主动降噪校正系统与扬声装置制造方法及图纸

本公开提供一种主动降噪校正系统与扬声装置，校正系统取得经前馈式主动降噪控制或反馈式主动降噪的信号后，可以一增益调整组件调整增益，以路径选择开关切换连接第一运算放大器或第二运算放大器，运算放大器除驱动信号外，还用以调整信号相位，因此可以通过路径选择开关的开关状态决定调整相位，藉此校正系统可平衡扬声装置的左声道电路与右声道电路上主动降噪输出的信号的增益，以及调整信号相位。扬声装置为一具有前馈式主动降噪控制电路的耳机装置、或具有反馈式主动降噪控制电路的耳机装置，或为混合式主动降噪控制电路的耳机装置。本公开提供的主动降噪校正系统可以简化电路架构，解决现有技术中较耗电路布局的面积与复杂度的问题。

【技术实现步骤摘要】
主动降噪校正系统与扬声装置
本公开涉及电子电路
，具体而言，涉及一种适用混合式主动降噪控制电路的校正系统，以及扬声装置。
技术介绍
常见具有主动式噪声控制(ActiveNoiseControl，ANC)的降噪耳机的运行原理是在耳机上制作一个接收外部噪声的收音单元，内部信号处理系统能够配合软件与硬件的处理，产生破坏外部噪声信号(振幅与频率)的信号，例如产生与噪声振幅与频率相同但相位相反的信号，使得在降噪耳机内抵销外部噪声，达到消除噪声的效果。环境主动降噪系统原理如图1所示，利用麦克风10接收外部环境噪声，此噪声源经过主动式滤波器12调整出适当的频率响应，其中包含适当的振幅及相位反应，使得耳机扬声器14输出几乎是原噪声源的反相信号，此由扬声器发出的反相噪音，恰可以在受听者的耳机耳罩16内与原噪音相加而抵消，此一抵消的结果使耳机聆听者所听到外部的噪音可以大幅度的减低，此即是一般主动降噪系统的原理。应用在主动式降噪耳机内的主动式噪声控制系统一般分为前馈式控制(feedforwardcontrol)以及反馈式控制(feedbackcontrol)两种架构，其中反馈式控制架构有稳定性的问题，因此在量产过程中需花很多的时间来选择电子料件以及调整控制器的增益；而前馈式控制架构虽无稳定性的问题，但仍旧需花时间调教来达到预期的效能，降噪效果也不如反馈式架构佳。曾有现有技术为了兼顾前馈式控制以及反馈式控制两种架构的优点，提出混合形式的架构，虽可得到较佳的降噪效果，但因为每组耳机需四颗麦克风，相对增加控制电路的复杂度，电路设计与电子料件的使用都会使得整体成本升高。图2显示现有技术中主动降噪耳机的架构示意图，示意图显示有一耳机罩200罩住人耳20的示意图，耳机装置内外各有一个麦克风，并包括在耳机罩200内的耳机内扬声器203，其中耳罩内数字麦克风205为接收误差信号(error)的麦克风，耳罩内数字麦克风205亦包含模拟数字转换器，能将数字信号传至数字信号处理器201，耳罩外数字麦克风207则是接收参考信号(reference)的麦克风，耳罩外数字麦克风207亦包含模拟数字转换器，能将数字信号传至数字信号处理器201。应用此主动降噪技术的架构，耳机装置以耳罩外数字麦克风207接收参考信号，再以耳罩内数字麦克风205接收耳机罩200内的噪声(误差信号)，误差信号回馈至数字信号处理器(DSP)201，数字信号处理器201能自动调适数字滤波器(如一种数字有限脉冲响应滤波器，digitalFIRFilter)的参数，耳机内扬声器203内建放大器，如一种D类放大器(class-Damplifier)，能接收数字信号处理器201的数字信号，并转为音频信号，目的是将传到人耳20的噪声抑制到最小。图3接着显示现有主动降噪基本电路，此例仅显示单声道(如左声道)，事实上与另一声道的电路并无实质差异。图中显示为一耳机装置的左声道主动降噪电路方块，音频自左声道音源接口31输入耳机装置后，经数字控制器35控制增益后，由增益控制放大器33调整增益。同时，左声道麦克风37接收环境噪声，同样经麦克风增益控制放大器38增益调整后，输出至主动降噪滤波器39，其主要目的是将接收自环境噪声调整其增益与相位，使得相位反转且振幅相同，与自音源取得的信号同时输入混波器310，可以抵销音源信号以外的噪声，最后以左声道驱动电路311驱动耳机单体。以上所示架构需要独立的麦克风放大器，如麦克风增益控制放大器3，此放大器的目地是增益微调与校正，之后信号经放大后串接至主动降噪滤波器39，并需要后级的混波器310，因此若应用在混合系统中，耳机单体的外部麦克风或内部麦克风都需要独立的放大器及增益控制电路，无法让架构简化。在现有的主动降噪系统中，设有左右声道增益平衡校正电路，校正电路置于前级，因此系统中的音频输入、前馈式控制与反馈式控制等路径皆需要独立的放大器及增益控制电路，因为校正电路无法与其他电路共享，将使得实现上电路布局的面积较大并增加生产的材料成本。
技术实现思路
相对于主动降噪系统中的音频输入、前馈式控制与反馈式控制等路径需要独立的放大器及增益控制电路的现有技术，本专利技术涉及一种主动降噪的校正系统，可以简化电路架构，解决现有技术中较耗电路布局的面积与复杂度的问题。根据系统实施例，所述主动降噪校正系统包括至少一控制单元，能产生经主动降噪控制的信号，系统以一增益调整组件调整经主动降噪控制的信号增益。系统包括第一运算放大器与第二运算放大器，其中第一运算放大器为麦克风信号滤波作用以及调整麦克风信号相位及增益，第二运算放大器连接第一运算放大器的一输出端子，用以驱动喇叭单体。进一步地，在应用上，主动降噪校正系统应用于一具有主动降噪功能的扬声装置内，第二运算放大器驱动较大电流，以驱动扬声装置的喇叭单体。扬声装置为具有前馈式主动降噪控制电路的耳机装置、或具有反馈式主动降噪控制电路的耳机装置，或同时包括前馈式主动降噪控制电路与反馈式主动降噪控制电路的混合式主动降噪控制电路的耳机装置。根据一实施例，所述前馈式降噪滤波器连接一接收扬声装置外部环境声响的前馈式麦克风；反馈式降噪滤波器连接设于扬声装置内的反馈式麦克风。进一步地，校正系统的左声道电路或右声道电路还包括一监听增益调整单元，可连接前馈式麦克风，并接收前馈式麦克风接收的外部声音，当关闭主动降噪的第一滤波运算放大器时，并加入适当的放大电路，让前馈式麦可风放大适当的増益，并在后级混波加至扬声器信号，成为监听声音的监听模式。附图说明图1示意显示现有环境主动降噪系统；图2显示现有技术中主动降噪耳机的架构示意图；图3显示现有主动降噪基本电路图；图4所示为本专利技术主动降噪校正系统架构实施例示意图；图5显示适用本专利技术主动降噪校正系统的扬声装置实施例的电路方框图；图6所示为本专利技术主动降噪校正系统的电路方块实施例图；图7显示本专利技术主动降噪校正系统的驱动级电路实施例之一；图8显示本专利技术主动降噪校正系统的驱动级电路实施例之二。具体实施方式应用在主动式降噪耳机内的主动式噪声控制系统一般分为前馈式控制(feedforwardcontrol)以及反馈式控制(feedbackcontrol)两种架构，兼顾以上两种架构的好处则有前馈式控制以及反馈式控制的混合式主动降噪系统的架构。而本专利技术公开一种主动降噪校正系统，此校正系统适用混合式主动降噪系统(hybridANC)，特别是可以简化电路结构，以最低串连级数实现主动降噪，可节省电路成本，并仍兼顾左右声道增益的平衡校正，以此执行自动数字化校正。在效果上，自动更正降噪系统可弹性调整每一个滤波器的正反相，支持任何阶数的主动降噪滤波电路，同时支持正反相的麦克风。值得一提的是，所公开主动降噪的校正系统可以平衡扬声装置中左右声道的增益因为其中麦克风、电路、增益等因素产生的误差，解决左右声道因为音量不平衡产生不舒服的聆听感受。根据主动降噪校正系统应用在混合式主动降噪系统的实施例，信号校正可以针对一般音源线(Linein)输入的音源信号，例如MP3音源、声音播放器等，可以执行音源线至左右扬声器增益平衡调整；耳罩内麦克风执行的反馈式降噪控制时，可以执行耳罩内麦克风至左右声道扬声器增益平衡调整；对于耳罩外麦克风执行前馈式降噪控制时，同样执本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动降噪校正系统，其特征在于所述的系统包括：一信号源，产生经主动降噪控制的信号；一增益调整组件，电性连接该信号源，用以增益调整该经主动降噪控制的信号；一路径选择开关，电性连接该信号源，该路径选择开关连接该增益调整组件；一第一运算放大器，连接该路径选择开关，用以驱动信号，以及调整信号相位；以及一第二运算放大器，连接该路径选择开关以及该第一运算放大器的一输出端子，用以驱动信号，以及调整信号相位，并输出信号；其中，该路径选择开关用以切换连接该第一运算放大器或该第二运算放大器。

【技术特征摘要】
1.一种主动降噪校正系统，其特征在于所述的系统包括：一信号源，产生经主动降噪控制的信号；一增益调整组件，电性连接该信号源，用以增益调整该经主动降噪控制的信号；一路径选择开关，电性连接该信号源，该路径选择开关连接该增益调整组件；一第一运算放大器，连接该路径选择开关，用以驱动信号，以及调整信号相位；以及一第二运算放大器，连接该路径选择开关以及该第一运算放大器的一输出端子，用以驱动信号，以及调整信号相位，并输出信号；其中，该路径选择开关用以切换连接该第一运算放大器或该第二运算放大器。2.如权利要求1所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的信号源为一前馈式降噪滤波器或一反馈式降噪滤波器。3.如权利要求1所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的增益调整组件为一可调式电阻。4.如权利要求1、2或3所述的主动降噪校正系统，其特征在于，当该路径选择开关选择连接该第一运算放大器时，该信号源产生的信号经过该第一运算放大器与该第二运算放大器，以执行两次相位调整；当该路径选择开关选择连接该第二运算放大器时，该信号源产生的信号仅经过该第二运算放大器，以执行一次相位调整。5.如权利要求4所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的主动降噪校正系统应用于一具有主动降噪功能的扬声装置内，该第二运算放大器驱动较大电流，以驱动该扬声装置的喇叭单体。6.一种主动降噪校正系统，应用于一扬声装置，其特征在于所述的系统包括：一或多个信号源，产生经主动降噪控制的信号；至少一增益调整组件，各增益调整单元对应各信号源，用以控制该信号的增益；至少一路径选择开关，各路径选择开关连接各信号源的增益调整组件；一第一运算放大器，具有两个输入端子以及一个输出端子，其中的一个输入端子连接该至少一路径选择开关；该第一运算放大器运行一次相位调整；一第二运算放大器，具有两个输入端子以及一个输出端子，其中的一个输入端子连接该第一运算放大器的输出端子，以及连接该至少一路径选择开关，该第二运算放大器的输出端子连接一信号输出端；该第二运算放大器运行一次相位调整，并驱动较大电流，以驱动该扬声装置的喇叭单体；一控制单元，电性连接该至少一增益调整组件与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄至瑛，
申请(专利权)人：骅讯电子企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71