CN102473407A - 前馈anr设备声学 - Google Patents

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Abstract

ANR设备(100)的耳机(100)包括一个或多个基于前馈的ANR；基于反馈的ANR；耳机的壳体外部环境中的较高可听频率的环境噪声声音的被动降噪(PNR)；受控泄漏孔(185)，将前腔(180)声学上耦合至ANR设备的壳体外部的环境，其中该耦合可以通过另一腔体，该腔体可利用泄漏盖(140)而靠近壳体的外部环境；声学阻挡端口(195)和大容量(mass)端口(198)的组合，其中大容量端口将后腔耦合至壳体外部的环境，其中该耦合可以通过另一腔体，该腔体可利用泄漏盖而靠近壳体的外部环境；前馈麦克风(270)，通过孔径给出到壳体外部的环境的声学通路，该孔径覆盖泄漏盖或者封闭在腔体内，该腔体通过泄漏孔而被声学上耦合到壳体外部的环境。

Description

前馈ANR设备声学
技术领域
本公开涉及个人主动降噪(ANR)设备用以降低在用户双耳中的至少一个耳朵附近的声学噪声。
背景技术
在用户的耳朵周围佩戴的、用于将用户的耳朵与不期望的环境声音隔离的用途的个人ANR设备的头戴受话器和其他物理配置已经变得司空见惯。特别是，在其中通过抗噪声音的主动生成来对抗不期望的环境噪声声音的ANR头戴受话器已经变得非常盛行，即使与仅采用在其中简单地将用户的耳朵与环境噪声声音物理隔离的被动降噪(PNR)技术的头戴式受话器或耳塞相比也是如此。
遗憾的是，尽管随着时间的推移而做出了各种改进，但现有的个人ANR设备继续遭受多种缺点之害，尤其是在倾向于降低基于前馈的ANR的效率的环境情形中。在麦克风被包含在ANR设备中以作为前馈麦克风，使得其被声学上耦合到周围环境以检测噪声声音作为基于前馈的ANR的参考输入的情况下，诸如风声噪声，通过ANR设备的结构传输到前馈麦克风的噪声，和/或物理上阻挡前馈麦克风接近周围环境的阻塞，可能阻挠基于前馈的ANR的效率。尤其是在风声噪声以及通过结构传输的噪声的实例中，前馈麦克风可能遭受与ANR设备的耳机内存在的任何声学噪声不相关的噪声。
更特别地，风声噪声通常在周围环境中的空气流动在麦克风附近产生一个或多个漩涡时出现，使得麦克风的膜片被仅在麦克风附近发生的气压变化而被不同地推和拉。因此，麦克风除了检测环境噪声声音之外，还检测这些高度局部化漩涡的声音(通常感觉为“隆隆的”声音)，并且麦克风的电输出是表示这些声音的组合的信号。在将这种麦克风用作前馈麦克风以提供用于生成前馈抗噪声音的参考噪声声音的情况下，用于生成这些前馈抗噪声音的电路尝试从环境噪声声音和这些高度局部化漩涡的声音来生成抗噪声音。遗憾的是，由于这些漩涡非常局部化于前馈麦克风附近，因此在ANR设备的耳机内没有与这些漩涡的声音相关的声学噪声，以用于与从这些漩涡的声音生成的抗噪声音相互作用和衰减。结果，从这些漩涡的声音生成的抗噪声音实际上成为了由前馈电路生成的附加噪声声音并且在耳机内声学输出，使得ANR设备的基于前馈的ANR功能可能实际上生成比其所衰减的更多的噪声。
进一步，阻挡接近周围环境的阻塞可能具有“消音”效应，使得到达前馈麦克风的环境噪声声音可能被极大地衰减。此消音效应也可以衰减不同频率处的环境噪声声音至不同程度。因此，可以向生成前馈抗噪声音的任何电路提供来自前馈麦克风的信号，该信号表示前馈麦克风可能以其他方式已经检测到的环境噪声声音的衰减和/或失真形式，由此得到最终较差的噪声衰减。
发明内容
ANR设备的耳机包括一个或多个基于前馈的ANR；基于反馈的ANR；耳机的壳体外部环境中的较高可听频率的环境噪声声音的被动降噪(PNR)；受控泄漏孔，将前腔声学上耦合至ANR设备的壳体外部的环境，其中该耦合可以通过另一腔体，该腔体可利用泄漏盖而靠近壳体的外部环境；声学阻挡端口和大容量(mass)端口的组合，其将后腔耦合至壳体外部的环境，其中该耦合可以通过另一腔体，该腔体可利用泄漏盖而靠近壳体的外部环境；前馈麦克风，通过孔径给出到壳体外部的环境的声学通路，该孔径覆盖泄漏盖或者封闭在腔体内，该腔体通过泄漏孔而被声学上耦合到壳体外部的环境。
在一个方面中，一种ANR设备的耳机，包括：壳体，其限定具有开口的前腔；耳朵耦合件，其布置在所述开口周围并且具有穿过该耳朵耦合件形成的通道，该耳朵耦合件被构造成啮合所述ANR设备的用户的头部的一部分，以通过所述开口和通道将所述前腔声学上耦合至所述用户的耳朵的耳道，并且所述耳朵耦合件被构造成啮合所述用户的头部的所述一部分，以在所述耳朵耦合件与所述用户的头部的所述一部分之间形成至少一个部分密封，从而提供被动降噪，该被动降噪限制源于所述壳体的外部环境的噪声声音进入至少所述耳道；声学驱动器，其布置在所述壳体内以声学上输出声音至所述前腔中，以便通过所述开口和通道而传送到所述耳道；反馈麦克风，其布置在所述前腔内以检测至少所述前腔内存在的噪声声音，从而支持提供基于反馈的ANR；前馈麦克风，由所述壳体承载并且声学上耦合至所述壳体的外部环境，从而支持提供基于前馈的ANR；以及泄漏孔径，形成在所述壳体内以将所述前腔耦合至所述壳体的外部环境，从而减小所述被动降噪中由于所述耳朵耦合件与所述头部的一部分之间的所述至少一个部分密封中的变化性而引起的变化性。
实施可以包括但不限于下列特征的一个或多个。耳机可以是贴耳式耳机、罩耳式耳机、入耳式耳机或一些其他类型的耳机。泄漏孔径的至少一个维度可被选择以对泄漏孔径进行调谐，从而在选定的可听频率范围上将前腔声学上耦合至壳体的外部环境，以及在不处于所述选定的可听频率范围内的频率处将前腔与壳体的外部环境在声学上隔离。耳机还可以包括ANR电路，其接收来自反馈麦克风和前馈麦克风的输入，并且生成将由声学驱动器声学输出的反馈和前馈抗噪声音，以便提供基于反馈的ANR和基于前馈的ANR；以及可手动操作的控件，其可由用户操作以使得用户能够发送信号给ANR电路以改变至少基于前馈的ANR的提供，以使得由用户附近的人员发出的、被前馈麦克风检测到的语音声音将由声学驱动器声学输出，从而使得用户能够听到该语音声音。
耳机还可以包括形成在壳体中的前馈孔径，前馈麦克风通过前馈孔径而被声学上耦合至壳体的外部环境。耳机还可以包括振动隔离器，其将前馈麦克风与以其他方式通过壳体的外部部分而传输到前馈麦克风的振动相隔离，并且通过振动隔离器形成前馈通道，以将前馈麦克风耦合至前馈孔径。前馈麦克风可以由壳体承载在一位置处，该位置使得前馈麦克风能够通过前馈孔径而检测由耳机的用户发出的语音声音，并且由此使得ANR设备能够被用户运用在用户与至少一个其他人员之间的双向通信中。
壳体还可以限定后腔，后腔通过声学驱动器而被至少部分地与前腔分离。耳机还可以包括：阻挡端口，其将后腔耦合至壳体的外部环境，并且包括一块声学阻挡材料；以及大容量端口，其将后腔耦合至壳体的外部环境，并且具有至少一个维度，该维度被选择以将大容量端口的谐振调谐成：在低于选定频率的频率处将后腔声学上耦合至壳体的外部环境，同时在高于选定频率的频率处将后腔与壳体的外部环境在声学上隔离。
壳体还可以限定具有腔体开口的另一腔体，腔体开口将另一腔体耦合至壳体的外部环境；耳机还可以包括腔体盖，其被构造成利用泄漏包围封闭所述腔体，所述另一腔体通过所述泄漏包围而保持至少声学上耦合至壳体的外部环境；以及所述泄漏孔径可以间接地通过所述另一腔体以及通过封闭所述腔体开口的所述腔体盖的泄漏包围来将前腔耦合至壳体的外部环境。耳机还可以包括布置在所述另一腔体内的电路。耳机还可以包括布置在所述另一腔体内的电源，电源可以是电池，其可以通过所述腔体开口替换。
壳体还可以限定具有腔体开口的另一腔体，腔体开口将所述腔体耦合至壳体的外部环境；耳机还可以包括腔体盖，其被构造成利用泄漏方式封闭所述腔体开口，所述另一腔体通过所述泄漏方式而保持至少声学上耦合至壳体的外部环境；以及前馈麦克风可以间接地通过所述腔体盖用以封闭所述腔体开口的泄漏方式而被声学上耦合至壳体的外部环境。通过耳朵耦合件与用户的头部的一部分的啮合而提供的被动降噪可以有效地对抗源于壳体的外部环境的较高可听频率噪声声音；由前馈麦克风支持的基于前馈的ANR的提供可以有效地对抗源于壳体的外部环境的中间可听频率噪声声音；以及由反馈麦克风支持的基于反馈的ANR的提供可以有效地对抗源于壳体的外部环境的较低可听频率噪声声音。
在另一方面中，ANR设备包括第一耳机，并且第一耳机包括：第一壳体，其限定具有开口的第一前腔；第一耳朵耦合件，其布置在第一前腔的开口周围并且具有穿过该第一耳朵耦合件形成的第一通道，该第一耳朵耦合件被构造成啮合ANR设备的用户的头部的第一部分，以通过所述开口和第一通道将第一前腔声学上耦合至用户的第一耳朵的耳道，并且第一耳朵耦合件被构造成啮合用户的头部的第一部分，以在第一耳朵耦合件与用户的头部的第一部分之间形成至少一个部分密封，从而提供被动降噪，该被动降噪限制源于第一壳体的外部环境的噪声声音进入至少第一耳朵的耳道；第一声学驱动器，其布置在所述第一壳体内以声学上输出声音至第一前腔中，以便通过第一前腔的所述开口和第一通道而传送到第一耳朵的耳道；第一反馈麦克风，其布置在第一前腔内以检测至少第一前腔内存在的噪声声音，从而支持提供基于反馈的ANR；第一前馈麦克风，由第一壳体承载并且声学上耦合至第一壳体的外部环境，从而支持提供基于前馈的ANR；以及第一泄漏孔径，形成在第一壳体内以将第一前腔耦合至第一壳体的外部环境。
实现可以包括但不限于下列特征的一个或多个。该ANR设备可以还包括第二耳机，其中第二耳机包括：第二壳体，其限定具有开口的第二前腔；第二耳朵耦合件，其布置在第二前腔的所述开口周围并且具有穿过该第二耳朵耦合件形成的第二通道，该第二耳朵耦合件被构造成啮合ANR设备的用户的头部的第二部分，以通过所述开口和第二通道将第二前腔声学上耦合至用户的第二耳朵的耳道，并且第二耳朵耦合件被构造成啮合用户的头部的第二部分，以在第二耳朵耦合件与用户的头部的第二部分之间形成至少一个部分密封，从而提供被动降噪，该被动降噪限制源于第二壳体的外部环境的噪声声音进入至少第二耳朵的耳道；第二声学驱动器，其布置在第二壳体内以声学上输出声音至第二前腔中，以便通过第二前腔的所述开口和第二通道而传送到第二耳朵的耳道；第二反馈麦克风，其布置在第二前腔内以检测至少第二前腔内存在的噪声声音，从而支持提供基于反馈的ANR；第二前馈麦克风，由第二壳体承载并且声学上耦合至第二壳体的外部环境，从而支持提供基于前馈的ANR；以及第二泄漏孔径，形成在第二壳体内以将第二前腔耦合至第二壳体的外部环境。ANR设备还可以包括绑带，用于耦合第一壳体和第二壳体以使得用户能够将ANR设备佩戴在用户的头部上。
第一泄漏孔径的至少一个维度可以被选择以对第一泄漏孔径进行调谐，从而在选定的可听频率范围上将第一前腔声学上耦合至第一壳体的外部环境，以及在不处于选定的可听频率范围内的频率处将第一前腔与第一壳体的外部环境在声学上隔离。第一壳体还可以限定第一后腔，第一后腔通过第一声学驱动器而被至少部分地与第一前腔分离；第一耳机还可以包括第一阻挡端口，其将第一后腔耦合至第一壳体的外部环境，并且包括一块声学阻挡材料；以及第一耳机还包括第一大容量端口，其将第一后腔耦合至壳体的外部环境，并且具有至少一个维度，该维度被选择以将第一大容量端口的谐振调谐成：在低于选定频率的频率处将第一后腔声学上耦合至第一壳体的外部环境，同时在高于选定频率的频率处将第一后腔与第一壳体的外部环境在声学上隔离。
第一壳体还可以限定具有腔体开口的另一腔体，该腔体开口将所述另一腔体耦合至壳体的外部环境；耳机还可以包括腔体盖，其被构造成以泄漏方式封闭所述腔体开口，所述另一腔体通过所述泄漏方式而保持至少声学上耦合至所述壳体的外部环境；以及第一泄漏孔径可以间接地通过所述另一腔体以及通过所述腔体盖用以封闭所述腔体开口的所述泄漏方式来将第一前腔耦合至壳体的外部环境。耳机还可以包括布置在所述另一腔体内的电源，其中电源是电池，其可以通过所述腔体开口替换。
本发明的其他特征和优势将从下文的描述和权利要求而变得明显。
附图说明
图1是个人ANR设备的耳机的框图。
图2是图1的耳机可以包含于其中的个人ANR设备的透视图。
图3是图2的个人ANR设备的一部分的横截面图。
图4a和图4b是图2的个人ANR设备的一部分的横截面图，其类似于图3，但是绘出了使得前馈麦克风能够接近周围环境的方式。
图5是图2的个人ANR设备的变体的透视图。
图6是图2的个人ANR设备的另一变体的透视图。
图7是图6中绘出的个人ANR设备的变体的一部分的横截面图。
具体实施方式
在此所公开的和要求保护之项旨在适用于各式各样的个人ANR设备，即，被构造成至少部分地由用户佩戴在用户双耳中的至少一个耳朵附近用以针对该至少一个耳朵提供ANR功能性的设备。应当注意，尽管以一定程度的细节介绍了个人ANR设备的多种具体实现，诸如头戴式受话器和无线头戴式通话器，但对具体实现的这种介绍旨在通过使用示例来帮助理解，而不应被视为对公开内容的范围或权利要求覆盖的范围作出限制。
在此所公开及所要求保护之项旨在适用于提供双向语音通信、单向语音通信(即，由另一设备所电提供的音频的声学输出)或者根本不提供通信的个人ANR设备。在此所公开及所要求保护之项旨在适用于无线连接至其他设备、通过导电和/或导光布线连接至其他设备或者根本不连接到任何其他设备的个人ANR设备。在此所公开及所要求保护之项旨在适用于具有被构造成佩戴在用户的任一耳朵或者双耳附近的物理配置的个人ANR设备，包括但不限于：具有一个或两个耳机的头戴式受话器、头上式头戴受话器、颈后头戴受话器、具有通信麦克风(例如，悬吊式麦克风)的头戴式耳麦、无线头戴式耳麦(即，耳机套件)、单个耳机或成对耳机以及具有一个或多个耳机用以支持语音通信和/或耳朵保护的帽子或头盔。在此所公开及所要求保护之项所适用于的个人ANR设备的其他物理配置对于本领域中技术人员将会是显而易见的。
图1提供了个人ANR设备1000的框图，该个人ANR设备1000被构造成由用户佩戴用以在用户双耳中的至少一个耳朵附近提供主动降噪(ANR)。如将更详细解释的那样，个人ANR设备1000可以具有若干种物理配置中的任何物理配置，其中一些有可能的物理配置在图2、图5和图6中进行了描绘。一些可能的物理配置可以包括单个耳机100用以向用户双耳中的仅一个耳朵提供ANR，而其他物理配置则包括一对耳机100用以向用户的全部两个耳朵提供ANR。然而应当注意，为了讨论的简单性起见，关于图1仅描绘及描述了单个耳机100。还应当注意，图1旨在于用作对耳机100之一的工作的概念性图示，并且图1不应当用作任何形式的按比例图画或者用作任何形式的限制结构的相对位置的图示。
如图所示，个人ANR设备1000包括至少一个ANR电路200，该ANR电路200向耳机100中的单个耳机提供ANR功能性。在仅包括耳机100中的一个耳机的个人ANR设备1000的物理配置中，可能仅有一个电路200。然而，在包括耳机100中的两个耳机的物理配置中，可以有单个ANR电路200用以向两个耳机100提供ANR功能性，或者独立的两个ANR电路200，其可以分别向耳机100的每个提供ANR功能性。个人ANR设备1000的任何形式的ANR的提供可以附加于每个耳机100的结构所提供的某种形式的被动降噪(PNR)的提供之上。
还如图所示，个人ANR设备1000包括用于提供基于反馈的ANR和基于前馈的ANR的结构和麦克风。然而，应当注意，此特定图示旨在于提供支持理解的示例，并且可能仅存在提供基于反馈的ANR或基于前馈的ANR中的仅一个或另一个所需的结构和麦克风的其他配置也是可能的。
每个耳机100包括具有至少一个前腔180的壳体110，该前腔180至少部分地由壳体110以及由布置在壳体110内用以向用户的耳朵声学输出至少ANR抗噪声音的声学驱动器290的至少一部分所限定。在提供基于反馈的ANR之处，前腔180还包围反馈麦克风280。也可以有一个或多个后腔190、前馈麦克风腔体170和电路腔体160。后腔190(如果存在的话)也至少部分地由壳体110以及由声学驱动器290的至少一部分所限定。声学驱动器290可以布置在以基本上将前腔180与后腔190分隔开的方式安置的隔板上，或者可以更直接地安装到壳体110的部分上。前馈麦克风腔体170(如果存在的话)包围前馈麦克风270，并且大部分由壳体110所限定。电路腔体160(如果存在的话)可被提供以包围ANR电路200和电源之一或二者。如图所示，电路腔体160至少部分地由壳体110和盖140所限定，盖140封闭可以提供以使得能够插入和移除可移动电源(诸如电池，未示出)的通路165。尽管将前馈麦克风腔体170和电路腔体160描绘为通过壳体110的结构而基本上分隔开，但是本领域技术人员将很容易理解这两个腔体为相同的一个的实施方式也是可行的。
壳体110承载有耳朵耦合件120，该耳朵耦合件120围绕通往前腔180的开口并且具有穿过耳朵耦合件120形成且与前腔180连通的通道125。在一些实现中，出于美观目的和/或为了保护壳体110内的组件免于受损，可将透声屏网、格栅或者其他形式的穿孔板(未示出)以在视线中遮掩前腔180和/或通道125的方式定位在通道125中或者定位在其附近。当耳机100被用户佩戴在用户双耳中的一个耳朵附近时，通道125将前腔180声学上耦合到该耳朵的耳道，同时耳朵耦合件120与耳朵的一些部分啮合以便在其间形成至少一定程度的声密封。这种声密封使得壳体110、耳朵耦合件120和用户头部处于耳道(包括耳朵的一些部分)周围的一些部分能够协同地将前腔180、通道125和耳道与壳体110与用户的头部之外的环境至少在一定程度上隔离，从而提供一定程度的被动降噪(PNR)。
在一些变体中，耳朵耦合件120可以由一种或多种柔性材料制造，并且以使得耳朵耦合件120可变形至足以符合耳朵各部分和/或用户头部一侧的弯曲表面的程度的方式成形，使得耳朵耦合件120啮合以提供至少一定程度的PNR。进一步地，耳朵耦合件120的一种或多种材料可被选择以在较高可听频率(例如1KHz及以上)处提供大部分PNR。这可以以如下方式实现：协调这种被动衰减的提供与构造任何ANR功能性以在较低可听频率处提供衰减，使得得到的组合提供大范围的可听频率(例如，20Hz到20KHz)上的衰减。
在一些变体中，后腔190可以经由阻挡端口195和大容量端口198中的一个或二者而被耦合到壳体110外部的环境。如果存在阻挡端口195，则该阻挡端口195可以形成为后腔190与壳体110外部的环境之间的开口，其中如图所示一块声学阻挡材料196安置在阻挡端口195内，或者一块阻挡材料覆盖阻挡端口195，其中阻挡端口195朝壳体110外部的环境开口，或者朝后腔190内开口。如果存在大容量端口198，则该大容量端口198可以形成为后腔190与壳体110外部的环境之间的开口，其具有维度和/或形状以利用后腔190的顺从性(compliance)对大容量端口195的谐振进行调谐，从而在选定调谐频率以下将腔体190有效地声学上耦合到壳体110外部的环境，同时在调谐频率以上将后腔190与壳体110外部的环境在声学上隔离。可以通过提供阻挡端口195和大容量端口198之一或二者来增强由声学驱动器290进行的声音的声学输出的特性(例如，在声学输出较低频率时)和/或使得后腔190能够做得更小，如在2004年12月14日公告的、授予给Roman Sapiejewski的、受让给Massachusetts，Framingham的Bose公司的美国专利No.6,831,984中更详细描述的，其通过引用包含于此。
在个人ANR设备100提供基于前馈的ANR的情况中，前馈麦克风270被以在声学上可接近壳体110外部环境的方式布置在前馈麦克风腔体170内。这使得前馈麦克风270能够检测在没有个人ANR设备1000所提供的任何形式的ANR或PNR的干扰的情况下、壳体110外部环境中的环境噪声声音，诸如由声学噪声源9900发出的噪声声音。如熟悉基于前馈的ANR的人员将会很容易意识到的那样，由前馈麦克风270所检测到的这些声音被ANR电路200用作参考，从其中导出前馈抗噪声音并继而由声学驱动器290将该前馈抗噪声音声学输出到前腔180中。前馈抗噪声音的导出考虑了所提供的任何PNR的特性、声学驱动器290相对于前馈麦克风270的特性和位置、和/或前腔180和/或通道125的声学特性。前馈抗噪声音由声学驱动器290进行声学输出，其振幅和相移被计算用于以将其衰减至一定程度的消减方式与前腔180、通道125和/或耳道内存在的声学噪声源9900的噪声声音进行声学上相消干涉。
如图所示，前馈麦克风270通过振动隔离器176与可以通过至少壳体110的外部部分传输的振动相隔离，通过该振动隔离器176形成在前馈麦克风270和前馈孔径175之间连通的通道，其中该前馈孔径通过壳体110中限定前馈麦克风腔体170的至少一部分的那部分而形成。因此，前馈麦克风270到壳体110的外部环境的声学通路通过该前馈孔径175和通过振动隔离器176形成的通道来提供。前馈麦克风270可以附着在安装在壳体110的另一部分上的电路板(未示出)上，这提供电路板与壳体110的外部部分不那么直接的耦合，使得出现在壳体110的外部部分中的振动在其传输到电路板时可以或多或少地被衰减。备选地，前馈麦克风270可以更直接地耦合到壳体110的部分，而没有振动隔离器176插入在其间。在壳体110的外部，盖130以用于维持声学接近壳体110的外部环境的方式覆盖前馈孔径175，如下面将详细解释的。
在提供基于前馈的ANR的个人ANR设备1000的一些变体中，前馈麦克风270可以用于除了检测用于提供基于前馈的ANR的前馈参考噪声声音之外的一个或多个附加目的。作为示例，前馈麦克风270可以被布置在壳体110上、有利于使得前馈麦克风270能够检测由个人ANR设备1000的用户发出的语音声音的位置或方位处，从而前馈麦克风270还能够用作通信麦克风，以使得个人ANR设备1000还能够用作双向音频通信设备。作为另一示例，ANR电路200可被耦合至手动可操作的控件(未示出)，该控件可被个人ANR设备1000的用户操作以促使ANR电路200修改基于前馈的ANR的提供，以使得至少由另一人员说出的、被前馈麦克风270检测到的语音声音通过被声学驱动器290声学输出，而由至少基于前馈的ANR基本上无修改地传送到用户的耳朵。
在个人ANR设备1000提供基于反馈的ANR的情况中，反馈麦克风280被布置在前腔180内以检测前腔180和/或通道125内的声音。由反馈麦克风280所检测到的声音被用作参考，ANR电路200从其中导出反馈抗噪声音，ANR电路200继而用该反馈抗噪声音驱动声学驱动器290以将该反馈抗噪声音输出到前腔180中。反馈抗噪声音的导出考虑到声学驱动器290相对于反馈麦克风280的特性和位置，和/或前腔180和/或通道125的声学特性。反馈抗噪声音由声学驱动器290进行声学输出，其振幅和相移被计算用于以将其衰减一定程度的消减方式与前腔180、通道125和/或耳道内存在的声学噪声源9900的噪声声音进行声学上相消干涉。
如图所示，ANR电路200被布置在耳机100的电路腔体160内。然而，本领域技术人员将很容易认识到，ANR电路200的一部分或基本上全部可以布置在个人ANR设备1000的另一部分内，从而电路腔体160可以不存在，或者电路腔体160可以包围另一电路和/或电源。在耳机100的壳体110确实限定电路腔体160的情况中，电路腔体160可被构造成可通过通路165而接近壳体110的外部环境，其中通路165可以构造成利用盖140进行封闭，如前面所讨论的。在电路腔体160可通过通路165接近并且通路165经由盖140可封闭的情况中，通路165和/或盖140可被构造使得通路165被盖140以“泄漏”方式封闭，从而电路腔体160继续可声学上接近壳体110的外部环境。进一步地，在存在这种借由盖140的电路腔体160的“泄漏”包围的情况中，电路腔体160可经由泄漏孔径185而被进一步耦合至前腔180。备选地和/或附加的，在存在这种电路腔体160的“泄漏”包围的情况中，阻挡端口195和大容量端口198可被定位以通过将后腔190耦合至电路腔体160而将后腔190间接耦合至壳体110的外部环境。
在一些变体中，泄漏孔径185可以简单地用于通过电路腔体160来支持前腔180与壳体110的外部环境之间的气压的均等。在其他变体中，泄漏孔径185可被调整大小和/或成形(也即，调谐)使得在一预先选定程度上、在预先选定的可听频率范围上将前腔180声学上耦合至壳体110的外部环境(例如，假设通常为圆形，直径约为1mm)，其有可能控制或改变声学驱动器290在声学输出抗噪声音到前腔180中的操作。尽管也有可能构造壳体110以将泄漏孔径185定位为在前腔180和壳体110的外部环境之间更直接连通，但是通过电路腔体160的间接连通(如已经描述的)可以认为是更期望的一种用于增强个人ANR设备1000的美感和/或确保碎屑或其他外物不进入泄漏孔径185的途径。
在个人ANR设备1000提供PNR和基于前馈的ANR二者的情况中，泄漏孔径185可被提供以在选择的频率范围上将所提供的PNR的程度降低至预先选定的程度，以作为降低提供基于前馈的ANR中的变化性的方式。在由PNR提供的声学密封的程度在不具有泄漏的基本上完全声学密封与具有泄漏的声学密封之间断续改变的情况下，有可能在提供基于前馈的ANR中引入不一致操作。这种断续改变可能在用户佩戴眼镜时发生，使得啮合耳朵的一部分的眼镜框的一部分插入在耳朵耦合件120与用户的耳朵或头部的一部分之间。这种断续改变还可能发生在用户耳朵和/或头部的形状导致声学密封在用户移动其头部和/或下颚时易被断开的情况中。
如本领域技术人员将熟悉的，由PNR提供的声学密封的程度的变化导致在源于声学噪声源9900的噪声声音进入前腔180时施加在其上的传递函数的变化。传递函数中的变化导致声学输出到前腔中的前馈抗噪声音能够对进入前腔180的噪声声音进行衰减的程度的变化。相比于简单的在总是存在的不同泄漏程度之间的变化，在没有泄漏与存在泄漏之间的变化导致传递函数更大的变化。
泄漏孔径185的提供确保了在前腔180与壳体110的外部环境之间总是存在至少一已知程度的泄漏。利用此总是存在的已知程度的泄漏，可能在耳朵耦合件120和用户头部和/或耳朵的一部分之间发生的任何断续泄漏仅增大或减小所存在的泄漏的程度，而不会导致存在泄漏与完全不存在泄漏之间的断续改变。如本领域技术人员将容易理解的，仅泄漏程度中的断续改变更容易适应于提供基于前馈的ANR，由此帮助确保基于前馈的ANR的操作中更大的一致性。
在个人ANR设备1000提供PNR以及基于前馈的ANR和基于反馈的ANR二者的情况中，通过泄漏孔径185而支持的基于前馈的ANR的提供中更大的一致性继而使得这三种降噪形式更容易以在大的可听频率范围上提供更一致的降噪程度的方式进行组合。更具体地，由泄漏孔径185提供的已知程度的泄漏的提供避免了需要构造基于前馈的ANR以试图适应在存在泄漏与完全不存在泄漏之间的断续改变，从而在构造基于前馈的ANR中有更大的自由，以便提供在一频率范围上选定的衰减程度，其更好地匹配其他两种降噪形式的衰减程度和频率范围。因此，例如，变得更容易构造用以提供较低频率处的降噪的基于反馈的ANR，用以提供较低到中间频率的降噪的基于前馈的ANR，以及用以提供中间到较高频率的降噪的PNR，从而在大的可听频率范围上、在得到的组合的降噪中存在最小的变化性。
在个人ANR设备1000的一些变体中，声学驱动器290可以用于除了声学输出反馈和/或前馈抗噪声音之外的一个或多个附加目的。作为示例，在个人ANR设备1000包括播放已记录音频的能力或包括从另一设备(例如，数字音频文件播放器、磁带记录器、录音机、等等)接收要被播放的音频的能力的情况中，声学驱动器290也可以用于声学输出这些音频。作为另一示例，在个人ANR设备1000包括用作双向音频通信设备的能力的情况中(可能具有附加地用作通信麦克风的前馈麦克风270，如前面所描述的)，声学驱动器290也可以用于声学输出作为双向音频通信的一部分而接收的音频。
图2描绘了可由个人ANR设备1000采用的“头上式”物理配置1500a。物理配置1500a包括一对耳机100，每个耳机100均为耳杯形式，并且由头带105相连。然而，尽管没有具体描绘，但物理配置1500a的备选变体可以仅包括一个连接至头带105的耳机100。进一步地，物理配置1500a的另一备选变体可以用被构造成用以围绕用户的头部后侧和/或颈部后侧佩戴的不同绑带来替代头带105。
在物理配置1500a中，根据耳机100相对于典型人耳耳廓的大小，每个耳机100可以是“耳上”(通常亦称为“贴耳式”)或“耳周”(通常亦称为“罩耳式”)形式的耳杯。如先前所讨论，每个耳机100具有承载有耳朵耦合件120的壳体110。在该物理配置中，耳朵耦合件120的形式为柔性垫(可能是环形)，其包围通往前腔180(其中至少布置了声学驱动器290)中的开口的外围并且具有穿过其形成的与前腔180连通的通道125。同样如前面所讨论的，在提供前馈ANR的情况中，每个耳机100的壳体110还承载盖130，其覆盖前馈孔径175，该前馈孔径175向前馈麦克风270提供到壳体110的外部环境的声学通路。
壳体110的部分和/或耳朵耦合件120的部分相互配合以啮合用户耳朵的耳廓部分和/或用户头部的围绕耳廓的部分，以使得壳体110能够通过耳朵耦合件120而将前腔180与耳道在声学上耦合。因此，当耳机100被正确定位时，到耳道的入口基本上被“覆盖”以产生一定程度的声学密封，其提供一定程度的PNR。
尽管未具体描绘，但是物理配置1500a的其他变体可以进一步包括一个或多个通信麦克风，以使得个人ANR设备1000除了提供ANR外还支持双向通信。更具体地，物理配置1500a的一种变体(也即，头戴式受话器)可以提供通信麦克风，其被支撑在耦合到耳机100的麦克风吊杆末端处以定位在用户嘴巴附近。
图3描绘了个人ANR设备1000的物理配置1500a的耳机100之一的、位于前馈麦克风孔径175附近的壳体110的一部分的横截面图。如更详细绘出的，盖130覆盖壳体110的外部的插入部分，其包括通过壳体110的一部分形成前馈麦克风孔径175的位置。同样如所描绘的，盖130与壳体110的外部的那部分间隔开，使得在前馈麦克风孔径175与围绕通常为薄片状形状的盖130的外围的壳体110的外部环境之间仍然提供声学通路。换言之，尽管盖130覆盖前馈麦克风孔径175，但是在即使盖被如此定位仍支持这种声学通路的情况下，其仍然是“泄漏”盖。因此，盖130为孔径175提供一定程度的物理保护，其至少阻挡碎屑或其他外物进入孔径175，同时仍然使得前馈麦克风270能够检测壳体110的外部环境中的环境噪声声音。仍然进一步地，如所绘，盖130略微突出超过形成在壳体110的外部中的插入部分，从而盖130基本上与壳体110不共面，尽管如将进一步讨论的，盖130的其他变体也可以不以此方式突出超过插入部分。
同样如图3中所绘，盖130可以或者可以不包含穿过其形成的一个或多个孔径135，并且一个或多个孔径135可以在覆盖前馈麦克风孔径175的位置处穿过盖130而形成。各种已知连接性结构的任一种可以用于以将盖130保持在图绘位置中的方式将盖130耦合至壳体110，其中如所描述的，盖与壳体110间隔开。有可能由围绕盖130的外围的泄漏孔与任何孔径135的组合所提供的开放区域的范围有可能会远大于前馈麦克风孔径175所提供的开放区域。事实上，这可能认为是期望的，以便避免通过使得盖130提供比前馈麦克风孔径175所提供的更少的开放区域而削弱基于前馈的ANR的提供。
图4a和图4b是基本上类似于图3中提供的横截面视图的横截面视图，不过每个图描绘了帮助确保前馈麦克风270继续具有到壳体110的外部环境的声学通路的盖130的方面。
在图4a中，描绘了这样的情形，其中通过其形成前馈孔径175的壳体110的部分被对着外物按压，使得前馈孔径175有可能被物理上堵塞。然而，如还描绘出的，覆盖前馈孔径175附近的盖130的存在，以及盖130相对于壳体110的外部、使得盖130略微突出超过壳体110的外部的平面的定位，这二者用于使外物间隔远离壳体110足够程度，使得这种堵塞不会发生。结果，前馈麦克风270继续具有到壳体110的外部环境的声学通路，使得有可能保持基于前馈的ANR的正确操作。
在图4b中，描绘了这样的情形，其中相当大强度的风穿过通过其形成前馈孔径175的壳体110的部分，使得有可能存在在前馈麦克风270附近形成的漩涡，从而可能产生风噪声。如前面已经讨论的，涉及麦克风的风噪声通常作为麦克风的膜片附近的适当强的风流通过的结果而发生，使得膜片遭受迅速改变的局部气压，其以导致麦克风输出被人耳感知为低频隆隆噪音的信号的方式而断续地推拉膜片。
如图4b中所绘，盖130以所描述方式的定位倾向于维持风流与前馈孔径175之间一定程度的分隔。尽管与这种风流相关联的空气流可能仍然到达前馈孔径175，但是盖130以在插入部分内部分凹陷的方式的定位减少了到达前馈孔径175的任何这种空气流的强度和/或速度。结果，前馈孔径175附近的漩涡的产生被大大地阻止，并且可能产生的为数不多的这种漩涡具有充分减小的强度，它们在前馈麦克风270的膜片上施加压力的能力也被大大地降低。
图5和图6分别绘出了个人ANR设备1000的备选物理配置1500b和1500c的一部分。两个物理配置1500b和1500c中的耳机100的大部分细节类似于物理配置1500a的耳机100的细节。然而，在这两个物理配置1500b和1500c中，盖130通常是环行的物理配置，其旨在于覆盖形成在壳体110中的插入部分，其通常也具有环形配置。进一步地，如图5和图6中每个所示的，每个物理配置1500b和1500c的盖130覆盖不仅仅是前馈麦克风孔径175，而是在图5和图6中不同地描绘出的泄漏孔径185、阻挡端口195和大容量端口198作为穿过壳体110的部分而形成的其他开口也可以被盖130所覆盖。
物理配置1500b和1500c的盖130的环形配置(以及可能的还有形成在壳体110中的插入部分的环形配置)导致盖130延伸到壳体110的外部的大部分上，其不同于物理配置1500a的盖130在壳体110的外部上延伸的更为受限的程度。通过在物理配置1500b和1500c中在壳体110的外部更多部分上延伸，盖130更有效地用于防止在用户正在调整耳机100的位置时，或者可能正在操作可能布置在壳体110的外部上的控件(未示出)时，由于用户将手掌放置在壳体110的外部上而引起的可能阻塞其可能覆盖的任何开口。事实上，这种覆盖麦克风孔径175的盖130的广泛延伸的变体与泄漏孔径185的某种变体的组合可以用于确保在用户在手掌中抓握住耳机100以调整耳机100的位置或者以其他方式相对于用户耳朵而移动耳机100时，基于前馈的ANR继续的一致性操作(如已经描述的)。在一些变体中，盖130在外部壳体110上足够延伸以确保至少平均尺寸的成人手掌不会大到足以覆盖整个盖130。在其他变体中，盖130的一部分在壳体110的外部上用户不太可能选择用手掌覆盖的一部分上延伸。
在盖130覆盖前馈麦克风孔径175的情况下，以及在任何其他绘出的开口也被同一盖130覆盖的情况下，必须注意确保由声学驱动器290声学输出的抗噪声音不从其他这种开口的任一而被传送到前馈孔径175。允许抗噪声音的这种传送可能在声学驱动器290与前馈麦克风270之间产生声学反馈环路，其可能损害基于前馈的ANR的提供和/或导致声学驱动器290产生附加的噪声声音。
类似地，在盖130覆盖泄漏孔径185的情况下，以及在阻挡端口195或大容量端口198的任一也被同一盖130覆盖的情况下，必须注意确保由声学驱动器290在后腔190声学输出的声音(声学驱动器290在前腔180声学输出抗噪声音)不被传送到泄漏孔径185。允许来自后腔190的声音的这种传送可能导致反馈麦克风280(如果存在的话)暴露于与由声学驱动器290正在前腔180中声学输出的抗噪声音在声学上异相的抗噪声音的版本。再次地，可能产生损害ANR的提供的反馈环路。
图7描绘了个人ANR设备1000的物理配置1500c(在图6中描绘)的耳机100之一的、位于前馈麦克风孔径175和泄露孔径185二者附近的壳体110的一部分的横截面图。如更详细绘出的，尽管盖130定位在形成在壳体110的外部中的插入部分内(如也针对图3中横截面图中描绘的物理配置1500a所示出的)，物理配置1500c中的盖130不像物理配置1500a中盖130一样突出超过壳体110的附近部分的平面。归因于物理配置1500c的壳体110的外部的浑圆形状，其可被认为在对着外物按压至与图4a中的横截面图绘出的盖130的突出变体相同程度时，能够防止阻塞麦克风孔径175(和泄漏孔径185)，因此物理配置1500c中的盖130的这种突出可能认为是不必要的。
应当注意，尽管已经将前馈麦克风170描述和描绘为具有通过孔径(诸如前馈麦克风孔径175)到壳体110的外部环境的通路，但是在备选变体中，前馈麦克风170可以被包围在壳体110的腔体内(诸如电路腔体160)，而不提供特殊的前馈孔径。在这种变体的一些中，这种腔体可通过一个或多个泄漏孔(诸如电路腔体160与壳体的外部环境之间的泄露孔，其通过由盖140提供的电路腔体160的“泄漏”包围来支持)而被声学耦合至壳体110的外部环境。在这种备选变体的其他一些中，这种腔体可以足够密封，使得在这种腔体与壳体110的外部环境之间没有气压转移(无论是直接还是通过另一腔体)，并且将这种腔体声学耦合到壳体的外部环境是通过经由壳体110的诸部分来传输振动而得以实现的，其中壳体110的诸部分通过构成壳体110的材料将环境噪声声音(诸如源于声学噪声源9900的噪声声音)传送到腔体中。在依赖这种通过壳体110的诸部分间接传输环境噪声声音的情况中，可以采用各种技术以用于均衡、滤波和/或对由前馈麦克风170输出的电信号的其他修改，以导出与通过提供具有更直接到壳体110的外部环境的声学通路的前馈麦克风170而将提供的电表示更类似的环境噪声声音的电表示。
进一步地，应当注意，尽管已经将ANR设备1000讨论和描绘为具有一个或多个耳机100，其中耳机100可以是耳杯形式，其为“耳上”(“贴耳式”)或“耳周”(“罩耳式”)物理配置，在备选变体中，该一个或多个耳机100可以是“耳内”(通常也称为“入耳式”)物理配置，其中耳朵耦合件120(如果其不也是壳体110的一部分的话)旨在于至少部分地插入到耳朵的一部分中(诸如外耳和/或耳朵的耳道)而被佩戴。具有这种物理配置的耳机的ANR设备1000的示例形式可以是无线头戴式耳麦(通常也称为“耳机套件”)的形式。
其他实现均处在以下权利要求以及申请人可享有权利的其他权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种ANR设备的耳机，包括：
壳体，其限定具有开口的前腔；
耳朵耦合件，其布置在所述开口周围并且具有穿过该耳朵耦合件而形成的通道，该耳朵耦合件被构造成啮合所述ANR设备的用户的头部的一部分，以通过所述开口和所述通道将所述前腔声学上耦合至所述用户的耳朵的耳道，并且所述耳朵耦合件被构造成啮合所述用户的头部的所述一部分，以在所述耳朵耦合件与所述用户的头部的所述一部分之间形成至少一个部分密封，从而提供被动降噪，该被动降噪限制源于所述壳体的外部环境的噪声声音进入至少所述耳道；
声学驱动器，其布置在所述壳体内，用以在声学上将声音输出至所述前腔中，以便通过所述开口和通道而传送到所述耳道；
反馈麦克风，其布置在所述前腔内以检测至少所述前腔内存在的噪声声音，从而支持提供基于反馈的ANR；
前馈麦克风，由所述壳体承载并且声学上耦合至所述壳体的外部环境，从而支持提供基于前馈的ANR；以及
泄漏孔径，形成在所述壳体内以将所述前腔耦合至所述壳体的外部环境，从而减小所述被动降噪中由于所述耳朵耦合件与所述头部的所述一部分之间的所述至少一个部分密封中的变化性而引起的变化性。
2.根据权利要求1的耳机，其中所述壳体还限定后腔，所述后腔由所述声学驱动器而被至少部分地与所述前腔分隔开。
3.根据权利要求2的耳机，还包括：
阻挡端口，其将所述后腔耦合至所述壳体的外部环境，并且包括一块声学阻挡材料；以及
大容量端口，其将所述后腔耦合至所述壳体的外部环境，并且具有至少一个维度，该维度被选择以将所述大容量端口的谐振调谐成：在低于选定频率的频率处将所述后腔声学上耦合至所述壳体的外部环境，而在高于所述选定频率的频率处将所述后腔与所述壳体的外部环境在声学上隔离。
4.根据权利要求1的耳机，其中所述耳机是贴耳式耳机。
5.根据权利要求1的耳机，其中所述耳机是罩耳式耳机。
6.根据权利要求1的耳机，其中所述耳机是入耳式耳机。
7.根据权利要求1的耳机，还包括形成在所述壳体中的前馈孔径，所述前馈麦克风通过所述前馈孔径而被声学上耦合至所述壳体的外部环境。
8.根据权利要求7的耳机，还包括振动隔离器，其将所述前馈麦克风与以其他方式通过所述壳体的外部部分而传输到所述前馈麦克风的振动相隔离，并且通过所述振动隔离器形成前馈通道，以将所述前馈麦克风耦合至所述前馈孔径。
9.根据权利要求7的耳机，其中所述前馈麦克风由所述壳体承载在如下位置处，该位置允许所述前馈麦克风通过所述前馈孔径来检测由所述耳机的用户发出的语音声音，并且由此允许所述ANR设备被用户运用在所述用户与至少一个其他人员之间的双向通信中。
10.根据权利要求1的耳机，其中所述泄漏孔径的至少一个维度被选择以对所述泄漏孔径进行调谐，从而在选定的可听频率范围上将所述前腔声学上耦合至所述壳体的外部环境，以及在不处于所述选定的可听频率范围内的频率处将所述前腔与所述壳体的外部环境在声学上隔离。
11.根据权利要求1的耳机，还包括：
ANR电路，其接收来自所述反馈麦克风和前馈麦克风的输入，并且生成将由所述声学驱动器声学输出的反馈和前馈抗噪声音，以便提供所述基于反馈的ANR和基于前馈的ANR；以及
手动可操作控件，其可由所述用户操作以允许所述用户发送信号给所述ANR电路以改变至少所述基于前馈的ANR的提供，以使得由所述用户附近的人员发出的、被所述前馈麦克风检测到的语音声音将由所述声学驱动器声学输出，从而使得所述用户能够听到所述语音声音。
12.根据权利要求1的耳机，其中：
所述壳体还限定具有腔体开口的另一腔体，所述腔体开口将所述另一腔体耦合至所述壳体的外部环境；
所述耳机还包括腔体盖，其被构造成利用泄漏包围来封闭所述腔体，所述另一腔体通过所述泄漏包围而保持至少声学上耦合至所述壳体的外部环境；以及
所述泄漏孔径间接地通过所述另一腔体以及通过封闭所述腔体开口的所述腔体盖的泄漏包围来将所述前腔耦合至所述壳体的外部环境。
13.根据权利要求12的耳机，还包括布置在所述另一腔体内的电路。
14.根据权利要求12的耳机，还包括布置在所述另一腔体内的电源。
15.根据权利要求14的耳机，其中所述电源是电池，其是通过所述腔体开口可互换的。
16.根据权利要求1的耳机，其中：
所述壳体还限定具有腔体开口的另一腔体，所述腔体开口将所述腔体耦合至所述壳体的外部环境；
所述耳机还包括腔体盖，其被构造成利用泄漏包围来封闭所述腔体开口，所述另一腔体通过所述泄漏包围而保持至少声学上耦合至所述壳体的外部环境；以及
所述前馈麦克风间接地通过所述腔体盖用以封闭所述腔体开口的泄漏包围而被声学上耦合至所述壳体的外部环境。
17.根据权利要求1的耳机，其中：
通过所述耳朵耦合件与所述用户的头部的一部分的啮合而提供的被动降噪有效地对抗源于所述壳体的外部环境的较高可听频率噪声声音；
由所述前馈麦克风支持的基于前馈的ANR的提供，有效地对抗源于所述壳体的外部环境的中间可听频率噪声声音；以及
由所述反馈麦克风支持的基于反馈的ANR的提供，有效地对抗源于所述壳体的外部环境的较低可听频率噪声声音。
18.一种ANR设备，包括第一耳机，所述第一耳机包括：
第一壳体，其限定具有开口的第一前腔；
第一耳朵耦合件，其布置在所述第一前腔的所述开口周围并且具有穿过该第一耳朵耦合件而形成的第一通道，该第一耳朵耦合件被构造成啮合所述ANR设备的用户的头部的第一部分，以通过所述开口和第一通道将所述第一前腔声学上耦合至所述用户的第一耳朵的耳道，并且所述第一耳朵耦合件被构造成啮合所述用户的头部的所述第一部分，以在所述第一耳朵耦合件与所述用户的头部的所述第一部分之间形成至少一个部分密封，从而提供被动降噪，该被动降噪限制源于所述第一壳体的外部环境的噪声声音进入至少所述第一耳朵的所述耳道；
第一声学驱动器，其布置在所述第一壳体内以声学上将声音输出至所述第一前腔中，以便通过所述第一前腔的所述开口和第一通道而传送到所述第一耳朵的所述耳道；
第一反馈麦克风，其布置在所述第一前腔内以检测至少所述第一前腔内存在的噪声声音，从而支持提供基于反馈的ANR；
第一前馈麦克风，由所述第一壳体承载并且声学上耦合至所述第一壳体的外部环境，从而支持提供基于前馈的ANR；以及
第一泄漏孔径，形成在所述第一壳体内以将所述第一前腔耦合至所述第一壳体的外部环境。
19.根据权利要求18的ANR设备，还包括：
第二耳机，所述第二耳机包括：
第二壳体，其限定具有开口的第二前腔；
第二耳朵耦合件，其布置在所述第二前腔的所述开口周围并且具有穿过该第二耳朵耦合件而形成的第二通道，该第二耳朵耦合件被构造成啮合所述ANR设备的用户的头部的第二部分，以通过所述开口和第二通道将所述第二前腔声学上耦合至所述用户的第二耳朵的耳道，并且所述第二耳朵耦合件被构造成啮合所述用户的头部的所述第二部分，以在所述第二耳朵耦合件与所述用户的头部的所述第二部分之间形成至少一个部分密封，从而提供被动降噪，该被动降噪限制源于所述第二壳体的外部环境的噪声声音进入至少所述第二耳朵的所述耳道；
第二声学驱动器，其布置在所述第二壳体内以声学上将声音输出至所述第二前腔中，以便通过所述第二前腔的所述开口和第二通道而传送到所述第二耳朵的所述耳道；
第二反馈麦克风，其布置在所述第二前腔内以检测至少所述第二前腔内存在的噪声声音，从而支持提供基于反馈的ANR；
第二前馈麦克风，由所述第二壳体承载并且声学上耦合至所述第二壳体的外部环境，从而支持提供基于前馈的ANR；以及
第二泄漏孔径，形成在所述第二壳体内以将所述第二前腔耦合至所述第二壳体的外部环境；以及
绑带，用于耦合所述第一壳体和第二壳体以允许所述用户将所述ANR设备佩戴在所述用户的头部上。
20.根据权利要求18的ANR设备，其中所述第一泄漏孔径的至少一个维度被选择以对所述第一泄漏孔径进行调谐，从而在选定的可听频率范围上将所述第一前腔声学上耦合至所述第一壳体的外部环境，以及在不处于所述选定的可听频率范围内的频率处将所述第一前腔与所述第一壳体的外部环境在声学上隔离。
21.根据权利要求18的ANR设备，其中：
所述第一壳体还限定具有腔体开口的另一腔体，所述腔体开口将所述另一腔体耦合至所述壳体的外部环境；
所述耳机还包括腔体盖，其被构造成利用泄漏包围来封闭所述腔体开口，所述另一腔体通过所述泄漏包围而保持至少声学上耦合至所述壳体的外部环境；以及
所述第一泄漏孔径间接地通过所述另一腔体以及通过所述腔体盖用以封闭所述腔体开口的所述泄漏包围来将所述第一前腔耦合至所述壳体的外部环境。
22.根据权利要求21的耳机，还包括布置在所述另一腔体内的电源，其中所述电源是电池，其可以通过所述腔体开口替换。
23.根据权利要求18的ANR设备，其中：
所述第一壳体还限定第一后腔，所述第一后腔由所述第一声学驱动器而被至少部分地与所述第一前腔分隔开；
所述第一耳机还包括第一阻挡端口，其将所述第一后腔耦合至所述第一壳体的外部环境，并且包括一块声学阻挡材料；以及
所述第一耳机还包括第一大容量端口，其将所述第一后腔耦合至所述壳体的外部环境，并且具有至少一个维度，该维度被选择以将所述第一大容量端口的谐振调谐成：在低于选定频率的频率处将所述第一后腔声学上耦合至所述第一壳体的外部环境，而在高于所述选定频率的频率处将所述第一后腔与所述第一壳体的外部环境在声学上隔离。
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