耳机、噪声消除系统、耳机系统及放声系统技术方案

本实用新型专利技术涉及噪声消除系统及与其一起使用的耳机，旨在解决减小由耳机的泄漏特性引起的执行频率选择性滤波方面的困难的问题，提供了耳机、噪声消除系统、耳机系统及放声系统。本实用新型专利技术的耳机可在使用中定位于使用者的耳甲中，包括一个具有用于产生声音的扬声器的耳机主体及一个突出部。突出部从耳机主体的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中或耳道入口处。耳机主体包括在第一表面上的一个声音出口，以允许扬声器产生的声音离开耳机主体。突出部从耳机主体的第一表面延伸出，邻近于声音出口，并且突出部包含一个声音入口端，该声音入口端被连接至一个用于检测进入耳道的声音的传声器。该耳机可用于噪声消除系统、耳机系统和放声系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
耳机、噪声消除系统、耳机系统及放声系统
本技术涉及一种噪声消除系统，以及一种与该系统一起使用的耳机。
技术介绍
提供一种噪声消除系统，用于供放声(sound-reproducing)装置-诸如耳机——使用是已知的。放声装置包括扬声器，用于从便携式音乐播放器、电话手持机(handset)等接收表示所希望的声音——诸如音乐或语音——的电信号。噪声消除系统包括设置在放声装置上的传声器(microphone),以产生表不环境噪声(ambient noise)的电信号。该环境噪声信号随后被施加至信号处理电路以产生噪声消除信号，该噪声消除信号被施加至所述扬声器。信号处理电路的目的在于产生一个噪声消除信号，当被施加至扬声器时，该噪声消除信号产生一个与到达使用者的耳朵的环境声音幅度相等但相位相反的声音。如果这可以实现，则相消干扰将具有减少能够被使用者听到的噪声的效果。为了实现该目的，例如从GB-2441835A中已知，信号处理电路需要对环境噪声信号施加频率选择性滤波，该频率选择性滤波需要考虑如下因素:噪声传声器的响应的频率依赖性(frequency-dependent)的幅度和相位特性；信号处理电路中的任何电放大的频率依赖性的幅度和相位特性；以及扬声器的响应的频率依赖性的幅度和相位特性。这些特性对于任意给定的单独耳机装置通常都是相对稳定的，虽然存在制造容差，但对于任意式样的耳机都可以确定这些特性。不过，额外地，频率选择性滤波需要考虑另外两个因素，即:从周围环境进入使用者的耳朵的声路径的频率依赖性的幅度和相位特性；以及，从扬声器到使用者的耳朵的声路径的相位和频率响应。这些取决于耳机的泄露特性，即，耳机与佩戴者耳朵的联接处的泄露。已知泄露路径的频率依赖性的特性可大幅变化，这取决于放声装置如何与使用者的耳朵相互作用。更具体而言，一个重要因素是泄露的区域，这影响了耳朵所感知的所有信号的幅度和相位。例如，在旨在佩戴于使用者的外耳内的耳机的情况中，频率依赖性的泄露特性将取决于使用者的耳朵的确切形状、以及耳机被推入耳朵中有多紧。这造成难以实施充分表示频率依赖性的幅度和相位泄露特性的频率选择性滤波。
技术实现思路
根据本技术的第一方面，提供了一种耳机，以在使用中定位于使用者的耳甲(concha)中，其中所述耳机包括:一个耳机主体，包含一个用于产生声音的扬声器；以及一个突出部，从所述耳机主体的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中或者耳道的入口处；其中所述突出部包含一个声音入口端，该声音入口端连接至一个用于检测进入耳道的声音的传声器。根据本技术的第二方面，提供了一种噪声消除系统，包括:噪声消除电路，用于施加一个频率依赖性的滤波特性以及施加一个增益至表示环境噪声的输入信号，以产生一个噪声消除信号，其中所述频率依赖性的滤波特性和所述增益中的至少一个是自适应的；以及一个耳机，以在使用中定位于使用者的耳甲中，其中所述耳机包括:一个耳机主体，包含一个用于产生声音的扬声器，其中所述扬声器连接至所述噪声消除电路以接收所述噪声消除信号；—个环境噪声传声器，用于检测在所述耳机的区域中的环境噪声，以及用于将一个环境噪声信号作为输入供给至所述噪声消除电路；以及一个突出部，从所述耳机主体的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中；其中所述突出部包含一个声音入口端，该声音入口端连接至一个误差传声器，以用于检测进入耳道的声音，并且用于产生一个误差信号，其中所述误差传声器连接至所述噪声消除电路，以及其中所述噪声消除电路被配置为根据所述误差信号适配所述频率依赖性的滤波特性和所述增益中的至少一个。根据本技术的第三方面，提供了一种耳机系统，包括:—个插孔(jack),用于插入至一个声源中；以及至少一个根据第一方面的耳机。根据本技术的第四方面，提供了一种放声系统，包括声源以及根据第三方面的耳机系统。本技术具有的优势在于误差传声器可方便地检测进入使用者耳道的声音的环境噪声的量。【附图说明】为了更好地理解本技术，并且阐释如何实施本技术，现在将通过实施例方式参照附图来描述，在附图中:图1示出了根据本技术的一个方面的耳机的使用；图2示出了用于供本技术的耳机使用的第一噪声消除系统；图3是一个立体图，示出了根据本技术的一个方面的耳机的形式；图4是一个正视图，示出了图3的耳机；图5是示出了图3的耳机的侧视图；以及图6是示出了根据本技术的一个方面的耳机的替代形式的立体图。【具体实施方式】图1示出了一个放声系统10，包括一个信号源12和一个耳机系统14。信号源12可以是一个回放(PI ayback )装置例如MP3播放器，或者是一个用于接收声音信号的装置例如移动电话手持机等。耳机系统14可包括一个插入信号源12中的插孔16和一个信号处理单元18。尽管在图1中示出了一个分立的信号处理单元18，但是本技术同样适用于在信号源中或者甚至在耳机自身中进行信号处理的系统。在该实施例中，放声系统10是一个立体声系统，所以信号处理单兀18包括与两个耳机连接的对应引线(lead) 20、22，其中在图1中仅仅示出了一个耳机24，应理解，该对耳机中的另一个耳机是第一个的简单镜像。引线20、22中的每一个都可以由若干线(wire)构成，以允许沿着它们传送分立的信号，如下面更加详细所描述的。耳机24的尺寸和形状允许它在使用者32外耳30的耳道28的入口处适配在耳甲26内。耳机24包括一个突出的引导件34，该引导件34从耳机的前表面延伸，从而它可被定位在使用者耳道28的入口中或入口处。图2示出了放声系统10内的噪声消除系统的总体形式。具体地，信号处理单元18从输入40上的信号源12接收一个期望的信号。这可能是例如表示用户希望听到的语音或音乐的信号。期望的信号被施加到加法器42的第一输入，并且来自加法器42的输出经由引线20中的第一线44输出至耳机24中的扬声器46。耳机24还包括至少一个传声器48，用于检测耳机附近的环境噪声。例如，传声器48可以定位在耳机24的后表面。来自传声器48的环境噪声信号可以沿着引线20中的第二线50传送至信号处理单元18。环境噪声信号被传送至滤波器52，并且传送至增益单元54以产生噪声消除信号，该噪声消除信号被施加至加法器42的第二输入，从而它被添加到期望的信号，因为期望的信号被供应至扬声器46。如果可以适当地控制信号处理单元18中的滤波器52和增益单元54所执行的信号处理，则将噪声消除信号施加至扬声器46的效果是产生一个将环境噪声抵消至至少某一程度的声音，从而可更加清晰地听见期望的声音。如公知的，有效的噪声消除要求滤波器52和增益单元54的滤波特性应当很好地匹配至该系统的其他特性。因而，滤波器52可具有的频率响应特性补偿了环境噪声传声器48或扬声器46的响应中的任何频率依赖性的变量。此外，滤波器52可具有的频率响应特性补偿环境噪声中的任何频率依赖性的变量，在耳机被佩戴时，所述环境噪声围绕着耳机到达使用者的耳朵。滤波器52的这些特性可以基于耳机24的知识来进行预设置，信号处理单元18与所述耳机24 —起使用。图2中示出的系统是一个自适应前馈系统，在该自适应前馈系统中，环境噪声信号被传送通过固定滤波器52和可控增益单兀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耳机，在使用中定位于使用者的耳甲中，其特征在于，所述耳机包括：?一个耳机主体，包含一个用于产生声音的扬声器；以及?一个突出部，从所述耳机主体的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中或者耳道的入口处；?其中所述突出部包含一个声音入口端，该声音入口端被连接至一个用于检测进入耳道的声音的传声器，?所述耳机主体包括位于该耳机主体的第一表面上的一个声音出口，以允许所述扬声器产生的声音离开所述耳机主体，?所述突出部从所述耳机主体的第一表面延伸出，邻近于所述声音出口。

【技术特征摘要】
2012.02.21 GB 1202974.01.一种耳机，在使用中定位于使用者的耳甲中，其特征在于，所述耳机包括: 一个耳机主体，包含一个用于产生声音的扬声器；以及 一个突出部，从所述耳机主体的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中或者耳道的入口处； 其中所述突出部包含一个声音入口端，该声音入口端被连接至一个用于检测进入耳道的声音的传声器， 所述耳机主体包括位于该耳机主体的第一表面上的一个声音出口，以允许所述扬声器产生的声音离开所述耳机主体， 所述突出部从所述耳机主体的第一表面延伸出，邻近于所述声音出口。2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，包括设置在所述耳机主体的第一表面处的至少一个声音通道。3.根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，包括形成在所述耳机主体的第一表面上的多个隆起，并且在所述隆起之间限定所述至少一个声音通道。4.根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述至少一个声音通道形成在所述耳机主体的第一表面中。5.根据前述权利要求任一项所述的耳机，其特征在于，包括一个环境噪声传声器，用于检测在所述耳机的区域中的环境噪声。6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述耳机主体包括一个声音入口孔，其位于该耳机主体与所述第一表面分`立的一个表面上，以及其中所述环境噪声传声器被定位以检测通过所述声音入口孔进入的声音。7.根据权利要求1一 4中任一项所述的耳机，其特征在于，用于检测进入耳道的声音的所述传声器位于所述突出部内。8.—种噪声消除系统，其特征在于，包括: 噪声消除电路，用于施加一个频率依赖性的滤波特性以及施加一个增益至表示环境噪声的输入信号，以产生一个噪声消除信号，其中所述频率依赖性的滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·纳拉扬，S·卢埃林，
申请(专利权)人：沃福森微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：