[發明專利]自動校準的噪音消除頭戴式耳機

有效

• 申請號: 201480081616.4
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN106797513B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: U.霍爾巴赫
• 申請（專利權）人: 哈曼國際工業有限公司
• 主分類號: H04R3/04
• 分類號: H04R3/04;H04R1/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳麗來

本發明提供一種聲音系統，其具有頭戴式耳機，所述頭戴式耳機包括換能器和至少一個麥克風。所述聲音系統還包括均衡濾波器和環路濾波器電路。所述均衡濾波器適合基于至少一個預定系數來均衡音頻輸入信號。所述環路濾波器電路包括泄漏積分器電路，所述泄漏積分器電路適合基于所述均衡的音頻輸入信號和表示由所述至少一個麥克風接收的聲音的反饋信號來生成濾波后的音頻信號，并且將所述濾波后的音頻信號提供到所述換能器。

技術領域

一個或多個實施方案大體上涉及有源噪聲消除頭戴式耳機和自動校準的噪聲消除頭戴式耳機。

背景技術

電子設備持續小型化已導致經由頭戴式耳機將音頻傳遞給收聽者的各種各樣的便攜式音頻設備。電子器件的小型化也已導致產生高品質聲音的越來越小的頭戴式耳機。一些頭戴式耳機現在包括噪聲消除系統，噪聲消除系統包括用于獲取外部聲音數據的麥克風和用于降低或消除在用戶環境中生成的外部聲音的控制器。

發明內容

在一個實施方案中，提供一種頭戴式耳機，其具有：外殼，所述外殼中形成有孔口；以及換能器，所述換能器設置在所述孔口中并且由所述外殼支撐。頭戴式耳機還包括麥克風陣列，所述麥克風陣列耦合到外殼并且設置在換能器上方，以接收由換能器輻射的聲音以及噪聲。

在另一實施方案中，提供一種聲音系統，其具有頭戴式耳機，所述頭戴式耳機包括換能器和至少一個麥克風。聲音系統還包括均衡濾波器和環路濾波器電路。均衡濾波器適合基于至少一個預定系數來均衡音頻輸入信號。環路濾波器電路包括泄漏積分器電路，所述泄漏積分器電路適合基于均衡的音頻輸入信號和表示由至少一個麥克風接收的聲音的反饋信號來生成濾波后的音頻信號，并且將濾波后的音頻信號提供到換能器。

在另一實施方案中，提供一種體現在非瞬時計算機可讀介質中的計算機程序產品，所述計算機程序產品經過編程以自動校準頭戴式耳機內的有源噪聲消除控制系統。計算機程序產品包括用于進行下列項的指令：生成表示測試信號的第一音頻輸入信號；使用均衡濾波器和環路濾波器對第一音頻輸入信號進行濾波；以及將第一濾波后的音頻信號提供到頭戴式耳機的換能器，其中換能器適合響應于第一音頻信號而輻射測試聲音。計算機程序產品還包括用于進行下列項的指令：接收表示由頭戴式耳機的至少一個麥克風接收的測試聲音的空間平均值的第一反饋信號；以及基于第一反饋信號來更新均衡濾波器的系數。

因此，通過生成直接逼近頭戴式耳機的感知聲輸出的麥克風信號，聲音系統提供優于現有ANC聲音系統的優點。頭戴式耳機通過將至少兩個麥克風的陣列包括在每個頭戴式耳機內來生成此類麥克風信號，從而導致基于兩個麥克風的空間平均值的麥克風信號。此外，換能器包括紙膜，所述紙膜形成貫穿可聽頻帶的精確活塞式運動。這些特征允許簡化的ANC控制系統。例如，由于麥克風信號直接逼近頭戴式耳機的感知聲輸出，因此，ANC控制系統消除濾波器和它們的相關聯軟件/硬件，諸如，用于對次級路徑進行建模或評估的次級鏈路濾波器。另外，ANC控制系統包括控制器，所述控制器被配置成通過降低或消除耳腔和軟墊中的剩余反射來自動校準與具體用戶對應的均衡濾波器的系數，以提供平滑響應。

附圖說明

圖1是示出根據一個或多個實施方案的聲音系統的示意圖，所述聲音系統包括連接到頭戴式耳機并且對用戶生成聲波的噪聲消除控制系統；

圖2是現有技術噪聲消除控制系統的示意性框圖；

圖3是示出圖2的控制系統的聲路徑的頻率響應的曲線圖；

圖4是根據一個或多個實施方案的圖1的噪聲消除控制系統的示意性框圖；

圖5是根據一個實施方案的實施圖4的控制系統的一部分的裝置；

圖6是示出圖4的控制系統的環路濾波器的開環頻率響應的曲線圖；

圖7是圖1的頭戴式耳機中的一個的內部部分的側視圖，所示頭戴式耳機沒有耳部襯墊；