带有监视功能的降噪电路制造技术

这里公开了用于头戴式耳机（100）的降噪电路（200）。在所描述的实施例中，头戴式耳机（100）包括扬声器驱动器（110）并且电路（200）包括麦克风（112），麦克风（112）被配置用于将环境声音转换成相应的电环境信号并被部署为邻近扬声器驱动器的隔膜。电路（200）还包括：有源降噪路径，其被配置用于基于相应的电环境信号提供环境声音的有源降噪；以及声音信号补偿路径，其被配置用于恢复相应的电环境信号在音域内的衰减信号，以提高环境声音的声音信号的可听性。电路（200）还包括切换装置（204、210），被布置用于将相应的电环境信号选择性地传送到有源降噪路径或声音信号补偿路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及带有监视功能的降噪电路，特别是但不限于头戴式耳机。
技术介绍
带有无源降噪的头戴式耳机通常配备有完全包围耳朵(S卩，罩耳式)耳垫，并且耳垫提供对环境噪声的无源降低或隔离。降低的程度在很大程度上取决于环境噪声的性质以及头戴式耳机的耳垫的声学特性。由于耳垫的特性，大多数无源降噪头戴式耳机衰减环境噪声的较高频率分量(约从200HZ开始及更高)，并且头戴式耳机用户仍然会听到较低频率分量。结果，这种无源头戴式耳机在某些嘈杂环境中不能提供充分或有效降噪。为解决以上问题，已在头戴式耳机中提供了有源降噪电路，并且这种电路被配置用于消除或衰减环境噪声的较低频率分量以引起更加有效的噪声衰减。理想的是，检测到环境噪声波形，并且产生幅度相等但极性相反的相同抗噪波形。噪声波形和抗噪波形的互相作用引起噪声波形的消除。本专利技术的目的在于提供带有监视功能的降噪电路，其提供了对类似的已知电路的有用备选。
技术实现思路
在本专利技术的第一个方面中，提供了一种用于头戴式耳机的带有监视功能的降噪电路，所述头戴式耳机具有至少一个扬声 器驱动器，所述电路包括麦克风,被配置用于将环境声音转换成相应的电环境信号，所述麦克风被部署为邻近扬声器驱动器的隔膜；有源降噪路径，其被配置用于基于相应的电环境信号提供环境声音的有源降噪；声音信号补偿路径，其被配置用于恢复相应的电环境信号的在音域内的衰减信号，以提高环境声音的声音信号的可听性；以及切换装置，被布置用于将相应的电环境信号选择性地传送到有源降噪路径或声音信号补偿路径。优选地，声音信号补偿路径包括声音清晰度补偿器，该声音清晰度补偿器被配置用于增强在音域内的衰减信号的频率响应。声音清晰度补偿器可以包括带通滤波器和耦合到该带通滤波器的输出端的信号放大器。可选地，声音清晰度补偿器可以包括多于一个以并联方式级联的带通滤波器。进一步可选地，声音清晰度补偿器可以包括高通滤波器。所述频率响应可取决于头戴式耳机的耳罩的构造和设计，所述频率响应在音域的200Hz 和 IKHz 之间。优选地，降噪电路还包括麦克风放大器，该麦克风放大器被布置用于放大相应的电环境信号，并且其中，切换装置被布置用于接收放大后的相应的电环境信号。有利地，有源降噪路径包括有源去噪滤波器。麦克风可被布置为面对用户。此外或者作为替代，麦克风可被布置在扬声器驱动器的各膜的前面。可想到，上述降噪电路可并入在头戴式耳机中，并且这形成本专利技术的第二个方面。附图说明下面将以示例的方式结合附图对本专利技术的实施例进行描述，其中图1是包括本专利技术的有源降噪电路的头戴式耳机100的示意图；图2是示出图1的有源降噪电路的框图，其中包括声音清晰度补偿器；图3示出图1的头戴式耳机100提供的普通无源隔离频率响应；图4是图2的声音清晰度补偿器的示意图；图5是示出图2的声音清晰度补偿器的效果的曲线图；并且图6是图4的声音清晰度补偿器的变体的示意图。具体实施例方式图1是示出头戴式耳机100的示意图，头戴式耳机100包括由头箍104连接的一对耳罩102a、102b。每个耳罩102a、102b包括罩耳式耳垫106a、106b,并且被布置成适合于围绕耳朵。每个耳罩102a、102b包括具有隔膜110的扬声器驱动器108 (为避免图中的杂舌L图1中只示出一个)。头戴式耳机100还包括带有监视功能的有源降噪电路200 (图1中未示出)，有源降噪电路200包括麦克风112。麦克风112被部署为邻近隔膜110的前面，并被布置成面对用户的耳朵。麦克风112被安置成面对用户的耳朵以便检测用户耳朵可听到的环境噪声。从扬声器驱动器108发出的音频输出可通过有源去噪电路200利用相位反转来消除，有源去噪电路200在说明书的后续部分中更为详细地描述。 麦克风112被布置在扬声器驱动器的隔膜110前面并且十分靠近扬声器驱动器的隔膜110，并且被布置成面对耳朵以便更加准确地拾取耳朵将会拾取的不期望的环境噪声。在监视模式期间，麦克风112也用于拾取期望环境声音，例如语音或话音通信。下面对本专利技术优选实施例进行更详细的描述，使得通过使用麦克风112，准确地拾取不期望的环境噪声，并且仍然令人满意地补偿了期望环境声音。图2是并入在头戴式耳机100的一个耳罩102b内的有源降噪电路200的框图。有源降噪电路200被容纳在耳罩102b的壳体内，并且包括麦克风预放大器202、第一切换装置204、抗噪消除ANC滤波器206、声音清晰度补偿器208、第二切换装置210、加法器212以及头戴式耳机放大器214。如前所述，麦克风112被布置成接收不期望的和期望的声波。麦克风112将声波转换成电能，并将其作为反馈信号提供给麦克风预放大器202，麦克风预放大器202在将信号传送给第一切换装置204之前，提升反馈信号的增益。第一切换装置204包括开关204a和两个连接端204b、204c。当开关204a与第一连接端204b接触时，这产生有源降噪路径以便增强的反馈信号传送到ANC滤波器206。当开关204a与第二连接端204c接触时，这产生声音信号补偿路径，以便增强的反馈信号被引导至声音清晰度补偿器208。ANC滤波器206被配置用于补偿无源耳垫106b在消除环境噪声低频分量方面的不足。就这一点而言，ANC滤波器206被布置成对提升后的反馈信号进行滤波和放大，以使得不期望的环境声音(即噪声)的低频分量传送到第二切换装置210。第二切换装置210可具有与第一切换装置204相同的配置，并且其包括开关210a和两个连接端210b、210c。当开关210a与第一连接端210b接触时，这将滤波后的反馈信号从ANC滤波器206传送到加法器 212。加法器212具有两个输入端212a、212b和一输出端212c,第一输入端212a被配置为正极性，而第二输入端21b被配置为负输入端。第一输入端212a连接到音频补偿器216，音频补偿器216又连接到音频源218，音频源218向耳罩102a、102b传送或者流传输音频信号，例如音乐或视频的声轨。由于在实现有源去噪的情况下，音频源218的一部分可能失真或丢失(对质量产生不利影响)，因此音频补偿器216将音频输入恢复成其原来的波形，并提供此作为加法器212的第一输入端212a的音频输入。第二输入端212b连接到第二切换装置210，并且由于其负极性，这将来自ANC滤波器206的滤波反馈信号的极性反转，以创建抗噪信号。加法器212的输出是包括音频输入和抗噪信号的组合信号，该组合输入然后被传送到头戴式耳机放大器214。头戴式耳机放大器214被布置成提升组合信号的增益以便由头戴式耳机驱动器108进行处理。收到组合信号后，头戴式耳机驱动器108将组合信号转换成音频输入和抗噪信号的声波。抗噪信号意图消除未被耳垫106a、106b衰减的、由耳朵拾取的低频噪声分量。这样，有源降噪或去噪得以实现。头戴式耳机100的用户能够在需要时(例如在用户使用头戴式耳机100的时候与另一个人进行对话时)收听环境声音是有利的。这提高了头戴式耳机100的易用性和语音(对话)可听性。第一和第二切换装置204、210用作拨动开关，以使得头戴式耳机100的用户能够选择将反馈信号传送到环境声音被阻`挡/降低的有源降噪路径，还是传送到加强环境声音(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.14 US 12/780,7201.一种带有监视功能的降噪电路，用于具有至少一个扬声器驱动器的头戴式耳机，所述电路包括麦克风，其被配置用于将环境声音转换成相应的电环境信号，所述麦克风被部署为邻近所述扬声器驱动器的隔膜；有源降噪路径，其被配置用于基于所述相应的电环境信号提供所述环境声音的有源降噪；声音信号补偿路径，其被配置用于恢复所述相应的电环境信号在音域内的衰减信号，以提高所述环境声音的声音信号的可听性；以及切换装置，其被布置用于将所述相应的电环境信号选择性地传送到所述有源降噪路径或所述声音信号补偿路径。2.根据权利要求1所述的降噪电路，其中所述声音信号补偿路径包括声音清晰度补偿器，该声音清晰度补偿器被配置用于增强所述在音域内的衰减信号的频率响应。3.根据权利要求2所述的降噪电路，其中所述声音清晰度补偿器包括带通滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志成，慧如·雷切尔·许，部·常·雷蒙德·恩，
申请(专利权)人：创新科技有限公司，
类型：
国别省市：