CN106028203A - 一种多功能降噪耳机及控制噪音消除电路开启或关闭的方法 - Google Patents

Abstract

一种多功能降噪耳机，以及控制多功能降噪耳机的噪音消除电路开启或关闭的方法。所述的多功能降噪耳机包括形成耳机主体部分的主壳体、前壳体、以及噪音消除电路；在内部空间S内安装分隔板，将所述内部空间S划分为独立第一空间S1和第二空间S2，S1内安装将音频输入信号转化为声波信号的转换单元；S2内安装接收外部环境噪音的麦克风；在S2对应的主壳体的壁上设有调节孔，调节孔上设有能调节关闭的门，当调节孔的门完全关闭时，噪音消除电路被短接，使得音频输入信号不经过噪音消除电路，而直接馈送至耳机，且该多功能降噪耳机能依靠太阳能充电。

Description

一种多功能降噪耳机及控制噪音消除电路开启或关闭的方法

技术领域

本发明涉及一种音频设备领域，尤其涉及一种适用于音频设备的多功能降噪耳机中，开启或关闭多功能降噪耳机的噪音消除电路的方法。

背景技术

音频设备，典型的如耳机，已经成为便携式电子设备，如手机、PDA、个人电脑等的必要配件之一。通常耳机的构造包括：耳机插头，其用于接收电子信号；扬声器，用于将电子设备输出的音频信号转换为声音输出。随着移动通信技术的普及，耳机上相应还需要增加麦克风功能，以使得用户能实现通话功能。

目前耳机的降噪设计通常通过反馈即使实现，通常是给定设计目标，应用一定的优化设计方法得到优化的控制器频率特性，采用数字反馈或模拟反馈实现。

噪声消除方法被设计为通过使用音频设备(例如，耳机)来减少不想要的环境声音。环境声音被称为在任何给定位置处出现的背景声压级。为了设计噪声消除系统，音频源(例如，耳机)必须发射具有与在佩戴者耳朵处出现的环境声音相同的幅度但相反的极性的声波。环境声波和来自耳机的声波组合，以形成新的波，其中，有效地，在佩戴者耳朵处，在被称为相位消除的处理中，两个波彼此相消。所得环境声波可能处于如此低幅度，以至于对于人耳将不可听见。

在使用过程中插入使用者的耳道内的入耳式耳机越来越变得流行与携带式媒体装置和移动电话一同使用。这些耳机流行的一个原因是因为它们能够隔离对从耳机发出的声音产生不利的影响的外部噪音。

因此需要通过麦克风取得环境噪音，并使得耳机输出相反的波形。然而，噪音隔离设计使得降噪需要接收的外部噪音变得困难，此外当环境噪音级别较小时，这样的工作方式将导致，噪音消除电路中的耳机放大器电路始终在消耗大量功率。

另外，现有耳机的功能较为单一，一般不带自动充电的功能，必须依托外接电源，导致使用起来极不方便。

为解决此技术问题。本发明人经过潜心研究，提出一种解决该技术问题的方案。

发明内容

由此出发，本发明的一个要解决的技术问题是，提供一种多功能降噪耳机，以及开启或关闭多功能降噪耳机的噪音消除电路的方法。

本发明提供一种控制多功能降噪耳机的噪音消除电路开启或关闭的方法，所述的多功能降噪耳机包括形成耳机主体部分的主壳体、前壳体、以及噪音消除电路；所述主壳体与所述前壳体之间形成具有内部空间S的中空碗状结构，所述的内部空间S内设置分隔板，所述分隔板将所述内部空间S划分为独立第一空间S1和第二空间S2；所述方法包括以下步骤：

在所述第一空间S1内，安装将音频输入信号转化为声波信号的转换单元；在所述第二空间S2内，安装接收外部环境噪音的麦克风；在所述第二空间S2对应的所述主壳体的壁上，开设调节孔，使得所述调节孔允许外部环境噪音传导至麦克风，但是不传导至使用者的耳道；在所述的调节孔上设有能调节关闭的门，使得当所述调节孔的门完全关闭时，所述噪音消除电路被短接，使得音频输入信号不经过噪音消除电路，而直接馈送至耳机；

在所述主壳体的壁上开设有多个与外部联通的调压孔，以使所述转换单元产生的背压能迅速的释放，并在所述主壳体的壁上对应地还安装有能够调节所述调压孔开度的调压板。

进一步地，当所述调节孔的门没有关闭时，所述噪音消除电路被开启。

进一步地，还包括：在所述调压板的一端连接调压器，使得在所述调压器的驱动下，所述调压板伸出，遮挡所述调压孔以减小所述调压孔的开度，或者所述调压板缩回，暴露所述调压孔以增大所述调压孔的开度。

进一步地，还包括：在所述主壳体的外壁安装太阳能电池组件，该太阳能电池组件用于将光能转换为电能，并将电能储存到所述主壳体内的电池中；具体为：依次安装背板层、第一封装材料层、电池片层、第二封装材料层以及玻璃层，形成太阳能电池组件。

本发明还提供一种多功能降噪耳机，包括形成为耳机主体部分的主壳体、前壳体、附接在所述前壳体上的耳道管、以及附接在所述耳道管上的耳塞，以及噪音消除电路；所述主壳体与所述前壳体之间形成具有内部空间S的中空碗状结构，所述的内部空间S内设置分隔板，所述分隔板将所述内部空间S划分为独立第一空间S1和第二空间S2；在所述第一空间S1内，安装将音频输入信号转化为声波信号的转换单元；在所述第二空间S2内，安装接收外部环境噪音的麦克风；在所述第二空间S2对应的所述主壳体的壁上，设有调节孔，所述调节孔允许外部环境噪音传导至麦克风，但是不传导至使用者的耳道；所述的调节孔上设有能调节关闭的门，以调节传入所述第二空间S2内的外部环境噪音的大小；所述的调节孔上设有能调节关闭的门，当所述调节孔的门完全关闭时，所述噪音消除电路被短接，使得音频输入信号不经过噪音消除电路，而直接馈送至耳机；所述主壳体的壁上开设有多个与外部联通的调压孔，以使所述转换单元产生的背压能迅速的释放，所述主壳体的壁上对应地还设置有能够调节所述调压孔开度的调压板。

进一步的，所述调压板的一端为自由端，另一端连接调压器的驱动端；所述自由端在所述调压器的所述驱动端的作用下，能够伸出并遮挡所述调压孔，以减小所述调压孔的开度，能够缩回并暴露所述调压孔，以增大所述调压孔的开度。

进一步的，所述耳道管的外周部具有环形凸起部，在所述耳塞与所述耳道管配合时，防止嵌套在所述耳道管上的所述耳塞滑出。

进一步的，所述麦克风的收音中心轴与所述转换单元的放音中心轴呈互相垂直的状态。

进一步的，所述玻璃层与所述第二封装材料层之间安装阻挡层，用于阻挡所述玻璃层的金属阳离子进入所述电池片层。

进一步的，所述主壳体的外壁安装太阳能电池组件，用于将光能转换为电能，并将电能储存到所述主壳体内的电池中；所述太阳能电池组件包括依次叠置的背板层、第一封装材料层、电池片层、第二封装材料层以及玻璃层。

本发明的有益效果为：

1、在调节孔关闭时，不需要启动噪音消除电路，大大降低了消耗的功率。在调节孔9的门打开时，音频输入信号与噪声消除信号混合，然后经放大器确保输出信号处于足够的电平，从而使得耳机能保证高精度的播放效果。

2、分隔板11将麦克风6与转换单元5完全分隔，使得麦克风6不受转换单元5的影响，从而麦克风不会受到转换单元输出的声音信号的影响。

3、调压孔21的作用，使得在转换单元5产生的背压能迅速的释放，从而缓解背压的影响，并增强了耳机对低频声音的播放效果。

4、太阳能电池组件将光能转换为电能，并将电能储存到耳机内的电池中，使用起来更为方便。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中的太阳能电池组件的结构示意图；

图3是本发明控制噪音消除电路开启或关闭的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

如图1和图2所示，在耳机10中，包括作为耳机10主体部分的主壳体2、前壳体3、附接在前壳体上的耳道管31、以及耳塞4。

耳道管31是管状延伸的部件，并且耳塞4附接于耳道管31上，特别的，在耳道管31的外周部具有环形凸起部32，在耳塞4与耳道管31配合时，防止嵌套在耳道管31上的耳塞轻易地滑出。

该耳塞4具有嵌套在耳道管31上的圆筒状部件41，从圆筒状部件41的前端向后折返的的隔离部件42。特别的，该隔离部件42形成为柔软的半球形，在耳塞4插入人耳中的外耳道后，能与外耳道紧密接触，防止声音的泄露，增强了耳机对低频声音的播放效果。可选的，该耳塞的材料为柔性可压缩的材料，包括但不限于高密度泡沫、硅树脂、橡胶等。并且该材料优选地具有高摩擦系数，已防止滑落。

主壳体2与前壳体3之间形成具有内部空间S的中空碗状结构，该内部空间S通过导线部7中设置的导线(未图示)与外部的电子设备连接。在前壳体3与耳道管31之间，设置有噪声过滤芯33。噪声过滤芯33为具有微型孔的聚合物材料制成，典型的材料为超高分子聚乙烯(ultra high molecular weight Polyethylene，UHMW-PE)，或高密度聚乙烯(highdensityPolyethylene，HDPE)，或聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)，或聚丙烯(Polypropylene，PP)等。

其中在该内部空间S内设置分隔板11，该分隔板11将该内部空间S划分为独立两部分空间S1和S2。

在本实施例中，第二空间S2位于第一空间S1的上方。在第一空间S1内，设置有将电子设备的音频信号转化为声波信号的转换单元5，该转换单元典型地可包括，喇叭、扬声器。

在主壳体2的壁上，开设有多个与外部联通的调压孔21，在转换单元5工作时，由于调压孔21的作用，使得在转换单元5产生的背压能迅速的释放，从而缓解背压的影响，并增强了耳机对低频声音的播放效果。

且主壳体2的壁上对应地还设置有能够调节调压孔21开度的调压板22，该调压板的一端为自由端，该调压板的另一端连接调压器23的驱动端，该自由端在调压器23的驱动端的作用下，能够伸出并遮挡调压孔22，以减小调压孔22的开度，能够缩回并暴露调压孔21，以增大调压孔21的开度。

这样，在调压器23的驱动下，调压板22伸出，遮挡调压孔21以减小调压孔21的开度，或者调压板22缩回，暴露调压孔21以增大调压孔21的开度，使得调压孔21的开度可调，以根据需要，于不同的环境，选择合适开度的调压孔21，来增强耳机对低频声音的播放效果。

进一步的，在第二空间S2内，设置麦克风6。优选的，该麦克风6的收音中心轴与转换单元5的放音中心轴呈互相垂直的状态，同时由于分隔板11将麦克风6与转换单元5完全分隔，使得麦克风6不受转换单元5的影响，从而麦克风不会受到转换单元输出的声音信号的影响。

在第二空间S2对应的主壳体2的壁上，还开设有调节孔9，该调节孔9允许外部噪音传导至麦克风6，但是不传导至使用者的耳道，使得麦克风6能有效接收外部噪音，并进行反馈，以实现高精度的消除环境噪音的效果。这是因为分隔板11与前壳体3结合而成的空间与耳道管31相对是隔离的。

特别的，调节孔9适于进行可变的噪音调节。可选的一种实现方式为，使用滑动式闸门91，该滑动式闸门91可以在滑动过程中的各个位置保持，已根据环境噪音控制麦克风6接收的噪音。必要时也可完全关闭调节孔9。

而且，主壳体2的外壁安装太阳能电池组件200，该太阳能电池组件200用于将光能转换为电能，并将电能储存到主壳体2内的电池中，电池可以位于第一空间S1内，还可以位于第二空间S2内。

具体地，太阳能电池组件200包括依次叠置的背板层201、第一封装材料层202、电池片层203、第二封装材料层204以及玻璃层205，玻璃层205与第二封装材料层204之间安装阻挡层206，阻挡层206用于阻挡玻璃层205的金属阳离子进入电池片层203。

在本发明中，设置在耳机上的麦克风6用于获取在使用的耳机的位置处的环境噪音。本发明还提供一种在调节孔的门完全关闭时，关闭噪音消除电路已节省功率的方法。

该方法包括如下步骤：

在所述第一空间S1内，安装将音频输入信号转化为声波信号的转换单元；

在所述第二空间S2内，安装接收外部环境噪音的麦克风；

在所述第二空间S2对应的所述主壳体的壁上开设调节孔，使得调节孔允许外部环境噪音传导至麦克风，但是不传导至使用者的耳道；

所述的在调节孔上设有能调节关闭的门，并使得当所述调节孔的门完全关闭时，所述噪音消除电路被短接，使得音频输入信号不经过噪音消除电路，而直接馈送至耳机；

在所述主壳体的外壁安装太阳能电池组件，该太阳能电池组件用于将光能转换为电能，并将电能储存到所述主壳体内的电池中；具体为：依次安装背板层、第一封装材料层、电池片层、第二封装材料层以及玻璃层，形成太阳能电池组件；

在所述主壳体的壁上开设有多个与外部联通的调压孔，以使所述转换单元产生的背压能迅速的释放，并在所述主壳体的壁上对应地还安装有能够调节所述调压孔开度的调压板。

在典型的噪音消除电路中，音频输入信号可以是来自电子设备的任何类型的声音输入源信号。传统的音频输入信号在被馈送到耳机之前需要先被馈送到音频均衡器电路。所述的音频均衡器电路包括噪音消除电路，在噪音消除电路中，来自麦克风的环境噪音输入被输送到特殊的带阻滤波器，使得窄的阻带内的频率衰减。然后将带阻滤波器的输出与音频输入信号混合馈送至放大器。这样使得无论麦克风是否接收噪音信号，噪音消除电路始终在消耗功率。

如图3所示，结合本发明提供的耳机10，当调节孔9的门完全关闭时，麦克风6不再接收环境噪音。音频输入信号不经过噪音消除电路，而直接馈送至耳机。从而使得音频输入信号不再经过噪音消除电路，只需要经过适当的阻抗匹配电路，即可将音频输入信号的阻抗正确地匹配于耳机，从而不需要启动噪音消除电路，大大降低了消耗的功率。

在调节孔9的门打开时，音频输入信号与噪声消除信号混合，然后经放大器确保输出信号处于足够的电平，从而使得耳机能保证高精度的播放效果。

调节孔9的门打开和关闭状态与噪音消除电路的对应关系可根据领域公知的技术进行设置。本发明对此不加以限制，然而为了便于理解，再此实施例中进行示意性的说明。在实施例1和2的基础上，在调节孔9的门的完全关闭位置设置可设置线路开关，当门完全关闭时，线路开关接通，从而噪音消除电路被短接从而不被启动，音频输入信号可输送至耳机。当门打开时，线路开关断开，噪音消除电路正常运行。

上述具体实施例只是对本发明内容的示意性说明，不代表对本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是，本发明中具体结构可以有很多的变化形式，但其采用技术方案的主要技术特征与本发明相同或相似，均应涵盖于本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制多功能降噪耳机的噪音消除电路开启或关闭的方法，所述的多功能降噪耳机包括形成耳机主体部分的主壳体、前壳体、以及噪音消除电路；所述主壳体与所述前壳体之间形成具有内部空间S的中空碗状结构，所述的内部空间S内安装分隔板，所述分隔板将所述内部空间S划分为独立第一空间S1和第二空间S2；其特征在于：所述方法包括以下步骤：

在所述第一空间S1内，安装将音频输入信号转化为声波信号的转换单元；

在所述第二空间S2内，安装接收外部环境噪音的麦克风；

在所述第二空间S2对应的所述主壳体的壁上开设调节孔，使得调节孔允许外部环境噪音传导至麦克风，但是不传导至使用者的耳道；

在调节孔上设有能调节关闭的门，并使得当所述调节孔的门完全关闭时，所述噪音消除电路被短接，使得音频输入信号不经过噪音消除电路，而直接馈送至耳机；

在所述主壳体的壁上开设有多个与外部联通的调压孔，以使所述转换单元产生的背压能迅速的释放，并在所述主壳体的壁上对应地还安装有能够调节所述调压孔开度的调压板。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当所述调节孔的门没有关闭时，所述噪音消除电路被开启。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：在所述调压板的一端连接调压器，使得在所述调压器的驱动下，所述调压板伸出，遮挡所述调压孔以减小所述调压孔的开度，或者所述调压板缩回，暴露所述调压孔以增大所述调压孔的开度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：在所述主壳体的外壁安装太阳能电池组件，该太阳能电池组件用于将光能转换为电能，并将电能储存到所述主壳体内的电池中；具体为：依次安装背板层、第一封装材料层、电池片层、第二封装材料层以及玻璃层，形成太阳能电池组件。

5.一种多功能降噪耳机，包括形成为耳机主体部分的主壳体、前壳体、附接在所述前壳体上的耳道管、以及附接在所述耳道管上的耳塞，以及噪音消除电路；所述主壳体与所述前壳体之间形成具有内部空间S的中空碗状结构，所述的内部空间S内设置分隔板，所述分隔板将所述内部空间S划分为独立第一空间S1和第二空间S2；其特征在于：

在所述第一空间S1内，安装将音频输入信号转化为声波信号的转换单元；

在所述第二空间S2内，安装接收外部环境噪音的麦克风；

在所述第二空间S2对应的所述主壳体的壁上，设有调节孔，所述调节孔允许外部环境噪音传导至麦克风，但是不传导至使用者的耳道；

所述的调节孔上设有能调节关闭的门，以调节传入所述第二空间S2内的外部环境噪音的大小；

所述的调节孔上设有能调节关闭的门，当所述调节孔的门完全关闭时，所述噪音消除电路被短接，使得音频输入信号不经过噪音消除电路，而直接馈送至耳机；

所述主壳体的壁上开设有多个与外部联通的调压孔，以使所述转换单元产生的背压能迅速的释放，所述主壳体的壁上对应地还设置有能够调节所述调压孔开度的调压板。

6.如权利要求5所述的多功能降噪耳机，其特征在于：所述调压板的一端为自由端，另一端连接调压器的驱动端；所述自由端在所述调压器的所述驱动端的作用下，能够伸出并遮挡所述调压孔，以减小所述调压孔的开度，能够缩回并暴露所述调压孔，以增大所述调压孔的开度。

7.如权利要求5所述的多功能降噪耳机，其特征在于：所述耳道管的外周部具有环形凸起部，在所述耳塞与所述耳道管配合时，防止嵌套在所述耳道管上的所述耳塞滑出。

8.如权利要求5所述的多功能降噪耳机，其特征在于：所述麦克风的收音中心轴与所述转换单元的放音中心轴呈互相垂直的状态。

9.如权利要求5所述的多功能降噪耳机，其特征在于：所述玻璃层与所述第二封装材料层之间安装阻挡层，用于阻挡所述玻璃层的金属阳离子进入所述电池片层。

10.如权利要求5至9中任一项所述的多功能降噪耳机，其特征在于：所述主壳体的外壁安装太阳能电池组件，用于将光能转换为电能，并将电能储存到所述主壳体内的电池中；所述太阳能电池组件包括依次叠置的背板层、第一封装材料层、电池片层、第二封装材料层以及玻璃层。