降噪耳机及其降噪方法技术

本发明专利技术提供一种降噪耳机及其降噪方法，其中的降噪耳机包括耳机线控、耳机线、设置在耳机线一端的喇叭；喇叭包括喇叭壳、收容在喇叭壳内的喇叭单体和前馈麦克风，耳机线控包括线控外壳以及固定在线控外壳内的PCB；在PCB上设置有信号转换单元和降噪单元，前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过信号转换单元和降噪单元的处理后形成消噪信号；消噪信号再次经过信号转换单元的处理后，经喇叭单体输出，喇叭单体输出的消噪信号与进入人耳的噪声信号叠加消除。利用上述发明专利技术能够确保耳机降噪的一致性，成本低、效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及声学
，更为具体地，涉及一种上行降噪耳机及其降噪方法。
技术介绍
目前，市场上的降噪耳机多采用模拟方案来实现，由于电子元器件本身的误差等因素，会导致滤波电路存在一定的偏差，难以保证降噪效果的一致性；同时，降噪耳机多采用电池供电，导致线控装置部分的体积过大，耳机续航时间短，外观难以做到精美；同时，也会给线控装置的固定带来一定的困难，制作工艺复杂、成本较高；此外，为了能够实现降噪耳机与终端设备，例如：手机、pad等，配合时的通话功能，通常会在耳机线上单独添加一颗通话MIC或者在线控装置内增加通话MIC，产品成本也相应增加；同时，为实现通话功能，该MIC多采用全指向性MIC，通话质量也比较容易受到周围环境的影响。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种降噪耳机及其降噪方法，以解决目前耳机降噪效果一致性差、成本高、降噪效果不明显等问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种降噪耳机，包括耳机线控、耳机线、设置在耳机线一端的喇叭；喇叭包括喇叭壳、收容在喇叭壳内的喇叭单体和前馈麦克风，耳机线控包括线控外壳以及固定在线控外壳内的PCB；在PCB上设置有信号转换单元和降噪单元，前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过信号转换单元和降噪单元的处理后形成消噪信号；消噪信号再次经过信号转换单元的处理后，经喇叭单体输出，喇叭单体输出的消噪信号与进入人耳的噪声信号叠加消除。此外，优选的方案是，在耳机线的另一端设置有与外部终端导通的接头，在PCB上还设置有与接头导通的供电单元；供电单元将外部终端提供的外部电压转换为与降噪单元和信号转换单元相对应的内部电压。此外，优选的方案是，降噪单元包括滤波处理模块；其中，前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过信号转换单元和滤波处理模块的处理后形成消噪信号。此外，优选的方案是，降噪单元还包括波束处理模块，前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过信号转换单元和波束处理模块的处理，消除位于人耳两侧的语音信号波束，保留头部前后方向上的语音信号波束。此外，优选的方案是，在PCB上还设置有通话单元，通话单元对接收到的语音信号进行方向判断，并消除位于头部后方的语音信号波束，保留位于头部前方的语音信号波束。此外，优选的方案是，通话单元为ANC麦克风、电容式麦克风或者电动式麦克风；前馈麦克风为ANC麦克风。此外，优选的方案是，信号转换单元包括A/D转换模块和D/A转换模块，前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过A/D转换模块和降噪单元的处理后形成消噪信号，消噪信号经过D/A转换模块处理后，经喇叭单体输出。此外，优选的方案是，在喇叭壳上设置有主声音输出管，在主声音输出管上设置有适配连接的入耳耳套以及调节喇叭单体的声学性能的调音片材；其中，调音片材为网布、海绵或者无纺布。此外，优选的方案是，在PCB上设置有至少一个功能按键，在线控外壳上对应功能按键的位置设置有与活动连接的操作部。根据本专利技术的另一方面，提供一种耳机降噪方法，利用上述的降噪耳机对于外界噪声进行降噪处理；方法包括：信号转换单元对前馈麦克风接收到的噪声信号进行转换处理，形成噪声信号；降噪单元对噪声信号进行数字信号处理，形成消噪信号；信号转换单元对消噪信号进行转换处理；经信号转换单元处理后的消噪信号传输至喇叭单体内，并通过喇叭单体进入人耳，与人耳内的噪声叠加消除。利用上述根据本专利技术的降噪耳机及其降噪方法，通过在耳机线控内的信号转换单元对模拟信号进行数字转换处理，然后通过降噪单元形成的消噪信号对噪声进行叠加消除，能够避免采用模拟方案实现耳机降噪所存在的一致性差的问题，成本低、降噪效果明显。为了实现上述以及相关目的，本专利技术的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本专利技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。附图说明通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本专利技术实施例的降噪耳机的主视图一；图2为根据本专利技术实施例的降噪耳机的主视图二；图3为根据本专利技术实施例的降噪耳机的原理框图；图4为根据本专利技术实施例的语音信号波束示意图；图5为根据本专利技术实施例的耳机降噪流程图。其中的附图标记包括：喇叭1、耳机线2、耳机线控3、接头4、用户5。在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。为详细描述本专利技术实施例的降噪耳机结构及其降噪方法，以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。图1和图2分别从不同角度示出了根据本专利技术实施例的降噪耳机结构。如图1和图2共同所示，本专利技术实施例的降噪耳机，包括耳机线控3、耳机线2、设置在耳机线2一端的喇叭1，喇叭1进一步包括喇叭外壳、收容在喇叭外壳内的喇叭单体和前馈麦克风，耳机线控3包括线控外壳以及固定在线控外壳内的PCB(Printed Circuit Board，柔性印刷电路板)；在PCB上设置有信号转换单元和降噪单元，前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过信号转换单元和降噪单元的处理后形成消噪信号，消噪信号经过信号转换单元的再次转换处理后形成模拟消噪信号，经喇叭单体输出，喇叭单体输出的消噪信号与进入人耳的噪声信号叠加消除，从而达到降噪的目的。此外，在耳机线2的另一端设置有与外部终端导通的接头4，在PCB上还设置有与接头4导通的供电单元，供电单元将外部终端提供的外部电压转换为与降噪单元和信号转换单元相对应的内部电压。即，降噪耳机通过接头4与终端设备进行连接，通过终端设备对PCB进行供电，终端设备输出的电压通过供电单元的转换和处理，形成可以为降噪和通话供电的合理电压。具体地，图3示出了根据本专利技术实施例的降噪耳机的原理。如图3所示，本专利技术实施例的降噪耳机，前馈麦克风可以采用数字麦克风或者是模拟麦克风，其中，附图3示出了两种降噪方案，虚线框中的(1)表示模拟方案，采用相应的模拟麦克风，虚线框中的(2)表示数字方案，采用相应的数字麦克风；(1)模拟麦克风与(2)数字麦克风的区别在于模拟麦克风接收到的噪声信号为模拟信号，需要经过信号转换单元转换为对应的数字信号，然后将该数字信号导入降噪单元进行降噪处理，而数字麦克风接收到的噪声信号可以直接导入降噪单元进行处理。其中，信号转换单元包括A/D转换模块和D/A转换模块，降噪单元包括滤波处理模块和波束处理模块，本专利技术实施例的降噪耳机通过滤波处理模块和波束处理模块，能够同时实现对听音及通话过程中的噪声进行降噪。具体地，图3中虚线箭头所示路径为供电单元的电路走向，实线箭头所示路径为数字信号的电路走向，点划线箭头所示路径为模拟信号的电路走向。接头与外部终端(例如，手机)连接导通，通过外部终端对降噪耳机进行供电，PCB上的供电单元对外部终端提供的电压进行处理，形成与降噪单元和前馈麦克风相匹配的内部电压，并输送至降噪耳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降噪耳机，包括耳机线控、耳机线、设置在所述耳机线一端的喇叭；其特征在于，所述喇叭包括喇叭壳、收容在所述喇叭壳内的喇叭单体和前馈麦克风，所述耳机线控包括线控外壳以及固定在所述线控外壳内的PCB；在所述PCB上设置有信号转换单元和降噪单元，所述前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过所述信号转换单元和降噪单元的处理后形成消噪信号；所述消噪信号再次经过所述信号转换单元的处理后，经所述喇叭单体输出，所述喇叭单体输出的消噪信号与进入人耳的噪声信号叠加消除。

【技术特征摘要】
1.一种降噪耳机，包括耳机线控、耳机线、设置在所述耳机线一端的喇叭；其特征在于，所述喇叭包括喇叭壳、收容在所述喇叭壳内的喇叭单体和前馈麦克风，所述耳机线控包括线控外壳以及固定在所述线控外壳内的PCB；在所述PCB上设置有信号转换单元和降噪单元，所述前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过所述信号转换单元和降噪单元的处理后形成消噪信号；所述消噪信号再次经过所述信号转换单元的处理后，经所述喇叭单体输出，所述喇叭单体输出的消噪信号与进入人耳的噪声信号叠加消除。2.如权利要求1所述的降噪耳机，其特征在于，在所述耳机线的另一端设置有与外部终端导通的接头，在所述PCB上还设置有与所述接头导通的供电单元；所述供电单元将所述外部终端提供的外部电压转换为与所述降噪单元和所述信号转换单元相对应的内部电压。3.如权利要求1所述的降噪耳机，其特征在于，所述降噪单元包括滤波处理模块；其中，所述前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过所述信号转换单元和滤波处理模块的处理后形成消噪信号。4.如权利要求3所述的降噪耳机，其特征在于，所述降噪单元还包括波束处理模块；其中，所述前馈麦克风接收到的噪声信号依次经过所述信号转换单元和波束处理模块的处理，消除位于人耳两侧的语音信号波束，保留头部前后方向上的语音信号波束。5.如权利要求1所述的降噪耳机，其特征在于，在所述PCB上还设置有通话单元，所述通话单元对接收到的语音信号进...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐敏龙，赵燕鹏，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37