[发明专利]一种强噪声环境下的耳机通讯方法和一种耳机

说明书

技术领域

本发明涉及声学技术领域，特别涉及一种强噪声环境下的耳机通讯方法及一种耳机。

背景技术

随着社会的进步和经济的发展，人类不得不面对强噪声环境的情形已随处可见。例如，在工业生产中的大型机械（如织布机车床、空气压缩机、鼓风机等）旁操作、现代交通工具（摩托车、火车、飞机等）的轰鸣声、以及身处建筑工地或军事战场等等。强噪声会引发一系列严重的问题。

首先，高强度的噪声会使人感到疲劳，产生消极情绪，并对神经系统、血液循环系统、内分泌系统、消化系统以及视觉、听觉、智力等都有严重的损害，因此，强噪声环境下的听力保护是必不可少的措施。第二，在强噪声环境中，采用耳机进行语音通信时，讲话者的语音信号可能会完全被环境噪声淹没，语音通话过程无法正常实现，这有可能给生产、生活、军事行动等带来严重影响，给个人、单位乃至国家造成巨大的损失。可见，在强噪声环境下保持清晰、稳定的语音通信功能具有很重要的意义，这也一直是人们研究的热门课题。第三，在某些强噪声环境下，在受到听力保护的同时，人们还需要对周围环境中的声音保持足够的敏感，以监听周边环境的实时变化，从而做出正确的应对，否则将会对可能出现的危险信号无所知觉。例如，在战场环境下，战士如果无法听到周围的声音，显然会陷入非常被动和危险的境地。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种耳机以及一种强噪声环境下保证耳机通话质量的方法，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为达到上述目的本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种强噪声环境下的耳机通讯方法，该方法包括：

利用与佩戴者的耳道口紧密耦合的耳塞减少进入耳道的中高频噪声，以及利用从耳塞延伸出来的与耳道构成并联支路的外联腔体分流进入耳道内的中低频噪声，从而对进入耳道内的声音信号进行全频段降噪；

利用耳机的内部传声器拾取耳道内的语音信号和泄露进耳道内的环境噪声信号，以及利用耳机的外部传声器拾取环境噪声信号和通过空气传播的语音信号；以外部传声器拾取的信号作为参考信号，消除内部传声器所拾取信号中的噪声成分并保留语音成分后，得到耳机的送话端信号；

同时对耳机两侧的外部传声器拾取的信号进行声压级的削减和补偿处理后，使其声压范围被压缩到适合人耳接收的范围内，并将该处理后的信号与耳机接收的受话端信号一起通过耳机的受话器播放出来。

可选地，所述外联腔体的声阻抗显著小于耳道的声阻抗；且所述外联腔体的内壁上附有吸声材料。

可选地，所述以外部传声器拾取的信号作为参考信号，消除内部传声器所拾取信号中的噪声成分并保留语音成分后，得到耳机的送话端语音信号包括：

根据在低频范围内的外部传声器拾取的信号和内部传声器拾取的信号的统计能量比来确定控制参数α；以反馈的输出信号更新自适应滤波器的权值，以所述控制参数α控制自适应滤波器的权值的更新速度，对外部传声器拾取的信号进行自适应滤波处理，得到自适应滤波器输出信号；

从内部传声器拾取的信号减去所述自适应滤波器输出信号，得到输出信号；

将所述输出信号作为耳机的送话端信号。

可选地，该方法进一步包括：对所述输出信号进行单通道语音处理和频谱扩展处理；

将进行单通道语音处理和频谱扩展处理后的信号作为耳机的送话端信号。

本发明还公开了一种耳机，该耳机包括：

能够与佩戴者的耳道口紧密耦合减少进入耳道的中高频噪声的耳塞；从所述耳塞延伸出来与耳道构成并联支路以分流进入耳道内的中低频噪声的外联腔体；

用于拾取耳道内的语音信号和泄露进耳道内的环境噪声信号的内部传声器；用于拾取环境噪声信号和通过空气传播的语音信号的外部传声器；用于接收内部传声器拾取的信号和外部传声器拾取的信号，以外部传声器拾取的信号作为参考信号，消除内部传声器拾取的信号中的噪声成分并保留语音成分后，得到耳机的送话端信号的语音信号处理单元；

用于采用声动态压缩技术对所述外部传声器拾取的信号进行声压级的削减和补偿处理后，使其声压范围被压缩到适合人耳接收的范围内的声动态压缩单元；以及用于将声动态压缩单元处理后信号与耳机接收的受话端信号一起播放出来的受话器。

可选地，所述外联腔体的声阻抗显著小于耳道的声阻抗；且所外联述腔体的内壁上附有吸声材料。

可选地，所述语音信号处理单元包括：