CN107547962A - 增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法及装置 - Google Patents

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CN107547962A CN201710372834.9A CN201710372834A CN107547962A CN 107547962 A CN107547962 A CN 107547962A CN 201710372834 A CN201710372834 A CN 201710372834A CN 107547962 A CN107547962 A CN 107547962A
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Abstract

本发明公开一种增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法及装置。所述方法包括：分别从入耳式麦克风和外部麦克风接收第一信号和第二信号，其中所述入耳式麦克风位于所述听筒的相对于用户的耳道的近侧，并且所述外部麦克风位于所述听筒的相对于所述耳道的远侧；以及使用所述第二信号作为参考，从所述第一信号中数字滤除耳内噪声，从而产生去噪信号。本发明所公开增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法及装置，可以改善由入耳式麦克风传送的麦克风信号的声音质量。

Description

增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法及装置
技术领域
本发明有关于增强从耳机(headset)发送的麦克风信号，该耳机包括至少一个入耳式麦克风和外部麦克风。
背景技术
典型的耳机是麦克风与用于双耳的耳机扬声器的结合。麦克风通常被封装在靠近用户口嘴的管状结构中以接收用户的语音信号。当语音信号从用户嘴里发出然后穿过空气进入麦克风时，由于麦克风暴露在外部环境中，信号质量会由于环境噪声而降低。
一些先进的耳机将麦克风作为听筒(earpiece)的一部分，以覆盖或适合用户的耳朵。听筒形成一个密封，阻止环境噪声进入耳朵，并使得麦克风直接从用户的耳朵结果获取用户的语音。由于噪声干扰较少，由此产生的麦克风信号提高了信噪比(SNR)，但在某些情况下，环境噪声可能通过听筒泄漏到耳朵里面，而且，由于在语音信号的传播路径的频率失真，语音听起来低沉甚至难以听清。
因此，有必要改善由入耳式麦克风传送的麦克风信号的声音质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法及装置。
依据本发明一实施方式，提供一种增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法，包括：分别从入耳式麦克风和外部麦克风接收第一信号和第二信号，其中所述入耳式麦克风位于所述听筒的相对于用户的耳道的近侧，并且所述外部麦克风位于所述听筒的相对于所述耳道的远侧；以及使用所述第二信号作为参考，从所述第一信号中数字滤除耳内噪声，从而产生去噪信号。
依据本发明另一实施方式，提供一种增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的装置，包括：入耳式麦克风，位于所述听筒的相对于用户的耳道的近侧，以接收第一信号；外部麦克风，位于所述听筒的相对于所述耳道的远侧，以接收第二信号；以及处理单元，包括滤波器，所述滤波器使用所述第二信号作为参考，从所述第一信号中数字地滤除耳内噪声，从而产生去噪信号。
本发明所提供的增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法及装置，可以改善由入耳式麦克风传送的麦克风信号的声音质量。
对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术人员来说，本发明的各目的是明显的。
附图说明
图1A为根据一实施例的听筒的示意图。
图1B、1C、1D及1E为根据另一实施例的说明听筒组件不同的配置的示意图。
图2为根据一实施例的在耳朵里的听筒的位置的示意图。
图3为根据一实施例的执行数字有源噪声消除(digital active noisecancellation)的处理单元的示意图。
图4为根据另一实施例的执行数字有源噪声消除的处理单元的示意图。
图5为根据一实施例的有源噪声消除的示意图。
图6为根据一实施例的执行数字和声学(both digital and acoustic)有源噪声消除的处理单元的示意图。
图7为根据一实施例的提高从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法的流程图。
图8为根据一实施例的进行有源噪声消除和频率成形(frequency shaping)的处理单元的示意图。
图9为根据另一实施例的流程图提高从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中，阐述了许多具体细节。然而，应当理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例。在其他情况下，为了不使本说明书的理解变得模糊，没有详细地示出公知的电路，结构和技术。然而，本领域技术人员应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。具有所包含的描述的本领域技术人员将能够实现适当的功能而无需过多的实验。
本发明的实施例提高了由耳机的入耳式麦克风产生和发送的麦克风信号的质量和清晰度(intelligibility)。耳机包括听筒中的至少一对麦克风，其适合于用户的耳朵。耳机可以经由有线或无线连接，连接到设备，例如计算机、通信和/或多媒体设备。可操作处理单元，通过处理从至少两个麦克风接收的信号，来降低噪声并提高信号质量。在一个实施例中，处理单元执行数字有源噪声消除。在替代实施例中，除了数字有源噪声消除之外，处理单元还执行声学有源噪声消除。在另一个实施例中，除了数字和/或声学有源噪声消除之外，处理单元执行频率成形。
图1A为根据一实施例的与设备100通信的听筒150的示意图。听筒150可以根据已知的通信协议通过有线或无线连接180连接到设备100。设备100可以是计算机、智能电话、游戏站、音频系统、多媒体系统或其他固定的、便携式的、或可穿戴式的电子设备。在一个实施例中，听筒150是用户佩戴的耳机组件的一部分。耳机组件可以包括用户的两个耳朵的两个听筒150。两个听筒150可以是分离的听筒，或者可以通过连接器连接以定位在使用者的头部的上方，下方，后面或其他周围。
听筒150至少包括一对麦克风。该对麦克风包括位于听筒150的近侧(proximalside)的入耳式麦克风110和位于听筒150的远侧(distal side)的外部麦克风120，其中“近”和“远”是相对于用户的耳道来说的。在图1A的实施例中，听筒150右侧所示的粗实曲线表示听筒150的近侧。使用时，入耳式麦克风110位于用户的耳朵170的耳道附近，例如在耳道内或耳道的顶端，并且外部麦克风120位于耳道外部并指向远离耳朵170的方向。在一个实施例中，当使用时，整个听筒150包括入耳式麦克风110和外部麦克风120均位于耳朵170的耳廓175内。
在一个实施例中，听筒150可以通过在近侧的部分或完全插入用户耳道的插塞125(如图中虚线所示的空心轴)来贴附(attach)到耳朵170。在另一个实施例中，听筒150上没有插塞125，听筒150的近侧可能位于耳道的顶端，听筒150可通过延伸结构贴附在耳朵170上，该延伸结构至少部分地绕耳朵170、或至少部分地围绕头部、或其它贴附方式。应当理解的是，上面列出的例子仅用于说明目的，贴附方式可能存在许多变形。
在一个实施例中，听筒150包括处理单元160，以增强接收的麦克风信号。在另一实施例中，设备100包括处理单元160，用于增强接收的麦克风信号。在又一个实施例中，该处理单元160可能部分位于听筒150中，部分位于设备100中。
在另一个实施例中，该处理单元160可能全部或部分位于听筒150之外的耳机组件中。在一个实施例中，处理单元160可以部分位于耳机组件中并且部分位于设备100中。图1B为耳机组件111，其包括通过有线或无线连接的两个听筒150，以及图1C为耳机组件112，其包括具有延伸结构165的至少一个听筒150，该延伸结构165部分地绕耳朵。例如，在图1B中，处理单元160可连接到延伸至一个听筒150的线；在图1C中，处理单元160可以连接到延伸结构165。应当理解的是，上面列出的例子仅用于说明，并且处理单元160的位置可以存在许多变化。
图2为根据一实施例的在耳朵里的听筒150的位置的示意图。如图2所示，入耳式麦克风110接收第一信号，该第一信号包括通过用户的咽鼓管210传播的用户的语音信号以及从耳朵外部泄漏到耳道内的外部噪声。外部麦克风120接收第二信号，该第二信号是外部噪声，如环境噪声。外部噪声也可能包括用户的自噪声(self-noise)，这是从用户的口传出的声音，经过空气传播，再返回到用户的耳朵。自噪声可能会被噪声、回声和混响扭曲，并可能成为噪声源。处理单元160不仅降低了环境噪声，而且还降低了自噪声。降低自噪声可以提高语音质量和清晰度。
听筒150通过连接180将来自麦克风110和120的麦克风信号(也称为上行信号)提供给设备100。听筒150还包括一个扬声器130，其产生从设备100传送到听筒150的扬声器信号(也被称为下行信号)。
图1D和图1E为根据本发明的替代实施例的听筒150的其他变化的示意图。例如，在图1D和图1E中的听筒150的形状与图1B和图1C中的是水平相反的。也可能存在其他的耳机形状的变化。关于麦克风和扬声器组件的设置位置，入耳式麦克风110可以设置在近侧(由粗实线表示)的任何地方，外部麦克风120可以设置在远侧(这是听筒150面向外侧的一侧)的任何地方，以及扬声器130可设置在听筒150的任何位置，并且相对于麦克风110和120的任何相对位置。为了简洁起见，图1D及图1E省略了除110、120和130的其他组成部分。应当理解的是，上面列出的例子仅用于说明，并且可以存在许多变化。
在一些实施例中，听筒150可以包括多个入耳式麦克风110和/或多个外部麦克风120。例如，多个入耳式麦克风110可以形成波束成形相位阵列(beamforming phasedarray)，它利用来自不同的入耳式麦克风110的方向信息来增强接收信号的质量。具体来说，入耳式麦克风110的波束成形相位阵列可以构建性地组合(constructively combine)每个入耳式麦克风110的各个信号，以增强给定方向上的接收信号的信噪比(SNR)，并将每个入耳式麦克风110的各个信号相互破坏地组合(destructively combine)以减少在其他方向上的干扰。类似地，在一实施例中，听筒150包括多个外部麦克风120，每个外部麦克风120的各个信号可以在一些方向上破坏性地组合，以减少某些噪声或干扰源的影响。在一些实施例中，多个入耳式麦克风110和/或多个外部麦克风120可以以线性、2D或3D图案来布置，以增强信号质量。
图3为根据一实施例的执行数字有源噪声消除的处理单元300的示意图。处理单元300是如图1A、1B和1C中的处理单元160的一个例子。处理单元300接收和处理来自麦克风110和120的信号，以产生去噪信号(de-noised signal)作为输出。处理单元300包括信号处理电路，信号处理电路可以设置在听筒150中、在包括听筒150的耳机组件中、或在设备100中。或者，信号处理电路的一部分可以设置在听筒150中或者在耳机组件中，并且信号处理电路的另一部分可以设置在设备100中。处理单元300可以包括硬件、软件、固件或其组合。
在图3所示的实施例中，处理单元300包括自适应滤波器310，其使用从外部麦克风120接收的信号作为参考，以去除从入耳式麦克风110接收的信号中的噪声。自适应滤波器310可以是最小均方(Least Mean Squares，LMS)滤波器、标准化最小均方滤波器或任何其它自适应滤波器。处理单元300还包括系数计算器320，该系数计算器320基于从外部麦克风120和入耳式麦克风110接收的信号来计算并更新自适应滤波器310的一组滤波器系数。该组滤波器系数定义自适应滤波器310的传递函数(transfer function)。
在一个实施例中，系数计算器320仅在来自用户的语音信号不存在时才计算滤波器系数；也就是说，当从入耳式麦克风110接收到的信号仅包含耳内噪声而没有语音信号时。耳内噪声是通过听筒150的密封件泄漏到用户的耳道中的外部噪声。系数计算器320可以耦接到语音活动检测器(voice activity detector，VAD)330，语音活动检测器330检测用户的语音信号的存在。语音活动检测器330的输入可以是直接来自入耳式麦克风110、或来自处理单元300的输出的去噪信号。
图4为根据另一实施例的执行数字有源噪声消除的处理单元400的示意图。处理单元400是图1A、1B和1C中的处理单元160的另一示例。处理单元400接收并处理来自麦克风110和120的信号以产生去噪信号作为输出。处理单元400包括信号处理电路，信号处理电路可设置在听筒150中、在包括听筒150的耳机组件中、或在设备100中。或者，信号处理电路的一部分可以设置在听筒150中或耳机组件中，并且信号处理电路的另一部分可以设置在设备100中。处理单元400可以包括硬件、软件、固件或其组合。
在图4所示的实施例中，处理单元400包括具有离线校准的(offline calibrated)固定滤波器系数的滤波器410；例如，通过听筒150的制造。滤波器系数被校准以去除从入耳式麦克风110接收的信号中的噪声，其中噪声是来自泄漏到用户耳朵内的外部噪声。当典型用户(例如，具有典型的耳朵结构)以典型的方式佩戴听筒150时，可以基于噪声测量来执行离线校准。具有固定滤波器系数的滤波器410可以在典型的环境中表现良好。对于具有非典型耳朵结构或以非典型风格佩戴听筒150的用户，可以使用如图3所示的自适应滤波器310。
图5为根据一实施例的可以在听筒150中使用的声学有源噪声消除的示意图。声学有源噪声消除通过产生抗噪声(anti-noise)来降低耳内噪声。抗噪声是从扬声器130传送到用户的耳道的声波，以在耳道中产生安静的区域。在一个实施例中，抗噪声可以由滤波器510(例如，LMS滤波器、滤波器-X LMS滤波器或其他类型的自适应滤波器)来产生。滤波器510将从外部麦克风120接收的外部噪声和一残留噪声作为输入。残留噪声是在组合抗噪声和耳内噪声之后从入耳式麦克风110传送的噪声量。残留噪声反馈到过滤器510以使滤波器510适应其系数。在替代实施例中，如图4所示，由于类似的原因，滤波器510可以具有固定的系数。具有固定系数的滤波器510可以使用来自外部麦克风120的外部噪声作为输入来产生抗噪声；残留噪声既不计算也不使用。
如前所述，听筒150可以包括多个入耳式麦克风110和/或多个外部麦克风120以提高SNR。此外，在一些实施例中，听筒150可以包括以线性、2D或3D图案布置的多个扬声器130，以增强传送到用户耳朵的抗噪声的质量。利用多个扬声器130，可以提高静音区域和噪声衰减水平。
在一个实施例中，声学有源噪声消除可以与数字有源噪声消除组合使用。如结合图3和图4所述的数字有源噪声消除，可减少由麦克风110和120接收和发送的信号中的噪声。通过对由麦克风110和120获取的(picked up)噪声信号进行数字信号处理来执行噪声去除(noise removal)；佩戴听筒150的用户感觉到的噪音水平(即用户的耳道中的噪音)并没有减少。然而，当数字处理后的信号被发送到与用户进行对话的另一用户时，该另一用户感知的信号质量得到改善。相比之下，声学有源噪声消除通过在用户的耳朵中创建一个安静的区域，来减少用户感觉到的噪声水平。因此，由麦克风110和120获取的信号质量得到改善。当声学有源噪声消除与数字有源噪声消除组合使用时，通过声学有源噪声消除在用户耳道中的噪声降低(noise reduction)，减少了需要由数字有源噪声消除来去除的噪声量。因此，声学和数字手段的组合可以进一步改善所得到的信号质量。
图6为根据一实施例的执行数字和声学有源噪声消除的处理单元600的示意图。处理单元600是图1A、1B和1C中的处理单元160的另一示例。处理单元600接收并处理来自麦克风110和120的信号，以产生去噪信号作为输出。处理单元600包括信号处理电路，信号处理电路可以设置在听筒150中、在包括听筒150的耳机组件中、或在设备100中。或者，信号处理电路的一部分可以设置在听筒150中或耳机组件中，并且信号处理电路的另一部分可以设置在设备100中。处理单元600可以包括硬件、软件、固件或其组合。
在图6所示的实施例中，处理单元600包括声学噪声消除单元610(例如，图5的滤波器510)和数字噪声消除单元620(例如，图3的处理单元300或图4的处理单元400)。如前所述，声学噪声消除单元610的输出是抗噪声，其与从入耳式麦克风110接收的信号组合后，与来自外部麦克风的外部噪声一起馈入数字噪声消除单元620，数字噪声消除单元620的输出是去噪信号。
图7为根据一实施例的提高从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法700的流程图。在一个实施例中，方法700由诸如图1A、图1B、图1C、图3、图4、图6和图8的处理单元之类的处理电路执行。处理电路可以设置在听筒中、设置在与听筒进行通信的设备中、或部分地设置在听筒中并且部分地设置在设备中。方法700开始于处理电路分别从入耳式麦克风和外部麦克风接收第一信号和第二信号(步骤710)。入耳式麦克风设置在听筒上的相对于用户的耳道的近侧，并且外部麦克风设置于相对于耳道的听筒的远侧。处理电路使用第二信号作为参考，从第一信号中数字滤除耳内噪声，从而产生去噪信号(步骤720)。还可以执行进一步的信号增强，例如声学有源噪声消除和频率成形。
图8为根据一实施例的进行有源噪声消除和频率成形的处理单元800的示意图。处理单元800是图1A、1B和1C中的处理单元160的另一示例。处理单元800接收并处理来自麦克风110和120的信号以产生增强信号作为输出。处理单元800包括信号处理电路，信号处理电路可以设置在听筒150中、设置在在包括听筒150的耳机组件中、或设置在设备100中。或者，信号处理电路的一部分可以设置在听筒150中或耳机组件中，并且信号处理电路的另一部分可以设置在设备100中。处理单元800可以包括硬件、软件、固件或其组合。
在一个实施例中，处理单元800包括噪声消除器810和频率成形器820。噪声消除器810可以执行数字有源噪声消除、声学有源噪声消除或两者的组合，如图3-6。频率成形器820通过成形去噪信号的频率，进一步提高从噪声消除器810输出的去噪信号的信号质量。
在一些实施例中，当通过咽鼓管传播时，用户的声音的高频带(例如，高于2KHz)可能会降级、失真或甚至丢失。如此一来，由入耳式麦克风110接收的语音信号可能听起来不舒服，并且在一些情况下可能是不清晰的。在一个实施例中，频率成形器820使用预定的滤波器或其他信号处理装置来放大去噪信号的高频带的能量，以便提高语音质量和清晰度。在另一个实施例中，频率成形器820将从外部麦克风120接收的信号的高频带和去噪信号进行组合，以补偿去噪信号的高频失真。频率成形器820可以将来自噪声消除器810的去噪信号和来自外部麦克风120的信号作为输入，并产生增强信号作为输出。
图9为根据另一实施例的流程图提高从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法900的流程图。在一个实施例中，方法900由诸如图1A、图1B、图1C和图8的处理单元的处理电路执行。处理电路可以设置在听筒中、设置在与听筒通信的设备中、或者部分地设置在耳机中并且部分地设置在设备中。方法900开始于处理电路分别从入耳式麦克风和外部麦克风接收第一信号和第二信号(步骤910)。处理电路通过声学有源噪声消除在用户的耳朵内创建一个安静的区域(步骤920)。处理电路然后通过数字有源噪声消除产生去噪信号(步骤930)。处理电路通过补偿高频失真来进一步成形去噪信号的频率(步骤940)。
应当理解的是，图1A、图1B和图1C的处理单元160可以执行步骤910-940中的一些或全部。例如，处理单元160可以仅执行数字有源噪声消除。处理单元160可替代地执行声学有源噪声消除和数字有源噪声消除的结合。在另一个实施例中，处理单元160可以与频率成形一起执行数字和/或声学有源噪声消除。
已经参考图1A-1E、图2-6和图8的示例性实施例描述了图7和9的流程图的操作。然而，应当理解，图7和图9中的流程图的操作可以通过除了图1A-1E、图2-6和图8讨论的那些之外的本发明的实施例来执行，并且图1A-1E、图2-6和图8讨论的实施例还可以执行不同于参考流程图讨论的那些操作。虽然图7和图9的流程图展示了本发明的某些实施例执行的特定操作顺序，但是应当理解，这种顺序是示例性的(例如，替代实施例可以以不同的顺序执行操作，组合某些操作，重叠某些操作等)。
本领域的技术人员将容易地观察到，在不脱离本发明的精神和范围内，可以对装置和方法进行多种修改和变动。因此，本发明的范围应以权利要求的范围为准。

Claims (20)

1.一种增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的方法，其特征在于，包括：
分别从入耳式麦克风和外部麦克风接收第一信号和第二信号，其中所述入耳式麦克风位于所述听筒的相对于用户的耳道的近侧，并且所述外部麦克风位于所述听筒的相对于所述耳道的远侧；以及
使用所述第二信号作为参考，从所述第一信号中数字滤除耳内噪声，从而产生去噪信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字滤除还包括：
检测所述第一信号中的语音活动；以及
当所述语音活动不存在时，计算和更新自适应滤波器的系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字滤除还包括：
使用一组预先校准的滤波器系数，数字滤除所述耳内噪声。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于接收所述第二信号作为输入的第二滤波器的输出，通过所述听筒中的一个或多个扬声器，在所述耳道中产生声学信号以作为抗噪声。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二滤波器的输入还包括残留噪声信号，所述残留噪声信号是组合所述抗噪声和所述耳内噪声的结果。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
通过组合从包括一个或多个入耳式麦克风和一个或多个外部麦克风的多个麦克风接收的多个信号，来数字滤除所述耳内噪声。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
增加所述去噪信号的高频带中的能量，其中所述高频带高于频率阈值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
组合所述第二信号的高频带和所述去噪信号，其中所述高频带高于频率阈值。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
通过至少部分地在所述听筒中或者在包括所述听筒的耳机组件中执行操作，来增强所述麦克风信号。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
通过至少部分地在与所述听筒通信的设备中执行操作，来增强所述麦克风信号。
11.一种增强从耳机的听筒传送的麦克风信号的装置，其特征在于，包括：
入耳式麦克风，位于所述听筒的相对于用户的耳道的近侧，以接收第一信号；
外部麦克风，位于所述听筒的相对于所述耳道的远侧，以接收第二信号；以及
处理单元，包括滤波器，所述滤波器使用所述第二信号作为参考，从所述第一信号中数字地滤除耳内噪声，从而产生去噪信号。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理单元还包括语音活动检测器，所述语音活动检测器检测所述第一信号中的语音活动，并且当所述语音活动不存在时，所述滤波器用于计算和更新所述滤波器的系数。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述滤波器使用一组预校准的滤波器系数，数字滤除所述耳内噪声。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：
接收第二信号作为输入的第二滤波器；以及
所述听筒中的一个或多个扬声器，可基于所述第二滤波器的输出在所述耳道中产生声学信号以作为抗噪声。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二滤波器还接收残留噪声信号作为输入，其中所述残留信号是组合所述抗噪声和所述耳内噪声的结果。
16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：
多个麦克风，其包括一个或多个入耳式麦克风和一个或多个外部麦克风，其中所述滤波器可通过组合从所述多个麦克风接收的多个信号来滤除所述耳内噪声。
17.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理单元还可以：
增加所述去噪信号的高频带中的能量，其中所述高频带高于频率阈值。
18.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理单元进一步还可以：
组合所述第二信号的高频带和所述去噪信号，其中所述高频带高于所述频率阈值。
19.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述入耳式麦克风和所述外部麦克风可被定位在所述用户的耳朵的耳廓内。
20.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理单元至少部分地位于所述听筒中或包括所述听筒的耳机组件中。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108174320A (zh) * 2018-01-29 2018-06-15 广东思派康电子科技有限公司 一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法
CN108712703A (zh) * 2018-03-22 2018-10-26 恒玄科技（上海）有限公司 低功耗的高效降噪耳机及降噪系统
CN112005557A (zh) * 2018-02-08 2020-11-27 脸谱科技有限责任公司 用于减轻由堵塞用户耳道的收听设备引起的环境声音和内部声音之间的变化的收听设备
CN113038318A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 荣耀终端有限公司 一种语音信号处理方法及装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108810702A (zh) * 2018-06-27 2018-11-13 会听声学科技（北京）有限公司 一种主动降噪耳机、设计系统及设计方法
WO2020141999A1 (en) * 2018-12-31 2020-07-09 Vulcand (Private) Limited Breath monitoring devices, systems and methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090012786A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-08 Texas Instruments Incorporated Adaptive Noise Cancellation
CN102164326A (zh) * 2010-02-24 2011-08-24 雅马哈株式会社 耳机麦克风
US20160165361A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Knowles Electronics, Llc Apparatus and method for digital signal processing with microphones

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6647368B2 (en) * 2001-03-30 2003-11-11 Think-A-Move, Ltd. Sensor pair for detecting changes within a human ear and producing a signal corresponding to thought, movement, biological function and/or speech
US8385560B2 (en) * 2007-09-24 2013-02-26 Jason Solbeck In-ear digital electronic noise cancelling and communication device
US9202455B2 (en) * 2008-11-24 2015-12-01 Qualcomm Incorporated Systems, methods, apparatus, and computer program products for enhanced active noise cancellation
US8798283B2 (en) * 2012-11-02 2014-08-05 Bose Corporation Providing ambient naturalness in ANR headphones
US9050212B2 (en) * 2012-11-02 2015-06-09 Bose Corporation Binaural telepresence
US9607602B2 (en) * 2013-09-06 2017-03-28 Apple Inc. ANC system with SPL-controlled output
CA2952869C (en) * 2014-06-19 2022-09-27 Eers Global Technologies Inc. Method and device for continuous in-ear hearing health monitoring on a human being
US9578412B2 (en) * 2014-06-27 2017-02-21 Apple Inc. Mass loaded earbud with vent chamber
US9830930B2 (en) * 2015-12-30 2017-11-28 Knowles Electronics, Llc Voice-enhanced awareness mode

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090012786A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-08 Texas Instruments Incorporated Adaptive Noise Cancellation
CN102164326A (zh) * 2010-02-24 2011-08-24 雅马哈株式会社 耳机麦克风
US20160165361A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Knowles Electronics, Llc Apparatus and method for digital signal processing with microphones

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108174320A (zh) * 2018-01-29 2018-06-15 广东思派康电子科技有限公司 一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法
CN108174320B (zh) * 2018-01-29 2019-11-29 广东思派康电子科技有限公司 一种自适应耳道主动降噪耳机及自适应耳道主动降噪方法
CN112005557A (zh) * 2018-02-08 2020-11-27 脸谱科技有限责任公司 用于减轻由堵塞用户耳道的收听设备引起的环境声音和内部声音之间的变化的收听设备
CN112005557B (zh) * 2018-02-08 2022-02-25 脸谱科技有限责任公司 用于减轻由堵塞用户耳道的收听设备引起的环境声音和内部声音之间的变化的收听设备
CN108712703A (zh) * 2018-03-22 2018-10-26 恒玄科技（上海）有限公司 低功耗的高效降噪耳机及降噪系统
CN108712703B (zh) * 2018-03-22 2019-01-01 恒玄科技（上海）有限公司 低功耗的高效降噪耳机及降噪系统
CN113038318A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 荣耀终端有限公司 一种语音信号处理方法及装置

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