專(zhuān)利名稱(chēng)：具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耳機(jī)裝置，尤其涉及一種具有自動(dòng)音量控制功能的耳 機(jī)裝置，可根據(jù)外界環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)音量，其應(yīng)用領(lǐng)域包括但不限于各種具 有音頻播放功能的便攜式設(shè)備、移動(dòng)通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
數(shù)碼技術(shù)的發(fā)展給人們帶來(lái)了極大的便利。隨著mp3播放器等便攜式設(shè) 備的普及，戴著耳機(jī)走路，隨時(shí)隨地地聆聽(tīng)音樂(lè)正成為一種潮流。然而， 外界環(huán)境是多變的，.馬路上人聲嘈雜，而圖書(shū)館內(nèi)卻十分安靜。使用同樣 的音量播放音樂(lè)，在周?chē)h(huán)境的聲音(以下簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)境聲)嘈雜的地方可能 會(huì)聽(tīng)不清楚(人耳在聽(tīng)到耳機(jī)播放聲音的同時(shí)，還將聽(tīng)到環(huán)境聲，兩種聲 音混合時(shí)，會(huì)使人不容易聽(tīng)清楚耳機(jī)播放的聲音)，而在環(huán)境十分安靜的地 方卻可能顯得音量過(guò)大，這便需要人們不斷地去手動(dòng)調(diào)整播放器的音量大 小，十分煩瑣。如果能有一種耳機(jī)，可以根據(jù)環(huán)境的吵鬧程度自動(dòng)調(diào)節(jié)輸 出聲音的音量，應(yīng)當(dāng)可以給人們提供方便。目前，提供類(lèi)似功能的裝置還很少見(jiàn)。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū) CN1507293A公開(kāi)了一種智能化調(diào)節(jié)移動(dòng)通訊裝置耳機(jī)音量的方法，利用手機(jī)上的麥克風(fēng)來(lái)判斷環(huán)境聲的大小，從而調(diào)整麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的音量。但 該裝置僅能針對(duì)手機(jī)通話(huà)，不適用于聽(tīng)音樂(lè)等場(chǎng)合，且利用手機(jī)通話(huà)的麥 克風(fēng)來(lái)檢測(cè)環(huán)境聲，對(duì)環(huán)境聲和人通話(huà)的聲音無(wú)法區(qū)分，不易對(duì)環(huán)境聲大小作出準(zhǔn)確的判斷。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝 置，其能準(zhǔn)確地捕獲人耳聽(tīng)到的環(huán)境聲，進(jìn)而控制耳機(jī)輸出聲音的音量， 排除環(huán)境聲對(duì)耳機(jī)播放的影響。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置包括耳機(jī)揚(yáng)聲器，用于播放聲音；麥克風(fēng)，用于釆集環(huán)境聲；環(huán)境聲分析模塊，與麥克風(fēng)連接，接收麥克風(fēng)所采集到的環(huán)境聲信號(hào)， 并進(jìn)行處理；音量控制模塊，與環(huán)境聲分析模塊和耳機(jī)揚(yáng)聲器連接，接收環(huán)境聲分 析模塊的分析結(jié)果，并根據(jù)該分析結(jié)果控制耳機(jī)揚(yáng)聲器輸出的音量大小和是否靜音。本發(fā)明的有益效果在于為了排除環(huán)境聲對(duì)耳機(jī)播放的影響，本發(fā)明 在耳機(jī)上靠近揚(yáng)聲器的位置(即佩戴耳機(jī)時(shí)靠近人耳的地方)加入一個(gè)輔 助麥克風(fēng)，從而可以最準(zhǔn)確地捕獲人耳聽(tīng)到的環(huán)境聲，進(jìn)而控制耳機(jī)輸出 聲音的音量。本發(fā)明能實(shí)時(shí)地采集人耳周?chē)沫h(huán)境聲，并分析其內(nèi)容在 環(huán)境聲音量大時(shí)，提高耳機(jī)所播放聲音的音量，使人聽(tīng)得更清楚；在環(huán)境 聲音量小時(shí)，降低耳機(jī)播放聲音，以保護(hù)人的聽(tīng)力；在出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)， 將耳機(jī)靜音，使人不會(huì)因戴耳機(jī)聽(tīng)音樂(lè)而分神，從而避免意外的發(fā)生。


圖l是本發(fā)明具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置中環(huán)境聲分析模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 如圖1所示，本發(fā)明具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置包括麥克風(fēng)， 環(huán)境聲分析模塊，音量控制模塊，耳機(jī)揚(yáng)聲器。其中，麥克風(fēng)用于采集環(huán) 境聲；采集到的環(huán)境聲信號(hào)被送入環(huán)境聲分析模塊進(jìn)行處理，將當(dāng)前環(huán)境 聲和使用者上次調(diào)整音量時(shí)的環(huán)境聲相比較，判斷環(huán)境聲的變化情況，從 而決定是否應(yīng)將耳機(jī)輸出的音量變化；環(huán)境聲分析模塊的分析結(jié)果被送入 音量控制模塊，以調(diào)節(jié)耳機(jī)揚(yáng)聲器播放聲音的音量；經(jīng)音量控制模塊調(diào)整 后的聲音被輸出至耳機(jī)揚(yáng)聲器播出。麥克風(fēng)的作用為記錄人耳聽(tīng)到的環(huán)境聲。顯而易見(jiàn)，為了更精確地記 錄環(huán)境聲，麥克風(fēng)的擺放位置應(yīng)盡可能地靠近人耳。由于耳機(jī)揚(yáng)聲器緊貼 人耳，這也就意味著麥克風(fēng)和耳機(jī)揚(yáng)聲器應(yīng)盡量靠近(如圖l中虛線框所 示)，使人在佩戴耳機(jī)時(shí)麥克風(fēng)能靠近人耳，從而能更精確地記錄人所聽(tīng) 到的環(huán)境聲。但同時(shí)也應(yīng)注意，麥克風(fēng)和耳機(jī)揚(yáng)聲器之間應(yīng)有一定的隔離 措施，以避免耳機(jī)揚(yáng)聲器所播放的聲音被麥克風(fēng)所捕獲。環(huán)境聲分析模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由兩個(gè)必需的單元(歷史 環(huán)境音量存儲(chǔ)單元、環(huán)境音量判斷單元)和一個(gè)可選的單元(突發(fā)情況判 斷單元)所構(gòu)成。其中，歷史環(huán)境音量存儲(chǔ)單元的功能是保存用戶(hù)上一次 調(diào)整耳機(jī)音量時(shí)的環(huán)境聲音量，以作為環(huán)境聲變化的判斷基準(zhǔn)。當(dāng)用戶(hù)剛 開(kāi)機(jī)、尚未調(diào)整過(guò)音量時(shí)，該單元保存開(kāi)機(jī)時(shí)的環(huán)境聲音量。環(huán)境音量判斷單元的功能是根據(jù)輸入信號(hào)計(jì)算當(dāng)前輸入的環(huán)境聲音 量，并將其與歷史環(huán)境音量存儲(chǔ)單元所保存的用戶(hù)上一次調(diào)整音量時(shí)的環(huán) 境聲音量相比較。若當(dāng)前的環(huán)境音量更高，說(shuō)明環(huán)境變得嘈雜，需要提高 耳機(jī)播放的音量才能讓人聽(tīng)清楚；反之則應(yīng)降低耳機(jī)播放的音量。該單元 的判斷結(jié)果為具體應(yīng)將耳機(jī)播放音量升高/降低的幅度(包括音量不變的 情況)，并被送往音量控制模塊?？蛇x的突發(fā)情況判斷單元用于將輸入信號(hào)與一些預(yù)先設(shè)定的突發(fā)事 件特征相比對(duì)，以判斷是否發(fā)生了需要將耳機(jī)靜音的危險(xiǎn)情況。人在聆聽(tīng) 音樂(lè)的時(shí)候，對(duì)其它聲音的感知能力將變得遲鈍，在周?chē)h(huán)境有危險(xiǎn)發(fā)生 時(shí)，可能因來(lái)不及躲避而造成傷害。該單元的功能既是監(jiān)測(cè)環(huán)境聲信號(hào)， 在預(yù)設(shè)的突發(fā)事件特征出現(xiàn)時(shí)將耳機(jī)迅速靜音，以使人對(duì)環(huán)境中潛在的危 險(xiǎn)提高警覺(jué)。突發(fā)事件特征的設(shè)置可根據(jù)具體環(huán)境設(shè)置，包括但不限于如 下內(nèi)容環(huán)境音量急劇上升；環(huán)境音量大于某閾限；環(huán)境聲中出現(xiàn)"危險(xiǎn)"、"小心"等特定聲音語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)譜特征;一旦突發(fā)事件被觸發(fā)，突發(fā)情況判斷單元將發(fā)送靜音信號(hào)至音量控制 模塊。該環(huán)境聲分析模塊既可以用模擬電路實(shí)現(xiàn)，也可以經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后用軟 件編程實(shí)現(xiàn)。特別地，如果要實(shí)現(xiàn)特定聲音(如"危險(xiǎn)"、"小心"等) 的語(yǔ)音頻譜檢測(cè)，則一般用模數(shù)轉(zhuǎn)換后軟件編程的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。音量控制模塊的功能是根據(jù)環(huán)境聲分析模塊輸出的音量調(diào)整信號(hào)來(lái) 調(diào)整耳機(jī)揚(yáng)聲器播放聲音的音量。特別地，當(dāng)環(huán)境聲分析模塊有靜音信號(hào) 發(fā)出時(shí)，音量控制模塊將忽略音量調(diào)整信號(hào)，直接將耳機(jī)靜音。另外，本 模塊還可以接受外界輸入的手動(dòng)音量控制信號(hào)(如圖1所示)，以方便用 戶(hù)調(diào)整音量。每次用戶(hù)手動(dòng)調(diào)整音量時(shí)，本模塊應(yīng)發(fā)送一個(gè)提示信號(hào)至環(huán) 境聲分析模塊，以便后者開(kāi)始記錄當(dāng)前的環(huán)境聲音量(參見(jiàn)歷史環(huán)境音量 存儲(chǔ)單元的描述)。該音量控制模塊既可以用模擬電路實(shí)現(xiàn)，也可用數(shù)字 方法實(shí)現(xiàn)。對(duì)于后者，主要是指在數(shù)模轉(zhuǎn)換之前對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行放縮， 從而實(shí)現(xiàn)音量控制的處理方法。上述音量控制模塊和環(huán)境聲分析模塊在裝置實(shí)現(xiàn)時(shí)位置可靈活多變， 既可以位于耳機(jī)揚(yáng)聲器附近，也可以靠近耳機(jī)所插入的便攜式設(shè)備一側(cè)， 甚至可以置于便攜式設(shè)備之中、成為便攜式設(shè)備的一部分。
權(quán)利要求
1. 一種具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在于，包括耳機(jī)揚(yáng)聲器，用于播放聲音；麥克風(fēng)，用于采集環(huán)境聲；環(huán)境聲分析模塊，與麥克風(fēng)連接，接收麥克風(fēng)所采集到的環(huán)境聲信號(hào)，并進(jìn)行處理；音量控制模塊，與環(huán)境聲分析模塊和耳機(jī)揚(yáng)聲器連接，接收環(huán)境聲分析模塊的分析結(jié)果，并根據(jù)該分析結(jié)果控制耳機(jī)揚(yáng)聲器輸出的音量大小和是否靜音。
2、 如權(quán)利要求l所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在 于，所述的麥克風(fēng)靠近所述的耳機(jī)揚(yáng)聲器，以精確記錄人耳附近的環(huán)境聲。
3、 如權(quán)利要求l所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在 于，所述的環(huán)境聲分析模塊包括歷史環(huán)境音量存儲(chǔ)單元，用于記錄使用者上一次調(diào)整音量時(shí)的環(huán)境聲環(huán)境音量判斷單元，根據(jù)輸入信號(hào)計(jì)算當(dāng)前輸入的環(huán)境聲音量，并將 其與歷史環(huán)境音量存儲(chǔ)單元所保存的使用者上一次調(diào)整音量時(shí)的環(huán)境聲音 量相比較，來(lái)判斷環(huán)境聲的變化，從而決定是應(yīng)該將耳機(jī)揚(yáng)聲器所播放聲 音的音量升高或降低，還是維持不變；可選的突發(fā)情況判斷單元，用于將輸入信號(hào)與一些預(yù)先設(shè)定的突發(fā)事 件特征相比對(duì)，以判斷是否發(fā)生了需要將耳機(jī)靜音的危險(xiǎn)情況。
4、 如權(quán)利要求3所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在于，所述的突發(fā)事件特征包括但不限于環(huán)境音量急劇上升；環(huán)境音量大 于某閾限；環(huán)境聲中出現(xiàn)特定聲音語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)譜特征。
5、 如權(quán)利要求l所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在 于，所述的環(huán)境聲分析模塊通過(guò)模擬電路實(shí)現(xiàn)，或者經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后用軟件 編程實(shí)現(xiàn)。
6、 如權(quán)利要求5所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在 于，所述的環(huán)境聲分析模塊經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后用軟件編程實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)特定聲 音的語(yǔ)音頻譜檢測(cè)。
7、 如權(quán)利要求4或6所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征 在于，所述的特定聲音包括"危險(xiǎn)"、"小心"。
8、 如權(quán)利要求l所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在 于，所述的音量控制模塊用模擬電路或數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，所述的數(shù)字方法指 在數(shù)模轉(zhuǎn)換之前對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行放縮，從而實(shí)現(xiàn)音量控制的處理方法。
9、 如權(quán)利要求l所述的具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，其特征在 于，所述的音量控制模塊和所述的環(huán)境聲分析模塊位于所述的耳機(jī)揚(yáng)聲器 附近，或者靠近耳機(jī)所插入的便攜式設(shè)備一側(cè)，或者置于便攜式設(shè)備之中、 成為便攜式設(shè)備的一部分。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有自動(dòng)音量控制功能的耳機(jī)裝置，包括耳機(jī)揚(yáng)聲器，用于播放音頻；靠近耳機(jī)揚(yáng)聲器的麥克風(fēng)，用于采集人耳附近的環(huán)境聲；環(huán)境聲分析模塊，與麥克風(fēng)連接，接收上述麥克風(fēng)所采集到的環(huán)境聲信號(hào)，并進(jìn)行處理；音量控制模塊，與環(huán)境聲分析模塊和耳機(jī)揚(yáng)聲器連接，接收環(huán)境聲分析模塊的分析結(jié)果，并根據(jù)該分析結(jié)果控制耳機(jī)揚(yáng)聲器輸出的音量大小和是否靜音。本發(fā)明能準(zhǔn)確地捕獲人耳聽(tīng)到的環(huán)境聲，進(jìn)而控制耳機(jī)輸出聲音的音量，排除環(huán)境聲對(duì)耳機(jī)播放的影響。
文檔編號(hào)H04R3/00GK101227759SQ20071003646
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月15日
發(fā)明者暉 徐, 歐陽(yáng)合, 陽(yáng) 王, 王新成, 顧群楠, 娟 黃 申請(qǐng)人:上海杰得微電子有限公司