多通道助听装置的制作方法

本实用新型涉及助听器领域，特别涉及一种多通道助听装置。

背景技术：

通常助听器只有一套麦克风系统，负责采集声音；还有一套扬声器喇叭系统，负责输出经助听器dsp线路放大的声音，供耳聋用户补偿听力、聆听使用。这样的设计使用很方便，但是助听效果不好。除了助听器线路设计问题导致的声音处理效果不好之外，另外一个重要的原因就是单耳助听。大多数耳聋情况是双耳听力损失，而双耳的听觉效果优于单耳，即便是正常听觉的人。由于盒式助听器单耳助听的缺陷，导致了这种经济适用的助听方式正在被价格昂贵的耳挂式或耳道式助听器所取代，而这些昂贵的助听器并没有给耳聋患者带来更多的满意度和更好的效果，进而导致了由于价格昂贵限制而不愿选择康复—“买不起”，这种效果不算太好价格过于昂贵的状态导致了80％的老人不愿使用助听器的局面。

目前国内助听器市场被进口助听器垄断，流行的助听器款式有两种：一是耳背式助听器，挂在耳廓后面；另一种是耳道式助听器，助听器塞入外耳道，类似于常用的入耳式耳机。这两种助听器制作得越来越小，那是由于听力损伤人群不乐于让别人知道自己的听力缺陷，为了最求美观，厂家盲目地改小助听器，细小的助听器最难避免的一大问题就是麦克风的数目与位置都被局限了，所以，现代助听器在吵杂环境中效果往往不好。目前也有许多生产商尝试通过研发新的dsp系统达来提高聆听效果，但问题不但没有明显突破，反而造成助听器的价格昂贵，让很大部分的听力损伤人群无法承担，最终选择放弃佩戴助听器。而如果选配价格低廉的耳背式或耳道式助听器，则聆听效果很差，更难让使用者接受。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种多通道助听装置，该装置能有效利用盒式助听器内部空间大的优势，弥补了各种助听器声音采集和dsp系统方面的缺点，在盒式助听器中设置左右通道，并在各通道内设置一个矩阵麦克风系统，独立采集声音独立输送到内置处理dsp芯片，分别由左右声道独立输出，有效模拟人体左右耳采集声音的形态，大大提高在噪声环境中的聆听效果。同时，这样的助听器成本低，估算本实用新型的产品可以帮助需要的人群节省90％的支出，有望取代进口助听器产品，让所需人群使用更为经济的产品解决听力及保护听觉等问题，至少能够解决上述问题之一。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种多通道助听装置，包括耳机和主机，耳机与主机连接，主机包括声音输入模块、控制器、dsp芯片以及声音输出模块，dsp芯片包括左通道dsp和右通道dsp，声音输出模块包括左声道输出模块和右声道输出模块，声音输入模块包括麦克风阵列输入模块，麦克风阵列输入模块分别与左通道dsp和右通道dsp连接，左通道dsp与左声道输出模块连接，通道dsp与右声道输出模块连接，左声道输出模块和右声道输出模块均与耳机连接。

由此，本实用新型的多通道助听装置有效利用了盒式助听器内部空间大的优势，弥补了各种助听器声音采集和dsp系统方面的缺点，在dsp芯片中设置左右通道，并利用麦克风阵列输入模块独立采集声音，然后独立输送到左、右通道dsp进行处理，最后分别由左声道输出模块和右声道输出模块独立输出。本实用新型的多通道助听装置有效模拟人体左右耳采集声音的形态，大大提高在噪声环境中的聆听效果。同时，这样的助听器成本低，估算本实用新型的产品可以帮助需要的人群节省90％的支出，有望取代进口助听器产品，让所需人群使用更为经济的产品，解决听力及保护听觉等问题。

在一些实施方式中，麦克风阵列输入模块包括外壳以及安装于外壳内的麦克风阵列组件，麦克风阵列组件安装于外壳内，麦克风阵列组件至少包括两个麦克风，外壳上开设有与麦克风对应的入声孔，入声孔与麦克风连接。由此，麦克风阵列组件通过外壳上的入声孔采集外界声音信号，并将其转化成电信号；dsp芯片用于对麦克风阵列组件传递的信号进行处理；控制器用于控制dsp芯片，进行麦克风方向性切换或者模式转换等。由于该装置设置有多个麦克风阵列组件，可以极好地对外部声音进行收集以及细节处理，处理后的声音信号经过耳机中的喇叭传入耳内，达到更好更真实的聆听效果。即使是在复杂场景下使用，使用者也可以明显、清晰地聆听到来自各个方向的言语声，并且具有很好的立体效果。

在一些实施方式中，麦克风阵列输入模块还包括连接器和转接器，外壳与连接器连接，各麦克风的信号线与连接器连接，转接器上开设有安装槽，连接器与安装槽相配合，连接器通过转接器与dsp芯片连接。由此，各麦克风的信号线均焊接至连接器上，连接器相当于一个“插头”，使用时，连接器插入到与之对应的转接器(相当于“插座”)的安装槽中，此时连接器则通过转接器与dsp芯片连通。使用时，可以手动旋转外壳，使入声孔朝向所需的声源方向；也可以设置驱动件对转接器进行驱动，带动整个装置旋转，实现电动调节。本装置可以通过手动或电动的形式使麦克风阵列组件高效地识别和采集周围环境中的有效声源。麦克风阵列输入模块与盒式助听器联合使用时，可以利用身体屏蔽或阻挡身体后侧的声音并调节麦克风指向身体前方，这样就可以提高使用者与面对面人员的交流，减少后侧声音的干扰。而挂耳式助听器或耳道式助听器无法利用身体作为声屏障，也无法调节麦克风指向，所以，在吵杂环境中或人多的环境中，助听器效果不好一直是昂贵的助听器的短板。本实用新型的助听装置利用了上述麦克风阵列输入模块，不仅解决了目前助听器的短板，而且，由于盒式助听器价格低廉(只有现有助听器价格的十分之一)、使用便利，外观设计可时尚化，与时尚耳机产品搭配，可以普及使用，提高听觉保护与康复普及率、减少听力损失与听力残疾的发生率。

在一些实施方式中，麦克风阵列输入模块还包括转盘和驱动件，转盘固定安装于转接器的底部，驱动件与转盘动力连接，用于驱动转盘转动。由此，本实用新型的转接器可以与微型电机等驱动件连接，通过电机的转动带动转接器的转动，最终带动外壳转动，实现对麦克风指向的电动调节。

在一些实施方式中，麦克风阵列输入模块还包括紧固件，紧固件的一端固定安装于安装槽的内壁，另一端与连接器的外壁相配合。由此，为了使多次旋转的过程中，连接器与转接器可以稳固接触，安装槽的内壁增设紧固件，通过紧固件的紧固作用，可以保持两者接触稳固。

在一些实施方式中，紧固件为多个，紧固件为金属弹片。由此，紧固件为u型或者v形金属弹片且为多个，紧固效果好且可以收缩。

在一些实施方式中，入声孔为多个，多个入声孔以外壳的中心圆周阵列分布，麦克风阵列组件包括多个麦克风以及多个仿真耳道，麦克风以及所述仿真耳道的数量均与入声孔的数量相同，麦克风与dsp芯片连接，仿真耳道的一端与入声孔连接，另一端与麦克风连接。由此，多个入声孔、多个麦克风以及多个仿真耳道的设置有利于声音采集装置对各方位声音的采集和比对，有利于言语增强和降噪。设置仿真耳道的目的是尽量模仿人体真耳外耳道的生理结构，更好的得到细节信息，同时由于仿真耳道设置于麦克风的前端，外界的声音从入声孔传入后会先经过这段仿真耳道，再到达麦克风。这样佩戴助听器的听力障碍者最终听到的声音信号就会跟直接从真耳传入的一样，具有较完整的细节信息。

在一些实施方式中，仿真耳道呈弯曲状且仿真耳道的宽度从入声孔向内逐渐变窄。由此，有利于声音信号的采集和放大。

在一些实施方式中，主机还包括壳体，声音输入模块、控制器、dsp芯片以及声音输出模块均安装于壳体内，壳体包覆于转接器的外周。由此，本实用新型的壳体可以将各部件完全包覆，只使得麦克风阵列输入模块的外壳外露即可。主机的壳体外形可以类似mp3的外形，美观大方。

在一些实施方式中，声音输入模块还可以包括蓝牙输入模块、音频储存器输入模块或者usb声卡输入模块中的一种或者多种。由此，可以根据实际需求选择不同的方式进行声音的输入，适用范围广，实用性强。

在一些实施方式中，左声道输出模块包括左通道滤波器和左通道放大器，左通道滤波器与左通道dsp连接，左通道放大器与左通道滤波器连接，右声道输出模块包括右通道滤波器和右通道放大器，右通道滤波器与右通道dsp连接，右通道放大器与右通道滤波器连接，左通道放大器以及右通道放大器均与耳机连接。由此，滤波器用于对经dsp芯片处理后的声音信号进行过滤和选择，放大器用于放大声音信号。

在一些实施方式中，声音输出模块还包括蓝牙发射模块，左通道放大器以及右通道放大器均与蓝牙发射模块连接，耳机内设有蓝牙接收模块，蓝牙接收模块与蓝牙发射模块通信连接。由此，蓝牙发射模块用于与耳机单测或双侧的蓝牙接收模块蓝牙连接。本实用新型的主机与耳机之间为蓝牙连接，可以分开配合使用，操作方便。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的多通道助听装置有效利用了盒式助听器内部空间大的优势，弥补了各种助听器声音采集和dsp系统方面的缺点，在dsp芯片中设置左右通道，并利用麦克风阵列输入模块独立采集声音，然后独立输送到左、右通道dsp进行处理，最后分别由左声道输出模块和右声道输出模块独立输出。本实用新型的多通道助听装置有效模拟人体左右耳采集声音的形态，大大提高在噪声环境中的聆听效果。同时，这样的助听器成本低，估算本实用新型的产品可以帮助需要的人群节省90％的支出，有望取代进口助听器产品，让所需人群使用更为经济的产品，解决听力及保护听觉等问题。

本装置可以通过手动或电动的形式使麦克风阵列组件高效地识别和采集周围环境中的有效声源。麦克风阵列输入模块与盒式助听器联合使用时，可以利用身体屏蔽或阻挡身体后侧的声音并调节麦克风指向身体前方，这样就可以提高使用者与面对面人员的交流，减少后侧声音的干扰。而挂耳式助听器或耳道式助听器无法利用身体作为声屏障，也无法调节麦克风指向，所以，在吵杂环境中或人多的环境中，助听器效果不好一直是昂贵的助听器的短板。本实用新型的助听装置利用了上述麦克风阵列输入模块，不仅解决了目前助听器的短板，而且，由于盒式助听器价格低廉(只有现有助听器价格的十分之一)、使用便利，外观设计可时尚化，与时尚耳机产品搭配，可以普及使用，提高听觉保护与康复普及率、减少听力损失与听力残疾的发生率。

附图说明

图1为实施例1的多通道助听装置的麦克风阵列输入模块的结构示意图；

图2为图1所示的麦克风阵列输入模块的外壳的截面结构示意图；

图3为实施例1的多通道助听装置的控制电路结构示意图；

图4为实施例2的多通道助听装置的控制电路结构示意图。

图1～4中的附图标记：1-耳机；2-主机；11-蓝牙接收模块；22-声音输入模块；22a-麦克风阵列输入模块；22b-蓝牙输入模块；22c-音频储存器输入模块；22d-usb声卡输入模块；23-控制器；24-dsp芯片；24a-左通道dsp；24b-右通道dsp；25-声音输出模块；25a-左声道输出模块；25b-右声道输出模块；25c-蓝牙发射模块；26-供电模块；27-按键模块；28-指示灯模块；221-外壳；222-麦克风阵列组件；223-连接器；224-转接器；225-转盘；226-驱动件；227-紧固件；251-左通道滤波器；252-左通道放大器；253-右通道滤波器；254-右通道放大器；221a-入声孔；222a-麦克风；222b-仿真耳道；224a-安装槽；224b-接头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

图1～3示意性地显示了实施例1的多通道助听装置。

如图1～3所示，该多通道助听装置包括耳机1和主机2，耳机1与主机2连接。主机2包括声音输入模块22、控制器23、dsp芯片24以及声音输出模块25。dsp芯片24包括左通道dsp24a和右通道dsp24b。声音输出模块25包括左声道输出模块25a和右声道输出模块25b。声音输入模块22包括麦克风阵列输入模块22a。麦克风阵列输入模块22a分别与左通道dsp24a和右通道dsp24b连接，左通道dsp24a与左声道输出模块25a连接，通道dsp与右声道输出模块25b连接，左声道输出模块25a和右声道输出模块25b均与耳机1连接。

麦克风阵列输入模块22a包括外壳221以及安装于外壳221内的麦克风阵列组件222。麦克风阵列组件222安装于外壳221内，麦克风阵列组件222至少包括两个麦克风222a，外壳221上开设有与麦克风222a对应的入声孔221a，入声孔221a与麦克风222a连接。由此，麦克风阵列组件222通过外壳221上的入声孔221a采集外界声音信号，并将其转化成电信号；dsp芯片24用于对麦克风阵列组件222传递的信号进行处理；控制器23用于控制dsp芯片24，进行麦克风222a方向性切换或者模式转换等。由于该装置设置有多个麦克风阵列组件222，可以极好地对外部声音进行收集以及细节处理，处理后的声音信号经过耳机1中的喇叭传入耳内，达到更好更真实的聆听效果。即使是在复杂场景下使用，使用者也可以明显、清晰地聆听到来自各个方向的言语声，并且具有很好的立体效果。

麦克风阵列输入模块22a还包括连接器223和转接器224。外壳221与连接器223连接，各麦克风222a的信号线均焊接至连接器223。转接器224上开设有安装槽224a，连接器223与安装槽224a相配合。连接器223通过转接器224与dsp芯片24连接。本实施方式的连接器223的上端与外壳221可以通过套装、粘接或者焊接等方式连接成为一体结构，连接器223的下端与转接器224的安装槽224a相匹配，且可以为可拆卸连接，如连接器223的下端部呈圆台形，安装槽224a呈与之匹配的圆台槽，将连接器223插入安装槽224a即可实现连接器223与转接器224的连通。

由此，各麦克风222a的信号线均焊接至连接器223上，连接器223相当于一个“插头”，使用时，连接器223插入到与之对应的转接器224(相当于“插座”)的安装槽224a中，转接器224与其它信号处理系统(如dsp芯片24)、电源等通讯或者电性连接。使用时，可以手动旋转外壳221，使入声孔221a朝向所需的声源方向；也可以设置驱动件226对转接器224进行驱动，带动整个装置旋转，实现电动调节。本装置可以通过手动或电动的形式使麦克风阵列组件222高效地识别和采集周围环境中的有效声源，该装置小巧隐秘，可以安装在多种助听器、音响系统、演讲系统等需要拾取声源的设备中。

本实施方式的麦克风阵列输入模块22a还包括紧固件227。紧固件227的一端通过螺丝或者粘接等方式固定安装于安装槽224a的内壁，另一端与连接器223的外壁相配合。由此，为了使多次旋转的过程中，连接器223与转接器224可以稳固接触，安装槽224a的内壁增设紧固件227，通过紧固件227的紧固作用，可以保持两者接触稳固。

本实施方式的紧固件227为多个，紧固件227为金属弹片。由此，紧固件227为u型或者v形金属弹片且为多个，紧固效果好且可以收缩。

如图2所示，入声孔221a为多个，多个入声孔221a以外壳221的中心圆周阵列分布。麦克风阵列组件222包括多个麦克风222a以及多个仿真耳道222b。麦克风222a以及仿真耳道222b的数量均与入声孔221a的数量相同。入声孔221a、麦克风222a以及仿真耳道222b的数量可以根据需要设置为2个，4个，8个甚至更多。如图2所示，本实施方式的入声孔221a、麦克风222a以及仿真耳道222b均为4个。各麦克风222a的信号线焊接至连接器223，仿真耳道222b的一端与入声孔221a连接，另一端与麦克风222a连接。麦克风222a与仿真耳道222b的边缘粘粘固定，中间没有缝隙。多个入声孔221a、多个麦克风222a以及多个仿真耳道222b的设置有利于声音采集装置对各方位声音的采集和比对，有利于言语增强和降噪。

本实施方式外壳221、连接器223以及转接器224的外形可以为圆柱体，主机2的壳体21可以为长方体。

如图2所示，本实施方式的仿真耳道222b呈弯曲状且仿真耳道222b的宽度从入声孔221a向内逐渐变窄。由此，仿真耳道222b采用漏斗状且稍微有点拐弯的前宽后窄结构，目的是尽量模仿真耳外耳道的生理结构，有利于声音信号的采集和放大。仿真耳道222b是模拟人耳的外耳道结构的，长度为23毫米(正常人耳的外耳道长约为21-25毫米)。多个仿真耳道222b均为倾斜设置，且以外壳221的中心圆周阵列分布。由此，仿真耳道222b倾斜设置且以外壳221的中心圆周阵列分布是一种节约空间的设计。本实施方式的仿真耳道222b可以由硅胶等弹性可塑材料制成。具体实现方式可以为：外壳221由高密度隔音材料制成，外壳221的内部是实心的，依照仿真耳道222b的形状留出空隙，然后以硅胶等材料包裹。

设置仿真耳道222b的目的是尽量模仿人体真耳外耳道的生理结构，更好的得到细节信息，同时由于仿真耳道222b设置于麦克风222a的前端，外界的声音从入声孔221a传入后会先经过这段仿真耳道222b，再到达麦克风222a。这样佩戴助听设备的听力障碍者最终听到的声音信号就会跟直接从真耳传入的一样，具有较完整的细节信息。

本实施方式的声音输入模块22还可以包括蓝牙输入模块22b、音频储存器输入模块22c或者usb声卡输入模块22d中的一种或者多种。通过蓝牙输入模块22b可以实现与手机app的对接，方便将手机中的音频等数据以蓝牙传输的方式输入。由此，可以根据实际需求选择不同的方式进行声音的输入，适用范围广，实用性强。

本实施方式的左声道输出模块25a包括左通道滤波器251和左通道放大器252，左通道滤波器251与左通道dsp24a电性连接，左通道放大器252与左通道滤波器251电性连接。右声道输出模块25b包括右通道滤波器253和右通道放大器254，右通道滤波器253与右通道dsp24b电性连接，右通道放大器254与右通道滤波器253电性连接。左通道放大器252以及右通道放大器254均与耳机1连接。由此，滤波器用于对经dsp芯片24处理后的声音信号进行过滤和选择，放大器用于放大声音信号。

麦克风222a的声信号输入端与入声孔221a连接，电信号输出端依次通过连接器223、转接器224与dsp芯片24连接。外壳221上开设有耳机1插入孔，耳机1通过该插入孔以及导线与控制器23电性连接。

麦克风阵列组件222通过外壳221上的入声孔221a采集外界声音信号，并将其转化成电信号；

dsp芯片24用于对麦克风阵列组件222传递的信号进行处理；本实施方式的dsp芯片24采用ti公司的pcm4204芯片。可以通过集成安装在pcb板等电路板上。

控制器23用于控制dsp芯片24，进行麦克风222a方向性切换或者模式转换等。本实施方式的控制器23为mcu(microcontrollerunit，微控制单元)。

本实施方式的主机2还包括壳体，声音输入模块22、控制器23、dsp芯片24以及声音输出模块25均安装于壳体内，壳体包覆于转接器224的外周。具体可以在壳体上开设有与转接器224相匹配的凹槽，转接器224通过该凹槽安装于壳体。由此，本实用新型的壳体可以将各部件完全包覆，只使得麦克风阵列输入模块22a的外壳外露即可。主机2的壳体外形可以类似mp3的外形，美观大方。

本实施方式可以将控制器23、dsp芯片24、滤波器、放大器等部件集成在一块电路板上，然后将电路板安装于壳体内且位于转接器224的底部，安装槽224a的底部设有与连接器223连接的接口，连接器223通过该接口与电路板上的dsp芯片24电性连接。

本实施方式的主机2还包括指示灯模块28，指示灯模块28设置于壳体21且与控制器23连接。由此，指示灯用于指示主机2的使用状态，比如：当指示灯闪烁时表示其正在工作。

本实施方式的主机2还包括供电模块26，供电模块26与控制器23、指示灯模块28等连接，用于对各组件进行供电。

本实施方式的主机2还包括按键模块27和显示屏。显示屏、按键模块27设置于壳体且与控制器23连接，显示屏可以设置于壳体21正面，按键模块27可以设置于壳体21的底部位置。由此，按键模块27的设置便于让使用者进行操作，实现模式切换，比如控制该采集装置的开关或者微型电机的控制等功能；显示屏用于显示该装置的状态和信息等。

本助听装置可电动与手动调节麦克风222a指向，提高麦克风222a指定方向的识别能力，减少了固定式麦克风222a限制。

当本麦克风阵列输入模块22a与盒式助听器联合使用(即形成主机2)时，可以利用身体屏蔽或阻挡身体后侧的声音并调节麦克风222a指向身体前方，这样就可以提高使用者与面对面人员的交流，减少后侧声音的干扰。而挂耳式助听器或耳道式助听器无法利用身体作为声屏障，也无法调节麦克风222a指向，所以，在吵杂环境中或人多的环境中，助听器效果不好一直是昂贵的助听器的短板。盒式助听器利用本麦克风阵列输入模块22a，不仅解决了目前助听器的短板，而且，由于盒式助听器价格低廉(只有现有助听器价格的十分之一)、使用便利，外观设计可时尚化，与时尚耳机产品搭配，可以普及使用，提高听觉保护与康复普及率、减少听力损失与听力残疾的发生率。

本实用新型的多通道助听装置有效利用了盒式助听器内部空间大的优势，弥补了各种助听器声音采集和dsp系统方面的缺点，在dsp芯片24中设置左右通道，并利用麦克风阵列输入模块22a独立采集声音，然后独立输送到左、右通道dsp24b进行处理，最后分别由左声道输出模块25a和右声道输出模块25b独立输出。本实用新型的多通道助听装置有效模拟人体左右耳采集声音的形态，大大提高在噪声环境中的聆听效果。同时，这样的助听器成本低，估算本实用新型的产品可以帮助需要的人群节省90％的支出，有望取代进口助听器产品，让所需人群使用更为经济的产品，解决听力及保护听觉等问题。

实施例2

图4示意性地显示了另一种实施方式的多通道助听装置。

如图4所示，本实施例中的多通道助听装置的结构与实施例1基本相同，其区别在于：本实施方式的主机2与耳机1的连接方式为蓝牙连接。

如图4所示，本实施方式的声音输出模块25还包括蓝牙发射模块25c，左通道放大器252以及右通道放大器254均与蓝牙发射模块25c连接，耳机1内设有蓝牙接收模块11，蓝牙接收模块11与蓝牙发射模块25c通信连接。本实施方式的蓝牙接收模块11与蓝牙发射模块25c等均为常用的市售产品；蓝牙发射模块25c可与控制器23一起集成于同一电路板上，蓝牙接收模块11可集成于耳机1的控制电路板上。本实用新型的主机2与耳机1之间为蓝牙连接，可以分开配合使用，操作方便。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。