TWI734171B - 聽覺輔助系統 - Google Patents

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TWI734171B TW108129521A TW108129521A TWI734171B TW I734171 B TWI734171 B TW I734171B TW 108129521 A TW108129521 A TW 108129521A TW 108129521 A TW108129521 A TW 108129521A TW I734171 B TWI734171 B TW I734171B
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Abstract

本案提供一種聽覺輔助系統，包含第一輔助裝置及第二輔助裝置。第一輔助裝置包含第一收音模組、第一音訊處理單元、第一音訊輸出模組及第一通訊單元，第一音訊輸出模組輸出第一聲音。第二輔助裝置包含第二收音模組、音訊處理模組、第二音訊輸出模組、處理器單元及第二通訊單元。通過通訊單元間之相互通訊，處理器單元依據第一音訊訊號及第二音訊訊號以輸出第二控制信號，音訊處理模組依據第二控制信號輸出第二輸出音訊信號至第二音訊輸出模組，使第二音訊輸出模組依據第二輸出音訊信號輸出第二聲音。

Description

聽覺輔助系統
本案係關於一種聽覺輔助系統，尤指一種可令使用者產生空間感的聽覺輔助系統。
隨著科技的進步，現代科技產品中對於聽力障礙者的輔助工具日益增加，例如聽覺輔助裝置。現行的聽覺輔助裝置係依據使用者個別單耳的聽力圖曲線對音源做聽力補償，並將補償後的聲音輸出至使用者的耳膜，藉此令使用者能清楚聽到適當音量的聲音。
然而，由於現有的聽覺輔助裝置係分別對兩耳音源進行補償，並未考慮兩耳音源之間的音量關係，因而易使補償後的聲音大小失真。一般正常聽力者可透過兩耳同時收到的聲音音量來判斷聲音方位並產生空間感，而聽力受損者則須透過所配戴之聽覺輔助裝置協助補償源音方能聽見，由於補償後的聲音大小失真，導致使用者無法依據兩耳音量來判斷聲音方位及產生空間感，進而影響使用者之生活及人身安全，例如使用者將無法判斷呼叫使用者之人相對於使用者的方位，甚或是無法判斷車輛相對於使用者的方位。
因此，如何發展一種可改善上述習知技術之聽覺輔助系統，實為目前迫切之需求。
本案之主要目的為提供一種聽覺輔助系統，藉由通訊單元的音訊訊號傳輸，使聽覺輔助系統可綜合考量兩耳之聽損狀況及源音大小而進行音量補償，令使用者兩耳所聽到的聲音音量關係與源音相符，進而可正確判斷聲音方位並產生空間感。
為達上述目的，本案提供一種聽覺輔助系統，其包含第一輔助裝置及第二輔助裝置。第一輔助裝置包含：第一收音模組，用以接收第一源音；第一音訊處理單元，電連接於第一收音模組，用以對第一源音進行音訊處理並產生第一音訊訊號；第一音訊輸出模組，電連接於第一音訊處理單元，用以輸出第一聲音；以及第一通訊單元，電連接於第一音訊處理單元，以傳送第一音訊訊號。第二輔助裝置包含：第二收音模組，用以接收第二源音；音訊處理模組，電連接於第二收音模組，用以對第二源音進行音訊處理並產生第二音訊訊號；第二音訊輸出模組，電連接於音訊處理模組；處理器單元，電連接於音訊處理模組，以接收第二音訊訊號；以及第二通訊單元，電連接於處理器單元，用以接收第一音訊訊號，其中，處理器單元依據第一音訊訊號及第二音訊訊號產生第二控制信號，音訊處理模組依據第二控制信號輸出第二輸出音訊信號至第二音訊輸出模組，第二音訊輸出模組依據第二輸出音訊信號輸出第二聲音。
為達到上述目的，本案另提供一種聽覺輔助系統，其包含：第一輔助裝置及第二輔助裝置。第一輔助裝置包含：第一收音模組，用以接收第一源音；第一音訊處理模組，電連接於第一收音模組，用以對第一源音進行音訊處理並產生第一音訊訊號；第一音訊輸出模組，電連接於第一音訊處理模組；第一處理器單元，電連接於第一音訊處理模組；以及第一通訊單元，電連接於第一處理器單元，用以傳送第一音訊訊號。第二輔助裝置包含：第二收音模組，用以接收第二源音；第二音訊處理模組，電連接於第二收音模組，用以對第二源音進行音訊處理並產生第二音訊訊號；第二音訊輸出模組，電連接於第二音訊處理模組；第二處理器單元，電連接於第二音訊處理模組；以及第二通訊單元，電連接於第二處理器單元用以傳送第二音訊訊號，其中，第一通訊單元與第二通訊單元係相通訊以相互傳輸第一音訊訊號及第二音訊訊號，第一處理器單元依據第一音訊訊號及第二音訊訊號輸出第一控制信號至第一音訊處理模組，第一音訊處理模組依據第一控制信號輸出第一輸出音訊信號至第一音訊輸出模組，第一音訊輸出模組依據第一輸出音訊信號輸出第一聲音，第二處理器單元依據第一音訊訊號及第二音訊訊號輸出第二控制信號至第二音訊處理模組，第二音訊處理模組依據第二控制信號輸出第二輸出音訊信號至第二音訊輸出模組，第二音訊輸出模組依據第二輸出音訊信號輸出第二聲音。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案之範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。
第1圖係為本案第一較佳實施例之聽覺輔助系統的電路結構示意圖。如第1圖所示，聽覺輔助系統1a包含第一輔助裝置2及第二輔助裝置3。第一輔助裝置2包含第一收音模組20、第一音訊處理單元21、第一音訊輸出模組22及第一通訊單元24，其中，第一音訊處理單元21分別與第一收音模組20、第一音訊輸出模組22及第一通訊單元24電連接。
第二輔助裝置3包含第二收音模組30、音訊處理模組31、第二音訊輸出模組32、處理器單元33及第二通訊單元34，其中，音訊處理模組31分別與第二收音模組30、處理器單元33及第二音訊輸出模組32電連接，處理器單元33電連接於第二通訊單元34及第二音訊輸出模組32。
第一收音模組20接收第一源音並將其傳輸至第一音訊處理單元21，第一音訊處理單元21對第一源音做音訊處理後輸出第一音訊訊號至第一通訊單元24，其中第一音訊訊號包含第一源音參數信號及第一調整音訊信號。其中，第一源音參數信號為依據第一源音處理所得的輸出參數信號，而第一調整音訊信號為第一源音經寬動態範圍壓縮 (Wide Dynamic Range Compression, WDRC) 處理的參數信號，依據選配公式 (如DSL, NAL-NL2) 調整後的音訊訊號。第二收音模組30接收第二源音並將其傳輸至音訊處理模組31，音訊處理模組31對第二源音做音訊處理後輸出第二音訊訊號至處理器單元33，第二音訊訊號包含第二源音參數信號及第二調整音訊信號。其中，第二源音參數信號為依據第二源音處理所得的輸出參數信號，而第二調整音訊信號為第二源音經寬動態範圍壓縮 (Wide Dynamic Range Compression, WDRC) 處理的參數信號，依據選配公式 (如DSL, NAL-NL2) 調整後的音訊訊號。 其中，源音參數信號為源音音量的數值，其數值單位可為但不限制於分貝(dB)。於一些實施例中，源音為自然音訊，自然音訊來自一般生活環境中人耳所聽到的聲音，例如：人與人間的交談聲、大自然的蟲鳴鳥叫聲等等。第一音訊處理單元21及音訊處理模組31係將一般的類比自然音訊，透過取樣、量化等音訊處理技術將類比音訊轉換成數位音訊。
第二通訊單元34與第一通訊單元24相通訊，以接收第一音訊訊號，處理器單元33依據第一音訊訊號及第二音訊訊號進行運算並輸出第二控制信號。 第一音訊處理單元21將第一源音經寬動態範圍壓縮處理後輸出第一輸出音訊信號至第一音訊輸出模組22，第一音訊輸出模組22依據第一輸出音訊信號輸出第一聲音至配戴者的其中一耳。音訊處理模組31接收第二控制信號，並輸出第二輸出音訊信號至第二音訊輸出模組32，第二音訊輸出模組32依據第二輸出音訊信號輸出第二聲音至配戴者的另一耳。
藉此，透過第一音訊處理單元21、音訊處理模組31及處理器單元33將第一源音及第二源音做音訊處理及音量調整，使最終輸出之第一聲音及第二聲音具有與第一源音及第二源音相對應之音量特性。如此，第一聲音經寬動態範圍壓縮處理，而第二聲音則經寬動態範圍壓縮及第二控制信號所處理。故使用者能以第二輔助裝置3的單側調音，依據所聽到的第一聲音及第二聲音判斷第一源音及第二源音的來源方位，據此產生空間感。
於本實施例中，聽覺輔助系統1a對於源音之具體處理及調整過程係示例說明如下。
第一音訊處理單元21係透過預設於第一輔助裝置2之參數(例如其中一耳之聽力圖曲線)，對第一源音進行音訊處理而作為第一調整音訊信號，音訊處理模組31係透過預設於第二輔助裝置3之參數(例如另一耳之聽力圖曲線)，對第二源音進行音訊處理而作為第二調整音訊信號。
依據第一源音參數信號及第二源音參數信號間之音量關係 (即第一源音與第二源音之音量關係)，以及第一調整音訊信號與第二調整音訊信號間之音量關係，處理器單元33係對第二調整音訊信號進行相應調整，並據此輸出第二控制信號，以控制音訊處理模組31產生對應之輸出音訊信號，處理器單元33對調整音訊信號之調整方式係詳列於表一，其中於表一及相應之文字描述中，對於音訊信號之大小比較及調升調降均針對調整音訊信號之音量進行，比對的方式不限於總音量或各通道之音量值。
表一：控制信號音量調整對照表
源音音量 調整音訊信號音量 控制信號音量調整方式
第一源音 = 第二源音 第一調整音訊信號 = 第二調整音訊信號 ±1dB 不做調整
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第二調整音訊信號逐次調升1dB直到與第一調整音訊信號相同
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第二調整音訊信號逐次調降1dB直到與第一調整音訊信號相同
第一源音 ＞ 第二源音 第一調整音訊信號 = 第二調整音訊信號 ±1dB 將第二調整音訊信號調降3dB
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 不做調整
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第二調整音訊信號逐次調降1dB直到比第一調整音訊信號小3dB
第一源音 ＜ 第二源音 第一調整音訊信號 = 第二調整音訊信號 ±1dB 將第二調整音訊信號調升3dB
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第二調整音訊信號逐次調升1dB直到比第一調整音訊信號大3dB
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 不做調整
舉例而言，在第一源音之音量大於第二源音之音量的情況下。若第一調整音訊信號與第二調整音訊信號大小相同(誤差在1 dB內)，則處理器單元33將第二調整音訊信號調降3dB，並輸出相應之第二控制信號。若第一調整音訊信號大於第二調整音訊信號，則處理器單元33不做調整，並依據第二調整音訊信號輸出第二控制信號。若第一調整音訊信號小於第二調整音訊信號，則處理器單元33將第二調整音訊信號逐次調降1dB直到第二調整音訊信號比第一調整音訊信號小3dB，並輸出相應之第二控制信號。
於一些實施例中，處理器單元33依據第一音訊信號及第二音訊信號產生第一控制信號，第二通訊單元34接收第一控制信號並傳輸第一控制信號至第一通訊單元24，第一音訊處理單元21接收第一控制信號輸出第一輸出音訊信號至第一音訊輸出模組22，第一音訊輸出模組22依據第一輸出音訊信號輸出第一聲音至配戴者的其中一耳。如此，第一聲音與第二聲音皆為經寬動態範圍壓縮及其控制信號所處理，達到以雙側調音來產生空間感的效果。
於一些實施例中，第一收音模組20包含相互電連接之第一收音單元201及第一增益放大器202。第一收音單元201接收第一源音，第一增益放大器202接收並放大第一源音。第一音訊處理單元21電連接於第一增益放大器202，以接收放大後之第一源音並輸出第一音訊訊號。
於一些實施例中，第一音訊輸出模組22包含第一混合器220、第一輸出放大器221及第一聲音輸出單元222。第一混合器220電連接於第一音訊處理單元21，以接收並輸出第一輸出音訊信號。第一輸出放大器221電連接於第一混合器220，以接收並放大第一輸出音訊信號。第一聲音輸出單元222電連接於第一輸出放大器221，以接收放大後之第一輸出音訊信號，並輸出第一聲音。 於一些實施例中，第一通訊單元24接收第一外部音訊信號，第一外部音訊信號可為支援A2DP、TWS+ (TrueWireless Stereo Plus)的藍芽音樂訊號，第一混合器220電連接於第一通訊單元24，以接收第一外部音訊信號，並擇一輸出所接收之第一外部音訊信號或第一輸出音訊信號。
於一些實施例中，第二收音模組30包含相互電連接之第二收音單元301及第二增益放大器302，第二收音單元301接收第二源音，第二增益放大器302接收並放大第二源音。
於一些實施例中，音訊處理模組31包含第二音訊處理單元311及等化控制器313，其中第二音訊處理單元311電連接於第二收音模組30之第二增益放大器302、處理器單元33及第二音訊輸出模組32。第二音訊處理單元311接收放大後之第二源音，並對其進行音訊處理而輸出第二音訊訊號至處理器單元33。等化控制器313電連接於處理器單元33與第二音訊處理單元311之間，等化控制器313係接收第二控制信號，並依據第二控制信號控制第二音訊處理單元311輸出第二輸出音訊信號至第二音訊輸出模組32。
於一些實施例中，第二音訊輸出模組32包含第二混合器320、第二輸出放大器321及第二聲音輸出單元322。第二混合器320電連接於音訊處理模組31之第二音訊處理單元311，以接收並輸出第二輸出音訊信號。第二輸出放大器321電連接於第二混合器320，以接收並放大第二輸出音訊信號。第二聲音輸出單元322電連接於第二輸出放大器321，以接收放大後之第二輸出音訊信號並輸出第二聲音。其中，第二輸出放大器321依據第一參數放大第二輸出音訊信號，且第二輸出放大器321電連接於處理器單元33，處理器單元33可對第一參數進行控制及調整。於一些實施例中，第二通訊單元34接收第二外部音訊信號，第二外部音訊信號可為支援A2DP、TWS+的藍芽音樂訊號，第二混合器320電連接於第二通訊單元34，以接收第二外部音訊信號，並擇一輸出所接收之第二外部音訊信號或第二輸出音訊信號。
於一些實施例中，第一輔助裝置2還包含第一記憶體模組25，第一記憶體模組25電連接於第一音訊處理單元21，第一記憶體模組25係用以儲存第一輔助裝置2中之資料及參數。第二輔助裝置3還包含第二記憶體模組35，第二記憶體模組35電連接於處理器單元33，第二記憶體模組35係用以儲存第二輔助裝置3中之資料及參數。
於一些實施例中，第一通訊單元24及第二通訊單元34較佳但不限於利用藍芽、Wifi及Zigbee等無線傳輸系統相互通訊。於一些實施例中，第一通訊單元24及第二通訊單元34係利用有線傳輸系統相互通訊。
第2圖係為本案第二較佳實施例之聽覺輔助系統的電路結構示意圖。如第2圖所示，聽覺輔助系統1b包含第一輔助裝置4及第二輔助裝置5。其中第一輔助裝置4包含第一收音模組40、第一音訊處理模組41、第一音訊輸出模組42、第一處理器單元43及第一通訊單元44。第一音訊處理模組41分別與第一收音模組40、第一處理器單元43及第一音訊輸出模組42電連接，且第一處理器單元43電連接於第一通訊單元44。
第二輔助裝置5包含第二收音模組50、第二音訊處理模組51、第二音訊輸出模組52、第二處理器單元53及第二通訊單元54，其中，第二音訊處理模組51分別與第二收音模組50、第二處理器單元53及第二音訊輸出模組52電連接，且第二處理器單元53電連接於第二通訊單元54。
第一收音模組40接收第一源音並將其傳輸至第一音訊處理模組41，第一音訊處理模組41對第一源音做音訊處理後輸出第一音訊訊號至第一處理器單元43，第一音訊訊號包含第一源音參數信號及第一調整音訊信號。其中，第一源音參數信號為依據第一源音處理所得的輸出參數信號，而第一調整音訊信號為第一源音經寬動態範圍壓縮(Wide Dynamic Range Compression, WDRC)處理的參數信號，依據選配公式(如DSL, NAL-NL2)調整後的音訊訊號。第二收音模組50接收第二源音並將其傳輸至第二音訊處理模組51，第二音訊處理模組51對第二源音做音訊處理後輸出第二音訊訊號至第二處理器單元53，第二音訊訊號包含第二源音參數信號及第二調整音訊信號。其中，第二源音參數信號為依據第二源音處理所得的輸出參數信號，而第二調整音訊信號為第二源音經寬動態範圍壓縮(Wide Dynamic Range Compression, WDRC)處理的參數信號，依據選配公式(如DSL, NAL-NL2)調整後的音訊訊號。其中，源音參數信號為源音音量的數值，其數值單位可為但不限制於分貝(dB)。
第一通訊單元44與第二通訊單元54係相通訊以相互傳輸第一音訊訊號及第二音訊訊號。第一處理器單元43依據第一音訊訊號及第二音訊訊號進行運算並輸出第一控制信號至第一音訊處理模組41，第一音訊處理模組41依據第一控制信號輸出第一輸出音訊信號至第一音訊輸出模組42，第一音訊輸出模組42依據第一輸出音訊信號輸出第一聲音至配戴者之其中一耳。
第二處理器單元53依據第一音訊訊號及第二音訊訊號進行運算並輸出第二控制信號至第二音訊處理模組51，第二音訊處理模組51依據第二控制信號運算輸出第二輸出音訊信號至第二音訊輸出模組52，第二音訊輸出模組52依據第二輸出音訊信號輸出第二聲音至配戴者之另一耳。
藉此，透過第一音訊處理模組41、第一處理器單元43、第二音訊處理模組51及第二處理器單元53依據第一音訊訊號及第二音訊訊號，將第一源音及第二源音做音訊處理及音量調整，使最終輸出之第一聲音及第二聲音具有與第一源音及第二源音相對應之音量特性。如此，第一聲音與第二聲音皆經寬動態範圍壓縮及其控制信號所處理，使用者能以雙側調音方式，依據所聽到的第一聲音及第二聲音判斷第一源音及第二源音的來源方位，據此產生空間感。
於本實施例中，聽覺輔助系統1b對於源音之具體處理及調整過程係示例說明如下。
第一音訊處理模組41及第一處理器單元43係透過預設於第一輔助裝置4之參數(例如其中一耳之聽力圖曲線)，對第一源音進行音訊處理及運算而產生第一調整音訊信號，第二音訊處理模組51及第二處理器單元53係透過預設於第二輔助裝置5之參數(例如另一耳之聽力圖曲線)，將第二源音進行音訊處理及運算而產生第二調整音訊信號。
依據第一源音參數信號及第二源音參數信號間之音量關係 (即第一源音與第二源音之音量關係)，以及第一調整音訊信號與第二調整音訊信號間之音量關係，第一處理器單元43與第二處理器單元53係分別對第一調整音訊信號及第二調整音訊信號進行相應調整，並據此分別輸出第一控制信號及第二控制信號，以控制第一音訊處理模組41及第二音訊處理模組51產生對應之第一輸出音訊信號及第二輸出音訊信號。第一處理器單元43及第二處理器單元53對第一調整音訊信號及第二調整音訊信號之調整方式係詳列於表二，其中於表二及相應之文字描述中，對於音訊信號之大小比較及調升調降均針對音訊信號之音量進行。
表二：控制信號音量調整對照表
源音音量 調整音訊信號音量 控制信號音量調整方式
第一源音 =第二源音 第一調整音訊信號 = 第二調整音訊信號±1dB 不做調整
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第一調整音訊信號逐次調降1dB，並將第二調整音訊逐次調升1dB，直到第一調整音訊信號與第二調整音訊信號相同
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第一調整音訊信號逐次調升1dB，並將第二調整音訊逐次調降1dB，直到第一調整音訊與第二調整音訊信號相同
第一源音 ＞第二源音 第一調整音訊信號 = 第二調整音訊信號 ±1dB 將第一調整音訊信號調升1dB，並將第二調整音訊信號調降1dB
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 不做調整
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第一調整音訊信號逐次調升1dB，並將第二調整音訊信號逐次調降1dB，直到第一調整音訊信號比第二調整音訊信號大3dB
第一源音 ＜第二源音 第一調整音訊信號 = 第二調整音訊信號 ±1dB 將第一調整音訊信號調降1dB，並將第二調整音訊信號調升1dB
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 將第一調整音訊信號逐次調降1dB，並將第二調整音訊信號逐次調升1dB，直到第二調整音訊信號比第一調整音訊信號大3dB
第一調整音訊信號 > 第二調整音訊信號 不做調整
舉例而言，在第一源音之音量大於第二源音之音量的情況下。若第一調整音訊信號與第二調整音訊信號大小相同(誤差在1 dB內)，則第一處理器單元43將第一調整音訊信號調升1dB，並輸出相應之第一控制信號，且第二處理器單元53對第二調整音訊信號調降1dB，並輸出相應之第二控制信號。若第一調整音訊信號大於第二調整音訊信號，則第一處理器單元43及第二處理器單元53不做調整，並分別依據第一調整音訊信號及第二調整音訊信號輸出第一控制信號及第二控制信號。若第一調整音訊信號小於第二調整音訊信號，則第一處理器單元43將第一調整音訊信號逐次調升1dB，且第二處理器單元53將第二調整音訊信號逐次調降1dB，直到第一調整音訊信號比第二調整音訊信號大3dB，第一處理器單元43及第二處理器單元53輸出相應之第一控制信號及第二控制信號。
於一些實施例中，第一收音模組40包含相互電連接之第一收音單元401及第一增益放大器402。第一收音單元401接收第一源音，第一增益放大器402接收並放大第一源音。第一音訊處理單元411電連接於第一增益放大器402，以接收放大後之第一源音並輸出第一音訊訊號。
於一些實施例中，第一音訊處理模組41包含第一音訊處理單元411及第一等化控制器412。第一音訊處理單元411電連接於第一收音模組40之第一增益放大器402、第一處理器單元43及第一音訊輸出模組42，第一音訊處理單元411接收放大後之第一源音，並對其進行音訊處理而輸出第一音訊訊號至第一處理器單元43。第一等化控制器412電連接於第一處理器單元43與第一音訊處理單元411之間，第一等化控制器412係接收第一控制信號，並依據第一控制信號控制第一音訊處理單元411輸出第一輸出音訊信號。
於一些實施例中，第一輸出模組包含第一混合器420、第一輸出放大器421及第一聲音輸出單元422。第一混合器420電連接於第一音訊處理模組41，以接收並輸出第一輸出音訊信號。第一輸出放大器421電連接於第一混合器420，以接收並放大第一輸出音訊信號。第一聲音輸出單元422電連接於第一輸出放大器421，以接收放大後之第一輸出音訊信號並輸出第一聲音。於一些實施例中，第一通訊單元44接收第一外部音訊信號，第一外部音訊信號可為支援A2DP、TWS+的藍芽音樂訊號，第一混合器420電連接於第一通訊單元44，以接收第一外部音訊信號，並擇一輸出所接收之第一外部音訊信號或第一輸出音訊信號。其中，第一輸出放大器421依據第一參數放大第一輸出音訊信號，且第一輸出放大器421電連接於第一處理器單元43，第一處理器單元43可對第一參數進行控制及調整。
於一些實施例中，第二收音模組50包含相互電連接之第二收音單元501及第二增益放大器502。第二收音單元501接收第二源音，第二增益放大器502接收並放大第二源音。
於一些實施例中，第二音訊處理模組51包含第二音訊處理單元511及第二等化控制器512。第二音訊處理單元511電連接於第二收音模組50之第二增益放大器502、第二處理器單元53及第二音訊輸出模組52，第二音訊處理單元511接收放大後之第二源音，並對其進行音訊處理而輸出第二音訊訊號至第二處理器單元53。第二等化控制器512電連接於第二處理器單元53與第二音訊處理單元511之間，第二等化控制器512係以接收第二控制信號，並依據第二控制信號控制第二音訊處理單元511輸出第二輸出音訊信號。
於一些實施例中，第二音訊輸出模組52包含第二混合器520、第二輸出放大器521及第二聲音輸出單元522。第二混合器520電連接於第二音訊處理模組51，以接收並輸出第二輸出音訊信號。第二輸出放大器521電連接於第二混合器520，以接收並放大第二輸出音訊信號。第二聲音輸出單元522電連接於第二輸出放大器521，以接收放大後之第二輸出音訊信號，並輸出第二聲音。於一些實施例中，第二通訊單元54接收第二外部音訊信號，第二外部音訊信號可為支援A2DP、TWS+的藍芽音樂訊號，第二混合器520連接於第二通訊單元54，以接收第二外部音訊信號，並擇一輸出所接收之第二外部音訊信號或第二輸出音訊信號。其中，第二輸出放大器521依據第二參數放大第二輸出音訊信號，且第二輸出放大器521電連接於第二處理器單元53，第二處理器單元53可對第二參數進行控制及調整。
於一些實施例中，第一輔助裝置4還包含第一記憶體模組45，第一記憶體模組45電連接於第一處理器單元43，第一記憶體模組45係用以儲存第一輔助裝置4所需之資料及參數。第二輔助裝置5還包含第二記憶體模組55，第二記憶體模組55電連接於第二處理器單元53，第二記憶體模組55係用以儲存第二輔助裝置5所需之資料及參數。
於一些實施例中，第一通訊單元44及第二通訊單元54較佳但不限於利用藍芽、Wifi及Zigbee等無線傳輸系統相互通訊。於一些實施例中，第一通訊單元44及第二通訊單元54係利用有線傳輸系統相互通訊。
於一些實施例中，如第2圖所示，處理器單元不具有編解碼器 (CODEC) 之功能，第一音訊處理單元411與第一處理器單元43之間以及第二音訊處理單元511與第二處理器單元53之間可為例如但不限於透過SPI/I²C介面連接。於另一些實施例中，如第3圖所示，第一處理器單元43及第二處理器單元53具有編解碼器 (CODEC) 之功能，因此，經過收音模組放大後之第一源音及第二源音可以直接傳輸至第一處理器單元43及第二處理器單元53做解碼處理，且第一收音模組40與第一處理器單元43之間及第二收音模組50與第二處理器單元53之間可為例如但不限於透過PCM/I²S介面連接。另外，於第1圖所示之實施例中，第二輔助裝置3之處理器單元33不具有編解碼器 (CODEC) 之功能，當然，於另一些實施例中，處理器單元33也可為具有編解碼器 (CODEC) 功能之處理器而分擔音訊處理模組31工作以產生第二源音參數信號，進而加快第二輔助裝置3的音訊處理速度，減少可能造成的時間延遲(latency)。以上內容，更可對應第3圖所示之實施例調整其電路連接關係及連接介面，於此不再贅述及圖示。
於第2圖所示之實施例中，收音模組為類比收音模組。於另一些實施例中，如第4圖所示，收音模組 (40、50) 為數位收音模組，第一收音模組40還包含類比數位轉換器 (ADC) 403及脈衝密度調變器 (PDM) 404，第二收音模組50還包含類比數位轉換器 (ADC) 503及脈衝密度調變器 (PDM) 504。類比數位轉換器 403電連接於第一增益放大器402，脈衝密度調變器404電連接於類比數位轉換器403。類比數位轉換器503電連接於第二增益放大器502，脈衝密度調變器  504電連接於類比數位轉換器503。類比數位轉換器 (403、503) 將為類比信號之源音轉換為數位信號，脈衝密度調變器 (404、504) 係調變該數位信號並將其以 PDM 格式提供數位輸出至對應之音訊處理模組 (41、51)。另外，於第1圖所示之實施例中，收音模組 (20、30) 為類比收音模組，當然，於另一些實施例中，收音模組 (20、30) 也可為數位收音模組，其元件及連接關係亦與第4圖所示之收音模組 (40、50) 相同，故於此不再贅述及圖示。
上述之數位收音模組並不限於以PDM格式提供數位輸出。於一些實施例中，數位收音模組改為包含依序電連接之收音單元、類比數位轉換器 (ADC)、濾波器 (Filter) 及I²S序列埠，數位收音模組以I²S格式提供數位輸出至對應之音訊處理模組。
在一些實施例中，第一輔助裝置還包含了第一麥克風陣列，第一麥克風陣列與第一音訊處理單元電連接，第二輔助裝置還包含了第二麥克風陣列，第二麥克風陣列與第二音訊處理單元電連接，其中，第一麥克風陣列與第二麥克風陣列透過波束賦形（Beamforming）訊號處理技術來消除第一源音及第二源音之背景雜音。
綜上所述，本案提供一種聽覺輔助系統，藉由通訊單元的音訊訊號傳輸，使聽覺輔助系統可綜合考量兩耳之聽損狀況及源音大小而進行音量補償，令使用者兩耳所聽到的聲音音量關係與源音相符，進而可正確判斷聲音方位並產生空間感。
須注意，上述僅是為說明本案而提出之較佳實施例，本案不限於所述之實施例，本案之範圍由如附專利申請範圍決定。且本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附專利申請範圍所欲保護者。
1a、1b:聽覺輔助系統 2、4:第一輔助裝置 20、40、400:第一收音模組 201、401:第一收音單元 202、402:第一增益放大器 21、411:第一音訊處理單元 212、412:第一等化控制器 22、42:第一音訊輸出模組 220、420:第一混合器 221、421:第一輸出放大器 222、422:第一聲音輸出單元 24、44:第一通訊單元 25、45:第一記憶體模組 3、5:第二輔助裝置 30、50、500:第二收音模組 301、501:第二收音單元 302、502:第二增益放大器 31:音訊處理模組 311、511:第二音訊處理單元 313:等化控制器 32、52:第二音訊輸出模組 320、520:第二混合器 321、521:第二輸出放大器 322、522:第二聲音輸出單元 33:處理器單元 34、54:第二通訊單元 35、55:第二記憶體模組 403、503:類比數位轉換器 404、504:脈衝密度調變器 41:第一音訊處理模組 43:第一處理器單元 51:第二音訊處理模組 512:第二等化控制器 53:第二處理器單元
第1圖係為本案第一較佳實施例之聽覺輔助系統的電路結構示意圖。 第2圖係為本案第二較佳實施例之聽覺輔助系統的電路結構示意圖。 第3圖係為本案第三較佳實施例之聽覺輔助系統的電路結構示意圖。 第4圖係為本案第四較佳實施例之聽覺輔助系統的電路結構示意圖。
1a:聽覺輔助系統
2:第一輔助裝置
20:第一收音模組
201:第一收音單元
202:第一增益放大器
21:第一音訊處理單元
22:第一音訊輸出模組
220:第一混合器
221:第一輸出放大器
222:第一聲音輸出單元
24:第一通訊單元
25:第一記憶體模組
3:第二輔助裝置
30:第二收音模組
301:第二收音單元
302:第二增益放大器
31:音訊處理模組
311:第二音訊處理單元
313:等化控制器
32:第二音訊輸出模組
320:第二混合器
321:第二輸出放大器
322:第二聲音輸出單元
33:處理器單元
34:第二通訊單元
35:第二記憶體模組

Claims (20)

  1. 一種聽覺輔助系統，包含：一第一輔助裝置，包含：一第一收音模組，用以接收一第一源音；一第一音訊處理單元，電連接於該第一收音模組，用以對該第一源音進行音訊處理並產生一第一音訊訊號；一第一音訊輸出模組，電連接於該第一音訊處理單元，用以輸出一第一聲音；以及一第一通訊單元，電連接於該第一音訊處理單元，用以傳送該第一音訊訊號；以及一第二輔助裝置，包含：一第二收音模組，用以接收一第二源音；一音訊處理模組，電連接於該第二收音模組，用以對該第二源音進行音訊處理並產生一第二音訊訊號；一第二音訊輸出模組，電連接於該音訊處理模組；一處理器單元，電連接於該音訊處理模組，以接收該第二音訊訊號；以及一第二通訊單元，電連接於該處理器單元，用以接收該第一音訊訊號，其中，該處理器單元依據該第一音訊訊號及該第二音訊訊號產生一第二控制信號，該音訊處理模組依據該第二控制信號輸出一第二輸出音訊信號至該第二音訊輸出模組，該第二音訊輸出模組依據該第二輸出音訊信號輸出一第二聲音，其中，該第一音訊訊號包含一第一源音參數信號及一第一調整音訊信號，該第二音訊訊號包含一第二源音參數信號及一第二調整音訊信號，依據該第一源音參數信號及該第二源音參數信號間之音量關係，以及該第一調整音訊信號與 該第二調整音訊信號間之音量關係，該處理器單元係對該第二調整音訊信號進行相應調整，並據此輸出該第二控制信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聽覺輔助系統，其中該第一收音模組包含：一第一收音單元，用以接收該第一源音；以及一第一增益放大器，電連接於該第一收音單元，以接收並放大該第一源音，其中該第二收音模組包含：一第二收音單元，用以接收該第二源音；以及一第二增益放大器，電連接於該第二收音單元，以接收並放大該第二源音。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之聽覺輔助系統，其中該第一收音模組及該第二收音模組均還包含一類比數位轉換器及一脈衝密度調變器，該類比數位轉換器係用以將放大後之該第一源音或該第二源音轉換為一數位信號，該脈衝密度調變器係用以調變該數位信號並輸出至對應之該第一音訊處理單元或該音訊處理模組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之聽覺輔助系統，其中該音訊處理模組包含：一第二音訊處理單元，電連接於該第二收音模組、該處理器單元及該第二音訊輸出模組，以接收該第二源音，並輸出該第二音訊訊號至該處理器單元；以及一等化控制器，電連接於該處理器與該第二音訊處理單元之間，以接收該第二控制信號，並依據該第二控制信號控制該第二音訊處理單元輸出該第二輸出音訊信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之聽覺輔助系統，其中該第一音訊處理單元輸出一第一輸出音訊信號，該第一音訊輸出模組包含： 一第一混合器，電連接於該第一音訊處理單元，以接收並輸出該第一輸出音訊信號；一第一輸出放大器，電連接於該第一混合器，以接收並放大該第一輸出音訊信號；以及一第一聲音輸出單元，電連接於該第一輸出放大器，以接收放大後之該第一輸出音訊信號，並輸出該第一聲音。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之聽覺輔助系統，其中該第一通訊單元接收一第一外部音訊信號，該第一混合器更電連接於該第一通訊單元，以接收該第一外部音訊信號，並擇一輸出該第一外部音訊信號或該第一輸出音訊信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之聽覺輔助系統，其中該第二音訊輸出模組包含：一第二混合器，電連接於該音訊處理模組，以接收並輸出該第二輸出音訊信號；一第二輸出放大器，電連接於該第二混合器，以接收並放大該第二輸出音訊信號；以及一第二聲音輸出單元，電連接於該第二輸出放大器，以接收放大後之該第二輸出音訊信號，並輸出該第二聲音。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之聽覺輔助系統，其中該第二通訊單元接收一第二外部音訊信號，該第二混合器更電連接於該第二通訊單元，以接收該第二外部音訊信號，並擇一輸出該第二外部音訊信號或該第二輸出音訊信號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之聽覺輔助系統，其中該第一輔助裝置還包含一第一記憶體模組，該第一記憶體模組係用以儲存該第一輔助裝置中之資料或參數，該第二輔助裝置還包含一第二記憶體模組，該第二記憶體模組係用以儲存該第二輔助裝置中之資料或參數。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之聽覺輔助系統，其中該處理器單元依據該第一音訊信號及該第二音訊信號產生一第一控制信號，該第二通訊單元傳輸該第一控制信號至該第一通訊單元，該第一音訊處理單元依據該第一控制信號輸出一第一輸出音訊信號至該第一音訊輸出模組，該第一音訊輸出模組依據該第一輸出音訊信號輸出該第一聲音。
  11. 一種聽覺輔助系統，包含：一第一輔助裝置，包含：一第一收音模組，用以接收一第一源音；一第一音訊處理模組，電連接於該第一收音模組，用以對該第一源音進行音訊處理並產生一第一音訊訊號；一第一音訊輸出模組，電連接於該第一音訊處理模組；一第一處理器單元，電連接於該第一音訊處理模組；以及一第一通訊單元，電連接於該第一處理器單元，用以傳送一第一音訊訊號；以及一第二輔助裝置，包含：一第二收音模組，用以接收一第二源音；一第二音訊處理模組，電連接於該第二收音模組，用以對該第二源音進行音訊處理並產生一第二音訊訊號；一第二音訊輸出模組，電連接於該第二音訊處理模組；一第二處理器單元，電連接於該第二音訊處理模組；以及一第二通訊單元，電連接於該第二處理器單元，用以傳送一第二音訊訊號，其中，該第一通訊單元與該第二通訊單元係相通訊以相互傳輸該第一音訊訊號及該第二音訊訊號， 該第一處理器單元依據該第一音訊訊號及該第二音訊訊號輸出一第一控制信號至該第一音訊處理模組，該第一音訊處理模組依據該第一控制信號輸出一第一輸出音訊信號至該第一音訊輸出模組，該第一音訊輸出模組依據該第一輸出音訊信號輸出一第一聲音，該第二處理器單元依據該第一音訊訊號及該第二音訊訊號輸出一第二控制信號至該第二音訊處理模組，該第二音訊處理模組依據該第二控制信號輸出一第二輸出音訊信號至該第二音訊輸出模組，該第二音訊輸出模組依據該第二輸出音訊信號輸出一第二聲音，其中，該第一音訊訊號包含一第一源音參數信號及一第一調整音訊信號，該第二音訊訊號包含一第二源音參數信號及一第二調整音訊信號，依據該第一源音參數信號及該第二源音參數信號間之音量關係，以及該第一調整音訊信號與該第二調整音訊信號間之音量關係，該第一處理器單元與該第二處理器單元係分別對該第一調整音訊信號及該第二調整音訊信號進行相應調整，並據此分別輸出該第一控制信號及該第二控制信號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之聽覺輔助系統，其中該第一收音模組包含：一第一收音單元，用以接收該第一源音；以及一第一增益放大器，電連接於該第一收音單元，以接收並放大該第一源音。其中該第二收音模組包含：一第二收音單元，用以接收該第二源音；以及一第二增益放大器，電連接於該第二收音單元，以接收並放大該第二源音。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之聽覺輔助系統，其中該第一收音模組及該第二收音模組均還包含一類比數位轉換器及一脈衝密度調變器，該類比數位轉換器係用以將放大後之該第一源音或該第二源音轉換為一數位信號，該脈 衝密度調變器係用以調變該數位信號並輸出至對應之該第一音訊處理模組或該第二音訊處理模組。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之聽覺輔助系統，其中該第一音訊處理模組包含：一第一音訊處理單元，電連接於該第一收音模組、該第一處理器單元及該第一音訊輸出模組，以接收該第一源音，並輸出該第一音訊訊號至該第一處理器單元；以及一第一等化控制器，電連接於該第一處理器與該第一音訊處理單元之間，以接收該第一控制信號，並控制該第一音訊處理單元輸出該第一輸出音訊信號。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之聽覺輔助系統，其中該第二音訊處理模組包含：一第二音訊處理單元，電連接於該第二收音模組、該第二處理器單元及該第二音訊輸出模組，以接收該第二源音，並輸出該第二音訊訊號至該第二處理器單元；以及一第二等化控制器，電連接於該第二處理器與該第二音訊處理單元之間，以接收該第二控制信號，並控制該第二音訊處理單元輸出該第二輸出音訊信號。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之聽覺輔助系統，其中該第一音訊輸出模組包含：一第一混合器，電連接於該第一音訊處理模組，以接收並輸出該第一輸出音訊信號；一第一輸出放大器，電連接於該第一混合器，以接收並放大該第一輸出音訊信號；以及一第一聲音輸出單元，電連接於該第一輸出放大器，以接收放大後之該第一輸出音訊信號，並輸出該第一聲音。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之聽覺輔助系統，其中該第一通訊單元接收一第一外部音訊信號，該第一混合器更電連接於該第一通訊單元，以接收該第一外部音訊信號，並擇一輸出該第一外部音訊信號或該第一音訊輸出音訊信號。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之聽覺輔助系統，其中該第二音訊輸出模組包含：一第二混合器，電連接於該第二音訊處理模組，以接收並輸出該第二輸出音訊信號；一第二輸出放大器，電連接於該第二混合器，以接收並放大該第二輸出音訊信號；以及一第二聲音輸出單元，電連接於該第二輸出放大器，以接收放大後之該第二輸出音訊信號，並輸出該第二聲音。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之聽覺輔助系統，其中該第二通訊單元接收一第二外部音訊信號，該第二混合器更電連接於該第二通訊單元，以接收該第二外部音訊信號，並擇一輸出該第二外部音訊信號或該第二輸出音訊信號。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之聽覺輔助系統，其中該第一輔助裝置還包含一第一記憶體模組，該第一記憶體模組係用以儲存該第一輔助裝置中之資料或參數，該第二輔助裝置還包含一第二記憶體模組，該第二記憶體模組係用以儲存該第二輔助裝置中之資料或參數。
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