入耳式有源噪声降低耳机制造技术

一种有源噪声降低耳机。该耳机包括用于将该耳机定位及保持在用户的耳朵中而不需要头带的结构和包括具有大于10mm的标称直径的声学驱动器的有源噪声降低电路，该声学驱动器被定向使得与声学驱动器平行或重合、并且与管嘴的中心线相交的直线以角度θ>±30度与管嘴的中心线相交。麦克风被定位于邻接声学驱动器的边缘。该耳机被配置使得当该耳机放置就位时，声学驱动器的一部分在用户的耳甲以内并且声学驱动器的另一部分在用户的耳甲之外。将管嘴耦合至环境的开口包括在开口中的阻抗提供结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本说明书描述了一种入耳式有源噪声降低(ANR)耳机。有源噪声降低耳机在美国专利4,455,675中进行了讨论。入耳式耳机被设计用来使得耳机的全部或大部分在用户的耳朵中使用。当入耳式耳机被放置就位时，该耳机通常具有处于用户的耳道中的一部分。
技术实现思路
在一方面，一种装置包括耳机。该耳机包括密封入口与耳道以形成腔体的管嘴(nozzle)，该腔体包括耳道的密封的部分以及管嘴中的通道(passageway)。该耳机进一步包括用于检测在腔体内的噪声的反馈麦克风，以及响应于反馈麦克风的反馈电路，用于提供反馈噪声消除音频信号。该耳机进一步包括用于将输出噪声消除音频信号转换成对噪声进行衰减的声学能量的声学驱动器，该输出噪声消除音频信号包括反馈噪声消除音频信号，该耳机还包括将腔体耦合至环境的开口，以及在开口中的阻抗提供结构。阻抗提供结构可以包括在开口中的声阻材料。声阻材料可以是线网(wire mesh)。阻抗提供结构可以包括声学地耦合开口与环境的管件。该管件可以被泡沫填充。腔体和用户的耳膜的特征可以在于，阻抗提供结构的阻抗z和阻抗的绝对值在低于预定义频率的频率处可以小于z的绝对值，并且在高于预定义频率的频率处可以高于z的绝对值。该装置还可以包括用于接合外耳使得耳机被定位及保持在用户的耳朵中而不需要使用头带(headband)的结构。通道可以具有大于13mm2的开放横截面面积(open cross sectional area)。声学驱动器可以被定向使得与声学驱动器的轴线平行或重合、并且与管嘴的中心线相交的直线以角度θ>±30度与管嘴的中心线相交。管嘴具有或更小的比率其中A是管嘴的开放横截面面积，并且l是管嘴的长度。管嘴可以具有或更小的声学质量(acoustic mass)M，其中ρ是空气密度，A是管嘴的开放横截面面积，并且l是管嘴的长度。通道的质量阻抗(mass impedance)的绝对值|z|在1kHz处是或更小，其中|z|＝Mf，其中ρ是空气密度，A是通道的开放横截面面积，l是通道的长度，并且f是频率。该装置还可以包括：前馈麦克风，用于检测耳机外部的噪声；响应于前馈麦克风的前馈电路，用于提供前馈噪声降低音频信号；用于结合反馈噪声降低音频信号与前馈噪声降低音频信号以提供输出噪声降低音频信号的电路。在另一方面，一种装置包括耳机。该耳机包括腔体，该腔体包括用户的耳道。该耳机还可以包括用于检测在腔体中的噪声的反馈麦克风，以及响应于反馈麦克风的反馈电路，用于提供反馈噪声消除音频信号。该耳机进一步包括用于将输出噪声降低音频信号转换成声学能量并且将声学能量辐射进入腔体中以对噪声进行衰减的声学驱动器，该输出噪声降低音频信号包括反馈噪声降低音频信号。该耳机还可以包括耦合腔体与环境的开口以及在开口中的阻抗提供结构。阻抗提供结构可以包括在开口中的声阻材料。阻抗提供结构还可以包括声学地耦合开口与环境的管件。该管件可以被泡沫填充。腔体和用户的耳膜可以定义：阻抗提供结构的阻抗z和阻抗的绝对值在低于预定义频率的频率处可以低于z的绝对值，并且在高于预定义频率的频率处可以高于z的绝对值。腔体还可以包括声学地耦合至耳道和密封结构的通道，用于从环境声学地密封该腔体。该装置还可以包括：用于检测耳机外部的噪声的前馈麦克风；响应于前馈麦克风的前馈电路，用于提供前馈噪声消除音频信号；以及用于结合前馈噪声消除音频信号与反馈噪声消除音频信号以提供输出噪声消除音频信号的电路。在另一方面，一种装置包括腔体，该腔体包括用户的耳道；用于检测在腔体中的噪声的反馈麦克风；响应于反馈麦克风的反馈电路以用于提供反馈噪声消除音频信号；用于将输出噪声消除音频信号转换成声学能量并且将声学能量辐射进入腔体中以对检测到的噪声进行衰减的声学驱动器，该输出噪声消除音频信号包括反馈噪声消除音频信号；以及耦合腔体与环境并且在腔体与环境之间提供声学阻抗(acoustical impedance)的声学分路器。该分路器可以包括通道和在通道中的声学阻尼材料。该分路器可以包括在腔体与环境之间的开口以及在开口中的声阻网。该分路器可以包括在耳机的壳中的孔中的一个孔。该分路器可以包括插入件，在插入件中形成有孔。该装置还可以包括用于检测耳机外部的噪声的前馈麦克风；响应于前馈麦克风的前馈电路，用于提供前馈噪声消除音频信号；以及用于结合反馈噪声消除音频信号与前馈噪声消除音频信号以提供输出噪声消除音频信号的电路。在另一方面，一种装置包括有源噪声降低(ANR)耳机。ANR耳机包括ANR电路，该电路包括被声学地耦合到用户的耳道的反馈麦克风以用于检测噪声；响应于反馈麦克风的反馈电路以用于提供反馈噪声消除音频信号；以及用于转换包括反馈噪声降低音频信号的输出噪声消除音频信号的声学驱动器。该耳机进一步包括声学地耦合声学驱动器与用户的耳道的通道。声学驱动器被定向使得与声学驱动器的轴线平行或重合、并且与通道的中心线相交的直线以角度θ>±30度与通道的中心线相交。该麦克风被径向地定位在将音圈(voice coil)附接到声学驱动器膜片(diaphragm)的点与声学驱动器膜片的边缘之间。通道具有或更小的比率其中A是通道的开放横截面面积，并且l是通道的长度。通道在耳甲盆与耳道的入口之间的过渡处与耳道声学地密封以形成腔体。通道的声学质量M是或更小，其中ρ是空气密度，A是通道的开放横截面面积，并且l是通道的长度。通道的质量阻抗的绝对值|z|在100Hz处是或更小并且在1kHz处是或更小，其中|z|＝Mf，其中ρ是空气密度，A是通道的开放横截面面积，并且l是通道的长度。该装置还可以包括用于将耳机定位及保持在耳朵中的接合外耳的结构。角度θ可以大于±45度。该装置还可以包括将腔体耦合至环境的开口以及在开口中的阻抗提供结构。阻抗提供结构可以包括在开口中的声阻材料。声阻材料可以是线网。声阻材料可以包括塑料构件，该塑料构件具有穿过其中的孔。阻抗提供结构可以包括声学地耦合开口与环境的管件。该管件可以被泡沫填充。声学驱动器可以包括大于10mm的标称直径。声学驱动器可以具有大于14mm的标称直径。耳机可以被配置使得当该耳机被放置就位时，声学驱动器的一部分在用户的耳甲以内并且声学驱动器的另一部分在用户的耳甲之外。该装置还可以包括用于检测耳机外部的噪声的前馈麦克风；响应于前馈麦克风的前馈电路，用于提供前馈噪声消除音频信号；以及用于结合反馈噪声消除音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：用于有源噪声降低(ANR)耳机的耳机，包括：用于接合外耳使得所述耳机被定位并保持在用户的耳朵中的结构；用于密封所述耳机与用户的耳道的结构；有源噪声降低电路，包括被声学地耦合至所述耳道的反馈麦克风，用于检测所述耳机内的噪声；响应于所述反馈麦克风的反馈电路，用于提供反馈噪声消除音频信号；以及用于将输出噪声消除音频信号转换为噪声消除声学能量的声学驱动器，所述输出噪声消除音频信号包括所述反馈噪声消除音频信号；以及所述装置进一步包括通道，所述通道声学地耦合所述声学驱动器与用户的耳道，其中所述通道具有至少10mm2的开放横截面面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 US 13/480,7661.一种装置，包括：
用于有源噪声降低(ANR)耳机的耳机，包括：
用于接合外耳使得所述耳机被定位并保持在用户的耳朵中的结构；
用于密封所述耳机与用户的耳道的结构；
有源噪声降低电路，包括
被声学地耦合至所述耳道的反馈麦克风，用于检测所述耳机内的噪
声；
响应于所述反馈麦克风的反馈电路，用于提供反馈噪声消除音频信
号；以及
用于将输出噪声消除音频信号转换为噪声消除声学能量的声学驱
动器，所述输出噪声消除音频信号包括所述反馈噪声消除音频信号；以
及
所述装置进一步包括通道，所述通道声学地耦合所述声学驱动器与
用户的耳道，其中所述通道具有至少10mm2的开放横截面面积。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述管嘴具有或更低
的比率其中A是所述通道的开放横截面面积并且l是所述通道的长
度，并且其中所述通道在耳甲盆与所述耳道的入口之间的过渡处与所述
耳道声学地密封以形成腔体。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述声学驱动器被定向以使
得与所述声学驱动器的轴线平行或重合并且与所述通道的中心线相交
的直线以>±30度的角度θ与所述通道的所述中心线相交。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述通道的质量阻抗的绝对
值|z|在1kHz处是8.0×106或更小。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述通道的质量阻抗的绝对
值|z|在100Hz处是或更小。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述通道具有或更小

\t的声学质量M，其中ρ是空气密度，A是所述通道的开放横截
面面积，并且l是所述通道的长度。
7.一种装置，包括：
有源噪声降低(ANR)耳机，包括：
ANR电路，包括
被声学地耦合至用户的耳道的反馈麦克风，用于检测噪声；
响应于所述反馈麦克风的反馈电路，用于提供反馈噪声消除音频信
号；以及
用于转换输出噪声消除音频信号的声学驱动器，所述输出噪声消除
音频信号包括所述反馈噪声消除音频信号；
声学地耦合所述声学驱动器与用户的耳道的通道；
其中所述声学驱动器被定向以使得与所述声学驱动器的轴线平行
或重合并且与所述通道的中心线相交的直线以>±30度的角度θ与所述
通道的所述中心线相交，并且其中所述麦克风被径向地定位在将音圈附
接至声学驱动器膜片的点与所述声学驱动器膜片的边缘之间；并且
其中所述通道具有或更小的比率其中A是所述通道的
开放横截面面积，并且l是所述通道的长度；
其中所述通道在耳甲盆与所述耳道的入口之间的过渡处与所述耳
道声学地密封以形成腔体；
其中所述通道的声学质量M是或更小，其中ρ是
空气密度，A是所述通道的开放横截面面积，并且l是所述通道的长度；
并且
其中所述通道的质量阻抗的绝对值|z|在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·P·安农齐雅托，J·哈洛，M·莫纳汉，A·帕萨萨拉希，R·C·西尔韦斯特里，E·M·华莱士，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US