[發(fā)明專利]入耳式有源噪聲降低耳機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380036568.2
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104429097B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·P·安農(nóng)齊雅托;J·哈洛;M·莫納漢;A·帕薩薩拉希;R·C·西爾韋斯特里;E·M·華萊士
• 申請（專利權(quán)）人: 伯斯有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 王茂華

背景技術(shù)

本說明書描述了一種入耳式有源噪聲降低(ANR)耳機。有源噪聲降低耳機在美國專利4,455,675中進行了討論。入耳式耳機被設(shè)計用來使得耳機的全部或大部分在用戶的耳朵中使用。當(dāng)入耳式耳機被放置就位時，該耳機通常具有處于用戶的耳道中的一部分。

發(fā)明內(nèi)容

在一方面，一種裝置包括耳機。該耳機包括密封入口與耳道以形成腔體的管嘴(nozzle)，該腔體包括耳道的密封的部分以及管嘴中的通道(passageway)。該耳機進一步包括用于檢測在腔體內(nèi)的噪聲的反饋麥克風(fēng)，以及響應(yīng)于反饋麥克風(fēng)的反饋電路，用于提供反饋噪聲消除音頻信號。該耳機進一步包括用于將輸出噪聲消除音頻信號轉(zhuǎn)換成對噪聲進行衰減的聲學(xué)能量的聲學(xué)驅(qū)動器，該輸出噪聲消除音頻信號包括反饋噪聲消除音頻信號，該耳機還包括將腔體耦合至環(huán)境的開口，以及在開口中的阻抗提供結(jié)構(gòu)。阻抗提供結(jié)構(gòu)可以包括在開口中的聲阻材料。聲阻材料可以是線網(wǎng)(wire mesh)。阻抗提供結(jié)構(gòu)可以包括聲學(xué)地耦合開口與環(huán)境的管件。該管件可以被泡沫填充。腔體和用戶的耳膜的特征可以在于，阻抗提供結(jié)構(gòu)的阻抗z和阻抗的絕對值在低于預(yù)定義頻率的頻率處可以小于z的絕對值，并且在高于預(yù)定義頻率的頻率處可以高于z的絕對值。該裝置還可以包括用于接合外耳使得耳機被定位及保持在用戶的耳朵中而不需要使用頭帶(headband)的結(jié)構(gòu)。通道可以具有大于13mm²的開放橫截面面積(open cross sectional area)。聲學(xué)驅(qū)動器可以被定向使得與聲學(xué)驅(qū)動器的軸線平行或重合、并且與管嘴的中心線相交的直線以角度θ>±30度與管嘴的中心線相交。管嘴具有或更小的比率其中A是管嘴的開放橫截面面積，并且l是管嘴的長度。管嘴可以具有或更小的聲學(xué)質(zhì)量(acoustic mass)M，其中ρ是空氣密度，A是管嘴的開放橫截面面積，并且l是管嘴的長度。通道的質(zhì)量阻抗(mass impedance)的絕對值|z|在1kHz處是或更小，其中|z|＝Mf，其中ρ是空氣密度，A是通道的開放橫截面面積，l是通道的長度，并且f是頻率。該裝置還可以包括：前饋麥克風(fēng)，用于檢測耳機外部的噪聲；響應(yīng)于前饋麥克風(fēng)的前饋電路，用于提供前饋噪聲降低音頻信號；用于結(jié)合反饋噪聲降低音頻信號與前饋噪聲降低音頻信號以提供輸出噪聲降低音頻信號的電路。

在另一方面，一種裝置包括耳機。該耳機包括腔體，該腔體包括用戶的耳道。該耳機還可以包括用于檢測在腔體中的噪聲的反饋麥克風(fēng)，以及響應(yīng)于反饋麥克風(fēng)的反饋電路，用于提供反饋噪聲消除音頻信號。該耳機進一步包括用于將輸出噪聲降低音頻信號轉(zhuǎn)換成聲學(xué)能量并且將聲學(xué)能量輻射進入腔體中以對噪聲進行衰減的聲學(xué)驅(qū)動器，該輸出噪聲降低音頻信號包括反饋噪聲降低音頻信號。該耳機還可以包括耦合腔體與環(huán)境的開口以及在開口中的阻抗提供結(jié)構(gòu)。阻抗提供結(jié)構(gòu)可以包括在開口中的聲阻材料。阻抗提供結(jié)構(gòu)還可以包括聲學(xué)地耦合開口與環(huán)境的管件。該管件可以被泡沫填充。腔體和用戶的耳膜可以定義：阻抗提供結(jié)構(gòu)的阻抗z和阻抗的絕對值在低于預(yù)定義頻率的頻率處可以低于z的絕對值，并且在高于預(yù)定義頻率的頻率處可以高于z的絕對值。腔體還可以包括聲學(xué)地耦合至耳道和密封結(jié)構(gòu)的通道，用于從環(huán)境聲學(xué)地密封該腔體。該裝置還可以包括：用于檢測耳機外部的噪聲的前饋麥克風(fēng)；響應(yīng)于前饋麥克風(fēng)的前饋電路，用于提供前饋噪聲消除音頻信號；以及用于結(jié)合前饋噪聲消除音頻信號與反饋噪聲消除音頻信號以提供輸出噪聲消除音頻信號的電路。

在另一方面，一種裝置包括腔體，該腔體包括用戶的耳道；用于檢測在腔體中的噪聲的反饋麥克風(fēng)；響應(yīng)于反饋麥克風(fēng)的反饋電路以用于提供反饋噪聲消除音頻信號；用于將輸出噪聲消除音頻信號轉(zhuǎn)換成聲學(xué)能量并且將聲學(xué)能量輻射進入腔體中以對檢測到的噪聲進行衰減的聲學(xué)驅(qū)動器，該輸出噪聲消除音頻信號包括反饋噪聲消除音頻信號；以及耦合腔體與環(huán)境并且在腔體與環(huán)境之間提供聲學(xué)阻抗(acoustical impedance)的聲學(xué)分路器。該分路器可以包括通道和在通道中的聲學(xué)阻尼材料。該分路器可以包括在腔體與環(huán)境之間的開口以及在開口中的聲阻網(wǎng)。該分路器可以包括在耳機的殼中的孔中的一個孔。該分路器可以包括插入件，在插入件中形成有孔。該裝置還可以包括用于檢測耳機外部的噪聲的前饋麥克風(fēng)；響應(yīng)于前饋麥克風(fēng)的前饋電路，用于提供前饋噪聲消除音頻信號；以及用于結(jié)合反饋噪聲消除音頻信號與前饋噪聲消除音頻信號以提供輸出噪聲消除音頻信號的電路。