TW201532450A - 用於聽力防護具的適應性頻率響應、適應性自動位準控制、與處理無線電通信 - Google Patents

用於聽力防護具的適應性頻率響應、適應性自動位準控制、與處理無線電通信 Download PDF

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Mathias Oscar Hemberg
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Abstract

本發明提供一種聽力保護裝置。該聽力保護裝置可包括一揚聲器以轉送聲音(諸如交談)給受聽力保護的使用者。該聽力保護裝置可包括一電子封裝，該電子封裝可濾除非所欲的聲音，諸如以改善使用者聽到其周圍交談的能力，而仍然保護使用者的耳朵。

Description

用於聽力防護具的適應性頻率響應、適應性自動位準控制、與處理無線電通信
人處於大聲或噪音環境時，經常配戴聽力保護設備。聽力保護設備可減少使用者耳朵所暴露的雜音量。在某些情況中，使用者可能想要聽到來自身邊的人的某些雜音，諸如交談或指令。如果使用者正配戴聽力保護設備，可能不容易或不可能聽到這些所欲的雜音。因此，有需要使聽力保護設備的使用者在仍能夠聽到某些外部雜音的同時，又仍減少大聲或非所欲的雜音。
聽力保護耳機外部的聲音可經由耳機上的一或多個麥克風而輸入。環境的外部聲音或背景雜音可經監測、分析及過濾，使得耳機的使用者更能聽到人聲。
在一實例中，一用於聽力保護之設備包括一麥克風，其係設置於該設備上。該麥克風係經組態以從環境拾取一輸入聲波並將該輸入聲波轉換成一傳入信號。該設備亦包括一處理器，其係經組態 以應用一帶通濾波器於該傳入信號以產生一輸出信號。該設備可進一步包括一揚聲器，其係設置於該設備上。該揚聲器係經組態以產生來自該處理器之該輸出。由該處理器所應用的該帶通濾波器係從複數個帶通濾波器中選擇出。該帶通濾波器的該選擇係基於該傳入聲波的一平均振幅。較大振幅的該等帶通濾波器中之至少一者比較小振幅的該等帶通濾波器中之至少一者係更為狹窄地集中在一選定的頻率範圍上。
在一實例中，一用於聽力保護之設備包括一麥克風，其係設置在該設備上且係經組態以從環境拾取一輸入聲波並將該輸入聲波轉換成一傳入信號。該設備亦包括一處理器，其係經組態以應用一帶通濾波器於該傳入信號，其中該帶通濾波器的一輸出信號之頻率取決於該傳入信號的一振幅而變化。亦組態程序以執行兩步驟中之一者。第一選項係：當輸入的振幅超過一脈衝偵測臨限值時偵測一脈衝雜音，當偵測到一脈衝雜音時，便抑制輸出達一段時間，其中該抑制時段取決於使用者選定的一音量位準設定值。第二選項係：當音頻裝置輸入低於一閘臨限值時，使一自動位準控制器的增益保持定值，且當該輸出將會高於一ALC最大位準時，便將該輸出降低至該ALC最大位準。該設備亦包括一揚聲器，其係設置在該設備上，該揚聲器係經組態以產生來自該處理器之該輸出。
在一實例中，一用於聽力保護之設備包括：用以從一環境拾取一輸入聲波之構件；用以將該輸入聲波轉換成一傳入信號之構件；用以從複數個帶通濾波器中選擇出一帶通濾波器之構件；用以應 用該選定帶通濾波器於該傳入信號以產生一輸出之構件；以及用以將該輸出轉換成一輸出聲波之構件。該帶通濾波器係基於該傳入聲波的一平均振幅而從複數個帶通濾波器中選擇出。較大振幅的該等帶通濾波器係更為狹窄地集中在一頻率範圍上。
100‧‧‧耳機
102‧‧‧耳罩
104‧‧‧頭帶
106‧‧‧封環
108‧‧‧麥克風
110‧‧‧旋鈕
112‧‧‧輸入連接
214‧‧‧電池安裝區
216‧‧‧電池蓋
218‧‧‧揚聲器
320‧‧‧電子封裝
322‧‧‧耳朵
326‧‧‧初始帶通濾波器
328‧‧‧位準數化器
330‧‧‧位準處理器
332‧‧‧增益控制器；適應性頻率響應(AFR)濾波器；濾波器模組
334‧‧‧音量控制
336‧‧‧放大器
424‧‧‧第一低頻
426‧‧‧第一高頻
528‧‧‧第二低頻
530‧‧‧第二高頻
632‧‧‧第三低頻
634‧‧‧第三高頻
710‧‧‧增益控制器；增益控制模組
711‧‧‧放大器
712‧‧‧前饋路徑
713‧‧‧反饋路徑
836‧‧‧輸入
837‧‧‧線條
838‧‧‧脈衝偵測臨界值
839‧‧‧平均背景雜音位準
840‧‧‧點
841‧‧‧最大ALC增益
842‧‧‧點
844‧‧‧回聲最小臨界值
846‧‧‧點
850‧‧‧點
852‧‧‧箭號
854‧‧‧箭號
910‧‧‧增益控制器；增益控制模組
914‧‧‧放大器
916‧‧‧適應性位準控制(ALC)模組
918‧‧‧音量控制
1036‧‧‧輸入
1037‧‧‧線條
1038‧‧‧脈衝偵測臨界值
1039‧‧‧平均背景雜音位準
1040‧‧‧點
1041‧‧‧最大增益；ALC增益
1043‧‧‧增益
1045‧‧‧增益
1047‧‧‧增益
1070‧‧‧參考線
1072‧‧‧參考線
1074‧‧‧參考線
1248‧‧‧閘極臨界值
1249‧‧‧輸入
1250‧‧‧ALC位準
1251‧‧‧參考線
1252‧‧‧靜音或低雜音
1254‧‧‧聲音；部分
1256‧‧‧靜音或低雜音
1258‧‧‧聲音；部分
1259‧‧‧部分
1260‧‧‧靜音或低雜音
1262‧‧‧靜音或低雜音；聲音；部分
可連同下列圖式而更完整了解本發明，其中：圖1為根據一實施例之耳機的透視圖。
圖2為根據一實施例之耳機的透視圖。
圖3為根據一實施例之一程序的方塊圖。
圖4為根據一實施例之音頻濾波器行為的圖表。
圖5為根據一實施例之音頻濾波器行為的圖表。
圖6為根據一實施例之音頻濾波器行為的圖表。
圖7為根據一實施例之一程序的方塊圖。
圖8為根據一實施例之音頻濾波器行為的圖表。
圖9為根據一實施例之一程序的方塊圖。
圖10為根據一實施例之音頻濾波器行為的圖表。
圖11為根據一實施例的方塊圖。
圖12為根據一實施例之音頻濾波器行為的圖表。
雖然本發明可能有各種修改與替代形式，但其細節已藉由實例與圖式顯示，且將詳細描述。然而，應瞭解，本發明未侷限於所描述的具體實施例。相反地，本發明旨在涵蓋落於本發明的精神與範疇內之修改例、均等例、與替代例。
本文中所述的本發明之實施例並非旨在為詳盡的或將本發明侷限於以下詳細說明中所揭露的確切形式。而是，該等實施例係經選擇及說明，使得所屬技術領域中具有通常知識者能夠理解及了解本發明的原理和實施。
本文中所提到的所有公開案及專利特此以引用方式併入本文中。本文所揭示的公開案及專利僅係為其揭露而提供。本文的任何資訊，不應被解讀為承認發明人不具有在時間上先於任何公開案及/或專利之權利，包括本文所引用的任何公開案及/或專利。
圖1為耳機100的透視圖。在一實施例中，耳機100可包括一耳罩102與一頭帶104。耳機100可包括兩個耳罩102。頭帶104可耦合一第一耳罩102與一第二耳罩102。當耳機100在使用中時，頭帶104可為弧形，諸如以延伸於使用者的頭頂上方。頭帶104可為撓性，諸如在使用者配戴耳機100時，允許使用者從第二耳罩102展開第一耳罩102。頭帶104可包括墊部，以使至少部分符合使用者的頭部形狀並增加使用者的舒適度。
耳罩102經組態以適配於至少部分使用者的耳朵周圍，且在使用時，係設置在使用者頭部的側邊。耳罩102界定一腔體。該腔體經組態以當使用者配戴耳機100時，讓使用者的耳朵(人耳)適配於其內。耳罩102可包括一封環106。封環106可為環形，諸如以使延伸於使用者的耳朵周圍。封環106可為撓性並能符合使用者的頭部形狀。封環106可提供耳罩102與使用者頭部間的密封，諸如以使 減少傳達至使用者耳朵的雜音或聲波量，藉此至少部分保護使用者的耳朵不受外部雜音的影響。封環106可包括皮革、布料、橡膠、塑膠、或聚合物，諸如聚胺甲酸酯。
在一替代實施例中，耳機可包括一外罩，其係經組態以至少部分適配於使用者耳朵的外部內，諸如在耳廓或耳殼之一部分內。在一實施例中，耳機可包括兩個外罩，諸如一右外罩，其係經組態以至少部分適配於使用者右耳內；以及一左外罩，其係經組態以至少部分適配於使用者左耳內。在一實施例中，右外罩與左外罩可實質上相同，使得右外罩可結合左耳使用，且左外罩可結合右耳使用。
耳機100可包括一麥克風108。在一實施例中，耳罩102之一或兩者可包括一麥克風108。在一實施例中，兩個耳罩102之每一者上有一麥克風108。在一實施例中，耳罩102之一或兩者上可有多於一個的麥克風108。在一實施例中，一或多個麥克風108定位於耳機100上的其他位置處。麥克風108可係設置在耳罩102之相對於腔體之外表面上。麥克風108可從周圍環境拾取聲音與雜音。麥克風108可為***物(inset)，使得麥克風108不延伸超過耳罩102的外表面。在具有兩個耳罩102之一實施例中，每一耳罩102可包括一麥克風108。在具有兩個耳罩102之另一實施例中，只有一耳罩102包括一麥克風108。在具有兩個耳罩102之另一實施例中，一麥克風108係安置在一頭帶部分上。麥克風108所拾取(pick up)的雜音和聲音可透過耳罩102之腔體內的一揚聲器轉送給使用者。
耳罩102之一者可包括一旋鈕110。使用者可轉動旋鈕110來控制耳機100的電子組件，諸如以「開啟」或「關閉」電子組件；或者增加或降低耳罩102內揚聲器的音量。
耳罩102可包括一輸入連接112。輸入連接112可允許使用者連接一外部音頻裝置至耳機100中，諸如AM/FM收音機、雙向無線電、MP3播放器、行動電話、或類似物。使用者可透過耳罩102內設置的一或多個揚聲器收聽外部音頻裝置。在一實施例中，輸入連接112可接納3.5mm音頻輸入。在一實施例中，外部音頻裝置可透過無線連接(諸如藍牙連接)而連接至耳機100。在一實施例中，外部音頻裝置可內建於耳機100中或與耳機100整合為一體。
儘管存在有對使用者頭部形成密封之耳罩，某些聲波仍會通過骨頭及使用者頭骨的開放空間而傳達至耳道，諸如通過頭蓋骨、嘴或鼻子。某些聲波通過密封環、耳罩、或其他實體機構而來。行進通過這些其他通道的聲音位準(稱為漏聲)不會因耳上或耳內配戴聽力保護設備(諸如耳機100或耳塞)而降低。因此，即使配戴充足的聽力保護設備，仍將聽到部分聲音為傳導通過這些其他通道之漏聲，使得不會聽到如同傳導通過環境至耳朵之聲音般的相同聲音。因為通過頭骨的漏聲仍將傳達至耳道，故可達成之最大減少量約為40dB，此假設為完美聽力防護具。如果聲音高於40dB，即使配戴聽力保護設備，聲音仍將會傳達至耳道。典型的槍擊聲分貝(decibel)位準約為149dB(一般介於140dB至170dB之間)。
一般公認耳朵所接收的安全聲音位準為在8小時的平均下約85dB，但在不同情境下以及在不同時段的平均下由政府機構、醫療單位或其他實體所認定為安全的聲音位準會有所不同，諸如80dB、90dB或100dB。同樣地，一般公認耳朵所接收的安全聲音安全位準為114dB之瞬時位準，但在不同情境下以及由不同實體所認定為安全的位準亦會有所不同，諸如100dB、110dB、或120dB。在決定使用耳機100之耳罩內的揚聲器所欲產生之聲音位準時可解釋漏聲的發生。例如，可分配安全聲音位準之一部分被接收為漏聲，然後揚聲器所產生的聲音則將分配到安全聲音位準的另一部分。在一實例中，分配安全聲音位準之一半被接收為漏聲。分貝標度是對數標度，因此聲音位準中的每3dB降會使傳入雜音減半。使用之實例係85dB的安全聲音位準與50%的漏聲分配，一個做法是將一半(82dB)分配於漏聲，而另一半(82dB)的最大值則由揚聲器提供。在此實例中，揚聲器的輸出將被限制在82dB。
以不同於圖1所顯示的透視角度，在圖2中顯示耳機100的透視圖。耳罩102可包括一電池室214。電池室214可容納一或多個電池。電池可用以對耳機100的電子組件供電。在一實施例中，複數個AAA電池可係設置在電池室214內。在一實施例中，耳機100可使用鋰離子電池、AA電池、可充電電池、非可充電電池、或這些不同電池的組合。一電池蓋216可至少部分圍封電池室214。電池蓋216可經組態以在想要拿取電池時從耳機100取下，諸如以更換電池。
每一耳罩102可包括一揚聲器218。揚聲器218可產生一輸出，諸如一聲波。每一麥克風108所拾取的傳入聲音與雜音可經處理，諸如以除去至少一些雜音及透過揚聲器218產生一輸出。如本文中所使用，用語「聲音(sound)」係指所欲的音頻(audio)資訊，而用語「雜音(noise)」係指非所欲的音頻資訊。揚聲器218可提供聲音給使用者，諸如所欲的音頻。所欲的音頻可包括交談、指令、警告或其他溝通，諸如兩人間的溝通。來自每一麥克風的輸入可經處理以除去至少一些雜音，諸如非所欲的雜音。非所欲的雜音可包括機械雜音、來自通風系統的雜音、遠處交談聲、脈衝雜音、研磨聲、銳音、引擎雜音、槍擊聲、***聲和其他類似雜音。
揚聲器218可轉送(replay)由麥克風108所拾取之周圍環境的聲音。揚聲器218可轉送來自從輸入連接112所連接的一外部音頻裝置的聲音。出自揚聲器218的輸出可限制在一最大輸出位準，諸如以保護使用者的耳朵。在不同實施例中，由於來自麥克風的聲音，出自揚聲器218的最大輸出位準可為至少80dB(A)、不多於90dB(A)、至少70dB(A)、不多於100dB(A)、及這些限制的組合。在一實施例中，不論使用者將音量調整至多高，當周圍聲音位準低於106dB(A)時，出自揚聲器218的輸出限制在82dB(A)。在一實施例中，不論使用者將音量調整至多高，當周圍聲音位準低於106dB(A)時，出自揚聲器218的輸出限制在85dB(A)。在一實施例中，不論使用者將音量調整至多高，出自揚聲器218的輸出限制在82dB(A)。在一實施例中，不論使用者將音量調整至多高，出自揚聲器218的輸出 限制在85dB(A)。在一實施例中，當一外部音頻裝置連接至輸入連接112時，出自揚聲器218的輸出可被限制在82dB(A)。由麥克風108所拾取的聲音可先經處理，再經產生為自揚聲器218的輸出。該處理可諸如藉由減少背景雜音、抑制脈衝雜音或使一輸入位準保持不變而提高使用者所聽到的品質或清晰度。在兩個耳罩102之每一者皆有一麥克風108的一實施例中，由一單一處理器來處理傳入聲音與雜音。在兩個耳罩102之每一者皆有一麥克風108的另一實施例中，由應用相同演算法的不同處理器來處理傳入聲音與雜音。
在另一實例中，如本文描述具有一或多個處理功能之一聽力防護具係使用耳內結構而不是耳上罩式結構。在此一實例中，可使用一耳塞結構來減少傳達至內耳的聲波。一揚聲器可定位於耳內結構中朝向內耳的一部分上，且一或多個麥克風經定位於耳內結構中朝向使用者環境的一部分上。
本文所描述的個別特徵可存在於各種不同實施例中。且，本文所描述的個別特徵之組合可存在於各種不同實施例中。在一實施例中，一耳機100可包括一適應性(adaptive)頻率響應。在一實施例中，一耳機100可包括適應性自動位準控制衰變(decay)/保持(hold)/釋放(release)時序。在一實施例中，一耳機100可包括一外部輸入用的閘控(gated)ALC。在一實施例中，一耳機100可包括一適應性頻率響應與適應性自動位準控制衰變/保持/釋放時序。在一實施例中，一耳機100可包括一適應性頻率響應與一外部輸入用的閘控ALC。在一實施例中，一耳機100可包括適應性自動位準控制衰變/保持/釋放時序 與一外部輸入用的閘控ALC。在一實施例中，一耳機100可包括一適應性頻率響應、適應性自動位準控制衰變/保持/釋放時序、與一外部輸入用的閘控ALC。
適應性頻率響應
耳機100外部的雜音與聲音可由麥克風108輸入。在一微處理器上所執行的一第一演算法持續處理外部的雜音與聲音。第一演算法可分析外部雜音與聲音，諸如以判定外部雜音與聲音的位準或振幅。在分析外部雜音與聲音後，第一演算法可應用數個數位濾波器之一者於傳入聲音，以減少外部雜音。隨著外部雜音與聲音的振幅增加，濾波器可逐漸地集中在人聲的頻率上。減少頻寬或集中在人聲的頻率上可改善語音對雜音比，以及在出現外部雜音時，改善口述指令和交談的語音可理解性。
聲音可由麥克風所拾取且透過揚聲器轉送給使用者。耳機100可包括一電子封裝。該電子封裝可應用一第一演算法於麥克風所拾取的聲音。圖3顯示根據一實施例之電子封裝320的方塊圖。電子封裝320可設置在一耳罩102內。在一實施例中，每一耳罩102在內部設置有一電子封裝320。在一實施例中，只有一耳罩102在內部設置有一電子封裝320，且該電子封裝係諸如經由行進通過頭帶至耳機相反側上的耳罩之一電線而與另一耳罩相連通。電子封裝320可包括一初始帶通濾波器326、一位準數化器328、一位準處理器330、一增益(gain)控制器332、一音量控制334、及一放大器336。
一般而言，耳機100可諸如藉由在耳罩102與使用者的頭部周圍提供密封而減少使用者所聽到的聲音量。在一些環境中，使用者可能會想要聽到比使用者因耳罩102與使用者頭部間的密封所能聽到更多的周圍環境音。麥克風108可從周圍環境拾取聲音且將聲音諸如透過揚聲器218而轉送至使用者的耳朵322。
電子封裝320可諸如藉由減少非所欲的聲音或增加所欲的聲音，而幫助改善轉送至使用者的聲音品質。電子封裝320可將一類比輸入轉換成一數位信號。電子封裝320可減少或至少部分濾除背景雜音。電子封裝320可使揚聲器的輸出集中於一所欲頻率，諸如人聲的頻率範圍。
在一實施例中，可在大聲環境諸如射擊場中使用耳機100。使用者可配戴耳機100來保護其耳朵避免大聲的雜音。由麥克風108所拾取的聲音可經電子封裝320處理，諸如以減少或至少部分濾除非所欲或大聲的雜音，且增加或放大所欲的雜音。在各種實施例中，耳機100可包括兩個麥克風108，諸如每一耳罩上有一麥克風。在一實施例中，來自每一麥克風的輸入係經一電子封裝320處理，並且接著提供至與該麥克風相關聯的揚聲器。因此，來自右麥克風的輸入係經一電子封裝處理並提供至右揚聲器，而來自左麥克風的輸入係經一電子封裝320處理並提供至右揚聲器。在另一實施例中，經電子封裝320處理的輸入可為兩個麥克風108的一平均。電子封裝320可包括一雜音偵測器與一帶通濾波器。在一實施例中，電子封裝320可包括複數個帶通濾波器。演算法可分析外部雜音且應用數個適當帶通 濾波器之一者。可基於來自麥克風之輸入的聲音位準而決定用以過濾來自麥克風的輸入之帶通濾波器。帶通濾波器可基於一平均振幅而選擇出。
用以選擇帶通濾波器的平均振幅能以許多不同方式判定。在一實施例中，平均振幅為來自二或多個麥克風之每一者的輸入之一平均。例如，平均振幅可為來自設置在一第一耳罩上的一第一麥克風與設置在一第二耳罩上的一第二麥克風的輸入之一平均。在一實施例中，可先對來自一麥克風的每一輸入求均方根，然後求其與來自其他麥克風的其他均方根輸入之平均。在一替代實施例中，可對來自該等麥克風之每一者的輸入求平均且然後求均方根。在一替代實施例中，可諸如藉由將輸出設定為輸入之最大值而組合來自麥克風的輸入。
在一實施例中，用於選擇帶通濾波器的平均振幅可為經時間平均的(time-averaged)，諸如以避免濾波器的快速變動。在一實施例中，電子封裝320可包括增加遲滯(hysteresis)，諸如以避免在濾波器間的快速切換(即使具有時間平均)。在一實施例中，電子封裝可在三個帶通濾波器中選擇出一者，以應用於來自麥克風的輸入。在一實施例中，電子封裝可在五個帶通濾波器中選擇出一者，以應用於來自麥克風的輸入。可能自其他數量的帶通濾波器中選擇帶通濾波器。
在一實施例中，當傳入聲音的位準小於一第一臨限值時，可應用一第一帶通濾波器。當傳入聲音大於第一臨限值、但低於一第二臨限值時，可應用一第二帶通濾波器。當傳入聲音大於第二臨 限值時，可應用一第三帶通濾波器。在一實施例中，第一臨限值可在85dB(A)。在一實施例中，第二臨限值可在100dB(A)。在一替代實施例中，第一臨限值可為65dB(A)且第二臨限值可為80dB(A)。
在一實施例中，可納入一單一可變濾波器。單一可變濾波器可改變基於輸入的振幅而濾波的頻率。在此實施例中，隨著輸入的振幅增加，濾波器可逐漸地集中在接近人聲的典型頻率範圍的較窄頻率範圍上。
圖4至圖6在垂直軸上顯示三個不同帶通濾波器之每一者的輸出位準且在水平軸上顯示其輸出頻率。該等帶通濾波器之每一者可集中在所欲的頻率，諸如包括人聲的頻率範圍。如圖4至圖6所示，第一帶通濾波器(顯示在圖4)可集中在比第三帶通濾波器(顯示在圖6)更廣之一頻率範圍上。
圖4顯示可在聲音位準低於第一臨限值時應用之第一帶通濾波器的示意圖。第一帶通濾波器可濾除低於第一低頻424與高於第一高頻426的頻率。諸如若使用者想要聽到其他人的聲音，在第一低頻424與第一高頻426間的頻率可包括人聲的普通頻率。在一實施例中，第一低頻424可為100Hz。在一實施例中，第一高頻426可為10KHz。
圖5顯示可在聲音位準高於第一臨限值且低於第二臨限值時應用之第二帶通濾波器的示意圖。第二帶通濾波器可濾除低於第二低頻526與高於第二高頻530的頻率。諸如若使用者想要聽到其他人的聲音，在第二低頻528與第二高頻530間的頻率可包括人聲的普 通頻率。在一實施例中，第二低頻528可為300Hz。在一實施例中，第二高頻530可為5KHz。第二帶通濾波器可具有比第一帶通濾波器更窄之一範圍(在低頻點與高頻點間的差異)，諸如以集中在較大聲環境中更為所欲之一頻率範圍上。
圖6顯示可在聲音的位準高於第二臨限值時應用之第三帶通濾波器的示意圖。第三帶通濾波器可濾除低於第三低頻632與高於第三高頻634的頻率。諸如若使用者想要聽到其他人的聲音，在第三低頻632與第三高頻634間的頻率可包括人聲的普通頻率。在一實施例中，第三低頻632可為300Hz。在一實施例中，第三高頻634可為3KHz。第三帶通濾波器可具有比第二帶通濾波器更窄之一範圍(在低頻點與高頻點間的差異)，諸如以集中在較大聲環境中更為所欲之一頻率範圍上。
在一實施例中，從中選擇出一者之該複數個帶通濾波器可包括一強調濾波器，諸如犧牲低頻而強調高頻的一濾波器(顯示在圖6)。在一實施例中，相較於較低頻的輸出位準，第三帶通濾波器可增加在第三低頻632與第三高頻634間的頻率之至少一部分的輸出位準。如圖6所示，頻率之一部分可在具大聲背景雜音的環境中被放大，諸如以有助於使用者聽到語音(通常與人聲相關聯的頻率)。在一實施例中，300Hz的信號可減少6-7dB(A)，3KHz的信號可增加6-7dB(a)，而1KHz的信號可維持不變。
第二低頻可大於或等於第一低頻。第三低頻可大於或等於第二低頻。第二高頻可小於或等於第一高頻。第三高頻可小於或等 於第二高頻。第二低頻與第二高頻可在第一低頻至第一高頻的範圍內。第三低頻與第三高頻可在第二低頻至第二高頻的範圍內。應注意，一類似型態可能在以下情形中產生：其中所應用之帶通濾波器係從一帶通濾波器群組中做出選擇，該群組包括多於或少於三個的帶通濾波器，諸如兩個帶通濾波器、四個帶通濾波器、五個帶通濾波器、或六個帶通濾波器。或者，可納入一單一可變濾波器。在各種實施例中，一帶通濾波器可包括與一低通濾波器串聯的一高通濾波器。
請參照回圖3，在圖3的實例中，出自麥克風108的輸出係顯示為饋入初始帶通濾波器326。在一實例中，一類比轉數位信號轉換器(未圖示)係位在麥克風108與初始帶通濾波器326之間。初始帶通濾波器326使信號的頻率變窄(narrow)以除去極度低端與高端之頻率。在圖3的實例中，帶通濾波器326的輸出饋入位準數化器328與適應性頻率響應(AFR)濾波器332兩者中。位準數化器328將信號的位準輸出至位準處理器330。位準處理器330判定將應用不同帶通濾波器中之哪一者且提供該資訊給濾波器模組332。濾波器模組332接著應用特定帶通濾波器於輸入自初始帶通濾波器326的信號。經濾波的信號接著被輸入至音量控制334。基於來自使用者所控制之音量旋鈕之設定的輸入，音量控制334藉由放大器336提供適當增益量。最後，信號傳達至揚聲器218。經描述為電子封裝320之一部分的許多組件能以在一微處理器上所執行的演算法而提供，包括位準數化器328、AFR濾波器332、與位準處理器330。
適應性自動位準控制衰變/保持/釋放時序
一脈衝雜音(諸如一槍擊聲)的位準與持續時間及其回聲可由在一微處理器上所執行的一第二演算法持續監測。第二演算法可分析脈衝雜音的位準與持續時間，且可調整雜音抑制的長度以最大化所減少的初始脈衝，然後將該抑制減少到可遮蔽脈衝雜音及其反射的最低位準。抑制脈衝雜音及其反射可諸如在使用者正在常見高脈衝雜音與反射的一室內範圍進行射擊時改善使用者之體驗。
脈衝聲音(諸如一槍擊聲)可由麥克風所拾取且透過揚聲器轉送給使用者。耳機100內的電子封裝320可應用一第二演算法於麥克風所拾取的脈衝聲音。圖7顯示根據一實施例之電子封裝320的方塊圖。電子封裝320可包括一初始帶通濾波器326、一位準數化器328、一位準處理器330、一增益控制器710、一放大器711、一音量控制334、與一放大器336。在一實施例中，電子封裝320可包括兩個放大器，諸如位在一類比轉數位轉換器(未圖示)前面之一前端放大器(亦未圖示)。這兩個元件可定位在麥克風108與初始帶通濾波器326之間。電子封裝320亦可包括位在轉換器後面之一數位信號處理器。在將聲音轉換為數位之前，前端放大器(未圖示)可放大聲音，諸如以確保在完整頻率範圍內準確轉換。在一實施例中，電子封裝320可包括一前饋路徑712。在一實施例中，電子封裝320可包括一反饋路徑713。
一般而言，耳機100可諸如藉由利用耳罩102在使用者耳朵322周圍提供密封而減少傳達至使用者耳朵的聲波量。如前述， 在一些環境中，使用者可能會想要聽到比使用者因受到耳機100所提供的保護所能夠聽到更多的周圍環境音。麥克風108可從周圍環境拾取聲音並諸如透過揚聲器218而將聲音轉送至使用者的耳朵322。不過，並不是所有由麥克風所拾取的聲音皆為所想要的，諸如脈衝雜音。電子封裝320可抑制該等脈衝雜音中之至少一些。
脈衝雜音的抑制可包括兩個元素：(1)抑制量以及(2)信號受抑制的時間量。在一實施例中，諸如若增益在抑制期間始終設定為零，則對於所有脈衝雜音之抑制量可為一標準抑制量。在一實施例中，抑制量可取決於在一具體使用階段期間的一先前或第一脈衝雜音的位準。例如，高於一第一位準而低於一第二位準之脈衝雜音會造成隨後的脈衝雜音所受到的抑制會小於高於一第二位準之脈衝雜音的抑制。抑制量可在整個抑制時間過程有所不同。例如，當脈衝雜音為最大聲時，在抑制時間的開始時可有較大的抑制，而當反射/回聲不是那麼大聲時，在稍後的抑制時間內會有較小的抑制。圖8顯示一脈衝雜音的一輸入836、與由麥克風所拾取之脈衝雜音的數個回聲的簡化示意圖。如圖8所示，最大ALC增益841會受到脈衝與抑制時間的影響。最大ALC增益841在抑制時間期間會逐漸地增加，以符合線條837所表示的回聲衰變率。在一實施例中，在抑制時間期間的ALC增益841的增益率可能呈現為片段，諸如100毫秒或50毫秒之片段。在一實施例中，該等片段之至少一些可為不同時間量。
脈衝雜音受到抑制的時間量可隨著使用耳機的狀況而改變。電子封裝320可諸如在前端放大器或數位信號處理器處改變抑制 時間的長度。在一實施例中，脈衝受到抑制的時間長度可與所設定的揚聲器音量有關，如下文參照圖9和圖10的討論。輸入836可隨著多種因素而改變，諸如產生聲音的武器類型與使用耳機的環境(例如室內、戶外、房間大小、房間幾何形狀、房間材料等)。極長射擊範圍將會有較長的回聲時間，而較短射擊範圍將會有較短的回聲時間。牆壁的角度亦將影響回聲特性。當輸入836到達脈衝偵測臨限值838時，輸入可經界定為具有一脈衝雜音。在一實施例中，一輸入雜音可藉由傳入聲波的能量之量經界定為一脈衝。傳入聲波具有一振幅與一時間長度，藉此界定能量之量。
脈衝偵測臨限值838的位準可設定在低於麥克風的飽和位準。在一實施例中，麥克風的飽和位準可為130dB(A)，而脈衝偵測臨限值838可設定在120dB(A)。脈衝之每一回聲的位準可以線條837所示速率而衰變。第一回聲將會低於脈衝的位準。同樣地，除非麥克風拾取一額外脈衝，否則隨後回聲之每一者可為較低位準。
麥克風可持續拾取背景雜音。平均背景雜音可由平均背景雜音位準839所表示。一脈衝的界定可與平均背景雜音位準有關。在一實施例中，脈衝偵測臨限值可為120dB。在一些實施例，平均背景雜音可為至少50dB且不多於70dB。在一實施例中，當平均背景雜音超過一指定位準(諸如85dB)時，抑制時間量可設定在最大時間量。
輸入836在點840處到達脈衝偵測臨限值838。在點842以前，輸入836係高於脈衝偵測臨限值838。箭號852表示脈衝 不再高於脈衝偵測臨限值838的時間。即使麥克風在低於脈衝雜音位準的點處為飽和，仍可測量在點840和點842之間的時間量以判定脈衝雜音的位準。在點840和點842之間的時間量係與脈衝雜音的大聲程度成比例，使得一較大聲的脈衝雜音在點840和點842之間所具有的時間將多於一較安靜的脈衝雜音。在一實施例中，該比例係假設為非線性的。一脈衝雜音的回聲或反射亦可與點840和點842之間的時間成比例，使得在點840和點842之間的更多時間等於較大聲的回聲，且因此使用一較長的抑制時間。在一實施例中，抑制時間可與脈衝雜音的位準相關，使得具一較高位準的一脈衝雜音需要一較長的抑制時間。
系統可具調適性，使得該系統基於使用耳機的環境而改變抑制時間。例如，一第一房間可有不同於一第二房間的反射特性。在一第一房間中，一抑制時間250毫秒可足以抑制脈衝雜音及其反射，而在一第二房間中，一抑制時間250毫秒可能無法抑制反射。
可將一回聲最小臨限值844設定在其中峰值低於設定位準的回聲不再是非所欲之一位準處，諸如以界定最後回聲。回聲最小臨限值844可基於平均背景雜音位準而改變。在一實施例中，回聲最小臨限值844是比平均背景雜音位準839大上15dB。輸入836與回聲最小臨限值844最後相交於點846處。從點842至點846的時間可取決於周圍環境的特性。抑制時間可從點840開始，且結束於點846處，諸如以包括脈衝雜音以及脈衝雜音中高於回聲最小臨限值844的反射。抑制時間可增加及減少，以在使用階段期間基於先前脈衝的分 析或第一脈衝的分析而更準確在點846處結束。代表回聲衰變率的線條837可與回聲最小臨限值最後相交於點850處。箭號854可代表線條837與回聲最小臨限值最後相交處的時間。
抑制時間可不斷更新，使得如果在抑制時間結束之後未偵測到高於回聲最小臨限值之回聲，則可減少抑制時間。如果已減少抑制時間，且在抑制時間結束之後，仍未偵測到高於回聲最小臨限值之回聲，則可進一步減少抑制時間。不過，如果抑制時間結束且在抑制時間結束之後，又偵測到高於最小臨限值之一或多個回聲，則可增加抑制時間。可不斷監測所相交之回聲最小臨限值之最後發生，諸如以持續更新抑制時間。
在一實施例中，如果在抑制時間的一半過後存在高於最小回聲臨限值之回聲，且在抑制時間之後不存在高於最小回聲臨限值之回聲，則抑制時間的長度便可保持不變。如果在抑制時間的一半過後不存在高於回聲最小臨限值之回聲，則可縮短抑制時間。在一實施例中，可縮短抑制時間，使得新的抑制時間等於最後抑制時間減去75%的先前抑制時間減最小抑制時間，例如，新的抑制時間=先前抑制時間-75%(先前抑制時間-最小抑制時間)。
如果在抑制時間後有回聲，則可加長抑制時間。在一實施例中，可加長抑制時間，使得新的抑制時間等於最後回聲中高於回聲最小臨限值之時間。
在一實施例中，抑制時間的長度可重新設定至關閉耳機後的標準長度。在一實施例中，關閉耳機時可儲存抑制時間的長度。 重新開啟耳機時，抑制時間的長度可和關閉耳機並儲存抑制時間的長度相同。在一實施例中，第一抑制時間的長度可與使用旋鈕110所設定的音量位準相關聯。
請參照回圖7，在圖7的實例中，出自麥克風108的輸出係顯示為饋入初始帶通濾波器326中。在一實例中，一類比轉數位信號轉換器(未圖示)係在麥克風108與初始帶通濾波器326之間。初始帶通濾波器326使信號的頻率變窄以除去極度低端與高端之頻率。在圖7的實例中，初始帶通濾波器326的輸出餽入位準數化器328與增益控制模組710兩者中。位準數化器328輸出信號位準至位準處理器330。位準處理器330判定增益控制應如何改變，且提供該資訊給增益控制模組710。增益控制模組710將特定增益改變應用於輸入自初始帶通濾波器326之信號。經改變的信號接著被輸入至音量控制334。基於來自由使用者所控制之音量旋鈕之設定的輸入，音量控制334藉由放大器336提供適當增益量。最後，信號傳達至揚聲器218。經描述為電子封裝320之一部分的許多組件能以在一微處理器上所執行的演算法而提供，包括位準數化器328、增益控制模組710、與位準處理器330。
在圖9和圖10中所例示之一實施例中，抑制時間長度可取決於使用者諸如透過旋鈕110所選定的音量位準。使用者可轉動旋鈕110(顯示在圖2)以調整揚聲器的輸出音量。在一實施例中，如果音量是在最低可能設定，則抑制時間可為最短。如果音量是在最高可能設定，則抑制時間可為最長。在一實施例中，最短抑制時間可為 200毫秒。在一實施例中，最長抑制時間可為400毫秒。在一實施例中，最長抑制時間可為800毫秒。在一實施例中，最長抑制時間可為1秒。在一實施例中，最長抑制時間可為4秒。在一實施例中，抑制時間可從300毫秒至1秒。在一實施例中，預設的抑制時間可為300毫秒。較長和較短抑制時間是可能的且可基於周圍環境而有所不同。
圖9顯示根據一實施例之電子封裝320的方塊圖。電子封裝320可包括一初始帶通濾波器326、一增益控制器910、一放大器914、一音量控制918、與一適應性位準控制(ALC)模組916。在一實施例中，電子封裝320可包括兩個放大器或多個放大器(諸如位在一類比轉數位轉換器之前之一前端放大器)，其中這兩個組件皆定位於麥克風108與初始帶通濾波器326之間。電子封裝320亦可包括位在轉換器後面之一數位信號處理器。在一實施例中，電子封裝320可包括三個放大器。在將聲音轉換為數位之前，前端放大器(未圖示)可放大聲音，諸如以確保在完整頻率範圍內準確轉換。
圖10顯示一脈衝雜音的一輸入1036以及由麥克風所拾取之脈衝雜音的數個回聲的簡化示意圖。如上文參照圖8的討論，輸入1036可隨著許多因素而改變，諸如產生聲音的武器類型與使用耳機的環境。
當輸入1036到達一脈衝偵測臨限值1038時，輸入可經界定為具有一脈衝雜音。脈衝之每一回聲的位準可以線條1037所示速率而衰變。第一回聲將會低於脈衝的位準。同樣地，除非麥克風拾取一額外脈衝，否則隨後回聲之每一者可為較低位準。
圖10的下半部顯示可如何基於脈衝與音量位準來修改最大增益1041的一實例。最大增益1041在抑制時間期間可逐漸地增加(諸如，回聲衰變率的一估計)或以匹配由線條1037所表示的回聲衰變率。在一實施例中，在抑制時間期間的ALC增益1041的增益率可能呈現為片段，諸如100毫秒或50毫秒之片段。在一實施例中，該等片段之至少一些可具有不同時間量。
麥克風可持續拾取背景雜音。平均背景雜音可由平均背景雜音位準1039所表示。一脈衝之界定可係與平均背景雜音位準有關，類似於上文參照圖8的討論。輸入1036在點1040處到達脈衝偵測臨限值1038。
圖10顯示三個不同音量設定的增益。在偵測到一脈衝雜音前，諸如超越脈衝偵測臨限值1038的一輸入(諸如在點1040處)，增益1041可保持不變。一旦偵測到一脈衝，即可減少或抑制增益。在一實施例中，抑制量可逐漸地減少，諸如以在抑制時間過程當中逐漸地使增益返回至其正常位準。增益受抑制的時間長度或抑制量可取決於音量位準。如圖10所示，增益部分1043可係與低音量有關。增益部分1045可係與中音量有關。增益部分1047可係與高音量有關。
在一實施例中，一較高音量選擇造成一較長的抑制時間。如圖10所示，有關中音量的增益部分1045的抑制時間係長於有關低音量的增益部分1043的抑制時間，且短於有關高音量的增益部分1047的抑制時間。
如前述，在某些情境中，一聽力保護耳機將無法阻絕或除去所有聲波使之不為使用者所聽到。某些聲波可透過耳機或透過使用者頭的部位發生漏聲。使用者可能聽到漏聲。在某些情境中，使用者所聽到的漏聲位準相當低，諸如相較於使用者在沒有耳機的情況下所會聽到的位準。
漏聲不會透過本文中所述的任何演算法加以處理或濾波。因此，使用者可聽到某些位準之漏聲。在一些情境中，諸如當回應於偵測到一脈衝雜音而抑制輸出時，漏聲之位準可高於出自揚聲器的輸出之位準。在一實施例中，抑制量可隨抑制時間減少，使得揚聲器的輸出位準實質上類似於抑制時間結束之前的漏聲位準。
在一實施例中，來自一脈衝雜音的漏聲衰變可比揚聲器輸出的衰變更加快速。在一實施例中，諸如當抑制輸出時，漏聲之位準可高於揚聲器輸出之位準。在抑制結束前的時間，較快的漏聲衰變可能造成漏聲的位準到達與揚聲器輸出相同之位準。
漏聲位準實質上等同於出自揚聲器之輸出位準的點可為一平衡點。相較於一高音量選擇，平衡點對於一低音量選擇可更快發生。參考線1070顯示一低音量選擇的平衡位準。參考線1072顯示一中音量選擇的平衡位準。參考線1074顯示一高音量選擇的平衡位準。
請參照回圖9，圖9實例之許多特徵與選項與關於圖3和圖7所描述者係共同的，包括初始帶通濾波器326、一類比轉數位信號轉換器(未圖示)與各種放大器。在圖9的實例中，初始帶通濾波器326的輸出饋入增益控制模組910中，其繼而饋入一放大器914 中。放大器914提供一位準數位化信號給ALC模組916。由使用者所設定的音量控制918亦提供一輸入給ALC模組916。音量控制設定提供衰變時間控制資訊給ALC模組916。ALC模組916接著決定應如何改變增益控制，且提供該資訊給增益控制模組910。增益控制模組910將特定增益改變應用於輸入自初始帶通濾波器326之信號。經改變的信號接著被輸入至放大器914中且接著至音量控制918中。基於來自使用者所控制之音量旋鈕之設定的輸入，音量控制334藉由放大器336提供適當增益量。最後，信號傳達至揚聲器218。經描述為電子封裝320之一部分的許多組件能以在一微處理器上所執行的演算法而提供，包括ALC模組916以及增益控制模組910。
針對外部輸入使用閘控ALC處理無線電通信與其他間歇語音信號
如前述，耳機100可包括一輸入連接112，其經組態以使一外部音頻裝置耦接至耳機100，諸如以讓使用者能透過在耳罩102內的揚聲器218聽到外部音頻裝置的輸出。耳機100可包括一感測器，當一裝置經插接入輸入連接112時，該感測器會通知電子封裝320。當一外部音頻裝置經插接入輸入連接112時，外部音頻裝置提供一音頻裝置輸入信號。在另一實施例中，一音頻裝置可容納在耳罩102之一者內，且可產生一音頻裝置輸入信號。當由這些機構之任一者或以另一方式提供一音頻裝置輸入信號時，可應用一第三演算法於來自外部音頻裝置的音頻裝置輸入信號。音頻裝置輸入信號可經一閘控ALC處理，諸如以避免ALC(如果其非受閘控)受寂靜或極低雜 音之輸入的影響。典型的無線電通信可包括寂靜時段與雜音時段(諸如語音)。如果ALC非為受閘控的，則寂靜時段的輸出可能會非所欲地增加，使得當一語音的一輸入經處理時，其可能比所欲者更為大聲。
圖11顯示可使用一閘控ALC處理音頻裝置輸入的電子封裝的方塊圖。電子封裝320可包括下列之一或多者：一衰減器、一位準數化器、一位準處理器、一增益控制器、以及一放大器336。在一實施例中，增益控制器可為一閘控ALC。
閘控ALC不會受到低於一閘臨限值1248的信號所影響，如圖12所示。如果一音頻裝置輸入信號低於閘臨限值1248，ALC便會將其忽略，使得其將不會影響ALC的輸出。閘臨限值1248可設定在一低值，以確保正常音樂或語音不會受到閘控的影響。在一實施例中，閘臨限值1248可設定為比外部輸入ALC拐點位準(knee level)低20dB。在一實施例中，閘臨限值1248可設定為約-40 dBVrms。
低於ALC位準1250且高於閘臨限值位準1248的一音頻裝置輸入信號可使ALC增益緩慢地增加。在一實施例中，ALC增益之增加率可為2-3dB(A)/秒。在一替代實施例中，ALC增益在一設定時間量(諸如3秒)內增加一設定量。
此外，如果一信號高於ALC位準1250，則可降低信號之位準至低於ALC位準1250。參考線1251可代表ALC增益。在輸入1249的開始處，ALC增益可等同於來自先前序列的ALC增益。
為了判定音頻裝置輸入信號是低於還是高於ALC位準1250，判定音頻裝置輸入信號的一平均振幅。平均振幅能以許多不同方式判定，包括前述有關本文中所討論適應性頻率響應特徵的帶通濾波器選擇程序之方式。在一實施例中，平均振幅是音頻裝置輸入信號的左半部與右半部的一平均。在一實施例中，可對音頻裝置輸入信號的每一部分求均方根，然後求其與來自另一側的均方根輸入之平均。在一替代實施例中，可對來自每一側的輸入求平均且然後求均方根。在一替代實施例中，可諸如藉由將輸出設定為輸入之最大值而組合來自每一側的輸入。
在一實施例中，用於判定外部裝置音頻輸入是高於還是低於ALC位準的平均振幅可為經時間平均的，諸如以避免增益之快速變動。在一實施例中，電子封裝320可包括增加遲滯，諸如以避免在增益位準之間的快速切換(即使具有時間平均)。
圖12顯示來自一音頻裝置(諸如一雙向無線電)的一音頻裝置輸入。音頻裝置的其他實例包括收音機、MP3播放器、CD播放器以及錄音帶播放器。音頻裝置輸入包括寂靜或低雜音1252、1256、1260、1262的部分。寂靜或低雜音的部分不高於閘臨限值1248且因此將不影響閘控ALC。音頻裝置輸入包括雜音的部分，諸如語音1254、1258、1262。雜音的這些部分之位準高於閘臨限值1248。部分1254和部分1262高於閘控臨限值且低於ALC位準1250。這些部分將不受閘控ALC的影響，因為其未高於ALC位準1250。部分1258高於ALC位準1250，且因此可被降低以匹配ALC 位準1250，以避免部分1258的輸出太高。部分1259代表經減少後的部分1258，使得其不超過ALC位準1250。ALC增益將會受到高於ALC位準1250之部分1258的影響，如參考線1251所示。在一實施例中，ALC位準1250可設定在82dB(A)，使得將高於82dB(A)的聲音抑制在82dB(A)。
應注意，如本說明書與隨附之申請專利範圍中所使用，除非內文明確另有所指，否則單數形「一(a、an)」和「該(the)」包括複數個指稱物。因此，例如，對於含有「一化合物」之一組成物之參照包括二或多種化合物之一混合物。亦應注意，除非內文明確另有所指，否則用語「或」在使用時通常包括「及/或」之意涵。
亦應注意，如本說明書與隨附之申請專利範圍中所使用，用語「經組態」係描述經結構化或經組態以執行一具體任務或採用一具體組態之一系統、設備、或其他結構。用語「經組態」可與其他類似用語互換使用，諸如經配置及組態、經結構化及配置、經結構化、經製造及配置、及類似用語。
本說明書中的所有出版物與專利申請案係表示本發明所屬技術領域中通常知識之程度。所有出版物與專利申請案於此以引用方式併入本文中，所引用的程度就如同每一個別出版物或專利申請案係特定且個別地被指明引用般。
本發明已參照各種特定與較佳實施例及技術描述。然而，應瞭解，可進行許多變化與修改，同時仍歸屬於本發明的精神與範疇內。
100‧‧‧耳機
102‧‧‧耳罩
104‧‧‧頭帶
106‧‧‧封環
108‧‧‧麥克風
110‧‧‧旋鈕
112‧‧‧輸入連接

Claims (15)

  1. 一種用於聽力保護之設備，其包含：一麥克風，其經設置於該設備上，該麥克風經組態以從環境拾取一輸入聲波並將該輸入聲波轉換成一傳入信號；一處理器，其經組態以應用一帶通濾波器於該傳入信號以產生一輸出信號；一揚聲器，其經設置於該設備上，該揚聲器經組態以產生來自該處理器之該輸出；其中該帶通濾波器係從複數個帶通濾波器中選擇出，其中該帶通濾波器的選擇係基於該傳入聲波的一平均振幅；其中較大振幅之該等帶通濾波器中之至少一者比較小振幅之該等帶通濾波器中之至少一者係更為狹窄地集中於一選定的頻率範圍上。
  2. 如請求項1之用於聽力保護之設備，其中該複數個帶通濾波器包含三個不同的帶通濾波器。
  3. 如請求項1至2中任一項之用於聽力保護之設備，其中該頻率範圍包含人聲的頻率範圍。
  4. 如請求項1至3中任一項之設備，其包含兩個耳罩，每一耳罩界定一腔體，該腔體經組態以適配於一使用者的耳朵。
  5. 如請求項4之設備，其中一揚聲器經設置於該等耳罩所界定的每一腔體內。
  6. 如請求項1至3中任一項之設備，其包含一外罩，該外罩含有一揚聲器，該揚聲器經組態以適配於一使用者的外耳內。
  7. 如請求項2之設備，其中在低於一第一振幅臨限值使用一第一帶通濾波器，在該第一振幅臨限值與一第二振幅臨限值之間使用一第二帶通濾波器，且在高於該第二振幅臨限值使用一第三帶通濾波器。
  8. 如請求項7之設備，其中該第一振幅臨限值係65dB(A)且該第二臨限值係80dB(A)。
  9. 如請求項1至8中任一項之設備，其中應用於具最大振幅之該等輸入的該帶通濾波器包括放大該信號之至少一部分。
  10. 如請求項1至9中任一項之設備，其中該處理器進一步經組態以：應用一帶通濾波器於該傳入信號，其中該帶通濾波器的一輸出信號之頻率取決於該傳入信號的一振幅而有所不同；以及執行以下之群組中之一者：a.當該輸入的該振幅超過一脈衝偵測臨限值時偵測一脈衝雜音，而當偵測到一脈衝雜音時，便抑制該輸出達一抑制時段，其中該抑制時段取決於該使用者選定的一音量位準設定值；以及b.當一音頻裝置輸入低於一閘臨限值時，使一自動位準控制器的增益保持定值，且當該輸出將會高於一適應性位準控制(ALC)最大位準時，便將該輸出降低至該ALC最大位準。
  11. 如請求項10之設備，其中該抑制時段可為至少200毫秒且不長於4秒。
  12. 如請求項10至11中任一項之設備，其中當一外部音頻裝置連接至該設備時，該微處理器僅保持最小增益。
  13. 如請求項10至12中任一項之設備，其中脈衝偵測臨限值係120dB(A)。
  14. 如請求項10至13中任一項之設備，其中該閘臨限值係設定為低於該外部輸入ALC拐點(knee)位準20dB(A)。
  15. 如請求項10至14中任一項之設備，其中該ALC最大位準係設定為82dB(A)。
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