一种主动降噪耳机制造技术

本发明专利技术公开了一种主动降噪耳机，其属于电子产品的技术领域，其包括：传声器、次级声源、耳腔结构组件以及降噪控制电路；所述传声器包括外传声器以及内传声器，所述外传声器、所述内传声器以及所述次级声源分别连接于所述耳腔结构组件；所述耳腔结构组件为贴合人耳朵形态的结构件；所述降噪控制电路分别连接所述外传声器、所述内传声器以及所述次级声源，并且，所述降噪控制电路具有外传声器幅度调节电路、前馈式控制滤波电路、采样及自动增益控制电路、内传声器幅度调节电路、反馈式控制滤波电路、降噪开受话补偿电路、降噪关受话保持电路以及电源处理电路。本发明专利技术解决了现有技术中的降噪装置低频降噪效果不佳的技术问题。降噪装置低频降噪效果不佳的技术问题。降噪装置低频降噪效果不佳的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种主动降噪耳机


[0001]本专利技术涉及电子产品的
，特别是涉及一种主动降噪耳机。

技术介绍

[0002]声压级是表示声音幅度大小的单位，一般用分贝(dB)来计量。在民用领域，环境噪声主要分为交通噪声、工业噪声和生活噪声三类。其中交通噪声来自于汽车、火车、飞机、轮船等；工业噪声主要包括大型的工程机械噪声、工厂企业中的仪器设备噪声以及建筑工地噪声等；生活噪声常见的有一些街边电商的广播宣传、公众场合嘈杂的讲话声以及近年来常见的广场舞的音乐声等。在军用领域，持续性的噪声主要包括各种军用车辆、固定翼飞机、直升飞机，舰船轮机以及各种机械设备发出的噪声，这种噪声一般比民用领域遇到的噪声更高，噪声频谱更丰富。以上这些噪声通常都在90dB以上，甚至某些噪声可以高达130dB 以上。在众多的降噪设备里，分为无源降噪(Passive Noise Control, PNC)和有源降噪(Active Noise Control, ANC)这两种常见的降噪方式，无源降噪装备占据了大多数份额，也是人们日常生活中随处可见的，如城市内快速或高速公路两边常能见到的降噪板、消声室或KTV的吸音墙面设计、高噪声污染的工作岗位要求佩戴隔音耳塞或耳罩等。基于此，中国专利CN113055777A公开了一种降噪装置及降噪耳机，降噪装置包括：入耳导管，用于接收声波信号；所述入耳导管道设有入耳通道，所述入耳通道用于传播所述声波信号；壳体，设有连通所述入耳通道的消音通道，所述消音通道为螺旋状；所述消音通道用于接收所述入耳通道传播的所述声波信号，并用于对所述声波信号进行衰减。上述所公开的降噪装置及降噪耳机通过设置螺旋状的消音通道与入耳通道连通，且螺旋状的消音通道类似实现低通滤波的效果，则噪音从入耳通道进入后，消音通道在声学上形成一个声质量，当有声波在其中传播的时候，空气随着声波移动，在移动过程中消耗能量，衰减声波信号，增强了低频噪音的降噪效果。
[0003]然而，上述所公开的一种降噪装置还存在降噪效果不佳的技术问题。具体的，上述所公开的一种降噪装置主要采用无源降噪的方案，然而，无源降噪的方式实现容易，但对800Hz以下和更低的频率段噪音来讲，如果要达到理想的降噪效果，需付出很高的成本，另外降噪的材料也会很重，因此，就失去了实际使用的价值。而有源降噪的原理是利用声波的干涉相消原理，在特性空间内人为的产生一个与原始噪声相位相反，幅度和频率相当的次级噪声，与原始噪声抵消，达到降低噪声的目的。与无源降噪不同，有源降噪系统需要配置电源、电路以及相关的声学器件，通过主动的方式去降噪。如前文，无源降噪主要对中高频有效，而因为低频波长长，容易实现干涉，因此有源降噪主要实现在低频段的噪声抑制。在越来越尖锐的噪声问题中，低频噪声是人们日常生活中最常见，也最难以抑制的噪声，尤其在军事领域，装甲车、各类军用飞机以及舰船轮机舱内，其噪声能量主要集中在低频段。因此，从无源降噪和有源降噪的功效方面来看，研究较高性能的有源降噪耳机，作为被动降噪的低频补偿，具有较好的研究价值和意义。
[0004]具体的，根据有源降噪系统的工作原理和结构特性，可分为前馈式和反馈式这两
个基本型。
[0005]其中前馈式有源降噪耳机是将传声器位置远离次级声源，由外传声器、次级声源、耳机结构件以及降噪控制电路组成，其中外传声器一般面向外部，通过耳罩上的透声孔拾取耳罩外的环境噪声。外传声器拾取的噪声信号通过ANC控制电路后送给次级声源，无反馈回路。其响应参数往往是固定的，无法根据时变的环境噪声自适应的调整增益、相位控制等参数，因此其降噪性能不太稳定，对于一些稳态噪声具有较好的降噪效果，应用较少，一般只是在一些较低端的耳塞类产品中还有应用，其主要原因也是耳塞体积较小，而前馈式降噪内部布局容易设计实现。
[0006]反馈式有源降噪耳机反馈式由内传声器、次级声源、耳机结构件以及降噪控制电路组成，其内传声器面向于耳罩内，一般放置在耳道入口处，内传声器拾取进入耳罩的噪声后，送至ANC 降噪处理控制电路进行处理，后将相位相反，幅度相当，频率相等的次级声信号送至次级声源，通过次级声源放出反向噪声，达到降噪的效果。内传声器一般放置于次级声源附近，会拾取次级声源附近的噪声，其降噪系统便会形成一个反馈回路，进行降噪参数自适应调节，因此，通常传声器放置在紧靠次级声源的位置，可较为真是的反应听觉器官附近的噪声，有一个反馈回路，降噪的效果要更好，只是结构、电路及调试工作相对要复杂一些。另外因为反馈回路的存在，在反馈式控制系统设计不当时会产生不稳定现象，例如啸叫自激，这是该类有源降噪耳罩的弱点。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要针对现有技术中的降噪装置低频降噪效果不佳的技术问题，提供一种主动降噪耳机。
[0008]一种主动降噪耳机，其包括：传声器、次级声源、耳腔结构组件以及降噪控制电路；所述传声器包括外传声器以及内传声器，所述外传声器、所述内传声器以及所述次级声源分别连接于所述耳腔结构组件；所述耳腔结构组件为贴合人耳朵形态的结构件；所述降噪控制电路分别连接所述外传声器、所述内传声器以及所述次级声源，并且，所述降噪控制电路具有外传声器幅度调节电路、前馈式控制滤波电路、采样及自动增益控制电路、内传声器幅度调节电路、反馈式控制滤波电路、降噪开受话补偿电路、降噪关受话保持电路以及电源处理电路。所述外传声器、所述外传声器幅度调节电路、所述前馈式控制滤波电路、所述次级声源以及所述采样及自动增益控制电路依次电性连接；所述采样及自动增益控制电路与所述外传声器幅度调节电路电性连接。所述内传声器幅度调节电路、所述反馈式控制滤波电路、所述次级声源以及所述采样及自动增益控制电路依次电性连接。所述降噪开受话补偿电路与所述降噪关受话保持电路分别与所述次级声源电性连接；所述电源处理电路分别对各级电路或器件进行供电。
[0009]进一步的，所述反馈控制滤波器电路由两个运放以及多阶的滤波电路组成，所述反馈控制滤波器电路实现信号相位反向、幅度调整以及滤波的功能。
[0010]更进一步的，所述内传声器输入信号至所述内传声器幅度调节电路，以使所述内传声器幅度调节电路对所输入的信号进行前端处理后，将信号传递至所述反馈控制滤波器电路；接着，所述反馈控制滤波器电路对信号进行滤波处理后使其传送至所述次级声源。
[0011]进一步的，所述内传声器输入的信号首先进入所述内传声器幅度调节电路，所述内传声器幅度调节电路对所输入的信号进行幅度调整后再将其输送至所述反馈控制滤波器电路之中。
[0012]进一步的，所述外传声器输入的信号首先进入所述外传声器幅度调节电路，所述外传声器幅度调节电路对所输入的信号进行幅度调整后再将其输送至所述前馈控制滤波器电路之中。
[0013]更进一步的，所述反馈控制滤波器电路或所述前馈控制滤波器电路将滤波处理后的信号传送至所述次级声源。
[0014]更进一步的，当所述次级声源所输出信号的幅度过高时，所述采样及自动增益控制电路通过输出两路控制电平，以控制两个电子电位器调节信号的增益。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动降噪耳机，其特征在于，其包括：传声器、次级声源、耳腔结构组件以及降噪控制电路；所述传声器包括外传声器以及内传声器，所述外传声器、所述内传声器以及所述次级声源分别连接于所述耳腔结构组件；所述耳腔结构组件为贴合人耳朵形态的结构件；所述降噪控制电路分别连接所述外传声器、所述内传声器以及所述次级声源，并且，所述降噪控制电路具有外传声器幅度调节电路、前馈式控制滤波电路、采样及自动增益控制电路、内传声器幅度调节电路、反馈式控制滤波电路、降噪开受话补偿电路、降噪关受话保持电路以及电源处理电路；所述外传声器、所述外传声器幅度调节电路、所述前馈式控制滤波电路、所述次级声源以及所述采样及自动增益控制电路依次电性连接；所述采样及自动增益控制电路与所述外传声器幅度调节电路电性连接；所述内传声器幅度调节电路、所述反馈式控制滤波电路、所述次级声源以及所述采样及自动增益控制电路依次电性连接；所述降噪开受话补偿电路与所述降噪关受话保持电路分别与所述次级声源电性连接；所述电源处理电路分别对各级电路或器件进行供电。2.根据权利要求1所述的一种主动降噪耳机，其特征在于：所述反馈控制滤波器电路由两个运放以及多阶的滤波电路组成，所述反馈控制滤波器电路实现信号相位反向、幅度调整以及滤波的功能。3.根据权利要求2所述的一种主动降噪耳机，其特征在于：所述内传声器输入信号至所述内传声器幅度调节电路，以使所述内传声器幅度调节电路对所输入的信号进行前端处理后，将信号传递至所述反馈控制滤波器电路；接着，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永根，杨帆，
申请(专利权)人：博罗县全成电子有限公司，
类型：发明
国别省市：