CN111970601B - 一种可调节的智能降噪耳塞及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调节的智能降噪耳塞及使用方法，所述降噪耳塞包括可变形的耳塞、内部控制器、外部控制器、第一噪声传感器和第二噪声传感器，外部控制器根据所述第一噪声传感器测得的噪声信号和所述第二噪声传感器测得的噪声信号对内部控制器发送调整信号，内部控制器根据调整信号对耳塞的形状进行调整，使得耳塞能够形成更好降噪效果，在场景不同时，其外部噪声即第一噪声传感器测得的噪声信号和第二噪声传感器测得的噪声信号不同，可根据外部控制器进行实时调节，实现了在不同场景中都能够进行有效的降噪，解决了现有技术中存在的实际使用过程中无法获得实时SNR值，难以依据不同场景来提供适应的降噪效果，从而导致降噪效果较差的技术问题。

Description

一种可调节的智能降噪耳塞及使用方法

技术领域

本发明属于降噪耳塞的技术领域，尤其涉及一种可调节的智能降噪耳塞及使用方法。

背景技术

降噪耳塞又称防噪音耳塞、隔音耳塞、静点耳塞、睡眠耳塞，一般是由硅胶或是低压泡模材质、高弹性聚脂材料制成的。插入耳道后与外耳道紧密接触，以隔绝声音进入中耳和内耳(耳鼓)，达到隔音的目的，从而使人能够得到宁静的休息或工作环境。

降噪耳塞的使用主要有以下几个步骤：将耳塞搓成长条状，搓得越细越容易配戴；拉起上耳角，将耳塞的三分之二塞入耳道中；按住耳塞约20-30秒，直至耳塞膨胀并堵住耳道；用完后取出耳塞时，将耳塞轻轻地旋转拉出。因耳塞会接触中耳和内耳(耳鼓)，因此使用前需要洗净双手，甚至对耳道进行清理，减少耳内分泌物残留。

当前普通降噪耳塞使用前需要用手将耳塞搓成长条状，极易污染耳塞。佩戴过程中无法实时进行松紧度和舒适度等调节，如戴入之后需调整，只能取出耳塞，重新佩戴。耳塞性能参数一般会标明最大降噪效果(即SNR值)，但实际使用过程中无法获得实时SNR值，难以依据不同场景来提供适应的降噪效果，从而导致降噪效果较差的问题。

发明内容

本发明提供了一种可调节的智能降噪耳塞，解决了现有技术中存在的实际使用过程中无法获得实时SNR值，难以依据不同场景来提供适应的降噪效果，从而导致降噪效果较差的技术问题。

本发明提供的一种可调节的智能降噪耳塞，所述降噪耳塞包括可变形的耳塞、内部控制器、外部控制器、第一噪声传感器和第二噪声传感器，所述内部控制器与外部控制器通过无线连接，所述内部控制器设置在耳塞内，所述第一噪声传感器安装在耳塞的第一端，所述第二噪声传感器安装在耳塞的第二端，所述第一噪声传感器和第二噪声传感器分别将测得的噪声信号传输至外部控制器；

所述外部控制器用于根据第一噪声传感器的噪声信号和第二噪声传感器噪声信号对内部控制器发送调整信号；

所述内部控制器用于根据外部控制器发出的调整信号对耳塞的形状进行调整。

优选地，所述耳塞的第一端为耳塞塞入到内耳的一端，所述耳塞的第二端为耳塞置于外耳侧的一端。

优选地，所述降噪耳塞还包括距离传感器，所述距离传感器安装在耳塞的第一端上，用于测得耳塞与鼓膜的距离并将测得的距离发送至外部控制器。

优选地，所述耳塞包括耳塞外层和耳塞内层，所述内部控制器置于耳塞内层内，所述第一噪声传感器、第二噪声传感器和距离传感器均安装在耳塞外层上，所述耳塞内层在内部控制器的控制下发生变形。

优选地，所述外部控制器包括显示器，所述显示器用于显示第一噪声传感器测得的噪声信号和第二噪声传感器测得的噪声信号。

优选地，所述外部控制器还包括警报器，所述警报器用于在距离传感器测得的距离较小的时候发出警报。

优选地，所述第一噪声传感器、所述第二噪声传感器和所述距离传感器均与内部传感器电连接，第一噪声传感器测得的噪声信号、第二噪声传感器得的噪声信号和距离传感器测得的距离均通过内部控制器发送到外部控制器上。

优选地，所述耳塞外层的材料包括硅胶、低压泡模材质和高弹性聚脂材料。

优选地，所述外部控制器上还设置有手动按钮。

本发明的另一实施例还提供了一种可调节的智能降噪耳塞的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

S1：通过外部控制器输出复位信号至内部控制器，内部控制器根据复位信号控制耳塞内层对耳塞进行复位；

S2：根据距离传感器测得耳塞与鼓膜之间的距离将耳塞塞入至耳道的预设位置处；

S3：外部控制器根据第一噪声传感器测得的噪声信号和第二噪声传感器测得的噪声信号获取降噪值并根据降噪值对内部控制器发送调整信号，

S4：内部控制器根据调整信号控制耳塞内层对耳塞贴合耳道进行变形。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供了一种可调节的智能降噪耳塞及使用方法，所述降噪耳塞包括可变形的耳塞、内部控制器、外部控制器、第一噪声传感器和第二噪声传感器，外部控制器根据所述第一噪声传感器测得的噪声信号和所述第二噪声传感器测得的噪声信号对内部控制器发送调整信号，内部控制器根据调整信号对耳塞的形状进行调整，使得耳塞能够形成更好降噪效果，在场景不同时，其外部噪声即第一噪声传感器测得的噪声信号和第二噪声传感器测得的噪声信号不同，可根据外部控制器进行实时调节，从而实现了在不同场景中都能够进行有效的降噪，解决了现有技术中存在的实际使用过程中无法获得实时SNR值，难以依据不同场景来提供适应的降噪效果，从而导致降噪效果较差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可调节的智能降噪耳塞的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种可调节的智能降噪耳塞的使用方法的流程图。

对应说明书附图内的附图标记参考如下：

1、耳塞外层；2、耳塞内层；3、内部控制器；4、外部控制器；41、显示器；42、手动按钮；43、警报器；5、第一噪声传感器；6、第二噪声传感器；7、距离传感器。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种可调节的智能降噪耳塞及使用方法，解决了现有技术中存在的实际使用过程中无法获得实时SNR值，难以依据不同场景来提供适应的降噪效果，从而导致降噪效果较差的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种可调节的智能降噪耳塞，所述降噪耳塞包括可变形的耳塞、内部控制器3、外部控制器4、第一噪声传感器5和第二噪声传感器6，所述内部控制器3与外部控制器4通过无线连接，所述内部控制器3设置在耳塞内，所述第一噪声传感器5安装在耳塞的第一端，所述第二噪声传感器6安装在耳塞的第二端，所述第一噪声传感器5和第二噪声传感器6分别将测得的噪声信号传输至外部控制器4；

所述耳塞包括所述耳塞包括耳塞外层1和耳塞内层2，所述内部控制器3置于耳塞内层2内，所述第一噪声传感器5、第二噪声传感器6和距离传感器7均安装在耳塞外层1上，所述耳塞内层2在内部控制器3的控制下发生变形。所述耳塞外层1包括硅胶、低压泡模材质和高弹性聚脂材料等能够变形而且适用于人体耳道较为舒适的材料，所述耳塞内层2可以采用相变材料或者是结构，能够实现在内部控制器3控制下发生变形，从而带动耳塞外层1的变形，进而使得耳塞外层1能够紧贴耳道来实现提升降噪的效果。

所述相变材料具体可以为电活性聚合物，所述电活性聚合物能够在电场作用下，改变其形状或大小的聚合物材料，可以通电收缩。可采用电子型EAP包括全有机复合材料(AOC)、介电EAP(DEAP)、电致伸缩接枝弹性体(ESGE)、电致伸缩薄膜(ESP)、电致粘弹性聚合物(EVEM)、铁电体聚合物(FEP)和液晶弹性体(LCE)等。

离子型EAP包括碳纳米管(CNT)、导电聚合物(CP)、电致流变液体(ERF)、离子聚合物凝胶(IPG)和离子聚合物基金属复合材料(IPMC)。

通过控制耳塞内层2将耳塞变形为细长状的形状，便于放入到耳道中，另外再进行降噪的时候，通过控制耳塞内层2将耳塞变成粗状适应耳道进行降噪的形状，

所述外部控制器4用于根据第一噪声传感器5的噪声信号和第二噪声传感器6噪声信号对内部控制器3发送调整信号；

所述内部控制器3用于根据外部控制器4发出的调整信号对耳塞的形状进行调整。

所述耳塞的第一端为耳塞塞入到内耳的一端，所述耳塞的第二端为耳塞置于外耳侧的一端。即所述第一噪声传感器5为内耳噪声传感器，用于检测内耳道的噪声值，所述第二噪声传感器6为外耳噪声传感器，用于检测外耳的噪声值，通过将外耳的噪声值减去内耳道的噪声值能够得到降噪值(SNR值)，即第二噪声传感器6测得的噪声信号减去第一噪声传感器5测得的噪声信号能够得到降噪值。

所述第一噪声传感器5、所述第二噪声传感器6和所述距离传感器7均与内部传感器电连接，第一噪声传感器5测得的噪声信号、第二噪声传感器6得的噪声信号和距离传感器7测得的距离均通过内部控制器3发送到外部控制器4上。

外部控制器4可以根据不同环境设置不同的降噪值来适应不同场景的降噪需求，提升降噪效果，同时也可以根据实际对噪声的体验通过外部控制器4控制内部控制器3调节耳塞形状来适应各种不同的环境。从而实现了在不同场景中都能够进行有效的降噪，解决了现有技术中存在的实际使用过程中无法获得实时SNR值，难以依据不同场景来提供适应的降噪效果，从而导致降噪效果较差的技术问题。

所述外部控制器4可以为单片机等具有控制处理功能的装置，所述内部控制器3可以为微机或者微机芯片或者微型单片机等能够实现信号接收控制处理同时能够发送无线信号的装置。

其中，所述降噪耳塞还包括距离传感器7，所述距离传感器7安装在耳塞的第一端上，用于测得耳塞与鼓膜的距离并将测得的距离发送至外部控制器4。所述距离传感器7可以为红外传感器，通过检测到耳塞与鼓膜之间的距离，防止耳塞过度深入到耳道内，碰触或者损伤鼓膜，在设置耳塞在耳道中的位置的时候，根据距离传感器7测得的距离能够更好的在保护鼓膜的前提下降耳塞塞入至耳道，同时也避免了耳塞塞入耳道不够深入，降噪效果较差的问题。

其中，所述外部控制器4还包括警报器43，所述警报器43用于在距离传感器7测得的距离小于预设距离时发出警报。通过距离传感器7测得的距离进行实时监控，在距离传感器7测得的距离小于预设距离的事实，可能耳塞过于深入了，容易造成耳塞碰触到鼓膜，通过警报器43提醒使用者耳塞过于深入了，避免将耳塞过度深入到耳道内碰触到鼓膜造成鼓膜的损伤。

其中，所述外部控制器4上还设置有手动按钮42。所述手动按钮42能够对耳塞进入耳道的位置以及通过手动控制内部控制器3对耳塞内层2进行调节，以提高耳塞的舒适度。

其中，所述外部控制器4包括显示器41，所述显示器41用于显示第一噪声传感器5测得的噪声信号和第二噪声传感器6测得的噪声信号。所述显示器41还能够显示出距离传感器7测得的距离以及耳塞的降噪值，通过第一噪声传感器5测得的噪声信号、第二噪声传感器6测得的噪声信号、距离传感器7测得的距离以及耳塞的降噪值结合操作者对于耳塞的舒适度的体验进行调节，能够使得操作者能够体验到更加舒适且降噪效果更好的体验。

如图2所示，本发明的另一实施例还提供了一种可调节的智能降噪耳塞的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

S1：通过外部控制器4输出复位信号至内部控制器3，内部控制器3根据复位信号控制耳塞内层2对耳塞进行复位；

使用前清洁耳道分泌物，通过外部控制器4选择复位，外部控制器4发出复位信号至内部控制器3，内部控制器3接收到复位信号，控制耳塞内层2的材料发生变形，使耳塞体积呈细长变化，即完成耳塞复位。

S2：根据距离传感器7测得耳塞与鼓膜之间的距离将耳塞塞入至耳道的预设位置处；

将耳塞缓慢塞入耳道，直至距离传感器7检测到耳塞顶部距鼓膜距已到合适距离即预设位置。

S3：外部控制器4根据第一噪声传感器5测得的噪声信号和第二噪声传感器6测得的噪声信号获取降噪值并根据降噪值对内部控制器3发送调整信号，

S4：内部控制器3根据调整信号控制耳塞内层2对耳塞贴合耳道进行变形。

保持耳塞位置，根据降噪值对内部控制器3发送调整信号，内部控制器3接收信号，控制耳塞内层2的相变材料，缓慢使耳塞体积呈粗短变化，且适应耳道空间形状。第一噪声传感器5测得的噪声信号和第二噪声传感器6测定的噪声信号，计算得出降噪值，实时显示在外部控制器4的显示屏上。使用者结合个人耳内耳塞主观舒适程度和降噪值综合判定耳塞最佳工作状态，耳塞体积保持不变。解决了现有技术中存在的实际使用过程中无法获得实时SNR值，难以依据不同场景来提供适应的降噪效果，从而导致降噪效果较差的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，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，所述单元的划分，仅仅为一种可调节的智能降噪耳塞逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述降噪耳塞包括可变形的耳塞、内部控制器、外部控制器、第一噪声传感器和第二噪声传感器，所述内部控制器与外部控制器通过无线连接，所述内部控制器设置在耳塞内，所述第一噪声传感器安装在耳塞的第一端，所述第二噪声传感器安装在耳塞的第二端，所述第一噪声传感器和所述第二噪声传感器与内部控制器电连接，第一噪声传感器测得的噪声信号和第二噪声传感器测得的噪声信号均通过内部控制器发送到所述外部控制器上；其中，所述耳塞的第一端为耳塞塞入到内耳的一端，所述耳塞的第二端为耳塞置于外耳侧的一端；

所述外部控制器用于根据第一噪声传感器的噪声信号和第二噪声传感器噪声信号对内部控制器发送调整信号；具体的，所述外部控制器根据所述第一噪声传感器测得的内耳道的噪声值与第二噪声传感器测得的外耳的噪声值之间的差值向内部控制器发送调整信号；

所述内部控制器用于根据外部控制器发出的调整信号对耳塞的形状进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述降噪耳塞还包括距离传感器，所述距离传感器安装在耳塞的第一端上，用于测得耳塞与鼓膜的距离并将测得的距离发送至外部控制器。

3.根据权利要求1所述的一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述耳塞包括耳塞外层和耳塞内层，所述内部控制器置于耳塞内层内，所述第一噪声传感器、第二噪声传感器和距离传感器均安装在耳塞外层上，所述耳塞内层在内部控制器的控制下发生变形。

4.根据权利要求3所述的一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述外部控制器包括显示器，所述显示器用于显示第一噪声传感器测得的噪声信号和第二噪声传感器测得的噪声信号。

5.根据权利要求4所述的一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述外部控制器还包括警报器，所述警报器用于在距离传感器测得的距离小于预设距离时发出警报。

6.根据权利要求5所述的一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述距离传感器与内部控制器电连接，所述距离传感器测得的距离通过内部控制器发送到外部控制器上。

7.根据权利要求6所述的一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述耳塞外层的材料包括硅胶、低压泡模材质和高弹性聚脂材料。

8.根据权利要求7所述的一种可调节的智能降噪耳塞，其特征在于，所述外部控制器上还设置有手动按钮。

9.一种可调节的智能降噪耳塞的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

S1：通过外部控制器输出复位信号至内部控制器，内部控制器根据复位信号控制耳塞内层对耳塞进行复位；

S2：根据距离传感器测得耳塞与鼓膜之间的距离将耳塞塞入至耳道的预设位置处；

S3：第一噪声传感器测得的噪声信号、第二噪声传感器得的噪声信号通过内部控制器发送到外部控制器上，外部控制器根据第一噪声传感器测得的噪声信号和第二噪声传感器测得的噪声信号获取降噪值并根据降噪值对内部控制器发送调整信号；

S4：内部控制器根据调整信号控制耳塞内层对耳塞贴合耳道进行变形。

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