一種應用於耳機的心率檢測方法和能檢測心率的耳的製造方法

2023-05-28 18:29:36 2

一種應用於耳機的心率檢測方法和能檢測心率的耳的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種應用於耳機的心率檢測方法和能檢測心率的耳機。該方法包括：在耳機內設置一個腔體，將第一麥克風安裝在該腔體內；在耳機中不接觸皮膚的位置還設置第二麥克風；對第二麥克風採集到的信號進行自適應濾波處理，得到第一麥克風採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號；從第一麥克風採集到的信號中減去該估計信號，得到心率相關的信號；根據心率相關的信號進行心率檢測。本發明的技術方案，採用密閉腔來安置第一麥克風，減小了外界噪聲的幹擾，並對第二麥克風採集的信號進行自適應濾波得到估計信號，從第一麥克風採集的信號中減去該估計信號，再進行心率檢測，從而進一步消除了外界幹擾信號對心率檢測的影響。
【專利說明】一種應用於耳機的心率檢測方法和能檢測心率的耳機

【技術領域】
[0001] 本發明涉及耳機及心率檢測【技術領域】，特別涉及一種應用於耳機的心率檢測方法 和能檢測心率的耳機。

【背景技術】
[0002] 隨著社會經濟的不斷發展，人們的物質生活水平日漸提高，人們也越來越關注自 己的健康。而心率檢測將給人們提供關於健康的非常重要的信息。任何不同於正常心率 的顯示都表明健康出現了問題，通過心率檢測可以及時發現我們的身體是否出現了問題。 心率檢測還可以在一定程度上反映人們的運動強度是否合適，為了能夠得到最佳的鍛鍊效 果，人們在鍛鍊的過程中應該將心率保持在一定的範圍內，而心率檢測可以為合理的運動 量提供一個指標。
[0003] 檢測心率的技術，除了心率帶之外，現在又新興一種利用耳機來檢測心率的技術， 達到便捷準確的目的。
[0004] 利用耳機來檢測心率的技術是近幾年才出現的。2013年10月23日至25日，日本 橫濱健康器械展上，Kaiteki公司和Bifrostec公司展出了一種可以用耳機測定脈搏波動 的技術。該技術利用耳機緊貼耳道形成封閉空間，由於耳膜的振動，耳道內會產生一定的壓 力，並且壓力隨著振動的改變而改變，利用麥克風採集耳道內壓力的變化信息，從而達到檢 測心率的目的。但是由於耳機不能佔據整個耳道，會造成耳道內氣體的洩露，導致麥克風檢 測不到壓力的變化。
[0005] 此外，利用耳機檢測心率還存在一個重要的問題，就是容易受到外界幹擾信號的 影響，這會大大影響心率的檢測。


【發明內容】

[0006] 有鑑於此，本發明提供了一種應用於耳機的心率檢測方法和能檢測心率的耳機， 以解決上述問題或者至少部分地解決上述問題。
[0007] 本發明公開了一種應用於耳機的心率檢測方法，該方法包括：
[0008] 在耳機內設置一個腔體，將第一麥克風安裝在所述腔體內；所述腔體的口與耳機 殼貼合的位置是，耳機被佩戴時與人耳的耳廓貼合的耳機殼的位置；所述腔體的口所貼合 的耳機殼處有開孔，當耳機被佩戴時所述腔體和與所述開孔貼合的耳廓構成密閉空間；
[0009] 在耳機中的不接觸佩戴者皮膚的位置處還設置第二麥克風；
[0010] 當耳機被佩戴時，由所述第一麥克風採集所述腔體內的由壓力變化產生的信號， 由所述第二麥克風採集外界幹擾信號；
[0011] 對所述第二麥克風採集到的信號進行自適應濾波處理，得到第一麥克風採集到的 信號中的外界幹擾信號的估計信號；
[0012] 從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號；
[0013] 根據所述心率相關的信號進行心率檢測。
[0014] 可選地，在從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信 號之前，該方法進一步包括：對所述第一麥克風採集到的信號進行低通濾波處理，得到低通 濾波信號；
[0015] 所述從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號具體 包括：從所述低通濾波信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號。
[0016] 可選地，所述對所述第二麥克風採集到的信號進行自適應濾波處理，得到第一麥 克風採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號包括：
[0017] 根據第二麥克風採集到的信號、心率相關的信號以及預設的自適應算法計算自適 應濾波參數；
[0018] 根據所述自適應濾波參數對第二麥克風採集到的信號進行自適應濾波得到所述 估計信號。
[0019] 可選地，所述根據所述心率相關的信號進行心率檢測包括：
[0020] 對所述心率相關的信號的周期進行檢測；
[0021] 由檢測出的信號的周期的倒數得到心率。
[0022] 可選地，所述在耳機中的不接觸佩戴者皮膚的位置處還設置第二麥克風包括：
[0023] 將第二麥克風設置在耳機的連接耳機頭部和耳機線的耳機柄中。
[0024] 本發明還公開了一種能檢測心率的耳機，該耳機包括：減法單元、心率檢測單元、 自適應濾波單元、設置在耳機內的腔體、安裝在所述腔體內的第一麥克風，以及設置在耳機 中的不接觸佩戴者皮膚的位置處的第二麥克風；
[0025] 其中，所述腔體的口與耳機殼貼合的位置是，耳機被佩戴時與人耳的耳廓貼合的 耳機殼的位置；所述腔體的口所貼合的耳機殼處有開孔，當耳機被佩戴時所述腔體和與所 述開孔貼合的耳廓構成密閉空間；
[0026] 所述第一麥克風，用於當耳機被佩戴時，採集所述腔體內的由壓力變化產生的信 號並輸出給減法單元；
[0027] 所述第二麥克風，用於當耳機被佩戴時，採集外界幹擾信號並輸出給所述自適應 濾波單元；
[0028] 所述自適應濾波單元，用於根據心率相關的信號對所述第二麥克風採集到的信號 進行自適應濾波處理，得到第一麥克風採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號後輸出 給所述減法單元；
[0029] 所述減法單元，用於從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率 相關的信號輸出給所述心率檢測單元以及所述自適應濾波單元；
[0030] 所述心率檢測單元，用於根據所述心率相關的信號進行心率檢測。
[0031] 可選地，該耳機進一步包括：低通濾波器，用於對所述第一麥克風採集到的信號進 行低通濾波處理，得到低通濾波信號並輸出給所述減法單元；
[0032] 所述減法單元，用於從所述低通濾波信號中減去所述估計信號，得到心率相關的 信號輸出給所述心率檢測單元。
[0033] 可選地，所述自適應濾波單元包括：參數可調濾波器和參數自適應調整單元；
[0034] 所述第二麥克風，用於將採集到的信號輸出給所述參數可調濾波器和所述參數自 適應調整單元；
[0035] 所述減法單元，用於將所述心率相關的信號輸出給所述參數自適應調整單元；
[0036] 所述參數自適應調整單元，用於根據第二麥克風採集到的信號、心率相關的信號 以及預設的自適應算法去調整所述參數可調濾波器的濾波參數；
[0037] 所述參數可調濾波器，用於利用濾波參數對第二麥克風採集的信號進行自適應濾 波，輸出第一麥克風採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號給所述減法單元。
[0038] 可選地，所述心率檢測單元，用於對所述心率相關的信號的周期進行檢測，由檢測 出的信號的周期的倒數得到心率。
[0039] 可選地，所述第二麥克風設置在耳機的連接耳機頭部和耳機線的耳機柄中。
[0040] 由上述可見，本發明實施例中的這種技術方案，採用了由耳機內的腔體和耳機殼 構成的密閉腔體來安置第一麥克風，減小了外界噪聲的幹擾，並強化了第一麥克風採集到 的信號信息。但外界幹擾信號仍然存在，對此，在耳機中加入了第二麥克風來採集外界幹擾 信號，對第二麥克風採集的信號進行自適應濾波得到第一麥克風採集信號中的外界幹擾信 號的估計信號，從第一麥克風採集的信號中減去該估計信號，再進行心率檢測，從而進一步 消除了外界幹擾信號對心率檢測的影響，達到獲得準確心率的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 圖1為本發明實施例中的一種能檢測心率的耳機的結構示意圖；
[0042] 圖2A是本發明一個實施例中的設置有腔體110的耳機100的側面示意圖；
[0043] 如2B是本發明一個實施例中的設置有腔體110的耳機100背面示意圖；
[0044] 圖2C是本發明一個實施例中的設置有腔體110的耳機100的側面剖視圖；
[0045] 圖3是本發明一個實施例中的第二麥克風的安放位置的示意圖；
[0046] 圖4為本發明又一個實施例中的一種能檢測心率的耳機的結構示意圖；
[0047] 圖5是自適應濾波器的一般結構示意圖；
[0048] 圖6為本發明實施例中一種應用於耳機的心率檢測方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0049] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0050] 圖1為本發明實施例中的一種能檢測心率的耳機的結構示意圖。如圖1所示，該 能檢測心率的耳機100包括：減法單元150、心率檢測單元160、自適應濾波單元140、設置 在耳機內的腔體110和安裝在腔體110內的第一麥克風120,以及設置在耳機中的不接觸佩 戴者皮膚的位置處的第二麥克風130、；
[0051] 其中，腔體110的口與耳機殼貼合的位置是，耳機被佩戴時與人耳的耳廓貼合的 耳機殼的位置；腔體110的口所貼合的耳機殼處有開孔，當耳機被佩戴時腔體和與開孔貼 合的耳廓構成密閉空間。
[0052] 第一麥克風120,用於當耳機100被佩戴時，採集腔體110內的由壓力變化產生的 信號並輸出給減法單元150。
[0053] 第二麥克風130,用於當耳機被佩戴時，採集外界幹擾信號並輸出給自適應濾波單 元 140。
[0054] 自適應濾波單元140,用於根據心率相關的信號對第二麥克風130採集到的信號 進行自適應濾波處理，得到第一麥克風120採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號後 輸出給減法單元150。
[0055] 減法單元150,用於從麥克風採集到的信號中減去自適應濾波單元140輸出的估 計信號，得到心率相關的信號輸出給心率檢測單元160以及自適應濾波單元140。
[0056] 心率檢測單元160,用於根據心率相關的信號進行心率檢測。
[0057] 第一麥克風120在採集腔體110內的由壓力變化產生的信號的同時會採集到外界 幹擾信號。因此，圖1中對第二麥克風130檢測到的信號進行自適應濾波處理，使得能根據 第二麥克風130採集到的外界幹擾信號準確地估計出第一麥克風120採集到信號中的外界 幹擾信號，其目的是消除外界幹擾信號對心率檢測的影響。第一麥克風120和第二麥克風 130都會檢測到外界幹擾信號，雖然這兩種信號周期一致，但幅度會有差異，因此需要採用 自適應濾波器消除這種差異，使得能夠將外界幹擾信號從第一麥克風120採集到的信號中 消除，以獲得有效的心率息。
[0058] 圖1所示的能檢測心率的耳機100中，在耳機100內設置腔體110來安置第一麥 克風120,從而減小了外界噪聲的幹擾，並強化了第一麥克風120採集到的信號信息。但外 界幹擾仍然存在，對此，該能檢測心率的耳機100中加入了第二麥克風130來採集外界幹擾 信號，對第二麥克風130採集的信號進行自適應濾波，從第一麥克風120採集的信號中減去 自適應濾波後的第二麥克風信號，再進行心率檢測，從而進一步消除了外界幹擾信號對心 率檢測的影響。
[0059] 在本發明的一個實施例中，圖1所示的耳機進一步包括低通濾波器，用於對第一 麥克風120採集到的信號進行低通濾波處理，得到低通濾波信號後再輸出給減法單元150。 即減法單元150,用於從低通濾波信號中減去自適應濾波單元140輸出的估計信號，得到心 率相關的信號輸出給心率檢測單元160。這是因為脈搏振動的頻率較低（0. 3Hz-3Hz左右）， 而外界噪聲頻率較高，根據這一特點，通過低通濾波器可以消除外界高頻噪聲的影響。例 如，低通濾波器可以選擇截止頻率為5Hz的FIR濾波器等。
[0060] 在現有的耳機檢測心率的技術中，通常麥克風直接放置在耳機中正對耳道的位 置，用於採集耳膜振動產生的耳腔內壓力變化信息，但一方面由於耳機和耳道形成的空間 較大，會造成耳道內氣體的洩露，使得麥克風採集的壓力變化信息很微弱，另一方面耳機往 往不能佔據整個耳道，直接將麥克風放在耳機中，會受到外界噪聲的幹擾。因此本發明的圖 1所示耳機中設計了另外一種麥克風（本申請中的第一麥克風）的安裝方式，具體可以參見 圖 2A-2C。
[0061] 圖2A是本發明一個實施例中的設置有腔體110的耳機100的側面示意圖。如2B 是本發明一個實施例中的設置有腔體110的耳機1〇〇背面示意圖。圖2C是本發明一個實 施例中的設置有腔體110的耳機100的側面剖視圖。為了更好地採集和心跳相關的有用信 號，本發明設計了一種小腔體用於放置第一麥克風120。參見圖2A和圖2B，圖中虛線所示 的範圍是內部腔體110的位置的示意。參見圖2C腔體110的開口和耳機殼貼合。可以看 出，在該實施例中，腔體110位於耳機邊緣貼近耳廓的部位，耳機在其和腔體貼合的部位有 個開孔111，在耳機被佩戴時，這個開孔111和耳廓緊密貼合，這樣，腔體110和貼緊的耳廓 部分構成一個密閉的空間。將第一麥克風120安裝在該腔體110中，耳廓壁的收縮振動會 引起腔體110內壓力的變化，那麼第一麥克風120就會採集到腔體110內壓力的變化信息， 該信息在一定程度上反映了心臟的跳動頻率，因此可以據此進行心率檢測。
[0062] 圖3是本發明一個實施例中的第二麥克風的安放位置的示意圖。由於人體的運動 會使人體的皮膚隨之發生振動，本實施例中第二麥克風130裝置在耳機中不接觸皮膚的部 位，從而避免皮膚振動對第二麥克風採集的信號造成影響，提高第二麥克風採集信號的準 確度。參見圖3,第二麥克風130可以設置在耳機的連接耳機頭部和耳機線的耳機柄中，如 圖3所示虛線框示意出的耳機的任何一個部位。
[0063] 在物理學中，對於密閉的空間（不考慮溫度），壓強和體積成反比，也就是說體積 越小壓強越大，那麼作用在一定面積上的壓力也越大。當用戶帶上耳機後，耳道內形成一個 密閉的空間，由於血管的脈壓波動導致耳壁收縮，那麼在腔體內會產生一定的壓力變化，該 壓力變化信號就會被第一麥克風檢測到。一般來說血管的脈壓波動非常微弱，密閉的空間 越大，那麼第一麥克風檢測到的壓力變化越小，為了增加第一麥克風檢測到的壓力變化強 度，將第一麥克風裝置在一個密閉的小腔體內，將該部分緊貼耳道，由於血管的脈壓波動 導致耳壁產生收縮振動，此振動造成小腔體內的第一麥克風檢測到壓力的變化。並且小腔 體的設計在一定程度上會減小外界幹擾信號的影響。
[0064] 即使耳機能夠佔據整個耳道，形成完全封閉的腔體，外界廣泛存在的次聲波對心 率檢測的影響也是不可避免的，因為次聲波具有身強的穿透力。因此這種外界幹擾信號會 被第一麥克風檢測到。那麼，第一麥克風採集到的數據不僅包括了由於血管的脈壓波動產 生的壓力變化信息，同時包括了外界幹擾信號。為了消除該被第一麥克風採集到的外界幹 擾信號對心率檢測的影響，本發明在耳機中加入第二麥克風，第二麥克風裝置在耳機中不 接觸皮膚的部位，比如圖3中所示的虛線框所示的耳機位置。利用第二麥克風採集外界幹 擾信號。第一麥克風採集到的外界幹擾信號和第二麥克風採集到的外界幹擾信號具有很強 的相關性，以此為基礎可以採用一定的濾波器消除外界幹擾信號的影響。
[0065] 根據前面的分析，如果能從第一麥克風檢測到的信號中濾除外界幹擾信號，那麼 就可以得到由於血液流動造成耳道自身收縮產生的信號，此信號和心臟跳動頻率有關，基 於此信號得到心率信息。
[0066] 第二麥克風採集到的外界幹擾信號和第一麥克風採集到的外界幹擾信號具有很 強的相關性，但二者並不完全等同，不能直接將該信號從第一麥克風採集到的信號中去掉， 因此本實施例通過自適應濾波的方法來濾除外界噪聲所產生的幹擾。
[0067] 綜上所述，本發明實施例中：首先，採用體積較小的密閉腔體來安置第一麥克風， 減小了外界噪聲幹擾，並強化了第一麥克風檢測到的信號信息。其次，在耳機中加入了第二 麥克風，用於採集外界幹擾信號，並通過設計自適應濾波器來進一步消除人外界幹擾對心 率檢測的影響。再者，根據脈搏振動頻率的特點，設計了低通濾波器，進一步減小了外界噪 聲的影響。下面以圖4為例進行進一步的說明。
[0068] 圖4為本發明又一個實施例中的一種能檢測心率的耳機的結構示意圖。如圖4所 示，該能檢測心率的耳機400包括：減法單元450、心率檢測單元460、低通濾波器470、設置 在耳機中的不接觸佩戴者皮膚的位置處的第二麥克風430、自適應濾波單元440、設置在耳 機內的腔體410和安裝在腔體410內的第一麥克風420。其中，自適應濾波單元440包括： 參數可調濾波器441和參數自適應調整單元442。
[0069] 其中，腔體410的口與耳機殼貼合的位置是，耳機被佩戴時與人耳的耳廓貼合的 耳機殼的位置；腔體410的口所貼合的耳機殼處有開孔，當耳機被佩戴時腔體和與開孔貼 合的耳廓構成密閉空間。
[0070] 第一麥克風420,用於當耳機400被佩戴時，採集腔體410內的由壓力變化所產生 的信號並輸出給低通濾波器470。第一麥克風420在採集腔體110內的由壓力變化產生的 信號的同時會採集到外界幹擾信號。
[0071] 低通濾波器470,用於對第一麥克風420採集到的信號進行低通濾波處理，得到低 通濾波信號後再輸出給減法單元450。
[0072] 第二麥克風430,用於當耳機被佩戴時，採集外界幹擾信號並輸出給自適應濾波單 元440中的參數可調濾波器441和參數自適應調整單元442。
[0073] 參數自適應調整單元442,用於根據第二麥克風430採集到的信號、心率相關的信 號以及預設的自適應算法去調整參數可調濾波器441的濾波參數。
[0074] 參數可調濾波器441，用於利用濾波參數對第二麥克風430採集的信號進行自適 應濾波，輸出第一麥克風420採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號給減法單元450。
[0075] 減法單元450,用於從低通濾波器輸出的信號中減去參數可調濾波器441輸出的 估計信號，得到心率相關的信號輸出給心率檢測單元460 ;減法單元450,還用於將心率相 關的信號輸出給參數自適應調整單元442。
[0076] 這裡參數自適應調整單元442根據輸入的第二麥克風430採集的信號以及減法單 元450反饋的心率相關的信號，採用自適應算法計算出參數可調濾波器441的濾波參數。
[0077] 心率檢測單元460,用於根據心率相關的信號進行心率檢測。
[0078] 在本發明的一個實施例中，心率檢測單元460,用於對心率相關的信號的周期進行 檢測，由檢測出的信號的周期的倒數得到心率。例如，心率檢測單元460,可以利用現有的自 相關方法、閾值方法等檢測出心率相關的信號的周期。
[0079] 圖5是自適應濾波器的一般結構示意圖。如圖5所示，自適應濾波器主要由參數 可調濾波器和調整濾波器係數的參數自適應調整單元兩部分構成。自適應濾波器在設計 時不需要事先知道有關信號的統計特性的知識，它能夠在自己的工作過程中逐漸"了解"或 估計出所需的統計特性，並以此為依據自動調整自己的參數，以達到最佳濾波效果。圖5 中，Ex (η)是期望信號，In (η)是輸入信號，Out (η)是輸出信號，e(n)為估計誤差，e(n)= Ex(n) -Out (η)。自適應濾波器的濾波係數受誤差信號控制，e(n)通過預定自適應算法對 自適應係數進行調整，最終使得e(n)的均方誤差最小，此時輸出信號最逼近期望信號。
[0080] 在圖4所示的耳機中，採用了自適應濾波器對第二麥克風採集到的信號進行濾波 處理，以準確估計出第一麥克風採集到的外界幹擾信號。如圖4所示，yl (η)是第二麥克風 430採集到的信號，即為應自適應濾波單元440中的輸入信號，y2 (η)為自適應濾波單元440 的輸出信號，xL(n)表示對應的期望信號，對應誤差信號（主要包括心率信號）。yUn) 和yl (η)具有一定的相關性，可以通過設計合適的傳遞函數，來使得yl (η)經過濾波器後的 輸出信號y2 (η)逼近yL(n)。比如可以根據最小均方誤差準則，當誤差信號均方的期望值最 小時，輸出信號y2 (η)可以有效估計yL(n)，那麼之後就可以將外界幹擾噪聲對心率檢測的 幹擾從第一麥克風採集到的信號中去除，再次去除外界幹擾信號的影響。第一麥克風經過 低通濾波後的信號減去第二麥克風經過自適應濾波後的信號，得到和心率相關的信號信息 ，以此為基礎進行心率的檢測。心臟的跳動具有一定的周期性，那麼

【權利要求】
1. 一種應用於耳機的心率檢測方法，其特徵在於，所述方法包括： 在耳機內設置一個腔體，將第一麥克風安裝在所述腔體內；所述腔體的口與耳機殼貼 合的位置是，耳機被佩戴時與人耳的耳廓貼合的耳機殼的位置；所述腔體的口所貼合的耳 機殼處有開孔，當耳機被佩戴時所述腔體和與所述開孔貼合的耳廓構成密閉空間； 在耳機中的不接觸佩戴者皮膚的位置處還設置第二麥克風； 當耳機被佩戴時，由所述第一麥克風採集所述腔體內的由壓力變化產生的信號，由所 述第二麥克風採集外界幹擾信號； 對所述第二麥克風採集到的信號進行自適應濾波處理，得到第一麥克風採集到的信號 中的外界幹擾信號的估計信號； 從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號； 根據所述心率相關的信號進行心率檢測。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於， 在從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號之前，該方 法進一步包括：對所述第一麥克風採集到的信號進行低通濾波處理，得到低通濾波信號； 所述從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號具體包 括：從所述低通濾波信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述對所述第二麥克風採集到的信號進 行自適應濾波處理，得到第一麥克風採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號包括： 根據第二麥克風採集到的信號、心率相關的信號以及預設的自適應算法計算自適應濾 波參數； 根據所述自適應濾波參數對第二麥克風採集到的信號進行自適應濾波得到所述估計 信號。
4. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述根據所述心率相關的信號進行心率 檢測包括： 對所述心率相關的信號的周期進行檢測； 由檢測出的信號的周期的倒數得到心率。
5. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述在耳機中的不接觸佩戴者皮膚的位置 處還設置第二麥克風包括： 將第二麥克風設置在耳機的連接耳機頭部和耳機線的耳機柄中。
6. -種能檢測心率的耳機，其特徵在於，該耳機包括：減法單元、心率檢測單元、自適 應濾波單元、設置在耳機內的腔體、安裝在所述腔體內的第一麥克風，以及設置在耳機中的 不接觸佩戴者皮膚的位置處的第二麥克風； 其中，所述腔體的口與耳機殼貼合的位置是，耳機被佩戴時與人耳的耳廓貼合的耳機 殼的位置；所述腔體的口所貼合的耳機殼處有開孔，當耳機被佩戴時所述腔體和與所述開 孔貼合的耳廓構成密閉空間； 所述第一麥克風，用於當耳機被佩戴時，採集所述腔體內的由壓力變化產生的信號並 輸出給減法單元； 所述第二麥克風，用於當耳機被佩戴時，採集外界幹擾信號並輸出給所述自適應濾波 單元； 所述自適應濾波單元，用於根據心率相關的信號對所述第二麥克風採集到的信號進行 自適應濾波處理，得到第一麥克風採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號後輸出給所 述減法單元； 所述減法單元，用於從第一麥克風採集到的信號中減去所述估計信號，得到心率相關 的信號輸出給所述心率檢測單元以及所述自適應濾波單元； 所述心率檢測單元，用於根據所述心率相關的信號進行心率檢測。
7. 如權利要求6所述的耳機，其特徵在於，該耳機進一步包括：低通濾波器，用於對所 述第一麥克風採集到的信號進行低通濾波處理，得到低通濾波信號並輸出給所述減法單 元； 所述減法單元，用於從所述低通濾波信號中減去所述估計信號，得到心率相關的信號 輸出給所述心率檢測單元。
8. 如權利要求6或7所述的耳機，其特徵在於，所述自適應濾波單元包括：參數可調濾 波器和參數自適應調整單元； 所述第二麥克風，用於將採集到的信號輸出給所述參數可調濾波器和所述參數自適應 調整單元； 所述減法單元，用於將所述心率相關的信號輸出給所述參數自適應調整單元； 所述參數自適應調整單元，用於根據第二麥克風採集到的信號、心率相關的信號以及 預設的自適應算法去調整所述參數可調濾波器的濾波參數； 所述參數可調濾波器，用於利用濾波參數對第二麥克風採集的信號進行自適應濾波， 輸出第一麥克風採集到的信號中的外界幹擾信號的估計信號給所述減法單元。
9. 如權利要求6或7所述的耳機，其特徵在於， 所述心率檢測單元，用於對所述心率相關的信號的周期進行檢測，由檢測出的信號的 周期的倒數得到心率。
10. 如權利要求6所述的耳機，其特徵在於， 所述第二麥克風設置在耳機的連接耳機頭部和耳機線的耳機柄中。
【文檔編號】A61B5/0245GK104244125SQ201410422000
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】李波, 樓廈廈, 李娜 申請人:歌爾聲學股份有限公司