反馈式降噪耳机及其反馈式降噪电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种反馈式降噪耳机及其反馈式降噪电路，包括播音装置、控制器、采音传感器、加法器；所述控制器的输出端分别电连接播音装置和加法器，用于输出反向噪声给播音装置播音和给加法器运算；所述采音传感器位于耳机的耳罩或包耳内，其输出端分别连接控制器和加法器，用于拾取外部原始噪声和播音装置播放的反向噪声相消后的差值给到控制器和加法器；所述加法器的输出端连接至控制器，用于把反向噪声和所述差值相加后输入给控制器。本实用新型专利技术的反馈式降噪电路待软件人员对其中控制器编程后，可以实现迅速且效果良好的耳机降噪效果。

Feedback noise reduction earphone and its feedback noise reduction circuit

【技术实现步骤摘要】
反馈式降噪耳机及其反馈式降噪电路
本技术涉及耳机降噪，尤其涉及一种反馈式降噪耳机及其反馈式降噪电路。
技术介绍
见图1至图2，现有技术中，前馈式降噪耳机或混合(前馈+反馈)降噪耳机因其用于拾取原始噪声的参考麦克风直接暴露于环境中，风躁较大，导致耳机降噪稳定性不高。图3所示的反馈式降噪耳机，由于用于拾取残差噪声(即原始噪声和扬声器产生的反向噪声在误差麦克风处的差值)的误差麦克风位于耳机的耳罩或包耳内，故无上述风躁问题。其中，反馈式降噪耳机的原理如下：在C位，误差麦克风拾取残差噪声后输入通过模拟或者数字的方法设计反馈降噪控制器，由反馈降噪控制器简单反转残差噪声从而产生和原始噪声反向的信号给到扬声器，扬声器播放反向噪声以抵消原始噪声，实现降噪。由于只是简单反转，上述反馈式降噪耳机的降噪性能较低，因而有必要研发新型反馈式降噪耳机。
技术实现思路
本技术为改善现有技术中的不足之处，而提供一种耳机中反馈式降噪电路的硬件结构，待软件人员对其中控制器编程后，反馈式降噪电路能实现迅速且效果良好的耳机降噪效果。为此，提供一种耳机中的反馈式降噪电路，包括播音装置、控制器、采音传感器、加法器；所述控制器的输出端分别电连接播音装置和加法器，用于输出反向噪声给播音装置播音和给加法器运算；所述采音传感器位于耳机的耳罩或包耳内，其输出端分别连接控制器和加法器，用于拾取外部原始噪声和播音装置播放的反向噪声相消后的差值给到控制器和加法器；所述加法器的输出端连接至控制器，用于把反向噪声和所述差值相加后输入给控制器。进一步地，所述控制器包含有反馈降噪控制器和LMS算法控制器，具体是：反馈降噪控制器的输出端分别电连接扬声器和加法器，采音传感器的输出端分别连接LMS算法控制器和加法器，加法器的输出端分别连接反馈降噪控制器和LMS算法控制器，LMS算法控制器的输出端连接反馈降噪控制器。进一步地，所述播音装置具体是耳机中的扬声器。进一步地，所述采音传感器具体是麦克风。进一步地，还包括参考传感器，其输出端与所述控制器电连接，用于直接采集外部原始噪声给控制器。进一步地，所述参考传感器具体是麦克风。还提供一种反馈式降噪耳机，该耳机包括上述的电路。还提供一种耳机中的反馈式降噪方法，包括：用位于耳机的耳罩或包耳内的采音传感器拾取目标噪声d(n)和扬声器播放的反向噪声y(n)相消后的差值e(n)，其中目标噪声d(n)为外部原始噪声x(n)经噪声原始通道的传递函数P(z)影响后的变化噪声；将差值e(n)与反向噪声y(n)相加从而获取目标噪声d(n)的估算值d’(n)；用估算值d’(n)与权重系数Wb(n)两者之积来计算所述反向噪声y(n)；以差值e(n)和估算值d’(n)两者之积来不断修正所述权重系数Wb(n)，直至差值e(n)小于设定阈值。进一步地，以差值e(n)和估算值d’(n)两者之积为输入因子，用LMS算法对所述权重系数Wb(n)进行迭代收敛。进一步地，增设另一采音传感器来直接拾取外部原始噪声x(n)，用原始噪声x(n)与差值e(n)的比值来衡量降噪深度。进一步地，直接用估算值d’(n)与差值e(n)的比值来衡量降噪深度。进一步地，在降噪深度发生突变时发出警示来请求对权重系数Wb(n)进行人工校正。进一步地，所述降噪深度发生突变的情况具体指降噪深度超越设定极限值。还提供一种电子设备，其中，该电子设备包括：控制器；以及，被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器执行上述的方法。还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被控制器执行时，实现上述的方法。有益效果：本技术待软件人员对其中的控制器编程后，控制器能通过以e(n)和d'(n)为因子来不断迭代收敛权重系数Wb(n)，使得由d'(n)*Wb(n)计得的y(n)逐步逼近目标噪声d(n)的反向波形，最终使e(n)的值小于阈值甚至趋近为零，从而通过相消方式实现良好降噪。由于进行d'(n)的倍数收敛，故收敛准确迅速，能以较少的迭代实现精准且良好的收敛效果，使y(n)快速逼近目标噪声d(n)的反向波形。通过温度筛选电路的辅助，蓝牙芯片只用一个检测引脚，就可以得到两个温度感应装置当中温度较高/较低者的数据，达到了节约蓝牙芯片引脚资源的目的。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了现有技术中前馈式降噪耳机的降噪示意图；图2示出了现有技术中混合(前馈+反馈)降噪耳机的降噪示意图；图3示出了现有技术中反馈式降噪耳机的降噪示意图；图4示出了本技术的反馈式降噪耳机的降噪示意图；图5示出了本技术的电子设备的结构示意图；图6示出了本技术的计算机可读存储介质的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本实施例耳机中的降噪电路的仿真图如图4所示，原始噪声x(n)经噪声原始通道的传递函数P(z)影响后变为目标噪声d(n)，目标噪声d(n)与扬声器5产生的反向噪声y(n)进行相消，得到残差噪声e(n)，残差噪声e(n)被位于耳机的耳罩或包耳内的误差麦克风1采集，然后分别送入至LMS算法控制器2和加法器3中。反馈降噪控制器4用于输出反向噪声y(n)，反向噪声y(n)分别送入至扬声器5和加法器3中，其中扬声器5用反向噪声y(n)进行播音，加法器3将反向噪声y(n)与残差噪声e(n)进行相加，从而模拟出目标噪声d(n)的估算值d’(n)，估算值d’(n)被分别送入至LMS算法控制器2和反馈降噪控制器4中。由于此处的估算值d’(n)是模拟产生，故可避免如图1设置参考麦克风来采集目标噪声d(n)，因此也就避免了风躁问题。LMS算法控制器2获得残差噪声e(n)及估算值d’(n)后，用其内置的LMS算法(即最小均方算法)，以下述迭代公式(1)计得Wb(n)：Wb(n)＝Wb(n-1)+u*e(n)*d'(n)(1)式中，Wb(n)为反馈降噪控制器4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.耳机中的反馈式降噪电路，其特征在于：/n包括播音装置、控制器、采音传感器、加法器；/n所述控制器的输出端分别电连接播音装置和加法器，用于输出反向噪声给播音装置播音和给加法器运算；/n所述采音传感器位于耳机的耳罩或包耳内，其输出端分别连接控制器和加法器，用于拾取外部原始噪声和播音装置播放的反向噪声相消后的差值给到控制器和加法器；/n所述加法器的输出端连接至控制器，用于把反向噪声和所述差值相加后输入给控制器。/n

【技术特征摘要】
1.耳机中的反馈式降噪电路，其特征在于：
包括播音装置、控制器、采音传感器、加法器；
所述控制器的输出端分别电连接播音装置和加法器，用于输出反向噪声给播音装置播音和给加法器运算；
所述采音传感器位于耳机的耳罩或包耳内，其输出端分别连接控制器和加法器，用于拾取外部原始噪声和播音装置播放的反向噪声相消后的差值给到控制器和加法器；
所述加法器的输出端连接至控制器，用于把反向噪声和所述差值相加后输入给控制器。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制器包含有反馈降噪控制器和LMS算法控制器，具体是：
反馈降噪控制器的输出端分别电连接扬声器和加法器，采音传感器的输出端分别连接LMS算...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡中骥，钟鑫，张鑫，
申请(专利权)人：佳禾智能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44