CN104602155B - 基于智能移动终端的无线降噪耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于智能移动终端的无线降噪耳机，包括无线耳机部分和移动终端部分，通过耳机内置的拾音器拾取包含噪音的声音信号，再由第一信号发送模块把信号送进手机，在手机中通过软件进行智能的对信号进行处理，识别噪音信号并进行反相和放大控制，同时还可以控制信号的幅度、频率响应特性等参数，经过处理得到反向噪音信号与音乐信号叠加，随同音乐信号一起进无线的方式再发送回耳机，并跟随音乐信号一起经扬声器重放出来，因而主动发送的反相噪音信号跟环境噪音信号相互抵消，从而达到降噪的目的。

Description

基于智能移动终端的无线降噪耳机
技术领域
本发明涉及终端技术领域，尤其是基于智能移动终端的无线降噪耳机。
背景技术
传统主动降噪耳机的基本原理如图1所示。外部环境噪音（1）通过拾音器（2）拾取成电信号，再通过控制器（3）进行反向和放大，之后用扬声器（4）重放出一个跟环境噪音（1）大小一致、相位相反的信号（5），这两个信号相互抵消，从而消除传到人耳的噪音。
如果此主动降噪耳机是小耳塞，如图2，因为空间有限无法在耳机（8）内部放下控制器，则会把控制器放在信号线（6）上做成一个独立的控制盒（7）。
目前已知的降噪耳机都是采用这种硬件控制器的方式进行。由于这个硬件控制器的存在，使得这种耳机具有以下缺点：
1．成本偏高；
2．调试和升级困难，因为硬件一旦固化很难升级；
3．增加耳机重量和体积，无法轻量化和小型化设计；
4．都是有线耳机设计，即音乐信号是通过信号线传输进耳机的，如果是无线耳机设计，还得在此基础上增加无线传输电路。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供基于智能移动终端的无线降噪耳机。
本发明采用的技术方案是：
基于智能移动终端的无线降噪耳机，包括
无线耳机部分，该无线耳机部分包括麦克风和与麦克风电性连接的第一信号发送模块，以及依次电性连接的受话器、信号播放模块、第一信号接收模块；该麦克风用于采集耳机内的噪音信号、音乐和/或语音信号，并通过第一信号发送模块以无线方式发送出耳机外；该第一信号接收模块用于接收外部无线音频信号，并经过信号播放模块、受话器在耳机内播放；
智能终端部分，智能终端部分包括依次电性连接的第二信号接收模块、信号过滤模块、频谱调整模块、幅度调整模块、信号反相模块、信号叠加模块、第二信号发送模块，以及与信号叠加模块连接的语音处理模块和音乐播放模块；该第二信号接收模块用于接收第一信号发送模块以无线方式发送出的噪音信号、音乐和/或语音信号，并将所述接收信号依次经信号过滤模块过滤出噪音信号、频谱调整模块对噪音信号的频谱调整、幅度调整模块对噪音信号的幅度调整、信号反相模块对噪音信号的反向处理，再由信号叠加模块将反向处理后的噪音信号与语音处理模块的语音信号和/或音乐播放模块的音乐信号进行叠加处理，叠加后的噪音信号、音乐和/或语音信号由第二信号发送模块以无线方式发送至第一信号接收模块。
作为本技术方案的进一步优化，所述智能终端部分还包括智能分析模块和自动控制模块，该智能分析模块用于对信号过滤模块过滤出噪音信号进行分析，以识别出用户当前所处的环境噪音模式，并将该环境噪音模式反馈至自动控制模块，自动控制模块根据所述环境噪音模式来发送调制命令以控制频谱调整模块对噪音信号的频谱调整与幅度调整模块对噪音信号的幅度调整。
作为本技术方案的更进一步优化，所述智能终端部分还包括与所述自动控制模块连接的用户输入模块，该用户输入模块供用户自主选择降噪模式和级别。
其中，所述信号过滤模块过滤噪音信号是通过将第二信号接收模块所接受的信号与智能终端部分所产生的音乐和/或语音信号对比得出。
所述智能终端部分为手机或电脑。
本发明的有益效果：
1. 本发明的无线降噪耳机取消了硬件控制器，代之以移动终端内的软件来控制降噪，即利用分析模块对噪音进行智能分析，在此基础上根据用户选择智能的对信号进行频谱和幅度调整，达到最优化的降噪效果，同时又节省了硬件成本；
2.通过手机软件对噪音信号进行智能的控制，可以后期通过升级和修改参数调整不同的降噪模式适应不同的适应环境；
3.节省了硬件控制器的空间和重量，耳机可以更轻便、小巧。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是传统主动降噪耳机的基本原理图；
图2是传统主动降噪耳机的模型图；
图3是本发明的原理框图。
具体实施方式
如图3所示，为本发明的一种基于基于智能移动终端的无线降噪耳机，包括：无线耳机部分10与智能终端部分20这二者之间以无线信号传输数据的主体；其中
（1）、该无线耳机部分10包括麦克风101和与麦克风101电性连接的第一信号发送模块102，以及依次电性连接的受话器103、信号播放模块104、第一信号接收模块105；
该麦克风101用于采集耳机内的噪音信号、音乐和/或语音信号，并通过第一信号发送模块102以无线方式发送出耳机外；该第一信号接收模块105用于接收智能终端部分20发送的复合音频信号，并经过信号播放模块104、受话器103在耳机内播放；
（2）该智能终端部分20包括依次电性连接的第二信号接收模块201、信号过滤模块202、频谱调整模块203、幅度调整模块204、信号反相模块205、信号叠加模块206、第二信号发送模块207，以及与信号叠加模块206连接的语音处理模块208和音乐播放模块209；
该第二信号接收模块201用于接收第一信号发送模块102以无线方式发送出的噪音信号、音乐和/或语音信号，并将所述接收信号依次经信号过滤模块202过滤出噪音信号、频谱调整模块203对噪音信号的频谱调整、幅度调整模块204对噪音信号的幅度调整、信号反相模块205对噪音信号的反向处理，再由信号叠加模块206将反向处理后的噪音信号与语音处理模块208的语音信号和/或音乐播放模块209的音乐信号进行叠加处理，叠加后的噪音信号、音乐和/或语音信号由第二信号发送模块207以无线方式发送至第一信号接收模块105。
其中，上述所述信号过滤模块202过滤噪音信号是通过将第二信号接收模块201所接受的信号（包含噪音）与智能终端部分20自身所产生并传输的音乐和/或语音信号对比得出；
作为本技术方案的进一步完善与优化，智能终端部分20还设置有智能分析模块210和自动控制模块211，该智能分析模块210用于对信号过滤模块202过滤出噪音信号进行分析（通过计算噪音信号中不同频率成分的信号强度分布特性，以及特定频段噪音在时间轴上的延续时间长度和重复特性，得出噪音信号的相关参数，再与程序预置的一些特定环境噪音的频域和时域特性参数比较，找出与当前噪音信号最匹配的环境噪音模型，从而识别出当前用户所处环境），以识别出用户当前所处的环境噪音模式，并将该环境噪音模式反馈至自动控制模块211，自动控制模块211根据所述环境噪音模式来发送调制命令以控制频谱调整模块203对噪音信号的频谱调整与幅度调整模块204对噪音信号的幅度调整（根据程序自动识别的用户环境噪音模式，再结合用户选择的参数。程序可以对不同频段的信号进行放大或者衰减，以增强某些特定频段或者特定类型的噪音的降噪效果。同时程序也可以在不同的环境情况下自动调整降噪信号的幅度，避免过度降噪或者降噪不足）。
在上述改进方案的基础上，本发明的所述智能终端部分20还设置有与所述自动控制模块211连接的用户输入模块212，该用户输入模块212供用户自主选择降噪模式和级别。
本发明的工作原理为耳机内置拾音器（即麦克风）拾取包含噪音的声音信号，通过第一信号发送模块把信号送进手机，在手机中通过软件进行智能的对信号进行处理，识别噪音信号并进行反相和放大控制，同时还可以控制信号的幅度、频率响应特性等参数，经过处理得到反向噪音信号与音乐信号叠加，随同音乐信号一起进无线的方式再发送回耳机，并跟随音乐信号一起经扬声器（受话器）重放出来，因而主动发送的反相噪音信号跟环境噪音信号相互抵消，从而达到降噪的目的。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于智能移动终端的无线降噪耳机，其特征在于：包括无线耳机部分(10)，该无线耳机部分(10)包括麦克风(101)和与麦克风(101)电性连接的第一信号发送模块(102)，以及依次电性连接的受话器(103)、信号播放模块(104)、第一信号接收模块(105)；该麦克风(101)用于采集耳机内的噪音信号、音乐和/或语音信号，并通过第一信号发送模块(102)以无线方式发送出耳机外；该第一信号接收模块(105)用于接收外部无线音频信号，并经过信号播放模块(104)、受话器(103)在耳机内播放；
智能终端部分(20)，智能终端部分(20)包括依次电性连接的第二信号接收模块(201)、信号过滤模块(202)、频谱调整模块(203)、幅度调整模块(204)、信号反相模块(205)、信号叠加模块(206)、第二信号发送模块(207)，以及与信号叠加模块(206)连接的语音处理模块(208)和音乐播放模块(209)；该第二信号接收模块(201)用于接收第一信号发送模块(102)以无线方式发送出的噪音信号、音乐和/或语音信号，并将所述接收信号依次经信号过滤模块(202)过滤出噪音信号、频谱调整模块(203)对噪音信号的频谱调整、幅度调整模块(204)对噪音信号的幅度调整、信号反相模块(205)对噪音信号的反向处理，再由信号叠加模块(206)将反向处理后的噪音信号与语音处理模块(208)的语音信号和/或音乐播放模块(209)的音乐信号进行叠加处理，叠加后的噪音信号、音乐和/或语音信号由第二信号发送模块(207)以无线方式发送至第一信号接收模块(105)；
所述智能终端部分(20)还包括智能分析模块(210)和自动控制模块(211)，该智能分析模块(210)用于对信号过滤模块(202)过滤出的噪音信号进行分析，以识别出用户当前所处的环境噪音模式，并将该环境噪音模式反馈至自动控制模块(211)，通过计算噪音信号中不同频率成分的信号强度分布特性，以及特定频段噪音在时间轴上的延续时间长度和重复特性，得出噪音信号的相关参数，再与程序预置的一些特定环境噪音的频域和时域特性参数比较，找出与当前噪音信号最匹配的环境噪音模型，从而识别出当前用户所处环境；自动控制模块(211)根据所述环境噪音模式来发送调制命令以控制频谱调整模块(203)对噪音信号的频谱调整与幅度调整模块(204)对噪音信号的幅度调整，根据程序自动识别的用户环境噪音模式，再结合用户选择的参数；程序可以对不同频段的信号进行放大或者衰减，以增强某些特定频段或者特定类型的噪音的降噪效果；同时程序也可以在不同的环境情况下自动调整降噪信号的幅度，避免过度降噪或者降噪不足。
2.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的无线降噪耳机，其特征在于:所述智能终端部分(20)还包括与所述自动控制模块(211)连接的用户输入模块(212)，该用户输入模块(212)供用户自主选择降噪模式和级别。
3.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的无线降噪耳机，其特征在于:所述信号过滤模块(202)过滤噪音信号是通过将第二信号接收模块(201)所接受的信号与智能终端部分(20)所产生的音乐和/或语音信号对比得出。
4.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的无线降噪耳机，其特征在于:所述智能终端部分(20)为手机或电脑。
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