具有听音功能的无线耳机制造技术

一种用于调节具有主动降噪(active noise cancelling，ANC)功能的耳机设备(1)中的音量和环境声音的系统，使用麦克风(10)和信号处理器(11)实现，其中，信号混合器(12)用于，在检测到连接到所述耳机设备(1)的第一刻度盘(14)旋转后，调节针对所述耳机设备(1)的扬声器(13)生成的混合信号(23)中的一组信号(20)之间的比例，从而实现对播放音量和环境声音处理的精确和直观控制。确和直观控制。确和直观控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有听音功能的无线耳机


[0001]本专利技术大体上涉及个人收听音频设备，例如耳机(earphone/headphone/headset)的
，具体涉及控制真无线立体声(true wireless stereo，TWS)耳机中的播放音量和环境声音处理。

技术介绍

[0002]近年来，随着便携式媒体播放器和手机日益普及，耳机的使用已经变得普遍。在以下公开内容中，术语“耳机”用于指覆耳式耳机以及入耳式耳机或耳塞。
[0003]在使用耳机时，无论是收听音乐或其它音频文件，还是进行手机通话，找到合适的收听音量水平都是至关重要的。音量过低可能无法容易听到耳机发出的声音。音量过高会损害用户的耳朵，因此应尽可能避免音量过高。在许多情况下，来自外部环境的环境噪声也可能非常大，从而可能进一步加剧问题，耳机用户通常通过进一步提高耳机的音量水平来对此进行补偿，从而增加了对用户耳朵的潜在损害，特别是在长期使用期间。
[0004]为了提供一种被动屏障，以抵御环境噪声，耳机通常被设计成与佩戴者的耳朵形成一定程度的声学密封。对于入耳式耳塞，可以使用不同尺寸的硅胶或泡沫套头(tip)来提高耳朵内的贴合度，也可以改善被动噪声隔离。但是，在许多情况下，这种声学密封是不期望的，甚至可以证明因遮挡环境中的警报声音(例如接近的车辆)而引起危险。在这种情况下，主动降噪(active noise cancellation，ANC)机制可以有效降低背景噪声，从而改善用户的体验。ANC是一种旨在通过引入额外的电子控制声场“消除”不必要噪声的技术，称为抗噪。抗噪经过电子设计，以便具有适当的压力幅度和相位，以破坏性地干扰不必要的噪声或干扰。误差传感器(通常是声学麦克风)设置在耳机外壳中，以检测残留或误差噪声。误差麦克风的输出由控制系统用于调节抗噪的产生方式，以降低耳机用户听到的环境噪声。
[0005]但是，环境噪声是可变的，例如，当用户在耳机设备上听音乐或进行通话时，一些环境噪声对于用户在一定程度上听清内容可能是有用的，甚至是必不可少的。当前大多数现有的降噪耳机的问题是，它们只为用户提供ANC激活和去激活功能，以适应不同的环境噪声。例如，在普通办公室等环境中，当耳机的常用ANC功能被直接激活以将噪声降低超过25dB时，用户可能会感觉像处于一个不舒服的消声室里。在另一种环境中，例如在危险的交通状况中的街道上行走时，ANC功能可能会遮挡可以证明是危险的警报声音。与其它环境噪声相比，增强一些环境噪声(例如针对用户的语音)甚至是有利的。因此，用户不希望简单地打开或关闭ANC功能，而是希望通过耳机设备设置环境噪声衰减或增强的理想速率。
[0006]此外，随着缺乏任何物理有线连接功能的智能手机的推出，无线耳机(例如真无线立体声(true wireless stereo，TWS)耳机)变得越来越流行，甚至变得必不可少，而由于这些类型的耳机的物理尺寸较小，所以控制这类耳机越来越成问题。一方面，用户应该能够直接控制耳机上的重要功能(例如播放音量或环境声音的音量)。另一方面，由于单元尺寸较小，并且用户在佩戴耳机时看不到控件，目前基于按钮或电容式触摸的控件令人困惑，不那么令人满意。特别是，现有的耳机(例如TWS耳机)控制方案使用按钮(如果每个设备使用多
个按钮，则由于体积小，用户会感到困惑)、触摸控件(电容和其它类似技术没有足够的精度，使用存在问题)，或配套智能手机应用程序(需要操作智能手机才能使用耳机)。

技术实现思路

[0007]因此，目的是提供一种用于调节耳机设备中的环境声音的改进系统，该系统克服或至少减少了上述问题，具体而言，问题是具有降噪功能的现有耳机在降噪方面功能单一(即，其降噪功能只能激活或去激活)。
[0008]上述和其它目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中显而易见。
[0009]根据第一方面，提供了一种系统，所述系统包括：
[0010]至少一个麦克风，用于生成至少一个麦克风信号；
[0011]信号处理器，用于根据所述至少一个麦克风信号生成主动降噪(active noise cancellation，ANC)信号；
[0012]信号混合器，用于混合一组信号以生成混合信号，所述一组信号包括所述ANC信号和至少一个麦克风信号；
[0013]扬声器，用于根据所述混合信号生成声波；
[0014]可旋转的第一刻度盘；其中，
[0015]所述信号混合器还用于在检测到所述第一刻度盘旋转后，调节所述混合信号中所述一组信号之间的比例。
[0016]与现有的TWS实施方案相比，在TWS单元中使用可旋转的刻度盘(例如普遍不在的音量旋钮)来控制播放音量和环境声音处理方面，为系统的用户提供了控制播放音量的改进方法，以及控制环境声音处理的直观方法，而无需实施复杂的硬件方案。
[0017]在一个实施例中，信号处理器还用于在至少一个麦克风信号被发送到信号混合器之前，处理至少一个麦克风信号，以匹配无遮挡耳道的声音特性，从而实现自然的透听效果。
[0018]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述信号处理器还用于处理来自所述至少一个麦克风的所述至少一个麦克风信号，并通过应用以下操作中的至少一个操作来生成增强麦克风信号：噪声抑制，可选地，随后提高总音量；语音增强；基于预设声波特性，例如均衡的信号改变；基于所述至少一个麦克风周围的声场的方向特性的信号改变；基于所述系统的估计使用环境，例如飞机、办公室或户外的信号改变；或基于所述系统的估计使用模式，例如谈话、锻炼或工作的信号改变；其中，所述一组信号还包括所述增强麦克风信号。
[0019]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一刻度盘可在第一状态、第二状态和第三状态之间旋转，并且所述信号混合器用于：
[0020]在检测到所述第一刻度盘处于所述第一状态后，将所述ANC信号的比例增加到最大值；
[0021]在检测到所述第一刻度盘处于所述第二状态后，将所述麦克风信号的比例增加到最大值；
[0022]在检测到所述第一刻度盘处于所述第三状态后，将所述增强麦克风信号的比例增加到最大值；并且
[0023]在检测到所述第一刻度盘在所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态之间旋转后，迭代信号比例。
[0024]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一刻度盘的所述旋转被限制在第一极限位置和第二极限位置之间，其中，
[0025]到达所述第一极限位置时，将所述第一刻度盘设置为处于所述第一状态；
[0026]到达所述第二极限位置时，将所述第一刻度盘设置为处于所述第三状态；
[0027]在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间的预定义中间位置时，将所述第一刻度盘设置为处于所述第二状态。
[0028]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一刻度盘被配置为自由旋转，其中，
[0029]在第一旋转方向上通过第一位置时，将所述第一刻度盘设置为处于所述第一状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其特征在于，包括：至少一个麦克风(10)，用于生成至少一个麦克风信号(21)；信号处理器(11)，用于根据所述至少一个麦克风信号(21)生成主动降噪(active noise cancellation，ANC)信号(22)；信号混合器(12)，用于混合一组信号(20)以生成混合信号(23)，所述一组信号(20)包括所述ANC信号(22)和至少一个麦克风信号(21)；扬声器(13)，用于根据所述混合信号(23)生成声波(26)；可旋转的第一刻度盘(14)；其中，所述信号混合器(12)还用于在检测到所述第一刻度盘(14)旋转后，调节所述混合信号(23)中所述一组信号(20)之间的比例。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理器(11)还用于在所述至少一个麦克风信号(21)被发送到所述信号混合器(12)之前，处理所述至少一个麦克风信号(21)，以匹配无遮挡耳道(4)的声音特性。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述信号处理器(11)还用于处理来自所述至少一个麦克风(10)的所述至少一个麦克风信号(21)，并通过应用以下操作中的至少一个操作来生成增强麦克风信号(21A)：噪声抑制，可选地，随后提高总音量；语音增强；基于预设声波特性，例如均衡的信号改变；基于所述至少一个麦克风(10)周围的声场的方向特性的信号改变；基于所述系统的估计使用环境，例如飞机、办公室或户外的信号改变；或基于所述系统的估计使用模式，例如谈话、锻炼或工作的信号改变；其中，所述一组信号(20)还包括所述增强麦克风信号(21A)。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一刻度盘(14)可在第一状态(S1)、第二状态(S2)和第三状态(S3)之间旋转，并且所述信号混合器(12)用于：在检测到所述第一刻度盘(14)处于所述第一状态(S1)后，将所述ANC信号(22)的比例增加到最大值；在检测到所述第一刻度盘(14)处于所述第二状态(S2)后，将所述麦克风信号(21)的比例增加到最大值；在检测到所述第一刻度盘(14)处于所述第三状态(S3)后，将所述增强麦克风信号(21A)的比例增加到最大值；并且在检测到所述第一刻度盘(14)在所述第一状态(S1)、所述第二状态(S2)和所述第三状态(S3)之间旋转后，迭代信号比例。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一刻度盘(14)的所述旋转被限制在第一极限位置(P1)和第二极限位置(P2)之间，其中，到达所述第一极限位置(P1)时，将所述第一刻度盘(14)设置为处于所述第一状态
(S1)；到达所述第二极限位置(P2)时，将所述第一刻度盘(14)设置为处于所述第三状态(S3)；在所述第一极限位置(P1)和所述第二极限位置(P2)之间的预定义中间位置(PM)时，将所述第一刻度盘(14)设置为处于所述第二状态(S2)。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一刻度盘(14)被配置为自由旋转，其中，在第一旋转方向上通过第一位置时，将所述第一刻度盘(14)设置为处于所述第一状态(S1)；在第二旋转方向上通过第二位置时，将所述第一刻度盘(14)设置为处于所述第三状态(S3)；在所述第一位置和所述第二位置之间的预定义中间位置(PM)时，将所述第一刻度盘(14)设置为处于所述第二状态(S2)。7.根据权利要求3至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：存储介质(16)或通信接口(17)中的至少一个；节目单元(18)，用于根据以下各项中的至少一项生成节目信号(24)：节目文件(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉里，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：