[發明專利]噪聲控制

在審

• 申請號: 202010069293.4
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111508462A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: P.K.雷德;P.S.達林
• 申請（專利權）人: 戴森技術有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178;A62B7/10;A62B9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳钘

提供了一種耳罩，該耳罩包括：殼體；耳墊，其附接到殼體并布置成使得殼體和耳墊一起限定具有開口的腔體；以及聲學驅動器，其布置在腔體內。該耳罩還包括前饋麥克風、后饋麥克風和有源噪聲控制(ANC)電路。所述有源噪聲控制(ANC)電路配置為使用前饋麥克風提供的前饋信號來操作聲學驅動器以衰減具有在前饋ANC范圍內的頻率的噪聲，并且配置為使用由后饋麥克風提供的后饋信號來操作聲學驅動器以衰減具有在后饋ANC范圍內的頻率的噪聲，所述前饋ANC范圍具有不小于300Hz的下限和大于1.5kHz的上限，所述后饋ANC范圍具有不大于1.5kHz的上限。

技術領域

本發明涉及耳罩或揚聲器組件中的噪聲控制，尤其涉及頭戴式空氣凈化器的耳罩內的有源噪聲控制的實現。

背景技術

空氣污染是一個日益嚴重的問題，各種空氣污染物已對人類健康造成已知或懷疑的有害影響。空氣污染可能造成的不利影響取決于污染物的類型和濃度以及暴露于受污染空氣的時間。例如，高空氣污染水平可能會導致直接的健康問題，例如嚴重的心血管疾病和呼吸系統疾病，而長期暴露于污染的空氣中可能會產生永久性的健康影響，例如肺功能喪失和肺功能下降以及諸如哮喘、支氣管炎、肺氣腫以及可能的癌癥的疾病的發展。

在空氣污染特別嚴重的地方，許多人已經意識到最大程度地減少接觸暴露于這些污染物的好處，因此戴上了口罩，其目的是在存在于空氣中的至少一部分污染物到達嘴和鼻子之前過濾掉這些污染物。這些口罩的范圍從僅過濾掉相對較大的灰塵顆粒的基本防塵口罩到需要空氣通過過濾器元件或濾筒的更復雜的空氣凈化呼吸器。但是，由于這些面罩通常至少覆蓋使用者的嘴和鼻子，因此它們會使正常的呼吸更加費力，并且還可能導致使用者與其他人說話的能力出現問題，使得盡管有潛在好處，有些不情愿在日常生活中使用這種面罩。

結果，已經進行了各種嘗試來開發空氣凈化器，該空氣凈化器可以由使用者佩戴，但是不需要覆蓋用戶的嘴和鼻子。例如，可穿戴式空氣凈化器有多種設計，可佩戴在使用者的脖子上并產生向上指向使用者的嘴和鼻子的空氣射流。盡管這些可能在社會上更容易被接受，但與某些性能最佳的面戴式過濾器相比，它們通常在限制使用者暴露于空氣污染物方面的效果較差。這主要是由于它們將空氣射流遞送到使用者的嘴和鼻子的準確性不足，以及未過濾的空氣流仍然可以到達使用者的嘴和鼻子的事實。

WO2017120992、CN103949017A、KR101796969B1和CN203852759U均描述了頭戴式凈化器，其提供了面罩和頸戴式凈化器的替代品。WO2017120992描述了一種系統，其中，單獨的空氣過濾單元通過管道連接到設置在從耳機中的一個延伸的臂上的空氣出口。CN103949017A、KR101796969B1和CN203852759U中的每一個都描述了一種頭戴式耳機，其中，風扇和過濾器都被結合到至少一個耳罩中。其中，只有KR101796969B1考慮采用有源噪聲控制(ANC)來減少由空氣供應單元產生的噪聲。具體地，KR101796969B1指出，耳罩設置有頻率發生器，該頻率發生器產生用于消除空氣供應單元的噪聲的頻率，并且指出，這可以使用用于降低噪聲的常規技術來實現。然而，與該主張相反，實現有源噪聲控制以衰減由位于耳罩內的風扇產生的噪聲的方法并不簡單。

有源噪聲控制使用相消干涉來衰減噪聲。識別出任何不期望的聲音的頻率、幅值和相位，并創建另一個具有相同頻率和幅值但相位相反的聲音，即“抗噪”聲音，目的是這種“抗噪”聲音消除噪聲。在頭戴式耳機內，抗噪信號會與所期望的音頻信號合并，然后再由音頻換能器輸出。