確地聽見他自己的嗓音的音量 使得他正確地控制該音量。在耳機(jī)中播放音樂的情況下導(dǎo)致用戶過于響地講話,當(dāng)切換至 透聽模式時(shí)減弱音樂還可幫助用戶正確地聽見他自己的嗓音并控制其音量。
[0096] 在主動(dòng)誘聽期間保持娛樂音頻
[0097] 提供直接透講或通過減弱ANR電路的被動(dòng)監(jiān)聽的耳機(jī)并且或者再現(xiàn)外部聲音或 者允許外部聲音被動(dòng)地移動(dòng)經(jīng)過耳機(jī)的耳機(jī)還減弱它們可正在再現(xiàn)的諸如音樂之類的任 何輸入音頻。在以上所述的系統(tǒng)中,主動(dòng)噪聲降低和主動(dòng)透聽可以被獨(dú)立地提供再現(xiàn)娛樂 音頻。圖8示出了像在圖3和圖5中的框圖,其被修改為也示出音頻輸入信號(hào)路徑。處于 清楚的目的,并不示出外部噪聲和相關(guān)的聲信號(hào)。在圖8的示例中,音頻輸入源800被連接 至信號(hào)處理器,被均衡信號(hào)濾波器KJi波,并且與待被遞送至輸出換能器104的反饋和前 饋信號(hào)路徑結(jié)合。在源800與信號(hào)處理器之間的連接可以是通過在耳杯上或其它地方上的 連接件的有線連接,或者它可以是無線連接,使用諸如'蓋牙顆、Wi-Fi或?qū)S蠷F或IR通 信之類的任何可用的無線接口。
[0098] 針對(duì)輸入音頻提供單獨(dú)的路徑允許耳機(jī)被配置為調(diào)節(jié)主動(dòng)ANR以提供主動(dòng)透聽, 但同時(shí)間保持播放娛樂音頻。在一些減小的音量或保持在全音量處可以播放輸入音頻。這 使得用戶與彼此相互作用,諸如空中乘務(wù)員,而不錯(cuò)失他們正在收聽的諸如電影的對(duì)白之 類的無論什么。附加地,其使得用戶收聽音樂而不從他們的環(huán)境隔離開,如果那樣是他們所 期望的。這使得用戶佩戴耳機(jī)以用于背景收聽,同時(shí)維持情景感知并且保持與它們的環(huán)境 連接。情景感知是有價(jià)值的,例如,在城市設(shè)置中某人在街上走時(shí)希望意識(shí)到他們周圍的人 和交通但例如可能希望收聽音樂以增強(qiáng)他們的情緒或者收聽播客(podcasts)或無線電以 獲取信息。他們可能甚至佩戴耳機(jī)以發(fā)出"請(qǐng)勿打擾"的社交信號(hào),同時(shí)實(shí)際上希望清楚他 們周圍正在發(fā)生什么。即使情景感知沒有價(jià)值,例如,用戶正在沒有其它干擾的家中收聽音 樂,一些用戶可能希望清楚環(huán)境,并且不具有即使被動(dòng)耳機(jī)通常也提供的隔離。保持主動(dòng)的 透聽同時(shí)收聽音樂提供了該體驗(yàn)。
[0099] 前饋和輸入音頻信號(hào)路徑濾波器的特性將影響主動(dòng)透聽如何與輸入音頻信號(hào)的 再現(xiàn)相互作用以產(chǎn)生總系統(tǒng)響應(yīng)。在一些示例中,系統(tǒng)被調(diào)諧使得總音頻響應(yīng)在噪聲消除 模式與主動(dòng)透聽模式兩者中是相同的。即,由輸入音頻信號(hào)再現(xiàn)的聲音在兩種模式中聽起 來相同。如果K cin^ K fb,那么Keq通過在倒靈敏度從I-G dsKfb改變到I - G ^Kcin而必須在兩種 模式中不同。在一些示例中,頻率響應(yīng)被保持為相同,但被應(yīng)用至輸入音頻和前饋路徑的增 益被修改。在一個(gè)示例中,K eq的增益在主動(dòng)透聽模式期間被減小,使得輸入音頻的輸出音 量被減小。這可以具有保持總輸出音量在輸入音頻是唯一聽得見的主動(dòng)噪聲消除模式與輸 入音頻與環(huán)境噪聲結(jié)合的透聽模式之間是恒定的。
[0100] 在另一個(gè)示例中,Keq的增益在主動(dòng)透聽模式期間被增大,使得輸入音頻的輸出音 量被增大。提高輸入音頻信號(hào)的音量減小了環(huán)境噪聲在主動(dòng)透聽期間被插入的環(huán)境噪聲遮 蔽輸入音頻信號(hào)的程度。這可以具有通過將輸入音頻信號(hào)保持為比背景噪聲大聲而保留輸 入音頻信號(hào)的可理解性的效果,其當(dāng)然在主動(dòng)透聽模式期間增大。當(dāng)然,如果期望的是在主 動(dòng)透聽模式期間減弱輸入音頻,這可以通過簡(jiǎn)單地設(shè)定Kq的增益至零或者通過關(guān)閉輸入 音頻信號(hào)路徑(在一些實(shí)施方式中這可以是相同的事)而被完成。
[0101] 通過單獨(dú)的信號(hào)路徑提供ANR和音頻回放也允許音頻回放即使在ANR電路完全不 被供電時(shí)也被維持,完全不被供電或者是因?yàn)橛脩粢呀?jīng)關(guān)閉它或者是因?yàn)楣β使?yīng)不可用 或者被耗盡。在一些示例中,在被動(dòng)電路中實(shí)施的具有不同的均衡濾波器K np的第二音頻路 徑被用來向輸出換能器遞送輸入音頻信號(hào),繞過信號(hào)處理器。被動(dòng)濾波器Knp可以被設(shè)計(jì)為 盡可能接近地再現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)被供電時(shí)經(jīng)歷的系統(tǒng)響應(yīng)而不過度地妥協(xié)敏感度。當(dāng)這樣的電路 可用時(shí),信號(hào)處理器或其它主動(dòng)電子器件在主動(dòng)系統(tǒng)被供電時(shí)將斷開被動(dòng)路徑的連接并且 利用主動(dòng)輸入信號(hào)路徑替換它。在一些示例中,由于主動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)在正在操作的到用戶的信 號(hào),系統(tǒng)可以被配置為延遲輸入信號(hào)路徑的重新連接。主動(dòng)系統(tǒng)還可以根據(jù)接通功率淡入 輸入音頻信號(hào),既作為正在操作的到用戶的信號(hào)也作為提供更加平緩的轉(zhuǎn)變??商娲?,主 動(dòng)系統(tǒng)可以被配置為做出從被動(dòng)到主動(dòng)音頻的盡可能平緩的轉(zhuǎn)變而不跌落音頻信號(hào)。這可 以通過以下而被完成:保持被動(dòng)信號(hào)路徑直到主動(dòng)系統(tǒng)準(zhǔn)備好接管,應(yīng)用濾波器的集成以 將主動(dòng)信號(hào)路徑與被動(dòng)路徑匹配,從被動(dòng)路徑切換至主動(dòng)路徑,并且隨后淡入期望的主動(dòng) Iq濾波器。
[0102] 當(dāng)主動(dòng)透聽和音頻再現(xiàn)同時(shí)可用時(shí),用戶界面變得比在典型的ANR耳機(jī)中的更加 復(fù)雜。在一個(gè)示例中,音頻在主動(dòng)透聽期間在默認(rèn)情況下被保持,并且被按壓以在噪聲降低 與透聽模式之間切換的順時(shí)開關(guān)被保持以當(dāng)激活透聽時(shí)附加地減弱音頻。在另一示例中, 是否在進(jìn)入透聽時(shí)減弱音頻的選擇是耳機(jī)根據(jù)用戶的喜好被配置的設(shè)置。在另一示例中, 當(dāng)主動(dòng)透聽被使能時(shí),被配置為控制諸如智能電話之類的回放設(shè)備的耳機(jī)可以向設(shè)備發(fā)送 信號(hào)以暫停音頻回放以取代減弱耳機(jī)內(nèi)的音頻。在相同的示例中,這樣的耳機(jī)可以被配置 為無論何時(shí)音樂被暫停而激活主動(dòng)透聽模式。
[0103] 其它的用戶界而考虎
[0104] 通常,具有主動(dòng)透聽特征的耳機(jī)將包括一些用戶控制以用于激活諸如按鈕或開關(guān) 之類的特征。在一些示例中,該用戶界面可以采用更加復(fù)雜的界面的形式,諸如耳杯中的加 速度計(jì)或者電容傳感器,其檢測(cè)用戶何時(shí)以被解釋為要求主動(dòng)透聽模式的特定方式接觸耳 杯。在一些情況下,提供了附加的控制。針對(duì)除了用戶以外的某人可能需要激活透聽模式 的情況,諸如空中乘務(wù)員需要乘客的注意或者老師需要學(xué)生的注意,外部遠(yuǎn)程控制可以是 期望的。這可以利用任何常規(guī)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)被實(shí)施,但由于這種設(shè)備的可能的使用情況 存在一些考慮。
[0105] 在飛行器中,將假設(shè)多個(gè)乘客正在佩戴兼容的耳機(jī),但并未將他們對(duì)這些產(chǎn)品的 選擇與彼此或者航空公司協(xié)調(diào),使得空中乘務(wù)員將不具有需要用來特定哪個(gè)耳機(jī)要激活其 透聽模式的諸如獨(dú)特的設(shè)備ID之類的信息。在該情況下,可能期望的是提供諸如具有窄光 線的紅外線控制之類的視線遠(yuǎn)程控制,其必須被直接瞄準(zhǔn)在耳機(jī)的給定集合以激活它們的 透聽模式。然而,在另一情況下,諸如在預(yù)飛行公告期間或者在緊急情況中,機(jī)組人員可能 需要激活在所有兼容的耳機(jī)上的透聽。針對(duì)該情況,多個(gè)寬光線紅外發(fā)射器可被置于整個(gè) 飛行器,被定位為確保每個(gè)座位均被覆蓋。適用于飛行器使用情形的遠(yuǎn)程遙控的另一源是 疊加控制在音頻輸入線上的信號(hào)。在該方式中,被插入到飛行器的娛樂音頻的耳機(jī)的任何 集合可以被提供信號(hào),并且這可以提供廣播和座位特定的信號(hào)提供裝置兩者。在教室、軍事 或商業(yè)環(huán)境中,另一方面,可能的情況是所有耳機(jī)被購(gòu)買或者至少通過單一實(shí)體被協(xié)調(diào),所 以獨(dú)特的設(shè)備識(shí)別器可以是可用的,并且諸如無線電之類的遠(yuǎn)程控制的廣播類型可以被用 來在個(gè)人特定的耳機(jī)處打開及關(guān)閉主動(dòng)透聽。
[0106] 具有主動(dòng)電路的耳機(jī)通常包括它們狀態(tài)的可見指示,通常是簡(jiǎn)單的開/關(guān)光。當(dāng) 提供主動(dòng)透聽時(shí),附加的指示器是有利的。在最簡(jiǎn)單的水平,第二光可以向用戶指示主動(dòng)透 聽模式是活動(dòng)的。針對(duì)用戶可能使用主動(dòng)透聽模式以與諸如機(jī)組人員或辦公室環(huán)境中的同 事之類的其它人通信的情況,附加的指示器可能是有價(jià)值的。在一些示例中,對(duì)其它人可見 的光在ANR活動(dòng)單主動(dòng)透聽不活動(dòng)時(shí)照明為紅色,并且當(dāng)主動(dòng)透聽時(shí)活動(dòng)的時(shí)該光改變至 綠色,向其它人指示他們現(xiàn)在可以對(duì)耳機(jī)的用戶講話。在一些示例中,指示器光被結(jié)構(gòu)化使 得其僅從諸如用戶的直接前方之類的窄范圍的角度可見,使得僅有實(shí)際上面對(duì)用戶的某人 將知道他們的耳機(jī)所處的狀態(tài)。這允許佩戴者仍然使用耳機(jī),所以向他們并不正在面對(duì)的 其它人社交地發(fā)送"請(qǐng)勿打擾"的信號(hào)。
[0107] 在講話時(shí)的自動(dòng)誘聽
[0108] 在一些示例中,反饋系統(tǒng)也被用來自動(dòng)地打開主動(dòng)透聽。當(dāng)用戶開始講話時(shí),如以 上所述,在他耳道內(nèi)部的低頻壓力變化的幅度通過經(jīng)過軟組織從喉嚨到耳道移動(dòng)的聲壓而 被增大。反饋麥克風(fēng)將檢測(cè)該增大。除了消除作為發(fā)生的閉塞效應(yīng)補(bǔ)償?shù)囊徊糠值脑龃蟮?壓力之外,系統(tǒng)還可以使用壓力幅度中的該增大以識(shí)別用戶正在講話,并因此打開全主動(dòng) 透聽模式以提供用戶的嗓音的自身自然度。對(duì)反饋麥克風(fēng)信號(hào)的帶通濾波器,或者在反饋 和前饋麥克風(fēng)信號(hào)之間的相關(guān)性可以被用來確信主動(dòng)透聽僅響應(yīng)于嗓音而不響應(yīng)諸如血 流或身體移動(dòng)之類的其它內(nèi)部壓力源而被打開。當(dāng)用戶正在講話時(shí),前饋和反饋麥克風(fēng)兩 者將檢測(cè)用戶的嗓音。前饋麥克風(fēng)將檢測(cè)用戶的嗓音的空氣傳導(dǎo)的部分,其可覆蓋人類語(yǔ) 音的整個(gè)頻率范圍,同時(shí)反饋麥克風(fēng)將檢測(cè)傳輸通過頭部的語(yǔ)音的該部分,其碰巧被閉塞 效應(yīng)所放大。這些信號(hào)的包絡(luò)因此將在用戶正在講話時(shí)由閉塞效應(yīng)所放大的帶以內(nèi)被關(guān) 聯(lián)。如果另一人正在接近用戶講話,前饋麥克風(fēng)可以檢測(cè)到與當(dāng)用戶正在講話的那些相似 的信號(hào),同時(shí)反饋麥克風(fēng)檢測(cè)到該語(yǔ)音的任何殘留的聲音將在音量上顯著更低。通過檢查 針對(duì)與用戶講話一致的值的信號(hào)的相關(guān)性和音量,耳機(jī)可以確定用戶何時(shí)正在講話,并且 相應(yīng)地激活主動(dòng)透聽系統(tǒng)。
[0109] 除了允許用戶自然地聽見他自己的嗓音之外,主動(dòng)透聽特征的自動(dòng)激活也允許用 戶聽見他正在朝任何人講話的響應(yīng)。在這樣的示例中,在用戶停止講話之后,透聽模式可以 被保持一些時(shí)間量。
[0110] 當(dāng)耳機(jī)被連接至諸如不提供側(cè)音(即用戶自己的嗓音在近端輸出上的再現(xiàn))的無 線電話之類的通信設(shè)備時(shí)自動(dòng)主動(dòng)透聽模式也是有利的。通過在用戶正在講話時(shí)或者在耳 機(jī)電子地檢測(cè)到呼叫正在進(jìn)行時(shí)打開透聽,用戶自然地聽見他自己的嗓音并且將以合適的 音量向電話中講話。如果通信麥克風(fēng)是相同耳機(jī)的一部分,在麥克風(fēng)信號(hào)與反饋麥克風(fēng)信 號(hào)之間的相關(guān)性可以被用來進(jìn)一步確認(rèn)用戶正在講話。
[0111] 穩(wěn)宙度保護(hù)
[0112] 主動(dòng)透聽特征具有在ANR耳機(jī)中引入新的失效模式的潛力。如果輸出換能器以比 在普通操作下應(yīng)當(dāng)存在的更大的程度被聲耦合至前饋麥克風(fēng),正反饋回路可以被創(chuàng)建,導(dǎo) 致高頻振鈴,其對(duì)于用戶可能是不悅的或使人不愉快的。例如,當(dāng)使用具有端接或開放至環(huán) 境的后腔的耳機(jī)時(shí)如果用戶將手罩在耳朵上,或者當(dāng)主動(dòng)透聽系統(tǒng)被激活時(shí)如果耳機(jī)從頭 部移去,使得從輸出換能器的前面自由空間耦合至前饋麥克風(fēng),這可能發(fā)生。
[0113] 該風(fēng)險(xiǎn)可以通過在前饋信號(hào)路徑中檢測(cè)到高頻信號(hào),并且如果那些信號(hào)超出指示 存在這樣的正反饋回路的音量或幅度閾值則激活壓縮限幅器而被減弱。一旦反饋被排除, 限幅器可以被撤銷。在一些示例中,限幅器被逐漸撤銷,并且如果反饋再一次被檢測(cè)到,其 升回到?jīng)]有檢測(cè)到反饋的最低水平。在一些示例中,監(jiān)視前饋補(bǔ)償器的輸出K ff的相鎖回路 被配置為在預(yù)定義的頻率跨度鎖定相對(duì)純的音調(diào)。當(dāng)相鎖回路實(shí)現(xiàn)鎖定狀態(tài)時(shí),這將指示 將隨后沿前饋信號(hào)路徑觸發(fā)壓縮器的不穩(wěn)定性。在壓縮器處的增益以規(guī)定的速率被減小, 直到增益足夠低以用于停止振蕩狀況。當(dāng)振蕩停止時(shí),相鎖回路失去鎖定狀況并且釋放壓 縮器,其允許增益恢復(fù)到普通操作值。因?yàn)檎袷幵谄淇梢员粔嚎s器抑制之前必須首先發(fā)生, 如果物理狀況(例如,手的位置)被維持,用戶將聽見重復(fù)的啁嗽聲(chirp)。然而持續(xù)的 響的尖叫聲比短的重復(fù)的安靜啁嗽聲要令人不愉快得多。
[0114] 雙耳遙現(xiàn)
[0115] 通過主動(dòng)透聽的可用性可能做出的另一特征是共享的雙耳遙現(xiàn)(binaural telepresence)。針對(duì)該特征,來自耳機(jī)的第一集合的右耳杯和左耳杯的前饋麥克風(fēng)信號(hào)被 傳輸至耳機(jī)的第二集合,其基于耳機(jī)的第二季和的聲學(xué)特性使用其自身的均衡濾波器再現(xiàn) 它們。傳輸?shù)男盘?hào)可以被濾波以補(bǔ)償前饋麥克風(fēng)的特定頻率響應(yīng),向遠(yuǎn)程耳機(jī)提供更歸一 化的信號(hào)。在耳機(jī)的第二集合中回放耳機(jī)的第一集合的前饋麥克風(fēng)信號(hào)允許耳機(jī)的第二集 合的用戶聽見耳機(jī)的第一集合的環(huán)境。這樣的布置可以是相互的,使得耳機(jī)的兩個(gè)集合均 向彼此傳輸它們的前饋麥克風(fēng)信號(hào)。用戶可以活著選擇每個(gè)聽見另一個(gè)的環(huán)境,或者為他 們兩者選擇聽見一個(gè)環(huán)境。在后者的模式中,兩個(gè)用戶"共享"源用戶的耳朵,并且遠(yuǎn)程用 戶可以選擇處于待被沉浸在源用戶的聲環(huán)境