[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

本發明涉及一種麥克風和揚聲器集成系統，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；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。本發明能夠提高精度，提升檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及電子學和信號處理技術領域，特別是關于一種麥克風和揚聲器集成系統。

背景技術

麥克風是一種電聲器材，可以將聲信號轉化為電信號，其工作原理是：電聲元件在聲波的作用下引發電聲元件振動從而產生電壓。麥克風多用于各種擴音設備中，按轉換能量方式分類主要分為動圈麥克風和電容麥克風。其中，動圈麥克風的原理是通過導體在磁場中的運動產生電信號，振膜帶動線圈的振動使磁場中的線圈產生感應電流。電容麥克風的振膜電容是電容器的一個電極，振膜振動時，與振膜固定相連的后極板間的距離變化引起電容量的變化產生電流。麥克風的電路主要分為信號傳輸電路以及信號放大電路，通過上述電路能夠對原始聲信號進行放大處理。

揚聲器也是一種電聲器材，可以將電信號轉化為聲信號。音頻電能通過電磁、壓電或者靜電效應使其紙盆或膜片振動并與周圍的空氣產生共振(共鳴)而發出聲音。常見的揚聲器振膜以紙盆為主，但是如今也有許多其它材料如高分子材料振膜以及金屬振膜。常見的揚聲器主要由以下幾個系統構成：磁回路系統、振動系統以及輔助支撐系統。揚聲器的結構主要由磁鐵、框架、定心支片和環錐型紙盆組成。揚聲器的種類繁多，可按原理分為電動式、靜電式、電磁式、壓電式等幾種，也可按換能機理和結構分為動圈式、電容式、壓電式、電磁式等，還可按發出聲音的頻率分為低、中、高頻的揚聲器。

麥克風與揚聲器早在一百多年前被發明，經歷了多代的變革，已經廣泛用于各種場合。1986年Kemp對耳聲發射下了定義：耳聲發射是一種產生于耳蝸，經聽骨鏈、鼓膜的逆向傳導釋放入外耳道的音頻能量。由于耳聲發射信號是從強背景噪聲中提取的微弱的聲音信號，因此，對于耳聲發射信號的采集與處理需要相應的低噪聲、高精度的麥克風和揚聲器的設備。現有技術公開的測試方法，是通過微型探頭播放刺激聲并提取耳聲發射信號，之后通過聲卡對已采集到的信號進行濾波、放大等處理。雖然該技術能夠滿足基本功能需要，但是精度并不高，而且由于本技術要采集的時域和頻域都與刺激聲重合在一起的刺激頻率耳聲發射信號十分微弱，現有設備的噪聲過大，影響檢測結果的準確性。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種高精度低噪聲的麥克風揚聲器系統。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案為：一種麥克風和揚聲器集成系統，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；

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。

所述的麥克風和揚聲器集成系統，優選地，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所述耳機聲導管。

所述的麥克風和揚聲器集成系統，優選地，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；