CN108156546A - 主动降噪校正系统与扬声装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种主动降噪校正系统与扬声装置，校正系统取得经前馈式主动降噪控制或反馈式主动降噪的信号后，可以一增益调整组件调整增益，以路径选择开关切换连接第一运算放大器或第二运算放大器，运算放大器除驱动信号外，还用以调整信号相位，因此可以通过路径选择开关的开关状态决定调整相位，藉此校正系统可平衡扬声装置的左声道电路与右声道电路上主动降噪输出的信号的增益，以及调整信号相位。扬声装置为一具有前馈式主动降噪控制电路的耳机装置、或具有反馈式主动降噪控制电路的耳机装置，或为混合式主动降噪控制电路的耳机装置。本公开提供的主动降噪校正系统可以简化电路架构，解决现有技术中较耗电路布局的面积与复杂度的问题。

Description

主动降噪校正系统与扬声装置

技术领域

本公开涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种适用混合式主动降噪控制电路的校正系统，以及扬声装置。

背景技术

常见具有主动式噪声控制(Active Noise Control，ANC)的降噪耳机的运行原理是在耳机上制作一个接收外部噪声的收音单元，内部信号处理系统能够配合软件与硬件的处理，产生破坏外部噪声信号(振幅与频率)的信号，例如产生与噪声振幅与频率相同但相位相反的信号，使得在降噪耳机内抵销外部噪声，达到消除噪声的效果。

环境主动降噪系统原理如图1所示，利用麦克风10接收外部环境噪声，此噪声源经过主动式滤波器12调整出适当的频率响应，其中包含适当的振幅及相位反应，使得耳机扬声器14输出几乎是原噪声源的反相信号，此由扬声器发出的反相噪音，恰可以在受听者的耳机耳罩16内与原噪音相加而抵消，此一抵消的结果使耳机聆听者所听到外部的噪音可以大幅度的减低，此即是一般主动降噪系统的原理。

应用在主动式降噪耳机内的主动式噪声控制系统一般分为前馈式控制(feedforward control)以及反馈式控制(feedback control)两种架构，其中反馈式控制架构有稳定性的问题，因此在量产过程中需花很多的时间来选择电子料件以及调整控制器的增益；而前馈式控制架构虽无稳定性的问题，但仍旧需花时间调教来达到预期的效能，降噪效果也不如反馈式架构佳。

曾有现有技术为了兼顾前馈式控制以及反馈式控制两种架构的优点，提出混合形式的架构，虽可得到较佳的降噪效果，但因为每组耳机需四颗麦克风，相对增加控制电路的复杂度，电路设计与电子料件的使用都会使得整体成本升高。

图2显示现有技术中主动降噪耳机的架构示意图，示意图显示有一耳机罩200罩住人耳20的示意图，耳机装置内外各有一个麦克风，并包括在耳机罩200内的耳机内扬声器203，其中耳罩内数字麦克风205为接收误差信号(error)的麦克风，耳罩内数字麦克风205亦包含模拟数字转换器，能将数字信号传至数字信号处理器201，耳罩外数字麦克风207则是接收参考信号(reference)的麦克风，耳罩外数字麦克风207亦包含模拟数字转换器，能将数字信号传至数字信号处理器201。

应用此主动降噪技术的架构，耳机装置以耳罩外数字麦克风207接收参考信号，再以耳罩内数字麦克风205接收耳机罩200内的噪声(误差信号)，误差信号回馈至数字信号处理器(DSP)201，数字信号处理器201能自动调适数字滤波器(如一种数字有限脉冲响应滤波器，digital FIR Filter)的参数，耳机内扬声器203内建放大器，如一种D类放大器(class-D amplifier)，能接收数字信号处理器201的数字信号，并转为音频信号，目的是将传到人耳20的噪声抑制到最小。

图3接着显示现有主动降噪基本电路，此例仅显示单声道(如左声道)，事实上与另一声道的电路并无实质差异。

图中显示为一耳机装置的左声道主动降噪电路方块，音频自左声道音源接口31输入耳机装置后，经数字控制器35控制增益后，由增益控制放大器33调整增益。同时，左声道麦克风37接收环境噪声，同样经麦克风增益控制放大器38增益调整后，输出至主动降噪滤波器39，其主要目的是将接收自环境噪声调整其增益与相位，使得相位反转且振幅相同，与自音源取得的信号同时输入混波器310，可以抵销音源信号以外的噪声，最后以左声道驱动电路311驱动耳机单体。

以上所示架构需要独立的麦克风放大器，如麦克风增益控制放大器3，此放大器的目地是增益微调与校正，之后信号经放大后串接至主动降噪滤波器39，并需要后级的混波器310，因此若应用在混合系统中，耳机单体的外部麦克风或内部麦克风都需要独立的放大器及增益控制电路，无法让架构简化。

在现有的主动降噪系统中，设有左右声道增益平衡校正电路，校正电路置于前级，因此系统中的音频输入、前馈式控制与反馈式控制等路径皆需要独立的放大器及增益控制电路，因为校正电路无法与其他电路共享，将使得实现上电路布局的面积较大并增加生产的材料成本。

发明内容

相对于主动降噪系统中的音频输入、前馈式控制与反馈式控制等路径需要独立的放大器及增益控制电路的现有技术，本发明涉及一种主动降噪的校正系统，可以简化电路架构，解决现有技术中较耗电路布局的面积与复杂度的问题。

根据系统实施例，所述主动降噪校正系统包括至少一控制单元，能产生经主动降噪控制的信号，系统以一增益调整组件调整经主动降噪控制的信号增益。系统包括第一运算放大器与第二运算放大器，其中第一运算放大器为麦克风信号滤波作用以及调整麦克风信号相位及增益，第二运算放大器连接第一运算放大器的一输出端子，用以驱动喇叭单体。

进一步地，在应用上，主动降噪校正系统应用于一具有主动降噪功能的扬声装置内，第二运算放大器驱动较大电流，以驱动扬声装置的喇叭单体。扬声装置为具有前馈式主动降噪控制电路的耳机装置、或具有反馈式主动降噪控制电路的耳机装置，或同时包括前馈式主动降噪控制电路与反馈式主动降噪控制电路的混合式主动降噪控制电路的耳机装置。

根据一实施例，所述前馈式降噪滤波器连接一接收扬声装置外部环境声响的前馈式麦克风；反馈式降噪滤波器连接设于扬声装置内的反馈式麦克风。

进一步地，校正系统的左声道电路或右声道电路还包括一监听增益调整单元，可连接前馈式麦克风，并接收前馈式麦克风接收的外部声音，当关闭主动降噪的第一滤波运算放大器时，并加入适当的放大电路，让前馈式麦可风放大适当的増益，并在后级混波加至扬声器信号，成为监听声音的监听模式。

附图说明

图1示意显示现有环境主动降噪系统；

图2显示现有技术中主动降噪耳机的架构示意图；

图3显示现有主动降噪基本电路图；

图4所示为本发明主动降噪校正系统架构实施例示意图；

图5显示适用本发明主动降噪校正系统的扬声装置实施例的电路方框图；

图6所示为本发明主动降噪校正系统的电路方块实施例图；

图7显示本发明主动降噪校正系统的驱动级电路实施例之一；

图8显示本发明主动降噪校正系统的驱动级电路实施例之二。

具体实施方式

应用在主动式降噪耳机内的主动式噪声控制系统一般分为前馈式控制(feedforward control)以及反馈式控制(feedback control)两种架构，兼顾以上两种架构的好处则有前馈式控制以及反馈式控制的混合式主动降噪系统的架构。而本发明公开一种主动降噪校正系统，此校正系统适用混合式主动降噪系统(hybrid ANC)，特别是可以简化电路结构，以最低串连级数实现主动降噪，可节省电路成本，并仍兼顾左右声道增益的平衡校正，以此执行自动数字化校正。在效果上，自动更正降噪系统可弹性调整每一个滤波器的正反相，支持任何阶数的主动降噪滤波电路，同时支持正反相的麦克风。

值得一提的是，所公开主动降噪的校正系统可以平衡扬声装置中左右声道的增益因为其中麦克风、电路、增益等因素产生的误差，解决左右声道因为音量不平衡产生不舒服的聆听感受。根据主动降噪校正系统应用在混合式主动降噪系统的实施例，信号校正可以针对一般音源线(Line in)输入的音源信号，例如MP3音源、声音播放器等，可以执行音源线至左右扬声器增益平衡调整；耳罩内麦克风执行的反馈式降噪控制时，可以执行耳罩内麦克风至左右声道扬声器增益平衡调整；对于耳罩外麦克风执行前馈式降噪控制时，同样执行耳罩外麦克风至左右声道扬声器增益平衡调整。实施例如图4。

对照上述现有技术中图3所示的主动降噪基本电路，本发明提出的主动降噪校正系统主要以电路实现，利用反相运算放大器的原理，混波并共享同一个或两个输出级的运算放大器，其中特别的是将校正电路置于整个主动降噪电路的输出级，如图4所示的校正系统架构实施例，所提出的校正系统有别于现有技术中为了平衡左右声道增益而由作业员以手动调整可变电阻调整增益的方式，提供一种自动控制的电路，除了可以支持左右声道的增益校准外，每条路径(如图标的前馈式、反馈式与音源路径)可设定相位(0度或180度)调整。这种0度或180度的调整，不但可支持正反相的麦可风单体而且对于由运算放大器所设计的任意阶滤波器，因滤波器输出有可能正相或反相放大，在此电路可再调整为正反相输出，得到设计者所需要的相位，因此提供了极大的便利性。

在所示实施例中，前馈式降噪滤波器401连接前馈增益与相位调整单元406，前馈增益与相位调整单元406可分别以增益调整组件与连接运算放大器的路径选择开关所实现。反馈式降噪滤波器402连接反馈增益与相位调整单元407，反馈增益与相位调整单元407同样可分别以增益调整组件与路径选择开关实现。另有信号源如音频信号403，连接一音源增益调整单元408。系统中增益校正值可储存在记忆单元405，由系统的控制单元404控制将记忆单元405的校正值输入各增益与相位调整单元中。使用非挥发性内存的记忆单元405所储存所述的校正值可以在系统电源关闭后仍存留在内存中，可以在下次开机后将储存的校正值输入各路径上的增益与相位调整单元中，确保装置的左右声道维持校正后的值。

受到控制单元404控制的前馈增益与相位调整单元406、反馈增益与相位调整单元407与音源增益调整单元408可以执行0度或180度的相位调整，让输出级的滤波器的设计更加弹性。

由于一般主动降噪系统是针对1kHz以下低频噪声做处理，电路上是以运算放大器实现低频滤波的功能，但以主动运算放大器当滤波器设计时，会在滤波阶数不同时，对于低频信号会有正相或反相的各声道输出，也就是一般麦克风会有正反相麦克风的理由，因此在经由混波单元409混波时，若如本发明提供校正系统在输出级提供相位0度或180度调整选项，可以让相关电路设计者不用考虑滤波器(前级部分)因为阶数不同产生低频信号输出的正相或反相，而在后级仍可补偿出所需的相位。

也就是，本发明所公开的校正系统在具有主动降噪的扬声装置(如耳机)的输出级提供正反相调整功能，可以补偿各装置规格需要的相位，此架构提供电路设计者更便利且有弹性的设计空间。

在一实施例中，系统可提供校正电路中具有监听功能，监听功能一般是利用原本收噪声的前馈式(feed-forward)外部麦克风信号接收外部声音，通常不需要做任何处理，即图标的监听信号413，由监听增益调整单元414接收，经由适当的增益调整，或可由前述控制单元404依照记忆单元405储存的增益设定决定监听增益调整单元414的增益值。

而音源信号403经线路接收后，经音源增益调整单元408接收，同样可以通过控制单元404输入由记忆单元405记载的增益值，藉以增益调整音源信号403，经控制单元404设定增益值及相位后，音源增益调整单元408增益调整同时也可提供音源路径上左右声道增益不平衡的校正补偿。之后，经各路径增益与相位调整单元(414、406、407、408)调整的信号可在混波单元409混波，最后接至扬声器驱动单元410，以驱动扬声器411输出声音。其中，扬声器驱动单元410提供一定的电流驱动能力，可以推动扬声器411，如线圈耳机扬声器。

根据上述实施例，校正系统可以适用单一降噪控制机制，如仅采用前馈式主动降噪控制电路的耳机装置，或是仅采用反馈式主动降噪控制电路的耳机装置，还可是用混合两种形式的主动降噪控制电路，其中记忆单元405为可多次写入的非挥发内存，应用时可以动态调整其中校正值(增益值)，将记录左右声道的增益值的平衡校正值写入非挥发性内存，让校正系统可以自动执行校正。如此，本发明公开公开的校正系统可以省去手动校正的人力，并大幅增加制造生产的效率。

图5显示适用本发明主动降噪校正系统的扬声装置实施例的电路方框图，此图例主要显示扬声装置中主动降噪电路包括左声道电路51与右声道电路52，右声道电路52实质上与左声道装置51一致，并不在此赘述。而所述的校正系统可以应用在单独的前馈式降噪控制电路上，或是反馈式降噪控制电路，或是二者兼具的混合式系统。

扬声装置如耳机装置，就其中降噪功能而言，主要由两个路径实现，分别是设于左声道的前馈式降噪滤波器512所属的路径以及右声道的前馈式降噪滤波器(并未显示于此图)的路径，以及左声道的反馈式降噪滤波器516以及右声道的反馈式降噪滤波器(并未显示于此图)，根据本发明实施例，所述左声道上的前馈式降噪滤波器512与反馈式降噪滤波器516至少使用一个运算放大器。

根据左声道电路51的图例，前馈式麦克风511用以接收扬声装置外部的环境声响，视为噪声，经前馈式降噪滤波器512处理后，由前馈式增益与相位调整单元513执行增益调整与相位调整，同时，可由监听增益调整单元514自左声道的前馈式麦克风511接收到外部声音后，成为监听的声音。

在此例左声道的反馈式降噪电路上，包括设于扬声装置上的反馈式麦克风515，例如为设于耳机装置耳罩内的降噪麦克风，由反馈式降噪滤波器516执行滤波后，传送到反馈式增益与相位调整单元517执行增益调整与相位调整。

而音源即通过音源接收单元518传送音频后，由主增益调整单元519调整主要增益，再由增益与相位调整单元520微调增益以及调整相位。之后，由上述监听增益调整单元514、前馈式增益与相位调整单元513、反馈式增益与相位调整单元517与增益与相位调整单元520混合输入混波单元521，输出至扬声单体驱动单元522后，推动扬声单元523播出经主动降噪后产生的音频。

在此可调整各路径增益与相位的校正系统中，设有一控制单元54，电性连接图标左声道电路51的监听增益调整单元514、前馈式增益与相位调整单元513、反馈式增益与相位调整单元517与增益与相位调整单元520；另一方面亦电性连接右声道电路52中对应的监听增益调整单元、前馈式增益与相位调整单元、反馈式增益与相位调整单元与增益与相位调整单元(图未示)。

控制单元54作为控制各增益与调整单元运行的控制电路，可以自记忆单元53取得各组校正值，以能维持每次开机后校正值，包括驱动各扬声单体的增益，也就是增益调整单元514的增益值。此增益的调整有两种目的，一是微调校整用，为校正麦克风(511,515)至扬声单元(523)左右声道增益的平衡；第二是经由适当的控制，可让用户在不同环境模式下切换不同的增益，高低增益则分别可以代表降噪程度的高低，可让设计者巧妙应用创造出适应不同环境的降噪切换。记忆单元53所记载的校正值可包括相位调整值。

左右声道路径上经增益与相位调整后，各声道上的混音单元(如图标左声道的混音单元521)执行混音相加的动作，然后由各声道上的输出级扬声单体驱动单元(522)推动扬声单元(523)输出。

其中细节是，以左声道电路51为例，前馈式降噪滤波器512自前馈式麦克风511接收外部声音，前馈式降噪滤波器512作用是针对前馈式麦克风512接收的音频的低通滤波器，前馈式降噪滤波器512能调整适当的增益及相位角。就主动降噪系统而言，此滤波器的增益与相位反应，对降噪量的大小有决定性的影响。此滤波器对高频信号必须有一定的衰减，否则可能会产生高频杂音。同理，左声道电路51上的反馈式降噪滤波器516即是反馈式麦克风515的滤波器，其增益与相位反应同样决定了主动降噪系统的性能。

同样以左声道电路51为例，主增益调整单519自音源接收单元518接收音频，音源接收单元518如扬声装置的音频输入接口(Line-In)，主增益调整单519即是此音频输入接口的音量调整，用户可通过主增益调整单519调整音频播出的主音量大小。

上述实施例中，前馈式麦克风511信号经过前馈式降噪滤波器512之后进入前馈式增益与相位调整单元513，前馈式增益与相位调整单元513仅对增益作微小调整，一般系数字控制的增益级，前馈式增益与相位调整单元513的作用是通过校正程序将校正值储存于记忆单元53中，并将左右声道上的前馈式主动降噪路径上左右声道增益的不平衡给定适当的增益值，经控制单元54控制前馈式增益与相位调整单元513的增益值，同时对左声道电路51与右声道电路52中的前馈式增益与相位调整单元(如左声道上的513)调整增益，如此可以将主动降噪电路上原本左右声道的麦克风增益不平衡修正回来。

同理，在反馈式主动降噪路径也以相同机制平衡左右声道增益。根据图中所示实施例，以左声道电路51为例，反馈式麦克风515信号经过反馈式降噪滤波器516进入反馈式增益与相位调整单元517。反馈式增益与相位调整单元517仅对增益作微小调整，可由控制单元54执行数字控制，通过校正程序将校正值储存于记忆单元53，控制左右声道路径上反馈式增益与相位调整单元(517)的增益值，给予适当增益，可以调整左右声道增益平衡。

再如左右声道上音频输入信号，以左声道电路51为例，信号由音源接收单元518输入，经主增益调整单元519调整增益后，再进入增益与相位调整单元520执行增益微调，也可通过控制单元54执行数字控制，可藉此校正程序将储存于记忆单元53的校正值提供增益与相位调整单元520，校正音源路径上的左右声道增益的不平衡。

以左声道电路51为例，所述监听增益调整单元514受控于控制单元54，系数字可控制的增益调整单元，运行如耳机装置的耳罩外部声音的监听功能，目的是让用户聆听耳机装置内音频时，可以同时监听耳罩外部声音，其中监听音量的大小可以预先储存于记忆单元53中。

所述混波单元521如一混波加法器，在左声道电路51中，将左声道的监听增益调整单元514、前馈式增益与相位调整单元513、反馈式增益与相位调整单元517与增益与相位调整单元520信号相加并送至扬声单体驱动单元522等耳机驱动级，推动扬声单元523播出音响。以上描述同样适用右声道电路52，通过相同的校正机制，可让右声道电路52上经校正的音频相加而送入右声道电路52中的混波单元，再送至右声道的扬声单体后驱动输出。

上述实施例实现的技术效果是，左声道电路与右声道电路上的前馈式降噪滤波器或反馈式降噪滤波器都连接有增益调整组件与路径选择开关，用以调整各电路上的信号，使得可通过增益调整与相位调整平衡左声道电路与右声道电路上主动降噪输出的信号的增益，以及调整输出的信号相位。

接着参考图6所示主动降噪校正系统的电路方块实施例图，此例同样以左右声道的其中的一个声道电路为例，设于某一声道电路上的主动降噪校正系统的基本组成为校正模块60，校正模块60包含了执行数字控制的控制单元601与储存校正值的记忆单元602，并提供一控制接口603，控制接口603提供接收外部控制信号，用以操作控制单元601控制增益调整组件，增益调整组件用以控制各路径上信号的增益值，可以一可调式电阻(R1、R2、R3与R4)实现，以及控制以路径选择开关(604、613、615与617)实现的增益调整电路。

图标校正模块60为实现本发明校正系统的最基本电路，具有至少一信号源，此例为经主动降噪控制后的信号源，以及信号源所电性连接的各种电路组件，包括至少一增益调整组件、至少一路径选择开关，以及运算放大器。

对应其中的一个信号源的增益调整组件如可数字控制的可调式电阻R1，以及第一路径选择开关604，还包括至少两个运算放大器，分别为第一运算放大器605与第二运算放大器606，运算放大器的电路上设有电阻607、608与609。第一运算放大器605与第二运算放大器606分别具有两个输入端子以及一输出端子，除有信号接入外，如连接路径选择开关(604、613、615与617)，还分别接入参考电压VCM。

其中，第一运算放大器605具有两个输入端子与一个输出端子，两个输入端子分别连接至少一路径选择开关604以及参考电压VCM；第二运算放大器606的一个输入端子电性连接第一运算放大器605的输出端子，而其两个输入端子分别连接至少一路径选择开关604以及另一参考电压VCM，其输出端子则连接一信号输出端。所述路径选择开关604即根据一控制信号切换连接第一运算放大器605或第二运算放大器606。

特别的是，在此电路实施例架构中，第一运算放大器605与第二运算放大器606设于主动降噪校正系统的某一声道的信号输出端，如一喇叭单体620，第二运算放大器606整合前述混音、增益控制与正反相位选择的电路。

此图例的校正系统中，信号源如第一降噪滤波器611，第一降噪滤波器611连接一可调式电阻R1，可调式电阻R1受控于数字控制器，如控制单元601，用以调整校正系统中该路径的增益值；可调式电阻R1继续接入第一路径选择开关604，第一路径选择开关604受控于控制单元601，用以控制信号路径是经由第一运算放大器605，或第二运算放大器606，用以调整校正系统中该路径的相位。

此例中，第一运算放大器605设于较前端，作为信号反转(180度)的反相电路之用，电阻607作为第一运算放大器605输出信号的反馈。根据实施例的一个，第一运算放大器605可设为驱动较小电流的放大器。

第一运算放大器605经电阻608连接第二运算放大器606，第二运算放大器606设于接近输出端喇叭单体620的位置，亦作为反相电路之用，其电阻609作为第二运算放大器606的输出信号反馈。第二运算放大器606担负驱动电路，驱动较大电流，以此推动喇叭单体输出音频。

如此，当第一降噪滤波器611输出的信号经可调式电阻R1调整增益后，根据需求，由控制单元601控制相位，即通过第一路径选择开关604控制信号路径是经由第一运算放大器605或是第二运算放大器606。

举例来说，当图标第一路径选择开关604受控将开关连接上方线路，即直接联机到第二运算放大器606，除了驱动输出外，还执行一次180度相位调整；若开关为连接下方线路，则会通过第一运算放大器605以及通过第二运算放大器606输出，执行两次180度相位调整，回到0度相位。

因此，第一运算放大器605与第二运算放大器606的路径选择将决定输出信号的相位(0度或180度)，其中信号路径总是经由担负较大电流驱动电路的第二运算放大器606输出。

更者，信号源可以包括多个，如第二降噪滤波器612，第二降噪滤波器612产生的降噪信号经可调式电阻R2调整增益后，接入第二路径选择开关613，第二路径选择开关613受控于控制单元601以决定路径是否经由第一运算放大器605，可以根据需求而藉此决定输出信号的相位。在一实施例中，第一降噪滤波器611与第二降噪滤波器612可分别为前馈式降噪滤波器与反馈式降噪滤波器。

音源信号614经可调式电阻R3调整增益后，接入第三路径选择开关615，藉此决定信号是否经过第一运算放大器605，或是直接连接到第二运算放大器606，藉此可以控制输出信号的相位。然而，实际运行时，一般音源信号614并无需调整相位，亦可以不用设置其中第三路径选择开关615。

另有监听信号616，经可调式电阻R4调整增益后，可接入第四路径选择开关617，同样藉此决定信号是否通过第一运算放大器605，或直接连接第二运算放大器606，能藉此决定调整信号相位。同样地，一般的监听信号616也无需调整相位，可以不设置第四路径选择开关617。

以上第一降噪滤波器611与第二降噪滤波器612可分别为前馈式降噪滤波器与反馈式降噪滤波器，除了分别通过可调式电阻R1与R2调整增益外，还分别通过第一路径选择开关604与第二路径选择开关613调整降噪信号相位，可以让所述主动降噪的校正系统更弹性地调整每一个滤波器的正反相，支持任何阶数的主动降噪滤波电路，同时支持正反相的麦克风。

以上各可调式电阻(R1、R2、R3与R4)是受控于控制单元601执行增益调整，控制单元601是可自记忆单元602取得增益的校正值，而控制各可调式电阻(R1、R2、R3与R4)，以调整各路径上的增益值。以上各路径选择开关(604、613、615与617)受控于控制单元601，控制单元601自记忆单元602取得相位的校正值，也就是各路径选择开关的开关状态，可以通过路径选择决定所经过的运算放大器(605、606)，也就决定各路径上的信号相位。

接着图标几种驱动级(driver stage)电路实施例，如图7显示本发明主动降噪校正系统的驱动级电路实施例的一个。

此例中，输入级(input stage)可设有三种信号源，分别可为前馈式降噪信号701、反馈式降噪信号702与音源信号703，各信号源可个别设有开关，并且在输入时信号已经具备某个相位值，通过线路电性连接第一运算放大器71与第二运算放大器72。在此驱动级电路中，可以通过控制路径选择开关73决定信号是否通过第一运算放大器71再进入第二运算放大器72，若各运算放大器担负信号相位调整(180度)的功能，可以藉此路径选择开关73决定输出信号相位。第二运算放大器72于本发明实施方式中，为较大电流驱动器，可以同时担负相位调整、混音与驱动喇叭单体SPK输出等功能。

在此实施例中，路径选择开关73为开启(open)时，如根据由控制单元产生的控制信号切换开关，各前馈式降噪信号701、反馈式降噪信号702与音源信号703会同时通过第一运算放大器71与第二运算放大器72，除了信号放大驱动外，并产生两次相位调整的效果。

接着如图8所示电路实施例，其中路径选择开关73为关闭(close)状态，如根据由控制单元产生的控制信号切换开关，使得第一运算放大器71电源关闭并使其呈高阻抗输出，因这些效电路仅需看第二运算放大器72及其回路电阻驱动输出至喇叭单体SPK，等效于一次反向放大器。

本发明校正系统驱动级电路并不限于以上实施例，并更弹性地适用各种降噪电路的设计，例如前馈式降噪控制电路与反馈式降噪控制电路可以不用在同一相位输出，可以个别设定其相位为0度或180度，都仍适用本发明校正系统中对于前级主动降噪电路任何阶数滤波器所造成的正相或反相相位，都可在最后驱动级补偿需要相位。

相对于一般前馈式降噪或反馈式降噪电路的增益调整需要在路径设有一级运算放大器，根据本发明校正系统的电路架构，利用反相运算放大器混波原理，仅须于驱动级(输出级)设有运算放大器(如前述第一、第二运算放大器)，而不需要在个别信号路径上设有放大器，即可做到个别路径增益调整的目的，因此节省了硬件成本。更者，本发明电路架构在输出级整合了相位调整电路，即便全部路径都选择反相放大，校正系统仅需于输出级设有一颗运算放大器，可将串接级数降至最低，因此优化了噪声表现。并可支持任何正反相的麦克风，只要在相位上设定即可。

是以，根据所载主动降噪校正系统，校正系统设置于耳机装置的输出端，因此耳机单体的外部麦克风或内部麦克风无须设置独立的放大器，而可将增益校正放大器、混波器与耳机驱动级使用同一个运算放大器，并能选择性地采用一次或两次相位调整，不但节省了系统增益串连级数、节省硬件实现面积，也优化了系统的噪声的信噪比表现。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种主动降噪校正系统，其特征在于所述的系统包括：

一信号源，产生经主动降噪控制的信号；

一增益调整组件，电性连接该信号源，用以增益调整该经主动降噪控制的信号；

一路径选择开关，电性连接该信号源，该路径选择开关连接该增益调整组件；

一第一运算放大器，连接该路径选择开关，用以驱动信号，以及调整信号相位；以及

一第二运算放大器，连接该路径选择开关以及该第一运算放大器的一输出端子，用以驱动信号，以及调整信号相位，并输出信号；

其中，该路径选择开关用以切换连接该第一运算放大器或该第二运算放大器。

2.如权利要求1所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的信号源为一前馈式降噪滤波器或一反馈式降噪滤波器。

3.如权利要求1所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的增益调整组件为一可调式电阻。

4.如权利要求1、2或3所述的主动降噪校正系统，其特征在于，当该路径选择开关选择连接该第一运算放大器时，该信号源产生的信号经过该第一运算放大器与该第二运算放大器，以执行两次相位调整；当该路径选择开关选择连接该第二运算放大器时，该信号源产生的信号仅经过该第二运算放大器，以执行一次相位调整。

5.如权利要求4所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的主动降噪校正系统应用于一具有主动降噪功能的扬声装置内，该第二运算放大器驱动较大电流，以驱动该扬声装置的喇叭单体。

6.一种主动降噪校正系统，应用于一扬声装置，其特征在于所述的系统包括：

一或多个信号源，产生经主动降噪控制的信号；

至少一增益调整组件，各增益调整单元对应各信号源，用以控制该信号的增益；

至少一路径选择开关，各路径选择开关连接各信号源的增益调整组件；

一第一运算放大器，具有两个输入端子以及一个输出端子，其中的一个输入端子连接该至少一路径选择开关；该第一运算放大器运行一次相位调整；

一第二运算放大器，具有两个输入端子以及一个输出端子，其中的一个输入端子连接该第一运算放大器的输出端子，以及连接该至少一路径选择开关，该第二运算放大器的输出端子连接一信号输出端；该第二运算放大器运行一次相位调整，并驱动较大电流，以驱动该扬声装置的喇叭单体；

一控制单元，电性连接该至少一增益调整组件与该至少一路径选择开关，用以控制该至少一增益调整组件的增益值，以及控制该至少一路径选择开关切换连接该第一运算放大器或该第二运算放大器；

其中，当该控制单元控制该至少一路径选择开关切换连接该第一运算放大器，运行两次相位调整；当该控制单元控制该至少一路径选择开关切换连接该第二运算放大器，运行一次相位调整。

7.如权利要求6所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的信号源为一前馈式降噪滤波器或一反馈式降噪滤波器。

8.如权利要求6所述的主动降噪校正系统，其特征在于，还包括一记忆单元，用以记载该主动降噪校正系统的校正值，包括各增益调整组件的增益值，以及各路径选择开关的开关状态。

9.如权利要求6所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的扬声装置的主动降噪电路包括一左声道电路与一右声道电路，该左声道电路与该右声道电路的信号源各为一前馈式降噪滤波器或一反馈式降噪滤波器。

10.如权利要求9所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的左声道电路的该前馈式降噪滤波器或该反馈式降噪滤波器连接该左声道电路上的该增益调整组件与该路径选择开关；该右声道电路的该前馈式降噪滤波器或该反馈式降噪滤波器连接该右声道电路上的该增益调整组件与该路径选择开关，通过增益调整与相位调整平衡该左声道电路与该右声道电路上主动降噪输出的信号的增益以及调整输出的信号相位。

11.如权利要求10所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的前馈式降噪滤波器连接一接收该扬声装置外部环境声响的前馈式麦克风；该反馈式降噪滤波器连接设于该扬声装置内的反馈式麦克风。

12.如权利要求11所述的主动降噪校正系统，其特征在于所述的左声道电路或该右声道电路还包括一监听增益调整单元，连接该前馈式麦克风，并接收该前馈式麦克风接收的外部声音，成为监听的声音。

13.一种扬声装置，其特征在于，设有如权利要求1或6所述的主动降噪校正系统。

14.如权利要求13所述的扬声装置，其特征在于所述的扬声装置为一具有一前馈式主动降噪控制电路的耳机装置、或一具有一反馈式主动降噪控制电路的耳机装置，或一同时包括该前馈式主动降噪控制电路与该反馈式主动降噪控制电路的混合式主动降噪控制电路的耳机装置。