CN112954105A - 无线耳机及其混音方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种无线耳机及其混音方法。无线耳机包括：接收模块、收音模块、识别模块、混音模块和播放模块，其中，接收模块接收音频信号时，收音模块持续采集背景声音信号；识别模块接收并判断背景声音信号是否为默认声音信号或是否存在默认语音数据；识别模块判断背景声音信号为默认声音信号或判断背景声音信号中存在默认语音数据时，混音模块将背景声音信号和音频信号进行混音，以得到混音信号；播放模块播放混音信号。因此，当背景声音信号为默认声音信号或存在默认语音数据时，所述无线耳机可自动通过混音模块将背景声音信号和音频信号混合成混合信号，并通过播放模块播放混音信号，实现在使用无线耳机进行通话或者听音乐的同时聆听背景声音。
Description
技术领域
本申请涉及声音信号处理技术领域，尤其涉及一种无线耳机及其混音方法。
背景技术
随着科技的发展，越来越多用户喜欢随身配戴无线耳机听音乐或进行通话。然而，当用户使用无线耳机听音乐、进行通话或启用主动噪音消除(ANC)功能时，容易因沉浸于其中而忽略周边的环境，使得用户无法听到周边环境因存在异常情况而产生的各种声音警示，例如：驾驶车辆的驾驶因接近用户而按压喇叭，进而发生不幸的遭遇、事件。
为解决上述问题，相关业者提出在无线耳机中设置力度传感器的手段，通过用户根据其使用需求按压所述力度传感器的方式将所述无线耳机切换至通透模式，使得用户在戴着无线耳机进行通话或者听音乐的同时能听到周围的背景声音，然而，此方式存在用户必须随时注意自身需求手动进行模式切换，才能避免上述问题的发生，造成用户在使用所述无线耳机上存在操作不便且用户体验不佳的问题。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种无线耳机及其混音方法，解决现有技术中无线耳机必须用户随时注意自身需求手动进行模式切换，以引入背景声音进行播放，而存在操作不便且用户体验不佳的问题。
为了实现上述目的，本申请是这样实现的：
第一方面，提供了一种无线耳机，其包括：接收模块、收音模块、识别模块、混音模块和播放模块，收音模块电性连接接收模块，识别模块电性连接收音模块，混音模块电性连接识别模块和接收模块，播放模块电性连接混音模块。其中，接收模块接收音频信号；接收模块接收音频信号时，收音模块持续采集背景声音信号；识别模块接收并判断背景声音信号是否为默认声音信号或是否存在默认语音数据；识别模块判断背景声音信号为默认声音信号或判断背景声音信号中存在默认语音数据时，混音模块将背景声音信号和音频信号进行混音，以得到混音信号；播放模块播放混音信号。
第二方面，提供一种无线耳机的混音方法，其包括以下步骤：接收音频信号；当接收音频信号时，持续采集背景声音信号；判断背景声音信号是否为默认声音信号或判断背景声音信号中是否存在默认语音数据；当判断背景声音信号为默认声音信号或判断背景声音信号中存在默认语音数据时，将背景声音信号和音频信号进行混音，以得到混音信号；及播放混音信号。
在本申请实施例中，通过识别模块判断背景声音信号为默认声音信号或存在默认语音数据时，可自动通过混音模块将背景声音信号和音频信号混合成混合信号，并通过播放模块播放混音信号，实现在使用无线耳机进行通话或者听音乐的同时聆听背景声音，进而解决现有技术中无线耳机必须用户随时注意自身需求手动进行模式切换，以引入背景声音进行播放，而存在操作不便且用户体验不佳的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为依据本申请的无线耳机的一实施例结构示意图；
图2为图1的无线耳机的一实施例框图；
图3为依据本申请的无线耳机播放音频信号的一实施例示意图；
图4为依据本申请的无线耳机播放混音信号的一实施例示意图；
图5为依据本申请的无线耳机的混音方法的第一实施例方法流程图；
图6为依据本申请的无线耳机的混音方法的第二实施例方法流程图；
图7为依据本申请的无线耳机的混音方法的第三实施例方法流程图。
具体实施方式
以下将配合相关附图来说明本发明的实施例。在这些附图中，相同的标号表示相同或类似的组件或方法流程。
必须了解的是，使用在本说明书中的“包含”、“包括”等词，是用于表示存在特定的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、组件和/或组件，但并不排除可加上更多的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、组件、组件，或以上的任意组合。
必须了解的是，当组件描述为“连接”或“耦接”至另一组件时，可以是直接连结、或耦接至其他组件，可能出现中间组件。相反地，当组件描述为“直接连接”或“直接耦接”至另一组件时，其中不存在任何中间组件。
请参阅图1和图2，图1为依据本申请的无线耳机的一实施例结构示意图，图2为图1的无线耳机的一实施例框图。如图1和图2所示，在本实施例中，无线耳机100包括接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140和播放模块150，收音模块120电性连接接收模块110，识别模块130电性连接收音模块120，混音模块140电性连接识别模块130和接收模块110，播放模块150电性连接混音模块140。其中，接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140和播放模块150可以利用各种方式来实现，包括软件、硬件、固件或其任意组合。在实施中提出的技术使用软件或固件可以被存储在机器可读存储介质上，例如：只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存等等，并且可以由一个或多个通用或专用的可编程微处理器执行。收音模块120和接收模块110之间、识别模块130和收音模块120之间、混音模块140和识别模块130之间、混音模块140和接收模块110之间及播放模块150和混音模块140之间可通过无线或有线方式进行信号和/或数据的传递。在本实施例中，无线耳机100可为但不限于TWS(True Wireless Stereo，真无线立体声蓝牙耳机)。
进一步地说，无线耳机100还可包括增益控制模块160、基板170和壳体180。在本实施例中，增益控制模块160电性连接接收模块110与混音模块140；识别模块130、混音模块140、播放模块150和增益控制模块160可设置于基板170上，基板170可为但不限于印刷电路板(PCB)，例如：基板170也可为陶瓷基板、BT基板、环氧玻纤(FR4)基板、耐高温玻璃纤维(FR5)基板、直接覆铜基板、铝基板或ABF基板。在一实施例中，接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140、播放模块150和增益控制模块160可置于同一基板上；在另一实施例中，接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140、播放模块150和增益控制模块160可置于相互电性连接的不同基板上。
在本实施例中，壳体180具有容置腔182且开设有连通至容置腔182的收音孔184和出音孔186，接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140、播放模块150、增益控制模块160和基板170都设置于容置腔182内，使得壳体180可保护接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140、播放模块150、增益控制模块160和基板170；收音模块120通过收音孔184接收外部的声音，例如：用户的通话声或周围环境的背景声音；播放模块150通过出音孔186传输出声音。
在本实施例中，接收模块110可为但不限于TWS的无线传输芯片或单元，用于与移动电话、耳机充电盒或其他电子装置无线连接。当接收模块110和电子装置无线连接时，接收模块110用于接收来自所述电子装置的音频信号。换句话说，当接收模块110和电子装置无线连接时，表示用户开始启用无线耳机100。
在本实施例中，收音模块120可为但不限于TWS的麦克风。当接收模块110接收音频信号时，收音模块120用于持续采集背景声音信号。换句话说，当用户启用无线耳机100时，收音模块120才开始持续采集外部的声音,若当无线耳机100关闭时，收音模块120才关闭；所以只要无线耳机100于运作状态，则收音模块120则同步运作收音。
在本实施例中，识别模块130用于接收并判断背景声音信号是否为默认声音信号或判断背景声音信号中是否存在默认语音数据。换句话说，识别模块130接收来自收音模块120的背景声音信号后，会先分析所述背景声音信号，接着，比对分析结果是否为默认声音信号或存在默认语音数据，进而判断背景声音信号是否为默认声音信号或判断背景声音信号中是否存在默认语音数据，详细说明请容后详述。
在本实施例中，识别模块130用于判断所述背景声音信号为默认声音信号或判断所述背景声音信号中存在默认语音数据时，混音模块140将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号。其中，无线耳机100可通过增益控制模块160控制混音模块140进行混音时所述音频信号的增益。
在本实施例中，播放模块150可为但不限于TWS的扬声器，用于播放任何声音。当播放模块150通过混音模块140取得所述混音信号时，用于播放所述混音信号。
在本实施例中，无线耳机100内包含有电力供应的相关组件，以供应接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140、播放模块150、增益控制模块160和基板170运作所需的电力。
请参阅图3和图4，图3为依据本申请的无线耳机播放音频信号的一实施例示意图，图4为依据本申请的无线耳机播放混音信号的一实施例示意图。如图3和图4所示，本实施例的无线耳机200和电子装置300无线连接，且除了包括上述实施例的接收模块110、收音模块120、识别模块130、混音模块140、播放模块150和增益控制模块160以外，还包括开关单元190，混音模块140与识别模块130之间通过开关单元190电性连接，识别模块130控制开关单元190的开启与关闭。更详细地说，当识别模块130判断所述背景声音信号不是所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中不存在所述默认语音数据时，识别模块130关闭开关单元190，混音模块140传递经过增益控制模块160调整增益的所述音频信号给播放模块150，使播放模块150仅能播放经过增益控制模块160调整增益的所述音频信号(如图3所示)；当识别模块130判断所述背景声音信号是所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中存在所述默认语音数据时，识别模块130开启开关单元190时，混音模块140将所述背景声音信号和经过增益控制模块160调整增益的所述音频信号进行混音，以得到混音信号(如图4所示)。
在一实施例中，识别模块130可包括音频存储单元131、解析单元132和判断单元133，判断单元133电性连接音频存储单元131和解析单元132；音频存储单元131用于存储预设时长及所述默认声音信号的波长及/或频率；解析单元132用于分析并获取所述背景声音信号的波长及/或频率；判断单元133用于基于所述预设时长比对所述背景声音信号和所述默认声音信号的波长及/或频率，以判断所述背景声音信号是否为所述默认声音信号。其中，上述所提的预设时长为预设时间段，当所述背景声音信号的波长及/或频率和所述默认声音信号的波长及/或频率匹配且维持所述预设时长时，判断单元133判断所述背景声音信号为所述默认声音信号，所述预设时长可依据实际需求进行调整。
另外，所述默认声音信号可为但不限于警笛声音信号或载具喇叭声音信号。在一实施例中，所述警笛声音信号可为但不限于救护车、消防车、警车和工程救险车的警笛声音，所述载具喇叭声音信号可为但不限于汽车、电瓶车和摩托车的喇叭声音(如图4所示)。其中，所述警笛声音信号的频率可分布在低频频率650Hz至750Hz与高频频率900Hz至1000Hz或1450Hz至1550Hz的范围(假设声波在空气中的波速为每秒350米，则所述警笛声音信号的波长可分布在0.23米至0.24米或0.35米至0.39米与0.47米至0.54米的范围)，所述载具喇叭声音信号可分布在50Hz至20KHz的频率范围(假设声波在空气中的波速为每秒350米，则所述警笛声音信号的波长可分布在0.02米至7米)，但所述实施例并非用以限定本申请。
在一实施例中，识别模块130可包括语音数据存储单元134、语音转换单元135和比对单元136，比对单元136电性连接语音转换单元135和语音数据存储单元134；语音数据存储单元134用于存储所述默认语音数据；语音转换单元135用于将所述背景声音信号转换为背景语音数据；比对单元136用于比对所述背景语音数据和所述默认语音数据，以判断所述背景语音数据是否存在所述默认语音数据，使得识别模块130判断所述背景声音信号中是否存在所述默认语音数据(如图4所示)。进一步地说，语音转换单元135用于将所述背景声音信号转换为对应的文字数据(即背景语音数据)，所述默认语音数据为特定文字数据，当比对单元136判断语音转换单元135所转换的文字数据存在语音数据存储单元134所存储的特定文字数据时，识别模块130判断所述背景声音信号中存在所述默认语音数据。在一实施例中，所述默认语音数据可为但不限于用户名字及/或预设的人名的语音启动指令，但所述实施例并非用以限定本申请；于本实施例中，即无线耳机200于运作状态可持续且即时地辨识语音启动指令。
在一实施例中，当识别模块130判断所述背景声音信号为所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中存在所述默认语音数据(例如，辨识语音启动指令)时，混音模块140降低所述音频信号的音量，并加入所述背景声音信号，以得到所述混音信号。
在一实施例中，混音模块140降低所述音频信号中的调节频率，所述调节频率位于半公率点，并混音结合所述背景声音信号，以输出所述混音信号。其中，所述半功率点为功率下降到原来功率的一半时的对应点，而功率比等于幅度比的平方，也就是说，所述幅度比是原来的
倍(即0.707倍)，幅度比为0.707倍对应-3dB，因此，-3dB称为“半功率点”。换句话说，混音模块140调降所述音频信号中的调节频率等于3dB；以实际使用者感受而言，即正比于人耳听觉感受的，因为不同人对声音敏感度不同，音频信号感受度约略降低了30～50％左右，以供使用者可明确接收调降后的混音信号，即使用者可清楚接收外部的背景声音。
在另一实施例中，混音模块140调节所述音频信号中的调节频率，所述调节频率大于半公率点，并混音结合所述背景声音信号，以输出所述混音信号。换句话说，混音模块140调降所述音频信号中的调节频率大于3dB，例如：调降5dB。
在一实施例中，收音模块120持续采集所述背景声音信号并维持另一预设时长时，混音模块140将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号，使得播放模块150播放所述混音信号。其中，所述另一预设时长可依据实际需求进行调整。
请参阅图5，其为依据本申请的无线耳机的混音方法的第一实施例方法流程图。在本实施例中，无线耳机的混音方法包括以下步骤：接收音频信号(步骤410)；当接收音频信号时，持续采集背景声音信号(步骤420)；判断背景声音信号是否为默认声音信号或判断背景声音信号中是否存在默认语音数据(步骤430)；当判断背景声音信号为默认声音信号或判断背景声音信号中存在默认语音数据时，将背景声音信号和音频信号进行混音，以得到混音信号(步骤440)；及播放混音信号(步骤450)。
透过上述步骤，即可通过判断背景声音信号为默认声音信号或存在默认语音数据时，可自动将背景声音信号和音频信号混合成混合信号，并播放混音信号，实现在使用无线耳机进行通话或者听音乐的同时聆听背景声音，进而解决现有技术中无线耳机必须用户随时注意自身需求手动进行模式切换，以引入背景声音进行播放，而存在操作不便且用户体验不佳的问题。
在一实施例中，步骤430中所述判断所述背景声音信号是否为默认声音信号，包括：存储预设时长及所述默认声音信号的波长及/或频率；分析并获取所述背景声音信号的波长及/或频率；及基于所述预设时长比对所述背景声音信号和所述默认声音信号的波长及/或频率，以判断所述背景声音信号是否为所述默认声音信号。详细描述已于上述段落加以说明，于此不再赘述。
在一实施例中，步骤430中所述判断所述背景声音信号中是否存在默认语音数据，包括：存储所述默认语音数据；将所述背景声音信号转换为背景语音数据；及比对所述背景语音数据和所述默认语音数据，以判断所述背景语音数据是否存在所述默认语音数据。详细描述已于上述段落加以说明，于此不再赘述。
在一实施例中，请参阅图5和图6，其为依据本申请的无线耳机的混音方法的第二实施例方法流程图，如图6所示，将图5的步骤440中所述将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号，进一步包括：降低所述音频信号的音量，并加入所述背景声音信号，以得到所述混音信号。详细描述已于上述段落加以说明，于此不再赘述。
在一实施例中，请参阅图5和图7，其为依据本申请的无线耳机的混音方法的第三实施例方法流程图，如图7所示，将图5的步骤440中所述将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号，进一步包括：降低所述音频信号中的调节频率，所述调节频率位于半公率点，并将所述音频信号加入所述背景声音信号，以得到所述混音信号。详细描述已于上述段落加以说明，于此不再赘述。
在一实施例中，无线耳机的混音方法还可包括：判断所述背景声音信号不是所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中不存在所述默认语音数据时，播放所述音频信号。详细描述已于上述段落加以说明，于此不再赘述。
在一实施例中，无线耳机的混音方法还可包括：持续采集所述背景声音信号并维持另一预设时长时，将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号，进而播放所述混音信号。详细描述已于上述段落加以说明，于此不再赘述。
综上所述，本申请实施例的无线耳机及其混音方法可通过识别模块判断背景声音信号为默认声音信号或存在默认语音数据后，自动通过混音模块将背景声音信号和音频信号混合成混合信号，并通过播放模块播放混音信号，实现在使用无线耳机进行通话或者听音乐的同时聆听背景声音，进而解决现有技术中无线耳机必须用户随时注意自身需求手动进行模式切换，以引入背景声音进行播放，而存在操作不便且用户体验不佳的问题。
虽然在本申请的图式中包含了以上描述的组件，但不排除在不违反发明的精神下，使用更多其他的附加组件，已达成更佳的技术效果。此外，虽然本申请的流程图采用指定的顺序来执行，但是在不违反发明精神的情况下，所属技术领域的技术人员可以在达到相同效果的前提下，修改这些步骤间的顺序，所以，本发明并不局限于仅使用如上所述的顺序。此外，所属技术领域的技术人员也可以将若干步骤整合为一个步骤，或者是除了这些步骤外，循序或平行地执行更多步骤，本发明也不因此而局限。
虽然本发明使用以上实施例进行说明，但需要注意的是，这些描述并非用于限缩本发明。相反地，此发明涵盖了所属技术领域中的技术人员显而易见的修改与相似设置。所以，权利要求范围须以最宽广的方式解释来包含所有显而易见的修改与相似设置。
Claims (17)
1.一种无线耳机，其特征在于，包括：
接收模块，接收音频信号；
收音模块，电性连接所述接收模块，所述接收模块接收所述音频信号时，持续采集背景声音信号；
识别模块，电性连接所述收音模块，所述识别模块接收所述背景声音信号，并判断所述背景声音信号是否为默认声音信号或判断所述背景声音信号中是否存在默认语音数据；
混音模块，电性连接所述识别模块和所述接收模块，所述识别模块判断所述背景声音信号为所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中存在所述默认语音数据时，所述混音模块将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号；
播放模块，电性连接所述混音模块，并播放所述混音信号。
2.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，还包括有增益控制模块，所述增益控制模块电性连接所述接收模块与所述混音模块，且所述增益控制模块控制所述音频信号的增益。
3.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述识别模块包括音频存储单元、解析单元和判断单元，其中，所述判断单元电性连接所述音频存储单元和所述解析单元；所述音频存储单元存储预设时长及所述默认声音信号的波长及/或频率；所述解析单元分析并获取所述背景声音信号的波长及/或频率；所述判断单元基于所述预设时长比对所述背景声音信号和所述默认声音信号的波长及/或频率，以判断所述背景声音信号是否为所述默认声音信号。
4.如权利要求1至3中任一项所述的无线耳机，其特征在于，所述默认声音信号为警笛声音信号或载具喇叭声音信号。
5.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述识别模块包括语音数据存储单元、语音转换单元和比对单元，其中，所述比对单元电性连接所述语音转换单元和所述语音数据存储单元；所述语音数据存储单元存储所述默认语音数据；所述语音转换单元将所述背景声音信号转换为背景语音数据；所述比对单元比对所述背景语音数据和所述默认语音数据，以判断所述背景语音数据是否存在所述默认语音数据，使得所述识别模块判断所述背景声音信号中是否存在所述默认语音数据。
6.如权利要求1或5中任一项所述的无线耳机，其特征在于，所述默认语音数据为用户名字及/或预设的人名的语音启动指令。
7.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，当所述识别模块判断所述背景声音信号为所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中存在所述默认语音数据时，所述混音模块降低所述音频信号的音量，并加入所述背景声音信号，以得到所述混音信号。
8.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述混音模块降低所述音频信号中的调节频率，所述调节频率位于半公率点，并混音结合所述背景声音信号，以输出所述混音信号。
9.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述混音模块调节所述音频信号中的调节频率，所述调节频率大于半公率点，并混音结合所述背景声音信号，以输出所述混音信号。
10.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述识别模块判断所述背景声音信号不是所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中不存在所述默认语音数据时，所述混音模块传递所述音频信号给所述播放模块，使所述播放模块播放所述音频信号。
11.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述混音模块与所述识别模块之间通过开关单元电性连接，所述识别模块控制所述开关单元的开启与关闭。
12.一种无线耳机的混音方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收音频信号；
当接收所述音频信号时，持续采集背景声音信号；
判断所述背景声音信号是否为默认声音信号或判断所述背景声音信号中是否存在默认语音数据；
当判断所述背景声音信号为所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中存在所述默认语音数据时，将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号；及
播放所述混音信号。
13.如权利要求12所述的无线耳机的混音方法，其特征在于，所述判断所述背景声音信号是否为默认声音信号，包括：
存储预设时长及所述默认声音信号的波长及/或频率；
分析并获取所述背景声音信号的波长及/或频率；及
基于所述预设时长比对所述背景声音信号和所述默认声音信号的波长及/或频率，以判断所述背景声音信号是否为所述默认声音信号。
14.如权利要求12所述的无线耳机的混音方法，其特征在于，所述判断所述背景声音信号中是否存在默认语音数据，包括：
存储所述默认语音数据；
将所述背景声音信号转换为背景语音数据；及
比对所述背景语音数据和所述默认语音数据，以判断所述背景语音数据是否存在所述默认语音数据。
15.如权利要求12所述的无线耳机的混音方法，其特征在于，所述将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号，包括：
降低所述音频信号的音量，并加入所述背景声音信号，以得到所述混音信号。
16.如权利要求12所述的无线耳机的混音方法，其特征在于，还包括：
判断所述背景声音信号不是所述默认声音信号或判断所述背景声音信号中不存在所述默认语音数据时，播放所述音频信号。
17.如权利要求12所述的无线耳机的混音方法，其特征在于，所述将所述背景声音信号和所述音频信号进行混音，以得到混音信号，包括：
降低所述音频信号中的调节频率，所述调节频率位于半公率点，并将所述音频信号加入所述背景声音信号，以得到所述混音信号。
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113596239A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-02 | 环荣电子(惠州)有限公司 | 蓝牙耳机 |
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2021
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