CN117425121A - 一种助听耳机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助听耳机及其控制方法，包括控制模块，能够与外部设备通信，以向外部设备发送音频信号或接收外部设备的音频信号；状态检测模块，与所述控制模块电连接以检测所述控制模块与外部设备之间的事件状态，所述事件包括通话事件、音乐事件；扬声器模块，与所述控制模块电连接；助听模块，所述助听模块分别与所述控制模块和所述扬声器模块电连接，所述助听模块能够检测环境音频且能够将所检测到的环境音频或所述控制模块接收到的音频信号进行优化，优化后的音频经所述扬声器模块播出。

Description

一种助听耳机及其控制方法

技术领域

本发明涉及耳机技术领域，特别是一种助听耳机及其控制方法。

背景技术

耳机广泛应用于通话和音乐播放等领域，现有的耳机一般包含通话模式和音乐播放模式，音频信号通过耳机上的控制模组转换为声音再通过扬声器传送到用户耳中，用户的语音通过麦克风转换为音频信号后再发射出去，从而实现通话和听音乐。然而，现有的耳机上大多数没有助听功能，当耳机塞入用户耳朵时，会影响用户对外界环境声音的感知；对于有助听功能的耳机，虽然可以帮助用户感知外界环境声音，但是，当通话结束或音乐播放结束后，往往需要用户在手机上或耳机上通过手动操作以切换到助听模式，这可能导致不便和安全问题，特别是在需要快速切换助听功能以感知周围环境时，如果手动操作不及时，会带来安全问题。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种能够自动切换助听模式的助听耳机及其控制方法。

根据本发明第一方面实施例的助听耳机，包括控制模块，能够与外部设备通信，以向外部设备发送音频信号或接收外部设备的音频信号；状态检测模块，与所述控制模块电连接以检测所述控制模块与外部设备之间的事件状态，所述事件包括通话事件、音乐事件；扬声器模块，与所述控制模块电连接；助听模块，所述助听模块分别与所述控制模块和所述扬声器模块电连接，所述助听模块能够检测环境音频且能够将所检测到的环境音频或所述控制模块接收到的音频信号进行优化，优化后的音频经所述扬声器模块播出；所述状态检测模块检测到所述控制模块有收/发音频信号时，所述控制模块控制所述助听模块停止检测环境音频；所述状态检测模块检测到所述控制模块无收/发音频信号时，所述控制模块控制所述助听模块检测环境音频，所述助听模块将检测到的环境音频或所述控制模块接收到的音频信号进行优化并将优化后的音频经所述扬声器模块播出。

根据本发明的一些实施例，所述助听模块包括分别与所述控制模块电连接的环境音频检测模块和音频优化模块，所述环境音频检测模块与所述音频优化模块电连接，所述音频优化模块与所述扬声器模块电连接，所述状态检测模块检测到所述控制模块有收/发音频信号时，所述控制模块控制所述环境音频检测模块关闭，所述音频优化模块将所述控制模块接收到的音频信号进行优化并将优化后的音频经所述扬声器模块播出；

所述状态检测模块检测到所述控制模块无收/发音频信号时，所述控制模块控制所述环境音频检测模块开启，所述音频优化模块将所述环境音频检测模块检测到的环境音频进行优化并将优化后的音频经所述扬声器模块播出。

根据本发明的一些实施例，所述环境音频检测模块包括麦克风单元、加速度计或陀螺仪。

根据本发明的一些实施例，包括耳机本体，，所述麦克风单元包括分别与所述控制模块电连接的第一麦克风和第二麦克风，所述第一麦克风设置在所述耳机本体的外侧，所述第二麦克风设置在所述耳机本体的内侧，所述控制模块能够控制所述第一麦克风和所述第二麦克风的开关状态。

根据本发明的一些实施例，所述音频优化模块包括增益单元、降噪单元和DAC单元，所述增益单元的输入端分别与所述环境音频检测模块和所述控制模块电连接，所述增益单元的输出端与所述降噪单元的一端电连接，所述降噪单元的另一端与所述DAC单元电连接，所述DAC单元的输出端与所述扬声器模块电连接。

根据本发明的一些实施例，所述助听模块包括能够与人体接触的骨传导振动单元，所述骨传导振动单元分别与所述环境音频检测模块和/或所述控制模块电连接，以将所述环境音频检测模块检测到的环境音频和/或所述控制模块接收到的音频信号以振动的方式通过头骨传导。

根据本发明的一些实施例，所述状态检测模块、所述控制模块和所述音频优化模块集成于一个主控IC上。

根据本发明的一些实施例，所述扬声器模块包括功放单元和与所述功放单元电连接的扬声器，所述功放单元与所述控制模块电连接。

根据本发明第二方面的基于上述助听耳机的控制方法，包括步骤：

所述状态检测模块监测所述控制模块有无收/发音频信号；

若监测到所述控制模块有收/发音频信号，所述控制模块控制所述助听模块停止检测环境音频；

所述助听模块将所述控制模块接收到的所述音频信号进行优化；

所述助听模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放；

若监测到所述控制模块无收/发音频信号，所述控制模块控制所述助听模块检测环境音频；

所述助听模块将所述检测到的环境音频进行优化；

所述助听模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放。

根据本发明第三方面的基于上述助听耳机的控制方法，包括步骤：

所述状态检测模块监测所述控制模块与外部设备之间的事件状态；

若监测到有通话事件，所述控制模块控制所述第一麦克风关闭以停止检测环境音频、控制所述第二麦克风开启以采集用户的语音；

所述音频优化模块将所述控制模块接收到的通话音频进行优化；

所述音频优化模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放；

若监测到有音乐事件，所述控制模块控制所述第一麦克风和所述第二麦克风分别关闭；

所述音频优化模块将所述控制模块接收到的音乐音频进行优化；

所述音频优化模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放；

若监测到所述控制模块与外部设备之间无事件，所述控制模块控制所述第一麦克风和所述第二麦克风分别开启以采集环境音频；

所述音频优化模块将所述检测到的环境音频进行优化；

所述音频优化模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放。

根据本发明实施例的助听耳机及其控制方法，至少具有如下有益效果：该助听耳机与外部设备(比如手机)进行通信，用户在通话或听音乐时，状态检测模块能够监测到有通话音频或音乐音频，此时，控制模块控制助听模块停止检测环境音频，避免外部环境影响通话或听音乐；当通话或音乐播放结束后，状态检测模块监测到无通话音频或音乐音频，此时，控制模块控制助听模块检测环境音频，并且将检测到的环境音频进行优化，以便于用户听清，起到良好的助听效果；由于全程是全自动切换助听模块的工作状态，无需人工手动操作，便于使用，且提高安全可靠性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明；

图1是助听耳机的电路结构框图；

图2是助听耳机的某一实施例框图；

图3是助听耳机通过蓝牙与外部设备通信的原理框图；

图4是助听耳机的助听模块的电路原理框图；

图5是该助听耳机的一种控制方法；

图6是基于双麦克风方案的控制方法。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1至图4，本发明一种助听耳机，包括控制模块、状态检测模块、扬声器模块和助听模块10，其中控制模块可以为现有的包括蓝牙模块和音频收发模块的控制芯片，可以通过蓝牙模块与外部设备(如手机)进行通信，再通过音频收发模块向外部设备发送音频信号或接收外部设备的音频信号。状态检测模块与控制模块电连接，状态检测模块通常包括传感器及其外围电路，用于检测助听耳机与外部设备之间的事件状态，如通话事件和音乐事件。传感器可以是各种类型的传感器，如接近传感器、光传感器、加速度传感器等，根据具体需求选择合适的传感器。在通话事件方面，状态检测模块可以通过检测耳机附近的环境声音水平或检测耳机内部的麦克风信号来判断是否正在进行通话；当检测到通话事件时，状态检测模块可以向控制模块发送相应的信号，以触发相应的功能，如切换到通话模式、调整音量，关闭助听模式等。在音乐事件方面，状态检测模块可以通过检测耳机附近的声音水平或检测耳机内部的音频信号并且结合蓝牙模块透传过来的音频事件来判断是否正在播放音乐；当检测到音乐事件时，状态检测模块可以向控制模块发送相应的信号，以触发相应的功能，如播放/暂停音乐、调整音量，关闭助听模式等。需要注意的是，具体的状态检测模块的实现方式可能因产品设计和技术要求而有所不同。

现有的控制芯片中，音乐场景基础协议为A2DP(Advanced Audio DistributionProfile),音乐播放的启动、停止、暂停、音量控制等操作是基于AVRCP(Audio/VideoRemote Control Profile,音频远程控制规范)，音乐播放的时候总是先有音乐开始的动作，而这个音乐场景的入口是由a2dp_callback开始的；通话场景基础协议为HFP，同理整个通话事件也是有HFP标准事件。所以在耳机端，控制模块通过处理A2DP与HFP的事件，可以有效判断是否有通话音频或音乐音频，即实现状态检测模块的功能。

扬声器模块与控制模块电连接，扬声器模块一般包括功放单元21和扬声器20，由于耳机有左右两部分组成，因此扬声器20一般包括左扬声器20和右扬声器20。

助听模块10分别与控制模块和扬声器模块电连接，助听模块10包括分别与控制模块电连接的环境音频检测模块12和音频优化模块11，环境音频检测模块12与音频优化模块11电连接，音频优化模块11与扬声器模块电连接，状态检测模块检测到控制模块与外部设备之间有事件时，控制模块控制环境音频检测模块12关闭，音频优化模块11将控制模块接收到的音频信号进行优化并将优化后的音频经扬声器模块播出；状态检测模块检测到控制模块与外部设备之间无事件时，控制模块控制环境音频检测模块12开启，音频优化模块11将环境音频检测模块12检测到的环境音频进行优化并将优化后的音频经扬声器模块播出。

如图5所示，基于该助听耳机的控制方法，包括步骤：

步骤S1，状态检测模块监测控制模块与外部设备之间的事件状态；

步骤S2，若监测到有事件，控制模块控制助听模块10停止检测环境音频，避免外部环境影响通话或听音乐；

步骤S21，助听模块10将控制模块接收到的音频信号进行优化；

步骤S22，助听模块10将优化后的音频传送到扬声器模块以向用户播放；

步骤S3，若监测到无事件，控制模块控制助听模块10检测环境音频；

步骤S31，助听模块10将检测到的环境音频进行优化；

步骤S32，助听模块10将优化后的音频传送到扬声器模块以向用户播放，以便于用户听清，起到良好的助听效果。由于全程是全自动切换助听模块10的工作状态，无需人工手动操作，便于使用，且提高安全可靠性。

如图2所示，在某些实施例中，状态检测模块、控制模块和音频优化模块11集成于一个主控IC上，该主控IC可以选用JL701N芯片。环境音频检测模块12可以采样麦克风单元、加速度计或陀螺仪，其中麦克风单元有两个，分别是设置在耳机本体左侧的左麦克风单元和设置在耳机本体右侧的右麦克风单元。

如图4所示，麦克风单元还包括第一麦克风和第二麦克风，第一麦克风设置在耳机本体的外侧负责前馈，第二麦克风设置在耳机本体的内侧负责反馈，首先，降噪性能更好，因为双麦克风可以更准确地捕捉周围的声音，并在降噪模式下更有效地抑制噪音，提供更清晰的通话和音乐体验。其次，通话质量更高，由于双麦克风可以分别捕捉用户的声音和周围的噪音，当通话时，关闭外侧的第一麦克风，打开内侧的第二麦克风，通话质量通常更清晰，对方更容易听到用户的声音而不受到环境噪音的干扰；当听音乐时，关闭第一麦克风和第二麦克风，避免环境噪音干扰；当通话结束且不听音乐时，打开第一麦克风和第二麦克风，双麦克风可以更准确地捕捉周围的声音，助听效果好。并且，语音识别更准确，在使用语音助手或语音命令时，双麦克风有助于提高语音识别的准确性，因为它们可以更好地过滤掉噪音，使用户的指令更容易被理解。而且支持立体声音效，某些双麦克风蓝牙耳机可以模拟立体声音效，提供更丰富的音频体验。

如图6所示，基于双麦克的控制方法具体包括如下步骤：

步骤1，状态检测模块监测控制模块与外部设备之间的事件状态；

步骤2，若监测到有通话事件，控制模块控制第一麦克风关闭以停止检测环境音频(避免环境噪音的影响)、控制第二麦克风开启以采集用户的语音；

步骤21，音频优化模块11将控制模块接收到的通话音频进行优化；

步骤22，音频优化模块11将优化后的音频传送到扬声器模块以向用户播放；

步骤3，若监测到有音乐事件，控制模块控制第一麦克风和第二麦克风分别关闭，避免环境噪音的干扰；

步骤31，音频优化模块11将控制模块接收到的音乐音频进行优化；

步骤32，音频优化模块11将优化后的音频传送到扬声器模块以向用户播放；

步骤4，若监测到控制模块与外部设备之间无事件，控制模块控制第一麦克风和第二麦克风分别开启以采集环境音频；

步骤41，音频优化模块11将检测到的环境音频进行优化；

步骤42，音频优化模块11将优化后的音频传送到扬声器模块以向用户播放。

如图3所示，在某些实施例中，音频优化模块11包括增益单元、降噪单元和DAC单元，其中增益单元、降噪单元和DAC单元分别为音频优化领域的常见技术；用户手机来电时，就会通过蓝牙协议栈的HFP协议，把来电事件通知到主控IC的蓝牙主控单元，音频信号输给蓝牙音频编解码进行AAC/SBC解码，然后将解码后的声音数据输入给音频优化模块11，进行增益、降噪等处理，最后通过功放单元21输出到扬声器20，输出声音。

如图4所示，在某些实施例中，音频优化模块11包括模拟增益单元、ADC、抽取滤波器、数字增益单元、重复采样单元，主控IC包括DMA单元，第一麦克风和第二麦克风各自采集的音频分别通过模拟增益单元进行模拟量增益，然后通过ADC进行模数转换，然后经过抽取滤波器进行降噪，再通过数字增益单元进行数字信号增益，再经过重复采样单元重复采样，最后通过DMA单元直接输出到扬声器模块，该音频优化模块11的增益降噪效果更好，并且加上双麦克风方案，降噪性能更好，因为双麦克风可以更准确地捕捉周围的声音，并在降噪模式下更有效地抑制噪音，提供更清晰的通话和音乐体验。

在某些实施例中，助听模块10包括能够与人体接触的骨传导振动单元，在耳机上设置骨传导振动单元为现有技术，在此无需详述骨传导振动单元的具体结构原理；骨传导振动单元分别与环境音频检测模块12和控制模块电连接，以将环境音频检测模块12检测到的环境音频和控制模块接收到的音频信号以振动的方式通过头骨传导，进一步增加助听效果；在某些实施例中，骨传导振动单元与环境音频检测模块12和控制模块二者中的一个电连接，以将环境音频检测模块12检测到的环境音频或控制模块接收到的音频信号以振动的方式通过头骨传导，也能增加助听效果。

在某些实施例中，如图2所示，该助听耳机上也设有分别与主控IC电连接的按键、指示灯以及能够充电的电池，用户可以通过按键进行通话、音乐以及助听模式的切换，指示灯用于指示耳机与外部设备的通信状态、通话事件状态、音乐事件状态以及无事件状态，主控IC通过蓝牙天线与外部设备通信。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述优选方式可以自由地组合和叠加。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种助听耳机，其特征在于，包括：

控制模块，能够与外部设备通信，以向外部设备发送音频信号或接收外部设备的音频信号；

状态检测模块，与所述控制模块电连接以检测所述控制模块与外部设备之间的事件状态，所述事件包括通话事件、音乐事件；

扬声器模块，与所述控制模块电连接；

助听模块，所述助听模块分别与所述控制模块和所述扬声器模块电连接，所述助听模块能够检测环境音频且能够将所检测到的环境音频或所述控制模块接收到的音频信号进行优化，优化后的音频经所述扬声器模块播出；

所述状态检测模块检测到所述控制模块有收/发音频信号时，所述控制模块控制所述助听模块停止检测环境音频；所述状态检测模块检测到所述控制模块无收/发音频信号时，所述控制模块控制所述助听模块检测环境音频，所述助听模块将检测到的环境音频或所述控制模块接收到的音频信号进行优化并将优化后的音频经所述扬声器模块播出。

2.根据权利要求1所述的助听耳机，其特征在于：所述助听模块包括分别与所述控制模块电连接的环境音频检测模块和音频优化模块，所述环境音频检测模块与所述音频优化模块电连接，所述音频优化模块与所述扬声器模块电连接，所述状态检测模块检测到所述控制模块与外部设备之间有事件时，所述控制模块控制所述环境音频检测模块关闭，所述音频优化模块将所述控制模块接收到的音频信号进行优化并将优化后的音频经所述扬声器模块播出；

所述状态检测模块检测到所述控制模块与外部设备之间无事件时，所述控制模块控制所述环境音频检测模块开启，所述音频优化模块将所述环境音频检测模块检测到的环境音频进行优化并将优化后的音频经所述扬声器模块播出。

3.根据权利要求2所述的助听耳机，其特征在于：所述环境音频检测模块包括麦克风单元、加速度计或陀螺仪。

4.根据权利要求3所述的助听耳机，其特征在于：包括耳机本体，所述麦克风单元包括分别与所述控制模块电连接的第一麦克风和第二麦克风，所述第一麦克风设置在所述耳机本体的外侧，所述第二麦克风设置在所述耳机本体的内侧，所述控制模块能够控制所述第一麦克风和所述第二麦克风的开关状态。

5.根据权利要求2所述的助听耳机，其特征在于：所述音频优化模块包括增益单元、降噪单元和DAC单元，所述增益单元的输入端分别与所述环境音频检测模块和所述控制模块电连接，所述增益单元的输出端与所述降噪单元的一端电连接，所述降噪单元的另一端与所述DAC单元电连接，所述DAC单元的输出端与所述扬声器模块电连接。

6.根据权利要求2所述的助听耳机，其特征在于：所述助听模块包括能够与人体接触的骨传导振动单元，所述骨传导振动单元分别与所述环境音频检测模块和/或所述控制模块电连接，以将所述环境音频检测模块检测到的环境音频和/或所述控制模块接收到的音频信号以振动的方式通过头骨传导。

7.根据权利要求2所述的助听耳机，其特征在于：所述状态检测模块、所述控制模块和所述音频优化模块集成于一个主控IC上。

8.根据权利要求1所述的助听耳机，其特征在于：所述扬声器模块包括功放单元和与所述功放单元电连接的扬声器，所述功放单元与所述控制模块电连接。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的助听耳机的控制方法，包括步骤：

所述状态检测模块监测所述控制模块与外部设备之间的事件状态；

若监测到有事件，所述控制模块控制所述助听模块停止检测环境音频；

所述助听模块将所述控制模块接收到的音频信号进行优化；

所述助听模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放；

若监测到无事件，所述控制模块控制所述助听模块检测环境音频；

所述助听模块将所述检测到的环境音频进行优化；

所述助听模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放。

10.一种基于权利要求4至8任一项所述的助听耳机的控制方法，包括步骤：

所述状态检测模块监测所述控制模块与外部设备之间的事件状态；

若监测到有通话事件，所述控制模块控制所述第一麦克风关闭以停止检测环境音频、控制所述第二麦克风开启以采集用户的语音；

所述音频优化模块将所述控制模块接收到的通话音频进行优化；

所述音频优化模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放；

若监测到有音乐事件，所述控制模块控制所述第一麦克风和所述第二麦克风分别关闭；

所述音频优化模块将所述控制模块接收到的音乐音频进行优化；

所述音频优化模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放；

若监测到所述控制模块与外部设备之间无事件，所述控制模块控制所述第一麦克风和所述第二麦克风分别开启以采集环境音频；

所述音频优化模块将所述检测到的环境音频进行优化；

所述音频优化模块将优化后的音频传送到所述扬声器模块以向用户播放。