[發明專利]主動降噪耳機的設計系統及方法

有效

• 申請號: 201711241441.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107808657B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 虞安波
• 申請（專利權）人: 會聽聲學科技（北京）有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 梁香美

本發明涉及主動降噪領域，具體而言，涉及一種主動降噪耳機的設計系統及方法。該主動降噪耳機的設計系統及方法，分別包含仿真人頭、數據采集設備、待設計降噪耳機以及配置主動降噪系統設計軟件的計算機。利用仿真人頭與數據采集設備采集待設計降噪耳機在噪聲環境下的相關測量數據，并將其傳輸至計算機；計算機中的主動降噪系統設計軟件對上述測量數據進行建模與計算，得到所需降噪參數的計算結果，輸出該結果并將其寫入待設計降噪耳機。與現有的主動降噪耳機設計系統相比，采用該系統批量設計的主動降噪耳機均能取得優異的降噪效果，同時還能保證所設計的主動降噪耳機的降噪性能具有良好的一致性。

技術領域

本發明涉及主動降噪領域，具體而言，涉及一種主動降噪耳機的設計系統及方法。

背景技術

對于一些特定的場合，如飛機、地鐵、船舶等均會有較大的環境噪聲，長時間身處于該環境噪中會危害人的聽力健康，嚴重的還會造成神經衰弱等精神問題。為解決上述問題，最簡單且經濟的方法是給雙耳塞上隔音耳塞，這是一種被動降噪的方法，通過阻隔噪聲達到噪聲消噪的效果，這種方法能夠阻隔較高頻率的噪聲，但無法消除上述場景中存在的中、低頻噪聲。另一種有效的解決方法是佩戴具有主動降噪功能的耳機，這種耳機將被動降噪與主動降噪結合起來，能夠消除全頻段的噪聲，消噪效果良好。

主動降噪耳機在設計時，需要對耳機的降噪參數進行調試，由于每個耳機的聲學特性存在差異，若使用同一組降噪參數會導致不同耳機的降噪性能不同，從而導致批量生產出來的降噪耳機出現降噪性能一致性差的問題。現有解決該問題的方法是在固定耳機其他降噪參數的前提下，通過調整增益，在不發生嘯叫的情況下達到最優降噪效果。這種只調節增益的主動降噪耳機在線設計方法，一方面，無法達到最優的降噪效果；另一方面，無法保證所有耳機具有一致的降噪性能。

發明內容

為解決上述問題，本發明實施例的目的在于提供一種主動降噪耳機的設計系統及方法，以提高主動降噪耳機的降噪性能。

第一方面，本發明提供一種主動降噪耳機的設計系統，包括：仿真人頭、數據采集裝置、待設計降噪耳機以及計算機。

所述待設計降噪耳機佩戴在所述仿真人頭上，所述待設計降噪耳機與所述數據采集裝置相連，所述數據采集裝置與所述計算機相連，所述計算機與所述待設計降噪耳機相連。

所述計算機需安裝降噪系統設計軟件。

結合第一方面，本發明提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中：所述待設計降噪耳機為頭戴式或入耳式。

結合第一方面，本發明提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中：所述待設計降噪耳機具備主動降噪系統。

結合第一方面，本發明提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中：所述主動降噪系統包含依次連接的麥克風，主動降噪模塊以及揚聲器。

結合第一方面，本發明提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中：所述主動降噪模塊包括依次連接的模數轉換電路、數字濾波器以及數模轉換電路。

結合第一方面，本發明提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中：所述降噪系統設計軟件包括：建模單元、計算單元以及性能評價單元。

結合第一方面，本發明提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中：所述計算單元包括：濾波器庫和優化算法。

第二方面，本發明提供了一種主動降噪耳機的設計方法，用于設計主動降噪耳機，包括：

分別采集主通道與次級通道的測量數據；

根據所述主通道與次級通道的測量數據，分別建立主通道與次級通道的傳聲特性模型；

根據所述主通道與次級通道的傳聲特性模型和降噪系統設計軟件內置的濾波器庫，確定最優濾波器。