进行降噪处理，再经由差分信号处理电路（10）将模拟音频信号转换为左、右声道的差分音频信号后输出；

【第二步】由双声道功放模块（3）分别对左、右声道差分信号进行放大。所述的双声道功放模块（3）包含2套独立的模拟音频信号放大电路，用户可通过此放大电路中的2个拨盘电位器，分别独立调节左、右声道音量，以适应自身双耳对音量大小不一致的需求。此模块中，包含 1个2.5mm的AUX音频接口连接音频信号处理模块（2）输出端，可供用户外接第三方媒体（电视伴音、MP3音乐、收音机、电话机等）输出的模拟音频。包含1个3.5mm的AUX音频接口连接蓝牙SRC音频信源模块（4）的音频输入端，用于在蓝牙耳机故障、电量低等情况下提供音频输出，供备用有线耳机使用；

【第三步】双声道功放模块（3）连接蓝牙SRC音频信源模块（4）的音频输入端，通过蓝牙SRC音频信源模块（4）将放大后的左、右声道差分信号传输到立体声蓝牙耳机（8）中并播放，实现双耳助听。所述的蓝牙SRC音频信源模块（4）作为微微网的主设备，搜索10米范围内的立体声蓝牙耳机（8）并默认建立ACL异步链路的无线音频数据连接；将放大后的左、右声道差分信号传输到立体声蓝牙耳机（8）中并播放，实现双耳助听。

本发明涉及的供电方案，由图2中的粗实线箭头所标示，各模块有如下特点：

1. 本发明的电池模块（6）优选为锂电池，由电源管理模块（5）连接，提供充放电管理。其余各模块均由电源管理模块（5）提供5V直流电。所述的电源管理模块（5）包括信号隔离电路（12）和充放电保护电路（13）；

2. 信号隔离电路（12）分别隔离蓝牙SRC音频信源模块（4）、双声道功放模块（3）的电源信号，以消除共地线带来的模块之间的信号干扰；

3. 充放电保护电路（13）连接电池模块（6），包括有：1个拨动式电源开关，1~4个显示电量状态的LED指示灯，1个Micro-USB或Mini-USB电源充电接口，允许外接电源输入4~6V电压、50~1000mA电流； 1个USB或Mini-USB电源输出接口，允许对负载输出4~6V电压、10~500mA电流，通过该接口可以为立体声蓝牙耳机（8）充电。 

Claims (10)

1.一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，由七个部分组成拾音器模块（1）、音频信号处理模块（2）、双声道功放模块（3）、蓝牙SRC音频信源模块（4）、电源管理模块（5）、电池模块（6）、外壳（7）； 所述的拾音器模块（1）采集环境声音并送到音频信号处理模块（2）中，依次对音频信号进行降噪处理和差分信号处理；再由双声道功放模块（3）分别对左、右声道差分信号进行放大；双声道功放模块（3）连接蓝牙SRC音频信源模块（4）的音频输入端；蓝牙SRC音频信源模块（4）作为微微网的主设备，搜索10米范围内的立体声蓝牙耳机（8）并默认建立ACL异步链路的无线音频数据连接；将放大后的左、右声道差分信号传输到立体声蓝牙耳机（8）中并播放，实现双耳助听。

2.根据权利要求1所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的拾音器模块（1）中有1~2个驻极体话筒。

3.根据权利要求1所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的音频信号处理模块（2）包含2~3条独立的、分别配置有不同参数元器件的降噪电路（9）和差分信号处理电路（10），在工作时由音频开关（11）切换并选择降噪电路（9）中的 1条，对模拟音频信号进行降噪处理，再经由差分信号处理电路（10）将模拟音频信号转换为左、右声道的差分音频信号后输出。

4.根据权利要求1所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的双声道功放模块（3）包含2套独立的模拟音频信号放大电路， 2个分别独立调节左、右声道音量的拨盘电位器， 1个2.5mm的AUX音频接口连接音频信号处理模块（2）输出端，1个3.5mm的AUX音频接口连接蓝牙SRC音频信源模块（4）的音频输入端。

5.根据权利要求1所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的蓝牙SRC音频信源模块（4），是指支持A2DP框架协议的音频信源端蓝牙模块，包含有支持A2DP的音频编解码器和语音处理DSP模块，1个显示当前配对状态的LED配对指示灯，1个蓝牙配对用的按键。

6.根据权利要求1所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的电源管理模块（5）中有：信号隔离电路（12）和充放电保护电路（13）。

7.根据权利要求1所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的电池模块（6）是指：锂离子聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池、锌锰电池中的一种电池。

8.根据权利要求1所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的立体声蓝牙耳机（8）是指：市售的支持A2DP框架协议的立体双声道蓝牙耳机。

9.根据权利要求6所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的信号隔离电路（12）分别隔离蓝牙SRC音频信源模块（4）、双声道功放模块（3）的电源信号。

10.根据权利要求6所述的一种与蓝牙耳机配合使用的双耳助听装置，其特征在于，所述的充放电保护电路（13）连接电池模块（6），包括有：1个拨动式电源开关，1~4个显示电量状态的LED指示灯，1个Micro-USB或Mini-USB电源充电接口，允许外接电源输入4~6V电压、50~1000mA电流； 1个USB或Mini-USB电源输出接口，允许对负载输出4~6V电压、10~500mA电流。