[發(fā)明專利]噪音降低的聲音再現(xiàn)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210262354.4
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102905206A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: M.克里斯托夫
• 申請（專利權）人: 哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;H04R3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 李國華;沙捷

技術領域

本文公開的是噪音降低的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)，其包括耳機，用于允許聽眾享受例如再現(xiàn)的音樂等，其中具有降低的環(huán)境噪音。

背景技術

在使用具有一個或兩個耳機的頭戴式耳機的有源噪音降低(或清除或控制)系統(tǒng)中，麥克風需要定位在布置在耳機中的擴音器和聽眾耳朵之間的某一位置。然而，此布置對于聽眾來說是不舒服的，并且由于在這些位置上麥克風減小的機械保護，可能導致麥克風的嚴重損傷。對于聽眾來說更方便的或者對于麥克風來說更加保護的或者兩者的麥克風位置通常不足以聲音透視，從而需要加強的電信號處理以補償聲音缺陷。從而，存在對于使用頭戴式耳機的改進噪音降低系統(tǒng)的一般需要。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了一種有源噪音降低系統(tǒng)，其包括耳機，當暴露于噪音時，耳機被聲學耦合到聽眾耳朵。耳機包括具有孔的杯狀外殼；發(fā)送換能器，其將電信號轉(zhuǎn)化成聲學信號以傳播到聽眾的耳朵，并且其布置在杯狀殼體的孔處，從而限定位于發(fā)送換能器后面的耳機；接收換能器，其將聲學信號轉(zhuǎn)化成電信號并且布置在發(fā)送換能器的后面、旁邊或前方；具有兩個端部的聲音引導管狀導管；一端被聲學耦合到接收換能器并且另一端位于發(fā)送換能器的后面、旁邊或前方；第一聲學路徑，其從發(fā)送換能器延伸至耳朵并且具有第一傳輸特性；第二聲學路徑，其從發(fā)送換能器經(jīng)過管狀部件延伸到接收換能器并且具有第二傳輸特性；以及控制單元，其電連接到接收換能器和發(fā)送換能器，并且通過產(chǎn)生供應到發(fā)送換能器的噪音降低電信號來補償環(huán)境的噪音。噪音降低電信號源自用第三傳輸特性濾波的接收換能器的信號，并且其中第二傳輸特性和第三傳輸特性一起模擬第一傳輸特性。

附圖說明

下面基于附圖中所示的示例性實施方案詳細描述各種具體的實施方案。除非另有說明，否則在所有的附圖中使用相同的參考數(shù)字標記類似的或相同的組件。

圖1是一般反饋型有源噪音降低系統(tǒng)的框圖；

圖2是一般前饋型噪音降低系統(tǒng)的框圖；

圖3是本文公開的反饋型有源噪音降低系統(tǒng)實施方案的框圖；

圖4是有源噪音降低系統(tǒng)實施方案中使用的耳機的示意圖，其中麥克風布置在擴音器后面；

圖5是可選擇耳機的示意圖，其中麥克風布置在擴音器前方；

圖6是另一可選擇耳機的示意圖，其中麥克風布置在擴音器前方；

圖7是有源噪音降低系統(tǒng)實施方案中使用的管狀導管的示意圖，其包括亥姆霍茲共振器；

圖8是具有開口的另一管狀導管的示意圖；

圖9是具有半密封端部的另一管狀導管的示意圖；

圖10是填充有聲音吸收材料的另一管狀導管的示意圖；

圖11是具有管中管結構的另一管狀導管的示意圖；

圖12是圖示具有封閉環(huán)結構的簡單有源噪音降低系統(tǒng)的框圖；

圖13是圖示具有封閉環(huán)結構的更加改進的有源噪音降低系統(tǒng)的框圖；

圖14是圖示圖13中所示的有源噪音降低系統(tǒng)實施方案的框圖；

圖15是位于圖14中所示的系統(tǒng)下面的基本原理的示意圖；

圖16是本文公開的有源噪音降低系統(tǒng)實施方案的框圖，其中使用濾波-x最小均方(FxLMS)算法；以及

圖17是圖示具有開放環(huán)結構的簡單有源噪音降低系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

圖1是具有耳機的反饋類型的有源噪音降低系統(tǒng)的簡化示意圖。由管1表示的聲道由耳孔和耳機的部分建立，耳孔也稱為外耳道，被稱為主噪音2的噪音在第一端處從噪音源3被引入耳機的部分中。主噪音2的聲波通過管1至管1的第二端，當耳機被附接到聽眾的頭部時，聲波從管1的第二端被傳播至聽眾耳朵12的鼓膜。為了減小或清除管1中的主噪音2，聲音發(fā)送換能器，例如擴音器4將清除的聲音5引入管1中。清除的聲音5具有對應于例如與外部噪音相同的振幅，然而具有相反的相位。進入管1的外部噪音2被誤差麥克風6收集，并且通過反饋型有源噪音控制(ANC)處理單元7在相位上轉(zhuǎn)換且然后從擴音器4中發(fā)出以減小主噪音2。誤差麥克風6布置在擴音器4的下游并且因而比擴音器4更接近管1的第二端，即其更接近聽眾的耳朵12，尤其是鼓膜。