CN113613139B - 一种气压检测自适应调音耳机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气压检测自适应调音耳机及其控制方法。调音耳机包括壳体和设置在壳体内的音频模块；音频模块包括音频输入单元、发声单元、气压检测单元以及预设有多组不同均衡器的调音单元；音频输入单元获取输入信号；气压检测单元用于在耳机处于佩戴状态时侦测耳道内的声学泄露量；调音单元用于根据声学泄露量选择均衡器，通过均衡器调节输入信号得到调音信号，并将调音信号传递至发声单元；发声单元将调音信号转换为声信号，进行播放。本发明提供的调音耳机，解决了现有技术中因耳机与人耳贴合程度不高而导致的调音效果差的问题，相对于传统的调音耳机，能在耳机与人耳贴合不紧密的情况下，自适应调整音质，能够实现更好的调音效果。

Description

一种气压检测自适应调音耳机及其控制方法

技术领域

本发明涉及耳机调音领域，具体而言，涉及一种气压检测自适应调音耳机及其控制方法。

背景技术

随着耳机市场的快速发展，耳机已逐渐成为人们生活中常见的智能穿戴产品之一，各类样式的耳机产品层出不穷，深受消费者喜爱。调音耳机是指利用某种方法提升音质的一种耳机。目前调音耳机有两种分别为主动调音耳机和被动调音耳机。

均衡器(Equalizer)，是一种可以调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用。现有的耳机普遍采用均衡器对音质进行调节。

然而，现有技术中的耳机仍存在一些弊端。当用户佩戴耳机时，耳机与人耳的贴合程度会影响音频质量。正常情况下，耳机与耳朵较为紧密的贴合，不会产生过多的泄露，外界气压不会进入耳道，耳机能够依靠均衡器实现良好的调音效果。

不同人耳的结构会存在差异，耳机无法兼顾各类人群的生理结构。因此，当耳机与人耳结构不匹配或耳机佩戴不正确时，会导致耳机与人耳的贴合程度低，外界气压进入耳道内，耳机与人耳之间存在泄露量，均衡器的调音效果会大打折扣。且不同的泄露量对均衡器的影响不同，耳机无法根据不同的泄露情况自主适应调音。在面对不同人耳结构、不同泄露情况下，难以匹配出最佳的均衡器参数，用户得不到最佳的音质体验。

因此，需要一种耳机，能够解决因耳机与人耳贴合程度低而导致的调音效果差的问题。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明提供了一种气压检测自适应调音耳机及其控制方法。具体技术方案如下所示：

一种气压检测自适应调音耳机，包括壳体和设置在所述壳体内的音频模块；

所述音频模块包括音频输入单元、发声单元、气压检测单元以及预设有多组不同均衡器的调音单元，所述调音单元连接所述音频输入单元、所述发声单元以及所述气压检测单元；

所述音频输入单元用于获取输入信号；

所述气压检测单元用于在耳机处于佩戴状态时侦测耳道内的声学泄露量，并将所述声学泄露量发送给所述调音单元；

所述调音单元用于根据所述声学泄露量选择所述均衡器，通过所述均衡器调节所述输入信号得到调音信号，并将所述调音信号传递至所述发声单元；

所述发声单元用于将所述调音信号转换为声信号，进行播放。

在一个具体实施例中，所述均衡器用于补偿所述发声单元在低频段的频率响应；

不同的所述均衡器对所述发声单元频率响应的补偿不同。

在一个具体实施例中，根据泄露量大小将所述声学泄露量预先划分为多个泄露区，每个所述泄露区按预设规则配置有一个或多个所述均衡器；

所述调音单元判断所述声学泄露量所在的泄露区，选择对应的均衡器。

在一个具体实施例中，所述泄露区包括第一泄露区、第二泄露区和第三泄露区，所述第一泄露区、所述第二泄露区和所述第三泄露区对应的泄露量依次增大；

所述调音单元预设有包括第一均衡器、第二均衡器和第三均衡器，所述第一均衡器、所述第二均衡器和所述第三均衡器对所述发声单元频率响应的补偿依次增大；

当所述声学泄露量处于所述第一泄露区时，所述调音单元选择所述第一均衡器；

当所述声学泄露量处于所述第二泄露区时，所述调音单元选择所述第二均衡器；

当所述声学泄露量处于所述第三泄露区时，所述调音单元选择所述第三均衡器。

在一个具体实施例中，所述预设规则包括：

根据所述发声单元频率响应与理想频率响应在幅值上的差异配置所述均衡器；

其中，所述理想频率响应为不存在所述声学泄露量时所述发声单元的频率响应。

在一个具体实施例中，所述壳体上设置有网状结构，所述发声单元设置有喇叭；

所述气压检测单元位于所述喇叭和所述网状结构之间。

在一个具体实施例中，还包括入耳检测单元，所述入耳检测单元连接所述调音单元；

所述入耳检测单元用于检测耳机是否处于佩戴状态。

一种气压检测自适应调音耳机的控制方法，适用于上述任一项所述的调音耳机，所述调音耳机包括壳体和设置在所述壳体内的音频模块；

所述音频模块包括音频输入单元、发声单元、气压检测单元以及预设有多组不同均衡器的调音单元，所述调音单元连接所述音频输入单元、所述发声单元以及所述气压检测单元；

所述方法包括：

通过所述音频输入单元获取输入信号；

所述气压检测单元在耳机处于佩戴状态时侦测耳道内的声学泄露量，并将所述声学泄露量发送给所述调音单元；

所述调音单元根据所述声学泄露量选择所述均衡器，通过所述均衡器调节所述输入信号得到调音信号，并将所述调音信号传递至所述发声单元；

所述发声单元将所述调音信号转换为声信号，进行播放。

在一个具体实施例中，所述均衡器用于补偿所述发声单元在低频段的频率响应；

不同的所述均衡器对所述发声单元频率响应的补偿不同。

在一个具体实施例中，根据泄露量大小将所述声学泄露量预先划分为多个泄露区，每个所述泄露区按预设规则配置有一个或多个所述均衡器；

所述调音单元判断所述声学泄露量所在的泄露区，选择对应的均衡器。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种气压检测自适应调音耳机及其控制方法，解决了现有技术中因耳机与人耳贴合程度不高而导致的调音效果差的问题。通过设置气压检测单元，检测耳机处于佩戴状态时耳道内的声学泄露量，调音单元判断泄露情况，针对不同的泄露情况选择不同的均衡器进行补偿，达到最佳调音效果。本发明提供的调音耳机，相对于传统的调音耳机，能在耳机与人耳贴合不紧密的情况下，自适应调整音质，能够实现更好的调音效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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是本发明实施例提出的调音耳机的剖视图；

图2是本发明实施例提出的音频模块的模块示意图；

图3是本发明实施例提出的调音耳机的***视图；

图4是本发明实施例提出的耳机与人耳贴合关系示意图；

图5是本发明实施例提出的图4的C—C剖视图；

图6是本发明实施例提出的图4的B—B剖视图；

图7是本发明实施例提出的发声单元频率响应逻辑曲线示意图；

图8是本发明实施例提出的均衡器频率响应逻辑曲线示意图；

图9是本发明实施例提出的调音耳机控制方法流程示意图。

附图标记：1-壳体；2-音频模块；11-下盖；12-支架；13-面盖；14-网状结构；21-音频输入单元；22-调音单元；23-发声单元；24-气压检测单元；26-入耳检测单元。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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1

针对现有技术的不足，本实施例提供了一种气压检测自适应调音耳机，耳机的结构剖视图如说明书附图1所示。具体方案如下：

一种气压检测自适应调音耳机，包括壳体1和设置在壳体1内的音频模块2。壳体1的外部结构示意图如说明书附图1所示。音频模块2包括音频输入单元21、调音单元22、发声单元23以及气压检测单元24，调音单元22连接音频输入单元21、发声单元23以及气压检测单元24，模块之间的连接关系示意图如说明书附图2所示。本实施例提供的调音耳机通过测量泄露量和均衡器补偿控制实现调音处理。

其中，壳体1包括下盖11、支架12和面盖13，面盖13上设置有网状结构14。在本实施例中，各组成结构如说明书附图3所示。需要说明的是，壳体1的结构包括但不限于任何一种已知的耳机结构，下盖11、支架12和面盖13的结构可适用于各种已知的耳机类型。

其中，音频输入单元21主要用于获取输入信号，音频输入单元21可与智能终端进行数据交互，获取待播放的音频信号。音频输入单元21连接调音单元22，输入信号通过调音单元22传递至发声单元23，发声单元23将输入信号转换为声信号，进行播放。声信号即为待播放信号，如音乐等。

其中，气压检测单元24会在耳机处于佩戴状态时侦测耳道内的声学泄露量，并发送给调音单元22。气压检测单元24中设置有气压传感器，通过气压传感器检测耳道内的气压。声学泄露量与耳道内的气压密切相关，在一定程度上，声学泄漏量可视为耳道内的气压。

耳机与人耳的佩戴关系如说明书附图4所示。截面C—C的结构如说明书附图5所示，耳机与人耳会存在泄露量，外界气压会按照附图5中箭头的方向流入耳道内，进而影响耳机的调音效果。截面B—B的结构如说明书附图6所示，M、N两处位置不会存在泄露量。

耳机与人耳的贴合程度高，密封效果好，外界大气压难以进入耳道内，调音效果不受影响，此时耳机的播放效果最佳。假设，正常佩戴耳机，且耳机与人耳贴合程度高时，耳道内的气压大小为P；非正常佩戴耳机或耳机与人耳贴合程度低时，耳道内的气压会小于P。随着P变小，耳道内的声学泄露量会随之变大，而发声单元23在低频段的频率响应也随之降低，频率响应与理想频率响应之间的差异随之变大，耳机的播放效果变差。播放效果不仅局限于音频质量，还包括传输速率等指标。

通过气压检测单元24，调音单元22可准确获取耳机处于佩戴状态时声学泄露量的大小，针对不同泄露情况下匹配最佳的均衡器，实现气压自适应，以达到最优的播放效果。

具体地，调音单元22中预设有多个均衡器。调音单元22根据声学泄露量选择均衡器。调音单元22中预设有多组不同的均衡器，均衡器能够改变发声单元23在低频段的频率响应，纠正频率响应的幅度错误。针对不同的泄露量选择不同的均衡器进行补偿，不同的均衡器对发声单元23频率响应的补偿不同。

特别地，本实施例根据泄露量大小将声学泄露量的预先划分为多个泄露区，每个泄露区对应有均衡器。调音单元22只需判断声学泄露量所在的泄露区，即可选择对应的均衡器。泄露量会影响发声单元23的频率响应。理想情况下，耳机与人耳贴合程度高，不存在泄露量，发声单元23的频率响应为理想频率响应。本实施例只针对中低频段的信号进行举例说明。

例如，泄露区包括第一泄露区、第二泄露区和第三泄露区，第一泄露区、第二泄露区和第三泄露区对应的泄露量依次增大。第一泄露区的泄露量最低，耳机与人耳的贴合程度最高，密封性最好，发声单元23的频率响应与理想频率响应之间的差异最小，幅值差异最小；第三泄露区的泄露量最高，耳机与人耳的贴合程度最低，密封性最差，发声单元23的频率响应与理想频率响应之间的差异最大，幅值差异最大。

调音单元22预设有包括第一均衡器、第二均衡器和第三均衡器，第一均衡器、第二均衡器和第三均衡器对发声单元23频率响应的补偿依次增大。第一均衡器对发声单元23频率响应的补偿最小，幅值补偿最小。第三均衡器对发声单元23频率响应的补偿最大，幅值补偿最大。

当声学泄露量处于第一泄露区时，调音单元22选择第一均衡器；

当声学泄露量处于第二泄露区时，调音单元22选择第二均衡器；

当声学泄露量处于第三泄露区时，调音单元22选择第三均衡器。

需要说明的是，每个泄露区所预设的均衡器，都是根据实验数据进行设置的。每个均衡器对频率响应的补偿基本是固定的。通过获取不同声学泄露量下的频率响应，合理划分泄露区。泄露区内的泄露量可采用特定的均衡器进行补偿。理想频率响应与实际频率响应在幅值和相位上都存在差异，只需要根据幅值来选择均衡器，使补偿效果达到最佳。

发声单元23的频率响应曲线如说明书附图7所示，横坐标为频率，纵坐标为幅值。其中，最上层的曲线L1为理想频率响应，A、B、C分别对应第一泄露区、第二泄露区、第三泄露区。由曲线逻辑图可看出，处于第三泄露区的频率响应，与理想频率响应差异极大。说明书附图8为三种均衡器的频率响应曲线，横坐标为频率，纵坐标为幅值。由曲线图可看出，均衡器a的补偿最低，可适用于第一泄露区。均衡器b可适用于第二泄露区。均衡器c的补偿最高，可适用于第三泄露区。根据发声单元23的频率响应低频部分幅值(纵坐标)与理想频率响应的幅值差选择对应的均衡器，在调音单元22中与输入信号相乘后传输至发声单元23，使其频率响应靠近理想频率响应，提升音质。

需要说明的是，本实施例提供的说明书附图7和说明书附图8仅为举例的实验数据，用于描述逻辑关系，并非实际应用曲线数据。

调音耳机的具体结构如说明书附图3所示，壳体1上设置有网状结构14，发声单元23设置有喇叭，气压检测单元24位于喇叭和网状结构14之间，用于检测耳道内的气压。气压检测单元24的结构如附图3所示。

音频模块2还包括入耳检测单元26，入耳检测单元26连接调音单元22。入耳检测单元26用于检测耳机是否处于佩戴状态。当入耳检测单元26检测到耳机处于佩戴状态时，调音单元22会控制气压检测单元24进行泄露量检测。在本实施例中，入耳检测单元26设置有入耳检测FPC，结构如说明书附图3所示。

本实施例提供了一种气压检测自适应调音耳机，通过气压检测单元检测耳机处于佩戴状态时的泄露量，根据泄露量选择合适的均衡器进行调音，补偿发声单元的频率响应，在泄露情况下实现更好的调音效果。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，将实施例1的调音耳机方法化，形成一种气压检测自适应调音耳机的控制方法。控制方法的流程图如说明书附图9所示。具体方案如下：

本实施例提供的控制方法，适用于实施例1的调音耳机，调音耳机包括壳体和设置在壳体内的音频模块。音频模块包括音频输入单元、发声单元、调音单元以及气压检测单元，调音单元连接音频输入单元、发声单元以及气压检测单元。调音单元中设置有多组不同的均衡器。

一种气压检测自适应调音耳机的控制方法，步骤包括如下：

101、通过音频输入单元获取输入信号；

102、气压检测单元在耳机处于佩戴状态时侦测耳道内的声学泄露量，并将声学泄露量发送给调音单元；

103、调音单元根据声学泄露量选择均衡器，通过均衡器调节输入信号得到调音信号，并将调音信号传递至发声单元；

104、发声单元将调音信号转换为声信号，进行播放。

本实施例根据泄露量大小将声学泄露量的预先划分为多个泄露区，每个泄露区对应有均衡器。步骤103还包括：调音单元判断声学泄露量所在的泄露区，选择对应的均衡器。

本实施例提供了一种气压检测自适应调音耳机的控制方法，将实施例1的调音耳机所采用的调音模型方法化，使其更具实用性。

本发明提供了一种气压检测自适应调音耳机及其控制方法，解决了现有技术中因耳机与人耳贴合程度不高而导致的调音效果差的问题。通过设置气压检测单元，检测耳机处于佩戴状态时耳道内的声学泄露量，调音单元判断泄露情况，针对不同的泄露情况选择不同的均衡器进行补偿，达到最佳调音效果。本发明提供的调音耳机，相对于传统的主动调音耳机，能在耳机与人耳贴合不紧密的情况下，自适应调整音质，能够实现更好的调音效果。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种气压检测自适应调音耳机，其特征在于，包括壳体和设置在所述壳体内的音频模块；

所述音频模块包括音频输入单元、发声单元、气压检测单元以及预设有多组不同均衡器的调音单元，所述调音单元连接所述音频输入单元、所述发声单元以及所述气压检测单元；

所述音频输入单元用于获取输入信号；

所述气压检测单元用于在耳机处于佩戴状态时侦测耳道内的声学泄露量，并将所述声学泄露量发送给所述调音单元；

所述调音单元用于根据所述声学泄露量选择所述均衡器，通过所述均衡器调节所述输入信号得到调音信号，并将所述调音信号传递至所述发声单元；

所述发声单元用于将所述调音信号转换为声信号，进行播放；

其中，所述均衡器用于补偿所述发声单元在低频段的频率响应，不同的所述均衡器对所述发声单元频率响应的补偿不同；根据泄露量大小将所述声学泄露量预先划分为多个泄露区，每个所述泄露区按预设规则配置有一个或多个所述均衡器；所述调音单元判断所述声学泄露量所在的泄露区，选择对应的均衡器。

2.根据权利要求1所述的气压检测自适应调音耳机，其特征在于，所述泄露区包括第一泄露区、第二泄露区和第三泄露区，所述第一泄露区、所述第二泄露区和所述第三泄露区对应的泄露量依次增大；

所述调音单元预设有包括第一均衡器、第二均衡器和第三均衡器，所述第一均衡器、所述第二均衡器和所述第三均衡器对所述发声单元频率响应的补偿依次增大；

当所述声学泄露量处于所述第一泄露区时，所述调音单元选择所述第一均衡器；

当所述声学泄露量处于所述第二泄露区时，所述调音单元选择所述第二均衡器；

当所述声学泄露量处于所述第三泄露区时，所述调音单元选择所述第三均衡器。

3.根据权利要求2所述的气压检测自适应调音耳机，其特征在于，所述预设规则包括：

根据所述发声单元频率响应与理想频率响应在幅值上的差异配置所述均衡器；

其中，所述理想频率响应为不存在所述声学泄露量时所述发声单元的频率响应。

4.根据权利要求1所述的气压检测自适应调音耳机，其特征在于，所述壳体上设置有网状结构，所述发声单元设置有喇叭；

所述气压检测单元位于所述喇叭和所述网状结构之间。

5.根据权利要求1所述的气压检测自适应调音耳机，其特征在于，还包括入耳检测单元，所述入耳检测单元连接所述调音单元；

所述入耳检测单元用于检测耳机是否处于佩戴状态。

6.一种气压检测自适应调音耳机的控制方法，适用于权利要求1-5任一项所述的调音耳机，其特征在于，所述调音耳机包括壳体和设置在所述壳体内的音频模块；

所述音频模块包括音频输入单元、发声单元、气压检测单元以及预设有多组不同均衡器的调音单元，所述调音单元连接所述音频输入单元、所述发声单元以及所述气压检测单元；

所述方法包括：

通过所述音频输入单元获取输入信号；

所述气压检测单元在耳机处于佩戴状态时侦测耳道内的声学泄露量，并将所述声学泄露量发送给所述调音单元；

所述调音单元根据所述声学泄露量选择所述均衡器，通过所述均衡器调节所述输入信号得到调音信号，并将所述调音信号传递至所述发声单元；

所述发声单元将所述调音信号转换为声信号，进行播放；

其中，所述均衡器用于补偿所述发声单元在低频段的频率响应，不同的所述均衡器对所述发声单元频率响应的补偿不同；根据泄露量大小将所述声学泄露量预先划分为多个泄露区，每个所述泄露区按预设规则配置有一个或多个所述均衡器；所述调音单元判断所述声学泄露量所在的泄露区，选择对应的均衡器。