電子音頻信號(hào)和被電耦合 至音頻回放信號(hào)路徑的信號(hào)輸入，經(jīng)由耳杯以內(nèi)的體積被聲耦合至聲體積并且被電耦合至 前饋和反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑和音頻回放信號(hào)路徑的輸出換能器，以及被配置為應(yīng)用 濾波器和控制前饋和反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑兩者的增益的信號(hào)處理器。該信號(hào)處理器 被配置為在提供環(huán)境聲音的有效消除的第一操作模式向前饋信號(hào)路徑應(yīng)用第一前饋濾波 器并且向反饋信號(hào)路徑應(yīng)用第一反饋濾波器，在提供具有環(huán)境自然度的環(huán)境聲音的主動(dòng)透 聽(tīng)的第二操作模式期間向前饋信號(hào)路徑應(yīng)用第二前饋濾波器，并且在第一和第二操作模式 兩者期間經(jīng)由音頻回放信號(hào)路徑向輸出換能器提供輸入電子音頻信號(hào)。
[0017] 各個(gè)實(shí)施方式可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)。在第一操作模式期間由于在耳機(jī)中 存在的外部噪聲導(dǎo)致的在耳朵處的殘留聲音可以比在第二操作模式期間由于在耳機(jī)中存 在的相同的外部噪聲導(dǎo)致的在耳朵處的殘留噪聲小12dBA。耳機(jī)的再現(xiàn)輸入音頻信號(hào)的總 音頻水平在第一和第二操作模式兩者中可以是相同的。耳機(jī)的頻率響應(yīng)在第一和第二操作 模式兩者中可以是相同的，并且信號(hào)處理器可以被配置為改變?cè)诘谝缓偷诙僮髂Ｊ街g 的被應(yīng)用至音頻回放信號(hào)路徑的增益。信號(hào)處理器可以被配置為：相對(duì)于在第一操作模式 期間被應(yīng)用至音頻回放信號(hào)路徑的增益，減小在第二操作模式期間被應(yīng)用至音頻回放信號(hào) 路徑的增益。信號(hào)處理器可以被配置為：相對(duì)于在第一操作模式期間被應(yīng)用至音頻回放信 號(hào)路徑的增益，增大在第二操作模式期間被應(yīng)用至音頻回放信號(hào)路徑的增益。
[0018] 耳機(jī)可以包括用戶輸入，使得信號(hào)處理器被配置為在提供具有環(huán)境自然度的環(huán)境 聲音的主動(dòng)透聽(tīng)的第三操作模式期間向前饋信號(hào)路徑應(yīng)用第二前饋濾波器，在第三操作模 式期間不經(jīng)由音頻回放信號(hào)路徑提供輸入電子音頻信號(hào)至輸出換能器，并且根據(jù)在第一操 作模式期間接收到來(lái)自用戶輸入的信號(hào)，轉(zhuǎn)換至第二操作模式或者第三操作模式中所選擇 的一個(gè)。是否轉(zhuǎn)換至第二操作模式或第三操作模式的選擇可以基于信號(hào)從用戶輸入被接收 的持續(xù)時(shí)間。是否轉(zhuǎn)換至第二操作模式或第三操作模式的選擇可以基于耳機(jī)的預(yù)確定的配 置設(shè)置。耳機(jī)的預(yù)確定的配置設(shè)置可以由開(kāi)關(guān)的位置而確定。耳機(jī)的預(yù)確定的配置設(shè)置可 以由被耳機(jī)從計(jì)算設(shè)備接收到的指令而確定。根據(jù)進(jìn)入第三處理模式，信號(hào)處理器可以被 配置為通過(guò)向輸入電子音頻信號(hào)的源傳輸命令以暫停多媒體源的回放而停止提供輸入電 子音頻信號(hào)。
[0019] 音頻回放信號(hào)路徑和輸出換能器可以在沒(méi)有功率被應(yīng)用至所述信號(hào)處理器時(shí)是 操作的。信號(hào)處理器還可以被配置為根據(jù)信號(hào)處理器的激活而斷開(kāi)音頻回放信號(hào)路徑與輸 出換能器的連接，并且在時(shí)延之后經(jīng)由被信號(hào)處理器應(yīng)用的濾波器將音頻回放信號(hào)路徑重 新連接至輸出換能器。信號(hào)處理器還可以被配置為根據(jù)信號(hào)處理器的激活而最初維持音頻 回放信號(hào)路徑至輸出換能器，并且在時(shí)延之后，斷開(kāi)音頻回放信號(hào)路徑與輸出換能器的連 接并且經(jīng)由被信號(hào)處理器應(yīng)用的濾波器同時(shí)將音頻回放信號(hào)路徑連接至輸出換能器。當(dāng)信 號(hào)處理器不活動(dòng)時(shí)耳機(jī)再現(xiàn)輸入音頻信號(hào)的總音頻響應(yīng)可以被第一響應(yīng)特征化，并且信號(hào) 處理器可以被配置為在時(shí)延之后應(yīng)用導(dǎo)致耳機(jī)再現(xiàn)輸入音頻信號(hào)的總音頻響應(yīng)保持與第 一響應(yīng)相同的均衡濾波器，并且在第二時(shí)延之后，應(yīng)用導(dǎo)致與第一響應(yīng)不同的總音頻響應(yīng) 的第二均衡濾波器。
[0020] 通常，在一個(gè)方面，主動(dòng)噪聲降低耳機(jī)具有主動(dòng)噪聲消除模式和主動(dòng)透聽(tīng)模式，并 且耳機(jī)基于檢測(cè)到用戶觸摸所述耳機(jī)的殼體而在主動(dòng)噪聲消除模式與主動(dòng)透聽(tīng)模式之間 改變。通常，在另一方面，主動(dòng)噪聲降低耳機(jī)具有主動(dòng)噪聲消除模式和主動(dòng)透聽(tīng)模式，并且 耳機(jī)基于從外部設(shè)備接收到命令信號(hào)而在主動(dòng)噪聲消除模式與主動(dòng)透聽(tīng)模式之間改變。
[0021] 各個(gè)實(shí)施方式可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)。光學(xué)檢測(cè)器可以被用于接收命令信 號(hào)。射頻接收器可以被用于接收命令信號(hào)。命令信號(hào)可以包括音頻信號(hào)。耳機(jī)可以被配置 為通過(guò)整合在耳機(jī)中的麥克風(fēng)接收命令信號(hào)。耳機(jī)可以被配置為通過(guò)用于接收輸入電子音 頻信號(hào)的耳機(jī)的信號(hào)輸入而接收命令信號(hào)。
[0022] 通常，在一個(gè)方面，主動(dòng)噪聲降低耳機(jī)包括被配置為耦合至佩戴者的耳朵以定義 包括佩戴者的耳道以內(nèi)的空氣的體積以及耳杯以內(nèi)的體積的聲體積的耳杯，聲耦合至外部 環(huán)境并且電耦合至前饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑的前饋麥克風(fēng)，被聲耦合至聲體積并且被電 耦合至反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑的反饋麥克風(fēng)，經(jīng)由耳杯以內(nèi)的體積被聲耦合至聲體積 并且被電耦合至前饋和反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑兩者的輸出換能器，以及被配置為應(yīng)用 濾波器和控制前饋和反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑兩者的增益的信號(hào)處理器。信號(hào)處理器被 配置為在提供環(huán)境聲音的有效消除的第一操作模式中以及在提供環(huán)境聲音的主動(dòng)透聽(tīng)的 第二操作模式中操作耳機(jī)，并且基于來(lái)自前饋麥克風(fēng)和反饋麥克風(fēng)的信號(hào)的比較在第一和 第二操作模式之間改變。
[0023] 各個(gè)實(shí)施方式可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)。信號(hào)處理器可以被配置為當(dāng)來(lái)自前 饋麥克風(fēng)和反饋麥克風(fēng)的信號(hào)的比較指示耳機(jī)的用戶正在說(shuō)話時(shí)從第一操作模式改變至 第二操作模式。信號(hào)處理器可以被配置為在來(lái)自前饋麥克風(fēng)和反饋麥克風(fēng)的信號(hào)不再指示 耳機(jī)的用戶正在說(shuō)話的預(yù)定的時(shí)間量之后從第二操作模式改變至第一操作模式。信號(hào)處理 器可以被配置為當(dāng)來(lái)自反饋麥克風(fēng)的信號(hào)在與由閉塞作用放大的人類語(yǔ)音的部分相一致 的頻率帶以內(nèi)與來(lái)自前饋麥克風(fēng)的信號(hào)相關(guān)并且在指示用戶正在說(shuō)話的閾值水平之上時(shí)， 從第一操作模式改變至第二操作模式。
[0024] 通常，在一個(gè)方面，主動(dòng)噪聲降低耳機(jī)具有主動(dòng)噪聲消除模式和主動(dòng)透聽(tīng)模式，并 且包括當(dāng)耳機(jī)處于主動(dòng)透聽(tīng)模式時(shí)被激活的指示器，該指示器僅從耳機(jī)的正面在有限的觀 看角度是可見(jiàn)的。通常，在另一方面，主動(dòng)噪聲降低耳機(jī)包括被配置為耦合至佩戴者的耳朵 以定義包括佩戴者的耳道以內(nèi)的空氣的體積以及耳杯以內(nèi)的體積的聲體積的耳杯，聲耦合 至外部環(huán)境并且電耦合至前饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑的前饋麥克風(fēng)，被聲耦合至聲體積并 且被電耦合至反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑的反饋麥克風(fēng)，經(jīng)由耳杯以內(nèi)的體積被聲耦合至 聲體積并且被電耦合至前饋和反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑兩者的輸出換能器，以及被配置 為應(yīng)用濾波器和控制前饋和反饋主動(dòng)噪聲消除信號(hào)路徑兩者的增益的信號(hào)處理器。信號(hào)處 理器被配置為在提供環(huán)境聲音的有效消除的第一操作模式和在提供環(huán)境聲音的主動(dòng)透聽(tīng) 的第二操作模式操作耳機(jī)。在第二操作模式期間，信號(hào)處理器被配置為檢測(cè)在前饋主動(dòng)噪 聲消除信號(hào)路徑中的高頻信號(hào)超過(guò)指示輸出換能器到前饋麥克風(fēng)的異常高的聲耦合的閾 值水平，響應(yīng)于該檢測(cè)而向前饋信號(hào)路徑應(yīng)用壓縮限幅器，并且一旦高頻信號(hào)不再于高于 閾值的水平處被檢測(cè)到，則從前饋信號(hào)路徑移除壓縮限幅器。
[0025] 通常，在一個(gè)方面，主動(dòng)噪聲降低耳機(jī)具有噪聲消除模式和主動(dòng)透聽(tīng)模式，并且包 括右前饋麥克風(fēng)、左前饋麥克風(fēng)和用于從所述右和左前饋麥克風(fēng)提供至外部設(shè)備的信號(hào)輸 出。通常，在另一方面，用于提供雙耳遙現(xiàn)的系統(tǒng)包括第一通信設(shè)備和能夠從第一通信設(shè)備 接收信號(hào)的第二通信設(shè)備，具有主動(dòng)噪聲消除模式和主動(dòng)透聽(tīng)模式的第一組主動(dòng)噪聲降低 耳機(jī)被耦合至第一通信設(shè)備并且被配置為提供第一左和第一右前饋麥克風(fēng)信號(hào)至第一通 信設(shè)備，并且具有主動(dòng)噪聲消除模式的第二組主動(dòng)噪聲降低耳機(jī)被耦合至第二通信設(shè)備。 第一通信設(shè)備被配置為向第二通信設(shè)備傳輸?shù)谝蛔蠛陀仪梆侞溈孙L(fēng)信號(hào)。第二通信設(shè)備被 配置為提供第一左和右前饋麥克風(fēng)信號(hào)至第二組耳機(jī)。第二組耳機(jī)被配置為當(dāng)再現(xiàn)第一左 和第一右前饋麥克風(fēng)信號(hào)時(shí)激活它們的噪聲消除模式使得第二組耳機(jī)的用戶聽(tīng)見(jiàn)來(lái)自第 一組耳機(jī)的環(huán)境的環(huán)境噪聲，并且對(duì)第一左和第一右前饋麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行濾波使得第二組 耳機(jī)的用戶聽(tīng)見(jiàn)來(lái)自具有環(huán)境自然度的第一組耳機(jī)的環(huán)境噪聲。
[0026] 各個(gè)實(shí)施方式可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)。第二組耳機(jī)可以被配置處于第一操 作模式以提供第一右前饋麥克風(fēng)信號(hào)至第二組耳機(jī)的左耳杯，并且提供第一左前饋麥克風(fēng) 信號(hào)至第二組耳機(jī)的右耳杯。第二組耳機(jī)可以被配置處于第二操作模式以提供第一右前饋 麥克風(fēng)信號(hào)至第二組耳機(jī)的右耳杯，并且提供第一左前饋麥克風(fēng)信號(hào)至第二組耳機(jī)的左耳 杯。第一和第二通信設(shè)備還可以被配置為提供它們的用戶之間的視覺(jué)通信，并且所述第二 組耳機(jī)可以被配置為當(dāng)視覺(jué)通信活動(dòng)時(shí)在第一操作模式操作，并且當(dāng)視覺(jué)通信不活動(dòng)時(shí)在 第二操作模式操作。第一通信設(shè)備可以被配置為記錄第一左和第一右前饋麥克風(fēng)信號(hào)。第 二組耳機(jī)可以具有主動(dòng)透聽(tīng)模式，并且被配置為向第二通信設(shè)備提供第二左和第二右前饋 麥克風(fēng)信號(hào)，其中第二通信設(shè)備被配置為向第一通信設(shè)備傳輸?shù)诙蠛偷诙仪梆侞溈孙L(fēng) 信號(hào)，該第一通信設(shè)備被配置為向第一組耳機(jī)提供第二左和第二右前饋麥克風(fēng)信號(hào)，并且 第一組耳機(jī)被配置為當(dāng)再現(xiàn)第二左和第二右前饋麥克風(fēng)信號(hào)時(shí)激活它們的噪聲消除模式， 使得第一組耳機(jī)的用戶聽(tīng)見(jiàn)在第二組耳機(jī)的環(huán)境中的環(huán)境噪聲并且對(duì)第二左和第二右前 饋麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行濾波，使得第一組耳機(jī)的用戶聽(tīng)見(jiàn)來(lái)自具有環(huán)境自然度的第二組耳機(jī)的 環(huán)境噪聲。第一和第二通信設(shè)備可以被配置為協(xié)調(diào)第一和第二組耳機(jī)的操作模式，使得兩 個(gè)組的耳機(jī)的用戶通過(guò)將第一和第二組耳機(jī)中所選擇的一組耳機(jī)置于其主動(dòng)透聽(tīng)模式，并 且將另一組耳機(jī)置于其噪聲消除模式同時(shí)復(fù)制來(lái)自所選擇組的耳機(jī)的前饋麥克風(fēng)信號(hào)，而 聽(tīng)見(jiàn)第一和第二組耳機(jī)中所選擇的一組耳機(jī)的環(huán)境中的環(huán)境噪聲。
[0027] 優(yōu)點(diǎn)包括在耳機(jī)中提供環(huán)境和自身自然度，允許用戶在主動(dòng)透聽(tīng)模式期間享受音 頻內(nèi)容，減小耳機(jī)的閉塞效應(yīng)，并且提供雙耳遙現(xiàn)。
[0028] 從說(shuō)明書(shū)中以及從權(quán)利要求書(shū)中，其它特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1示出了主動(dòng)噪聲降低（ANR)耳機(jī)的示意圖。
[0030] 圖2A至2C示出了通過(guò)ANR耳機(jī)的信號(hào)路徑。
[0031] 圖3、6和8示出了具有主動(dòng)透聽(tīng)能力的ANR耳機(jī)的框圖。
[0032] 圖4示出了從人類喉嚨到內(nèi)耳的聲信號(hào)路徑的示意圖。
[0033] 圖5A示出了閉塞效應(yīng)量級(jí)的圖表。
[0034] 圖5B不出了噪聲降低電路的插入損耗的圖表。
[0035] 圖7不出了麥克風(fēng)殼體的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 圖1示出了典型的主動(dòng)噪聲降低（ANR)耳機(jī)系統(tǒng)10。單個(gè)聽(tīng)筒100被示出；大多 數(shù)系統(tǒng)包括一對(duì)聽(tīng)筒。耳杯102包括輸出換能器或揚(yáng)聲器104,反饋麥克風(fēng)106 (也被稱為系 統(tǒng)麥克風(fēng)）以及前饋麥克風(fēng)108。揚(yáng)聲器102將耳杯分為前體積110和后體積112。系統(tǒng)麥 克風(fēng)106通常位于前體積110中，其通過(guò)襯墊114被耦合至用戶的耳朵。ANR耳機(jī)的前體積 的配置的方面在美國(guó)專利6, 597, 792中進(jìn)行了描述，通過(guò)引用的方式結(jié)合到本文。在一些 示例中，后體積112通過(guò)一個(gè)或多個(gè)端口 116被耦合至外部環(huán)境，如在美國(guó)專利6, 831，984 中描述的，通過(guò)引用結(jié)合到本文。前饋麥克風(fēng)108被容納在耳杯102的外部，并且可以如美 國(guó)專利申請(qǐng)2011/0044465中描述的被包圍，通過(guò)引用結(jié)合到本文。在一些示例中，使用了 多個(gè)前饋麥克風(fēng)，并且它們的信號(hào)被結(jié)合或被單獨(dú)使用。本文對(duì)前饋麥克風(fēng)的引用包括具 有多個(gè)前饋麥克風(fēng)的設(shè)計(jì)。
[0037] 麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器全都被耦合至ANR電路118。ANR電路可以從通信麥克風(fēng)120或 音頻源122接收附加的輸入。在數(shù)字ANR電路的情況下，例如在美國(guó)專利8, 073, 150中描 述的，通過(guò)引用結(jié)合到本文，用于ANR電路的軟件或配置參數(shù)可以從存儲(chǔ)裝置124中獲得。 ANR系統(tǒng)由功率源126供電，該功率源例如可以是電池、音頻源122的部分或者通信系統(tǒng)。 在一些示例中，ANR電路118、存儲(chǔ)裝置124、功率源126、外部麥克風(fēng)120和音頻源122中的 一個(gè)或多個(gè)被置于耳杯102的內(nèi)部或被附接至耳杯102,或者當(dāng)提供兩個(gè)聽(tīng)筒100時(shí)在兩個(gè) 耳杯之間分配。在一些示例中，諸如ANR電路之類的一些部件在聽(tīng)筒之間被復(fù)制，而諸如功 率源之類的其它部件被置于僅僅一個(gè)聽(tīng)筒中，如美國(guó)專利7, 412, 070中描述的，通過(guò)引用 結(jié)合到本文。待由ANR耳機(jī)系統(tǒng)消除的外部噪聲被表示為聲噪聲源128。
[0038] 當(dāng)反饋ANR電路和前饋ANR電路兩者在相同的耳機(jī)中被提供時(shí)，它們通常被調(diào)諧 以在不