多源音频放大和耳部保护装置的制作方法

所描述的技术总体涉及音频放大和耳部保护装置。

背景技术：

音频放大和耳部保护装置可以被用于各种目的。例如，音频头戴式耳机可以通过放大来自单个音频源的声音来辅助听力，从而允许用户以期望的音量级收听音频源。头戴式耳机还可以被用于保护用户的耳部免受大声环境的损害。

技术实现要素：

在一个方面，一种音频放大和耳部保护装置包括至少一个麦克风，其被配置为基于检测环境声音而生成环境声音信号。装置还包括至少一个扬声器和电气系统，该电气系统被配置为放大环境声音信号和次级(secondary)声源信号。电气系统可以进一步被配置为控制至少一个扬声器同时地输出基于环境声音信号的声音和基于次级声源信号的声音。电气系统可以进一步被配置为接收可操作以控制提供给环境声音信号的放大量的第一用户控制的音量信号和可操作以控制提供给次级声源信号的放大量的第二用户控制的音量信号。

音频放大和耳部保护装置可以是例如助听器。

装置可以包括被配置为无线地接收次级声源信号的收发器。收发器可以包括例如蓝牙收发器。在一些实施方式中，电气系统被配置为无线地接收第一用户控制的音量信号和第二用户控制的音量信号。

音频放大和耳部保护装置还可以包括配置为经由有线连接接收次级声源信号的音频输入端口。在一些实施例中，装置可以包括被配置为生成次级声源信号的内置音频部件。

在一些实施方式中，装置进一步包括：环境声音控制界面，其被配置为基于来自用户的输入而生成第一用户控制的音量信号；以及次级声源控制界面，其被配置为基于来自用户的输入而生成第二用户控制的音量信号。环境声音控制界面或次级声源控制界面中的至少一个可以包括触摸区分控制器(touchdifferentiatedcontrol)。根据特定实施例，触摸区分控制器包括具有第一直径的第一旋钮以及具有比第一直径大的第二直径的第二旋钮。

至少一个麦克风可以包括从第一方向捕获环境声音的第一麦克风和从不同于第一方向的第二方向捕获环境声音的第二麦克风。电气系统可以被配置为基于由第一麦克风捕获的环境声音来控制输出到至少一个扬声器的第一扬声器的声音以及基于由第二麦克风捕获的环境声音来单独地控制输出到至少一个扬声器的第二扬声器的声音。电气系统还可以被配置为接收一个或多个用户控制的音量信号，该一个或多个用户控制的音量信号可操作以相对于输出到第二扬声器的声音的音量单独地控制输出到第一扬声器的声音的音量。装置可以进一步包括具有第一扬声器和第一麦克风的第一耳部部件以及具有第二扬声器和第二麦克风的第二耳部部件。装置可以包括装置主体，其中至少一个麦克风进一步包括第三麦克风，其可操作以从不同于第一方向和第二方向的第三方向捕获环境声音，其中第三麦克风位于装置主体上。电气系统可以包括收发器，其被配置为无线地接收次级声源信号并且无线地传输由第三麦克风检测到的环境声音。在一些这样的实施例中，装置主体包括第一臂部、第二臂部以及连接第一臂部和第二臂部的颈环，其中第三麦克风被结合在第一臂部或第二臂部的有孔(perforated)声栅内。在一些实施方式中，第一耳部部件包括被配置用于插入到用户的第一耳部中的第一耳塞，并且第二耳部部件包括被配置用于插入到用户的第二耳部中的第二耳塞。第一耳部部件可以包括被配置为包围用户的第一耳部的第一耳罩，并且第二耳部部件可以包括被配置为包围用户的第二耳部的第二耳罩。

电气系统可以包括自动增益控制器，其被配置为限制由至少一个扬声器输出的声音的最大音量。电气系统可以在检测到环境声音高于阈值的事件之后以压缩模式操作持续时间，其中电气系统被配置为以压缩模式在没有用户输入的情况下减小提供给环境声音信号的放大量。

电气系统可以以多个用户可选择的操作模式操作，其中电气系统被配置为以每一种用户可选择的操作模式不同地处理环境声音信号或次级声源信号中的至少一个。电气系统可以以多个用户可选择的操作模式中的一种或多种模式将依赖于频率的放大提供给环境声音信号或次级声源信号中的至少一个。

根据另一方面，提供一种在音频放大和耳部保护装置中处理声音的方法。方法可以包括基于使用至少一个麦克风检测环境声音而生成环境声音信号。方法可以进一步包括使用一个或多个扬声器来同时地输出基于环境声音信号的声音和基于次级声音信号的声音。方法可以另外包括：接收第一用户控制的音量信号作为电气系统的输入；基于第一用户控制的音量信号控制由电气系统提供的环境声音信号的放大量。方法还可以包括接收第二用户控制的音量信号作为电气系统的输入。方法可以包括基于第二用户控制的音量信号控制由电气系统提供的次级声源信号的放大量。

根据又一方面，一种设备包括第一耳部部件。第一耳部部件可以包括第一麦克风，其被配置为基于检测环境声音而生成环境声音信号。耳部部件还可以包括被配置为输出基于环境声音信号和次级声源信号两者的声音的第一扬声器。设备还可以包括被配置为同时地放大环境声音信号和次级声源信号的电子电路。电子电路可以被配置为接收可操作以控制提供给环境声音信号的放大量的第一用户控制的音量信号和可操作以控制提供给次级声源信号的放大量的第二用户控制的音量信号。

附图说明

本文公开的示例性实施方式在所附示意图中示出，其仅用于说明的目的。

图1a是根据一个实施例的多源音频放大和耳部保护装置的右立体图。

图1b是图1a的多源音频放大和耳部保护装置的左立体图。

图1c是图1a的多源音频放大和耳部保护装置的臂部的截面。

图1d是佩戴图1a的多源音频放大和耳部保护装置的用户的一个示例的立体图。

图1e是图1a的多源音频放大和耳部保护装置的正立体视图。

图1f是根据另一实施例的多源音频放大和耳部保护装置的示意图。

图1g是根据另一实施例的多源音频放大和耳部保护装置的示意图。

图1h是根据另一实施例的多源音频放大和耳部保护装置的示意图。

图2a是根据一个实施例的多源音频放大和耳部保护装置的左立体视图。

图2b是图2a的多源音频放大和耳部保护装置的右立体视图。

图2c是图2a的多源音频放大和耳部保护装置的正平面视图。

图3是多源音频放大和耳部保护装置的电气系统的一个实施例的示意图。

图4示出多源音频放大和耳部保护装置的增益/压缩曲线的一个示例。

图5是控制根据一个实施例的多源音频放大和耳部保护装置的远程装置的立体图。

图6是根据一个实施例的多源音频放大和耳部保护装置的示意性框图。

具体实施方式

为了描述创新方面的目的，以下将详细描述特定实施方式。然而，本文的教导可以以多种不同的方式应用。从以下描述中将显而易见的是，多源音频放大和耳部保护装置可以以各种各样的形式因素(例如，入耳式耳塞或耳挂式耳罩/耳套)的方式来实施，并且可以包括广泛的特征和功能。

需要一种多源音频放大和耳部保护装置，其允许用户听到经由麦克风捕获的环境声源，同时还从次级音频源听到声音，诸如从无线连接(例如，蓝牙)、有线连接(例如，音频输入端口)和/或内置音频部件(例如，音乐播放器)接收的音频。另外，需要一种多源音频放大和耳部保护装置，其允许来自环境声源和来自次级声源的声音的音量被分别地控制。

本文提供用于多源音频放大和耳部保护装置的设备和方法。在某些配置中，多源音频放大和耳部保护装置包括至少一个麦克风，其捕获来自环境音频源的环境声音。另外，多源音频放大和耳部保护装置经由无线连接、有线连接和/或内置音频部件从次级音频源接收声音。多源音频放大和耳部保护装置包括：一个或多个扬声器，其用于同时输出来自环境声源的声音和来自次级声源的声音；以及电子电路，其相对于来自次级音频源的声音对来自环境音频源的声音的放大进行单独地控制。以这种方式实施多源音频放大和耳部保护装置允许用户相对于来自次级声源的声音对从环境声源接收的声音的音量进行单独地控制。

除了包括提供放大以辅助用户以期望的音量级收听环境声音和来自次级声源的声音的电气系统之外，多源音频放大和耳部保护装置还可以通过限制大声音的音量来保护用户的耳部免受损害。例如，装置可以被实施为提供大振幅声音的衰减或压缩，并且因此也用作耳部保护装置。

次级声源可以对应于各种各样的声源。例如，次级声源可以对应于通过诸如蓝牙、zigbee、wi-fi、nfmi、airplay、saa、2.4ghzrf和/或其它连接的无线连接接收的音频。在另一示例中，次级声源可以对应于通过有线连接接收的音频，包括例如经由音频输入端口接收的声音。在又一示例中，次级声源可以对应于从内置音频部件接收的音频，诸如音乐播放器、集成无线电(例如，am，fm和/或xm无线电)、用于播放音乐的集成电话和/或音频播放装置、有声读物、音频课程和/或其它音频内容。

用户对相对于来自次级音频源的声音的具有一定音量的环境声音的控制可允许用户执行各种各样的任务和活动，同时保持用户与世界和用户的周围环境互动(engaged)。本文公开的多源音频放大和耳部保护装置可以用于各种各样的应用，并且可以用于增强用户的收听乐趣、舒适性、便利性和/或安全性。

在一个示例中，学生可以在教室中收听诸如串流(streamed)音频课程的教学音频内容。另外，教师可以在学生正在收听教学音频内容时提供评论。学生可以使用装置来控制教学音频内容相对于指导者的语音的音量的相对音量。因此，学生可能够同时收听音频课程内容和指导者评论，并且可以分别地控制每个声源相对于彼此的音量。

在另一示例中，多源音频放大和耳部保护装置用作电视机、计算机和/或其它电子装置的收听辅助产品。多源收听辅助产品允许用户相对于环境声音的音量控制从电子装置接收的声音的音量。因此，倾听困难的用户(例如，老年人)可以以适当的音量级收听电视、计算机和/或其它电子装置，同时保持与用户的周围环境互动。例如，如果在用户佩戴多源收听辅助产品的同时烟雾探测器被激活，则用户将能够听到烟雾探测器的警报。

在另一示例中，儿童或其他人将多源音频放大和耳部保护装置用作诸如平板电脑、视频游戏系统、计算机、膝上型电脑或其它电子装置的电子娱乐系统的耳机。除了听到从电子娱乐系统接收的声音之外，用户还听到环境声音。因此，即使当从电子娱乐系统播放声音时，用户也可以听到父母、兄弟、朋友或其他人的声音。

在另一示例中，诸如飞机、火车或公共汽车的交通工具的乘客可以使用多源音频放大和耳部保护装置以经由无线网络和/或经由音频输入端口来收听设置在车辆上的音频内容。另外，乘客可以以期望的音量级收听音频内容，同时保持与乘客的周围环境互动。因此，乘客可以听到飞行员、驾驶员、服务员和/或其他乘客的请求，而无需取下或移除装置。

在另一示例中，博物馆或地标的访客可以经由多源音频放大和耳部保护装置收听音频指导。另外，访客也可以听到监听者的声音和/或来自其他访客的评论，并且提供音频指导的音量相对于环境声音的音量的相对控制。

在另一示例中，当用户正在狩猎或射击时，可以使用多源音频放大和耳部保护装置作为听力保护装置。多源耳套的麦克风捕获环境声音，其通过衰减或压缩诸如枪声的大噪声而提供给用户环境声音。因此，用户享受耳部保护装置的益处，同时仍然听到周围的自然的声音和/或人的声音，包括安全警报。用户还可以控制环境声音相对于来自次要音频源的声音的音量，诸如与接收的电话呼叫和/或串流音乐相关联的声音。因此，用户可以打电话而不需要取下装置，这可能是危险的和/或导致未接呼叫。

在特定实施方式中，多源音频放大和耳部保护装置的电气系统包括可变增益放大电路，其利用自动增益控制(agc)操作以在检测到大声事件之后减小环境声音的音量。在一个示例中，在检测诸如枪声的高音量环境声音事件之后，装置可以利用音频压缩操作一段时间。该装置以这种方式实施会有助于衰减初始大声事件和/或在其后的特定时间帧内发生的其它大声事件的回声的响度。例如，用户可能正在进行狩猎聚会，并且可以在朝向被发现的猎物射击的初始枪声之后触发压缩模式。在不要求用户手动控制音量的情况下，自动增益控制可以减小初始枪声的回声音量，以及减小来自用户和/或狩猎方的其他成员射击被发现猎物的后续枪声的响度。虽然提供枪声的示例，但是自动增益控制可以将增益压缩提供给各种各样的大噪声，包括例如钢铁碰撞、赛车或摩托车通过等。

在特定实施方式中，多源音频放大和耳部保护装置可以将依赖于频率的放大提供给环境声音，从而将不同的放大量提供给相对于其它频率的特定频率。例如，装置可以在诸如相对于低频率范围的高频率范围的不同频率范围中将不同量的增益提供给声音。在一个示例中，装置的用户可以正在观察鸟类，并且想要在与鸟鸣叫或歌唱相关的相对较高的频率下对环境声音的相对较高的放大量。

在特定配置中，多源音频放大和耳部保护装置可以在从多个用户可选择的操作模式或概况(profile)中选择的选定模式下可操作。另外，不同的用户可选择操作模式可以将不同的放大量提供给不同频率的声音和/或提供其它的依赖于模式的处理。

例如，多种用户可选择的操作模式可以包括但不限于室内人声模式、室外人声模式、狩猎模式、室内射击模式、室外射击模式、观察鸟类模式、汽车模式、公共汽车模式、列车模式、飞机模式、餐厅模式、建筑工地模式、运动船模式、教室模式、音频指导模式、媒体辅助收听模式、大声的音乐会模式和/或耳机模式。在一个实施例中，用户可以存储一个或多个用户模式或概况，其可以是例如由用户开发的自定义模式和/或一个或多个预设模式的变型版本。在特定实施方式中，用户可以经由互联网下载可用的一个或多个模式。

每个用户可选择的操作模式可以提供适于与该模式相关联的特定应用或操作环境的放大、均衡和/或其它音频处理。这种处理之后的音量可以由用户通过包括用于环境声源和次级声源两者的分别的音量控制的音量控制来进一步缩放。

在一个示例中，运动船模式可以将相对较大的衰减量提供给与船形马达相关联的低频声音，同时将相对较大的放大量提供给与人声相关联的频率。因此，装置的用户可以以减小的或衰减的音量听到船的引擎，同时以相对较大的音量听到人的声音(包括例如乘客/观察员、车辆操作员和/或拉纤的人的声音)。在另一示例中，多源音频放大和保护装置的用户可以正在观察鸟类并且想要相对于低频率环境声音的高频率环境声音的更大的放大量。在又一示例中，室内人声模式可以包括放大人声的处理，同时提供音频处理以补偿语音回声和/或衰减背景噪声。

在一个实施例中，多源音频放大和耳部保护装置包括助听功能(semantic)。因此，用户可以进行他或她的听力测试，并且多源音频放大装置可以利用用户可定制的数据来操作以补偿用户的听力损失概况。例如，用户可定制的数据可以被用于提供均衡以补偿听力损失或对特定音频频率的敏感度。

在特定实施方式中，音频装置包括包含例如一个或多个定向麦克风的多个麦克风。在一个实施例中，从麦克风捕获的环境声音可以基于操作模式被不同地处理。例如，在人声模式下，可以为通常在用户前方指向的定向麦克风捕捉的声音提供相对较大的放大量，从而帮助用户在用户面对的方向上更好地听到声音。

本文的多源音频放大和耳部保护装置可以由用户以各种各样的方式来控制。在特定实施方式中，用户可以使用装置上的包括但不限于按钮、开关、旋钮、控制杆、触摸屏和/或其它控制器的一个或多个用户界面来控制装置。在特定实施方式中，装置包括用户可以通过触摸来区分的一个或多个触觉控制器，从而帮助用户在不需要看界面的情况下控制装置。另外，本文的装置可以例如通过专用遥控器和/或通过使用平板电脑、电话、智能手表、膝上型计算机、计算机和/或其它控制装置来远程控制。此外，本文的教导适于声控控制器。

在特定实施方式中，多源音频放大和耳部保护装置被实施为防水的。另外，为了提高对水浸的忍受度，装置中省略控制器，以便远程控制装置。因此，冲浪者可以使用装置例如收听音乐和/或接听呼叫，同时仍然听到环境声音，诸如波浪和/或其他冲浪者的声音。

本文的多源音频放大和耳部保护装置可以被实施为各种各样的形式，可以包括多种多样的特征，并且可以用于广泛的应用中。多源音频放大和耳部保护装置的示例性实施方式包括但不限于放大头戴式耳机、收听辅助装置、放大耳套、助听器和/或个人声音放大产品(psap)。

在特定配置中，音频放大和耳部保护装置包括：至少一个麦克风，其基于检测环境声音而生成环境声音信号；至少一个扬声器；以及电气系统，其基于放大环境声音信号和次级声源信号来控制由至少一个扬声器输出的声音。电气系统接收可操作以控制提供给环境声音信号的放大量的第一用户控制的音量信号和可操作以控制提供给次级声源信号的放大量的第二用户控制的音量信号。

图1a至图1e示出多源音频放大和耳部保护装置100的一个实施例的各种视图。多源音频放大和耳部保护装置100包括第一或右侧可伸缩耳塞101a、第二或左可伸缩耳塞101b、第一或右臂部103a、第二或左臂部103b、颈环104、第一或右耳塞线105a、第二或左耳塞线105b、环境声音控制界面121和次级音频源控制界面122。

虽然图1a至图1e示出可以向用户提供对多个音频源的分别控制的音频放大和耳部保护装置的一个实施例，但是本文的教导适于各种各样的配置。例如，本文的教导适于使用多种形式实施的和/或包括广泛的特征或功能的音频放大和耳部保护装置。

在示出的实施例中，环境声音控制界面121向装置的用户提供对环境声音的音量的控制。如将在下面进一步详细描述的，环境声源经由装置100的一个或多个麦克风被捕获。另外，次级声源控制界面122向装置100的用户提供对来自次级声源的声音的音量的控制，其可以是例如通过无线连接(例如，蓝牙、zigbee、wi-fi、nfmi、airplay、saa、2.4ghzrf和/或其它连接)接收的音频、通过有线连接(例如，经由音频输入端口124)接收的音频、和/或从诸如音乐播放器、集成无线电(例如，am、fm和/或xm无线电)、集成电话和/或音频播放装置的内置音频部件接收的音频。

在示出的实施例中，环境声音控制界面121包括按钮111-112，并且次级声源控制界面122包括按钮106-108。虽然示出的实施例使用在装置100上实施的按钮界面，但是本文的教导适于以各种各样的方式控制的装置。例如，环境声音控制界面和/或次级声源控制界面可以使用不同类型的界面和/或可以位于其它位置。另外，本文的教导可以适于远程控制的装置，其包括但不限于使用(无线和/或有线，诸如可插拔的)专用遥控器和/或通过使用平板电脑、电话、智能手表、膝上型计算机、计算机和/或其它控制装置来控制的装置。此外，本文的教导适于使用声控控制器来操作的装置。此外，本文的教导适于可以以多种方式控制的装置，诸如通过装置上界面、遥控装置和声控控制器的组合，从而为用户提供以对于特定应用所期望的方式控制装置的灵活性。

在示出的实施例中，装置100包括包含右臂部103a、左臂部103b和颈环104的装置主体。然而，音频放大和耳部保护装置可以包括以各种各样的方式实施的装置主体。此外，在特定实施方式中，音频放大和耳部保护装置省略装置主体。

继续参照图1a至图1e，在该实施例中，右臂部103a经由颈环104联接到左臂部103b。另外，右臂部103a包括环境声音控制界面121、有孔声栅或网格110a以及右耳塞伸缩控制按钮109a。此外，左臂部103b包括次级声源控制界面122、有孔声栅或网格110b、左耳塞伸缩控制按钮109b以及音频输入插孔124。另外，右臂部103a通过右耳塞线105a联接到右伸缩耳塞101a，并且左臂部103b通过左耳塞线105b联接到左伸缩耳塞101b。

虽然图1a至图1e示出具体的装置实施方式，但是音频放大和耳部保护装置可以以各种各样的方式来实施。因此，装置100可以以各种各样的方式被修改和/或调整，并且可以包括各种各样的形式和/或包括广泛的特征或功能。另外，虽然示出为包括耳塞，但是音频放大和耳部保护装置可以包括包含例如耳塞、耳罩、耳机或其组合的广泛的耳部部件。

在示出的实施例中，有孔声栅110a沿右臂部103a的顶表面延伸。在特定实施方式中，有孔声栅110a中包括麦克风或扬声器中的至少一个。例如，如以下将进一步讨论的，图1c示出包括麦克风的右臂部103a的一个实施方式的截面。有孔声栅110b沿着左臂部103b的顶表面延伸，并且在特定实施方式中可以在其中包括麦克风或扬声器中的至少一个。在一个实施例中，一个臂部包括麦克风，并且另一个臂部包括扬声器。

如图1a所示，右臂部103a包括用于容纳右可伸缩耳塞101a和右耳塞线105a的腔体145a。通过选择性地按压右耳塞伸缩控制按钮109a，装置100的用户可以缩回或伸出右可伸缩耳塞101a。例如，在一个实施方式中，按压右耳塞伸缩控制按钮109a卷起右伸缩耳塞101a，同时用户可以通过手动拉动右伸缩耳塞101a来伸出右伸缩耳塞101a。类似地，左臂部103b包括容纳左伸缩耳塞101b和左耳塞线105b的腔体145b，并且左耳塞伸缩控制按钮109b可以被用于控制左伸缩耳塞101b的伸缩。

右伸缩耳塞101a和左伸缩耳塞101b在图1a中被示出为处于伸出位置中，并且在图1b、图1d和图1e中被示出为处于缩回位置中。虽然示出了可伸缩/可伸展耳塞的一种实施方式，但是其它配置也是可能的。此外，本文的教导适于其中耳部部件不缩回或伸出的实施方式。

如图1d所示，装置100可以被佩戴在用户的颈部周围。另外，右伸缩耳塞101a和左伸缩耳塞101b可以被放置在用户的耳部中以提供音频放大和耳部保护。图1a至图1e的装置100示出多源音频放大和耳部保护装置的一个实施例，该装置通过使用可以是例如用于用户的所有目的或用户定制的绕颈式形式和入耳式/可插入式耳塞来实施。然而，其它形式是可能的，并且多源音频放大和耳部保护装置不需要包括入耳式耳塞。例如，为了提供更大量的听力保护，可以使用耳套而不是耳塞来实施多源音频放大和耳部保护装置。

如本领域技术人员将理解的，为了参考目的，耳塞被称为右伸缩耳塞101a和左伸缩耳塞101b，并且在用户的右耳和左耳中分别利用右伸缩耳塞101a和左伸缩耳塞101b佩戴装置100可以使得音量控制更符合人体工程学的调整以及其它可能的益处。然而，将理解的是，用户可以在用户的左耳中利用右伸缩耳塞101a和/或在用户的右耳中利用左伸缩耳塞101b来佩戴装置100。此外，颈环104可以以各种方式来佩戴，包括使环的内侧最靠近用户的颈部的后侧或者使环的内侧最靠近用户的颈部的前侧。此外，颈环104可以保持在用户的手中或以各种各样的其它方式使用，包括例如帽子和/或头的顶部上。

在示出的实施例中，右伸缩耳塞101a包括右耳麦克风102a和右耳扬声器114a。另外，左伸缩耳塞101b包括左耳麦克风102b和左耳扬声器114b。

多源音频放大和耳部保护装置100包括用于捕获环境声音的麦克风，诸如右耳麦克风102a和左耳麦克风102b。虽然示出了麦克风的一个实施方式，但是装置100可以包括更多或更少的麦克风和/或以其它方式布置的麦克风。例如，在一个实施例中，右有孔声栅110a和/或左有孔声栅110b包括麦克风。装置的麦克风可以以各种各样的方式来实施，并且可以包括例如一个或多个电容式麦克风、电动式麦克风、碳粒式麦克风和/或压电麦克风。

右耳扬声器114a、左耳扬声器114b和/或有孔声栅中的扬声器向用户提供放大的声音和/或质量提高的声音。提供给用户的声音可以包括环境声音和来自次级声源的声音两者。另外，可以相对于来自次级声源的声音的音量，单独地控制环境声音的音量。

在特定实施方式中，使用右耳麦克风102a和右耳扬声器114a的声音处理可以至少部分独立于使用左耳麦克风102b和左耳扬声器114b的声音处理。例如，在一个实施例中，当右耳麦克风102a检测周围环境中的特定噪声并且左耳麦克风102b不检测该特定噪声时，噪声的放大版本可以被提供给右耳扬声器114a而不提供给左耳扬声器114b。

因此，在特定实施方式中，多源音频放大和耳部保护装置100可以分别使用右耳麦克风102a和左耳麦克风102b来检测环境声音，并且放大和/或以其它方式处理检测的环境声音以分别驱动右耳扬声器114a和左耳扬声器114b。装置100以这种方式实施可以辅助用户更好地区分特定环境声音传来的方向。例如，如果声音源自用户的右侧，则在右耳扬声器114a中再现的相应声音的音量可以比在左耳扬声器114b中再现的相应声音(如果有的话)的音量更大。

在特定实施方式中，装置100包括在右臂部103a、左臂部103b和/或颈环104中和/或上的一个或多个麦克风。诸如当用户正在经由蓝牙连接进行呼叫时，以这种方式的麦克风可以辅助捕获用户的语音。此外，麦克风以这种方式实施可以有助于在用户的前方和/或后方捕获声音。

多源音频放大和耳部保护装置100包括诸如电子电路的电气系统，其可以被用于为来自多个声源的声音提供放大和/或其它处理，包括环境声音以及来自次级声源的声音。音频放大和/或其它音频处理可以以各种各样的方式提供。在一个示例中，电子电路可以包括用于提供期望的放大量的模拟放大器，诸如可变和/或可编程增益放大器。在另一示例中，通过使用数字处理至少部分地实现放大。例如，由装置的麦克风捕获的模拟信号可以使用模数转换器被转换成数字域。此后，数字信号的值可以被调整以提供数字放大，并且此后调整的数字信号可以被转换成适于驱动装置的扬声器的信号。除了放大之外，装置的电子电路还可以提供均衡、回声抑制或消除、多径声学效果的补偿、噪声消除、风声降低和/或其它处理。

例如，在一个实施例中，装置的电子电路提供噪声管理、声学反馈控制、延迟过滤或定制的听力损失补偿中的至少一个。噪声管理可以包括例如谱减法、双耳降噪、自适应噪声消除、定向麦克风处理、脉冲声音抑制、风声噪音降低、自动音量控制、音量控制学习和/或低级扩展。定制的听力损失补偿可以包括例如自适应动态范围补偿(例如，线性准时不变压缩)和/或宽动态范围补偿(例如，音节子带压缩)。

因此，装置的电子电路可以提供各种音频处理功能来增强收听乐趣和/或音质。

在一个示例中，谱减法被用于减少期望信号的强度相对较小的频率子带中的增益。在另一示例中，双耳降噪被用于处理与左耳装置和右耳装置相关的信号，以从期望的语音信号分离噪声。在另一示例中，脉冲噪声抑制被用于检测突然的大声，并且减小增益以抑制此后的噪声。在另一示例中，声音信号被处理以减少或消除从麦克风的输入光圈处或附近的空气湍流产生的噪声。在另一示例中，自动音量控制相对于环境噪声级调节来自扬声器的声音的响度。在另一示例中，音量控制学习被用于跟踪手动音量控制的使用模式，并且跟踪的模式被应用到预测优选的响度设置。在另一示例中，减小的增益被施加到可能与麦克风电路噪声相关联的非常低级的输入声音。在另一示例中，声学反馈控制被用于估计从扬声器输出到麦克风输入的反馈信号的声学路径，使得从麦克风输入信号中减去不想要的声学反馈。在另一示例中，低延迟过滤利用低声学延迟过滤音频信号功率频谱以限制回声效应。在另一示例中，线性准时不变压缩被用于通过在音频频谱上相对于低电平输入将较低增益施加到高电平输入来调整音频频率响应，其中对频率响应的改变足够缓慢，使得装置在短时间间隔内作为时间不变的线性滤声器来操作。在另一示例中，宽动态范围压缩被用于通过在音频频谱的每个部分中将比施加到低电平输入的增益更低的增益应用到高电平输入来调整频率响应，其中对频率响应的改变足够快速以改变语音的音节速率的增益。

多源音频放大和耳部保护装置100可以被用于限制或衰减大声音，从而保护用户的耳部免受损害。例如，装置100可以被实施为衰减或压缩高于特定阈值的音频声音，诸如由装置的麦克风检测的大声的环境声音。例如，如果右耳麦克风102a或左耳麦克风102b检测超过特定阈值级(例如，100db)的声音，则装置100的音频电子设备可以减小提供给相应耳部的扬声器的信号，使得由用户的耳部听到的声音在安全音量级内。在特定实施方式中，装置的阈值级是用户可调整的。

在特定实施方式中，多源音频放大和耳部保护装置100利用自动增益控制被实施以在已经检测到大声事件之后减小环境声音的音量。装置以这种方式实施可以有助于衰减初始大声事件和/或在其后的相对短期内发生的其它大声事件的回声的响度。在特定实施方式中，用于自动压缩的装置的时间窗口和/或阈值级是用户可调整的和/或根据装置的操作模式或概况而变化。

在一个实施例中，装置100将依赖于频率的放大提供给环境声音，从而将不同的放大量提供给相对于其它频率的特定频率。在一个实施例中，如将在下面参照图5进一步详细描述的，装置100在可以具有不同的依赖于频率的处理的不同的用户可选择的操作模式或概况之间可切换。在一个实施例中，装置100包括助听器功能，并且因此可以利用用户可定制的数据来操作以补偿用户的听力损失。

每一个右臂部103a和左臂部103b均分别具有曲率或轮廓。另外，有孔声栅110a沿着右臂部103a的上表面的大部分延伸。例如，在示出的实施例中，有孔扬声器声栅110a延伸经过右臂部103a的整个宽度，并且随着声栅110a接近颈环104而逐渐变窄或变细。类似地，有孔声栅110b沿着左臂部103b的上表面的大部分延伸，并且延伸经过左臂部103b的整个宽度。

有孔声栅110a和110b以这种方式实施可以增加声音检测表面积，从而改善环境声音的检测。在一个示例中，声栅的表面积可以是至少约5平方厘米(cm²)。然而，其它声栅表面积是可能的。

有孔声栅110a和110b的向外凸出的曲线有助于检测和引导从多个方向到达的声波。

例如，图1c描绘右臂部103a的一个实施方式的截面宽度。如图1c所示，右臂部103a可以包括检测大约180度的角度θ的声波的臂部麦克风135。例如，大致横向于臂部103a(平行于x轴)到达的声波134可以通过有孔声栅110a并到达臂部麦克风135。另外，臂部麦克风135包括具有能够检测在用户的侧部产生的音频的最外表面部分的弯曲表面。进一步地，臂部麦克风135包括锥形顶表面部分，使得来自用户前方和上方的音频波也被臂部麦克风135接收。因此，在这个示例中，臂部麦克风135可以检测大约180度的角度θ的声波。然而，其它麦克风实施方式是可能的。

多源音频放大和耳部保护装置100可以接收来自次级声源的音频。次级声源可以是例如通过无线连接接收的音频、通过有线连接接收的音频和/或从内置音频部件接收的音频。在特定实施方式中，来自次级声源的音频与经由装置的麦克风捕获的环境声音一起被提供给右耳扬声器114a和左耳扬声器114b。在另一实施方式中，来自次级声源的音频被提供给或者可以被选择性地提供给一个或多个其它扬声器。例如，左臂部103a、右臂部103b和/或颈环104可以包括用于输出从次级声源接收的声音的放大版本的扬声器。装置以这种方式实施会允许用户播放可以由其他人听到的音乐和/或允许用户在耳塞101a和101b未被插入到用户的耳部时听到音乐。例如，用户可以在耳塞101a和101b被移除和缩回的情况下在斜坡上滑雪的同时收听音乐。

多源音频放大和耳部保护装置100也可以被实施为使用例如蓝牙连接来进行电话呼叫。例如，装置100可以使用蓝牙连接到移动电话，并且移动电话可以将音频信号传输到用户，用户可以经由右耳扬声器114a和左耳扬声器114b听到该音频信号。另外，用户的语音可以由装置的麦克风，例如在右耳麦克风102a和左耳麦克风102b和/或在臂部和/或颈环104中的一个或多个麦克风(例如，图1c的臂部麦克风135)上被检测。另外，装置100可以将捕获的语音信号传输到移动装置。因此，装置100可以提供双向音频通信，使得用户可以经由蓝牙和/或另一连接进行电话呼叫。

在一个实施例中，次级声源控制界面132的按钮可以被用于控制远程装置，其包括但不限于经由蓝牙连接的配对装置。在一个示例中，最外部的按钮107、108可以分别被用于发送之后的音轨命令和之前的音轨命令。在另一示例中，最外部的按钮107、108可以被用于控制次级声源的音量。在特定实施方式中，按钮106至108中的一个或多个可以用于多种功能。例如，当例如连续两次按压最外部的按钮107或按钮108时，或者当与按钮106一起按下最外部的按钮107或按钮108时，可以提供不同的功能。在另一示例中，次级声源控制界面132的一个或多个按钮可以被用于控制收听模式或概况。在特定配置中，随时间推移的按钮序列和/或按钮命令的组合可以被用于将数据输入到次级声源控制界面。

在特定实施方式中，按钮106可以提供与生成次级音频源的装置的同步或配对。在一个示例中，按钮106用作诸如蓝牙配对按钮的配对按钮，该配对按钮例如可以被按压并保持至少一定时间量(例如，1秒)以激活配对。在一个示例中，装置100装配有可以被输入到配对的装置中的密码，并且在密码被输入并接受时，配对可以被完成。然而，其它实施方式是可能的。例如，装置可以被自动地与另一装置同步或配对，而无需用户操作或者经由语音激活、远程控制和/或使用装置上界面的其它实施方式。另外，本文的教导适于除了蓝牙以外的广泛的无线连接和有线连接。

环境声音控制界面121和次级声源控制界面122允许用户分别地控制环境声音和来自次级声源的声音的音量。因此，在用户期望减小或消除相对于来自另一来源(例如，配对装置)的音乐或音频的外部或环境噪声的音量时，用户可以使用环境声音控制界面121和次级声源控制界面122来控制声源的相对音量级。在特定实施方式中，装置100可以进一步包括用于调整提供给每个耳部的声音的音量级的控制器(包括，例如，装置上控制器和/或遥控器)。在这样的实施方式中，用户可以相对于提供给左耳或右耳中的另一个的音量增加左耳或右耳中的一个的音量。在一个实施例中，右耳的音量控制器位于右臂部103a上，而左耳的音量控制器位于左臂部103b上。然而，其它实施方式是可能的。

在特定实施方式中，用于从次级声源产生放大的声音的电子电路被设置在右臂部103a或左臂部103b中的一个中，并且颈环104中的隐藏的导线被用于将放大的声音提供给另一个臂部。例如，隐藏的导线可以被嵌入到颈环104的轮廓内或沿着颈环104的轮廓延伸到相对的臂部中，并且被引导到相对的耳塞中。在这种方式中，即使当蓝牙芯片或其它电子电路仅被包括在装置的一个臂部中时，来自配对装置的声音也可以被传输到耳塞101a和101b两者。然而，其它配置是可能的。例如，在另一实施例中，装置100的两个或多个部分可以彼此无线通信。

多源音频放大和耳部保护装置可以使用各种各样的材料来构造。在一个示例中，颈环104和/或臂部103a和103b可以包括至少一块橡胶或塑料。在特定实施方式中，耳塞101a和101b可以包括围绕右耳扬声器114a和左耳扬声器114b的记忆泡沫，由此辅助提供声音减小和/或有助于保护用户的耳部免受大声音的损害。在一个示例中，与用户没有佩戴任何听力保护装置时相比，记忆泡沫提供大约28db或更多的声音减小。然而，其它量的声音减小是可能的。在特定实施方式中，记忆泡沫辅助定制供特定用户使用的耳塞101a、101b，从而增强舒适性和/或听觉享受。

在一个实施例中，当装置100被通电并且使用环境音量控制界面121将环境声音的音量设置为最小音量设置时，装置100以足够的响度级驱动右耳扬声器114a和左耳扬声器114b，使得扬声器输出与麦克风102a和102b分别检测的外部声级大约相等的声级。在这样的示例性实施例中，当装置100被通电并且使用音量控制界面121和122将音量级设置为最大级时，装置100内的电气系统驱动耳塞101a和101b内的扬声器，使得扬声器输出比检测到的外部声音级，例如高达大约66db的外部噪声，高大约5倍(大约+14db)的声级。对于高于80db的检测的环境声级，示例性实施例的装置100将检测的声音压缩到80db内，并将压缩音频传送到扬声器。虽然已经描述音量级的一个示例，但是可以使用音量级的其它实施方式。

多源音频放大和耳部保护装置可以以各种方式来供电。在一个实施例中，装置100是电池供电的，诸如通过使用锂基电池技术。在这样的配置中，装置的一个或多个电池可以以各种方式充电，诸如通过使用充电插头和/或通过使用诸如感应充电的无线充电技术。装置还可以在没有电池的情况下实施，诸如其中装置被插入到壁式插座中以用于操作和/或经由界面(例如，usb界面)接收电力的实施方式。在某些实施方式中，多源音频放大和耳部保护装置100使用包括但不限于aa或其它消费类电池的可更换电池来操作。

提供如本文所述的可以处理声音的多源音频放大和耳部保护装置可以增加用户的收听乐趣、舒适性、便利性和/或安全性。因此，用户可以使用装置，同时开展各种各样的活动。相反，单源音频装置的用户可以为了各种目的频繁地移除头戴式耳机。例如，单源音频装置的用户可以移除装置以接听电话、收听数字音乐、听别人讲话、和/或出于各种其它原因。然而，移除装置可能导致大声的噪声损害用户的耳部、错过通信、和/或装置丢失、遗漏或被盗。

因此，示出的装置200可以被安全且舒适地佩戴，并且避免为了同时收听环境声音和来自次级声源的声音而移除装置的需要。

图1f至图1h示出根据各种实施例的多源音频放大和耳部保护装置的示意图。图1f至图1h的多源音频放大和耳部保护装置可以包括本文描述的特征的任何合适的组合，并且示出三个示例性装置形式。

各种其它形式是可能的。例如，图1f的多源音频放大和耳部保护装置170包括经由可佩戴在用户头部上的头带连接的耳机。图1g的多源音频放大和耳部保护装置180包括可以被插入到用户的耳部并且可以无线地彼此通信的耳塞。图1h的多源音频放大和耳部保护装置190包括经由颈带连接的耳机，其可以辅助用户在参与运动和/或其它移动活动的同时使用装置。

虽然图1f至图1h示出三个示例性形式，但是多源音频放大和耳部保护装置可以以各种各样的形式来实施，并且可以包括广泛的特征和功能。

图2a至图2c示出多源音频放大和耳部保护装置200的另一实施例的各种视图。多源音频放大和耳部保护装置200包括右耳套或右耳罩201、左耳罩202以及将右耳罩201联接到左耳罩202的头带216。示出的左耳罩202包括音频输入端口225、左侧环境音量控制旋钮207、左侧麦克风205a和205b以及左侧扬声器232。示出的右耳罩201包括右侧麦克风206a和206b、配对按钮208、右侧环境音量控制旋钮210、次级声源音量控制旋钮212和右侧扬声器231。

虽然图2a-图2c示出可以向用户提供对多个音频源的分别控制的音频放大和耳部保护装置的一个实施例，但是本文的教导适于各种各样的配置。例如，本文的教导适于使用多种形式实施的和/或包括广泛的特征或功能的音频放大和耳部保护装置。另外，虽然示出为包括耳罩，但是音频放大和耳部保护装置可以包括含有例如耳塞、耳罩、耳机或其组合的广泛的耳部部件。

示出的实施例包括耳上式耳套型耳罩201和202，相对于图1a至图1e所示的实施例，其可以提供更大程度的耳部保护和/或改善的听觉并且舒适性达更长时间。例如，耳罩201和202可以被放置在用户的耳部上，从而封闭用户的耳部并减小直接到达用户的环境声音的量。因此，装置200可以适于广泛的大声环境，包括但不限于射击场、狩猎场、建筑工地、dj台(例如，夜总会)、唱片演奏会、大型教室培训、娱乐表演、比赛事件和/或运动船。

在示出的实施例中，左侧环境音量控制旋钮207和右侧环境音量控制旋钮210向装置200的用户提供对环境音量的控制。另外，次级声源音量控制旋钮212向装置200的用户提供对来自次级声源的声音的音量的控制，其可以是例如通过无线连接(例如，蓝牙、zigbee、wi-fi、nfmi、airplay、skaa、2.4ghzrf和/或其它连接)接收的音频、通过有线连接(例如，经由音频输入端口225)接收的音频、和/或从诸如音乐播放器、集成无线电(例如，am、fm和/或xm无线电)、集成电话和/或音频播放装置的内置音频部件接收的音频。

在示出的实施例中，左侧环境音量控制旋钮207可以被旋转以控制由左侧麦克风205a和205b捕获的环境声音的音量，并且右侧环境音量控制旋钮210可以被旋转以控制由右侧麦克风206a和206b捕获的环境声音的音量。因此，在该实施例中，可以为左耳和右耳分别地控制环境声音的音量。次级声源音量控制旋钮212允许调节来自次级声源的声音的输出到扬声器231和232的音量级。

虽然示出的实施例使用在装置200上实施的旋钮界面，但是本文的教导适于以各种各样的方式控制的装置。例如，环境声音控制界面和/或次级声源控制界面可以使用不同类型的界面和/或可以位于其它位置。另外，本文的教导可以适于远程控制的装置，其包括但不限于使用(无线和/或有线，诸如可插拔的)专用遥控器和/或通过使用平板电脑、电话、智能手表、膝上型计算机、计算机和/或其它控制装置来控制的设备。此外，本文的教导适于使用声控控制器来操作的装置。此外，本文的教导适于可以以多种方式控制的装置，诸如通过装置上界面、遥控装置和声控控制器的组合，从而为用户提供以对于特定应用所期望的方式控制装置的灵活性。

在示出的实施例中，次级声源音量控制旋钮212和右侧环境音量控制旋钮210是圆柱形的并且具有相同的中心轴线219，但是具有不同的宽度。例如，旋钮210和212具有不同的直径，并且被设置在右耳罩201的凹腔221中。在该示例中，旋钮210和212同轴设置，并且旋钮210和212的纵长轴线219基本上平行于由右耳罩201的侧面限定的平面220(参见图2c)。通过将旋钮210和212放置在凹腔221内，无意地调节和/或损坏控制旋钮的可能性减小。另外，旋钮212包括肋状凸缘222，并且旋钮210包括肋状凸缘224。肋状凸缘222和224分布在每个旋钮的圆周周围并且沿着旋钮的长度延伸，从而便于抓握和转动旋钮210、212。

音频放大和耳部保护装置200使用触摸区分控制器的一个示例，其可以提供许多优点。例如，在旋钮上包括一个或多个凸缘或其它突出部或抓握部件会有助于旋钮的旋转，这在大部分旋钮被凹腔221封闭并且因此用户无法抓握时是特别有用的。此外，具有不同直径的同轴旋钮210和212所示的布置允许用户在触觉上将两个旋钮彼此区分开，并且还允许用户在一个动作中调节两个旋钮。虽然示出触摸区分控制器的一个示例，但是其它实施方式是可能的。

示出的音频放大和耳部保护装置200包括两个耳罩201和202，一个耳罩覆盖用户的一个耳朵。两个耳罩201和202可以分别地检测来自外部的外部环境噪声，并且分别地将噪声单独传输(或取消)到各个耳朵。在示出的实施例中，耳罩201和202中的每一个包括两个麦克风。然而，其它实施方式也是可能的，包括例如具有更多或更少麦克风的配置。因此，耳罩201和/或耳罩202可以包括更多或更少的麦克风。例如，诸如当用户正在提供语音命令和/或使用装置200进行呼叫时，可以被包括和设置一个或多个麦克风以捕获用户的语音。

在装置200上包括多个麦克风可以辅助以各种各样的角度(包括例如360度围绕用户)捕获声音。因此，虽然麦克风可以被用于检测相同的声音，但是每个麦克风可以面对不同的方向，并且提供更准确的噪声检测。例如，更靠近用户前方的麦克风可以检测来自前方的噪声，并且更靠近用户后方的麦克风可以检测来自后方的噪声。类似地，更靠近用户右侧的麦克风可以检测来自右侧的噪声，并且更靠近用户左侧的麦克风可以检测来自左侧的噪声。声音可以被再现到每个耳罩201和202的扬声器，使得用户可以更好地辨别声音来自哪个方向。例如，如果火鸡在用户的右侧咯咯叫，则右侧扬声器231将以相对于左侧扬声器232更高音量级再现声音。虽然示出的实施例在每个耳罩201和202中包括一个扬声器，但是其它实施方式是可能的。在一个示例中，对于从装置的每个麦克风捕获的声音提供单独的扬声器。因此，如果在用户的右后方产生声音，则相应扬声器将最响亮地播放声音。

在另一示例中，dj使用装置200来实时听到当前正在播放的歌曲和即将播放的歌曲。当前正在播放的歌曲经由装置的麦克风从周围环境捕获，并且即将播放的歌曲从次级声源(包括但不限于蓝牙连接)提供。相对于即将播放的歌曲的音量可控制当前正在播放的歌曲的相对音量，从而帮助dj提供增强的节拍匹配。另外，在特定实施方式中，从一个方向(例如，dj的右侧)捕获的声音可以相对于从另一方向(例如，dj的左侧)捕获的声音被单独地控制。因此，监听扬声器可以被放置在dj台的两侧，并且dj可以提供分别的音量调节，以匹配当前正在播放的歌曲的音量。

音频放大和耳部保护装置200同时处理来自环境声源的声音和来自次级声源的声音两者，并且允许用户分别地控制声音的音量。在一个实施例中，次级声源从诸如蓝牙连接的无线连接提供。然而，其它实施方式是可能的。因此，装置200可以被配对到诸如智能电话、平板电脑、计算机和/或任何其它合适的电子装置的另一装置。配对的装置(例如，手机)可以传输可以在耳罩的扬声器中播放的诸如音乐、对话或电子通知的音频信号。当用户按下配对按钮208时，可以为装置激活配对。可以以包括但不限于使用配对按钮208和/或经由自动配对的各种方式执行配对。在示出的实施例中，来自次级声源的声音可以在与由装置的麦克风检测的环境声音相同的扬声器231和232中播放。然而，其它实施方式是可能的，诸如其中包括单独的扬声器以用于输出从次级声源接收的音频的配置。

因此，装置200可以被配置为与配对装置建立双向音频通信，使得用户可以经由例如蓝牙或其它无线连接在电话上通话。

音频放大和耳部保护装置200包括容置在其中的电气系统。在一个实施方式中，耳罩201和202中的每一个包括用于处理从耳罩的麦克风检测的声音并用于驱动耳罩的扬声器的电子电路。用于处理来自第二声源的声音的电子设备可以以各种各样的方式，例如包括以耳罩的中的一个或两个的方式来实施。在示出的实施例中，右耳罩201经由导线214电连接到左耳罩202，在该示例中，导线214部分地隐藏在头带216中。在另一示例中，右耳罩201和第二耳罩202各自包括收发器并且彼此无线通信。在又一示例中，右耳罩201和左耳罩202使用有线信号和无线信号的组合来通信。

多源音频放大和耳部保护装置200的其它细节可以如本文所述。

图3是多源音频放大和耳部保护装置的电气系统300的一个实施例的示意图。示出的电气系统300包括左声道302a、右声道302b、微控制器320、蓝牙电路330以及电源管理电路350。

虽然示出了电气系统的一个示例，但是多源音频放大和耳部保护装置可以以各种各样的方式来实施。因此，本文的教导适于以各种各样的方式实施的电气系统，其包括但不限于基于装置的特征、功能、期望的控制界面、扬声器的数量、麦克风的数量和/或形式的实施方式。

示出的左声道302a包括左声道环境麦克风303a、左声道可变增益前置放大器304a、左声道模数转换器(adc)308a、左声道数字混合器309a、左声道数字信号处理器(dsp)310a、左声道自动增益控制器306a、左声道数模转换器(dac)312a、左声道加法器313a、左声道扬声器放大器314a以及左声道扬声器316a。另外，示出的右声道302b包括右声道环境麦克风303b、右声道可变增益前置放大器304b、右声道adc308b、右声道数字混合器309b、右声道dsp310b、右声道自动增益控制器306b、右声道dac312b、右声道加法器313b、右声道扬声器放大器314b以及右声道扬声器316b。

示出的蓝牙电路330包括发光二极管(led)332、蓝牙麦克风334、蓝牙控制器336、天线338、可编程存储器340、以及在该示例中用作次级声源控制界面的蓝牙界面342。示出的电源管理电路350包括usb界面354、电池充电电路356、锂聚合物电池352、低压降(ldo)调节器358以及开关360。示出的微控制器320联接到环境声音控制界面318。

在示出的实施例中，左声道环境麦克风303a基于检测环境声音而生成第一环境声音信号，并且将第一环境声音信号提供给电气系统300以用于放大和处理。另外，右声道环境麦克风303b基于检测环境声音而生成第二环境声音信号，并且将第二环境声音信号提供给电气系统300以用于放大和处理。麦克风334基于检测环境声音而生成第三环境声音信号，并且将第三环境声音信号提供给电气系统300以用于放大和处理。在该实施例中，电气系统300还接收来自天线338的次级声源信号。然而，次级声源信号可以以其它方式接收。在示出的实施例中，电气系统300基于从界面318接收的第一用户控制的音量信号来控制环境音量，并且基于从界面342接收的第二用户控制的音量信号来控制来自次级声源的音量。

示出的电气系统300可以被容置在多源音频放大和耳部保护装置中，诸如图1a-图1e的多源音频放大和耳部保护装置100和/或图2a-图2c的多源音频放大和耳部保护装置200。例如，参考图1a-1e和图3，麦克风303a和303b可以对应于麦克风102a和102b，扬声器316a、316b可以对应于扬声器114b和114a，麦克风334可以对应于麦克风135，界面342可以对应于界面122，并且界面318可以对应于界面121。虽然电气系统300示出多源音频放大和耳部保护装置的电气系统的一个示例，但是本文描述的多源音频放大和耳部保护装置可以使用广泛的电气系统来实施。

微控制器320处理从环境声音控制界面318接收的音量控制信号，并且在该示例中经由串行接口322将经处理的环境音量控制信号提供给左声道302a和右声道302b。经处理的环境音量控制可以被提供给例如左声道dsp310a和右声道dsp310b。

蓝牙控制器336经由蓝牙麦克风334检测声音(例如，用户说话)，并且经由蓝牙天线338与配对装置通信。示出的示例包括用于指示蓝牙连接何时激活的led332。蓝牙控制器336还从蓝牙声音控制界面342接收蓝牙音量控制信号。蓝牙控制器336基于蓝牙音量控制信号处理经由天线338接收的蓝牙信号以生成左声道蓝牙信号和右声道蓝牙信号。如图3所示，左声道蓝牙信号经由左声道加法器313a被添加到左声道302a，并且右声道蓝牙信号经由右声道加法器313b被添加到右声道302b。

因此，左声道扬声器316a和右声道扬声器316b输出来自次级声源(在该示例中为蓝牙)和(经由麦克风303a和303b捕获的)环境声源两者的声音。另外，蓝牙声音控制界面342和环境声音控制界面318可以被用于独立于环境声音的音量而控制蓝牙声音的音量。

示出的左声道302a和右声道302b利用自动增益控制来实现。例如，当左dsp310a经由左声道环境麦克风303a检测到大声音时，左声道自动增益控制器306a可以减小左声道可变增益前置放大器304a的增益，从而减小用户从左声道听到的环境音量。类似地，当右dsp310b经由右声道环境麦克风303b检测到大声音时，右声道自动增益控制器306b可以减小右声道可变前置放大器304b的增益。

因此，示出的电气系统300示出利用音频压缩功能实施的电气系统以保护用户的耳部免受大声的声音的损害的一个示例。例如，电气系统300可以被配置成确定由麦克风检测的声音何时高于阈值声级(例如，65db、70db、80db、85db、90db、100db、110db、120db或更高)，并且将相应耳部部件中的扬声器驱动为安全的输出级。

同时，左声道302a和右声道302b可以提供由左环境麦克风303a和右环境麦克风303b检测的低于安全阈值的声音的可调整音量输出，并且分别在右扬声器316a和左扬声器316b中提供相应声音。由麦克风303a和303b检测的声音基于环境声音控制界面318的当前音量控制设置而被输出到左扬声器316a和右扬声器316b。另外，蓝牙声音控制界面342分别地控制来自蓝牙电路330的蓝牙声音的音量。

图4示出多源音频放大和耳部保护装置的增益/压缩曲线400的一个示例。图4包括在装置开启且环境音量被设置为最大的情况下检测的环境声音相对于入耳声音的第一曲线410、在装置开启且环境音量被设置为最小的情况下检测的环境声音相对于入耳声音的第二曲线420、以及在装置关闭的情况下检测的环境声音相对于入耳声音的第三曲线430。在特定实施方式中，当装置具有针对每个耳部的分别的环境音量控制时，示出的增益/压缩曲线对于每个耳部可以是相似的。

虽然示出了一个示例增益/压缩曲线，但是本文的教导适于各种各样的增益/压缩特性。例如，音量控制的其它实施方式是可能的，例如包括最小和/或最大音量的不同实施方式。例如，在其它实施方式中，当装置开启并且环境音量被设置为最小时，装置可以衰减环境声音的或使环境声音静音，从而帮助用户减小或消除对诸如在建筑工地处、在船上和/或在射击场处的嘈杂环境中的环境声音的听力。

图5是根据一个实施例的控制多源音频放大和耳部保护装置100的远程装置501的立体图。虽然示出了远程装置和多源音频放大和耳部保护装置的具体实施例，但是远程装置和/或多源音频放大和耳部保护装置可以以各种各样的方式来实施。

如图5所示，远程装置501包括触摸屏显示器502，其包括环境声音控制界面511、次级声源控制界面512、操作模式控制界面513，生物特征(biometrics)部件514以及其它控制器515。在示出的实施例中，远程装置501和多源音频放大和耳部保护装置100彼此无线通信。在一个示例中，远程装置501和多源音频放大和耳部保护装置100通过蓝牙连接而配对。然而，其它实施方式是可能的。

环境声音控制界面511可以用于控制由装置100播放的环境声音的音量。另外，次级声源控制界面512可以用于分别控制来自由装置100播放的次级声源的声音的音量。

操作模式控制界面513可以用于控制装置100的操作模式。在一个示例中，多源音频放大和耳部保护装置100可在从多个用户可选择的操作模式或概况中选择的选定模式下操作。另外，不同的用户可选择操作模式可以将不同的放大量提供给不同频率的声音和/或提供其它的依赖于模式的处理。例如，用户可选择的多种操作模式可以包括但不限于室内人声模式、室外人声模式、狩猎模式、室内射击模式、室外射击模式、观鸟模式、汽车模式、公共汽车模式、列车模式、飞机模式、餐厅模式、建筑工地模式、运动船模式、教室模式、音频指导模式、媒体辅助收听模式、大声的音乐会模式和/或耳机模式。每种操作模式可以提供适于与该模式相关联的特定应用或操作环境的放大、均衡和/或其它音频处理。这种处理之后的音量可以由用户通过包括经由界面511和512来用于环境声源和次级声源两者的分别的音量控制的音量控制来进一步缩放。

生物特征部件514可以包括与由装置100捕获的生物特征有关的显示数据，其包括但不限于用户的脚步声、排汗量、心率、血压和/或皮肤温度。包括生物特征部件514允许用户和/或授权的第三方获得生物特征数据报告。在一个示例中，护士、护理人员或其他授权人员可以使用远程装置501来从佩戴装置100的患者获得生物特征数据。在特定实施方式中，当生物特征数据异常时，装置100可以自动生成评论请求和/或警报。

示出的显示器502包括其它控制器515，其可以用于以各种各样的方式控制多源音频放大和耳部保护装置100。在一个示例中，控制器515可以被用于远程开启或关闭装置、运行诊断程序、执行软件更新和/或执行各种各样的其它功能。

图6是根据一个实施例的多源音频放大和耳部保护装置600的示意性框图。多源音频放大和耳部保护装置600包括麦克风601、环境声音放大和处理电路602、扬声器603、存储器604、电源管理电路605、用户界面606、次级声源放大和处理电路607、内置音频部件608、控制电路609、收发器610、显示器611、生物特征部件612和其它部件613。如图6所示，环境声音放大和处理电路602包括依赖于频率的处理电路621(在该示例中为均衡电路)和自动增益控制电路622。

虽然图6中示出了部件和功能的一个示例，但是多源音频放大和耳部保护装置可以包括更多或更少的特征。此外，多源音频放大和耳部保护装置可以使用各种各样的形式来实施，包括本文中示出和描述的任何形式(例如，关于图1a-图1h和图2a-图2c)或另一形式。

术语

除非另有特别说明或在所使用的上下文中另外理解，否则诸如“能够”、“可能”、“可以”或“可”等的条件语言通常旨在表达某些实施例包括，而其它实施例不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这种条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或步骤以任何方式对于一个或多个实施例是必需的，或一个或多个实施例必然包括用于在有或没有用户输入或提示的情况下决定这些特征、元件和/或步骤是否包括在或将在任何特定实施例中执行的逻辑。诸如“和”、“或”的连词可以互换使用，并且旨在涵盖连词指代的任何一个元件、组合或元件的整体。

根据实施例，本文描述的算法中的任一个的某些动作、事件或功能可以以不同的顺序执行，可以被添加、合并或者完全省略(例如，并非所有描述的动作或事件对于算法的实践都是必需的)。此外，在某些实施例中，可以例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器或处理器内核或者在其它并行体系结构上并行地而不是顺序地执行动作或事件。

本文描述的多源音频放大和耳部保护装置可以包括适于本文描述的目的的软件、固件、硬件或软件、固件或硬件的任何组合。各种公开和示出的模块可以被实施为逻辑电路、处理器、微控制器、asic/fpga或专用硬件上的软件和/或固件。软件和其它模块可以远离诸如在个人计算机、计算机化平板电脑、pda上的多源音频放大和耳部保护装置、以及适于本文描述的诸如多源音频放大和耳部保护装置的远程控制的目的的其它装置。软件和其它模块可以经由本地存储器、经由网络或者经由适用于本文描述的目的的其它装置来访问。本文描述的用户界面部件可以包括按钮、旋钮、开关、触摸屏界面以及其它合适的界面。

计算机程序指令可以被存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式操作，由此辅助控制多源音频放大和耳部保护装置。

示出的系统的各种部件的处理可以分布在多个逻辑电路、处理器和其它计算资源上。另外，系统的两个或多个部件可以组合成更少的部件。示出的系统的各种部件可以在一个或多个虚拟机中而不是在专用计算机硬件系统中实施。此外，在一些实施例中，所示部件之间的连接代表数据流的可能路径，而不是硬件之间的实际连接。虽然示出可能的连接的一些示例，但是在各种实施方式中，所示部件的任何子集都可以与部件的任何其它子集通信。

虽然已经描述某些实施例，但是这些实施例仅以示例的方式呈现，并不旨在限制本公开的范围。实际上，本文描述的新颖的方法和系统可以以各种其它形式来实施；此外，在不脱离本公开的精神的情况下，可以对所描述的方法和系统的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在涵盖落入本公开的范围和精神内的这些形式或修改。