CN111712872B - 具有轻击控制的声学噪声降低音频系统 - Google Patents

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Abstract

本文所述的声学噪声降低(ANR)耳机具有电流检测电路，该电流检测电路检测由于耳机的轻击引起的压力变化而由声学驱动器放大器消耗的电流。可执行轻击以改变耳机的音频系统的音频特征或操作模式。电流检测电路感测由声学驱动器放大器消耗的电流的特性，该电流可用于确定轻击事件的发生。特性的示例包括所感测的电流的振幅、波形或持续时间。有利的是，ANR耳机避免了需要控制按钮来发起对音频特征或操作模式的期望变化。

Description

具有轻击控制的声学噪声降低音频系统
相关申请
本申请要求2018年2月13日提交的标题为“具有轻击控制的声学噪声降低音频系统(Acoustic Noise Reduction Audio System Having Tap Control)”的美国专利申请号15/895,415的优先权和权益，该美国专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
背景技术
本说明书整体涉及控制音频设备的模式，并且更具体地讲，涉及可由用户轻击或触摸来控制的声学噪声降低(ANR)耳机或耳麦。
发明内容
在一个方面，具有轻击控制的ANR音频系统包括ANR模块、电流传感器、信号调理器模块以及音频与模式控制模块。ANR引擎包括用于接收音频输入信号的第一ANR引擎输入端、用于通过第一电路径从电源接收第一供电电流的第二ANR引擎输入端和用于提供音频输出信号的ANR引擎输出端。ANR引擎还包括声学驱动器放大器，该声学驱动器放大器具有用于通过第二电路径从电源接收第二供电电流的第一驱动器放大器输入端、与ANR引擎输出端通信以接收音频输出信号的的第二驱动器放大器输入端和用于提供放大的音频输出信号的驱动器放大器输出端。电流传感器设置在第二电路径中并且具有用于提供回应第二供电电流的特性的信号的传感器输出端。信号调理器模块具有与传感器输出端通信的输入端并且具有信号调理器输出端。信号调理器模块响应于回应第二供电电流的特性信号来在信号调理器输出端处提供经调理的信号。音频与模式控制模块具有用于接收源音频信号的第一输入端、与信号调理器输出端通信的第二输入端和与第一ANR引擎输入端通信的输出端。音频与模式控制模块响应于经调理的信号来控制耳机系统的操作模式和音频输入信号的属性中的至少一者。
各个示例可以包括以下特征中的一者或多者：
ANR音频系统还可包括声学驱动器，该声学驱动器具有与声学驱动器放大器的驱动器放大器输出端通信以接收放大的音频输出信号的驱动器输入端。
第二供电电流的特性可包括第二供电电流的振幅、表示第二供电电流的波形、和第二供电电流的持续时间中的至少一者。
经调理的信号可为逻辑电平信号。
电流传感器可包括放大器和用于接收第二供电电流的电流感测电阻器。放大器具有与电流感测电阻器的一端通信的第一输入端、与电流感测电阻器的相对端通信的第二输入端和用于回应电流感测电阻器上的电压提供电压信号的放大器输出端。信号调理器模块可包括与电流传感器的放大器输出端通信的带通滤波器和低通滤波器中的至少一者。带通滤波器和低通滤波器中的至少一者可具有大约10Hz的最大通过频率。
音频与模式控制模块可控制音频源的选择、音量、平衡、静音、暂停功能、正向回放功能、反向回放功能、回放速度和畅谈功能中的至少一者。
根据另一方面，用于控制ANR音频系统的方法包括将来自电源的供电电流分成沿第一电路径流到ANR引擎的第一电流和沿第二电路径流到声学驱动器放大器的第二电流。感测沿第二电路径流到声学驱动器放大器的第二电流。从所感测的第二电流作出发生轻击事件的确定。响应于轻击事件的轻击序列来改变音频系统的操作模式和音频输入信号的属性中的至少一者。
各个示例可以包括以下特征中的一者或多者：
第二电流的感测可包括感测第二电流的振幅、表示第二电流的波形、和第二电流的持续时间中的至少一者。
音频输入信号的属性可包括音频源的选择、音量、平衡、静音、暂停功能、正向回放功能、回放速度和反向回放功能中的至少一者。
根据另一方面，耳机包括麦克风、ANR模块、电流传感器、信号调理器模块以及音频与模式控制模块。麦克风检测耳机的腔体中的压力变化，其中腔体包括耳机的佩戴者的耳道。ANR模块包括ANR引擎，该ANR引擎具有用于接收音频输入信号的第一ANR引擎输入端、用于通过第一电路径从电源接收第一供电电流的第二ANR引擎输入端、与麦克风通信的第三ANR引擎输入端、和用于提供音频输出信号的ANR引擎输出端。ANR模块还包括声学驱动器放大器，该声学驱动器放大器具有用于通过第二电路径从电源接收第二供电电流的第一驱动器放大器输入端、与ANR引擎输出端通信以接收音频输出信号的第二驱动器放大器输入端和用于提供放大的音频输出信号的驱动器放大器输出端。电流传感器设置在第二电路径中并且具有用于提供回应第二供电电流的特性的信号的传感器输出端。信号调理器模块具有与传感器输出端通信的输入端并且具有信号调理器输出端。信号调理器模块响应于回应第二供电电流的特性信号来在信号调理器输出端处提供经调理的信号。音频与模式控制模块具有用于接收源音频信号的第一输入端、与信号调理器输出端通信的第二输入端和与第一ANR引擎输入端通信的输出端。音频与模式控制模块响应于经调理的信号来控制耳机系统的操作模式和音频输入信号的属性中的至少一者。
各个示例可以包括以下特征中的一者或多者：
耳机还可包括声学驱动器，该声学驱动器具有与声学驱动器放大器的驱动器放大器输出端通信以接收放大的音频输出信号的驱动器输入端。
音频输入信号的属性可包括音频源的选择、音量、平衡、静音、暂停功能、正向回放功能、回放速度和反向回放功能中的至少一者。
附图说明
本发明构思的示例的以上和另外的优点可以通过结合附图参考以下描述而更好地理解，其中在各个附图中类似的数字标示类似的结构元件和特征。附图未必按比例绘制，相反重点是在于例示特征和具体实施的原理。
图1是具有轻击控制的ANR音频系统的电路的示例的功能框图。
图2是具有轻击控制的ANR音频系统的电路的示例的功能框图。
图3是用于控制具有轻击控制的ANR音频系统的方法的示例的流程图表示。
图4是可用于实现图1和图2的信号调理器模块和音频与模式控制模块中的一者的电路的功能框图。
图5是具有轻击控制的ANR音频系统的电路的另一个示例的功能框图。
图6是用于控制具有轻击控制的ANR音频系统的方法的另一个示例的流程图表示。
具体实施方式
下文描述的各种实施方式允许用户触摸耳机或耳麦的外部或触摸耳部或附近头部，作为指示所需功能的执行的手段。如本文所用，ANR耳机是任何这样的耳机或耳麦部件，其可佩戴在耳部之中或周围以向用户递送声学音频信号或保护用户的听力，提供声学噪声降低或消除，并且具有可供用户轻击的暴露表面。例如，ANR耳机可为耳杯，其佩戴在用户耳部之上或上方，具有围绕通向耳部的开口的周边延伸的耳垫部分作为声学密封件，并且具有硬外壳。如本文所用，ANR耳机还包括ANR耳塞，其通常至少部分地插入到耳道中，并且具有用户可轻击的或允许用户轻击耳部或头部的附近区域的暴露表面。
在短暂时间段(例如，几秒)期间连续发生的轻击在本文中被定义为“轻击事件”。如本文所用，“轻击序列”是指轻击事件的内容，即，轻击事件中的单独轻击的数量。轻击序列可为单个轻击，或可为两个或更多个轻击。
轻击事件可用于改变与ANR音频系统集成的耳机或其他部件的操作模式。例如，轻击事件可用于将耳机组从音频回放模式改变为电话通信模式。另选地，轻击事件可用于改变在一种模式下可用但在不同模式下可能不可用的特征。因此，根据ANR音频系统的特定操作模式来定义具体轻击序列与相关联的功能的映射。按照当前模式来解释轻击事件。例如，回放期间单个轻击所定义的轻击序列可被解释为暂停当前音频回放的指令。相比之下，电话通信期间的单个轻击可被解释为使电话呼叫保持的指令。其他示例包括轻击耳机一次或多次以在回放期间改变音频信号的音量，跳转到播放列表或录音序列中的后续音频录音，暂停音频回放，以及经由无线通信(例如使用蓝牙)使耳机与另一个设备配对。有利地，ANR耳机外部、耳部或头部的轻击的检测使用ANR耳机内的现有功能。此外，这些轻击被可靠地检测，并且可用于控制耳机的特定操作模式内可用的特征以及改变为不同模式。
在ANR耳机中，由反馈麦克风检测噪声，并且ANR电路生成补偿信号以消除该噪声。常规ANR电路不能区分反馈麦克风所检测的压力变化的各种源。压力变化可以是声学噪声，或可以是因触摸耳机的暴露表面、耳部的外部或耳机附近的头部区域引起声学或亚音速压力变化而造成的。响应于该轻击，ANR电路生成补偿信号。
在各种示例中，可轻击由软骨和皮肤组成且存在于头部外部的耳部的可见部分(即，耳廓或耳壳)以引起密封的耳道中的压力变化。耳廓的某些部分(诸如耳轮、耳屏或对耳轮)更易被用户触及并且可被轻击。如本文所用，轻击或耳机轻击包括使密封的耳道中发生压力变化的耳机的直接触摸或者耳部或耳部附近的头部区域的任何有意触摸。轻击包括耳部的皮肤和/或软骨或者耳机附近的头部的一部分或头部上的皮肤的拉扯、“轻弹”或牵拉。如本文所用，密封的耳道包括实质上密封的耳道，其中不存在完全密封。例如，耳机与耳道之间可存在小间隙，空气可穿过该小间隙，从而减小轻击的压力变化的振幅；然而，该压力变化可足以将该压力变化识别为轻击。
本文所述ANR耳机和ANR系统的示例利用基于ANR电路所消耗的电流的差异得出的一般声学噪声与对耳机的轻击之间的差异。更具体地讲，电源电流检测电路用于将因声学噪声而消耗的电流与轻击事件所消耗的电流区分开。轻击事件引起耳机内的高压力，并且一般从电源汲取的电流比用于生成声学噪声消除信号的电流更多。当电流检测电路感测与轻击事件的发生相对应的电流的特征(诸如振幅和/或波形或持续时间)时，将指示轻击事件的轻击序列的信号提供给微控制器以便解释。例如，微控制器可为音频与模式控制模块的一部分，该音频与模式控制模块发起对ANR系统的音频特征和操作模式的改变。单个轻击序列中的连续轻击之间发生的时间可被定义为小于预定义的持续时间，或轻击序列可要求所有轻击在预定义的时间间隔(例如，几秒)内发生。有利地，轻击耳机以引起模式或音频信号属性改变的能力避免了使用控制按钮来实现类似功能。控制按钮通常对于用户是有问题的，尤其是当按钮位于系统(该系统可位于口袋中或用户的手臂上)的一部分上，或位于耳机的小区域或难以触及的区域上时。例如，在飞机中的飞行员使用的耳麦的背景下，搜索位于周边区域或难以触及的区域上的按钮可能会分散注意力而无法聚焦于周围环境和飞行员的主要任务。
图1是具有轻击控制的ANR音频系统的电路10的示例的功能框图。电路10包括ANR模块12、电流传感器14、信号调理器模块16、音频与模式控制模块18以及电源20。电路10被配置为提供信号以驱动耳机腔体24中的至少一个声学驱动器(“扬声器”)22并且从耳机腔体24中的麦克风26接收麦克风信号。虽然单独地示出，但鉴于以下描述，应当理解，信号调理器模块16和音频与模式控制模块18的某些元件可为共享的元件。
ANR模块12包括从音频与模式控制模块18接收音频输入信号的第一输入端28、和从电源20接收供电电流Is的第二输入端30。作为示例，电源可为一个或多个电池、由音频源提供的DC电源，或可为电源转换器，诸如使用交流(AC)电源并且提供所需电压电平下的直流(DC)电源的设备。ANR模块12包括向扬声器22提供音频输出信号的ANR输出端32。在所示电路10中，ANR模块12还包括各种其他部件，包括如本领域已知的放大器50、反馈电路52和求和节点54。虽然被示出为使用反馈补偿，但ANR模块12可另选地使用前馈校正，或至少部分地基于麦克风26响应于所接收的声能而生成的麦克风信号的反馈校正和前馈校正的组合。在一个前馈实施方式中，附加麦克风(未示出)可用于检测耳机外部的噪声，并且提供消除该噪声的信号。当使用前馈校正和反馈校正两者时，在前馈系统已用于消除在耳机外部检测到的噪声之后，反馈麦克风26检测耳机腔体24中的残余噪声。
电流传感器14具有用于接收来自电源20的供电电流Is的传感器输入端34、和提供回应供电电流Is的特征(例如，振幅和/或波形或持续时间)的信号的传感器输出端36。信号调理器模块16包括与电流传感器14的输出端36通信的输入端38，以及向音频与模式控制模块18提供经调理的信号的输出端40。经调理的信号是根据传感器输出端36处提供的信号来生成的逻辑电平信号(例如，低或高逻辑值数字脉冲)。如图所示，电流传感器14包括“感测”电阻器56和放大器58，该放大器具有用于感测电阻器56上的电压的差分输入端。
音频与模式控制模块18包括从音频源44接收信号的输入端42、接收经调理的信号的另一个输入端46以及与ANR模块12的第一输入端28通信的输出端48。耳机的音频源可不同于第二耳机(未示出)的音频源。例如，一个音频源可提供左通道音频信号，并且另一个音频源可提供右通道音频信号。音频与模式控制模块18用于响应于经调理的信号而控制ANR音频系统的操作模式、音频输入信号的属性或两者。模式的示例包括但不限于音乐回放、电话模式、畅谈模式(例如，所检测的语音的暂时通过)、所需ANR的级别以及音频源选择。音频输入信号的属性的示例包括但不限于音量、平衡、静音、暂停、正向或反向回放、回放速度、音频源的选择以及畅谈模式。
在典型操作期间，在扬声器22处接收来自ANR模块12的音频输出信号，并且该音频输出信号使得产生实质上降低或消除耳机腔体24内的声学噪声的声信号。音频输出信号还可生成耳机腔体24内的所需声信号(音乐或语音通信)。
ANR耳机一般以一定方式操作以独立地降低每个耳机中的声学噪声。因此，每个ANR耳机包括除了可与每个耳机“共享”的音频与模式控制模块18和电源20之外的图1所示的所有部件。图2是电路60的示例的功能框图，该电路包括用于实现耳机系统的ANR的电路。电路60包括与图1的电路10类似的两个电路。该图中后跟“A”的附图标记指示与一个耳机(例如，左耳机)的电路相关联的元件，并且后跟“B”的附图标记指示与另一个耳机(例如，右耳机)的电路相关联的元件。缺少“A”或“B”的附图标记一般与共享的电路部件相关联，但在一些示例中，它们可在每个耳机中单独地提供。
还参考了图3，该图示出了用于控制具有轻击控制的ANR音频系统的方法100的示例的流程图表示。在操作期间，通过监测感测电阻器56上的电压降来感测(步骤110)通向每个耳机的供电电流Is的振幅和/或波形或持续时间。当用户轻击耳杯(或耳塞)时或当轻击耳部或耳部附近的用户头部区域时，耳杯所限定的腔体的体积以及用户的耳道因耳垫和用户皮肤的顺应性而改变。结果是耳杯和耳道内的压力变化，这被麦克风26感测到。ANR模块12通过将电信号发送到扬声器26来作出响应，该电信号在腔体内产生旨在消除轻击所引起的压力变化的声信号。ANR模块12的输出端32处提供的电信号来源于放大器50，该放大器又会消耗来自电源20的供电电流Is。因此，用户对耳机施加的轻击可被认为是供电电流Is的振幅和/或波形或持续时间的显著变化。
用户可简单地轻击耳机、耳部或头部单次，或可快速连续进行多个轻击以便改变ANR系统的操作模式或从音频源44接收的音频信号的属性。作出已发生包括单个轻击或多个轻击的轻击序列的确定(步骤120)。响应于该序列的轻击来改变(步骤130)ANR系统的操作模式或音频输入信号的属性。使用电流传感器14、信号调理器模块16和音频与控制模块18来执行方法100的步骤。由于每个耳机具有电流传感器14和信号调理器16，因此可轻击任一耳机或其相关联的耳部或头部区域以改变操作模式或音频输入信号属性。此外，如下文更详细描述，对每个耳机的供电电流Is的同时监测允许根据步骤120的确定包括在有效用户轻击与原本可能被错误地解释为用户轻击的不同事件之间的区分。作为示例，两个耳机所共有的扰动(诸如掉落耳机组、使耳机组与音频系统断开或发生响亮“外部声事件”)可导致用户已轻击两个耳机的确定。如果看起来已几乎同时轻击两个耳机，则ANR音频系统忽略该扰动并且模式和音频信号属性保持不变。
各种电路元件可用于实现图2的电路60中存在的模块。例如，图4示出了电路70的功能框图，该电路可用于实现左耳机的信号调理器模块16A(类似的电路可用于右耳机)和音频与模式控制模块18。参见图2和图4，电路70包括带通滤波器(BPF)72，其对电流传感器14中的放大器58所提供的信号进行滤波。在其他示例中，该滤波器可为低通滤波器。作为一个非限制性示例，带通滤波器72可具有大约0.1Hz的最小通过频率，并且在另一个示例中，带通滤波器72(或低通滤波器)可具有大约10Hz的最大通过频率。非零最小通过频率防止近直流事件(诸如将耳机缓慢按压在物体诸如椅子上的缓慢压力施加)被解释为轻击事件。在比较器76的第一输入端74处接收经滤波的信号，并且参考电压源78耦接到比较器76的第二输入端80。作为示例，参考电压源78可为耦接到稳压电源的分压器电阻网络。比较器输出端82处的比较器输出信号是在第一输入端74处的电压超过向第二输入端80施加的“阈值电压”时指示可能轻击事件的逻辑值(例如，HI)，否则是互补逻辑值(例如，LO)。
将在处于逻辑HI值时指示可能轻击事件的比较器输出信号施加到单稳态振动器96的时钟输入端98。可发生以下情况的事件：足够频率和振幅的信号可引起经过电流传感器14的过大电流并因此在比较器输出端82处产生并非由对耳机的有效轻击引起的肯定信号。例如，用户附近的响亮噪声可能足以使比较器输出信号指示轻击事件。电路70提供另外的部件来防止无效事件被解释为有效轻击事件。还向“与”门86的输入端子84施加比较器输出信号，并且向另一输入端子88提供来自另一(例如，右)耳机通道的对应比较器(例如，右通道比较器，未示出)的比较器输出信号。因此，如果左耳机通道和右耳机通道两者的比较器输出信号均为逻辑HI，则向“或非”门92的输入端90施加的“与”门86产生逻辑值(例如，HI)。继而，“或非”门92使逻辑HI信号逆变为逻辑LO信号，向单稳态振动器96的使能输入端94施加该逻辑LO信号，从而使向单稳态振动器96的时钟输入端98施加的比较器输出信号不能出现于输出端100处。因此，将在左耳机和右耳机两者中产生压力变化的可被错当作轻击事件的事件(例如，用户附近的响亮噪声)不会被解释为轻击事件。
引起轻击事件的错误确定的另一可能方式是电源瞬态事件，诸如通电或断电瞬态条件。电压检测器102与电源通信，并且在其输出端104处提供逻辑信号(例如，HI)，该逻辑信号指示过大电源电压，即，所施加的电压已从小于阈值电压转变为大于阈值电压。相反，当所施加的电压从大于阈值电压转变为小于阈值电压时，输出端104处的逻辑信号将改变为互补逻辑值(例如，LO)。延迟模块106从电压检测器102接收逻辑HI信号，并且保持该逻辑值直到设定的时间段(例如0.5s，但也可使用其他时间段)到期。将该信号施加到“或非”门92的第二输入端110，继而禁用单稳态振动器96以防止轻击事件的错误指示。
另外，耳机的音频通道中可存在非期望的瞬态。例如，如果耳机插孔插入音频设备或如果发生静电放电，则可存在响亮噪声，诸如因音频信号中的过大峰值电压而引起的“爆破声”或“噼啪声”，如果不作适当处理，该噪声可足以触发轻击事件的错误指示。振幅阈值模块112接收左通道音频信号，并且在输出端子114处提供具有与音频信号的电压电平的峰值相对应的值的延迟的输出信号。比较器116在第一输入端子118处接收来自延迟模块112的输出信号，并且向第二输入端子120施加来自参考电压源126的电压。参考电压被选择为对应于一定电压值，高于该电压值时，延迟的输出信号被认为指示并非有效轻击事件的音频发生。因此，如果第一输入端子118处的信号超过第二输入端子120处的信号，则在比较器输出端122处生成逻辑HI信号并向“或非”门92的输入端124施加该逻辑HI信号。因此，“或非”门92向单稳态振动器96的使能输入端94施加逻辑LO信号，从而使单稳态振动器96的时钟输入端98处的比较器输出信号不能出现于输出端100处。
在上述错误条件的检测中，“或非”门92是包括多个输入端的逻辑元件，其中每个输入端接收指示特定错误条件的逻辑信号。逻辑元件的输出端提供在存在至少一个错误条件时具有第一状态以及在不存在任何错误条件时具有第二状态的逻辑信号。输出端处的逻辑信号用于防止对于与轻击事件无关的情况而言轻击事件的确定。因此，上述电路70提供确定各种错误条件的状态，即，可在用户实际上未轻击耳机的情况下导致轻击事件的确定的条件。电路70防止此类条件引起ANR耳机或ANR音频系统的音频属性或操作模式的改变。
在一个替代配置中，比较器76转而被实现为鉴别器，其使用两个阈值而非单个阈值来确定有效轻击事件。这两个阈值可被选择为使得来自带通滤波器72的经滤波的信号被解释为如果电压超过下限阈值电压但未超过上限阈值电压，则指示有效轻击事件。这样，防止“通过”下限阈值电压要求但并非由用户轻击发起的极端振幅事件被解释为有效轻击事件。作为一个示例，从用户的头部取下单个耳机可产生这种高振幅事件。
再次参考具有轻击控制的ANR音频系统的电路的示例，如图1和图2所示并且如上所述，向ANR模块12提供的供电电流Is被感测以确定轻击事件的发生。与由ANR模块12的其他部件消耗的电流相比，由放大器50消耗的电流通常是不显著的。这些其他部件在下文中统称为ANR引擎，并且由ANR引擎消耗的电流被称为静态电流。即使在轻击期间，由放大器50消耗的增加的电流也基本上小于静态电流，该静态电流保持几乎恒定，而不管音频输入信号的量值如何。因此，可能难以感测由于轻击事件引起的供电电流Is的变化，因为供电电流主要由ANR引擎消耗。换句话说，可能难以感测存在于大得多的恒定静态电流上的小电流尖峰。
图5是具有轻击控制的ANR音频系统的电路150的示例的功能框图。电路150包括与图1中所描绘的那些类似的部件，包括具有声学驱动器放大器154和ANR引擎156的ANR模块152。ANR引擎156可包括ANR模块152的除放大器154之外的所有元件。例如，ANR引擎可包括图1的反馈电路52的元件和/或前馈电路的部件。
ANR引擎156具有用于接收音频输入信号的第一ANR引擎输入端158、用于接收传导通过第一电路径162的第一供电电流I1的第二ANR引擎输入端160和用于提供音频输出信号的ANR引擎输出端164。声学驱动器154具有用于接收传导通过第二电路径168的第二供电电流I2的第一驱动器放大器输入端166、与ANR引擎输出端164通信以接收音频输出信号的的第二驱动器输入端170和用于提供放大的音频输出信号的驱动器放大器输出端172。
电源20(诸如电池)提供供电电流Is，该供电电流在节点174处被分成两个单独的电流。更具体地讲，第一供电电流I1沿第一电路径162从节点174流动到ANR引擎156，并且第二供电电流I2沿第二电路径168从节点174通过电流传感器14流动到声学驱动器放大器154。
在所示电路150中，电流传感器14仅感测第二供电电流I2。因此，所感测的电流的量值的尖峰是通过电流传感器14的总电流的显著大于图1的电路10的部分，因为第二供电电流I2除在轻击事件期间之外几乎为零。因此，利用电路150对轻击事件的检测通常更稳健。
还参考了图6，该图是用于控制具有轻击控制的ANR音频系统的方法200的另一个示例的流程图表示。根据方法200，来自电源20的供电电流Is被分成(步骤210)沿第一电路径162流到ANR引擎156的第一电流I1和流到声学驱动器放大器154的第二电流I2。第二电流I2由电流传感器14感测(步骤220)。从第二电流I2的感测作出发生轻击事件的确定(步骤230)。响应于确定轻击事件，改变(步骤240)音频系统的操作模式和/或音频输入信号的属性。
在具有轻击控制的ANR音频系统的电路的其他示例中，电流传感器14和/或信号调理器16可被包括作为ANR模块152中的部件，只要它们沿第二电路径168设置。此外，ANR引擎156可位于集成电路(IC)芯片上，并且声学驱动器放大器可为第二IC芯片上的分立元件或部件。电路150可被实现为图2的电路60的修改，即，电路150可与左耳机一起使用，并且另一个电路150与右耳机一起使用。
可通过在一个或多个耳机内或与一个或多个耳机通信的数字信号处理器(DSP)或任何其他合适的处理器上运行的软件代码，利用离散电子器件来实现图1、图2、图4和图5的电路。
上述系统和方法的示例包括对于本领域技术人员将显而易见的计算机部件和计算机实现的步骤。例如，本领域技术人员应当理解，计算机实现的步骤可以作为计算机可执行指令存储在计算机可读介质上，诸如，例如，软盘、硬盘、光盘、闪存ROM、非易失性ROM和RAM。此外，本领域技术人员应当理解，计算机可执行指令可以在各种处理器上执行，诸如，例如，微处理器、数字信号处理器、门阵列等。为了便于说明，上述系统和方法并不是每一个步骤或元件在本文中都被描述为计算机系统的一部分，但是本领域技术人员将认识到每个步骤或元件可以具有对应的计算机系统或软件部件。因此，通过描述其对应的步骤或元件(即，它们的功能)来实现此类计算机系统和/或软件部件在本公开的范围内。
已描述了多个具体实施。然而，应当理解的是，以上描述旨在例示、而不是限制由权利要求的范围限定的本发明构思的范围。其他示例在以下权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种具有轻击控制的声学噪声降低ANR音频系统，所述ANR音频系统包括：
电源，被布置用于提供供电电流，所述供电电流在节点处被分为第一供电电流和第二供电电流；
ANR模块，所述ANR模块包括：
ANR引擎，所述ANR引擎包括用于接收音频输入信号的第一ANR引擎输入端、用于通过第一电路径从电源接收所述第一供电电流的第二ANR引擎输入端和用于提供音频输出信号的ANR引擎输出端；和
声学驱动器放大器，所述声学驱动器放大器具有用于通过第二电路径从所述电源接收所述第二供电电流的第一驱动器放大器输入端、与所述ANR引擎输出端通信以接收所述音频输出信号的第二驱动器放大器输入端和用于提供放大的音频输出信号的驱动器放大器输出端；
电流传感器，所述电流传感器设置在所述第二电路径中并且具有用于提供回应所述第二供电电流的特性的信号的传感器输出端；
信号调理器模块，所述信号调理器模块具有与所述传感器输出端通信的输入端并且具有信号调理器输出端，所述信号调理器模块响应于回应所述第二供电电流的所述特性的所述信号来在所述信号调理器输出端处提供经调理的信号；和
音频与模式控制模块，所述音频与模式控制模块具有用于接收源音频信号的第一输入端、与所述信号调理器输出端通信的第二输入端和与所述第一ANR引擎输入端通信的输出端，所述音频与模式控制模块响应于所述经调理的信号来控制耳机系统的操作模式和所述音频输入信号的属性中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的ANR音频系统，还包括声学驱动器，所述声学驱动器具有与所述声学驱动器放大器的所述驱动器放大器输出端通信以接收所述放大的音频输出信号的驱动器输入端。
3.根据权利要求1所述的ANR音频系统，其中所述第二供电电流的所述特性包括所述第二供电电流的振幅、表示所述第二供电电流的波形和所述第二供电电流的持续时间中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的ANR音频系统，其中所述经调理的信号是逻辑电平信号。
5.根据权利要求1所述的ANR音频系统，其中所述电流传感器包括：
电流感测电阻器，所述电流感测电阻器用于接收所述第二供电电流；和
放大器，所述放大器具有与所述电流感测电阻器的一端通信的第一输入端、与所述电流感测电阻器的相对端通信的第二输入端、和用于提供回应跨所述电流感测电阻器的电压的电压信号的放大器输出端。
6.根据权利要求1所述的ANR音频系统，其中所述音频与模式控制模块控制音频源的选择、音量、平衡、静音、暂停功能、正向回放功能、反向回放功能、回放速度和畅谈功能中的至少一者。
7.根据权利要求5所述的ANR音频系统，其中所述信号调理器模块包括与所述电流传感器的所述放大器输出端通信的带通滤波器和低通滤波器中的至少一者。
8.根据权利要求7所述的ANR音频系统，其中带通滤波器和低通滤波器中的所述至少一者具有10Hz的最大通过频率。
9.一种用于控制声学噪声降低ANR音频系统的方法，所述方法包括：
将来自电源的供电电流分成沿第一电路径流到ANR引擎的第一电流和沿第二电路径流到声学驱动器放大器的第二电流；
感测沿所述第二电路径流到所述声学驱动器放大器的所述第二电流；
从所感测的第二电流确定发生轻击事件，所述轻击事件具有轻击序列，所述轻击序列具有一个或多个耳机轻击；以及
响应于所述轻击事件的所述轻击序列来改变所述音频系统的操作模式和音频输入信号的属性中的至少一者。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二电流的所述感测包括感测所述第二电流的振幅、表示所述第二电流的波形和所述第二电流的持续时间中的至少一者。
11.根据权利要求9所述的方法，其中音频输入信号的所述属性包括音频源的选择、音量、平衡、静音、暂停功能、正向回放功能、回放速度和反向回放功能中的至少一者。
12.一种耳机，所述耳机包括：
根据权利要求1-8中任一项所述的声学噪声降低ANR音频系统；
用于检测所述耳机的腔体中的压力变化的麦克风，所述腔体包括所述耳机的佩戴者的耳道；
其中所述ANR引擎具有与所述麦克风通信的第三ANR引擎输入端。
13.根据权利要求12所述的耳机，还包括声学驱动器，所述声学驱动器具有与所述声学驱动器放大器的所述驱动器放大器输出端通信以接收所述放大的音频输出信号的驱动器输入端。
14.根据权利要求12所述的耳机，其中所述音频输入信号的所述属性包括音频源的选择、音量、平衡、静音、暂停功能、正向回放功能、回放速度和反向回放功能中的至少一者。
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