CN113938795B - 调节耳机音量的方法、装置、耳机及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于耳机技术领域，提供了一种调节耳机音量的方法、装置、耳机及计算机可读存储介质。方法包括：获取输入到耳机的音频数字信号；根据所述音频数字信号计算所述耳机的输出声压级；获取环境噪声信号；根据所述环境噪声信号计算噪声声压级；根据所述噪声声压级，获取相应的安全声压级；根据所述安全声压级调整所述输出声压级。本申请可以根据噪声声压级获得相应的安全声压级，同时，根据输入耳机的音频数字信号计算耳机的输出声压级，参考安全声压级对耳机的输出声压级进行调节，既能保证用户能够听得清晰，又有利于用户的听力保护。
Description
技术领域
本申请属于耳机技术领域，尤其涉及一种调节耳机音量的方法、装置、耳机及计算机可读存储介质。
背景技术
当前佩戴耳机的人群越来越大，使用场景也越来越多，一些儿童也已经开始在学习生活中使用到了耳机。但是大部分人通常没有听力保护的概念，为了听得更清晰、覆盖周围的噪声等，将耳机音量调高，使得耳机声场输出强度过大，长时间使用容易造成人耳听力损失。
由于很多人的耳朵对声音不是很敏感，所以在听音过程中并不能主观的判断声压级的大小。即使是耳朵敏感的人群，在长时间大音量听音后，耳朵已经适应了大音量环境，也会无法准确判断音量是否过大。
市面上现有的听力保护耳机通常通过对最大输出声压级进行限制，从而达到瞬时声压不会过高的效果，例如将声压级(Sound press level，SPL)限制在85dB以下。但是在一些安静场景，85dB也是相当高的音量。人耳听力受影响不仅和瞬时声压有关，还与听音时长息息相关，总的来讲就是听音声压级越低、听音时长越短则听音越健康。
但是，听音声压级并不能无限制的降低，既要听得清楚，又要保护听力，才是理想的效果。
发明内容
本申请实施例提供了一种调节耳机音量的方法、装置、耳机及计算机可读存储介质，可以将耳机的输出声压级控制在安全声压级范围内。
第一方面，本申请实施例提供了一种调节耳机音量的方法，包括：
获取输入到耳机的音频数字信号；
根据所述音频数字信号计算所述耳机的输出声压级；
获取环境噪声信号；
根据所述环境噪声信号计算噪声声压级；
根据所述噪声声压级，获取相应的安全声压级；
根据所述安全声压级调整所述输出声压级。
其中，根据所述音频数字信号计算所述耳机的输出声压级，包括：
获取所述耳机的频率响应曲线；
根据所述频率响应曲线，对所述音频数字信号进行频响加权处理，得到所述音频数字信号经过所述耳机后相对于鼓膜参考点的原始声压级；
根据选择的频率计权方式，对所述相对于鼓膜参考点的原始声压级进行频率计权，获得所述耳机在人耳鼓膜处的输出声压级。
所述频率计权方式包括A计权、B计权、C计权或线性计权。
作为一种可能的实现方式，得到所述音频数字信号经过所述耳机后相对于鼓膜参考点的原始声压级之后，还包括：
将相对于鼓膜参考点的原始声压级转换为散射场下的原始声压级；
根据选择的频率计权方式，对所述散射场下的原始声压级进行频率计权，获得所述耳机在散射场下的输出声压级。
相应的，根据所述环境噪声信号计算噪声声压级，包括：
采用相同的所述频率计权方式，对所述环境噪声信号进行频率计权，得到噪声声压级。
其中，根据所述噪声声压级，获取相应的安全声压级，包括：
根据所述噪声声压级，确定听音环境，所述听音环境包括安静环境、日常环境和强噪音环境；
当所述听音环境为安静环境，则所述安全声压级为第一安全声压级；
当所述听音环境为日常环境，则根据所述噪声声压级与预设线性关系，确定第二安全声压级，所述预设线性关系为噪声声压级与安全声压级的线性关系；
当所述听音环境为强噪音环境，则根据所述输出声压级计算所述耳机在预设时间内的已使用声剂量；根据所述噪声声压级和所述已使用声剂量，确定第三安全声压级。
进一步的，根据所述噪声声压级和所述已使用声剂量，确定第三安全声压级，包括：
计算所述已使用声剂量与所述预设时间内的参考声剂量的比值；
根据所述比值所在区间，选择相应的音量输出控制曲线；
根据所述噪声声压级和选择的所述音量输出控制曲线，确定第三安全声压级。
其中，根据所述安全声压级调整所述输出声压级，包括：
判断所述输出声压级是否小于或等于所述安全声压级；
若否，将所述输出声压级压缩到所述安全声压级，得到被压缩声压级；
若是，判断上一帧的输出声压级是否被压缩，是则将所述被压缩声压级恢复到所述输出声压级，否则不调整所述输出声压级。
其中，将所述输出声压级压缩到所述安全声压级，包括：经过预设启动时间，将所述输出声压级逐渐压缩到所述安全声压级；
其中，将所述被压缩声压级恢复到所述输出声压级，包括：经过预设释放时间，将所述被压缩声压级逐渐恢复到所述输出声压级。
第二方面，本申请实施例提供了一种调节耳机音量的装置，包括：
音频信号获取模块，用于获取输入到耳机的音频数字信号；
噪声信号获取模块，用于获取环境噪声信号；
声压级分析模块，用于根据所述音频数字信号计算得到所述耳机的输出声压级；还用于根据所述环境噪声信号计算得到噪声声压级；
输出声压级控制模块，用于根据所述噪声声压级，获取相应的安全声压级，并根据所述安全声压级调整所述输出声压级。
其中，所述装置还包括：声剂量分析模块，用于根据所述输出声压级计算所述耳机在预设时间内的已使用声剂量。
所述输出声压级控制模块包括：环境确定单元、安全声压级确定单元和声压级控制单元；
所述环境确定单元用于根据所述噪声声压级，确定听音环境，所述听音环境包括安静环境、日常环境和强噪音环境；
所述安全声压级确定单元用于：当所述听音环境为安静环境，则所述安全声压级为第一安全声压级；当所述听音环境为日常环境，则根据所述噪声声压级与预设线性关系，确定第二安全声压级，所述预设线性关系为噪声声压级与安全声压级的线性关系；当所述听音环境为强噪音环境，根据所述噪声声压级和所述已使用声剂量，确定第三安全声压级。
所述声压级控制单元用于：判断所述输出声压级是否小于所述安全声压级；若否，将所述输出声压级压缩到所述安全声压级，得到被压缩声压级；若是，判断上一帧音频数字信号的输出声压级是否被压缩，是则将所述被压缩声压级恢复到所述输出声压级，否则不调整所述输出声压级。
第三方面，本申请实施例提供了一种耳机，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序；
所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的调节耳机音量的方法。
作为一种可能的实现方式，所述耳机还包括显示模块，所述显示模块为指示灯或显示器，用于显示所述输出声压级；
所述指示灯的数量有多个，和/或所述指示灯的颜色有多种。
作为一种可能的实现方式，所述存储器存储所述耳机的喇叭校准数据，所述耳机的喇叭校准数据用于对所述原始声压级进行校准。
作为一种可能的实现方式，所述耳机还包括授时模块，所述授时模块用于在存储器存储所述输出声压级时提供所述输出声压级的发生时刻。
作为一种可能的实现方式，所述耳机还包括通信模块，所述通信模块与电子设备通信连接，用于从所述电子设备获取音频数字信号，还用于将所述输出声压级及所述输出声压级的发生时刻发送到所述电子设备上显示和/或存储。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的调节耳机音量的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在耳机上运行时，使得耳机执行上述第一方面的调节耳机音量的方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过获取环境的噪声信号计算噪声声压级，根据噪声声压级获得相应的安全声压级，同时，根据输入耳机的音频数字信号计算耳机的输出声压级，参考安全声压级对耳机的输出声压级进行调节，既能保证用户能够听得清晰，又有利于用户的听力保护。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的调节耳机音量的方法的流程图；
图2是本申请一实施例提供的一音量控制曲线图；
图3是本申请一实施例提供的另一音量控制曲线图；
图4是本申请一实施例提供的调节耳机音量的装置的结构框图；
图5是本申请一实施例提供的耳机的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本实施例提供了一种调节耳机音量的方法，适用于入耳式、半入耳式、头戴式等多种款式的耳机，由一种调节耳机音量的装置来执行，所述装置的模块集成在耳机中，或一部分模块集成于耳机、另一部分模块集成于提供音频的终端设备。
图1是本实施例提供的调节耳机音量的方法的流程图。如图1所示，调节耳机音量的方法包括如下步骤：
S11，获取输入到耳机的音频数字信号。
耳机与手机、电脑等具有多媒体功能的电子设备建立有线或无线连接，电子设备将音频输出到耳机，获取通过无线通信输入到耳机的原始的音频数字信号，或者获取通过有线通信输入到耳机的音频模拟信号，并将音频模拟信号转换为音频数字信号。
S12，根据音频数字信号计算耳机的输出声压级。
耳机产生的声压随音频频率的变化而发生增大或衰减，声压与频率的相关联的变化关系称为频率响应。每款耳机都有其音频特性，频率响应曲线是表示耳机音频特性的参数之一，耳机的频率响应特性由声学仪器测量得出，以频率响应曲线(简称频响曲线)的形式存储。
不同的耳机播放同一音频，因其频率响应曲线不同，产生的声压也不完全相同，因此需要根据耳机的频率响应曲线对音频数字信号进行频响加权处理，在不同的频率叠加对应的增益系数，得到音频数字信号经过耳机后的原始声压级。例如，同样-6dB的信号，在驱动1Khz和6Khz的时候输出的声压级是不同的。具体的加权算法可以使用时域的加权算法，也可以使用频域的加权算法。
若将耳机置于人工耳设备中测试声压级，人工耳设备的鼓膜参考点处测得的声压级即为音频数字信号经过耳机后相对于鼓膜参考点的原始声压级。
而人耳主观感受对不同频率的响应不是平直的，这时测得的原始声压级是仪器测量的声压级，而非人耳感受到的声压级。因此，需要根据不同人群、不同听音环境和/或不同健康标准对声压级的健康要求，对原始声压级进行频率计权，频率计权后获得的声压级是更贴近人耳感受的声压级。若耳机佩戴在人耳上，对相对于鼓膜参考点的原始声压级进行频率计权，即获得耳机在人耳鼓膜处的输出声压级。
有一些健康标准采用散射场下的声压级作为声压级衡量标准，那么就需要将相对于鼓膜参考点的原始声压级转换为散射场下的原始声压级，增加鼓膜参考点到散射场之间的转换。采用鼓膜参考点到散射场的修正传递函数，将相对于鼓膜参考点的原始声压级转换为散射场下的原始声压级。根据选择的频率计权方式，对所述散射场下的原始声压级进行频率计权，获得耳机在散射场下的输出声压级。
同理，可根据采用的不同声场，将鼓膜参考点的原始声压级转换为相应声场下的原始声压级。
频率计权方式包括A计权、B计权、C计权或线性计权。A计权、B计权、C计权分别对应40方、70方、100方纯音的等响曲线，线性计权表示未使用计权网络。等响曲线存储于耳机中，根据人群、听音环境和/或健康标准，选择合适的频率计权方式进行频率计权。例如，常规环境选择A计权，高噪声环境选择C计权等。
作为另一种可能的实现方式，得到音频数字信号经过耳机后的原始声压级之后，还包括：根据耳机的喇叭校准数据，对原始声压级进行校准。具体的，由于耳机的个体差异，尤其器件产生的差异，会造成产品个体在同等条件下输出声压级有一定偏差，通过在生产过程中对每个喇叭进行校准，并将校准数据存储在耳机的存储模块，在使用中通过补偿喇叭输出的方式，实现更精准的声压级计算。
S13，获取环境噪声信号。
使用耳机携带的麦克风拾取外部环境音，或者通过与耳机连接的终端设备的麦克风拾取外部环境音，获得环境噪声信号。
S14，根据环境噪声信号计算噪声声压级。
对环境噪声信号进行频率计权，得到噪声声压级。为使噪声声压级与耳机的输出声压级更具可比性，对环境噪声信号进行频率计权时，采用与音频数字信号相同的频率计权方式。
S15，根据噪声声压级，获取相应的安全声压级。
根据噪声声压级，确定听音环境。根据听音环境，确定安全声压级，在获得较好信噪比的情况下，防止耳朵受到强音的损伤。
本实施例中，将听音环境分为安静环境、日常环境和强噪音环境。安静环境如图书馆、夜间卧室等，日常环境如咖啡店、办公室等，强噪音环境如工地、车流较大的公路等。示例性的，噪声声压级小于50dB为安静环境，噪声声压级在50dB～70dB之间为日常环境，噪声声压级大于70dB为强噪音环境。
图2是本实施例提供的一音量控制曲线图。
当听音环境为安静环境，则安全声压级为第一安全声压级。本实施例中，如图2中X段所示，第一安全声压级取值为70dB，实际应用中，也可以根据用户的听音习惯适当上浮或下浮。
当听音环境为日常环境，则根据噪声声压级与预设线性关系，确定第二安全声压级，预设线性关系为噪声声压级与安全声压级的线性关系，如图2中Y段所示。
当听音环境为强噪音环境，则可根据图2中Z段所示，确定第三安全声压级。
进一步的，在强噪音环境下，根据输出声压级计算耳机在预设时间内的已使用声剂量。与相同预设时间内的参考声剂量相比，当剩余可用声剂量充裕、且外部环境噪音较大时可以使用较高的声压级进行听音；在已使用声剂量接近或超过限制，就需要适当降低安全输出声压级以达到保护听力的作用。
声暴露(Sound Exposure)也称声剂量(Dosage)，指的是在一定的时间间隔(t1至t2之间)或过程内，声压平方的时间积分。声剂量PA(t)为音频信号的瞬时A加权声压，t＝t2-t1。声压级是声压与参考声压之比的对数，单位分贝dB，参考声压p通常为20μPa，/>
根据输出声压级计算相应的声压，对声压平方进行时间积分可得声剂量。
具体的，根据噪声声压级和已使用声剂量，确定第三安全声压级，包括：
计算已使用声剂量与预设时间内的参考声剂量的比值；根据比值所在区间，选择相应的音量输出控制曲线；根据噪声声压级和选择的音量输出控制曲线，确定第三安全声压级。
图3是本实施例提供的另一音量控制曲线图。如图3所示，圈中部分为适用于强噪音环境下的音量控制曲线。示例性的，比值所在区间包括第一区间(0～75％)、第二区间(75％～100％)和第三区间(100％以上)。图3中，Z1为对应第一区间的第一音量输出控制曲线，Z2为对应第二区间的第二音量输出控制曲线，Z3为对应第三区间的第三音量输出控制曲线。例如，当天已使用声剂量在50％时，使用第一音量输出控制曲线Z1确定第三安全声压级，当天已使用声剂量超过75％时，使用第二音量输出控制曲线Z2确定第三安全声压级，当天已使用声剂量超过100％后，使用第三音量输出控制曲线Z3确定第三安全声压级。
S16，根据安全声压级调整输出声压级。
耳机的安全声压级是耳机可以输出的最大音量，用户可以使用音量加/减按键来对音量进行调整，但是当输出声压级超过安全声压级后，输出声压级将会被压制到安全声压级。
具体的，判断输出声压级是否小于或等于安全声压级；若否，可采用声压级压缩算法，将输出声压级压缩到安全声压级，得到被压缩声压级；若是，判断上一帧音频数字信号的输出声压级是否被压缩，是则将被压缩声压级恢复到输出声压级，否则不调整输出声压级，按照用户选择的输出声压级播放音频。
例如，若耳机的输出声压级小于或等于安全声压级，则不调整输出声压级，按照用户选择的输出声压级播放音频。当用户将耳机播放音量提高，以至于超过安全声压级，则会将耳机的输出声压级压缩到安全声压级，衰减量为输出声压级减小到安全声压级的差量，被压缩声压级＝输出声压级-衰减量。此后，若用户将耳机播放音量减小(或音频本身的音量减小)，以至于小于安全声压级，再继续压缩音量显然不合理，有可能会影响用户的听音体验，则逐步减小衰减量，将音量从被压缩声压级恢复到应有的输出声压级。
本实施例在常规测试耳机声压级方法的基础上，选择合适的频率计权方式对经过耳机频响处理的原始声压级进行频率计权，获得耳机的输出声压级，频率计权模拟了人耳对不同响度纯音的响应，使得最终获得的声压级更贴近人耳的真实感受；根据此输出声压级作出的音量调节建议，更贴近用户的真实使用场景，更有利于用户的听力保护。
作为一种可能的实现方式，在上述实施例的基础上对方法进行改进，为了避免调整输出声压级时产生音量突变，需要采用一定的手段使音量变化更平缓，听起来更舒适。
具体的，将输出声压级压缩到安全声压级，包括：经过预设启动时间，将输出声压级逐渐压缩到安全声压级。
启动时间(Attack time)是指，当输出声压级增强并高于安全声压级时，当前输出声压级逐步压缩到安全声压级所用的时间。例如，当前环境噪音50dB，当前安全声压级为70dB，接下来要播放的音频为80dB，启动时间就是将输出声压级80dB逐步压缩到70dB所用的时间。
具体的，将被压缩声压级恢复到输出声压级，包括：经过预设释放时间，将被压缩声压级逐渐恢复到输出声压级。
当输出声压级降低并低于安全声压级时，判断上一帧音频数字信号的输出声压级是否被压缩，是则将被压缩声压级恢复到输出声压级，释放时间(Release Time)就是被压缩声压级恢复到输出声压级所用的时间。例如，当前环境噪音50dB，当前安全声压级70dB，上一帧音频数字信号的输出声压级为80dB，将输出声压级压缩到安全声压级的衰减量为-10dB，得到被压缩声压级为70dB；接下来一帧的音频数字信号的输出声压级变化为65dB，已经小于安全声压级，若继续按照-10dB的衰减量进行压缩，被压缩声压级则为55dB，会影响用户的听音感受，则需要逐步将被压缩声压级恢复到输出声压级，释放时间就是将被压缩声压级55dB恢复到输出声压级65dB所用的时间。
进一步的，在其他实施例中，还包括：通过耳机的指示灯的数量和/或颜色显示输出声压级，或通过耳机的显示器显示输出声压级，或者通过与电子设备的通信连接，将输出声压级发送到电子设备上显示。显示的输出声压级可以是瞬时的实际输出声压级，也可以是一段时间的等效声压级。
例如，声剂量E在时间积分区间T＝t2-t1的等效连续A加权声压级PA(t)为音频信号的瞬时A加权声压，p为20μPa的参考声压。
对应于上文实施例的调节耳机音量的方法，图4示出了本申请实施例提供的调节耳机音量的装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参照图4，该装置包括：
音频信号获取模块21，用于获取输入到耳机的音频数字信号；
噪声信号获取模块22，用于获取环境噪声信号；
声压级分析模块23，用于根据音频数字信号计算得到耳机的输出声压级；还用于根据环境噪声信号计算得到噪声声压级；
输出声压级控制模块24，用于根据噪声声压级，获取相应的安全声压级，并根据安全声压级调整输出声压级。
其中，装置还包括：声剂量分析模块25，用于根据输出声压级计算耳机在预设时间内的已使用声剂量。
输出声压级控制模块24包括：环境确定单元、安全声压级确定单元和声压级控制单元；
环境确定单元用于根据噪声声压级，确定听音环境，听音环境包括安静环境、日常环境和强噪音环境。
安全声压级确定单元用于：当听音环境为安静环境，则安全声压级为第一安全声压级；当听音环境为日常环境，则根据噪声声压级与预设线性关系，确定第二安全声压级，预设线性关系为噪声声压级与安全声压级的线性关系；当听音环境为强噪音环境，根据噪声声压级和已使用声剂量，确定第三安全声压级。
声压级控制单元用于：判断输出声压级是否小于安全声压级；若否，将输出声压级压缩到安全声压级，得到被压缩声压级；若是，判断上一帧音频数字信号的输出声压级是否被压缩，是则将被压缩声压级恢复到输出声压级，否则不调整输出声压级。
作为一种可能的实现方式，调节耳机音量的装置还包括授时模块；授时模块用于在存储器存储输出声压级时，提供输出声压级的发生时刻。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种耳机，如图5所示，该耳机包括：至少一个处理器31、存储器32以及存储在存储器32中并可在至少一个处理器上运行的计算机程序，处理器31执行计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
存储器32存储耳机的频率响应曲线，频率响应曲线是通过声学仪器测量得到的。
作为一种可能的实现方式，耳机还包括显示模块34，显示模块34为指示灯或显示器，用于显示输出声压级。指示灯的数量有多个，和/或指示灯的颜色有多种。
作为一种可能的实现方式，存储器32存储耳机的喇叭校准数据，耳机的喇叭校准数据用于对原始声压级进行校准。
作为一种可能的实现方式，耳机还包括授时模块35，授时模块35用于在存储器32存储输出声压级时提供输出声压级的发生时刻。
作为一种可能的实现方式，耳机还包括通信模块33，通信模块33与电子设备通信连接，用于从电子设备获取音频数字信号，还用于将输出声压级及输出声压级的发生时刻发送到电子设备上显示和/或存储。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器是耳机的内部存储单元，存储器用于存储上述方法实施例对应的计算机程序及运行该计算机程序所必须的数据，例如计算机程序的程序代码、耳机的频响曲线、等响曲线等。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在耳机上运行时，使得移动终端执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种调节耳机音量的方法，其特征在于，包括：
获取输入到耳机的音频数字信号；
根据所述音频数字信号计算所述耳机的输出声压级；
获取环境噪声信号；
根据所述环境噪声信号计算噪声声压级；
根据所述噪声声压级，获取相应的安全声压级；
根据所述安全声压级调整所述输出声压级；
所述根据所述噪声声压级，获取相应的安全声压级，包括：
根据所述噪声声压级，确定听音环境，所述听音环境包括安静环境、日常环境和强噪音环境；
当所述听音环境为安静环境，则所述安全声压级为第一安全声压级；
当所述听音环境为日常环境，则根据所述噪声声压级与预设线性关系，确定第二安全声压级，所述预设线性关系为噪声声压级与安全声压级的线性关系；
当所述听音环境为强噪音环境，则根据所述输出声压级计算所述耳机在预设时间内的已使用声剂量；根据所述噪声声压级和所述已使用声剂量，确定第三安全声压级；
所述根据所述噪声声压级和所述已使用声剂量，确定第三安全声压级，包括：
计算所述已使用声剂量与所述预设时间内的参考声剂量的比值；
根据所述比值所在区间，选择相应的音量输出控制曲线；
根据所述噪声声压级和选择的所述音量输出控制曲线，确定第三安全声压级。
2.如权利要求1所述的调节耳机音量的方法，其特征在于，根据所述音频数字信号计算所述耳机的输出声压级，包括：
获取所述耳机的频率响应曲线；
根据所述频率响应曲线，对所述音频数字信号进行频响加权处理，得到所述音频数字信号经过所述耳机后相对于鼓膜参考点的原始声压级；
根据选择的频率计权方式，对所述相对于鼓膜参考点的原始声压级进行频率计权，获得所述耳机在人耳鼓膜处的输出声压级；
所述频率计权方式包括A计权、B计权、C计权或线性计权。
3.如权利要求2所述的调节耳机音量的方法，其特征在于，得到所述音频数字信号经过所述耳机后相对于鼓膜参考点的原始声压级之后，还包括：
将相对于鼓膜参考点的原始声压级转换为散射场下的原始声压级；
根据选择的频率计权方式，对所述散射场下的原始声压级进行频率计权，获得所述耳机在散射场下的输出声压级。
4.如权利要求2或3所述的调节耳机音量的方法，其特征在于，根据所述环境噪声信号计算噪声声压级，包括：
采用相同的所述频率计权方式，对所述环境噪声信号进行频率计权，得到噪声声压级。
5.如权利要求1所述的调节耳机音量的方法，其特征在于，根据所述安全声压级调整所述输出声压级，包括：
判断所述输出声压级是否小于或等于所述安全声压级；
若否，经过预设启动时间，将所述输出声压级逐渐压缩到所述安全声压级，得到被压缩声压级；
若是，判断上一帧音频数字信号的输出声压级是否被压缩，是则经过预设释放时间，将所述被压缩声压级逐渐恢复到所述输出声压级，否则不调整所述输出声压级。
6.一种调节耳机音量的装置，其特征在于，包括：
音频信号获取模块，用于获取输入到耳机的音频数字信号；
噪声信号获取模块，用于获取环境噪声信号；
声压级分析模块，用于根据所述音频数字信号计算得到所述耳机的输出声压级；还用于根据所述环境噪声信号计算得到噪声声压级；
声剂量分析模块，用于根据所述输出声压级计算耳机在预设时间内的已使用声剂量；
输出声压级控制模块，用于根据所述噪声声压级，获取相应的安全声压级，并根据所述安全声压级调整所述输出声压级；所述输出声压级控制模块包括：环境确定单元、安全声压级确定单元；
所述环境确定单元用于根据所述噪声声压级，确定听音环境，所述听音环境包括安静环境、日常环境和强噪音环境；
所述安全声压级确定单元用于：当所述听音环境为安静环境，则所述安全声压级为第一安全声压级；当所述听音环境为日常环境，则根据所述噪声声压级与预设线性关系，确定第二安全声压级，所述预设线性关系为噪声声压级与安全声压级的线性关系；当所述听音环境为强噪音环境，根据所述噪声声压级和所述已使用声剂量，确定第三安全声压级；
所述根据所述噪声声压级和所述已使用声剂量，确定第三安全声压级，包括：
计算所述已使用声剂量与所述预设时间内的参考声剂量的比值；
根据所述比值所在区间，选择相应的音量输出控制曲线；
根据所述噪声声压级和选择的所述音量输出控制曲线，确定第三安全声压级。
7.一种耳机，其特征在于，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序；
所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。
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