【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子耳音頻通道切換，特別是涉及一種基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法及裝置、電子設備。
技術介紹
1、托馬提斯方法(tm)是心理學中使用的一種康復技術，主要目的是通過過濾后的氣導和骨導聲音刺激內耳中的耳蝸。用于這種療法的電子濾波器和放大器系統被稱為“電子耳”。托馬提斯定律涵蓋了聽力與說話之間關系背后的理論。阿爾弗雷德·托馬蒂斯觀察到，在特定頻譜范圍內唱歌或說話出現問題與在相同頻譜范圍內的聽力困難有關，并提出通過打開對特定頻譜的聽力能力可以改善嗓音和音域。這一原則被稱為托馬蒂斯效應。多年來，他的理念在其他形式的聲音療法中得到了應用，并開發出了一種通用的“電子耳”工具。
2、“電子耳”通過空氣傳導和骨傳導的方式刺激耳蝸基底膜。空氣傳導基于典型的耳部通路，聲音振動由耳膜拾取，通過聽小骨傳遞到耳蝸的卵圓窗。骨傳導是對通過骨骼傳播的振動的感知，通過耳蝸液中的壓力變化或耳蝸壁的振動來刺激基底膜。由于介質密度較高，骨傳導聲音到達大腦的速度更快；然而，由于空氣-骨骼阻抗不匹配，很大一部分聲信號被反射。這就是為什么骨傳導主要偏向于我們自己的聲音。托馬蒂斯從這一觀察中得出的結論是，空氣傳導用于“與外部世界交流”，骨傳導用于“傾聽自己”。
3、對托馬蒂斯方法(tm)很重要的另一個特征是利用人類的耳優勢，即在聽力過程中哪只耳朵占主導地位。左耳優勢是有問題的，因為左耳到左半球的路徑更長。左耳和右耳之間的延遲約為0.4-0.9毫秒。左耳占優勢的人有很多聽力問題，可能會導致各種心理疾病，如閱讀障礙。托馬蒂斯康復的主要目
4、圖1顯示了“電子耳”的聲音處理流程圖，它是一個音頻系統，其主要功能是放大、選通和過濾進入三個輸出通道(左空氣傳導、右空氣傳導和骨傳導)的聲音。選通(c1filter、c2?filter)是根據信號電平改變濾波器類型的過程。在特定幅度水平以下，c1濾波器開啟，在特定水平以上，濾波器切換到c2濾波器。這種突然變化會產生一種理論上能刺激大腦的脈沖。c1濾波器和c2濾波器是具有1000hz交叉頻帶頻率的濾波器。提升/衰減水平由實施托馬蒂斯療法的專家進行調整，可設置為-5到5分貝。電子耳還包含第二個濾波器——一個具有可調節截止頻率的高通濾波器。它的假定功能是模擬母親子宮的介質。在某些情況下，需要相對于空氣傳導增加或減少骨傳導的作用。
5、現有技術公開一種腦激勵器(brain-activator)，其為一基于模擬電路實現的托馬提斯系統，請參考https://www.mozart-brain-lab.com/brain-activator？lang＝en，其門限控制(gate)的調整點需要根據信號特點，采用手動點方式設置門限控制(gate)中的切換(switch)參數。當參數為1時，信號全量通過c1?filter(c1濾波器)；當參數為10時，信號全部通過c2?filter(c1濾波器)；當參數為中間值時，信號隨機通過c1?filter和c2filter。如果目標為c1?filter和c2?filter通過概率為50％，此時不同的輸入信號對于此參數的選擇不固定，即信號a可能需要設置為4；但信號b可能需要的設置為6。信號a隨時間的演進，短時的參數也不固定，可能前期需要設置為4；但可能后期需要的設置為6。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為克服現有技術的不足和缺陷，而提供一種取代人工手動干預的基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法及裝置、電子設備。
2、本專利技術第一方面，提供一種基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，包括步驟：
3、計算輸入信號幀的功率；
4、基于所述輸入信號幀的功率，算當前信號幀的快速平滑功率及慢速平滑功率；
5、基于所述快速平滑功率及慢速平滑功率的差值/所述輸入信號幀的功率與慢速平滑功率的差值，進行電子耳音頻通道切換，控制在第一音頻通道與第二音頻通道間相互切換。
6、其中，采用如下式計算輸入信號幀的功率：
7、fpower＝10·log10(mean(f·f))；
8、式中，fpower表示輸入信號幀的功率，f表示輸入信號幀，f·f表明求能量，mean()表示求平均值。
9、其中，通過下式計算當前信號幀的快速平滑功率及慢速平滑功率：
10、
11、式中，fpower_sf、fpower_ss分別表示當前輸入信號幀的快速平滑功率、慢速平滑功率，分別表示fpower_sf、fpower_ss對應的上一信號幀的平滑功率；alphasf、alphass分別表示對應的平滑因子。
12、其中，基于所述快速平滑功率及慢速平滑功率的差值/所述輸入信號幀的功率與慢速平滑功率的差值，進行電子耳音頻通道切換，控制在第一音頻通道與第二音頻通道間相互切換，包括:
13、當前通道第一音頻通道時，若當前信號幀的快速平滑功率與慢速平滑功率的差值大于第一閾值，或輸入信號的功率與當前信號的慢速平滑功率的差值大于第二閾值，則切換到第二音頻通道；
14、當前通道第二音頻通道時，若當前信號幀的快速平滑功率與慢速平滑功率的差值小于第三閾值，或輸入信號的功率與當前信號的慢速平滑功率的差值小于第四閾值，則切換到第一音頻通道。
15、其中，所述第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值為固定值或非固定值，其中，所述第一閾值、第二閾值為大于0的正值，所述第三閾值、第四閾值為小于0的負值。
16、其中，當所述第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值為非固定值時，預設設置有一段時間跳變的次數閾值，動態調整實時跳變的次數，若一段時間內的實時跳變次數低于次數閾值，則降低所述第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值，直到實時跳變次數與次數閾值相符。
17、其中，所述輸入信號為任意的時域信號或頻率信號。
18、其中，所述輸入信號為麥克風采集信號、音頻播放信號和麥克風采集信號的疊加信號，或是腦電波采集信號的一種。
19、本專利技術第二方面，提供一種基于內容驅動的電子耳音頻通道切換裝置，包括存儲器以及處理器，所述存儲器用于存儲支持所述處理器執行的方法程序，所述處理器被配置為用于執行存儲器中存儲的程序，以實現所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法。
20、本專利技術第三方面，提供一種電子設備，包括所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換裝置。
21、本專利技術的基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，基于輸入信號幀的功率大小進行電子耳兩個音頻通道的實時切換控制，實現通道切換的自動控制，且使得的切換的通道的信號輸入更符合使用需要，通過用功率的跳變來實現自動切換，這樣可以讓切換在能量變化劇烈的地方，聽感上更有規律也更舒適。
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1.基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，采用如下式計算輸入信號幀的功率：
3.根據權利要求2所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，通過下式計算當前信號幀的快速平滑功率及慢速平滑功率：
4.根據權利要求3所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，基于所述快速平滑功率及慢速平滑功率的差值/所述輸入信號幀的功率與慢速平滑功率的差值，進行電子耳音頻通道切換，控制在第一音頻通道與第二音頻通道間相互切換，包括：
5.根據權利要求4所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，所述第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值為固定值或非固定值，其中，所述第一閾值、第二閾值為大于0的正值，所述第三閾值、第四閾值為小于0的負值。
6.根據權利要求5所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，當所述第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值為非固定值時，預設設置有一段時間跳變的次數閾值，動態調整實時跳變的次數
7.根據權利要求1所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，所述輸入信號為任意的時域信號或頻率信號。
8.根據權利要求1所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，所述輸入信號為麥克風采集信號、音頻播放信號和麥克風采集信號的疊加信號，或是腦電波采集信號的一種。
9.基于內容驅動的耳機音頻通道切換裝置，其特征在于，包括存儲器以及處理器，所述存儲器用于存儲支持所述處理器執行的方法程序，所述處理器被配置為用于執行存儲器中存儲的程序，以實現權利要求1-8任一項所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法。
10.電子設備，其特征在于，包括以權利要求9所述的基于內容驅動的耳機音頻通道切換裝置。
...【技術特征摘要】
1.基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，采用如下式計算輸入信號幀的功率：
3.根據權利要求2所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，通過下式計算當前信號幀的快速平滑功率及慢速平滑功率：
4.根據權利要求3所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，基于所述快速平滑功率及慢速平滑功率的差值/所述輸入信號幀的功率與慢速平滑功率的差值，進行電子耳音頻通道切換，控制在第一音頻通道與第二音頻通道間相互切換，包括：
5.根據權利要求4所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，所述第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值為固定值或非固定值，其中，所述第一閾值、第二閾值為大于0的正值，所述第三閾值、第四閾值為小于0的負值。
6.根據權利要求5所述基于內容驅動的電子耳音頻通道切換方法，其特征在于，當所述第...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳妍，
申請(專利權)人：北京慧聽科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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