耳機(jī)及其降噪方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種耳機(jī)及其降噪方法，其中，耳機(jī)包括兩個聽筒、與聽筒相連接的耳機(jī)線；聽筒包括外殼以及收容在外殼內(nèi)的發(fā)聲單元；在兩個聽筒內(nèi)分別設(shè)置有一顆降噪麥克風(fēng)，在耳機(jī)線上固定有一通話麥克風(fēng)；其中，通話麥克風(fēng)與兩顆降噪麥克風(fēng)用于對耳機(jī)進(jìn)行上行降噪；并且，兩顆降噪麥克風(fēng)用于對耳機(jī)進(jìn)行下行降噪。利用上述發(fā)明能夠通過三顆麥克風(fēng)形成位于頭部前方的“心”形波束，降低外部噪聲的影響，提高耳機(jī)的通話質(zhì)量。
【專利說明】
耳機(jī)及其降噪方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及聲學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種具有上行降噪功能和下行降噪功能的ANC耳機(jī)及其降噪方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，ANC(ActiveNoise Control，主動噪聲控制系統(tǒng))耳機(jī)主要包括前饋式、反饋式和混合式幾種，此類耳機(jī)由喇叭、耳機(jī)外殼、降噪麥克風(fēng)以及通話麥克風(fēng)、線材和線控等部分組成。
[0003]現(xiàn)有的前饋式和混合式ANC耳機(jī)的通話功能主要包括兩種實(shí)現(xiàn)方式，一是通過通話麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)，此時，單個的通話麥克風(fēng)不容易實(shí)現(xiàn)上行降噪處理，從而難以提高通話質(zhì)量;二是通過前饋ANC麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)Beam Forming(波束成形)，以消除人耳兩側(cè)范圍內(nèi)的噪聲，但是，由于兩顆ANC麥克風(fēng)所形成的波束為“8”字形，對用戶頭部后側(cè)的噪聲無法進(jìn)行消除，難以實(shí)現(xiàn)只對通話信號的拾取。
[0004]可知，現(xiàn)有的ANC耳機(jī)只有兩顆ANC麥克風(fēng)是相對固定的，接收到的音頻信號也是相對穩(wěn)定的，而兩顆麥克風(fēng)所能做到的波束只能是“8”字形，無法取消用戶頭部后側(cè)的波束;此外，通話麥克風(fēng)無法進(jìn)行有效的固定，并且通話麥克風(fēng)通常為單顆，無法做到上行降噪處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種ANC耳機(jī)及其降噪方法，通過兩顆ANC麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)耳機(jī)的下行降噪，并在通話麥克風(fēng)與兩顆ANC麥克風(fēng)的共同作用下，實(shí)現(xiàn)耳機(jī)的上行降噪，能夠有效提高耳機(jī)的降噪能力及用戶的通話質(zhì)量。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種耳機(jī)，包括兩個聽筒、與聽筒相連接的耳機(jī)線；其中，聽筒包括外殼以及收容在外殼內(nèi)的發(fā)聲單元;其中，在兩個聽筒內(nèi)分別設(shè)置有一顆降噪麥克風(fēng)，在耳機(jī)線上固定有一通話麥克風(fēng);其中，通話麥克風(fēng)與兩顆降噪麥克風(fēng)用于對耳機(jī)進(jìn)行上行降噪;并且，兩顆降噪麥克風(fēng)用于對耳機(jī)進(jìn)行下行降噪。
[0007]此外，優(yōu)選的方案是，降噪麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行處理，消除人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，并在頭部前后方向形成“8”字形的波束。
[0008]此外，優(yōu)選的方案是，通話麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行參數(shù)分析，判斷語音信號的方向，并消除位于頭部后方的波束，形成位于頭部前方的“心”形波束。
[0009]此外，優(yōu)選的方案是，降噪麥克風(fēng)為ANC麥克風(fēng);通話麥克風(fēng)為ANC麥克風(fēng)、電容式麥克風(fēng)或者電動式麥克風(fēng)。
[0010]此外，優(yōu)選的方案是，在通話麥克風(fēng)上設(shè)置有固定結(jié)構(gòu)。
[0011]此外，優(yōu)選的方案是，外殼包括適配連接的前蓋和后蓋，發(fā)聲單元和對應(yīng)的降噪麥克風(fēng)均收容在前蓋和后蓋內(nèi)。
[0012]此外，優(yōu)選的方案是，通話麥克風(fēng)固定在任意一耳機(jī)線上，通話麥克風(fēng)與兩顆降噪麥克風(fēng)形成三角形結(jié)構(gòu)。
[0013]此外，優(yōu)選的方案是，在前蓋上設(shè)置有主聲音輸出管，在主聲音輸出管上設(shè)置有適配連接的入耳耳套。
[0014]此外，優(yōu)選的方案是，在主聲音輸出管上粘貼有調(diào)節(jié)發(fā)聲單元的聲學(xué)性能的調(diào)音片材;其中，調(diào)音片材為網(wǎng)布、海綿或者無紡布。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種耳機(jī)降噪方法，利用上述耳機(jī)對外界噪聲進(jìn)行降噪處理;其中，耳機(jī)降噪方法包括:降噪麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行下行降噪處理，消除人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，并在頭部前后方向形成“8”字形的波束;位于耳機(jī)線上的通話麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行分析處理，消除位于頭部后方的波束，保留位于頭部前方的波束，實(shí)現(xiàn)對耳機(jī)的降噪。
[0016]利用上述根據(jù)本發(fā)明的耳機(jī)及其降噪方法，通過兩個聽筒內(nèi)的降噪麥克風(fēng)將用戶耳朵兩側(cè)的噪聲信號進(jìn)行消除，然后在通話麥克風(fēng)的配合下，消除位于用戶頭部后方的噪聲信號，能夠同時實(shí)現(xiàn)耳機(jī)的上行降噪和下行降噪，有效提高用戶的通話質(zhì)量及用戶體驗(yàn)。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本發(fā)明的一個或多個方面包括后面將詳細(xì)說明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發(fā)明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。
【附圖說明】
[0018]通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的麥克風(fēng)位置分布示意圖；
[0020]圖2-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的“8”字形波束示意圖；
[0021 ]圖2-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的“心”形波束示意圖；
[0022]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)降噪原理框圖；
[0023]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)降噪方法流程圖。
[0024]其中的附圖標(biāo)記包括:降噪麥克風(fēng)1、1’，通話麥克風(fēng)2、耳機(jī)線3、用戶4。
[0025 ]在所有附圖中相同的標(biāo)號指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個或多個實(shí)施例的全面理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它例子中，為了便于描述一個或多個實(shí)施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。
[0027]為詳細(xì)描述本發(fā)明的耳機(jī)及其降噪方法，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的麥克風(fēng)位置分布示結(jié)構(gòu)。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)，包括兩個聽筒、與聽筒相連接的耳機(jī)線3;其中，每個聽筒均包括外殼以及收容在外殼內(nèi)的發(fā)聲單元；即，耳機(jī)包括兩個聽筒，每個聽筒分別連接有相應(yīng)的耳機(jī)線，在兩個聽筒內(nèi)分別設(shè)置有一顆降噪麥克風(fēng)(分別為麥克風(fēng)I和麥克風(fēng)I’，下同)，在任意一根耳機(jī)線上固定有一通話麥克風(fēng)2;其中，通話麥克風(fēng)2與兩顆降噪麥克風(fēng)用于對耳機(jī)進(jìn)行上行降噪;并且，兩顆降噪麥克風(fēng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對耳機(jī)的下行降噪。
[0030]在本發(fā)明的一個【具體實(shí)施方式】中，降噪麥克風(fēng)可以采用ANC(ActiveNoiseControl，主動噪聲控制系統(tǒng))麥克風(fēng)，通話麥克風(fēng)2可以采用ANC麥克風(fēng)，也可以采用普通的電容式麥克風(fēng)或者電動式麥克風(fēng)等。利用聽筒內(nèi)的兩個降噪麥克風(fēng)，將麥克風(fēng)接收到的語音信號進(jìn)行算法處理，消除掉位于人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，在用戶4頭部的前后方向形成“8”字形的波束。
[0031]具體地，圖2-1和圖2-2分別示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的“8”字形波束和“心”形波束示意結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖1至圖2-1共同所示，在本發(fā)明具體實(shí)施例的耳機(jī)中，位于用戶4左右耳內(nèi)的聽筒分別設(shè)置有一個降噪麥克風(fēng)I和降噪麥克風(fēng)I’，在兩個聽筒中的任意一根耳機(jī)線3上固定有通話麥克風(fēng)2，通話麥克風(fēng)2與兩顆降噪麥克風(fēng)形成三角形結(jié)構(gòu)。其中，附圖中所示F方向表示為用戶4頭部前方的方向，B方向表示為用戶頭4部后方的方向。
[0033]為方便用戶4對通話麥克風(fēng)2進(jìn)行固定，還可以在通話麥克風(fēng)2的外殼或者腔體上設(shè)置固定夾等簡易的固定結(jié)構(gòu)。在通話過程中，用戶4可以通過固定結(jié)構(gòu)將通話麥克風(fēng)2固定在衣服上，并配合位于聽筒內(nèi)的兩顆降噪麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)對耳機(jī)的上行降噪處理。
[0034]具體地，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)降噪原理。
[0035]如圖3所示，在本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)降噪過程中，利用耳機(jī)中的兩顆降噪麥克風(fēng)(或者ANC麥克風(fēng))，對其接收到的語音信號進(jìn)行算法處理，以消除掉人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，并在用戶頭部前后方向上形成“8”字形的波束，如圖2-1所示;其中，兩顆降噪麥克風(fēng)的配合，可以在一定程度上提高耳機(jī)的信噪比(單位dB)，提升通話質(zhì)量。
[0036]然后，通話過程中耳機(jī)線上的通話麥克風(fēng)同樣可以接收到語音信號，通過對通話麥克風(fēng)所接收到的語音信號進(jìn)行分析，對比語音信號的大小、頻率等參數(shù)，判斷通話語音信號的方向“F”和“B” ；最后，通過算法處理，在“8”字形的波束上將“B”方向的波束消除，只保留方向上的波束，如圖2-2所示，最終形成位于用戶頭部前方的“心”形波束。
[0037]在本發(fā)明的另一【具體實(shí)施方式】中，外殼包括適配連接的前蓋和后蓋，發(fā)聲單元和相應(yīng)的降噪麥克風(fēng)均收容在前蓋和后蓋內(nèi)；在前蓋上設(shè)置有主聲音輸出管，在主聲音輸出管上設(shè)置有適配連接的入耳耳套，入耳耳套可以采用硅膠或高彈性聚酯等材料制作而成，在其插入耳道后能夠與耳道緊密接觸，以隔絕聲音進(jìn)入中耳和內(nèi)耳內(nèi)，達(dá)到隔音的目的。此夕卜，也可以在主聲音輸出管上粘貼有調(diào)節(jié)發(fā)聲單元的聲學(xué)性能的調(diào)音片材，以提高耳機(jī)的聲學(xué)性能。其中，調(diào)音片材可以采用網(wǎng)布、海綿或者無紡布等。
[0038]利用上述根據(jù)本發(fā)明的耳機(jī)，通過對通話麥克分進(jìn)行固定，確保降噪麥克風(fēng)與通話外殼風(fēng)的位置固定，從而在三顆麥克風(fēng)的共同作用下，形成“心”形波束的語音信號，并作為信號輸出至人耳，能夠有效降低外界噪聲對通話的影響，提高用戶的通話質(zhì)量。
[0039]與上述耳機(jī)裝置相對應(yīng)，本發(fā)明還提供一種耳機(jī)降噪方法，利用上述耳機(jī)對外界噪聲進(jìn)行降噪處理。其中，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)降噪方法流程。
[0040]如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)降噪方法，包括如下所示步驟:
[0041]S410:降噪麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行下行降噪處理，消除人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，并在頭部前后方向形成“8”字形的波束。
[0042]在該步驟中，耳機(jī)中的兩顆降噪麥克風(fēng)(或者ANC麥克風(fēng))能夠?qū)ζ浣邮盏降恼Z音信號進(jìn)行算法處理，并消除位于人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，在用戶頭部前后方向上形成“8”字形的波束，提高耳機(jī)的信噪比及通話質(zhì)量。
[0043]S420:位于耳機(jī)線上的通話麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行分析處理，消除位于頭部后方的波束，保留位于頭部前方的波束，最終實(shí)現(xiàn)對耳機(jī)的上行降噪處理。
[0044]其中，對位于耳機(jī)線上的通話麥克風(fēng)所接收到的語音信號進(jìn)行分析，對比語音信號的大小、頻率等各種參數(shù)，判斷通話語音信號的方向；最后，通過算法處理，在“8”字形的波束上將位于頭部后方的波束消除，只保留位于頭部前方的“心”形波束信號，并輸出至人耳，能夠通過通話麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)耳機(jī)的上行降噪，提高通話質(zhì)量。
[0045]對于本發(fā)明提供的耳機(jī)降噪方法的實(shí)施例而言，由于其基本相似于耳機(jī)裝置實(shí)施例，相關(guān)之處參見裝置實(shí)施例的部分說明，此處不再贅述。
[0046]可知，本發(fā)明的耳機(jī)包括上行降噪單元和下行降噪單元，上行降噪單元包括位于聽筒內(nèi)的兩顆降噪麥克風(fēng)以及位于耳機(jī)線上的一顆通話麥克風(fēng);下行降噪單元包括位于聽筒內(nèi)的兩顆降噪麥克風(fēng)。在三顆麥克風(fēng)(兩顆降噪麥克風(fēng)和一顆通話麥克風(fēng))的共同作用下，能夠同時實(shí)現(xiàn)對耳機(jī)的上行降噪和下行降噪，降噪效果明顯。
[0047]通過上述實(shí)施方式可以看出，根據(jù)本發(fā)明提供的耳機(jī)及其降噪方法，通過兩個聽筒內(nèi)的降噪麥克風(fēng)將用戶耳朵兩側(cè)的噪聲信號進(jìn)行消除，然后在通話麥克風(fēng)的配合下，將位于用戶頭部后方的噪聲信號也進(jìn)行消除，能夠同時實(shí)現(xiàn)耳機(jī)的上行降噪和下行降噪，有效提高用戶的通話質(zhì)量及用戶體驗(yàn)。
[0048]如上參照圖附圖以示例的方式描述根據(jù)本發(fā)明的耳機(jī)及其降噪方法。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對于上述本發(fā)明所提出的耳機(jī)及其降噪方法，還可以在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
【主權(quán)項】
1.一種耳機(jī)，包括兩個聽筒、與所述聽筒相連接的耳機(jī)線；其中，所述聽筒包括外殼以及收容在所述外殼內(nèi)的發(fā)聲單元;其特征在于， 在所述兩個聽筒內(nèi)分別設(shè)置有一顆降噪麥克風(fēng)，在所述耳機(jī)線上固定有一通話麥克風(fēng);其中， 所述通話麥克風(fēng)與兩顆降噪麥克風(fēng)用于對所述耳機(jī)進(jìn)行上行降噪;并且， 所述兩顆降噪麥克風(fēng)用于對所述耳機(jī)進(jìn)行下行降噪。2.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于， 所述降噪麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行處理，消除人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，并在頭部前后方向形成“8”字形的波束。3.如權(quán)利要求2所述的耳機(jī)，其特征在于， 所述通話麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行參數(shù)分析，判斷所述語音信號的方向，并消除位于頭部后方的波束，形成位于頭部前方的“心”形波束。4.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于， 所述降噪麥克風(fēng)為ANC麥克風(fēng)； 所述通話麥克風(fēng)為ANC麥克風(fēng)、電容式麥克風(fēng)或者電動式麥克風(fēng)。5.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于， 在所述通話麥克風(fēng)上設(shè)置有固定結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于， 所述外殼包括適配連接的前蓋和后蓋，所述發(fā)聲單元和對應(yīng)的降噪麥克風(fēng)均收容在所述前蓋和后蓋內(nèi)。7.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于， 所述通話麥克風(fēng)固定在任意一耳機(jī)線上，所述通話麥克風(fēng)與所述兩顆降噪麥克風(fēng)形成三角形結(jié)構(gòu)。8.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于， 在所述前蓋上設(shè)置有主聲音輸出管，在所述主聲音輸出管上設(shè)置有適配連接的入耳耳套。9.如權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于， 在所述主聲音輸出管上粘貼有調(diào)節(jié)所述發(fā)聲單元的聲學(xué)性能的調(diào)音片材;其中， 所述調(diào)音片材為網(wǎng)布、海綿或者無紡布。10.—種耳機(jī)降噪方法，利用如權(quán)利要求1至9任一項所述的耳機(jī)對外界噪聲進(jìn)行降噪處理;其中，所述方法包括: 降噪麥克風(fēng)對接收到的語音信號進(jìn)行下行降噪處理，消除人耳兩側(cè)方向上的噪聲信號，并在頭部前后方向形成“8”字形的波束； 位于耳機(jī)線上的通話麥克風(fēng)對接收到的所述語音信號進(jìn)行分析處理，消除位于頭部后方的波束，保留位于頭部前方的波束，實(shí)現(xiàn)對所述耳機(jī)的降噪。
【文檔編號】H04R3/00GK105848054SQ201610147513
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】趙燕鵬, 徐敏龍
【申請人】歌爾聲學(xué)股份有限公司