音频校正系统的制作方法

1.本发明是有关一种音频校正系统，尤其是指一种可应用于行动装置且不需要预先校正音频播放单元的音频校正系统。


背景技术：

2.对于现在普遍应用于智能家庭以及用以连接各种不同功能的数字电子产品的语音装置，可与人应答的语音服务模块(例如语音助理、电话语音服务或其他相关语音服务装置等等)由于并未针对听力不佳或受损的人进行调整，故对于听力不佳或受损的人而言，在使用一般语音服务模块时容易造成应答上的困扰以及生活上的各种不便。因此，为使所有用户在使用语音服务模块时更加便利，需要针对不同用户在使用语音服务模块时进行不同地听力补偿调整。
3.然而，现有技术中的听力补偿调整方式必须先以对使用者使用已完全校正的专业器材(例如特殊规格的音源与拾音器)进行检测，才能够获得对应于不同用户的听力曲线，对于一般用户而言，容易造成时间上或是经费上的困扰。
4.为此，如何设计出一种音频校正系统，特别是解决现有技术的需要已完全校正的专业器材才能够获得对应于不同用户的听力曲线的技术问题，乃为本发明的发明人所研究的重要课题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种音频校正系统，解决现有技术的需要已完全校正的专业器材才能够获得对应于不同用户的听力曲线的技术问题，可帮助使用者节约时间与经费成本，达到让使用者方便进行听力检测的目的。
6.为了达到前述目的，本发明所提出的音频校正系统应用于听力检测装置，音频校正系统包括：音源产生器、云端服务器、行动运算装置以及音频播放单元；其中，音源产生器播放第一测试声音，该第一测试声音在频率为500赫兹至4000赫兹之间任一频率的声压级；行动运算装置耦接云端服务器，行动运算装置包括麦克风、运算单元、内存以及音频控制接口，且运算单元耦接麦克风、内存以及音频控制接口，运算单元通过麦克风接收音源产生器播放的第一测试声音之后产生第一数值，运算单元通过麦克风接收第二测试声音之后产生第二数值，内存储存第一数值以及第二数值，音频控制接口输出音频指令至行动运算装置之外；音频播放单元可移除地耦接行动运算装置，音频播放单元自音频控制接口接收音频指令，且播放第二测试声音至麦克风；运算单元通过声压级 （第二数值-第一数值）的关系式获得校正值，供听力检测装置依据校正值以及音频播放单元进行听力检测程序。
7.进一步而言，所述的音频校正系统中，音源产生器的数量为数个，云端服务器储存对应不同音源产生器的数个声压级，且运算单元依据对应任一音源产生器的产品辨识码而自云端服务器中取得其中一声压级，或者是运算单元直接读取产品辨识码的内容取得其中一声压级。
8.进一步而言，所述的音频校正系统中，产品辨识码包括字符编码、一维条形码、二维条形码或快速响应矩阵图码。
9.进一步而言，所述的音频校正系统中，音频播放单元包括入耳式耳机、耳罩式耳机、气传导助听器、骨传导助听器或中耳植入体。
10.进一步而言，所述的音频校正系统中，行动运算装置还包括显示单元，显示单元耦接运算单元，且显示声压级、第一数值以及第二数值。
11.进一步而言，所述的音频校正系统中，音频指令储存于内存或云端服务器，且音频控制接口自内存或云端服务器取得音频指令。
12.进一步而言，所述的音频校正系统中，云端服务器储存第一测试声音在频率为500赫兹、1000赫兹、2000赫兹以及4000赫兹的至少一个的声压级。
13.进一步而言，所述的音频校正系统中，还包括耦接云端服务器的身份辨识模块，身份辨识模块自用户接收身份辨识数据，且依据身份辨识数据调整运算单元对于储存于云端服务器的声压级的访问权限。
14.进一步而言，所述的音频校正系统中，身份辨识数据包括电子信箱信息、密码信息、指纹信息、指静脉信息、声纹信息、脸部影像信息或视网膜信息。
15.进一步而言，所述的音频校正系统中，身份辨识模块包括服务器、工作站、指纹传感器、指静脉传感器、麦克风、摄影机或视网膜传感器。
16.在使用本发明所述音频校正系统时，音源产生器自云端服务器撷取第一测试声音，且由音源产生器播放第一测试声音，此时，行动运算装置的运算单元通过麦克风接收第一测试声音之后产生第一数值；继而，音频播放单元自行动运算装置的音频控制接口接收音频指令，且播放第二测试声音至麦克风，运算单元通过麦克风接收第二测试声音之后产生第二数值；最后，运算单元通过声压级 （第二数值-第一数值）的关系式获得校正值，供听力检测装置依据校正值以及音频播放单元进行听力检测程序。所述 声压级 （第二数值-第一数值）的关系式即代表可以在不需要额外特别校正麦克风与音频播放单元的情况下，获得音频播放单元相对于储存于云端服务器的第一测试声音的校正值，由于不受限于选用的麦克风以及音频播放单元，故可使用一般的行动运算装置例如笔记本电脑或手机，再搭配可插拔的任一音频播放单元就可以操作本发明的系统。所述校正值可让行动运算装置依据不同的音频播放单元而进行动态地调整，可以让行动运算装置在可移除地插拔音频播放单元时连续地产生校正值，可以在兼顾数个使用者的个人卫生条件下(不同用户之间不共享音频播放单元，例如耳机)，同时免除使用者需特地预约与前往专业检测单位的时间耗费或购置昂贵的专业检测器材的状况，便利数个使用者进行听力检测。
17.为此，本发明所述音频校正系统解决现有技术的需要已完全校正的专业器材才能够获得对应于不同用户的听力曲线的技术问题，可帮助使用者节约时间与经费成本，达到让使用者方便进行听力检测的目的。
18.为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
19.图1为本发明音频校正系统的第一实施例的一架构示意图；图2为本发明音频校正系统的第一实施例的又一架构示意图；图3为本发明音频校正系统的第二实施例的架构示意图；图4为本发明音频校正系统的第三实施例的架构示意图。
20.附图中的符号说明：1:听力检测装置；10:音源产生器；20:云端服务器；21:第一测试声音；30:行动运算装置；31:麦克风；32:运算单元；33:内存；34:音频控制接口；35:显示单元；40:音频播放单元；41:第二测试声音；50:身份辨识模块；51:身份辨识数据；321:校正值；341:音频指令；x:第一数值；y:第二数值；z:声压级。
具体实施方式
21.以下是借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本发明也可借由其他不同的具体实例加以施行或应用，本发明说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
22.须知，本说明书所附图式绘示的结构、比例、大小、组件数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。
23.有关本发明的技术内容及详细说明，配合图式说明如下。
24.请参阅图1以及图2，为本发明音频校正系统的第一实施例的架构示意图。本发明所提出的音频校正系统应用于听力检测装置1，音频校正系统包括：音源产生器10、云端服务器20、行动运算装置30以及音频播放单元40。其中，音源产生器10自云端服务器20撷取且播放第一测试声音21。在本发明的所述实施例中，音源产生器10可以是已调教好且具有一固定声压(acoustic pressure)大小，在物理学中，所述声压是指声波通过媒质时，由振动所产生的压力改变量，声波作为一种纵波在空气中传播时，空气粒子之间的疏密程度以及压力会随声波而改变，此改变量为所述声压。在国际单位制中，声压的单位是帕斯卡/帕(pa)。
25.云端服务器20可选择地以有线或无线耦接音源产生器10，云端服务器20储存第一测试声音21以及第一测试声音21在频率为500赫兹至4000赫兹之间任一频率的声压级z。进一步而言，所述声压级(sound pressure level, spl)是指以对数尺衡量的“有效声压”相对于一个基准值的大小，以分贝(db)作为单位。对于普通人类的正常听觉，于听力最敏感的频率范围大约为2000赫兹(hz)到5000赫兹(hz)之间，听阈值(threshold of hearing)约为2
×
10-5
pa，因此通常以此作为声压级的基准值。即对于一个听力正常的青壮年人来说，声音需要至少产生约2
×
10-5
pa的压力，才能被感觉到。在空气中声压能以传声器度量，在水中声压可使用水听器度量。进一步而言，云端服务器20可储存第一测试声音21在频率为500赫兹(hz)、1000赫兹(hz)、2000赫兹(hz)以及4000赫兹(hz)的至少一个的声压级，其单位为db
(spl)。在本发明的第一实施例中，所述声压级z可以是70 db(spl)，所述云端服务器20可以是工作站、数据库或服务器等。
26.在本发明的所述第一实施例中，音源产生器10的数量可以为数个，云端服务器20储存对应不同音源产生器10的数个声压级z，且运算单元32依据对应任一音源产生器10的产品辨识码(图中未示)而取得其中一声压级z。进一步而言，产品辨识码可包括字符编码、一维条形码、二维条形码或快速响应矩阵图码(qr code)，且可以与音源产生器10成组贩卖。
27.行动运算装置30耦接云端服务器20，行动运算装置30包括麦克风31、运算单元32、内存33以及音频控制接口34，且运算单元32耦接麦克风31、内存33以及音频控制接口34。其中，运算单元32通过麦克风31接收音源产生器10播放的第一测试声音21之后产生第一数值x。可同时地或接续地，运算单元32通过麦克风31接收第二测试声音41之后产生第二数值y。内存33储存第一数值x以及第二数值y。音频控制接口34输出音频指令341至行动运算装置30之外的音频播放单元40。其中，音频指令341可储存于内存33或云端服务器20，且音频控制接口34自内存33或云端服务器20取得音频指令341。进一步而言，所述麦克风31可以是一般动圈式麦克风(dynamic microphone)、电容式麦克风(condenser microphone)、驻极体电容麦克风(electret condenser microphone)、微机电麦克风(mems microphone)、铝带式麦克风(ribbon microphone)、碳精麦克风(carbon microphone)，且可以是全指向式(omnidirectional)、单一指向式(cardioid/hypercardioid)或双指向式(bi-directional/figure-of-8)的模式运作。所述运算单元32可包括微控制器(mcu)、微处理器(mpu)、中央处理器(cpu)、特殊应用集成电路(asic)或系统单芯片(soc)的其中一种。所述微控制器也可包括基于arduino机器码架构的电路板。所述系统单芯片可以是树莓派(raspberry pi)，且其型号可以是1a型、1a 型、1b型、1b 型、2b型、3b型、3b 型、3a 型或4b型。所述内存33可以是一eeprom或nand flash等其他非挥发性可储存数据的媒介。所述音频控制接口34可以是可安装于行动运算装置30内的应用软件，举例而言所述行动运算装置30可以是智能型手机、笔记本电脑、个人数字助理(pda)等，所述音频控制接口34可以是借由apple store或google play等入口网站所安装的应用程序。然而，前述仅示例性说明，本发明不受前述内容所限制。
28.音频播放单元40可移除地耦接行动运算装置30，音频播放单元40自音频控制接口34接收音频指令341，且播放第二测试声音41至麦克风31。所述音频播放单元40可包括扬声器、入耳式耳机、耳罩式耳机、气传导助听器、骨传导助听器或中耳植入体。所述扬声器也可以是电动式扬声器、电磁式扬声器、压电式扬声器(piezoelectric speakers)、电极式扬声器或电浆体扬声器(plasma arc speakers)。其中，运算单元32通过z (y-x)的关系式获得校正值321，供听力检测装置1依据校正值321以及音频播放单元40进行听力检测程序。实务上行动运算装置30 (如手机)以及音频播放单元40 (如耳机)在做完音讯校正后即可切换为听力检测用，可以不用外接装置也可直接进行听力检测。然而本发明不受此限制。
29.请参阅图3，为本发明听力补偿模块的第二实施例的架构示意图。所述本发明的第二实施例与前述本发明的第一实施例大致相同，但更包括耦接云端服务器20的身份辨识模块50，身份辨识模块50自用户(图中未示)接收身份辨识数据51，且依据身份辨识数据51调整运算单元32对于储存于云端服务器20的声压级z的访问权限。在本发明的第二实施例中，
所述身份辨识数据51可包括电子信箱信息、密码信息、指纹信息、指静脉信息、声纹信息、脸部影像信息或视网膜信息，且所述身份辨识模块50包括服务器、工作站、指纹传感器、指静脉传感器、麦克风、摄影机或视网膜传感器。
30.请参阅图4所示，为本发明听力补偿模块的第三实施例的架构示意图。所述第三实施例与前述本发明的第一实施例大致相同，但更包括显示单元35。显示单元35耦接运算单元32，且显示声压级z、第一数值x以及第二数值y。其中，所述显示单元35可以是液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、量子点有机发光二极管(qd-oled)、次毫米发光二极管(mini-led)、微发光二极管(micro-led)、氧化铟镓锌(igzo)或电子纸(e-paper)所构成。
31.在使用本发明所述音频校正系统时，音源产生器10自云端服务器20撷取第一测试声音21，且由音源产生器10播放第一测试声音21，此时，行动运算装置30的运算单元32通过麦克风31接收第一测试声音21之后产生第一数值x。继而，音频播放单元40自行动运算装置30的音频控制接口34接收音频指令341，且播放第二测试声音41至麦克风31，运算单元32通过麦克风31接收第二测试声音41之后产生第二数值y。最后，运算单元32通过z (y-x)的关系式获得校正值321，供听力检测装置1依据校正值321以及音频播放单元40进行听力检测程序。所述z (y-x)的关系式即代表可以在不需要额外特别校正麦克风31与音频播放单元40的情况下，获得音频播放单元40相对于储存于云端服务器20的第一测试声音21的校正值321，由于不受限于选用的麦克风31以及音频播放单元40，故可使用一般的行动运算装置30例如笔记本电脑或手机，再搭配可插拔的任一音频播放单元40就可以操作本发明的系统。所述校正值321可让行动运算装置30依据不同的音频播放单元40而进行动态地调整，可以让行动运算装置30在可移除地插拔音频播放单元40时连续地产生校正值321，可以在兼顾数个使用者的个人卫生条件下(不同用户之间不共享音频播放单元40，例如耳机)，同时免除使用者需特地预约与前往专业检测单位的时间耗费或购置昂贵的专业检测器材的状况，便利数个使用者进行听力检测。
32.为此，本发明所述音频校正系统解决现有技术的需要已完全校正的专业器材才能够获得对应于不同用户的听力曲线的技术问题，可帮助使用者节约时间与经费成本，达到让使用者方便进行听力检测的目的。
33.以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与图式，但本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的申请专利范围为准，凡符合于本发明申请专利范围的精神与其类似变化的实施例，皆应包括于本发明的范畴中，任何熟悉该项技艺者在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本发明的专利范围内。