先进的通信耳机装置及方法与流程

技术领域

本发明涉及耳机装置，确切地说，涉及一种向其使用者提供先进通信的耳机装置以及所述耳机装置的操作方法。

背景技术：

工业社会的吵闹的环境对广大工人和群众的健康造成危害，这些人参与产生较大噪音的娱乐活动，或仅通过一副耳机等用具有不同音量设置的Ipod^TM、MP3播放器等个人数字音乐播放器听音乐。

多个文献，例如，授予瓦德格雷(Widegren)等人的第3,789,952号美国专利、授予月挪威特(Yonovitz)等人的第7,151,835号美国专利、授予弗文(Farver)的第2009/0208024 A1号美国专利公开案以及授予如维希(Ruwisch)的第EP 1,816,892 B2号欧洲专利等的多个文献都旨在减小由到达用户耳朵的连续的估算的噪音/声音所产生的危害，这些危害会导致永久丧失部分听力。考虑到经由用户的头戴式耳机内部的扬声器产生的声音，以及所估算的由头戴式耳机上的外部扩音器测量的用户周围或者环境噪音贡献的额外的噪音，这些方法和装置通常通过估算而将用户耳朵所接收到的总噪音音量整合在一起。在计算出的总量达到预定阈值之后，处理器将采取行动或保护性措施。

这些整合的总量是根据用户所戴的耳机或头戴式耳机类型进行估算的，并且考虑到耳道的部分阻塞，所估算的累积总量仅仅是估算值而不是耳朵所经受的实际测量值。如授予麦金托什(McIntosh)等人的第6,754,357号美国专利、授予沃尔斯(Voix)等人的第6,687,377号美国专利以及授予沃尔斯等人的第7,688,983号美国专利中所揭示，与使用定制的入耳式装置时发生的恒定和已知的阻塞相反，这些估算值未考虑耳机在用户耳朵内部的实际定位，而耳机在用户耳朵内部的实际定位在各个用户之间可能是显著不同的。此外，这些估算的整合未考虑以下事实：人耳要休息，或者过一段时间才能从听觉疲劳中复原，尤其当声压级或环境噪音相对较低时。

随着个人音乐播放器(PMP)或类似物日益受欢迎，用户趋向于经常戴着耳机来听音乐等。在这些情况下，用户基本与可能产生危险状况的周围环境声音和/或噪音在听觉上至少部分地隔离。为了与环境发生听力接触，用户需要大量减小PMP的声音或播放音量，或者移除两个耳机中的至少一个耳机，这样可能十分令人讨厌，尤其是在这种情况经常发生的情况下。

多个文献，例如，授予米勒(Miller)的第3,819,860号美国专利、授予斯文(Svean)等人的第6,754,359号美国专利以及授予纳吉(Ngia)等人的第7,502,484号美国专利涉及一种具有内部扩音器的耳终端(ear terminal)，用于清楚地从用户处获得声音。由于较高的频率已通过周围的身体部分基本转换成较低频率，因此这种测量到的声音信号尽管纯净(基本无噪音)，但也不是自然的语音，给人阻塞效应的印象，即，声音被抑住或是从盒子内部或闭合的腔室等中捕获的，以使得所述声音不适用于用于经由电信网络等传输。

因此，需要一种改进的耳机装置和方法。

技术实现要素：

因此，本发明的总目标是提供一种消除上述缺点的改进的耳机装置和方法。

本发明的优势在于：通过利用使用定制的入耳式装置(耳道阻塞经过改进)，耳机装置更准确地计算出到达特定耳朵的总噪音量，这样可以对突然发出的声音进行评估，并且在耳机后面在阻塞耳道内测量噪音的实际影响。

本发明的另一优势在于：在持续计算累积的总噪音或音量时，耳机装置会在一段时间内考虑相对的耳疲劳复原。

本发明的进一步优势在于：耳机装置可以检测用户实际上是否戴着耳机，并且可以将此种情况反映到累积的总噪音或音量的计算中。

本发明的又一优势在于：耳机装置更准确地计算出到达特定耳朵的总音量。

本发明的另一优势在于：耳机装置允许用户选择性地使音频信号暂时、永久或在预定的时间段内无法到达耳机的扬声器，并且使用户能够经由耳机扬声器听到外部环境噪音，所述外部环境噪音是通过位于对应耳机上的外部扩音器测量的。

本发明的进一步优势在于：耳机装置使用户能够单独改变背景(外部扩音器)播放的音量比以及音频源比，从而在音频由耳机的扬声器播放之前，将对信号进行混合或交叉渐变。

本发明的又一进一步的优势在于：耳机装置提供环境声噪音门控(ambient sound noise gating)(ASNG)，从而使由对应的外部扩音器测量到的外部环境噪音能够受到门控，方式是从中清除过量的环境噪音，并且仅保留噪音显现信号。

本发明的又一优势在于：耳机装置使用户能够选择ASNG所需的门控阈值，从而对将要传送到对应的耳机扬声器的环境噪音的灵敏度级别进行调节。

本发明的另一个优势在于：在传输由对应的外部扩音器测量到的环境噪音时，耳机装置确保传入的噪音的定位不变，由于外部扩音器的定位非常靠近对应用户的耳朵，因此传入的噪音使用户能够检测出环境噪音的源方向。

本发明的另一优势在于：用于从用户的耳朵处获得用户声音的耳机装置，使得所述声音在其中的传输是经由耳机内部扩音器的。

本发明的另一优势在于：耳机装置能够从耳机外部扩音器中同时获得用户的声音，这样使两个内部和外部扩音器信号能够组合起来，用于产生更清楚且听觉上更自然的声音，而该组合取决于两个信号之间的比较，以在适用时防止环境噪音的扰乱。

根据本发明的一方面，提供一种用于控制到达用户的一只耳朵的总音量的音量限制器装置，所述限制器装置包括：

-用于基本上阻塞用户的外耳道的入耳式装置，所述入耳式装置包含：扬声器，其用于从外耳道内部的音频源的音频输出中提供音频信号输入；内部扩音器，其用于测量阻塞的外耳道内部的声压级；以及外部扩音器，其用于测量到达用户耳朵的外部环境声压级；以及

-连接到内部和外部扩音器的控制器装置，所述控制器装置用于接收测量到的相应的内部和外部声压级，并且用于接收音频输出，所述控制器装置对测量到的内部和外部声压级进行评估，从内部声压级计算出累积的总音量并且根据所述评估计算出音频信号输入，并且对传输到扬声器的音频信号输入进行控制。

在一项实施例中，控制器装置基于音频信号输入的等级进一步计算出估算的音量降低量，从而说明一段时间内用户耳朵的疲劳复原，从累积的总音量中减去所述估算的音量降低量。

较为便利的是，控制器装置在预定的时间间隔内反复地进行评估和计算。

在一项实施例中，控制器装置进一步包含连接到所述控制器装置的显示器，所述显示器对控制器装置产生的对应于计算出的累积总音量的信息进行显示。

较为便利的是，控制器装置在计算出的累积总音量达到最大可接受的音量阈值之前，基于内部声压级和/或取决于评估的音频信号输入进一步计算音频输出传输到音频信号输入的估算的收听剩余时间。

通常，所述信息为估算的剩余收听时间。

较为便利的是，在预定的时间阈值内，在所估算的计算出的累积总音量接近最大可接受的音量阈值之后，控制器装置进一步将警报信号传输到显示器和/或扬声器。

或者，在预定的时间阈值内，在所估算的计算出的累积总音量接近或达到最大可接受的音量阈值之后，控制器装置进一步采取听觉措施。

较为便利的是，听觉措施为逐渐减少传输到扬声器的音频信号输入。

或者，听觉措施为停止将音频信号输入传输到扬声器。

根据本发明的另一方面，提供一种用于计算到达用户的一只耳朵的总音量的方法，所述用户戴着基本上阻塞用户外耳道的入耳式装置，所述入耳式装置包含：扬声器，其用于从外耳道内部的音频源的音频输出中提供音频信号输入；内部扩音器，其用于测量阻塞的外耳道内部的声压级；以及外部扩音器，其用于测量到达用户耳朵的外部环境声压级；所述方法包括以下步骤：

-在预定的时间间隔内，测量内部和外部声压级，以及音频输出；

-对测量到的内部和外部声压级进行评估；

-从内部声压级计算出当前间隔的总音量，根据所述评估计算出音频信号输入，并且基于先前的时间间隔计算出累积的总音量；以及

-对传输到扬声器的音频信号输入进行控制。

在一项实施例中，计算步骤包含：基于音频信号输入等级计算出当前间隔的估算的音量降低量，从而说明一段时间内用户耳朵的疲劳复原，从累积的总音量中减去所述估算的音量降低量。

较为便利的是，评估步骤包含：在预定的时间间隔内，比较内部和外部声压级来确定这两者是否彼此关联和/或相关，并且确定外部声压级是否比内部声压级大至少预定的级差；并且

其中计算步骤包含：当内部和外部声压级不彼此关联和/或相关时，从音频信号输入中计算出当前间隔的总音量；当内部和外部声压级彼此关联和/或相关时并且当外部声压级不比内部声压级大至少预定的级差时，从内部声压级中计算出当前间隔的总音量；以及当内部和外部声压级彼此关联和/或相关时并且当外部声压级比内部声压级大至少预定的级差时，从音频信号输入与内部声压级的加和中计算出当前间隔的总音量。

在一项实施例中，控制步骤包含：将对应于计算出的累积总音量的信息显示在显示器上。

较为便利的是，计算步骤包含：在计算出的累积总音量达到最大可接受的音量阈值之前，基于内部声压级和/或取决于评估的音频信号输入，估算音频输出传输到音频信号输入的收听剩余时间。

通常，控制步骤包含：显示估算的收听剩余时间。

在一项实施例中，计算步骤包含：确定计算出的累积总音量是否接近最大可接受的音量阈值，以及

其中控制步骤包含：在计算出的累积总音量接近最大可接受的音量阈值之后，将警报信号传输到显示器和/或扬声器。

在一项实施例中，控制步骤包含：在计算出的累积总音量接近或达到最大可接受的音量阈值之后，采取听觉措施。

在一项实施例中，控制步骤包含：在预定的时间阈值内，在计算出的累积总音量接近或达到最大可接受的音量阈值之后，逐渐减少传输到扬声器的音频信号输入。

较为便利的是，控制步骤包含：在预定的时间阈值内，在计算出的累积总音量接近或达到最大可接受的音量阈值之后，逐渐停止将音频信号输入传输到扬声器。

在一项实施例中，用户戴两个相似的所述入耳式装置，所述入耳式装置基本上阻塞所述用户的对应外耳道，计算步骤包含：对于每个所述用户的耳朵，从内部声压级中计算出对应的当前间隔总音量，并且根据评估计算出音频信号输入，以及基于先前的时间间隔和两个所述当前间隔的总音量中的较大者计算出累积总音量。

根据本发明的另一方面，提供一种用于使用户的一只耳朵能够听到外部环境声音的一推即听(push-to-hear)装置，所述一推即听装置包括：

-至少一个入耳式装置，其用于基本上阻塞用户的外耳道，所述至少一个入耳式装置包含：扬声器，其用于从外耳道内部的音频源的音频输出中提供音频信号输入；以及外部扩音器，其用于测量到达用户耳朵的外部环境声压级；以及

-连接到所述外部扩音器的控制器装置，所述控制器装置用于接收测量到的外部声压级并且用于接收音频输出，所述控制器装置包含可以由用户激活的激活开关装置，当所述激活开关装置未被激活时，所述控制器装置使音频输出能够到达扬声器，并且当所述激活开关装置被激活时，所述控制器装置使外部环境声压级能够到达扬声器，同时使音频输出至少部分无法到达扬声器。

在一项实施例中，当所述激活开关装置被激活时，控制器装置使外部环境声压级能够到达扬声器，同时使音频输出完全无法到达扬声器。

在一项实施例中，为使入耳式装置的扬声器处自然发声，控制器装置进一步以自动和数字化方式对外部环境声压级进行调节。

在一项实施例中，控制器装置进一步包含可以由用户激活的第二激活指令装置，当所述第二激活指令装置被激活时，所述第二激活指令装置使音频输出上的外部环境声压级的音量比的预定值能够到达扬声器，当被激活时，所述第二激活指令装置关闭所述激活开关装置。

较为便利的是，所述第二激活指令装置进一步使用户能够修改音量比的预定值，从而当所述第二激活指令装置被激活时，改变到达扬声器的音量的混合比。

在一项实施例中，控制器装置进一步包含可以由用户激活的环境声噪音门控滤波器装置，当所述环境声噪音门控滤波器装置被激活时，其从外部环境声压级中除去具有小于预定门控阈值的声压的外部环境声压级的噪音部分，从而在入耳式装置的扬声器处仅保留所述外部环境声压级的噪音显现部分。

较为便利的是，所述预定的门控阈值可以由用户进行调节。

根据本发明的另一方面，提供一种用于使用户的一只耳朵能够听到外部环境声音的方法，所述用户戴着基本上阻塞用户外耳道的入耳式装置，所述入耳式装置包含：扬声器，其用于从外耳道内部的音频源的音频输出中提供音频信号输入；以及外部扩音器，其用于测量到达用户耳朵的外部环境声压级，所述方法包括以下步骤：

-在对可以由用户激活的激活开关装置进行激活之后，测量外部环境声压级；以及

-使外部环境声压级能够到达扬声器，同时使音频输出至少部分无法到达扬声器。

在一项实施例中，允许步骤包含：允许外部环境声压级到达扬声器，同时使音频输出完全无法到达扬声器。

在一项实施例中，允许步骤包含：为使入耳式装置的扬声器处自然发声，以自动和数字化的方式对外部环境声压级进行调节。

在一项实施例中，所述方法进一步包含以下步骤：

-在对可以由用户激活的第二激活指令装置进行激活之后，自动关闭所述激活开关装置，并且测量外部环境声压级；以及

-使音频输出上的外部环境声压级的音量比的预定值能够到达扬声器。

较为便利的是，所述方法进一步包含以下步骤：

-使用户能够修改音量比的预定值，从而当所述第二激活指令装置被激活时，改变到达扬声器的音量的混合比。

在一项实施例中，所述方法进一步包含以下步骤：

-在对可以由用户激活的环境声噪音门控滤波器装置进行激活之后，从外部环境声压级中除去具有小于预定门控阈值的声压的外部环境声压级的噪音部分，从而在入耳式装置的扬声器处仅保留外部环境声压的噪音显现部分。

较为便利的是，所述方法进一步包含以下步骤：

-使用户能够修改所述预定的门控阈值。

根据本发明的另一方面，提供一种用于使用户声音能够传输到电信传输链路的通信装置，所述通信装置包括：

-用于基本上阻塞用户的外耳道的入耳式装置，所述入耳式装置包含：内部扩音器，其用于测量阻塞的外耳道内部的声压级；以及外部扩音器，其用于测量到达用户耳朵的外部环境声压级，测量到的内部和外部声压级包含用户的相应声学变形的语音；以及

-连接到内部和外部扩音器的控制器装置，所述控制器装置用于接收测量到的相应的内部和外部声压级，所述控制器装置对测量到的外部声压级进行评估，根据所述评估至少从内部声压级中以数字化方式生成增强的自然语音信号，并且将生成的增强的自然语音信号传输到电信传输链路。

在一项实施例中，当测量到的外部声压级大于噪音阈值时，控制器装置进一步从内部声压级中生成增强的自然语音信号。

较为便利的是，当测量到的外部声压级小于或等于噪音阈值时，控制器装置从内部和外部声压级中生成增强的自然语音信号，当内部声压级通常大于外部声压级时，所述外部声压级的容量大于所述内部声压级的容量，而当内部声压级通常小于外部声压级时，所述内部声压级的容量大于所述外部声压级的容量。

通常，当从内部和外部声压级中生成增强的自然语音信号时，控制器装置在人声音的频带上基本上将外部声压级的高频部分与内部声压级的低频部分结合起来，以生成增强的自然语音信号。

或者，当测量到的外部声压级小于或等于噪音阈值时，控制器装置生成增强的自然语音信号，当内部和外部声压级彼此关联和/或相关时，控制器装置从内部和外部声压级中生成增强的自然语音信号，而当内部和外部声压级不彼此关联和/或相关时，控制器装置从内部声压级中生成增强的自然语音信号。

通常，当从内部和外部声压级中生成增强的自然语音信号时，所述控制器装置在人声音的频带上基本上将外部声压级的高频部分与内部声压级的低频部分结合起来，以生成增强的自然语音信号。

根据本发明的另一方面，提供一种将用户声音传输到电信传输链路的方法，所述用户戴着基本上阻塞用户的外耳道的入耳式装置，所述入耳式装置包含：内部扩音器，其用于测量阻塞的外耳道内部的声压级；以及外部扩音器，其用于测量到达用户耳朵的外部环境声压级，测量到的内部和外部声压级包含用户的相应声学变形的语音，所述方法包括以下步骤：

-测量内部和外部声压级；

-对测量到的外部声压级进行评估；

-根据所述评估至少从内部声压级中以数字化方式生成增强的自然语音信号；以及

-将生成的增强的自然语音信号传输到电信传输链路。

在一项实施例中，生成步骤包含：当测量到的外部声压级大于噪音阈值时，从内部声压级中以数字化方式生成增强的自然语音信号。

在一项实施例中，生成步骤包含：当测量到的外部声压级小于或等于噪音阈值时，从内部和外部声压级中以数字化方式生成增强的自然语音信号，当内部声压级通常大于外部声压级时，所述外部声压级的容量大于所述内部声压级的容量，而当内部声压级通常小于外部声压级时，所述内部声压级的容量大于所述外部声压级的容量。

较为便利的是，生成步骤包含：当从内部和外部声压级中生成增强的自然语音信号时，在人声音的频带上基本上将外部声压级的高频部分与内部声压级的低频部分结合起来，以生成增强的自然语音信号。

在一项实施例中，生成步骤包含：当测量到的外部声压级小于或等于噪音阈值时，以数字化方式生成增强的自然语音信号，当内部和外部声压级彼此关联和/或相关时，从内部和外部声压级中以数字化方式生成增强的自然语音信号，而当内部和外部声压级不彼此关联和/或相关时，从内部声压级中以数字化方式生成增强的自然语音信号。

较为便利的是，生成步骤包含：当从内部和外部声压级中生成增强的自然语音信号时，在人声音的频带上基本上将外部声压级的高频部分与内部声压级的低频部分结合起来，以生成增强的自然语音信号。

参考附图，仔细阅读本文中的具体实施方式将会清楚了解本发明的其他目标和优点。

附图说明

参考结合以下附图的描述可以更好地理解本发明的其他方面和优点，其中不同图中使用的类似的参考标号表示类似的部件，在附图中：

图1为参考噪音和音乐音量限制器(MDL)装置、一推即听(PTH)装置以及入耳式扩音器(IEM)装置，根据本发明的一项实施例的先进的通信耳机装置的简化示意方框图；

图2为参考图1所示的噪音和音乐音量限制器(MDL)装置的操作方法，根据本发明的一项实施例的先进的通信耳机方法的简化流程图；

图3为参考图1所示的一推即听(PTH)装置的操作方法，根据本发明的一项实施例的先进的通信耳机方法的简化流程图；

图4A为参考图1所示的入耳式扩音器(IEM)装置的操作方法，根据本发明的一项实施例的先进的通信耳机方法的简化流程图；以及

图4B类似于图4A，示出图1所示的入耳式扩音器(IEM)装置的替代的操作方法。

具体实施方式

参考附图，出于说明目的且并非意图进行限制地对本发明的优选实施例进行了描述。

现详细地参考图1和图2，示出先进的通信耳机装置的一项实施例10，即声音或音乐音量限制器装置的简化示意方框图，以及使用根据本发明的装置的方法。噪音和音乐音量限制器(MDL)10通常包含连接到至少一个(优选地连接到一对)定制的入耳式装置14(仅示出一个)的控制器单元12，从而使得用户的相应外耳道15基本上因此阻塞(紧密配合)，控制器单元12可以连接到个人音乐播放器(PMP)等音频源16的音频输出，或任何适用于将音频信号发送到每个入耳式装置14(通常为左右装置)的扬声器18的电子装置。

除了扬声器18之外，每个入耳式装置14都包含：内部扩音器20(Min)，其用于测量阻塞的耳道15内部、入耳式装置14与鼓膜之间的声音/噪音级；以及外部扩音器22(Mout)，其用于测量到达用户的对应外耳的外部环境声音/噪音级。这些从内部扩音器20和外部扩音器22测量到的每个入耳式装置14的内部和外部声压级，以及从PMP 16获得的对应(左或右)音频信号为控制器单元12的输入信号。基于这些输入，控制器单元12计算出到达每个用户耳朵的总噪音音量(TND)或总音量，并且在TND达到对用户有害的最大可接受的音量(MASD)值或阈值之前，基于最近测量到的到达每个耳朵的平均声音级以及用户自身的敏感性，提供估算用于收听输入信号(例如，音乐或类似物)的剩余时间，所述敏感性包含物理特征(例如，年龄)，超过所述最大可接受的音量值或阈值，用户就可能永久丧失听力。在TND接近、达到或超过MASD值之后，控制器单元12通常将音频警报信号发送给用户，例如，可听到的合适的重复嘀嘀声，或者仅开始至少间断地减小声音信号的音量，或者最终停止向扬声器18发送音频信号，或者所需的任何其他警报规则。

具体而言，对于每只耳朵，基于测量到的内部(Min)和外部(Mout)扩音器声压级以及来自PMP 16的音频输入，控制器装置单元12执行以下步骤来计算TND。计算在固定的时间间隔ΔT内完成，并且从扩音器20、22测量到的以及从PMP 16接收到的不同声压级通常经由RMS(均方根)估计量进行平均。对于每个时间间隔ΔT，评估由以下内容组成：将从内部扩音器20和外部扩音器22测量到的声音进行比较以查明它们是否彼此关联(在特定子频带上，一段时间内基本上具有相同的量值或振幅形貌)和/或相关(在特定时间帧中的频率上基本遵从相同量值形貌)。如果这两者不彼此关联和/或相关，则意味着除了从扬声器18获得的外部声音以外，到达阻塞的耳道内部的外部声音显著较小，以使得两个测量到的声音不同，并且由于到达扬声器18的信号，使得到达鼓膜区域的估算的声压为主要的，所述声压是考虑入耳式装置喇叭的敏感度而进行估算的。如果这两者彼此关联和/或相关，则控制器单元12随后证实从外部扩音器22测量到的声音是否比内部扩音器20测量到的声音显著大至少几个分贝(dB)的预定级差。如果不是，则实质上意味着用户未戴入耳式装置12(因为两个测量值都被认为具有相同的待测量)，并且在这种情况下，到达鼓膜区域的估算的声压基本上为到达扩音器20或扩音器22的声压。如果是，则意味着外部音的突然发出(干扰)等等在穿过入耳式装置14之后，到达阻塞的耳道15内，在这种情况下，由于内部扩音器20测量到的两个声音不同于到达扬声器18的信号，因此到达鼓膜区域的估算的声压被添加到到达扬声器18的信号中。

基于上述到达鼓膜区域的估算的声压级，在特定的时间间隔ΔT内，对音量进行计算，所述音量随后被添加到累积的噪音和音乐音量中。此外，基于估算的噪音音量降低率(NDDR)或音量降低率，在相同时间间隔ΔT内计算估算的音量降低量，来说明耳朵的特定“耳朵疲劳复原”，取决于时间并且取决于到达耳朵的当前噪音级，所述噪音音量降低率(NDDR)或音量降低率在一段时间内可以为线性或非线性的(对数性等)，并且从累积音量(同样降低)中减去估算的音量降低量，以获得估算的累积TND。

例如，NDDR可以假设在没有任何有害噪音，例如，大于70分贝的预定安全级的任何噪音的情况下，人耳在几小时内(例如，16小时等)完全从MASD阈值复原。另一方面，在具有有害噪音的情况下，有害噪音越大，听力复原所需的时间越多。

如上文所述，在估算出TND之后，假设声音音量类似于最新测量到的音量(在最后的时间间隔内，或在最后几个时间间隔的历史记录内)，那么控制器单元12通常估算用户从PMP 16收听音乐等的剩余时间(RT)或任何其他类似的与收听时间有关的信息，并且将这些信息传输到显示器24，所述显示器24在其上显示估算的时间。此种显示器24可以采取条式仪、多个led(发光二极管)或数字显示器的形式。类似地，在估算的TND接近MASD阈值之后，控制器单元12通常进一步将可听见的警报信号发送到扬声器18，根据预定的警报规则等，此种警报信号取决于估算的RT值而改变。最后，在一个时间阈值或多个时间阈值中的一个时间阈值内，估算的TND达到和/或超过MASD阈值之后，控制器单元12通常进一步仅开始，至少间断地减少声音信号的音量，或者最终停止向扬声器18发送音频信号，并且所述控制器单元12也通常显示显示器24的对应情况。

当使用两个入耳式装置14时，考虑每个时间间隔ΔT内，两个装置14最不利(最高)的估算TND，控制器单元12通常仅计算一个TND。

现具体参考图1和图3，其中示出了先进的通信耳机装置的一项实施例110，即一推即听装置的简化示意方框图，以及使用根据本发明的装置的方法。一推即听(PTH)装置110通常包含连接到至少一个(优选地连接到一对)定制的入耳式装置14(仅示出一个)的控制器单元112，从而使得用户的相应外耳道15基本上因此阻塞，控制器单元112可以连接到个人音乐播放器(PMP)等音频源16的音频输出，或任何适用于将音频信号发送到每个入耳式装置14(通常为左右装置)的扬声器18的电子装置。

除了扬声器18，PTH装置110的每个入耳式装置14都包含至少一个外部扩音器22(Mout)，所述外部扩音器用于测量到达对应耳朵或用户的外部环境声音/噪音。控制器单元112通常包含开启/关闭激活开关，用来激活/关闭控制器112。当被激活时，如拨动开关126所示，控制器112将PMP 16产生的音频输入与耳机扬声器18断开，并且将由对应的外部扩音器22测量到的环境声音连接到扬声器18，从而使用户能够选择性地以及临时地听到环境声音而不是音乐等。尽管未图示，但是当被激活时，在到达预定时间(例如，30秒、一分钟等)之后，控制器单元112可以交替地自动切换回装置110，以重新连接PMP 16产生的音频信号而不是来自外部扩音器22的环境声音。

或者，PTH装置110具有第二激活/关闭指令，例如，在控制器单元112的预定时间段(例如，2秒等)期间，同时按压两个按钮等，如两个提高(‘+’)和降低(‘-’)音量按钮128，从而使PMP 16产生的音频信号和来自外部扩音器22的环境声音能够同时连接到耳机扬声器18，并且也可以按压提高和/或降低音量按钮128，以增加或降低环境声音与音频信号的音量比(SVR)或混合比例。

PTH装置110通常对环境噪音进行自动(优选地为数字化)调节，所述环境噪音从外部扩音器22测量得到，并且传输到耳机扬声器18以获得其自然发声，增益和频率根据耳机扬声器和入耳式装置的实际类型来响应此类调节。

此外，PTH装置110通常包含环境声音/噪音信号的用户可激活电子滤波器130，所述环境声音/噪音信号由外部扩音器22测量得到。环境声噪音门控(ASNG)滤波器130基本上去除环境信号的噪音部分，从而仅保留具有大于或高于门控阈值(GT)的声压的噪音显现类型的信号。优选地，门控阈值GT或扩音器敏感度阈值也是由用户通过提高(‘+’)和降低(‘-’)音量按钮132等来进行调节的。或者，例如，代替使用特定的按钮132，相同的两个按钮128也可以用于GT调节，只要在第二预定的时间段(通常大于第一预定的时间段)期间同时按压所述两个按钮，以激活/关闭ASNG滤波器130。

通常，ASNG滤波器130可以在PTH装置110操作期间的任何时间使用，这由用户来进行选择。

现具体参考图1、图4A和图4B，其中示出了先进的通信耳机装置的一项实施例210，即入耳式扩音器装置的简化示意方框图，以及使用根据本发明的装置的方法。入耳式扩音器(IEM)装置210通常包含连接到至少一个定制的入耳式装置14的控制器单元212，以使得用户的对应外耳道15基本上因此(紧密配合)阻塞。

此外，入耳式装置14包含：内部扩音器20(Min)，其用于测量声音/噪音，以及入耳式装置14与鼓膜之间的耳道15内的用户声音；以及外部扩音器22(Mout)，其用于测量到达对应耳朵或用户的外部环境声音/噪音。这些从入耳式装置14的内部扩音器20和外部扩音器22测量到的内部和外部噪音为控制器单元212的输入信号。

基于这些输入，控制器单元212评估外部噪音的RMS值是否小于或等于第一噪音阈值(NT)。如果不是，则意味着外部环境噪音太大并且干扰同时由外部扩音器22测量的任何声音。因此，在用户声音由IEM装置210的控制器单元212发送到电信传输链路(TTL)(例如，蓝牙^TM系统无线链路、电话等)之前，通过内部扩音器20来获取用户声音。在这种情况下，由于从用户耳道测量到的语音是声学变形的，因此控制器单元212通常以数字化方式将变形的语音转换成增强的语音信号(尤其是重新形成较高频率)，这样听起来更像从一个人嘴巴里发出的自然语音(NSV)。

可以通过仅使用外部扩音器22、内部扩音器20或从外部扩音器22与内部扩音器20产生的两种信号的组合(混合)来获取用户的声音。控制器单元212连续地监控外部获得的信号和内部获得的信号的等级和频率特征，并且决定用于这两种信号的混合的比率。在一个安静的环境中，用户声音主要由外部扩音器22获得，由于扩展的频率响应，所述外部扩音器22提供自然的音质。在一个较吵的环境中，将运用两种扩音器信号的混合物，方式是将内部扩音器20用作主要的参考信号，并且将其与通过外部扩音器22获得的声音信号的高频部分合并。最后，在一个很吵的环境中，其中外部扩音器信号是无法使用的，仅可以使用内部扩音器信号，并且所述内部扩音器信号可能由上述数字化高频再生处理进行强化。由于在给定的环境中，环境噪音级将随着时间而改变，因此在适当的信号平滑和交叉渐变情况下，控制器单元212的混合算法将相应地不断适应混合比。

在外部噪音的RMS值小于或等于NT的情况下，对从内部扩音器20和外部扩音器22测量到的声音进行比较以查明它们是否由于大于第二相关阈值CT而彼此关联(在特定子频带上，一段时间内基本上具有相同的量值或振幅形貌)和/或相关(在特定时间帧中的频率上基本遵从相同量值形貌)。如果这两者不彼此关联和/或相关，则意味着语音频带内的外部噪音即使不是太吵，也足够改变外部扩音器22测量到的用户声音，并且如上所述，仅考虑由内部扩音器20获取的信号，而该信号由IEM装置210的控制器单元212优选地转换成NSV，NSV将要发送到TTL。如果这两者彼此关联和/或相关，则控制器单元12在典型的人声音频带上生成用于优选低频(LF)的内部信号和用于优选高频(HF)的外部信号的组合，从而生成如NSV信号的最佳用户语音，如图4A所示，NSV将要发送到TTL。

如图4B的实施例210'所示，当外部噪音的RMS值小于或等于NT时，一种替代方式是比较外部扩音器22和内部扩音器20的等级，并且对佩戴者是否在安静但有回声的环境中说话进行评估。在这种情况下，外部扩音器22可以获得仅由佩戴者声音反射引起的高信号等级。在内部信号通常大于外部信号的情况下，控制器单元212会考虑两种信号的混合，其中外部信号的容量大于内部信号的容量，而在外部信号大于内部信号的情况下，所考虑的内部信号的容量大于外部信号的容量。注意到两种信号最新比较的比率通常不是1:1，该比率通常取决于信号的数字化处理，所述信号并入了实验导出的比例因子。为了避免由于信号的等级较高，控制器单元212趋向于抛弃来自外部扩音器22的信号，因此针对用户声音内容对内部扩音器信号进行检测。如果用户被评估为正在说话，则外部信号和内部信号在发送到TTL之前都被合并。另一方面，如果内部扩音器上不存在声音信号，则外部扩音器信号将通过控制器单元212从混合物中逐渐减弱。

虽然已对所述先进的通信耳机装置实施例和使用方法进行了具有一定程度的特殊性的描述，但应理解，本文仅通过实例来描述本发明，且本发明并不限于本文所描述和说明的实施例的特征，而是包括如上文所主张的本发明范围内的所有变化和修改。