CN106170106B - 一种降噪耳机的降噪方法 - Google Patents

Abstract

一种降噪耳机的降噪方法，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；主壳体与所述前壳体之间形成独立第一空间S1和第二空间S2，在第二空间S2；主壳体的壁上设有调节孔、噪音测量装置和调节孔控制装置，所述方法包括以下步骤：首先通过噪音测量装置测量所处环境的噪音值，并将测量结果传递给调节孔控制装置；其次调节孔控制装对测量值接收并比对，判断外部环境的噪音值的大小并对调节孔进行相应调节，设置在第二空间S2内的麦克风会通过调节孔接收外部环境噪音，最后麦克风接收噪音产生的电信号通过噪音消除电路以及放大器后重新转化为声波信号，馈送至耳机，使耳机在各种环境下都能保证高精度的播放效果。

Description

一种降噪耳机的降噪方法

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降噪方法。

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。

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，提供一种降噪耳机的降噪方法。

本发明提供一种降噪耳机的降噪方法，所述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内定义有内部分隔板，所述内部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；，在所述第二空间S2对应的所述主壳体的壁上，设有调节孔，所述主壳体外部拐角处设有噪音测量装置和调节孔控制装置，其特征在于所述方法包括以下步骤：

首先通过噪音测量装置测量所处环境的噪音值，并将测量结果传递给调节孔控制装置；

其次调节孔控制装置对测量值接收并比对，当判断外部环境处于无噪音状态时，在所述第一空间S1内，设置的转换单元直接将音频输入信号转化为声波信号，并馈送至耳机；当判断外部环境处于有噪音干扰状态时，调节孔控制装置会根据噪音值的大小控制调节孔开合结构上微型电机开关的接通时间，从而调节所述调节孔的大小，之后设置在所述第二空间S2内的麦克风会通过调节孔接收外部环境噪音，最后麦克风接收噪音产生的电信号通过噪音消除电路以及放大器后重新转化为声波信号，馈送至耳机；

所述调节孔完全关闭时，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。

所述方法还包括当所述调节孔没有关闭时，所述噪音消除电路被开启。

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、内部分隔壁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。

附图说明

图1是本发明降噪方法的流程示意图；

图2是本发明第一实施例的结构示意图；

图3是本发明第二实施例的结构示意图；

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。

实施例1

如图2中所示，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内定义有内部分隔板11，该内部分隔板11将该内部空间S划分为独立两部分空间S1和S2，在第一空间S1内还设有电池22，用来给设置在外部的噪音测量装置24和调节孔控制装置23供电。

本发明的一种降噪耳机的降噪方法包括：

首先通过噪音测量装置测量所处环境的噪音值，并将测量结果传递给调节孔控制装置；其次调节孔控制装置对测量值接收并比对，当判断外部环境处于无噪音状态时，在所述第一空间S1内，设置的转换单元直接将音频输入信号转化为声波信号，并馈送至耳机；当判断外部环境处于有噪音干扰状态时，调节孔控制装置会根据噪音值的大小控制调节孔开合结构上微型电机开关的接通时间，从而调节所述调节孔的大小，之后设置在所述第二空间S2内的麦克风会通过调节孔接收外部环境噪音，最后麦克风接收噪音产生的电信号通过噪音消除电路以及放大器后重新转化为声波信号，馈送至耳机；

当所述调节孔完全关闭时，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。

所述方法还包括当所述调节孔没有关闭时，所述噪音消除电路被开启。

其中，所述外置噪音测量装置24由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计网络等组成：由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配，放大器将输出信号加到网络，对信号进行频率计权，然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器或所述信号处理装置。

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。

进一步的，在第二空间S2内，设置有麦克风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，同时由于内部分隔壁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。这是因为内部分隔壁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。

实施例2

如图2所示，与实施例1中的不同，第一空间S1与第二空间S2并行设置。

可替换的，调节孔9的门也可使用电动开关门的方式实现。该电动开关可以通过微型压电原件驱动。具体而言，调节孔9外面是一个固定挡板，该固定挡板上开有许多微孔；在调节孔里面紧靠近固定挡板处设有一个活动挡板96，活动挡板96上对应设置有许多微孔，活动挡板可以沿着固定挡板表面某一设定方向(如向左或顺时针方向)直线或旋转移动，使两个挡板的微孔产生错位，用活动挡板的非微孔部分将固定挡板的微孔堵死。压电原件95与活动挡板96相连，可以直接驱动活动挡板96的移动。压电元件95所需的微弱直流电源由音乐播放器电源提供。电源线一端与压电原件连接，另一端与耳机插头连接即可。

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 (1)

1.一种降噪耳机的降噪方法，所述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，所述内部空间S内定义有内部分隔板，所述内部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，在所述第二空间S2对应的所述主壳体的壁上，设有调节孔，所述主壳体外部拐角处设有噪音测量装置和调节孔控制装置，其特征在于所述方法包括以下步骤：

首先通过噪音测量装置测量所处环境的噪音值，并将测量结果传递给调节孔控制装置；

其次调节孔控制装置对测量值接收并比对，当判断外部环境处于无噪音状态时，所述调节孔完全关闭，所述噪音消除电路被短接，在所述第一空间S1内，设置的转换单元直接将音频输入信号转化为声波信号，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；当判断外部环境处于有噪音干扰状态时，调节孔控制装置会根据噪音值的大小控制调节孔开合结构上微型电机开关的接通时间，从而调节所述调节孔的大小，所述噪音消除电路被开启，之后设置在所述第二空间S2内的麦克风会通过调节孔接收外部环境噪音，最后麦克风接收噪音产生的电信号和音频输入信号一起通过噪音消除电路以及放大器之后，由所述转换单元重新转化为声波信号，馈送至耳机。