數字音頻盒式助聽器的製作方法
2023-06-10 10:32:26 1
專利名稱：數字音頻盒式助聽器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種助聽器，特別是公開一種數字音頻盒式助聽器。
技術背景目前，助聽器一般分為盒式、耳後式和耳內式。耳內式因為價格昂貴，不易為廣大聽力障礙患者所接受。而耳後式則有著如下缺陷(1)外形暴露。因為自尊心，佩戴者常常不願讓別人知道自己是一個聽力障礙人士；(2)佔用耳後空間，導致佩戴老花眼鏡不方便；麥克風放在耳後，失去了耳廓的自然濾波，降低了信噪比；(4)麥克風放在耳後加上單耳信號處理，導致聲音失去了自然方向性，增加了佩戴者理解聲音的難度；(5)耳後空間狹小，佩戴者操作困難，常常需要遙控器；(6)耳後空間狹小，無法使用大容量電池或者充電電池，常常需要更換電池，增大了使用成本。盒式助聽器同樣有許多缺陷(1)外形暴露。因為麥克風在盒端，為了正常的接受聲音，只能放在胸前或者腦後，存在與耳後式同樣的問題；(2)麥克風處在胸前或者腦後，噪聲很大，降低了信噪比，特別是有很大的摩擦噪音，聽起來很不舒適；(3)麥克風所處的位置不是人耳位置，導致聲音失去了自然方向性，增加了佩戴者理解聲音的難度。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的缺陷，提供一種耳麥一體式的數字音頻盒式助聽器，它能最大限度的實現偽裝和隱藏的效果，從外觀上讓外人不覺得使用者佩戴著助聽器，同時，通過主機中的處理，降低揚聲器與麥克風過於接近帶來的反饋問題。本實用新型是這樣實現的一種數字音頻盒式助聽器，包括耳機殼體、麥克風、揚聲器、主機、按鍵模塊、電池，所述主機內設有音頻轉換晶片、與音頻轉換晶片相連的數位訊號處理器，其特徵在於所述耳機殼體內設有放大電路，所述麥克風和揚聲器內置於耳機殼體內構成耳麥一體機；所述麥克風與所述放大電路相連，所述放大電路、揚聲器分別通過導線與所述音頻轉換晶片相連。所述放大電路包括與麥克風相連的放大晶片，所述放大晶片與所述音頻轉換晶片相連。所述麥克風通過第一電容連接到放大晶片的輸入端，所述放大晶片的輸出端通過第二電容連接到音頻轉換晶片上。所述數位訊號處理器包括控制模塊、分別與控制模塊相連的降噪模塊、DRC動態範圍壓縮模塊、放大模塊、AFC反饋預測數據模塊；所述音頻轉換晶片分別與所述降噪模塊、放大模塊相連，所述降噪模塊、DRC動態範圍壓縮模塊、放大模塊、AFC反饋預測數據模塊依次相連，所述AFC反饋預測數據模塊與所述降噪模塊相連；所述控制模塊與所述按鍵模塊相連。所述數位訊號處理器上設有數字音頻接口、控制接口 ；所述數字音頻接口在I2S接口、ADC接口、DAC接口、PDM接口或AC97接口中任選一種或幾種；所述控制接口在GPIO接口、UART接口、I2C接口或SPI接口中任選一種或幾種。[0008]本實用新型的有益效果是(1)偽裝成MP3播放器，時尚優美，易於被人接受。而且佩戴者可以將它放在口袋內或者衣服內，無需暴露在外，維護了佩戴者的自尊心；(2)與耳後式助聽器不同，不佔用耳後空間，可與老花眼鏡和諧共處，大大方便老年人的生活；(3)麥克風置於耳口，依然可以利用耳廓的濾波，降低噪音並幫助定位；(4)雙耳聲音同時處理，具有自然方向性，大大增強患者對聲音的理解；(5)無需遙控，可以在口袋內操做按鍵；(6)可採用更大的電池，大大簡化了助聽器的設計。
圖I是本實用新型結構方框示意圖。圖2是本實用新型外部結構示意圖。圖3是本實用新型耳麥一體機的內部結構示意圖。圖4是本實用新型放大電路結構圖。 圖2、圖3中1、耳機殼體；2、麥克風；3、揚聲器；4、主機；5、放大晶片。
具體實施方式
根據圖f圖3，本實用新型包括耳機殼體、麥克風、揚聲器、主機、按鍵模塊、電池，所述主機內設有音頻轉換晶片、與音頻轉換晶片相連的數位訊號處理器，所述電池與主機相連為主機提供電源；所述耳機殼體內設有放大電路，所述麥克風和揚聲器內置於耳機殼體內構成耳麥一體機；所述麥克風與所述放大電路相連，所述放大電路、揚聲器分別通過導線與所述音頻轉換晶片相連。所述放大電路包括與麥克風相連的放大芯，所述放大晶片與所述音頻轉換晶片相連。所述放大電路的放大晶片採用美信公司(MAXM)生產的，型號為MAX9812或MAX9814的晶片；所述麥克風採用萃進公司生產的，型號為MULPS4CX矽麥克風；所述音頻轉換晶片採用歐勝公司(Wolfson)生產的，型號為WM9860的晶片，或採用阿德諾公司(ADI)生產的，型號為AD1983的晶片。所述數位訊號處理器包括控制模塊、分別與控制模塊相連的降噪模塊、DRC動態範圍壓縮模塊、放大模塊、AFC反饋預測數據模塊；所述音頻轉換晶片分別與所述降噪模塊、放大模塊相連，所述降噪模塊、DRC動態範圍壓縮模塊、放大模塊、AFC反饋預測數據模塊依次相連，所述AFC反饋預測數據模塊與所述降噪模塊相連；所述控制模塊與所述按鍵模塊相連。所述數字處信號理器上設有數字音頻接口、控制接口 ；所述數字音頻接口在I2S接口、ADC接口、DAC接口、PDM接口或AC97接口中任選一種或幾種；所述控制接口在GPIO接口、UART接口、I2C接口或SPI接口中任選一種或幾種。所述數位訊號處理器採用德州儀器公司(TI)生產的，型號為TMS320系列的數位訊號處理器。如圖2，本實用新型的耳麥一體機與普通的耳機不同，普通的耳機只是一個揚聲器，而本實用新型中，麥克風2、放大晶片5和揚聲器3內置於耳機殼體I內構成耳麥一體機，揚聲器3塞入耳道(入耳式)，麥克風2置於耳口。麥克風2採集的信號經過放大晶片5放大後送到主機4,而主機4處理過的聲音信號再送回到揚聲器3輸出。根據圖3，本實用新型的外部線纜中有5路信號，分別是揚聲器3的差分信號SPK+和SPK-，麥克風2的電源Vcc，麥克風2的地Vss和麥克風2的輸出Out。除麥克風2輸出信號Out外，其他都是輸入信號。耳麥一體機內部是一個放大電路，放大電路的放大晶片5將麥克風採集的聲音信號，放大20-40dB，送到Out輸出，而差分信號SPK+和SPK-直接輸出到揚聲器。根據圖4，所述麥克風U4通過第一電容ClO連接到放大晶片U3的輸入端，所述放大晶片U3的輸出端通過第二電容Cll連接到音頻轉換晶片上。本實用新型使用時，麥克風採集聲音信號，並將聲音信號送入放大電路經放大後發送至主機的音頻轉換晶片，音頻轉換晶片將放大後的聲音信號轉換成音頻數據，再通過數字音頻接口發送至數位訊號處理器的降噪模塊進行降噪處理，降噪後的音頻數據經DRC動態範圍壓縮模塊進行動態範圍壓縮，壓縮後的音頻數據再送到放大模塊進行放大，放大後的數據分成兩部分，一部分發送至音頻轉換晶片，音頻轉換晶片將收到的數據轉換成模擬信號，最後發送至揚聲器進行輸出，另一部分發送至AFC反饋預測數據模塊，作為自適應反饋消除的參考數據提供給降噪模塊作輸入反饋的預測。通過AFC反饋預測數據模塊減低了麥克風和揚聲器過於接近帶來的反饋影響。通過按鍵模塊進行輸入控制命令，由主機的控制模塊根據輸入的控制命令對音量、開機模式進行調節，用戶可以很方便的對本實用新型進行控制。在實際使用中，本實用新型的耳麥一體機為兩個作為一對使用，因此，由兩個麥克風、雙耳聲音同時進行處理，這樣可以保持聲音的方向信息，幫助佩戴者識別聲源方 向。
權利要求1.一種數字音頻盒式助聽器，包括耳機殼體、麥克風、揚聲器、主機、按鍵模塊、電池，所述主機內設有音頻轉換晶片、與音頻轉換晶片相連的數位訊號處理器，其特徵在於所述耳機殼體內設有放大電路，所述麥克風和揚聲器內置於耳機殼體內構成耳麥一體機；所述麥克風與所述放大電路相連，所述放大電路、揚聲器分別通過導線與所述音頻轉換晶片相連。
2.根據權利要求I所述的數字音頻盒式助聽器，其特徵在於所述放大電路包括與麥克風相連的放大晶片，所述放大晶片與所述音頻轉換晶片相連。
3.根據權利要求I所述的數字音頻盒式助聽器，其特徵在於所述數位訊號處理器包括控制模塊、分別與控制模塊相連的降噪模塊、DRC動態範圍壓縮模塊、放大模塊、AFC反饋預測數據模塊；所述音頻轉換晶片分別與所述降噪模塊、放大模塊相連，所述降噪模塊、DRC動態範圍壓縮模塊、放大模塊、AFC反饋預測數據模塊依次相連，所述AFC反饋預測數據模塊與所述降噪模塊相連；所述控制模塊與所述按鍵模塊相連。
4.根據權利要求I或3所述的數字音頻盒式助聽器，其特徵在於所述數位訊號處理器上設有數字音頻接口、控制接口 ；所述數字音頻接口在12S接口、ADC接口、DAC接口、PDM接口或AC97接口中任選一種或幾種；所述控制接口在GPIO接口、UART接口、I2C接口或SPI接口中任選一種或幾種。
專利摘要本實用新型為一種數字音頻盒式助聽器。它包括耳機殼體、麥克風、揚聲器、主機、按鍵模塊、電池，所述主機內設有音頻轉換晶片、與音頻轉換晶片相連的數位訊號處理器，所述耳機殼體內設有放大電路，所述麥克風和揚聲器內置於耳機殼體內構成耳麥一體機；所述麥克風與所述放大電路相連，所述放大電路、揚聲器分別通過導線與所述音頻轉換晶片相連。本實用新型的優點是偽裝成MP3播放器，易於被人接受；佩戴者可以將它放在口袋內或者衣服內，無需暴露在外；不佔用耳後空間，可與老花眼鏡和諧共處，大大方便老年人的生活；雙耳聲音同時處理，具有自然方向性，大大增強患者對聲音的理解；無需遙控，可以在口袋內操作按鍵。
文檔編號H04R25/00GK202679632SQ20122036578
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月27日 優先權日2012年7月27日
發明者盧春鵬, 金永海, 秦正田 申請人:盧春鵬