一种高立体声的降噪蓝牙耳机的制作方法

本发明涉及耳机技术领域，尤其涉及一种高立体声的降噪蓝牙耳机。

背景技术：

立体声，就是指具有立体感的声音；自然界发出的声音是立体声，但如果我们把这些立体声经记录、放大等处理后而重放时，所有的声音都从一个扬声器放出来，这种重放声(与原声源相比)就不是立体的了；这是由于各种声音都从同一个扬声器发出，原来的空间感(特别是声群的空间分布感)也消失了。这种重放声称为单声，如果从记录到重放整个系统能够在一定程度上恢复原发生的空间感(不可能完全恢复)，那么，这种具有一定程度的方位层次感等空间分布特性的重放声，称为音响技术中的立体声。

但是现有的高立体声的降噪蓝牙耳机存在的缺陷包括：不能对耳机内部和外部的声音进行实时监测并进行动态调整的问题，以及对立体声的调控效果不佳的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高立体声的降噪蓝牙耳机，其主要目的在于解决不能对耳机内部和外部的声音进行实时监测并进行动态调整的问题，以及对立体声的调控效果不佳的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方法实现：一种高立体声的降噪蓝牙耳机，包含采集划分模块、数据处理模块、分析联立模块和监测调控模块；

所述采集划分模块包含内部采集单元和外部采集单元，内部采集单元用于采集耳机内部传输的内音信息，该内音信息包含声音的到达时间数据、强度数据、相位数据和音色数据；外部采集单元用于采集耳机外部传输的环境信息，该环境信息包含状态数据、噪音数据和运行数据；将采集的内音信息和环境信息一同发送至数据处理模块；

所述数据处理模块用于接收内音信息和环境信息并进行处理操作，得到内音处理信息和环境处理信息，内音处理信息包含到达时间处理数据、强度处理数据、相位处理数据和音色处理数据；环境处理信息包含状态处理数据、噪音处理数据和运行处理数据，并将其一同发送至分析联立模块；

所述分析联立模块用于对接收的内音处理信息和环境处理信息进行分析计算，得到内调值、外调值和耗损值，并将内调值、外调值和耗损值发送至监测调控模块；

所述监测调控模块用于接收内调值、外调值和耗损值进行分析生成调控数据，利用调控数据对耳机的播放进行调控。

进一步地，所述数据处理模块用于接收内音信息和环境信息并进行处理操作的具体步骤包括：

s21：接收内音信息和环境信息，获取内音信息中的到达时间数据、强度数据、相位数据和音色数据；

s22：到达时间数据包含第一耳道到达时间和第二耳道到达时间，将第一耳道到达时间标记为ysdi,i＝1,2...n；将第二耳道到达时间标记为esdi,i＝1,2...n；获取第一耳道到达时间和第二耳道到达时间之间的差值并设定为到达时差，将到达时差标记为dsci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道到达时间、第二耳道到达时间和到达时差进行组合得到到达时间处理数据；

s23：强度数据包含第一耳道声音强度和第二耳道声音强度，将第一耳道声音强度标记为ysqi,i＝1,2...n；将第二耳道声音强度标记为esqi,i＝1,2...n；获取同一时刻第一耳道声音强度和第二耳道声音强度之间的差值并设定为强度差值，将强度差值标记为sqci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道声音强度、第二耳道声音强度和强度差值进行组合得到强度处理数据；

s24：相位数据包含第一耳道声音相位和第二耳道声音相位，将第一耳道声音相位标记为yxwi,i＝1,2...n；将第二耳道声音相位标记为exwi,i＝1,2...n；获取同一时刻第一耳道声音相位和第二耳道声音相位之间的差值并设定为相位差值，将相位差值标记为sxci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道声音相位、第二耳道声音相位和相位差值进行组合得到相位处理数据；

s25：音色数据包含第一耳道声音音色和第二耳道声音音色，将第一耳道声音音色标记为yssi,i＝1,2...n；将第二耳道声音音色标记为essi,i＝1,2...n；设定不同的声音音色均对应一个不同的音色预设值，将第一耳道声音音色和第二耳道声音音色分别与所有的声音音色进行匹配获取对应的音色预设值并将其设定为第一音色预设值和第二音色预设值，获取第一音色预设值和第二音色预设值之间的差值并将其设定为音色差值，将音色差值标记为ssci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道声音音色、第二耳道声音音色、第一音色预设值和第二音色预设值以及音色差值进行组合得到音色处理数据；

s26：获取环境信息中的状态数据、噪音数据和运行数据，状态数据中包含移动状态和静止状态，将移动状态标记为yzti,i＝1,2...n；将静止状态标记为jzti,i＝1,2...n；设定不同的状态均对应一个不同的状态预设值，将状态数据与所有的状态进行匹配获取对应的状态预设值并标记为zyzi,i＝1,2...n；将标记的移动状态和静止状态及其对应的状态预设值进行组合得到状态处理数据；

s27：噪音数据包含噪音响度、噪音频率、噪音波长和噪音音色，将噪音响度标记为zyxi,i＝1,2...n；将噪音频率标记为zypi,i＝1,2...n；将噪音波长标记为zybi,i＝1,2...n；将噪音音色与所有的声音音色进行匹配获取对应的噪音预设值并标记为zyyi,i＝1,2...n；将标记的噪音响度、噪音频率、噪音波长和噪音预设值进行组合得到噪音处理数据；

s28：运行数据包含播放时长、充电时长和充电次数，将播放时长标记为bsci,i＝1,2...n；将充电时长标记为csci,i＝1,2...n；将充电次数标记为cdci,i＝1,2...n；将标记的播放时长、充电时长和充电次数组合得到运行处理数据。

进一步地，所述分析联立模块用于对接收的内音处理信息和环境处理信息进行分析计算的具体步骤包括：

s31：获取处理的第一耳道到达时间ysdi、第二耳道到达时间esdi、到达时差dsci、第一耳道声音强度ysqi、第二耳道声音强度esqi、强度差值sqci、第一耳道声音相位yxwi、第二耳道声音相位exwi、相位差值sxci、第一耳道声音音色yssi、第二耳道声音音色essi和音色差值ssci；

s32：利用公式计算获取内音处理信息的内调值，该公式为：

其中，qnt表示为内调值，g1、g2、g3和g4表示为不同的比例系数，μ表示为预设的内调修正因子；

s33：获取标记处理的状态预设值zyzi、噪音响度zyxi、噪音频率zypi、噪音波长zybi和噪音预设值zyyi；

s34：利用公式计算获取环境处理信息的外调值，该公式为：

其中，qwt表示为外调值，a1、a2、a3、a4和a5表示为不同的比例系数，β表示为预设的外调修正因子，zyxi0表示为预设的标准噪音响度，zypi0表示为预设的标准噪音频率，zybi0表示为预设的标准噪音波长；

s35：获取标记处理的播放时长bsci、充电时长csci和充电次数cdci；

s36：利用公式计算获取耳机播放的耗损值，该公式为：

其中，qhs表示为耗损值，b1、b2、b3表示为不同的比例系数，δ表示为预设的耗损修正因子。

进一步地，所述监测调控模块用于接收内调值、外调值和耗损值进行分析生成调控数据的具体步骤包括：

s41：接收内调值、外调值和耗损值进行分析；

s42：将预设的内调阈值设定为p1，将内调值qnt与内调阈值p1进行匹配分析，若qnt≤p1，则判定第一耳道和第二耳道接收耳机传输的声音为立体声无需进行调整并生成第一内调信号；若qnt>p1，则判定第一耳道和第二耳道接收耳机传输的声音不为立体声需要进行调整并生成第二内调信号；将第一内调信号和第二内调信号组合得到内调信号集；

s43：将预设的外调阈值设定为p2，将外调值qwt与外调阈值p2进行匹配分析，若qwt≤p2，则判定第一耳道和第二耳道接收外部传输的声音没有造成影响无需进行调整并生成第一外调信号；若qwt>p2，则判定第一耳道和第二耳道接收外部传输的声音造成影响需要进行调整并生成第二外调信号；将第一外调信号和第二外调信号组合得到外调信号集；

s44：将预设的耗损阈值设定为p3，将耗损值qhs与耗损阈值p3进行匹配分析，若qhs≤p3，则判定耳机运行状态正常无需进行提示并生成第一耗损信号；若qhs>p3，则判定耳机运行状态异常需要进行提示并生成第二耗损信号；将第一耗损信号和第二耗损信号组合得到耗损信号集；

s45：将内调信号集、外调信号集和耗损信号集分类组合，得到调控数据。

进一步地，利用调控数据对耳机的播放进行调控的具体步骤包括：

s51：接收调控数据并进行分析，若调控数据中包含第二内调信号，控制第一耳道到达时间和第二耳道到达时间之间的时间差，使得该时间差属于预设的标准时间范围；

s52：若调控数据中包含第二外调信号，则控制耳机生成与外部声音相同的声波并与外部声音传输的方向进行反向传播；

s53：若调控数据中包含第二耗损信号，则生成播放长时间和充电长时间的异常提示。

本发明的有益效果：

本发明公开的各个方面，通过采集划分模块、数据处理模块、分析联立模块和监测调控模块之间的配合使用，可以达到对耳机内部和外部的声音进行实时监测并进行动态调整的目的，并且可以提高对立体声的调控效果的目的；

采集划分模块包含内部采集单元和外部采集单元，利用内部采集单元采集耳机内部传输的内音信息；利用外部采集单元采集耳机外部传输的环境信息；通过采集内音信息和环境信息并进行处理分析，可以为后续对耳机的运行调控提供了有效的数据支撑，可以提高调控的准确性；

利用数据处理模块接收内音信息和环境信息并进行处理操作，得到内音处理信息和环境处理信息；通过对采集的数据进行处理，可以提高各个数据之间计算的效率以及计算数据之间的关联性；

利用分析联立模块对接收的内音处理信息和环境处理信息进行分析计算，得到内调值、外调值和耗损值，并将内调值、外调值和耗损值发送至监测调控模块；通过对处理后的数据进行分析计算，可以使得各个数据之间建立联系并为耳机的运行调控提供可靠的数据支持；

利用监测调控模块接收内调值、外调值和耗损值进行分析生成调控数据，利用调控数据对耳机的播放进行调控；通过从耳机的内部和外部分别进行分析和调控，可以达到提高耳机运行时内部立体声的调控以及对外部声音进行主动降噪和运行提示的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种高立体声的降噪蓝牙耳机的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1所示，本发明为一种高立体声的降噪蓝牙耳机，包含采集划分模块、数据处理模块、分析联立模块和监测调控模块；

所述采集划分模块包含内部采集单元和外部采集单元，内部采集单元用于采集耳机内部传输的内音信息，该内音信息包含声音的到达时间数据、强度数据、相位数据和音色数据；外部采集单元用于采集耳机外部传输的环境信息，该环境信息包含状态数据、噪音数据和运行数据；将采集的内音信息和环境信息一同发送至数据处理模块；

所述数据处理模块用于接收内音信息和环境信息并进行处理操作，得到内音处理信息和环境处理信息，内音处理信息包含到达时间处理数据、强度处理数据、相位处理数据和音色处理数据；环境处理信息包含状态处理数据、噪音处理数据和运行处理数据，并将其一同发送至分析联立模块；所述数据处理模块用于接收内音信息和环境信息并进行处理操作的具体步骤包括：

接收内音信息和环境信息，获取内音信息中的到达时间数据、强度数据、相位数据和音色数据；

到达时间数据包含第一耳道到达时间和第二耳道到达时间，将第一耳道到达时间标记为ysdi,i＝1,2...n；将第二耳道到达时间标记为

esdi,i＝1,2...n；获取第一耳道到达时间和第二耳道到达时间之间的差值并设定为到达时差，将到达时差标记为dsci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道到达时间、第二耳道到达时间和到达时差进行组合得到到达时间处理数据；

强度数据包含第一耳道声音强度和第二耳道声音强度，将第一耳道声音强度标记为ysqi,i＝1,2...n；将第二耳道声音强度标记为esqi,i＝1,2...n；获取同一时刻第一耳道声音强度和第二耳道声音强度之间的差值并设定为强度差值，将强度差值标记为sqci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道声音强度、第二耳道声音强度和强度差值进行组合得到强度处理数据；

相位数据包含第一耳道声音相位和第二耳道声音相位，将第一耳道声音相位标记为yxwi,i＝1,2...n；将第二耳道声音相位标记为exwi,i＝1,2...n；获取同一时刻第一耳道声音相位和第二耳道声音相位之间的差值并设定为相位差值，将相位差值标记为sxci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道声音相位、第二耳道声音相位和相位差值进行组合得到相位处理数据；

音色数据包含第一耳道声音音色和第二耳道声音音色，将第一耳道声音音色标记为yssi,i＝1,2...n；将第二耳道声音音色标记为essi,i＝1,2...n；设定不同的声音音色均对应一个不同的音色预设值，将第一耳道声音音色和第二耳道声音音色分别与所有的声音音色进行匹配获取对应的音色预设值并将其设定为第一音色预设值和第二音色预设值，获取第一音色预设值和第二音色预设值之间的差值并将其设定为音色差值，将音色差值标记为ssci,i＝1,2...n；将标记的第一耳道声音音色、第二耳道声音音色、第一音色预设值和第二音色预设值以及音色差值进行组合得到音色处理数据；

获取环境信息中的状态数据、噪音数据和运行数据，状态数据中包含移动状态和静止状态，将移动状态标记为yzti,i＝1,2...n；将静止状态标记为jzti,i＝1,2...n；设定不同的状态均对应一个不同的状态预设值，将状态数据与所有的状态进行匹配获取对应的状态预设值并标记为zyzi,i＝1,2...n；将标记的移动状态和静止状态及其对应的状态预设值进行组合得到状态处理数据；

噪音数据包含噪音响度、噪音频率、噪音波长和噪音音色，将噪音响度标记为zyxi,i＝1,2...n；将噪音频率标记为zypi,i＝1,2...n；将噪音波长标记为zybi,i＝1,2...n；将噪音音色与所有的声音音色进行匹配获取对应的噪音预设值并标记为zyyi,i＝1,2...n；将标记的噪音响度、噪音频率、噪音波长和噪音预设值进行组合得到噪音处理数据；

运行数据包含播放时长、充电时长和充电次数，将播放时长标记为bsci,i＝1,2...n；将充电时长标记为csci,i＝1,2...n；将充电次数标记为cdci,i＝1,2...n；将标记的播放时长、充电时长和充电次数组合得到运行处理数据；

所述分析联立模块用于对接收的内音处理信息和环境处理信息进行分析计算，得到内调值、外调值和耗损值，并将内调值、外调值和耗损值发送至监测调控模块；具体步骤包括：

获取处理的第一耳道到达时间ysdi、第二耳道到达时间esdi、到达时差dsci、第一耳道声音强度ysqi、第二耳道声音强度esqi、强度差值sqci、第一耳道声音相位yxwi、第二耳道声音相位exwi、相位差值sxci、第一耳道声音音色yssi、第二耳道声音音色essi和音色差值ssci；

利用公式计算获取内音处理信息的内调值，该公式为：

其中，qnt表示为内调值，g1、g2、g3和g4表示为不同的比例系数，μ表示为预设的内调修正因子；

获取标记处理的状态预设值zyzi、噪音响度zyxi、噪音频率zypi、噪音波长zybi和噪音预设值zyyi；

利用公式计算获取环境处理信息的外调值，该公式为：

其中，qwt表示为外调值，a1、a2、a3、a4和a5表示为不同的比例系数，β表示为预设的外调修正因子，zyxi0表示为预设的标准噪音响度，zypi0表示为预设的标准噪音频率，zybi0表示为预设的标准噪音波长；

获取标记处理的播放时长bsci、充电时长csci和充电次数cdci；

利用公式计算获取耳机播放的耗损值，该公式为：

其中，qhs表示为耗损值，b1、b2、b3表示为不同的比例系数，δ表示为预设的耗损修正因子；

所述监测调控模块用于接收内调值、外调值和耗损值进行分析生成调控数据，具体步骤包括：

接收内调值、外调值和耗损值进行分析；

将预设的内调阈值设定为p1，将内调值qnt与内调阈值p1进行匹配分析，若qnt≤p1，则判定第一耳道和第二耳道接收耳机传输的声音为立体声无需进行调整并生成第一内调信号；若qnt>p1，则判定第一耳道和第二耳道接收耳机传输的声音不为立体声需要进行调整并生成第二内调信号；将第一内调信号和第二内调信号组合得到内调信号集；

本发明实施例中，通过将内调值与内调阈值进行分析匹配，判定耳机内部声音播放时是否处于立体声状态并进行动态调整，达到提高高立体声播放的目的；

将预设的外调阈值设定为p2，将外调值qwt与外调阈值p2进行匹配分析，若qwt≤p2，则判定第一耳道和第二耳道接收外部传输的声音没有造成影响无需进行调整并生成第一外调信号；若qwt>p2，则判定第一耳道和第二耳道接收外部传输的声音造成影响需要进行调整并生成第二外调信号；将第一外调信号和第二外调信号组合得到外调信号集；

本发明实施例中，通过将外调值与外调阈值进行分析匹配，判定耳机外部传输至耳机时是否对耳机播放的声音造成影响并进行动态调整，达到对外部声音进行分析并进行主动降噪的目的；

将预设的耗损阈值设定为p3，将耗损值qhs与耗损阈值p3进行匹配分析，若qhs≤p3，则判定耳机运行状态正常无需进行提示并生成第一耗损信号；若qhs>p3，则判定耳机运行状态异常需要进行提示并生成第二耗损信号；将第一耗损信号和第二耗损信号组合得到耗损信号集；

本发明实施例中，通过将耗损值与耗损阈值进行分析匹配，判定耳机的播放和充电状态是否属于预设的标准状态并进行提示，达到对耳机的整体运行进行动态监测和提示的目的；

将内调信号集、外调信号集和耗损信号集分类组合，得到调控数据。

利用调控数据对耳机的播放进行调控的具体步骤包括：

接收调控数据并进行分析，若调控数据中包含第二内调信号，控制第一耳道到达时间和第二耳道到达时间之间的时间差，使得该时间差属于预设的标准时间范围；

若调控数据中包含第二外调信号，则控制耳机生成与外部声音相同的声波并与外部声音传输的方向进行反向传播；

若调控数据中包含第二耗损信号，则生成播放长时间和充电长时间的异常提示。

本发明的工作原理为：本发明实施例中，采集划分模块包含内部采集单元和外部采集单元，内部采集单元用于采集耳机内部传输的内音信息，该内音信息包含声音的到达时间数据、强度数据、相位数据和音色数据；外部采集单元用于采集耳机外部传输的环境信息，该环境信息包含状态数据、噪音数据和运行数据；将采集的内音信息和环境信息一同发送至数据处理模块；通过采集内音信息和环境信息并进行处理分析，可以为后续对耳机的运行调控提供了有效的数据支撑，可以提高调控的准确性；

利用数据处理模块接收内音信息和环境信息并进行处理操作，得到内音处理信息和环境处理信息；通过对采集的数据进行处理，可以提高各个数据之间计算的效率以及计算数据之间的关联性；

利用分析联立模块对接收的内音处理信息和环境处理信息进行分析计算，利用公式

计算获取内音处理信息的内调值；

利用公式计算获取环境处理信息的外调值；

利用公式计算获取耳机播放的耗损值，并将内调值、外调值和耗损值发送至监测调控模块；通过对处理后的数据进行分析计算，可以使得各个数据之间建立联系并为耳机的运行调控提供可靠的数据支持；

利用监测调控模块接收内调值、外调值和耗损值进行分析生成调控数据，利用调控数据对耳机的播放进行调控；通过从耳机的内部和外部分别进行分析和调控，可以达到提高耳机运行时内部立体声的调控以及对外部声音进行主动降噪和运行提示的目的；通过采集划分模块、数据处理模块、分析联立模块和监测调控模块之间的配合使用，可以达到对耳机内部和外部的声音进行实时监测并进行动态调整的目的。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。