一種藍牙耳機及其監聽環境音的方法與流程

2023-05-05 02:42:47 1

本發明涉及耳機技術領域，特別涉及一種藍牙耳機及其監聽環境音的方法。

背景技術：

為了營造耳機播放音頻時良好的音響環境，藍牙耳機，尤其是頭戴式藍牙耳機的頭套的密封性能有很好，但是這容易造成用戶無法獲取周圍環境的聲音，例如，需要與身邊人談話時，無法聽到身邊人的說話聲，這時，就需要將耳機摘下才可以，這就給用戶帶來不便。所以，具有監聽環境音的功能的耳機成為一種需求。使用具有監聽功能的耳機時，在無需摘下耳機的情況下，不僅可以使用戶聽到周圍的環境音，增加了安全性；也可以和身邊的人進行清晰地交談。

現有技術中，藍牙耳機為實現監聽功能，一般是採用DSP(Digital Signal Processing，數位訊號處理)晶片或者購買第三方算法實現，但是，這兩種方式會增加產品的設計成本，增長研發周期，不利於產品的開發。

技術實現要素：

鑑於現有技術中採用DSP晶片或者購買第三方算法實現會增加產品的設計成本，增長研發周期，不利於產品的開發的問題，提出了本發明的一種藍牙耳機及其監聽環境音的方法，以便解決或至少部分地解決上述問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種藍牙耳機監聽環境音的方法，所述藍牙耳機的藍牙晶片中配置有側音模塊，在所述側音模塊所在的藍牙晶片中固化有SBC音頻編解碼算法；所述方法包括：

在需要監聽周圍環境音時，使能所述藍牙耳機的麥克風，利用所述麥克風拾取周圍環境音；

將所述周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號；

通過所述側音模塊調用所述SBC音頻編解碼算法，將所述第一數位訊號進行數字音頻處理，轉換為第二數位訊號；

將所述第二數位訊號轉換為第二模擬信號，並輸出到所述藍牙耳機的揚聲器進行播放，實現對周圍環境音的監聽。

根據本發明的另一個方面，提供了一種藍牙耳機，包括麥克風和揚聲器，所述藍牙耳機的藍牙晶片中配置有側音模塊，在所述側音模塊所在的藍牙晶片中固化有SBC音頻編解碼算法；所述藍牙耳機還包括：使能模塊、模數轉換模塊、數模轉換模塊；

所述麥克風，用於拾取周圍環境音；

所述使能模塊，用於在需要監聽周圍環境音時，使能所述藍牙耳機的麥克風，利用所述麥克風拾取周圍環境音發送給所述模數轉換模塊；

所述模數轉換模塊，用於將所述周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號，發送給所述側音模塊；

所述側音模塊，用於調用所述SBC音頻編解碼算法，將所述第一數位訊號進行數字音頻處理，轉換為第二數位訊號發送給所述數模轉換模塊；

所述數模轉換模塊，用於將所述第二數位訊號轉換為第二模擬信號，輸出到所述藍牙耳機的揚聲器；

所述揚聲器，用於播放所述數模轉換模塊輸出的所述第二模擬信號，實現對周圍環境音的監聽。

綜上所述，本發明在用戶需要監聽環境音時，打開麥克風，利用麥克風拾取周圍環境音，將周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號後，利用藍牙耳機中現有的側音模塊調用SBC音頻編解碼算法，將第一個數位訊號轉換成能被耳機揚聲器識別的第二數位訊號，再將第二數位訊號轉換為第二模擬信號，並輸出到耳機揚聲器進行播放，實現對周圍環境音的監聽。本發明利用藍牙耳機在通話時使用的側音模塊，調用免費的SBC音頻編解碼算法，達到了監聽周圍環境音的效果，未利用複雜電路，監聽功能同樣穩定。可見，本發明簡化了產品設計，縮短了研發周期，且降低了設計成本，提高了功能穩定性。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例提供的一種藍牙耳機監聽環境音的方法流程圖；

圖2為本發明一個實施例提供的一種藍牙耳機的示意圖；

圖3為本發明另一個實施例提供的一種藍牙耳機的示意圖。

具體實施方式

本發明的設計思路是：鑑於現有技術中採用DSP晶片或者購買第三方算法實現會增加產品的設計成本，增長研發周期，不利於產品的開發的問題，又考慮到藍牙耳機藍牙模塊中的側音模塊可以實現用戶自身聲音的從麥克風到揚聲器之間的傳輸的特性。本發明利用固化到側音模塊中的免費的SBC音頻編解碼算法，將麥克風拾取周圍環境音利用藍牙耳機中現有的側音模塊調用SBC音頻編解碼算法轉換成能被耳機揚聲器識別的信號後，輸出到耳機揚聲器進行播放，實現對周圍環境音的監聽。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。

在藍牙耳機的藍牙晶片中配置有側音模塊，該側音模塊一般在通話時，提供將用戶的聲音從麥克風傳輸到揚聲器的通路，以使用戶在通話時可聽見自己的聲音。為實現藍牙耳機在其他使用場景下對周圍環境音的監聽，例如在聽音頻時，將周圍環境音從麥克風傳輸到揚聲器中，而無需將耳機摘下，本發明利用該藍牙耳機中現有的側音模塊，並在側音模塊所在的藍牙晶片中固化SBC音頻編解碼算法，實現對周圍環境音的監聽。

圖1為本發明一個實施例提供的一種藍牙耳機監聽環境音的方法流程圖。如圖1所示，該方法包括：

步驟S110，在需要監聽周圍環境音時，使能藍牙耳機的麥克風，利用麥克風拾取周圍環境音。

當用戶在使用耳機，需要監聽周圍環境音的時候，用戶無需摘下耳機，通過使能按鍵，打開藍牙耳機的麥克風，利用麥克風拾取周圍環境音即可。例如，當用戶需要與身邊人進行交談時，無需摘下耳機，按下使能按鍵後，麥克風打開，就可以通過麥克風拾取身邊人說話的聲音。

步驟S120，將周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號。

麥克風拾取到的周圍環境音是一個模擬信號，為了對周圍環境音進一步處理，需要將周圍環境音的模擬信號轉換成數位訊號。這裡是通過模數轉換(ADC，analog to digital convertor)模塊進行轉換的。

步驟S130，通過側音模塊調用SBC音頻編解碼算法，將第一數位訊號進行數字音頻處理，轉換為第二數位訊號。

在藍牙耳機的藍牙晶片中的側音模塊的作用是在通話時，提供將用戶的聲音從麥克風傳輸到揚聲器的通路，以使用戶在通話時可聽見自己的聲音。但是在藍牙耳機的其它使用場景下這個模塊不起作用，即周圍環境音無法從麥克風傳輸到揚聲器；或者即使這個模塊起作用，但是周圍環境音的模擬信號也無法被揚聲器識別。所以，鑑於側音模塊的上述特性，在側音模塊所在的藍牙晶片中固化免費的SBC音頻編解碼算法，可以提供周圍環境音從麥克風傳輸到揚聲器的通路，將周圍環境音通過SBC音頻編解碼算法轉換成揚聲器識別的信號後通過該通路就可以實現周圍環境音從麥克風到揚聲器的傳輸，用戶就可以從揚聲器中聽見周圍環境音。

這裡的SBC(sub band code)音頻編解碼算法是一種轉換音頻格式的工具，周圍環境音通過該算法可以轉換成被揚聲器識別的第二數位訊號。

步驟S140，將第二數位訊號轉換為第二模擬信號，並輸出到藍牙耳機的揚聲器進行播放，實現對周圍環境音的監聽。

經過SBC音頻編解碼算法轉換的是數位訊號，為了實現揚聲器的播放，該數位訊號還需要經過數模轉換(DAC，digital to analog convertor)，將第二數位訊號轉換為第二模擬信號，才能在揚聲器中進行播放。

本發明利用藍牙耳機在通話時使用的側音模塊，調用免費的SBC音頻編解碼算法，不僅在語音通話時可達到監聽周圍環境音的效果，在音頻播放時或待機時也可以達到監聽周圍環境音的效果，未利用複雜電路，監聽功能同樣穩定。可見，本發明簡化了產品設計，縮短了研發周期，且降低了設計成本，提高了功能穩定性。

為了使用戶聽到的周圍環境音的音量在一個合適的範圍內，在本發明的一個實施例中，步驟S120中的將周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號包括：調節第一數位訊號的信號強度。

這裡調節第一數位訊號的信號強度是通過調節增益(gain)值來實現的。調節增益(gain)是調節信號電壓，控制小信號放大的倍數，可見其主要調節的是信號強度。

本實施例中，可以根據經驗值在耳機中設定一個gain1值，當將周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號時，根據設定的gain1調節數位訊號的信號強度。

在本發明的一個實施例中，步驟S130中的通過側音模塊調用SBC音頻編解碼算法，將第一數位訊號進行數字音頻處理轉換為第二數位訊號包括：通過側音模塊調用SBC音頻編解碼算法，將第一數位訊號依次進行編碼、壓縮、解碼處理，得到第二數位訊號，以及調節第二數位訊號的信號強度。

在SBC音頻編解碼算法對第一數位訊號進行轉換的過程中，會依次經過編碼、壓縮、解碼處理等過程，同時，為了使用戶聽到的周圍環境音的音量在一個合適的範圍內，本實施例也可以通過調節第二數位訊號的增益(gain)值來實現。

本實施例中，可以根據經驗值在耳機中設定一個gain2值，當將第一數位訊號轉換成第二數位訊號時，根據設定的gain2調節數位訊號的信號強度。

上述實施例中，是對數位訊號進行增益值的調整，同樣用戶還可以在耳機上通過音量調節按鍵，根據自身情況調節揚聲器播放的周圍環境音的音量大小。在本發明的一個實施例中，步驟S140中的將第二數位訊號轉換為第二模擬信號包括：接收藍牙耳機的音量按鍵的調節指令，調節第二模擬信號的信號強度。這裡用戶會通過藍牙耳機上的音量調節按鍵，發出增大音量或者減小音量的指令，當周圍環境音的數模轉換過程中接收到用戶通過音量按鍵發出的調節指令，就可以根據調節指令對周圍環境音的模擬信號進行調整。但是，這裡通過音量調節按鍵調節揚聲器播放的周圍環境音的音量大小需要有上限值和下限值，也就是說用戶聽到的周圍環境音的音量不會無限制的增大或減小，當到達上限或下限時，音量的大小不會再增大或減小。

需要說明的是，上述調節音量大小的實施例可以單獨實施，也可相互結合實施，結合實施會更加符合用戶的聽覺需求，增強用戶體驗。

在本發明的一個實施例中，步驟S110中的在需要監聽周圍環境音時，使能藍牙耳機的麥克風包括：在藍牙耳機上設置開關模塊，開關模塊被打開時，使能藍牙耳機的麥克風，開啟藍牙耳機的監聽環境音功能。

在藍牙耳機上設置開關模塊，當用戶需要監聽環境音時，打開開關，就可以實現好周圍環境音的監聽。需要說明的是，在用戶監聽環境音的過程中，揚聲器只播放環境音，而用戶打開開關之前播放的音頻就處於暫停播放的狀態，當用戶關閉開關時，音頻再開始播放。

圖2為本發明一個實施例提供的一種藍牙耳機的示意圖。如圖2所示，該藍牙耳機200包括：麥克風220和揚聲器260，藍牙耳機的藍牙晶片中配置有側音模塊240，在側音模塊所在的藍牙晶片中固化有SBC音頻編解碼算法；其特徵在於，藍牙耳機還包括：使能模塊210、模數轉換模塊230、數模轉換模塊250。

麥克風220，用於拾取周圍環境音。

使能模塊210，用於在需要監聽周圍環境音時，使能藍牙耳機的麥克風，利用麥克風拾取周圍環境音發送給模數轉換模塊。

模數轉換模塊230，用於將周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號，發送給側音模塊。

側音模塊240，用於調用SBC音頻編解碼算法，將第一數位訊號進行數字音頻處理轉換為第二數位訊號發送給數模轉換模塊。

數模轉換模塊250，用於將第二數位訊號轉換為第二模擬信號，輸出到藍牙耳機的揚聲器。

揚聲器260，用於播放數模轉換模塊輸出的第二模擬信號，實現對周圍環境音的監聽。

在本發明的一個實施例中，模數轉換模塊230，還用於調節第一數位訊號的信號強度。

在本發明的一個實施例中，側音模塊240，具體用於調用SBC音頻編解碼算法將第一數位訊號依次進行編碼、壓縮、解碼處理，得到第二數位訊號，以及還用於調節第二數位訊號的信號強度。

圖3為本發明另一個實施例提供的一種藍牙耳機的示意圖。如圖3所示，該藍牙耳機300包括：使能模塊310、麥克風320、模數轉換模塊330、側音模塊340、數模轉換模塊350和揚聲器360；藍牙耳機300上還設置有音量按鍵370。其中，使能模塊310、麥克風320、模數轉換模塊330、側音模塊340、數模轉換模塊350和揚聲器360和圖2所示的使能模塊210、麥克風220、模數轉換模塊230、側音模塊240、數模轉換模塊250和揚聲器260具有對應相同的功能，相同的部分在此不再贅述。

音量按鍵370，用於發送調節第二模擬信號的調節指令。

數模轉換模塊350，還用於接收音量按鍵370的調節指令，調節第二模擬信號的信號強度。

在本發明的一個實施例中，藍牙耳機上設置有開關模塊，使能模塊310具體為開關模塊，開關模塊被打開時，使能藍牙耳機的麥克風，開啟藍牙耳機的監聽環境音功能。

綜上所述，本發明在用戶需要監聽周圍環境音時，打開麥克風，利用麥克風拾取周圍環境音，將周圍環境音的第一模擬信號轉換成第一數位訊號後，利用藍牙耳機中現有的側音模塊調用SBC音頻編解碼算法，將第一個數位訊號轉換成能被耳機揚聲器識別的第二數位訊號，再將第二數位訊號轉換為第二模擬信號，並輸出到耳機揚聲器進行播放，實現對周圍環境音的監聽。本發明利用藍牙耳機在通話時使用的側音模塊，調用免費的SBC音頻編解碼算法，不僅在語音通話時可達到監聽周圍環境音的效果，在音頻播放時或待機時也可以達到監聽周圍環境音的效果，未利用複雜電路，監聽功能同樣穩定。可見，本發明簡化了產品設計，縮短了研發周期，且降低了設計成本，提高了功能穩定性。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行其他的改進或變形。本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發明的目的，本發明的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。