CN105100985B - 多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置 - Google Patents

Abstract

多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，具体涉及一种耳机装置。其中，包括至少两个麦克风，用于感测外界声音信息以转换为电信号；调制单元，每一麦克风的输出端连接一调制单元，用于依据麦克风输出的电信号对一载波信号进行调制后传输；信号加法器，与调制单元的输出端连接，对调制后的信号进行相加，以共享同一传输线进行传输；接口连接器，提供与外部音频设备电连接的连接端子，接口连接器设有第一连接端，第一连接端与信号加法器的输出端连接，以提供叠加后的调制信号至外部音频设备进行处理。本发明通过将多个麦克风的信号进行调制后共享同一模拟总线进行传输，可以采用现有标准的耳机接口连接器连接至外部音频设备，并有利于耳机装置的小型化。

Description

多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种耳机装置。

背景技术

目前市场上通用的便携产品的3.5mm耳机接口标准一种是OMTP(Open MobileTerminal Platform，开放移动终端平台组织)标准，另一种是CTIA(CellularTelecommunications Industry Association，美国无线通信工业协会)标准，其中，OMTP标准的接口端从外至内分别是左声道，右声道，麦克风，地线，CTIA标准的接口端从外至内分别是左声道，右声道，地线，麦克风，市场上大多数的耳机需要满足上述的任意一种标准以应用于相应的便携产品。然而，现有采用上述的耳机接口标准的耳机装置往往只含有单个麦克风，随着人们对降噪耳机的需求，耳机结构上设置多个麦克风会越来越普遍，而由于布线资源有限，将多个麦克风直接连接至上述任意一种耳机接口端子是困难的。

现有技术中公开了一种含有多个麦克风的主动降噪的头戴式耳机，包括位于每个扬声器附近的麦克风，并在每个扬声器附近设置单独的处理器对模拟麦克风的信号进行处理，这种耳机结构采用特殊的耳机接口端子，同时过多的功能单元直接设置于耳机装置中，造成开发成本的增加，不利于耳机装置的小型化。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其中，包括，

至少两个麦克风，用于感测外界声音信息以转换为电信号；

调制单元，每一麦克风的输出端连接一调制单元，用于依据所述麦克风输出的电信号对一载波信号进行调制后传输；

信号加法器，与所述调制单元的输出端连接，对调制后的信号进行相加，以共享同一传输线进行传输；

接口连接器，提供与外部音频设备电连接的连接端子，所述接口连接器设有第一连接端，所述第一连接端与所述信号加法器的输出端连接，以提供叠加后的麦克风已调信号至外部音频设备进行处理。

优选地，还包括一电压-电流转换单元，所述电压-电流转换单元连接于每一所述麦克风和每一所述调制单元之间，用于将所述麦克风的电压信号转换为电流信号后在所述调制单元进行电流调制。

优选地，还包括一电压-电流转换单元，所述电压-电流转换单元连接于每一所述调制单元与所述信号加法器之间，用于将麦克风已调信号转换为电流信号后传输至所述信号加法器进行累加。

优选地，还包括一载波振荡器，与所述调制单元连接，以产生高频载波信号。

优选地，所述载波振荡器采用石英晶体振荡器电路，所述石英晶体振荡器电路包括石英晶体及与所述石英晶体连接的延迟单元。

优选地，所述载波振荡器采用压控振荡器电路，所述压控振荡器电路的输入端连接所述麦克风的输出端。

优选地，所述麦克风采用基于微机电系统的模拟麦克风。

优选地，所述接口连接器具有四个连接端，所述第一连接端位于所述接口连接器从外至内排列的第三位置或第四位置。

优选地，一所述麦克风与另一所述麦克风具有不同频段的感测范围，以获取的音频信号在音频范围内不会相互交叠。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明通过设置调制单元将多个麦克风的信号进行调制后共享同一模拟总线进行传输，可以采用现有标准的耳机接口连接器连接至外部音频设备，并有利于耳机装置的小型化。

附图说明

图1为本发明的一种系统架构示意图；

图2为本发明的一种具体实施例的电路连接示意图；

图3为本发明的另一种具体实施例的电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1，多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其中，包括，

至少两个麦克风1，用于感测外界声音信息以转换为电信号；

调制单元2，每一麦克风1的输出端连接一调制单元2，用于依据麦克风1输出的电信号对一载波信号进行调制后传输；

信号加法器3，与调制单元2的输出端连接，对调制后的信号进行相加，以共享同一传输线进行传输；

接口连接器4，提供与外部音频设备5电连接的连接端子，接口连接器4设有第一连接端，第一连接端与信号加法器3的输出端连接，以提供叠加后的麦克风已调信号至外部音频设备5进行处理。

本发明通过设置调制单元2将多个麦克风1的信号进行调制后共享同一模拟总线进行传输，可以采用现有的标准耳机接口连接器4连接至外部音频设备5，外部音频设备5内设置解调单元6以解调模拟总线传输的麦克风调制信号，外部音频设备5还设置处理器7，以对解调后的麦克风信号进行后续处理，本发明的设置有利于耳机装置的小型化。

作为本发明的一种优选的实施例，参照图2，还包括一电压-电流转换单元(V-I)8，电压-电流转换单元8连接于每一麦克风1和每一调制单元2之间，用于将麦克风1的电压信号转换为电流信号后，调制单元2进行电流调制。

或者，作为本发明的一种优选的实施例，参照图3，电压-电流转换单元(V-I)8连接于每一调制单元2与信号加法器3之间，用于将已调信号转换为电流信号后对电流信号进行相加。

作为本发明的一种优选的实施例，一麦克风与另一麦克风具有不同频段的感测范围，获取的音频信号在音频范围内不会相互交叠，以使得已调信号可以传输在同一模拟总线上时不会相互干扰。

作为本发明的一种优选的实施例，麦克风采用基于微机电系统的模拟麦克风。或者，麦克风采用基于微机电系统的数字麦克风，数字麦克风通过连接一数模转换器后转换为模拟信号后连接调制单元2。

常用的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等方式，实际中调频方式具有信号频带宽、信噪比高、抗干扰能力强等优点，对麦克风感测的语音信号优选采用调频方式进行调制。调频方式通过改变载波的频率使之与麦克风输出的电信号(称为调制信号)幅度的变化相同从而实现调制，载波的实际频率偏移量由调制信号幅度的增加或减少来决定，频率偏移是指在调制过程中载波偏移中心频率的量，中心频率是由一载波振荡器振荡产生的频率或依据载波振荡器振荡产生的频率经过倍频而得到的，当调制信号的幅度是正值时，载波的频率变大，而调制信号的幅度是负值时，载波的频率将小于中心频率。

作为本发明的一种优选的实施例，还包括一载波振荡器，与调制单元2连接，以产生载波信号。本发明的一种调制过程如下：麦克风1将声音信号转换为相应的电信号，通常的麦克风1结构内部设置放大器，以输出一放大的电信号后送至调制单元2，与此同时，由载波振荡器产生载波信号也送至调制单元2，调制单元利用电信号对载波信号进行调制后进行传输，优选地，调制信号通过一电压-电流转换器8被转换为电流信号后进入信号加法器3相加，相加后的信号共享同一跟模拟总线通过耳机接口连接器4连接至外部音频设备5。

作为本发明的一种优选的实施例，载波振荡器可以采用石英晶体振荡电路，石英晶体振荡电路包括石英晶体及与石英晶体连接的延迟单元。石英晶体具有频率稳定性好的优点。

作为本发明的一种优选的实施例，调制单元2包括压控振荡器电路，压控振荡器电路的输入端连接麦克风的输出端。压控振荡器的输出频率在一定范围内正比于所加的控制电压，通过麦克风的输出的电信号作为调制信号直接控制压控振荡器的振荡频率，根据载波频率的不同，压控振荡器使用的电抗元件不同。通过调制信号直接改变电抗元件的参数，使得输出信号的瞬时频率随调制信号线性变化。这种调频过程为直接调频，具有电路简单的优点。

作为本发明的一种优选的实施例，接口连接器具有四个连接端，第一连接端位于接口连接器从外至内排列的第三位置或第四位置，即接口连接器采用OMTP标准的接口端时，为第三位置；接口连接器采用CTIA标准的接口端时，为第四位置。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，包括，

至少两个麦克风，用于感测外界声音信息以转换为电信号；

调制单元，每一麦克风的输出端连接一调制单元，用于依据所述麦克风输出的电信号对一载波信号进行调制后传输；

信号加法器，与所述调制单元的输出端连接，对调制后的信号进行相加，以共享同一传输线进行传输；

接口连接器，提供与外部音频设备电连接的连接端子，所述接口连接器设有第一连接端，所述第一连接端与所述信号加法器的输出端连接，以提供叠加后的麦克风已调信号至外部音频设备进行处理；所述接口连接器具有四个连接端，所述第一连接端位于所述接口连接器从外至内排列的第三位置或第四位置；

还包括一电压-电流转换单元，所述电压-电流转换单元连接于每一所述麦克风和每一所述调制单元之间，用于将所述麦克风的电压信号转换为电流信号后在所述调制单元进行电流调制，一所述麦克风与另一所述麦克风具有不同频段的感测范围，以获取的音频信号在音频范围内不会相互交叠。

2.根据权利要求1所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，还包括一载波振荡器，与所述调制单元连接，以产生高频载波信号。

3.根据权利要求2所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，所述载波振荡器包括石英晶体振荡电路，所述石英晶体振荡电路包括石英晶体及与所述石英晶体连接的延迟单元。

4.根据权利要求1所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，所述调制单元包括压控振荡器电路，所述压控振荡器电路的输入端连接所述麦克风的输出端。

5.根据权利要求1所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，所述麦克风采用基于微机电系统的模拟麦克风。

6.多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，包括，

至少两个麦克风，用于感测外界声音信息以转换为电信号；

调制单元，每一麦克风的输出端连接一调制单元，用于依据所述麦克风输出的电信号对一载波信号进行调制后传输；

信号加法器，与所述调制单元的输出端连接，对调制后的信号进行相加，以共享同一传输线进行传输；

接口连接器，提供与外部音频设备电连接的连接端子，所述接口连接器设有第一连接端，所述第一连接端与所述信号加法器的输出端连接，以提供叠加后的麦克风已调信号至外部音频设备进行处理；所述接口连接器具有四个连接端，所述第一连接端位于所述接口连接器从外至内排列的第三位置或第四位置；

还包括一电压-电流转换单元，所述电压-电流转换单元连接于每一所述调制单元与所述信号加法器之间，用于将麦克风已调信号转换为电流信号后传输至所述信号加法器进行相加。

7.根据权利要求6所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，还包括一载波振荡器，与所述调制单元连接，以产生高频载波信号。

8.根据权利要求7所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，所述载波振荡器包括石英晶体振荡电路，所述石英晶体振荡电路包括石英晶体及与所述石英晶体连接的延迟单元。

9.根据权利要求6所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，所述调制单元包括压控振荡器电路，所述压控振荡器电路的输入端连接所述麦克风的输出端。

10.根据权利要求6所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，所述麦克风采用基于微机电系统的模拟麦克风。

11.根据权利要求6所述的多个麦克风共享同一模拟总线的耳机装置，其特征在于，一所述麦克风与另一所述麦克风具有不同频段的感测范围，以获取的音频信号在音频范围内不会相互交叠。