降低耳机中的射频敏感度制造技术

一种耳机(200)包括检测声学信号并将所述声学信号转换为麦克风信号的麦克风(12)、接收所述麦克风信号的音频处理器(16)，以及耦接所述麦克风(12)和所述音频处理器(16)的双绞线导体元件(20)。所述双绞线导体元件(20)自行抵消射频(RF)场以防止所述RF场进入所述麦克风(12)。所述耳机还包括耦接到所述双绞线导体元件(20)的反向偏置电路(30)，用于减少在所述麦克风(12)和所述音频处理器(16)之间交换所述麦克风信号期间进入所述双绞线导体元件(20)的杂散环境射频(RF)场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】降低耳机中的射频敏感度相关申请本申请要求2016年5月24日提交的名称为“ReducingRadioFrequencySusceptibilityinHeadsets”的美国专利申请序列号15/162,898的优先权和权益，其全部内容以引用方式并入本文。技术背景本说明书整体涉及通信耳机，更具体地涉及用于减少耳机中的杂散射频(RF)场的系统和方法。
技术实现思路
根据一个方面，耳机包括：麦克风，其检测声学信号，并将声学信号转换为麦克风信号；音频处理器，其接收麦克风信号；以及耦接麦克风和音频处理器的双绞线导体元件，其中该双绞线导体元件自行抵消射频(RF)场以防止RF场进入麦克风。多个方面可包括以下一项或多项功能：耳机可以是无线有源降噪(ANR)耳机。耳机可以是消费者用、军用或航空耳机。双绞线导体元件可包括一对柔性非屏蔽导线。该对导线可具有约相等的长度。该耳机还可以包括耦接到双绞线导体元件的反向偏置电路。该反向偏置电路可以降低双绞线导体元件的RF敏感度。该反向偏置电路可包括在双绞线导体元件的第一导线处的麦克风偏置电压输入；RC电路，其耦接到双绞线导体元件的第二导线；放大器，其包括耦接到RC电路的第一输入端子和耦接到电压源的第二输入端子；以及放大器的输出端子，其响应于在第一输入端子和第二输入端子处接收的信号，输出来自放大器的电压。反向偏置电路可以通过从RC电路的电阻器去耦合麦克风偏置电压输入来降低双绞线导体元件的RF敏感度。反向偏置电路可以降低双绞线导体元件中的导体的阻抗，从而减少来自RF场的电容耦合噪声。反向偏置电路可以降低对与麦克风相关联的电路影响最大的双绞线导体元件的输入线的阻抗，这可以减少来自RF场的电容耦合噪声。麦克风可以是电容式麦克风、驻极体麦克风、微机电(MEMS)麦克风、动态麦克风、碳粒式麦克风、带式麦克风或晶体麦克风。双绞线导体元件可以是未屏蔽的。根据另一方面，耳机包括：感测麦克风，其检测声学信号，并将声学信号转换为麦克风信号；音频处理器，其接收麦克风信号；导体元件，该导体元件耦接在感测麦克风和音频处理器之间，用于将来自感测麦克风的麦克风信号传输到音频处理器；以及反向偏置电路，其耦接到导体元件，用于减少在感测麦克风和音频处理器之间交换麦克风信号期间进入元件的杂散环境射频(RF)场。多个方面可包括以下一项或多项功能：耳机可以是无线有源降噪(ANR)耳机。耳机可以是消费者用、军用或航空耳机。导体元件可包括非屏蔽双绞线导线，用于进一步减少进入元件的杂散RF场。反向偏置电路可以降低对与麦克风相关联的电路影响最大的双绞线导线的输入线的阻抗，这可以减少来自杂散环境RF场的电容耦合噪声。导体元件可包括同轴屏蔽电缆和围绕麦克风的金属麦克风外壳。反向偏置电路可以降低对与麦克风相关联的电路影响最大的同轴屏蔽电缆的输入线的阻抗，这可以减少来自杂散环境RF场的电容耦合噪声。该反向偏置电路可包括在导体元件的第一导线处的麦克风偏置电压输入；RC电路，其耦接到导体元件的第二导线；放大器，其包括耦接到RC电路的第一输入端子和耦接到电压源的第二输入端子；以及放大器的输出端子，其响应于在第一输入端子和第二输入端子处接收的信号，输出来自放大器的电压。通过从RC电路的电阻器去耦合麦克风偏置电压输入，反向偏置电路可以减少导体元件中的杂散环境RF场。反向偏置电路可以降低导体元件中的导体的阻抗，从而减少来自杂散环境RF场的电容耦合噪声。在另一方面，耳机的麦克风和音频处理器之间用于减少杂散射频(RF)场的电路包括处于双绞线布置的第一导线和第二导线；反向偏置电路耦接到第一导线和第二导线，用于优化第一导线和第二导线上的阻抗。反向偏置电路可以包括直接耦合到第一导线的麦克风偏置电压输入和直接耦合到第二导线的RC电路。简要说明通过参考以下结合附图的描述，可以更好地理解本专利技术构思的示例的上述和其他优点，在附图中，相同的数字在各图中表示相同结构的元件和特征。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明特征的原理和具体实施上。图1是示出根据一些示例的耳机的配置的示意性剖视图。图2是图1的耳机的部件的例示图。图3是图1的耳机的部件的另一例示图。图4A是示出在麦克风和音频处理器之间包括传统同轴电缆的正在工作的耳机的频率响应的曲线图。图4B是示出根据一些示例的在麦克风和音频处理器之间包括双绞线电缆的正在工作的耳机的频率响应的曲线图。图5是根据一些示例的包括反向偏置电路的耳机的详细示意图。图6是根据其他示例的包括反向偏置电路的耳机的详细示意图。图7A是示出没有反向偏置电路的耳机的频率响应的曲线图。图7B是示出根据一些示例的包括反向偏置电路的耳机的频率响应的曲线图。具体实施方式耳机是指配合在耳朵周围、耳朵上或耳朵中并将声能辐射到耳道中的设备。耳机有时被称为耳麦、听筒、头戴耳机、耳塞或运动耳机，并且可以是有线的或无线的。耳机包括声学驱动器以将音频信号转换为声能。声学驱动器可以容纳在耳罩或耳塞中。耳机可以具有单个独立耳机或者是一对耳机中的一个(每个耳机包括相应的声学驱动器和耳罩)，每只耳朵一个耳机。耳机的耳罩/耳塞可以机械地连接，例如通过头带以及/或者通过将音频信号传导到耳机中的声学驱动器的引线，或者它们可以是完全无线的。耳机可以包括用于无线接收音频信号的部件。耳机可以包括有源降噪(ANR)系统的部件，但不限于此。耳机还可以包括其他功能，诸如通信麦克风，使得它可以用作通信设备。耳机可能对来自外部或内部RF能量源(诸如无线发射器、无线电台等)的射频(RF)信号敏感，这可影响内部麦克风电路和耳机的操作。特别地，杂散RF场可导致麦克风的内部电路产生不期望的信号，这可导致音频输出信号中的可听到的失真(例如，嗡嗡声、音调等)。特别是在ANR耳机中，杂散RF场可进一步导致不准确的响应，由此音频电路不能执行耳机的有效噪声消除。如图1所示，根据一些示例的耳机10可包括感测麦克风12、扬声器14或相关的换能器或驱动器，以及用于执行音频处理的一组电子器件16，被称为音频处理器。在一些示例中，耳机10可以是无线耳机，并且因此包括无线部件，诸如无线接收器、天线、接口和/或其他相关无线元件，其中的一些或全部可能是可能影响麦克风性能的杂散RF源。在一些示例中，耳机10是有源降噪(ANR)耳机。在一些示例中，耳机10被构造成用于消费者、军事或航空应用。尽管图1中示出了一个麦克风，但是可以使用多个麦克风，例如在ANR耳机的反馈和/或前馈配置中。感测麦克风12检测声学信号S，并将声学信号转换为麦克风信号。在ANR耳机的情况下，声学信号可以是噪声信号，或者可以是非ANR耳机中的语音或其他音频信号。感测麦克风12可以定位在耳机换能器的前腔上方的电声换能器隔膜处或附近，用于在瞬间拾取频率和振幅分布。感测麦克风12可以定位在其他位置，例如，在佩戴者的耳道处或附近、在外壳外部、或在数字电子设备或RF发射器的近侧，但不限于此。音频处理电子器件16被构造和布置成接收和处理麦克风信号，例如，在ANR耳机的情况下，产生“抗噪声信号”，其可以提供消除声波，该消除声波可与现有环境噪声组合或混合，以由扬声器14输出，以降低总噪声水平。音频处理电子器件16可以是微控制器、微处理器、数字信号处理器(DSP)、印刷电路板(PC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耳机，包括：麦克风，所述麦克风检测声学信号，并且将所述声学信号转换为麦克风信号；音频处理器，所述音频处理器接收所述麦克风信号；和双绞线导体元件，所述双绞线导体元件耦接所述麦克风和所述音频处理器，其中所述双绞线导体元件自行抵消射频(RF)场以防止所述RF场进入所述麦克风。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.24 US 15/162,8981.一种耳机，包括：麦克风，所述麦克风检测声学信号，并且将所述声学信号转换为麦克风信号；音频处理器，所述音频处理器接收所述麦克风信号；和双绞线导体元件，所述双绞线导体元件耦接所述麦克风和所述音频处理器，其中所述双绞线导体元件自行抵消射频(RF)场以防止所述RF场进入所述麦克风。2.根据权利要求1所述的耳机，其中所述耳机是无线有源降噪(ANR)耳机。3.根据权利要求1所述的耳机，其中所述双绞线导体元件包括一对柔性非屏蔽导线。4.根据权利要求3所述的耳机，其中所述一对导线的长度约相等。5.根据权利要求1所述的耳机，还包括耦接到所述双绞线导体元件的反向偏置电路。6.根据权利要求5所述的耳机，其中所述反向偏置电路降低所述双绞线导体元件的RF敏感度。7.根据权利要求5所述的耳机，其中所述反向偏置电路包括：麦克风偏置电压输入，所述麦克风偏置电压输入在所述双绞线导体元件的第一导线处；RC电路，所述RC电路耦接到所述双绞线导体元件的第二导线；放大器，所述放大器包括耦接到所述RC电路的第一输入端子和耦接到电压源的第二输入端子；和所述放大器的输出端子，所述输出端子响应于在所述第一输入端子和所述第二输入端子处接收的信号，输出来自所述放大器的电压。8.根据权利要求6所述的耳机，其中所述反向偏置电路通过从所述RC电路的电阻器去耦合所述麦克风偏置电压输入来减少所述双绞线导体元件的RF敏感度。9.根据权利要求5所述的耳机，其中所述反向偏置电路降低所述双绞线导体元件中的导体的阻抗，从而减少来自所述RF场的电容耦合噪声。10.根据权利要求9所述的耳机，其中所述反向偏置电路降低对与所述麦克风相关联的电路影响最大的所述双绞线导体元件的输入线的阻抗，这减少了来自所述RF场的电容耦合噪声。11.根据权利要求1所述的耳机，其中所述麦克风是以下中的至少一种：电容式麦克风、驻极体麦克风、微机电(MEMS)麦克风、动态麦克风、碳粒式麦克风、带式麦克风和晶体麦克风。12.一种耳机，包括：感测麦克风，所述感测麦克风检测声学信号，并且将所述声学信号转换为麦克风信号；音频处理器，所述音频处理器接收所述麦克风信号；导体元件，所述导体元件耦接在所述感测麦克风和...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·J·伊，N·M·克罗斯，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US