TWM510020U - 多功能助聽器 - Google Patents

Description

多功能助聽器 【0001】

本創作涉及一種助聽器，尤其涉及一種具有多種使用功能的多功能助聽器。

【0002】

助聽器是一個有助於聽力殘疾者改善聽覺障礙，進而提高與他人會話交際能力的裝置。習知的助聽器只是簡單的對所接收到的聲音進行放大，而通常助聽器所接收到的聲音中會含有大量的雜音和噪音，造成收聽者收聽的困難。另，習知的助聽器都存在功能單一的缺陷，只簡單的滿足聽障患者與他人溝通交流的需求。

【0003】

因此，有必要提供一種具有多種使用功能的助聽器，以滿足消費者多元化的需求。

【0004】

本創作的目的是針對習知技術存在的缺陷和不足提供一種具有多種使用功能的多功能助聽器。

【0005】

為實現上述目的，本創作多功能助聽器，置於使用者的耳朵內，用於收聽說話者的聲音，與一智能設備連接，包括一第一麥克風模組、一藍芽模組、一音源抗噪模組、一功率放大器、一喇叭、至少一光源、一光體積感測器、一加速規和一微處理器；所述第一麥克風模組用於接收說話者的聲音；所述藍芽模組與第一麥克風模組連接，將說話者的聲音由模擬訊號轉換為數位訊號，然後對第一麥克風模組附近一定區域內輸入的其它聲音進行抗噪處理，再將經抗噪處理後的說話者聲音的數位訊號傳輸至智能設備播放出來，或者將經抗噪處理後的說話者聲音的數位訊號向下傳輸；所述音源抗噪模組進一步包括一數模轉換器，與藍芽模組連接，用以將藍芽模組傳輸過來的數位訊號轉換為模擬訊號；所述功率放大器與音源抗噪模組連接，接收數模轉換器傳輸過來的模擬訊號；所述喇叭與功率放大器連接；所述光源打開狀態時，光線發射至使用者耳內的皮膚上；所述光體積感測器用於擷取使用者耳內皮膚血管光源的反射訊號；所述加速規用於讀出使用者的三軸重力加速度變化量；所述微處理器與光體積感測器和加速規連接，能控制光源和接收光源的時序，負責將光體積感測器和加速規傳輸來的訊號進行處理，排除訊號中的雜訊，演算出使用者的心跳值、心率變異性、活動量、睡眠質量和計步等身體相關數據傳輸至藍芽模組並藉由藍芽模組傳輸至智能設備顯示出來。

【0006】

如上所述，本創作多功能助聽器內藉由設置至少一光源、一光體積感測器、一加速規和一微處理器，微處理器藉由光體積感測器和加速規傳輸來的訊號演算出使用者的心跳值、心率變異性、活動量、睡眠質量和計步等身體相關數據並藉由藍芽模組傳輸至智能設備顯示出來，從而使本創作多功能助聽器具有多種使用功能，以滿足消費者多元化的需求。

【0023】

１０‧‧‧第一麥克風模組
２０‧‧‧藍芽模組
３０‧‧‧音源抗噪模組
３１‧‧‧第二麥克風模組
３２‧‧‧模數轉換器
３３‧‧‧等化器模組
３４‧‧‧抗噪模組
３５‧‧‧數模轉換器
４０‧‧‧功率放大器
５０‧‧‧喇叭
６０‧‧‧光體積感測器
７０‧‧‧加速規
８０‧‧‧微處理器
８１‧‧‧帶通濾波器
２００‧‧‧智能設備

【0007】

第一圖係本創作多功能助聽器一種實施例之構造方塊圖。
第二圖係本創作多功能助聽器對使用者之心跳值的演算算法的步驟及流程圖。
第三圖係本創作多功能助聽器對使用者之心率變異性演算算法的步驟及流程圖。
第四圖係本創作多功能助聽器對使用者之活動量演算算法的步驟及流程圖。
第五圖係本創作多功能助聽器對使用者之睡眠質量演算算法的步驟及流程圖。
第六圖係本創作多功能助聽器對使用者之計步演算算法的步驟及流程圖。

【0008】

為詳細說明本創作之技術內容、構造特徵、所達成的目的及功效，以下茲例舉實施例並配合圖式詳予說明。

【0009】

請參閱第一圖，本創作多功能助聽器置於使用者的耳朵內，用於收聽說話者的聲音，與一智能設備２００（例如：手機、平板電腦等）連接，包括一第一麥克風模組１０、一藍芽模組２０、一音源抗噪模組３０、一功率放大器４０、一喇叭５０、至少一光源（圖未示）、一光體積感測器６０、一加速規７０和一微處理器８０。

【0010】

請續參閱第一圖，所述第一麥克風模組１０包括兩個麥克風（圖未示），用於接收說話者的聲音。所述藍芽模組２０與第一麥克風模組１０連接，其將說話者的聲音由模擬訊號轉換為數位訊號，然後利用波束成形技術對第一麥克風模組１０附近一定區域內輸入的其它聲音訊號進行抗噪處理，再將經抗噪處理後的說話者聲音的數位訊號傳輸至智能設備２００播放出來，或者將經抗噪處理後的說話者聲音的數位訊號向下傳輸至音源抗噪模組３０。

【0011】

所述音源抗噪模組３０包括一第二麥克風模組３１、一模數轉換器３２、一等化器模組３３、一抗噪模組３４和一數模轉換器３５。所述第二麥克風模組３１用於接收外部環境聲音；所述模數轉換器３２與第二麥克風模組３１連接，將外部環境聲音的模擬訊號轉換為數位訊號後傳輸至等化器模組３３和抗噪模組３４；所述等化器模組３３和抗噪模組３４與模數轉換器３２連接，等化器模組３３與抗噪模組３４相互配合對傳輸過來的外部環境聲音的數位訊號進行處理，能優化外部環境聲音的數位訊號和消除外部環境聲噪音。

【0012】

所述音源抗噪模組３０與藍芽模組２０連接用以將藍芽模組２０傳輸過來的數位訊號轉換為模擬訊號。具體地，所述音源抗噪模組３０之等化器模組３３與藍芽模組２０連接，能對藍芽模組２０傳輸過來的說話者聲音的數位訊號進行處理，從而優化從藍芽模組２０傳輸過來的說話者聲音的數位訊號。所述數模轉換器３５與等化器模組３３和抗噪模組３４連接，將處理後的外部環境聲音的數位訊號和處理後的說話者聲音的數位訊號轉換為模擬訊號後向下傳輸至功率放大器４０。

【0013】

所述功率放大器４０與音源抗噪模組３０連接，接收數模轉換器３５傳輸過來的說話者聲音的模擬訊號和外部環境聲音的模擬訊號，並對說話者聲音的模擬訊號和外部環境聲音的模擬訊號進行放大。所述喇叭５０與功率放大器４０連接，用以將優化後的說話者聲音的模擬訊號和外部環境聲音的模擬訊號轉換成聲音訊號後傳輸給使用者。

【0014】

所述光源為紅外線ＬＥＤ，本實例中具有三組紅外線ＬＥＤ，打開狀態時，三組光線從不同方位發射至使用者耳內的皮膚上。

【0015】

請續參閱第一圖，所述光體積感測器６０用於擷取使用者耳內皮膚血管光源的反射訊號。所述加速規７０用於讀出使用者三軸重力加速度變化量。

【0016】

請參閱第一圖、第二圖和第六圖，所述微處理器８０包括帶通濾波器８１。微處理器８０與光體積感測器６０和加速規７０連接，能控制光源和接收光源的時序。微處理器８０還負責將光體積感測器６０和加速規７０傳輸來的訊號進行處理。微處理器８０之帶通濾波器８１排除光體積感測器６０和加速規７０傳輸來的訊號中的雜訊。微處理器８０藉由光體積感測器６０和加速規７０傳輸來的訊號演算出使用者的心跳值、心率變異性、活動量、睡眠質量和計步等身體相關數據，並將身體相關數據傳輸至藍芽模組２０並藉由藍芽模組２０傳輸至智能設備２００顯示出來。

【0017】

請參閱第一圖和第二圖，心跳值的演算算法的步驟及流程如下：微處理器８０發出指令，各紅外線ＬＥＤ打開，三組光線從不同方位發射至使用者耳內的皮膚上，光體積感測器（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ　Ｓｅｎｓｏｒ）６０接收各組光線從耳內皮膚血管的反射訊號，然後通過帶通濾波器８１將接收的訊號之雜訊濾除，再對接光體積感測器６０收到的各組訊號進行運算，找出訊號最優的一組訊號。此時，由於使用者在某些劇烈的運動下，如跑步或是跳繩，多功能助聽器會持續受到劇烈的晃動，使得光體積感測器６０擷取到錯誤的反射訊號，此時，需利用加速規７０對接收的最優的一組訊號進行補償，藉由加速規７０的補償值使接收到的訊號正規化，然後利用傅立葉轉換推算出心跳值。

【0018】

請參閱第一圖和第三圖，心率變異性演算算法的步驟及流程如下：微處理器８０發出指令，紅外線ＬＥＤ打開，光線發射至使用者耳內的皮膚上，光體積感測器６０接收光線從耳內皮膚血管的反射訊號並傳輸至微處理器８０，微處理器８０根據接收到的反射訊號偵測出心跳峰值然後算出心跳間距標准差（Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＮＮ　ｉｎｔｅｒｖａｌｓ，ＳＤＮＮ）；與此同時，微處理器８０對心跳間期重新取樣並藉由傅立葉轉換推算出低頻功率即交感神經活性、高頻功率即副交感神經活性和低頻功率與高頻功率的比值即自律神經活性。

【0019】

請參閱第一圖和第四圖，活動量演算算法的步驟及流程如下：利用加速規７０讀出使用者的三軸重力加速度（Ｇ值）變化量並傳輸至微處理器８０，微處理器８０根據加速規７０傳輸過來的變化量訊息進行動能偵測；休息時，微處理器８０根據使用者的基礎代謝率計算出休息時的卡路裡消耗；運動時，微處理器８０根據使用者運動量的大小對比能量消耗系數計算出使用者活動中的卡路裡消耗。

【0020】

請參閱第一圖和第五圖，睡眠質量演算算法的步驟及流程如下：利用加速規７０讀出使用者的三軸重力加速度（Ｇ值）變化量傳輸並至微處理器８０，微處理器８０根據加速規７０傳輸過來的訊息進行動能偵測，從而確定使用者淺眠和熟睡的時長，然後根據使用者淺眠和熟睡的時間長短進行分析得出睡眠的結果或睡眠的質量。

【0021】

請參閱第一圖和第六圖，計步演算算法的步驟及流程如下：利用加速規７０配合自動適應性刻度（能根據重力加速度的不同選擇一個精度最高的測量模式，例如，有２Ｇ、４Ｇ和８Ｇ三種不同重力加速度的測量模式，當Ｇ值為２．１Ｇ時，如果使用８Ｇ重力加速度的測量模式，測得的數據誤差會較大，其便會自動調整為２Ｇ重力加速度的測量模式）讀出使用者三軸重力加速度（Ｇ值）變化量，微處理器８０之帶通濾波器８１對加速規７０傳輸過來的雜訊進行濾除，微處理器８０根據加速規７０傳輸過來的訊息進行動能偵測，並對使用者運動的速率進行分析，確定移動模式為走路還是跑步，並對走路和跑步兩種模式分別進行計步演算，最後將兩種模式狀態下的計步步數加總，計算出最後的計步結果。

【0022】

如上所述，本創作多功能助聽器內藉由設置一音源抗噪模組３０，音源抗噪模組３０包括一第二麥克風模組３１、一等化器模組３２和一抗噪模組３３，第二麥克風模組３１用於接收外部環境聲音並傳輸至等化器模組３２，等化器模組３２與抗噪模組３３連接配合，能優化外部環境聲音和消除環境噪音，等化器模組３２還能優化從藍芽模組２０傳輸過來的說話者的聲音，從而使該多功能助聽器聽覺的效果較好；另，本創作多功能助聽器內藉由設置至少一光源、一光體積感測器６０、一加速規７０和一微處理器８０，微處理器８０藉由光體積感測器６０和加速規７０傳輸來的訊號演算出使用者的心跳值、心率變異性、活動量、睡眠質量和計步等身體相關數據並藉由藍芽模組２０傳輸至智能設備２００顯示出來，從而使本創作多功能助聽器具有多種使用功能，以滿足消費者多元化的需求。

10‧‧‧第一麥克風模組

20‧‧‧藍芽模組

30‧‧‧音源抗噪模組

31‧‧‧第二麥克風模組

32‧‧‧模數轉換器

33‧‧‧等化器模組

34‧‧‧抗噪模組

35‧‧‧數模轉換器

40‧‧‧功率放大器

50‧‧‧喇叭

60‧‧‧光體積感測器

70‧‧‧加速規

80‧‧‧微處理器

200‧‧‧智能設備

Claims (4)

1. 【第1項】

   一種多功能助聽器，置於使用者的耳朵內，用於收聽說話者的聲音，與一智能設備連接，包括：
   　　一第一麥克風模組，用於接收說話者的聲音；
   　　一藍芽模組，與第一麥克風模組連接，將說話者的聲音由模擬訊號轉換為數位訊號，然後對第一麥克風模組附近一定區域內輸入的其它聲音進行抗噪處理，再將經抗噪處理後的說話者聲音的數位訊號傳輸至智能設備播放出來，或者將經抗噪處理後的說話者聲音的數位訊號向下傳輸；
   　　一音源抗噪模組，進一步包括一數模轉換器，與藍芽模組連接，用以將藍芽模組傳輸過來的數位訊號轉換為模擬訊號；
   　　一功率放大器，與音源抗噪模組連接，接收數模轉換器傳輸過來的模擬訊號；
   　　一喇叭，與功率放大器連接；
   　　至少一光源，打開狀態時，光線發射至使用者耳內的皮膚上；
   　　一光體積感測器，用於擷取使用者耳內皮膚血管光源的反射訊號；
   　　一加速規，用於讀出使用者的三軸重力加速度變化量；
   　　一微處理器，與光體積感測器和加速規連接，能控制光源和接收光源的時序，負責將光體積感測器和加速規傳輸來的訊號進行處理，排除訊號中的雜訊，演算出使用者的心跳值、心率變異性、活動量、睡眠質量和計步等身體相關數據傳輸至藍芽模組並藉由藍芽模組傳輸至智能設備顯示出來。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之多功能助聽器，其中所述微處理器包括帶通濾波器，所述光體積感測器和加速規傳輸來的雜訊由帶通濾波器排除。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第1項所述之多功能助聽器，其中所述音源抗噪模組還包括一第二麥克風模組、一模數轉換器、一等化器模組和一抗噪模組；第二麥克風模組用於接收外部環境聲音，模數轉換器與第二麥克風模組連接，將外部環境聲音的模擬訊號轉換為數位訊號後傳輸至等化器模組和抗噪模組；所述等化器模組和抗噪模組與模數轉換器連接，等化器模組與抗噪模組相互配合對傳輸過來的外部環境聲音的數位訊號進行處理，能優化外部環境聲音的數位訊號和消除外部環境聲噪音；所述等化器模組還與藍芽模組連接，能對藍芽模組傳輸過來的說話者聲音的數位訊號進行處理，從而優化從藍芽模組傳輸過來的說話者聲音的數位訊號；所述音源抗噪模組之數模轉換器與等化器模組和抗噪模組連接，將處理後的外部環境聲音的數位訊號和處理後的說話者聲音的數位訊號轉換為模擬訊號後向下傳輸至功率放大器。
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第1項所述之多功能助聽器，其中所述光源為紅外線LED。