[發明專利]一種麥克風和揚聲器集成系統

有效

• 申請號: 202010911369.3
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112040356B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 宮琴;楊宏昊;許潤逸;彭澤文;李雪;孟翔彬;姜波
• 申請（專利權）人: 杭州耳青聰科技有限公司;清華大學
• 主分類號: H04R1/08
• 分類號: H04R1/08;H04R1/02;H04R3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉美麗

1.一種麥克風和揚聲器集成系統，其特征在于，該系統包括：

揚聲器組件，用于將輸入的音頻電子信號轉換為刺激聲信號；所述揚聲器組件包括耳聲發射耳機盒，所述耳聲發射耳機盒設置有輸入端口和輸出端口，所述輸入端口用于通過音頻輸入線纜連接聲卡，所述輸出端口用于連接耳機聲導管；

所述耳聲發射耳機盒內設置有音頻輸入電路、音頻濾波電路、動鐵耳機單元、阻抗匹配電路、聲學阻尼和阻抗匹配管；其中，所述音頻輸入電路用于將聲卡的數字電壓量轉換為模擬電壓量；所述音頻濾波電路用于濾除電路中的低頻噪聲；所述動鐵耳機單元基于電壓大小產生振動并發出對應大小的聲壓，產生聲信號；所述阻抗匹配電路、聲學阻尼和阻抗匹配管用于負載阻抗與激勵源內部阻抗相適配，使整個電路處于最大功率輸出的工作狀態；

耳聲發射探頭，包括殼體、耳機聲導管和微型麥克風，所述耳機聲導管和微型麥克風設置在所述殼體內，所述耳機聲導管的一端連接所述揚聲器組件，另一端穿出所述殼體，用于傳輸刺激聲信號到耳內；所述微型麥克風，用于探測人耳內聲信號，并將聲信號轉化為電信號；麥克風調理器組件，用于對耳內檢測到的電信號進行調理；

所述麥克風調理器組件包括：

信號輸入接口，用于接入所述微型麥克風輸出的電信號；

電池檢測電路，用于對供電電池的供電情況進行檢測；

電源管理電路，用于連接供電電池并對放大電路進行供電；

增益切換電路，用于實現對應固定增益的放大倍數；

第一濾波電路，用于對電信號進行濾波處理；

放大電路，用于對濾波后的信號進行放大，其中，所述放大電路包括第一運算放大器、第二運算放大器以及正負依次串聯于所述第一運算放大器的輸出端和所述第二運算放大器的第二濾波電路；

信號輸出接口，用于將所述放大電路放大后的信號輸出；

所述麥克風調理器組件的具體電路實現為：

兩個串聯連接的供電電池的負極端接地，正級端通過第一單刀雙擲開關連接所述電池檢測電路和電源管理電路；

所述微型麥克風通過第一電容與一級放大器第一輸入端相連，一級放大器的第二輸入端并聯連接第一濾波電路的輸入端和一對并聯連接的第一電阻和第二電阻的一端，第一濾波電路輸出端接地，并聯連接的第一電阻和第二電阻的另一端通過第二濾波電路連接二級放大器；二級放大器還連接兩條支路，第一條支路為二級放大器通過第二電容并聯連接第三電阻和第四電阻，且第三電阻和第四電阻通過第二單刀雙擲開關接地；第二條支路為二級放大器通過并聯連接的第五電阻和第三電容連接二級放大器的輸出端，二級放大器的輸出端又通過耦合電容與第六電阻和第七電阻連接，第七電阻兩端的電壓為放大后的輸出信號；

一級放大器和二級放大器的電源正極和負極分別連接所述電源管理電路的電源輸出端，一級放大器第一輸入端還通過第八電阻接地。

2.根據權利要求1所述的麥克風和揚聲器集成系統，其特征在于，所述電池檢測電路還并聯設置有第一發光二極管指示電量，用于檢測電池的電壓是否滿足供電要求。

3.根據權利要求1所述的麥克風和揚聲器集成系統，其特征在于，所述電源管理電路一端通過第二發光二極管接地，當電池給電源管理電路供電時，第二發光二極管點亮，為放大電路提供所需的電壓。

4.根據權利要求1所述的麥克風和揚聲器集成系統，其特征在于，所述揚聲器組件、微型麥克風和耳機聲導管的數量均為兩個。

5.根據權利要求4所述的麥克風和揚聲器集成系統，其特征在于，所述殼體的另一端還包裹有耳塞，兩個所述耳機聲導管分別將聲音信號穿過所述耳塞送耳內，兩個所述微型麥克風接收從所述耳塞中傳入的聲音信號并轉換為電信號送入所述麥克風調理器組件。