本发明涉及听力设备领域，特别涉及一种听觉编码装置及听觉编码方法。
背景技术：
1、现有立体声耳机采用多路音频输出，形成空间立体听感，现有耳机的设计是基于正常听力人群，其偏向于声学研发，而很少考虑聆听者的听力损失，大多数音响发烧者存在单耳或双耳不对称的隐匿性或轻度听损或者更严重的听损，这些听损会影响立体声听觉感知，导致空间立体声感知失衡，影响听觉识辨。
2、左右耳听力阈值差破坏了正常听力的同侧耳与对侧耳调制的生理功能，双耳听觉失调不仅导致听觉识辩敏感度下降，也会导致耳鸣与听觉过敏。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种能够在有线或无线的立体声耳机中植入用以补偿听觉感知差值，进行左右耳协同纠正双耳听觉效应差，进而改善由于双耳听力阈值差导致的双耳听觉失调现象以及双耳听觉感知差的听觉编码装置及方法，至少能够解决上述问题之一。
2、根据本发明的一个方面，提供了听觉编码装置，设置于信号发射端与声音接收端之间，听觉编码装置至少包括：
3、存储器，与信号发射端通讯连接；
4、编码器，与存储器、声音接收端连接；
5、编码器包括dsp芯片和存储芯片，dsp芯片与存储芯片、声音接收端连接；
6、dsp芯片包括多个smp处理单元，每个smp处理单元中嵌入一组算法，该算法包括压缩算法、自动增益算法、信号识别算法中的一种或者多种；
7、通过信号发射端可以将用户的双耳听力阈值数据以数字串的形式导入至存储器中，并以此作为dsp芯片计算输出数据的基准值；
8、dsp芯片能够依据上述基准值以及输入声音的响度值进行固定压缩和自动增益配置，然后输出至声音接收端。
9、本装置的目的是对有线或无线的立体声耳机进行编码，用以补偿听觉感知差值，进行左右耳协同纠正双耳听觉效应差，进而改善由于双耳听力阈值差导致的双耳听觉失调现象以及双耳听觉感知差。
10、本发明的听觉编码装置设置在声音发射端和声音接收端之间，插入听觉编码装置，通过智能手机发送指令给听觉编码装置的左右声道存入指令，这些指令包括用户左右耳听力阈值差值和声音增量算法。可以分别对左右耳输出到喇叭的声音进行编码设置，并建立左耳与右耳编码协调机制，弥补听力损失导致的双耳听觉失调，使得左右耳喇叭输出响度和动态范围符合用户听觉生理功能和心理感知功能的需求，不仅是实现左右耳声道的声压独立调节，而是增加了非线性响度控制方法，以实现左右耳相同频率不同听力阈值状态下的响度增量感觉级趋于一致。
11、在一些实施方式中，smp处理单元的数量为32个、64个或者128个，数量为32个、64个或者128个的smp处理单元对应存储器中的听力阈值数据中分别为37、73、144个频点的听力阈值；
12、dsp芯片采用二级运算方式：
13、第一级运算是把听力阈值数据中多个频点的时域值转换频域运算对应值；
14、第二级运算是把不同频率的声音信号分布到对应频段的smp处理单元中，多个smp处理单元同步进行运算。
15、由此，dsp芯片的smp处理单元的数量为32个、64个或者128个等多个档次，可以配置在不同的编码器中，作为不同精度的编码器的区分方式。输入声音信号根据smp处理单元的数量被分割为32个、64个或者128个频段，在dsp芯片的运算下不同频率的声音信号对应分布至对应频段的smp处理单元中。
16、在一些实施方式中，dsp芯片设置有多个响度门限，多个响度门限根据输入响度配置不同的增益和压缩比。由此，输入响度越大增益配置越小、压缩比越大，当输入响度超过一定的门限时，增益是负数。设置多个响度门限不是为了放大信号进行压缩运算，而是根据响度门限固定配置增益值。响度门限数量可以设置，作为响度控制精度调节方式，响度门限数量可在5～32或设计更多的值进行选择设置，响度门限的高度可以为5db，即5db一级设置门限数量。输入信号响度每增加5db时，对输入信号的响度自动配置增益，然后输出。不同频点dsp芯片的计算基准值存在差异，即不同频点，相同5db响度门限高度，但是响度门限内增益值配置不同。由于人耳听觉由于听力损失发生的部位不同，而导致不同频点的听力阈值不同，而且不同频率的信号能量不同，不同频率相同响度门限高度，所配置的增益值不同，高频损失相比低频损失的响度门限对应的增益配置更多。
17、在一些实施方式中，信号发射端与存储器通讯连接，能够设置或修订各个smp处理单元的计算基准值、响度门限高度、增益配置与压缩比率以及输入输出信号带宽，输入输出信号带宽按信号源设置了至少包括语音信号带宽和乐音信号带宽两种，dsp芯片至少设置有与上述两种信号带宽相对应的两种算法程序，smp处理单元中的信号识别算法能够根据输入的信号源可以选择不同的算法。由此，语音信号带宽窄且动态范围小，而乐音信号带宽很宽且动态范围大，smp处理单元根据信号源输入特征自动识别并切换算法程序。通过设置编码器参数，限定入耳声音，避免过度刺激，保护使用者在高噪声环境中保护听力。编码器还可以设置直通模式和编码模式两种模式，在不需要编码模式的情况下，可以切换成直通模式，满足使用者需求。
18、在一些实施方式中，听觉编码装置还包括校准器，校准器与dsp芯片电性连接且与存储器通讯连接，利用校准器对smp处理单元的输出信号进行独立校准，然后再输出至声音接收端。由此，校准值包括频率、响度和时钟，校准响度值参考通用响度校准值。在声音经过编码器时利用校准值修订dsp输出增益配置值。
19、在一些实施方式中，编码器能够与信号接收端有线连接或者无线连接，以实现对信号接收端的输出值的调控，校准器通过信号发射端控制而发出校准信号，校准信号通过dsp芯片输出至信号接收端，在信号接收端的输出端测量输出信号与校准信号的差值，以此验证校准器的工作状态，编码器能够基于校准值以及存储器中存储的dsp芯片计算输出数据的基准值实现不同信号接收端获得相同的编码运算。
20、在一些实施方式中，校准器与存储器通讯连接，能够把校准值存入存储器，用以修订dsp芯片计算输出数据的基准值，以此弥补不同信号接收端的性能差；
21、当信号接收端性能差异超过校准范围时，能够反馈至信号发射端提示更换信号接收端。
22、由此，接入编码器的信号接收端的性能能够影响频率校准，可以利用编码器验证或评估信号接收端的性能。校准器与dsp芯片是本发明装置经过验证测试的配套组合，而一些信号接收端性能低劣，无法校准则可以直接识别出来，提醒用户直接更换，从源头上避免对听觉造成伤害。反之，通过校准后的信号接收端，可以利用信号发射端进行双耳输出响度匹配设置。当音源信号经过本装置时，左右耳同时工作，由于左右听敏感度不同，导致聆听感知出现偏重，利用手机软件发出指令调节双耳听觉感知平衡状态，不同smp处理单元自动启动编码器工作，根据双耳听力阈值差所产生的响度差值，smp处理单元自动补偿门限增益，达到双耳响度差值为0，减少听觉感知偏重。
23、在一些实施方式中，信号发射端设置有应用软件，应用软件至少包括听力数据录入模块、校准数据导入模块、验配公式模块、参数修正表模块。由此，上述模块以app的形式呈现，用户可以用手机或者电脑等信号发射端下载使用。用户通过点击对应模块即可发出控制指令，以控制存储器、编码器以及校准器等软硬件。
24、在一些实施方式中，信号发射端为手机、电视、电脑中的一种，信号接收端为有线耳机或者无线耳机，存储器包括蓝牙接收器和存储单元，所述存储单元与蓝牙接收器、dsp芯片连接，信号发射端包括与蓝牙接收器无线通讯配合的蓝牙发射器。
25、根据本发明的另一个方面，还提供了一种听觉编码方法，至少包括以下步骤：
26、s1、在信号接收端安装应用软件；
27、s2、通过应用软件扫描使用者的听力图，以获取使用者的听力阈值数据，并变成一组数据串，听力阈值数据包括左耳听力阈值数据和右耳听力阈值数据；
28、s3、通过所述信号发射端与所述存储器通讯连接，将包含听力阈值数据的数字串导入至存储器中，并以此作为编码器的dsp芯片计算输出数据的基准值；
29、s4、dsp芯片能够依据上述基准值以及输入声音的响度值进行固定压缩和自动增益配置，然后输出至声音接收端；
30、dsp芯片采用二级运算方式运行：
31、第一级运算是把听力阈值数据中多个频点的时域值转换频域运算对应值；
32、第二级运算是把不同频率的声音信号分布到对应频段的smp处理单元中，多个smp处理单元同步进行运算；
33、在dsp芯片中配置有多个响度门限，根据输入声音信号的响度对应不同的响度门限，输入声音信号的响度越大，对应响度门限的增益配置越小、压缩比越大；
34、s5、通过校准器对smp处理单元的输出信号进行独立校准，然后再输出至声音接收端，校准器与存储器通讯连接，能够把校准值存入存储器，用以修订dsp芯片计算输出数据的基准值，以此弥补不同信号接收端的性能差；
35、s6、校准器校准后，通过应用软件进行双耳输出响度匹配设置，当声音源信号输入后，左右耳同时工作，由于左右耳听敏感度不同，导致聆听感知出现偏重，不同smp处理单元自动启动编码工作，根据双耳听力阈值差所产生的响度差值，smp处理单元根据响度门限自动补偿增益，实现双耳响度零差值，减少听觉感知偏重。
36、本发明的有益效果：
37、本发明公开了一种全新的听觉编码装置和方法，听觉编码装置设置在声音发射端和声音接收端之间，插入听觉编码装置，通过智能手机发送指令给听觉编码装置的左右声道存入指令，这些指令包括用户左右耳听力阈值差值和声音增量算法。可以分别对左右耳输出到喇叭的声音进行编码设置，并建立左耳与右耳编码协调机制，弥补听力损失导致的双耳听觉失调，使得左右耳喇叭输出响度和动态范围符合用户听觉生理功能和心理感知功能的需求，不仅是实现左右耳声道的声压独立调节，而是增加了非线性响度控制方法，以实现左右耳相同频率不同听力阈值状态下的响度增量感觉级趋于一致。听觉编码方法基于上述听觉编码装置进行，充分考虑聆听者的听力损失，最终能够实现双耳响度零差值，减少听觉感知偏重。
1.听觉编码装置，设置于信号发射端(1)与声音接收端(2)之间，其特征在于，所述听觉编码装置至少包括：
2.根据权利要求1所述的听觉编码装置，其特征在于，所述smp处理单元的数量为32个、64个或者128个，数量为32个、64个或者128个的所述smp处理单元对应所述存储器(31)中的听力阈值数据中分别为37、73、144个频点的听力阈值；
3.根据权利要求2所述的听觉编码装置，其特征在于，所述dsp芯片(321)设置有多个响度门限，多个响度门限根据输入响度配置不同的增益和压缩比。
4.根据权利要求3所述的听觉编码装置，其特征在于，所述信号发射端(1)与所述存储器(31)通讯连接，能够设置或修订各个smp处理单元的计算基准值、响度门限高度、增益配置与压缩比率以及输入输出信号带宽，输入输出信号带宽按信号源设置了至少包括语音信号带宽和乐音信号带宽两种，所述dsp芯片(321)至少设置有与上述两种信号带宽相对应的两种算法程序，所述smp处理单元中的信号识别算法能够根据输入的信号源可以选择不同的算法。
5.根据权利要求4所述的听觉编码装置，其特征在于，还包括校准器(33)，所述校准器(33)与所述dsp芯片(321)电性连接且与所述存储器(31)通讯连接，利用所述校准器(33)对所述smp处理单元的输出信号进行独立校准，然后再输出至所述声音接收端(2)。
6.根据权利要求5所述的听觉编码装置，其特征在于，所述编码器(32)能够与所述信号接收端有线连接或者无线连接，以实现对所述信号接收端的输出值的调控，所述校准器(33)通过所述信号发射端(1)控制而发出校准信号，校准信号通过所述dsp芯片(321)输出至所述信号接收端，在所述信号接收端的输出端测量输出信号与校准信号的差值，以此验证所述校准器(33)的工作状态，所述编码器(32)能够基于校准值以及存储器(31)中存储的所述dsp芯片(321)计算输出数据的基准值实现不同信号接收端获得相同的编码运算。
7.根据权利要求6所述的听觉编码装置，其特征在于，所述校准器(33)与所述存储器(31)通讯连接，能够把校准值存入所述存储器(31)，用以修订所述dsp芯片(321)计算输出数据的基准值，以此弥补不同信号接收端的性能差；
8.根据权利要求7所述的听觉编码装置，其特征在于，所述信号发射端(1)设置有应用软件(12)，所述应用软件(12)至少包括听力数据录入模块、校准数据导入模块、验配公式模块、参数修正表模块。
9.根据权利要求1-8任一项所述的听觉编码装置，其特征在于，所述信号发射端(1)为手机、电视、电脑中的一种，所述信号接收端为有线耳机或者无线耳机，所述存储器(31)包括蓝牙接收器(311)和存储单元(312)，所述存储单元(312)与所述蓝牙接收器(311)、所述dsp芯片(321)连接，所述信号发射端(1)包括与所述蓝牙接收器(311)无线通讯配合的蓝牙发射器(11)。
10.一种听觉编码方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
