CN107396220A - 取电方法、降噪耳机及播放设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取电方法、降噪耳机及播放设备。其中该降噪耳机包括：降噪模块、滤波电路和取电电路；其中，所述滤波电路，用于接收混合音频信号，并将所述混合音频信号过滤为第一音频信号和第二音频信号，其中所述第一音频信号输出至所述降噪模块，所述第二音频信号输出至所述取电电路；所述取电电路，用于将所述第二音频信号转换为电源，并利用所述电源对所述降噪模块供电。本发明的降噪耳机，无需为降噪模块内置电池，因此可以解决现有需要内置电池所导致的一系列问题，如增加了降噪耳机的体积和重量，增加了用户成本等。

Description

取电方法、降噪耳机及播放设备

技术领域

本发明涉及取电技术领域，特别涉及一种取电方法、降噪耳机及播放设备。

背景技术

随着城市和工业的发展，噪音污染越来越严重，不管是商务旅行、日常出行，还是工作生活环境，噪音都无处不在。既然控制不了噪音源，那就只能阻止它进入耳朵，于是，各种降噪耳机应运而生。

目前，降噪耳机主要有被动降噪和主动降噪两大类。其中，被动降噪耳机一般是用隔音效果较好的材料制成的入耳耳机或头戴式耳机，把耳朵入音孔堵严实，起到物理隔音的效果，降噪效果并不太好，而且舒适度也不够。而主动降噪耳机会通过耳机喇叭处的麦克风采集外界环境噪声，利用耳机内置的降噪模块来分析噪声信号，同时产生与其反相的声音进行播放，减弱或抵消外界噪声。主动降噪不需要耳机声音过大，对耳机隔音材质要求也不过高，相比被动降噪，更容易被用户所接受。

但是，主动降噪耳机由于需要给降噪芯片供电，一般采用了内置锂电池或者干电池的方法，这不仅增加了体积和重量，还限制了耳机的使用时长，同时，由于电池也有使用寿命，给用户增加了一笔后续更换或维修电池的费用。

因此，现有的降噪耳机有值得改进的必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种取电方法、降噪耳机及播放设备，可以解决所述降噪耳机需要内置电池所导致的一系列问题(如增加体积和重量，增加用户成本等)。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种降噪耳机，包括：降噪模块、滤波电路和取电电路；其中，所述滤波电路，用于接收混合音频信号，并将所述混合音频信号过滤为第一音频信号和第二音频信号，其中所述第一音频信号输出至所述降噪模块，所述第二音频信号输出至所述取电电路；所述取电电路，用于将所述第二音频信号转换为电源，并利用所述电源对所述降噪模块供电。

其中，所述取电电路包括：串联的升压电路、交流变直流整流电路以及稳压电路，所述升压电路用于接收来自所述滤波电路的所述第二音频信号，所述稳压电路用于向所述降噪模块输出所述电源。

其中，所述第二音频信号为具有设定频率的音频信号，所述第一音频信号为待播放的音频信号，其中所述第一音频信号和所述第二音频信号具有不同的频率。

其中，所述第一音频信号和所述第二音频信号是在与所述降噪耳机相连的播放设备中合成为所述混合音频信号的，并且所述混合音频信号是由所述播放设备输出至所述滤波电路的。

其中，还包括：降噪开关，与所述降噪模块连接，用于开启或关闭所述降噪模块的降噪功能；其中，当所述降噪开关打开时，所述混合音频信号被传递至所述滤波电路，以开启所述降噪功能；当所述降噪开关关闭时，纯的音频信号被传递至所述滤波电路，以关闭所述降噪功能。

其中，所述降噪耳机包括：麦克风，用于当所述降噪耳机插入终端时，与所述终端电性连接，所述降噪开关的一端连接所述麦克风和所述降噪模块，另一端串联一电阻至地。

本发明提供了一种播放设备，包括：混音模块，用于将第一音频信号和第二音频信号合成为混合音频信号，并将所述混合音频信号输出至降噪耳机，其中所述第一音频信号为待播放的音频信号，所述第二音频信号用于为所述降噪耳机中的降噪模块供电。

其中，所述第二音频信号为具有设定频率的音频信号，并且所述第一音频信号和所述第二音频信号具有不同的频率。

本发明还提供了一种取电方法，包含：接收混合音频信号；将所述混合音频信号过滤为第一音频信号和第二音频信号；将所述第一音频信号提供至待供电模块；以及将所述第二音频信号转换为电源，并提供至所述待供电模块，以为所述待供电模块供电。

其中，所述将所述第二音频信号转换为电源，包括：依次对所述第二音频信号执行升压操作、交流变直流并整流操作、和稳压操作，以生成所述电源。

其中，所述第二音频信号为具有设定频率的音频信号，所述第一音频信号为待播放的音频信号，并且所述第一音频信号和所述第二音频信号具有不同的频率。

其中，所述待供电模块为具有降噪功能的降噪模块，所述接收混合音频信号的步骤是由具有所述降噪模块的降噪耳机执行的。

其中，在所述接收混合音频信号之前还包括：

当所述降噪模块的降噪功能开启时，所述播放设备产生所述混合音频信号，并输出至所述降噪耳机。

本发明的有益效果是：

以上的降噪耳机，直接利用接收的混合音频信号中的第二音频信号为其中的降噪模块供电，此种设计使得降噪耳机无需为降噪模块内置电池，因此可以解决现有需要内置电池所导致的一系列问题，如增加了降噪耳机的体积和重量，增加了用户成本等。另外，此种方式仅要求外部设备(如移动终端等具有音频播放功能设备)能够输出混合音频信号即可，而无需要求外部设备为降噪耳机预留电源，因此本发明的降噪耳机也具有较好的通用性。

附图说明

图1是本发明的播放设备的实施例的结构示意图；

图2是本发明的降噪耳机的实施例的结构示意图；

图3是本发明的取电电路的实施例的结构示意图；

图4是本发明的降噪耳机插入播放设备时的示意图；

图5本发明的取电方法的实施例的流程示意图；

图6是本发明的取电方法的详细实施例的流程示意图；

图7为本发明的降噪开关的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

如图1所示，是本发明的播放设备的实施例的结构示意图。该播放设备1包括：混音模块11和放大模块12。其中，该混音模块11与放电模块12电性连接，并且该放大模块12还连接至该播放设备1的音频输出接口(图未示出)，以向插入该音频输出接口的耳机输出音频信号。其中，该播放设备1例如可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)等。其中该混音模块11可以接收两路音频信号，分别为第一音频信号和第二音频信号，并将第一音频信号和第二音频信号合成为一路音频信号(即混合音频信号)，并将合成的混合音频信号输出至放大模块12。该放大模块12对该混合音频信号进行放大后，输出至音频输出接口。其中，放大模块12为可选模块。其中，该第一音频信号可以为待播放的音频信号，例如用户选择的音源，而该第二音频信号用于可为播放设备1中具有特定频率的内置音源，并且其频率一般不同于第一音频信号的频率。举例而言，该第二音频信号可以为20KHz(0dBFS)的内置音源，可以理解的是，20KHz仅是示例而非本发明的限制，例如该第二音频信号可以具有更高的频率，如为超声波音源。其中，该第二音频信号用于为插入该播放设备1的音频输出接口的降噪耳机中的降噪模块供电，降噪耳机的结构和功能等会在后面介绍。另外，为了保证后续能够为降噪模块供应足量的电力，在播放设备1中，无论当前的播放音量的大小被设置得如何，均可以将第二音频信号的播放音量设为最大。

如图2所示，是本发明的降噪耳机的实施例的结构示意图。该降噪耳机2包括：降噪模块21、滤波电路22和取电电路23。

其中，降噪模块21分别与滤波电路22和取电电路23电性连接。其中，滤波电路22，用于接收一混合音频信号，例如该混合音频信号来自与该降噪耳机1连接的播放设备(如图1所示的播放设备1)，因此由图1的描述可知，该混合音频信号由两路音频信号合成，且其中一路并非是用于播放而是用于为降噪模块21供电。接收到该混合音频信号之后，滤波电路22将该混合音频信号过滤为第一音频信号和第二音频信号，其中第一音频信号提供至降噪模块21，由降噪模块21对其进行降噪处理。可以理解的是，降噪模块21的降噪原理及具体的工作过程本领域技术人员是熟悉的，在此不进行详细说明，而仅做如下简单介绍：降噪模块21一般是利用降噪耳机中的麦克风采集到的环境噪声来产生与环境噪声反相的声音信号，然后通过与降噪模块21连接的喇叭输出第一音频信号和该反相的声音信号，此时同时进入用户耳朵的将会是第一音频信号、环境噪声和反相的声音信号，而环境噪声和反相的声音信号通过叠加能够达到相互抵消的目的，从而可以实现降噪的目的。

其中，降噪模块21在执行降噪操作时，需要电能。该电能可以由取电电路23为其提供。具体的，取电电路23接收滤波电路22输出的第二音频信号，例如为20KHz(0dBFS)的音频信号，然后将该第二音频信号转换为电源，并利用该电源对降噪模块21进行供电。其中，取电电路23的详细结构可以参考图3所示。图3可以用于说明取电电路23是如何将第二音频信号转换为电源的。如图3所示，取电电路23包括：顺序串联的升压电路231、交流变直流整流电路232以及稳压电路233，用于依次对该第二音频信号做升压操作、交流变直流及整流操作、稳压操作，从而生成可供应给降噪模块21的电源。其中，升压电路231、交流变直流整流电路232以及稳压电路233的具体电路结构及工作过程对于本领域技术人员是熟悉的，在此不赘述。

本实施例的降噪耳机，直接利用接收的混合音频信号中的第二音频信号为其中的降噪模块供电，此种设计使得降噪耳机无需为降噪模块内置电池，因此可以解决现有需要内置电池所导致的一系列问题，如增加了降噪耳机的体积和重量，增加了用户成本等。另外，此种方式仅要求外部设备(如移动终端等具有音频播放功能设备)能够输出混合音频信号即可，而无需要求外部设备为降噪耳机预留电源，因此本发明的降噪耳机也具有较好的通用性。

如图4所示，是降噪耳机2插入图1所示的播放设备1(例如可为智能终端)时的示意图。在图示中，示出了降噪耳机的诸多细节，例如降噪耳机2除了图2所示的降噪模块21、滤波电路22和取电电路23之外，还可以包括：麦克风24、麦克风25、喇叭26、降噪开关27及LED指示灯28。其中麦克风24为降噪耳机的通话麦克，其可以与播放设备1的麦克风连接。其中，麦克风25可以是用于采集环境噪音的麦克风，其与降噪模块21电性连接，用于将采集到的环境噪音传递至降噪模块21，以便于降噪模块21执行降噪操作。其中剌叭26可以更具体为左声道喇叭和右声道喇叭，用于播放降噪模块输出的音频信号。其中降噪开关27与降噪模块21连接，用于开启或关闭降噪模块的降噪功能。其中，当降噪开关打开时，播放设备1将混合音频信号传递至滤波电路22，从而通过取电电路23为降噪模块21供电，以开启降噪功能。当降噪开关关闭时，播放设备1将纯的音频信号(如用户选择的音源)传递至滤波电路22，此时滤波电路22不会向取电电路23提供任何音频信号，因此取电电路23无法为降噪模块21供电，从而关闭降噪功能。其中，LED指示灯28用于指示降噪功能是否开启，其可与降噪开关27集成为一体。

具体的，下面结合图7说明降噪模块21和播放设备1如何知晓降噪开关27的打开或关断。如图7所示，降噪开关27的一端连接麦克风24的端子，该麦克风在降噪耳机插入播放设备时，会与播放设备1电性连接，即与播放设备1麦克风，同时降噪耳机的该端还连接降噪模块21。该降噪开关27的另一端通过串联100欧姆的电阻(也可以为其他阻值)到地。这样，播放设备1和降噪模块21即可通过检测该与降噪开关21的连接节点的电压来知道降噪开关是否打开或关闭。

如图5所示，本发明的取电方法的第一实施例的流程示意图。其包括：

步骤51：接收混合音频信号。

步骤52：将混合音频信号过滤为第一音频信号和第二音频信号。

步骤53：将第一音频信号提供至待供电模块；以及

步骤54：将第二音频信号转换为电源，并提供至待供电模块，以为待供电模块供电。

其中，步骤54中的将第二音频信号转换为电源的操作可以包括：依次对第二音频信号执行升压操作、交流变直流并整流操作、和稳压操作，以生成电源。其中，第二音频信号为具有设定频率的音频信号，所述第一音频信号为待播放的音频信号，并且所述第一音频信号和所述第二音频信号具有不同的频率。其中，待供电模块可为图2中的降噪功能的降噪模块21。

图5的实施例可以与前述的图2实施例结合，即由图2实施例的各模块来执行图5的各步骤，以实现对图2的降噪模块21的供电。例如，步骤51～53可以由滤波电路22来执行，而步骤54可以由取电电路53来执行。因此，本实施例各步骤的细节以及进一步扩展可以参考图2和图3所示的实施例中，在此不赘述。

如图6所示，是本发明的取电方法的一详细实施例的流程示意图，其包括：

步骤61：将降噪耳机插入播放设备(如智能终端)。

步骤62：判断降噪开关是否打开，即判断降噪耳机的降噪功能是否开启。若打开，执行步骤63，否则执行步骤67。

步骤63：播放设备播放第一音频信号(一般为用户选择的音乐)，同时后台播放20KHz的第二音频信号，以生成一混合音频信号。

步骤64：滤波器接收该混合音频信号，并将其过滤为第一音频信号和第二音频信号，分别至步骤65和步骤66。

步骤65：由取电电路根据该20KHz的第二音频信号来生成电源，以供应至降噪模块。

步骤66：降噪模块执行降噪功能，然后输出音频至步骤69。

步骤67：播放设备播放一纯的音频信号(一般为用户选择音乐)。

步骤68：滤波器对该纯的音频信号进行过滤。由于为纯的音频信号，因此滤波器并没有起到实质的过滤效果，而是直接输出该纯的音频信号。

步骤69：耳机喇叭播放收到的音频，例如来自步骤66或步骤68的音频。

值得一提的是，本发明所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种降噪耳机，包括：降噪模块，其特征在于，还包括：滤波电路和取电电路；

其中，所述滤波电路，用于接收混合音频信号，并将所述混合音频信号过滤为第一音频信号和第二音频信号，其中所述第一音频信号输出至所述降噪模块，所述第二音频信号输出至所述取电电路；

所述取电电路，用于将所述第二音频信号转换为电源，并利用所述电源对所述降噪模块供电。

2.根据权利要求1所述的降噪耳机，其特征在于，所述取电电路包括：串联的升压电路、交流变直流整流电路以及稳压电路，所述升压电路用于接收来自所述滤波电路的所述第二音频信号，所述稳压电路用于向所述降噪模块输出所述电源。

3.根据权利要求1所述的降噪耳机，其特征在于，所述第二音频信号为具有设定频率的音频信号，所述第一音频信号为待播放的音频信号，其中所述第一音频信号和所述第二音频信号具有不同的频率。

4.根据权利要求1所述的降噪耳机，其特征在于，所述第一音频信号和所述第二音频信号是在与所述降噪耳机相连的播放设备中合成为所述混合音频信号的，并且所述混合音频信号是由所述播放设备输出至所述滤波电路的。

5.根据权利要求1所述的降噪耳机，其特征在于，还包括：降噪开关，与所述降噪模块连接，用于开启或关闭所述降噪模块的降噪功能；

其中，当所述降噪开关打开时，所述混合音频信号被传递至所述滤波电路，以开启所述降噪功能；当所述降噪开关关闭时，纯的音频信号被传递至所述滤波电路，以关闭所述降噪功能。

6.根据权利要求5所述的降噪耳机，其特征在于，所述降噪耳机包括：麦克风，用于当所述降噪耳机插入终端时，与所述终端电性连接，所述降噪开关的一端连接所述麦克风和所述降噪模块，另一端串联一电阻至地。

7.一种播放设备，其特征在于，包括：混音模块，用于将第一音频信号和第二音频信号合成为混合音频信号，并将所述混合音频信号输出至降噪耳机，其中所述第一音频信号为待播放的音频信号，所述第二音频信号用于为所述降噪耳机中的降噪模块供电。

8.根据权利要求7所述的播放设备，其特征在于，所述第二音频信号为具有设定频率的音频信号，并且所述第一音频信号和所述第二音频信号具有不同的频率。

9.一种取电方法，其特征在于，包含：

接收混合音频信号；

将所述混合音频信号过滤为第一音频信号和第二音频信号；

将所述第一音频信号提供至待供电模块；以及

将所述第二音频信号转换为电源，并提供至所述待供电模块，以为所述待供电模块供电。

10.根据权利要求9所述的取电方法，其特征在于，所述将所述第二音频信号转换为电源，包括：

依次对所述第二音频信号执行升压操作、交流变直流并整流操作、和稳压操作，以生成所述电源。

11.根据权利要求9所述的取电方法，其特征在于，所述第二音频信号为具有设定频率的音频信号，所述第一音频信号为待播放的音频信号，并且所述第一音频信号和所述第二音频信号具有不同的频率。

12.根据权利要求9所述的取电方法，其特征在于，所述待供电模块为具有降噪功能的降噪模块，所述接收混合音频信号的步骤是由具有所述降噪模块的降噪耳机执行的。

13.根据权利要求12所述的取电方法，其特征在于，在所述接收混合音频信号之前还包括：

当所述降噪模块的降噪功能开启时，所述播放设备产生所述混合音频信号，并输出至所述降噪耳机。