使用复用麦克风信号以使能有源噪声消除的耳机制造技术

技术编号:14238622 阅读:69 留言:0更新日期:2016-12-21 13:57
耳机或头戴耳麦,用于使能有源噪声消除或双声道记录。麦克风信号在耳机/头戴耳麦复用并使用音频插头中的单个触点传送给附接设备。音频插头可以是传统四连接器音频插头以提供后向兼容性。复用是模拟复用,并可以是时域或频域复用。

Earphone capable of eliminating active noise by using multiplex microphone signal

Wearing a headset or headphones, used to enable active noise cancellation or double track record. The headset / microphone signal multiplexing and wearing a headset using a single contact transmits the audio plug in to the attached devices. The audio plug can be a traditional four connector audio plug to provide backward compatibility. Multiplexing is analog multiplexing and can be reused in time domain or frequency domain.

【技术实现步骤摘要】

本申请一般涉及音频耳机,并更具体地涉及具有复用麦克风信号的耳机。
技术介绍
高端耳机和头戴耳麦有时配备有源噪声消除(ANC)。具有ANC的耳机典型地需要两个或更多个麦克风和复合电路或处理以创建合适的消除或补偿信号以反馈给听筒。这通常需要耳机或头戴耳麦内的电池电力,这很不方便。尝试在耳机或头戴耳麦外部做ANC处理一般涉及麦克风信号的数字化或音频插口(即,插头插座)的定制以添加附加非标准连接器,以便路由麦克风信号。然而,这增加了附加成本或针对不与现有设备后向兼容的特定音频插口的需要。附图说明作为示例,参考示出了本专利技术的示例实施例的附图,附图中:图1示出了具有ANC麦克风信号的模拟复用的耳机的一个实施例的简化电路图;图2示出了具有麦克风信号的模拟复用的头戴耳麦的一个实施例的简化电路图;图3示出了具有ANC麦克风信号的模拟复用的耳机的另一实施例的简化电路图;图4示出了具有ANC麦克风信号的模拟复用的耳机的另一实施例的简化电路图;图5示出了具有ANC麦克风信号的频域复用的头戴耳麦的一个实施例的简化电路图;图6示出了具有ANC麦克风信号的频域复用的头戴耳麦的另一实施
例的简化电路图;图7示出了具有音频插口的示例计算设备的简化框图;且图8示出了示例计算设备和音频头戴耳机的简化框图。在不同的附图中已经使用类似的附图标记来表示类似的组件。具体实施方式一方面,本公开中的一些实施例包括音频头戴耳麦,该音频头戴耳麦包括具有四个连接器的音频插头。音频插头包括与地连接的一个连接器,与左扬声器相连的一个连接器、与右扬声器相连的一个连接器,并且最后一个连接器专用于传送来自复用到单个连接器上的两个或更多个麦克风的信号。连接器位于与现有四连接器音频插座兼容的位置,以提供与两个扬声器、麦克风和现有音频头戴耳麦的地线连接的音频插座后向兼容。两个或更多个麦克风可以提供在与音频头戴耳麦连接的设备处的双声道记录能力,该音频头戴耳麦包括具有四个连接器的标准插座和/或针对音频头戴耳麦的两个扬声器的有源噪声消除(“ANC”),假设每个扬声器与相应麦克风相邻。在一些实施例中,ANC处理可以在接受两个或更多个麦克风信号的连接设备处发生,并产生插入输出至扬声器的声音数据中的一个或更多个噪声消除信号。这样,ANC处理在设备处发生,而不是在音频头戴耳麦本身中发生,这通过避免对音频头戴耳麦处产生噪声消除信号的电路的需要而降低了音频头戴耳麦的成本。在一方面,本申请描述了使能有源噪声消除的耳机。耳机包括包含在左和右扬声器外壳中的左和右扬声器;左扬声器外壳中的至少一个麦克风和右扬声器外壳中的至少一个麦克风,每个麦克风产生相应麦克风信号;模拟复用器,用于将相应麦克风信号复用到组合信号中;以及多芯线,具有地线、与左扬声器耦合的左扬声器信号线、与右扬声器耦合的右扬声器信号线以及与模拟复用器耦合以接收组合信号的麦克风输出线,其中多芯线终止于音频插头中。这一方面,本申请描述了使能有源噪声消除的耳机,包括:至少两个麦克风,每个麦克风产生相应麦克风信号;模拟复用器,用于将相
应麦克风信号复用到组合信号中;以及多芯线,具有地线,分别与相应的那个扬声器耦合的至少两个扬声器信号线以及与模拟复用器耦合以接收组合信号的麦克风输出,其中多芯线终止于音频插头中。在另一方面,本申请描述了使能有源噪声消除的头戴耳麦,包括:包含在左和右扬声器外壳中的左和右扬声器;左扬声器外壳中的至少一个麦克风和右扬声器外壳中的至少一个麦克风以及第三麦克风,每个麦克风产生相应麦克风信号;模拟复用器,用于将相应麦克风信号复用到组合信号中;以及多芯线,具有地线、与左扬声器耦合的左扬声器信号线、与右扬声器耦合的右扬声器信号线以及与模拟复用器耦合以接收组合信号的麦克风输出线,其中多芯线终止于音频插头中。在又一方面,本申请描述了存储计算机可执行程序指令的非瞬时计算机可读介质,所述计算机可执行程序指令在被执行时将处理器配置为执行所描述的方法。本领域普通技术人员将通过结合附图阅读以下示例的描述,来理解本申请的其他方面和特征。在本申请中,术语“和/或”旨在覆盖列出元素的所有可能组合和子组合,包括列出元素的单独的任意一个、任意子组合或所有元素,而不是必须排除附加元素。在本申请中,短语“…或…中的至少一个”旨在覆盖列出元素的任意一个或多个,包括列出元素的单独的任意一个、任意子组合或所有元素,而不是必须排除任何附加元素,且不是必须要求所有元素。以下描述可以参照耳机或头戴耳麦。耳机通常被理解为安装至头带的一对扬声器,每一个用于左耳和右耳之一。在一些情况下,耳机可能不具有头带,例如使用耳塞类型的耳机。头戴耳麦通常被理解为具有接收来自用户的音频输入的至少一个麦克风的耳机。例如,头戴耳麦可以用于在线游戏、电话呼叫、录音室或其他这种情况。本申请不旨在限于耳机或头戴耳麦。有时,术语“耳机”或“头戴耳麦”可以在本文中互换使用。将理解,在某种程度上,以下任意详细实施例描述具有合适的修改的耳机,那些实施例可以用头戴耳麦实现,并且反之亦然。以下描述还提到音频插口,音频插口旨在意味着音频插头插座,
其中插头和插座分别具有当插口插入插座中以将插头上的连接器与插座中的连接器对齐时,旨在传递音频信号的相应连接器。本文中可以互换地使用术语“插头插座”和“插口”。耳机和头戴耳麦有时配备噪声减小技术。可以使用无源或有源方法来实现噪声减小技术。无源方法具有仅使用机械装置并由此不需要电源的优点,但通常具有更大和更笨重的设计以包括声学吸收或反射材料的缺点。有源方法通过测量周围噪声电平并产生被发送至耳机或听筒以显著衰减耳朵处的噪声电平的合适的抗噪声信号,来提供有源噪声补偿(ANC)。使用ANC的优点是在宽度1-3kHz的频带中范围5-25dB的衰减。一种常用的ANC的应用是飞行期间的噪声抑制,原因在于高噪声电平和对于良好音频体验的需要,例如当使用机上娱乐系统时。通过使用配备有ANC的耳机,可以减小与机上座舱体验相关联的疲劳。为了提供ANC,在耳机或头戴耳麦中需要至少两个麦克风,麦克风与用户的每个耳朵相邻,原因在于噪声电平随距离和时间变化。ANC通常是前馈或后馈噪声抑制,尽管在一些更昂贵的解决方案中可以在采用前馈和后馈噪声抑制的双系统中使用四个麦克风。前馈系统通过测量听筒外侧的噪声并预测听筒内侧的噪声电平来测量噪声,使用从听筒的外侧到内侧的声学传递函数的估计来工作。后馈系统直接在耳机内侧测量声压级别并将其与所需声压级别进行比较。由于处理中的延迟,后馈系统可能经受噪声抑制系统的较低带宽,但是具有不需要听筒内侧和外侧之间的精确确定的传递函数的优点。在一些实施例中,还可以针对双声道记录使用噪声消除麦克风并由此使能提供更真实的声音环境的双声道电话呼叫。双声道记录支持非常真实的回放体验,原因在于声音在每个耳朵处正确记录并由此支持真正的回放。现有的耳机ANC系统由于在标准3.5毫米的音频插口上的有限的(四个)数量的端子而使控制电路位于耳机内部。ANC电路还需要电力,这意味着耳机将需要单次使用或可充电的电池,这是不方便的。总之,附加电路单元对耳机增加了显著的成本和重量,由此限制了使用该解决方案的消费者空间。由于需要对ANC过程供电,耳机可能定期需本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种使能有源噪声消除的耳机,包括:左和右扬声器,包含在左和右扬声器外壳中;左扬声器外壳中的至少一个麦克风和右扬声器外壳中的至少一个麦克风,每个麦克风产生相应麦克风信号;模拟复用器,用于将相应麦克风信号复用为组合信号;以及多芯线,具有地线、与左扬声器耦合的左扬声器信号线、与右扬声器耦合的右扬声器信号线以及与模拟复用器耦合以接收组合信号的麦克风输出线,其中多芯线终止于音频插头中。

【技术特征摘要】
2015.06.15 US 14/739,3861.一种使能有源噪声消除的耳机,包括:左和右扬声器,包含在左和右扬声器外壳中;左扬声器外壳中的至少一个麦克风和右扬声器外壳中的至少一个麦克风,每个麦克风产生相应麦克风信号;模拟复用器,用于将相应麦克风信号复用为组合信号;以及多芯线,具有地线、与左扬声器耦合的左扬声器信号线、与右扬声器耦合的右扬声器信号线以及与模拟复用器耦合以接收组合信号的麦克风输出线,其中多芯线终止于音频插头中。2.根据权利要求1所述的耳机,其中所述多芯线终止于4端子音频插头中。3.根据权利要求1所述的耳机,其中所述模拟复用器包括时域模拟复用器。4.根据权利要求3所述的耳机,其中所述时域模拟复用器包括用于将相应麦克风信号时分复用到组合信号中的开关。5.根据权利要求4所述的耳机,其中所述开关在开关信号的控制下操作,并且所述开关信号处于开关频率上,所述开关频率大于100kHz。6.根据权利要求5所述的耳机,其中开关信号在左扬声器线或右扬声器线之一上承载。7.根据权利要求4所述的耳机,其中所述开关包括耦合在麦克风之一和地线之间的NMOS晶体管。8.根据权利要求5所述的耳机,其中所述开关包括耦合在麦克风之一与麦克风输出线之间的PMOS晶体管。9.根据权利要求1所述的耳机,其中所述模拟复用器包括频域复用器。10.根据权利要求9所述的耳机,其中所述频域复用器包括接收输入频率并在设定频率上产生混频信号的锁相环,以及将相应麦克风信号之一移动至设定频率的混频器。11.根据权利要求10所述的耳机,其中锁相环的输入与扬声器信
\t号之一耦合,以接收输入频率。12.根据权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰恩斯·克里斯蒂安·波尔森
申请(专利权)人:黑莓有限公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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