CN112040383A - 助听装置 - Google Patents

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CN112040383A CN202010854648.0A CN202010854648A CN112040383A CN 112040383 A CN112040383 A CN 112040383A CN 202010854648 A CN202010854648 A CN 202010854648A CN 112040383 A CN112040383 A CN 112040383A
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马乾力
刘天明
吴海宁
刘永新
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Abstract

本发明提供助听装置，其具有TWS耳机的外观，且所述助听装置具有声音播放模式与助听模式，所述助听装置包括：麦克风，接收外部环境中的第一音频信号；蓝牙收发组件，其与外部设备进行通信，能够将来自外部设备的蓝牙信号转换成第二音频信号；声音处理模块，对第一音频信号和第二音频信号进行处理；扬声器，输出经声音处理模块处理后的音频信息；切换元件，基于用户的操作来进行声音播放模式与助听模式之间的切换。本发明的助听装置能够降低助听器在外观上的辨识度且成本不高，使得想要佩戴助听器的人员也能随心佩戴。

Description

助听装置
技术领域
本发明涉及音频设备领域，特别涉及一种助听装置。
背景技术
助听装置(助听器)是一种帮助听力受损者改善听力的装置。传统的助听器已发展出多种类型，例如盒式、耳背式、耳内式、耳道式等。但是，这些助听器在外观上的辨识度极高，导致听力受损者，特别是那些听力下降但尚未达到致残级别的用户(以下，简称“听力下降者”)，不愿意佩戴助听器。
为此，在传统助听器的基础上发展出一种称为“隐形助听器”的产品。隐形助听器的体积远小于传统助听器，因此其主体部分和面板可被佩戴在耳道弯以内，这使得除非站在佩戴者的侧后方，否则很难观察到隐形助听器的存在。
但是，由于对体积的要求非常高，因此隐形助听器的制作难度很大，前外壳重做率也是各种助听器中最高的。这导致隐形助听器的价格昂贵，超出了大部分人的购买能力。
因此，发明人认为，本领域需要这样一种助听器，其能够降低助听器在外观上的辨识度且成本不高，使得想要佩戴助听器的人员(特别是听力下降者)也能随心佩戴。
发明内容
为了克服现有技术中的一个或多个不足，本发明提供助听装置，所述助听装置具有TWS耳机的外观，且所述助听装置具有声音播放模式与助听模式，所述助听装置包括：麦克风，接收外部环境中的第一音频信号；蓝牙收发组件，其与外部设备进行通信，能够将来自外部设备的蓝牙信号转换成第二音频信号；声音处理模块，对第一音频信号和第二音频信号进行处理；扬声器，输出经声音处理模块处理后的音频信息；切换元件，基于用户的操作来进行声音播放模式与助听模式之间的切换。
进一步地，声音处理模块被构造为能够进行主动降噪处理、环境降噪处理、自动增益处理、宽动态范围压缩处理、噪声抑制处理和自适应声反馈抑制处理。
进一步地，在助听装置处于助听模式的情况下，声音处理模块对第一音频信号进行宽动态范围压缩处理、噪声抑制处理、自动增益处理和自适应声反馈抑制处理。
进一步地，在助听装置处于声音播放模式的情况下，声音处理模块对第二音频信号进行主动降噪处理、环境降噪处理和自动增益处理。
进一步地，环境降噪处理包括单麦克风环境降噪处理和双麦克风环境降噪处理。
进一步地，在助听装置包括具有TWS耳机外观的2个耳机且在助听装置处于声音播放模式的情况下，声音处理模块还包括对第二音频信号进行回声消除处理的处理。
进一步地，所述声音处理模块为芯片模组。
进一步地，所述助听装置还包括对助听装置进行充电的充电盒。
进一步地，切换元件选自拨码开关或者触摸按键。
进一步地，切换元件为根据用户的语音指令进行声音播放模式与助听模式之间的切换的模块。
相对于现有技术而言，本发明的助听装置采用TWS蓝牙耳机的造型，解决了传统助听器带来的“听力残障”或者“残疾人”身份标签化，降低了用户佩戴的心理压力。
本发明的助听装置不仅具有助听模式，还具有声音播放模式。通过切换元件进行模式(算法)的切换，使用户能够根据不同场景随心实现助听器功能和TWS耳机播放功能，且适用单麦至4麦的耳机方案，增加了用户使用的灵活性。
有针对性的植入适用于助听模式的算法和适用于声音播放模式的算法于芯片中，而不需要多频放大器等物理元器件对声音进行处理，降低了产品复杂性和体积的同时又降低了成本。
本发明的助听装置内置蓝牙收发组件，可以与外部电子设备进行通信，播放外部电子设备的声音。
本发明的助听装置通过TWS耳机充电盒进行电力供给，取消了传统助听器中的电池所占空间，进一步减小了助听装置的体积，同时提升了续航能力和使用便捷性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了根据本发明实施例的助听装置的外观的示意图。
图2示出了根据本发明实施例的助听装置的构造的示意图。
图3示出了根据本发明实施例的声音处理模块的构造的示意图。
图4示出了根据本发明实施例的助听装置的工作流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。
首先，参照图1来描述根据本发明实施例的助听装置100的外观。如图1所示，助听装置100具有大致TWS(True Wireless Stereo，真正无线立体声)耳机的外观。这有利于引导大众将该助听装置视为日常耳机，从而降低佩戴者的心理尴尬。助听装置100可以包括2个耳机本体101和102(“双耳机装置”)，也可以仅有1个耳机本体101或仅有1个耳机本体102(“单耳机装置”)。
本实施例的助听装置100具有声音播放模式与助听模式。用户可以根据自己的需要使助听装置100在声音播放模式与助听模式之间切换。
以下参考图2来描述根据实施例的助听装置100的构造。具体地，本实施例的助听装置100包括麦克风10、蓝牙收发组件20、切换元件30、声音处理模块40和扬声器50。
麦克风10用于接收外部环境中的声音(第一音频信号)。麦克风10与切换元件30电连接，从而使麦克风10收集到的声音能够传输到声音处理模块40。
蓝牙收发组件20用于与外部设备进行通信，例如进行符合蓝牙标准协议的通信。具体地，蓝牙收发组件20能够接收来自外部设备的蓝牙信号，并将蓝牙信号转换成声音(第二音频信号)。此外，蓝牙收发组件20还能够连接助听装置与外部设备从而经由外部设备对助听装置100进行听力验配和听力参数选择等操作。蓝牙收发组件20可以是现有的蓝牙信号收发装置，例如蓝牙天线模组等。外部设备可以是具有蓝牙功能的电子设备，例如手机、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、多媒体播放器等。蓝牙收发组件20与切换元件30电连接，从而使蓝牙收发组件20收集到的声音能够传输到声音处理模块40。在替代实施例中，蓝牙收发组件20可以经由切换元件30而直接连接到扬声器50，即不对来自外部设备的声音进行处理而直接输出。
在助听装置工作时，蓝牙收发组件20应当始终处于开启状态。但是，用户也可以根据需要暂时关闭蓝牙收发组件20，该蓝牙收发组件20的开启与关闭可以经由助听装置上的按钮或拨盘等硬件实现，也可以经由外部设备进行控制。
声音处理模块40用于对麦克风10和蓝牙收发组件20传输过来的声音(第一音频信号和第二音频信号)进行处理。声音处理模块40可以是集成下述各处理功能的芯片模组，并内嵌入助听装置100。即，实现下述各处理的功能的算法被写入芯片模组中。芯片模组包括实现上述各处理功能的电路等，例如可以包括进行控制的CPU、进行存储的RAM和ROM、以及接口(I/F)等。接口(I/F)可以包括与切换元件30、扬声器50的等的接口。声音处理模块40与后述的切换元件30和扬声器50电连接。
具体地，如图3所示，声音处理模块40能够进行的处理包括：主动降噪(ActiveNoise Control，ANC)处理401、环境降噪(Environmental Noise Cancellation,ENC)处理402、自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)处理403、回声消除(Acoustic EchoCancellation，AEC)处理404、噪声抑制(Noise Suppression，NS)处理405、宽动态范围压缩(Wide Dynamic Range Compression，WDRC)处理406和自适应声反馈抑制(AFC)处理407。其中，环境降噪处理402可以包括单麦克风环境降噪处理4021和双麦克风环境降噪处理4022。
具体地，当助听装置100被控制为以助听模式工作时，启动声音处理模块40对声音进行噪声抑制处理405、宽动态范围压缩处理406、自动增益处理403和自适应声反馈抑制处理407。而当助听装置100被控制为以声音播放模式工作时，启动声音处理模块40对声音进行主动降噪处理401、环境降噪处理402和自动增益处理403。当检测到助听装置100为单耳机装置时，启用单麦克风环境降噪处理4021；而当检测到助听装置100为双耳机装置4022时，启用双麦克风环境降噪处理4022和回声消除处理404。
扬声器50用于输出(播放)经声音处理模块40处理后的音频信息，使得用户能够听到经处理(例如，噪声减小、音量增大)后的来自外部环境或来自外部设备的声音。或者，扬声器50可以直接输出来自外部设备的声音。
切换元件30基于用户的操作来进行声音播放模式与助听模式之间的切换。切换元件30例如可以是拨码开关或触摸按键。麦克风10与蓝牙收发组件20均通过切换元件30连接到声音处理模块40。通过操作切换元件30可以选择性地将麦克风10或蓝牙收发组件20与声音处理模块40建立电连接，从而使助听装置100以声音播放模式或助听模式工作。还可以选择将切换元件30的功能也集成在芯片模组中。由此，除了拨码开关和触摸按键的形式外，切换元件30还可以是能够根据用户的语音指令进行声音播放模式与助听模式的切换的模块。
例如，在需要与人交流等的情况下，蓝牙收发组件20处于开启状态以完成听力验配和听力参数选择等操作，用户经由切换元件30将助听装置100切换为助听模式(例如，按下拨码开关)。此时，声音处理模块40中的宽动态范围压缩(WDRC)、噪声抑制(NS)、自动增益(AGC)、自适应声反馈抑制(AFC)处理被开启以对音频信号进行处理。而在需要播放声音(例如，音乐或视频)的时候，用户可以经由切换元件30将助听装置100切换为声音播放模式(例如，释放拨码开关)，并由蓝牙收发组件处于开启状态并接收外部装置的音频信号。此时，例如主动降噪、环境降噪、自动增益、回声消除等处理被开启以对音频信号进行处理；或者，来自外部装置的音频信号直接输出到扬声器50。
切换元件30的位置不限，只要便于佩戴者操作即可。如图1所示，切换元件30可以位于TWS形态助听装置顶端,或者其他某个位置也是可以的。用户拨动此元件，则可以使声音处理模块40在声音播放模式和助听模式之间切换。
以下结合图4描述助听装置的工作流程。首先描述作为助听器(助听模式)的实施例。麦克风10采集外部环境的声音信号(例如，与他人交谈时对方说话的语音)。操作切换元件30，使麦克风10与声音处理模块40之间建立电连接。这样，麦克风10将采集到的声音信号转换成音频信号，经过切换元件30将音频信号传输到声音处理模块40。声音处理模块40对音频信号进行宽动态范围压缩、噪声抑制、自动增益和自适应声反馈抑制处理等处理得到经降噪、放大、声反馈抑制且符合用户听觉动态范围的声音信号。该信号经由扬声器50播放。这样，用户即可通过助听装置获得理想的收听效果。
以下描述助听装置作为普通耳机(声音播放模式)的实施例。当助听装置作为耳机使用时，用户启动蓝牙收发组件20使其与具有蓝牙功能的外部设备建立蓝牙通信，并操作切换元件30使蓝牙收发组件20与声音处理模块40之间建立电连接。当该外部设备播放音频文件时，即可通过蓝牙通信方式将所播放的音频信号传输到蓝牙收发组件20。蓝牙收发组件20经过切换元件30将音频信号传输到声音处理模块40，声音处理模块40对音频信号进行主动降噪(ANC)，环境降噪(ENC)和自动增益(AGC)等处理以消除内部噪声和外部噪声对音频信号的干扰。经过除噪处理的音频信号被传输到扬声器50并由其输出。这样，用户即可通过蓝牙耳机收听音频文件。
进一步地，助听装置可以包括存储模块(未示出)，其与声音处理模块40电连接，用于存储声音处理模块40对音频信号进行放大的具体倍数(听力参数曲线)。存储模块可以是现有的数据存储设备。存储模块还可以与蓝牙收发组件20电连接，使得由外部设备设置的放大倍数通过蓝牙收发组件20传输到存储模块。用户还可以操作助听装置以使存储模块能够存储用户喜爱的音频等数据。
如图4所示，听力参数曲线的获得可以是在助听模式开始工作之后。当然，也可以提前获得听力参数曲线。
进一步地，类似于TWS耳机，本发明的助听装置可以采用充电盒进行充电。
以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种助听装置，其特征在于，所述助听装置具有TWS耳机的外观，且所述助听装置具有声音播放模式与助听模式，所述助听装置包括：
麦克风，接收外部环境中的第一音频信号；
蓝牙收发组件，其与外部设备进行通信，能够将来自外部设备的蓝牙信号转换成第二音频信号；
声音处理模块，对第一音频信号和第二音频信号进行处理；
扬声器，输出经声音处理模块处理后的音频信息；
切换元件，基于用户的操作来进行声音播放模式与助听模式之间的切换。
2.根据权利要求1所述的助听装置，其特征在于，声音处理模块被构造为能够进行主动降噪处理、环境降噪处理、自动增益处理、宽动态范围压缩处理、噪声抑制处理和自适应声反馈抑制处理。
3.根据权利要求2所述的助听装置，其特征在于，在助听装置处于助听模式的情况下，声音处理模块对第一音频信号进行宽动态范围压缩处理、噪声抑制处理、自动增益处理和自适应声反馈抑制处理。
4.根据权利要求2所述的助听装置，其特征在于，在助听装置处于声音播放模式的情况下，声音处理模块对第二音频信号进行主动降噪处理、环境降噪处理和自动增益处理。
5.根据权利要求4所述的助听装置，其特征在于，环境降噪处理包括单麦克风环境降噪处理和双麦克风环境降噪处理。
6.根据权利要求4所述的助听装置，其特征在于，在助听装置包括具有TWS耳机外观的2个耳机且在助听装置处于声音播放模式的情况下，声音处理模块还包括对第二音频信号进行回声消除处理的处理。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的助听装置，其特征在于，所述声音处理模块为芯片模组。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的助听装置，其特征在于，所述助听装置还包括对助听装置进行充电的充电盒。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的助听装置，其特征在于，切换元件选自拨码开关或者触摸按键。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的助听装置，其特征在于，切换元件为根据用户的语音指令进行声音播放模式与助听模式之间的切换的模块。
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