CN112040357A - 真无线耳机及其主动降噪训练电路、芯片、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真无线耳机及其主动降噪训练电路、芯片、系统，其中，主动降噪训练电路包括：状态切换模块，连接在第二充电触点和ANC单元之间；状态切换模块用于响应第一控制信号在训练状态和非训练状态之间进行切换，在训练状态下，状态切换模块以限制高压的方式导通第二充电触点和ANC单元，以使反馈信号通过第二充电触点以不超过预设安全阈值的方式提供给ANC单元；在充电状态下，状态切换模块切换至非训练状态，以断开第二充电触点和ANC单元之间的通路。从而使得ANC单元能够复用第二充电触点接收反馈信号，无需单独配置传输反馈信号的触点，在减少开模成本的情况下，实现对TWS耳机进行主动降噪训练。

Description

真无线耳机及其主动降噪训练电路、芯片、系统

技术领域

本发明涉及真无线耳机降噪技术领域，具体涉及一种真无线耳机及其主动降噪训练电路、芯片、系统。

背景技术

在使用普通真无线耳机(TWS耳机)进行听音乐时，如果处于比较噪杂的环境中，难免会受到外部噪音干扰，影响了使用者的听感和体验。因此，TWS耳机常通过主动降噪(Active Noise Control，ANC)来对环境噪声进行降噪处理，具体而言，其通过ANC单元产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而使用户的耳朵感受不到外部的环境噪声，也就是，用户的耳朵只能感觉到从耳机传来的声音。

为了达到更好的降噪效果，现有技术中，常常对ANC单元的外围结构或者算法本身进行研究、改进，然而，在应用到实际产品中依然无法达到最佳的体验效果。

经申请人研究发现，在TWS耳机实际产品中，一方面，其实际应用环境与理论研究有差别，因此，理论设计难以适应TWS耳机的实际应用环境；另一方面，TWS耳机内部也存在各种干扰信号，而这些干扰信号在TWS耳机生产出厂后，难以定量分析测定，也就很难实现依据干扰信号来调整ANC。有鉴于此，可以在TWS耳机生产出厂后，对进行主动降噪训练，再投送到市场中。经过训练后的蓝牙耳机，能够有效地提高主动降噪能力，提高产品的用户体验。

请参考图1，为本申请提出的一种单耳机常规训练结构示意图，为了实现对TWS耳机的出厂训练，以单个耳机为例，其主要通过模拟信号反馈进行神经网络训练。主要包括耳机端、训练装置。其中，耳机端包括：参考麦克风1’、蓝牙耳机ANC单元2’、扬声器3’、三个触点(C1’、C2’、C3’)接口；训练装置主要包括误差麦克风4’。

其具体原理为：扬声器3’播放属于声音信号；在开启主动降噪训练后，参考麦克风1’获取外部的噪声信号，经过ANC单元处理后，该信号被误差麦克风4’再次采集，并通过耳机端的反馈触点C3’，反馈到耳机端的ANC单元，实现自适应调整，从而完成主动降噪训练。

采用上述主动降噪训练系统及装置，在耳机端处，需要设置三个触点(C1’、C2’、C3’)，其中两个触点(C1’、C2’)用于充电，第三个触点，也就是反馈触点C3’用于主动降噪的训练反馈。

然而，先前的非主动降噪TWS蓝牙耳机，其产品结构、模具结构、电路结构，采用的都是两个触点(C1’、C2’)的结构方式，若在蓝牙耳机的产品结构和模具结构增加多一个触点，会使原来的TWS蓝牙耳机重新开模，从而提高了TWS蓝牙耳机的生产成本。

因此，如何在减少开模成本的情况下，实现对TWS耳机进行主动降噪训练成为亟待解决的技术问题。

此外，ANC单元的工作电压一般为1.2V，而误差麦克风反馈的信号可能会超过1.2V，甚至达到5V或超过5V的高压，由此，可能会损坏ANC单元，因此，如何对反馈信号进行限制高压，保护ANC单元成为亟待解决的第二技术问题。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种真无线耳机及其主动降噪训练电路、芯片、系统，以在减少开模成本的情况下，实现对TWS耳机进行主动降噪训练。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种用于真无线耳机的主动降噪训练电路，

真无线耳机包括第一充电触点、第二充电触点、参考麦克风、ANC单元和扬声器；其中，在充电状态下，第一充电触点和第二充电触点用于向真无线耳机提供充电电源；ANC单元用于对参考麦克风采集到的噪声进行降噪处理；ANC单元通过接收扬声器的反馈信号进行训练，主动降噪训练电路包括：状态切换模块，连接在第二充电触点和ANC单元之间；状态切换模块用于响应第一控制信号在训练状态和非训练状态之间进行切换，在训练状态下，状态切换模块以限制高压的方式导通第二充电触点和ANC单元，以使反馈信号通过第二充电触点以不超过预设安全阈值的方式提供给ANC单元；在充电状态下，状态切换模块切换至非训练状态，以断开第二充电触点和ANC单元之间的通路。

可选地，状态切换模块包括：第一切换单元和第二切换单元，第一控制信号包括第一切换信号和第二切换信号；第一切换单元和第二切换单元串联，第一切换单元的输入端连接至第二充电触点，第二切换单元的输出端连接至ANC单元；第一切换单元、第二切换单元分别响应于第一切换信号的有效电平、第二切换信号的有效电平导通第二充电触点至ANC单元的通路，以切换至训练状态；第一切换单元还用于限制第二充电触点流向ANC单元的电压。

可选地，第一切换单元包括：第一晶体管，其第一极为第一切换单元的输入端，连接至第二充电触点；第二极为第一切换单元的输出端，连接至第二切换单元的输入端；控制极用于接收第一切换信号；第一晶体管响应于第一切换信号的有效电平导通第一晶体管的第一极和第二极。第一晶体管为工作在0-3V电压域的晶体管，第一切换信号的有效电平为3V的电压，第一晶体管的控制极为栅极，第二极为源极，使第一晶体管的控制极和第二极之间形成栅源电压差。

可选地，第二切换单元包括：第三晶体管和第四晶体管，其中：第三晶体管的第一极为第二切换单元的输入端，连接至第一切换单元的输出端；第四晶体管的第二极为第二切换单元的输出端，连接至ANC单元；第三晶体管的第二极与第四晶体管的第一极相连；第三晶体管的控制极和第四晶体管的控制极用于接收第二切换信号；第三晶体管和第四晶体管响应于第二切换信号的有效电平导通第二切换单元的输入端和输出端。

可选地，还包括：下拉模块，连接在状态切换模块和地之间；下拉模块用于响应第二控制信号在下拉状态和非下拉状态之间进行切换，本实施例中，当处于训练状态时，下拉模块切换至非下拉状态；当处于非训练状态时，下拉模块切换至下拉状态。本实施例中，在下拉状态下，下拉模块导通状态切换模块与地之间的通路，以将状态切换模块中的干扰信号下拉至地；在非下拉状态下，下拉模块切断状态切换模块与地之间的通路；下拉模块的输入端连接至第三晶体管和第四晶体管的连接节点，输出端连接至地；第二切换信号与第二控制信号反向。

可选地，下拉模块包括：第二晶体管，其第一极为下拉模块的输入端，第二极为下拉模块的输出端，控制极用于接收第二控制信号；第二晶体管响应于第二控制信号的有效电平导通第二晶体管的第一极和第二极。

可选地，还包括：运放模块，运放模块输入端连接至状态切换模块的输出端，运放模块的输出端连接至ANC单元的输入端；在训练状态下，运放模块用于将反馈信号放大后传输给ANC单元。

可选地，运放模块的输出端与ANC单元之间设有第一开关元件，运放模块的输出端与第一开关元件之间设有第一引出线路，运放模块的输入端与状态切换模块之间设有第二引出线路；在训练状态下，第一开关元件导通；在非训练状态下，第一开关元件断开。

根据第二方面，本发明实施例公开了一种用于真无线耳机的芯片，包括：上述第一方面任意公开的主动降噪训练电路。

根据第三方面，本发明实施例公开了一种真无线耳机，包括外接触点、参考麦克风、ANC单元和扬声器；其中，外接触点仅包括第一充电触点和第二充电触点，在充电状态下，第一充电触点和第二充电触点用于向真无线耳机提供充电电源；ANC单元用于对参考麦克风采集到的噪声进行降噪处理；还包括：上述第一方面任意公开的主动降噪训练电路，或者上述第二方面任意公开的芯片。

根据第四方面，本发明实施例公开了一种主动降噪训练系统，包括：上述第二方面任意公开的真无线耳机；训练装置，与真无线耳机通过第二充电触点可分离连接，训练装置用于采集真无线耳机中扬声器的信号得到反馈信号，并通过第二充电触点传输给真无线耳机。

依据本发明实施例公开的及一种真无线耳机及其主动降噪训练电路、芯片、系统，状态切换模块连接在第二充电触点和ANC单元之间；状态切换模块用于响应第一控制信号在训练状态和非训练状态之间进行切换，在训练状态下，状态切换模块导通第二充电触点和ANC单元，以使反馈信号通过第二充电触点提供给ANC单元；从而使得ANC单元能够复用第二充电触点接收反馈信号，无需单独配置传输反馈信号的触点；本发明实施例公开的方案，在减少开模成本的情况下，实现对TWS耳机进行主动降噪训练。

此外，由于状态切换模块以限制高压的方式导通第二充电触点和ANC单元，使低压的反馈信号通过状态切换模块提供给ANC单元，从而能够对ANC单元进行保护，防止高压流向ANC单元，避免因反馈信号的电压过高而损坏ANC单元。

作为可选的方案，在非训练状态下，下拉模块将干扰信号下拉至地，从而，使得在非训练状态下，干扰信号不会传输到ANC单元，避免了误操作，也就是，不影响第二充电触点的其它功能。

作为可选的方案，状态切换模块包括：第一切换单元和第二切换单元，第一控制信号包括第一切换信号和第二切换信号；第一切换单元、第二切换单元分别响应于第一切换信号的有效电平、第二切换信号的有效电平导通第二充电触点至ANC单元的通路，以切换至训练状态。由此，可以使得状态切换模块能够被两路切换信号进行切换控制，也就是，状态切换模块需要在第一切换信号、第二切换信号同时满足有效电平的条件下，才导通第二充电触点至ANC单元的通路，以切换至训练状态，从而能够避免误操作，并且，通过两个切换信号的控制，使得状态切换模块具有多种通路状态的可能，丰富了状态切换模块电路结构实现的功能。

作为可选的方案，第二切换信号与第二控制信号(ENB)反向，从而能够确保在训练状态下，状态切换模块导通第二充电触点和ANC单元时，下拉模块处于关闭状态；在非训练状态下，下拉模块处于导通状态时，状态切换模块切断第二充电触点和ANC单元的通路，从而保证了训练状态和非训练状态的工作稳定性。

作为可选的方案，主动降噪训练电路与真无线耳机的其它功能模块复用运放模块，从而减小了真无线耳机的元器件数量，一方面，可以减少元器件成本，另一方面，可以提高电路的可靠性；并且，由于元器件数量的减少，可以使得真无线耳机的电路结构更为紧凑，有利于实现真无线耳机的小型化。

本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明实施例进行描述。图中：

图1为本申请提出的一种单耳机常规训练结构示意图；

图2为本实施例公开的一种用于真无线耳机的模拟信号主动降噪训练电路的原理框图；

图3为本实施例公开的一种主动降噪训练电路结构示意图；

图4为本实施例公开的一种用于真无线耳机的数字信号主动降噪训练电路的原理框图。

具体实施方式

为了在减少开模成本的情况下，实现对TWS耳机进行主动降噪训练，本实施例公开了一种用于真无线耳机的主动降噪训练电路，请参考图2，为本实施例公开的一种用于真无线耳机的模拟信号主动降噪训练电路的原理框图，真无线耳机包括第一充电触点C1、第二充电触点C2、参考麦克风1、ANC单元2和扬声器3，其中：

在充电状态下，第一充电触点C1和第二充电触点C2用于向真无线耳机提供充电电源，具体地，第一充电触点C1和第二充电触点C2是真无线耳机中已有的触点，该两个触点在与充电盒对应的触点接触后，可以接收充电盒提供的充电电源。本实施例中，第一充电触点C1为接地触点，第二充电触点C2为电源触点。

ANC单元2用于对参考麦克风1采集到的噪声进行降噪处理。在具体实施例中，参考麦克风1采集外部的环境噪声，经由ANC单元2进行反相处理后，可以对外部的环境噪声进行降噪处理。本实施例中，所称外部的环境噪声是指，用户在所处环境中能够直接感知的环境声音，例如地铁运行时的声音，再如菜市场中嘈杂的环境声音。

在具体实施例中，在真无线耳机出厂前，ANC单元2通过接收扬声器3的反馈信号进行训练，以使得ANC单元2在出厂后能够达到最佳的降噪性能。请参考图2，本实施例公开的主动降噪训练电路包括：状态切换模块5，可选地，还可以包括下拉模块6，其中：

状态切换模块5连接在第二充电触点C2和ANC单元2之间；状态切换模块5用于响应第一控制信号在训练状态和非训练状态之间进行切换，在训练状态下，状态切换模块5以限制高压的方式导通第二充电触点C2和ANC单元2，以使反馈信号通过第二充电触点C2以不超过预设安全阈值的方式提供给ANC单元2。本实施例中，所称高压为相对概念，高压可以是例如5V或超过5V的电压。预设安全阈值是指ANC单元2的安全工作电压阈值，当超过该预设安全阈值时，则可以认为是高压。具体地，当需要对ANC单元2进行训练时，状态切换模块5响应第一控制信号的相关信号，导通第二充电触点C2和ANC单元2，在此状态下，误差麦克风4从扬声器3采集到的反馈信号可以依次通过第二充电触点C2、状态切换模块5到达ANC单元2，从而可以向ANC单元2提供反馈信号，也就是，使反馈信号通过第二充电触点C2提供给ANC单元2；当ANC单元2完成训练后，状态切换模块5响应第一控制信号的另一信号，关断第二充电触点C2和ANC单元2之间的通路，在此状态下，第二充电触点C2无法通过状态切换模块5到达ANC单元2，此时，第二充电触点C2可以恢复到充电状态。具体地，请参见下文描述。

下拉模块6连接在状态切换模块5和地之间。下拉模块6用于响应第二控制信号ENB在下拉状态和非下拉状态之间进行切换，在下拉状态下，下拉模块6导通状态切换模块5与地之间的通路，以将状态切换模块5中的干扰信号下拉至地。在非下拉状态下，下拉模块6切断状态切换模块与地之间的通路。在具体实施例中，当ANC单元2完成训练后，下拉模块6用于响应第二控制信号ENB的相关电平将状态切换模块5中的部分电路导通至地，使得状态切换模块5中的信号下拉至地，从而确保干扰信号不会流入当ANC单元2。需要说明的是，当需要对ANC单元2进行训练时，下拉模块6响应第二控制信号ENB的另一电平关闭下拉通道，使得第二充电触点C2的信号能够顺利当ANC单元2。

需要说明的是，在具体实施过程中，当处于非训练状态，需要使第二充电触点C2恢复充电功能时，可以通过状态切换模块5，或者状态切换模块5和其它模块的配合，来改变第二充电触点C2的连接状态，使得第二充电触点C2连接至电源管理模块，以对电池进行充电。作为示例，可以将第二充电触点C2旁路至电源管理模块，使得经第二充电触点C2输出的充电电源绕过状态切换模块5，流向电源管理模块。

在具体实施例中，请参考图2和图3，其中，图3为本实施例公开的一种主动降噪训练电路结构示意图，状态切换模块5包括：第一切换单元51和第二切换单元52，第一控制信号包括第一切换信号EN’和第二切换信号EN。

第一切换单元51和第二切换单元52串联，第一切换单元51的输入端连接至第二充电触点C2，第二切换单元52的输出端连接至ANC单元2。第一切换单元51、第二切换单元52分别响应于第一切换信号EN’的有效电平、第二切换信号EN的有效电平导通第二充电触点C2至ANC单元2的通路，以切换至训练状态。本实施例中，所称第一切换信号EN’的有效电平、第二切换信号EN的有效电平可以是高电平，在其它实施例中，第一切换信号EN’的有效电平、第二切换信号EN的有效电平也可以是低电平。在优选的实施例中，第一切换信号EN’的有效电平为高电平，第一切换单元51还用于限制第二充电触点C2流向ANC单元2的电压，具体地，可以通过第一切换单元51的工作电压域来限制第二充电触点C2流向ANC单元2的电压，具体地，请参见下文描述。

在具体实施例中，请参考图3，第一切换单元51包括：第一晶体管G1，第一晶体管G1的第一极(例如漏极)为第一切换单元51的输入端，连接至第二充电触点C2；第一晶体管G1的第二极(例如源极)为第一切换单元51的输出端，连接至第二切换单元52的输入端；第一晶体管G1的控制极(例如栅极)用于接收第一切换信号EN’。第一晶体管G1响应于第一切换信号EN’的有效电平导通第一晶体管G1的第一极和第二极。需要说明的是，在具体实施过程中，第一切换信号EN’的有效电平与第一晶体管G1的器件类型，当第一晶体管G1为高电平导通时，第一切换信号EN’的有效电平为高电平；反之，当第一晶体管G1为低电平导通时，则第一切换信号EN’的有效电平为低电平。需要说明的是，在其它实施例中，第一晶体管G1也可以是其它类型的三极管，本实施例中并不限制晶体管的具体类型。需要说明的是，在下文出现的其它晶体管，如无特别说明，也不限制晶体管的具体类型；具体的有效电平可以根据实际经验来确定。

为了限制高压，本实施例中，第一晶体管G1为工作在0-3V电压域的晶体管，第一切换信号EN’的有效电平为3V的电压，第一晶体管G1的控制极为栅极，第二极为源极，使第一晶体管G1的控制极和第二极之间形成栅源电压差。本实施例中，由于第一晶体管G1的工作电压域为0-3V，且控制极和第二极之间形成栅源电压差(例如0.6V)，因此，在第一晶体管G1导通的情况下，其第二极输出的电压会被减小到小于3V。在优选的实施例中，可以选择合适的第一晶体管G1的晶体管类型，使得第一晶体管G1能够抗高压，并且，源极输出3V左右的电压。

请参考图3，第二切换单元52包括,第三晶体管G3和第四晶体管G4，其中：

第三晶体管G3的第一极(例如漏极)为第二切换单元52的输入端，连接至第一切换单元51的输出端。具体地，对于第一切换单元51包括第一晶体管G1的实施例中，第一晶体管G1的第二极为第一切换单元51的输出端，此时，第三晶体管G3的第一极(例如漏极)连接至第一晶体管G1的第二极。第四晶体管G4的第二极(例如源极)为第二切换单元52的输出端，连接至ANC单元2；第三晶体管G3的第二极(例如源极)与第四晶体管G4的第一极(例如漏极)相连；第三晶体管G3的控制极(例如栅极)和第四晶体管G4的控制极(例如栅极)用于接收第二切换信号EN；第三晶体管G3和第四晶体管G4响应于第二切换信号EN的有效电平导通第二切换单元52的输入端和输出端。具体地，当第二切换信号EN的有效电平(例如高电平)到来时，第三晶体管G3和第四晶体管G4导通，此时，经由第一切换单元51输出的信号可以通过第三晶体管G3和第四晶体管G4流入ANC单元2。

请参考图3，下拉模块6的输入端连接至第三晶体管G3和第四晶体管G4的连接节点，输出端连接至地。在图3所示的实施例中，第三晶体管G3的第二极和第四晶体管G4的第一极连接，因此，下拉模块6的输入端分别连接至第三晶体管G3的第二极和第四晶体管G4的第一极。本实施例中，第二切换信号EN与第二控制信号ENB反向；也就是，当第二切换信号EN为有效电平(例如高电平)时，第二切换单元52工作在训练状态下，此时，第二控制信号ENB为低电平，下拉模块6被关断；反之，当第二切换信号EN为例如低电平时，第二切换单元52工作在非训练状态下，此时，第二控制信号ENB为高电平，下拉模块6被导通，导通的下拉模块6可以将第一切换单元51输出的信号下拉至地。

在具体实施例中，下拉模块6包括：第二晶体管G2，第二晶体管G2的第一极(例如漏极)为下拉模块6的输入端，第二极(例如源极)为下拉模块6的输出端，控制极(例如栅极)用于接收第二控制信号ENB；第二晶体管G2响应于第二控制信号ENB的有效电平导通第二晶体管G2的第一极(例如漏极)和第二极(例如源极)。

在可选的实施例中，请参考图3，该主动降噪训练电路还包括：运放模块7，运放模块7的输入端连接至状态切换模块5的输出端，运放模块7的输出端连接至ANC单元2的输入端。图3所示的实施例中，运放模块7的输入端连接至第四晶体管G4的第二极(例如源极)；运放模块7的参考端用于接收参考信号VCM。本实施例中，在训练状态下，运放模块7将反馈信号放大后传输给ANC单元2。

为了减少元器件成本，在可选的实施例中，主动降噪训练电路与真无线耳机的其它功能模块复用运放模块7。

在可选的实施例中，运放模块7的输出端与ANC单元2之间设有第一开关元件，运放模块7的输出端与第一开关元件之间设有第一引出线路，运放模块7的输入端与状态切换模块5之间设有第二引出线路。在训练状态下，第一开关元件导通，使得运放模块7用作ANC单元2的运放功能；在非训练状态下，第一开关元件断开，使得运放模块7用作其它功能模块的运放功能。由此，可以实现主动降噪训练电路与真无线耳机的其它功能模块复用运放模块7。

具体地，在训练状态下，第一切换单元51和第二切换单元52导通，下拉模块6关闭，此时，运放模块7将第二充电触点C2输出的反馈信号放大后输入给ANC单元2；在非训练状态下，下拉模块6将状态切换模块5中的干扰信号下拉至地，运放模块7用于向其它功能模块传输信号。具体地，以有效电平为高电平为例，可以分为以下三种情况：

当第一切换信号EN’为高电平时，第二切换信号EN为高电平，第二控制信号ENB为低电平，来自训练装置麦克风的信号经过运放模块7处理，达到ANC单元2。

当第一切换信号EN’为高电平时，第二切换信号EN信号为低电平0，第二控制信号ENB为高电平，来自训练装置麦克风的信号被第二晶体管G2下拉至地，此时运放功能被其他功能模块使用。具体地，运放模块7的输入端和输出端分别通过其他切换开关单元连接至其他功能模块，当第一切换信号EN’为高电平时，第二切换信号EN信号为低电平0，第二控制信号ENB为高电平时，其他切换开关单元分别将其他功能模块连通至运放模块7，此时，运放模块7接收其它功能模块输入的信号，并输出给其他功能模块，以实现其他功能模块的运放功能。

当第一切换信号EN’为低电平时，运放模块7彻底关闭。作为示例，第二充电触点C2通过其它通路连接至电源管理模块，当第一切换信号EN’为低电平时，运放模块7彻底关闭，在此种情况下，可以将第二充电触点C2旁路至电源管理模块，使得经第二充电触点C2输出的充电电源绕过状态切换模块5，流向电源管理模块。

需要说明的是，在具体实施过程中，各麦克风可以是模拟信号的麦克风，也可以是数字信号的麦克风，请参考图4，为本实施例公开的一种用于真无线耳机的数字信号主动降噪训练电路的原理框图，相对于图2所示的原理框图，本实施例公开的主动降噪训练电路还包括时钟发生装置。

本实施例还公开了一种用于真无线耳机的芯片，包括：上述任意实施例公开的主动降噪训练电路。

本实施例还公开了一种真无线耳机，包括外接触点、参考麦克风1、ANC单元2和扬声器3；其中，外接触点仅包括第一充电触点C1和第二充电触点C2，在充电状态下，第一充电触点C1和第二充电触点C2用于向真无线耳机提供充电电源；ANC单元2用于对参考麦克风1采集到的噪声进行降噪处理；包括：上述任意实施例公开的主动降噪训练电路或者上述任意实施例公开的芯片。

本实施例还公开了一种主动降噪训练系统，包括：

上述任意实施例公开的真无线耳机以及训练装置，训练装置与真无线耳机通过第二充电触点C2可分离连接，训练装置用于采集真无线耳机中扬声器3的信号得到反馈信号，并通过第二充电触点C2传输给真无线耳机。

依据本发明实施例公开的及一种真无线耳机及其主动降噪训练电路、芯片、系统，状态切换模块连接在第二充电触点和ANC单元之间；状态切换模块用于响应第一控制信号在训练状态和非训练状态之间进行切换，在训练状态下，状态切换模块导通第二充电触点和ANC单元，以使反馈信号通过第二充电触点提供给ANC单元；从而使得ANC单元能够复用第二充电触点接收反馈信号，无需单独配置传输反馈信号的触点；本发明实施例公开的方案，在减少开模成本的情况下，实现对TWS耳机进行主动降噪训练。

此外，由于状态切换模块以限制高压的方式导通第二充电触点和ANC单元，使反馈信号通过状态切换模块以不超过预设安全阈值的方式提供给ANC单元，从而能够对ANC单元进行保护，防止高压流向ANC单元，避免因反馈信号的电压过高而损坏ANC单元。

作为可选的方案，在非训练状态下，下拉模块将干扰信号下拉至地，从而，使得在非训练状态下，干扰信号不会传输到ANC单元，避免了误操作，也就是，不影响第二充电触点的其它功能。

作为可选的实施例，状态切换模块包括：第一切换单元和第二切换单元，第一控制信号包括第一切换信号和第二切换信号；第一切换单元、第二切换单元分别响应于第一切换信号的有效电平、第二切换信号的有效电平导通第二充电触点至ANC单元的通路，以切换至训练状态。由此，可以使得状态切换模块能够被两路切换信号进行切换控制，也就是，状态切换模块需要在第一切换信号、第二切换信号同时满足有效电平的条件下，才导通第二充电触点至ANC单元的通路，以切换至训练状态，从而能够避免误操作，并且，通过两个切换信号的控制，使得状态切换模块具有多种通路状态的可能，丰富了状态切换模块电路结构实现的功能。

作为可选的实施例，第二切换信号与第二控制信号(ENB)反向，从而能够确保在训练状态下，状态切换模块导通第二充电触点和ANC单元时，下拉模块处于关闭状态；在非训练状态下，下拉模块处于导通状态时，状态切换模块切断第二充电触点和ANC单元的通路，从而保证了训练状态和非训练状态的工作稳定性。

作为可选的实施例，主动降噪训练电路与真无线耳机的其它功能模块复用运放模块，从而减小了真无线耳机的元器件数量，一方面，可以减少元器件成本，另一方面，可以提高电路的可靠性；并且，由于元器件数量的减少，可以使得真无线耳机的电路结构更为紧凑，有利于实现真无线耳机的小型化。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种用于真无线耳机的主动降噪训练电路，所述真无线耳机包括第一充电触点(C1)、第二充电触点(C2)、参考麦克风(1)、ANC单元(2)和扬声器(3)；其中，在充电状态下，所述第一充电触点(C1)和第二充电触点(C2)用于向所述真无线耳机提供充电电源；所述ANC单元(2)用于对所述参考麦克风(1)采集到的噪声进行降噪处理；其特征在于：

所述ANC单元(2)通过接收所述扬声器(3)的反馈信号进行训练，所述主动降噪训练电路包括：

状态切换模块(5)，连接在所述第二充电触点(C2)和所述ANC单元(2)之间；所述状态切换模块(5)用于响应第一控制信号在训练状态和非训练状态之间进行切换，在所述训练状态下，所述状态切换模块(5)以限制高压的方式导通所述第二充电触点(C2)和所述ANC单元(2)，以使所述反馈信号通过所述第二充电触点(C2)以不超过预设安全阈值的方式提供给所述ANC单元(2)；

在充电状态下，所述状态切换模块(5)切换至所述非训练状态，以断开所述第二充电触点(C2)和所述ANC单元(2)之间的通路。

2.如权利要求1所述的主动降噪训练电路，其特征在于，所述状态切换模块(5)包括：第一切换单元(51)和第二切换单元(52)，所述第一控制信号包括第一切换信号(EN’)和第二切换信号(EN)；

所述第一切换单元(51)和所述第二切换单元(52)串联，所述第一切换单元(51)的输入端连接至所述第二充电触点(C2)，所述第二切换单元(52)的输出端连接至所述ANC单元(2)；

所述第一切换单元(51)、所述第二切换单元(52)分别响应于所述第一切换信号(EN’)的有效电平、所述第二切换信号(EN)的有效电平导通所述第二充电触点(C2)至所述ANC单元(2)的通路，以切换至所述训练状态；所述第一切换单元(51)还用于限制所述第二充电触点(C2)流向所述ANC单元(2)的电压。

3.如权利要求2所述的主动降噪训练电路，其特征在于，所述第一切换单元(51)包括：

第一晶体管(G1)，其第一极为所述第一切换单元(51)的输入端，连接至所述第二充电触点(C2)；第二极为所述第一切换单元(51)的输出端，连接至所述第二切换单元(52)的输入端；控制极用于接收所述第一切换信号(EN’)；

所述第一晶体管(G1)响应于所述第一切换信号(EN’)的有效电平导通所述第一晶体管(G1)的第一极和第二极；

所述第一晶体管(G1)为工作在0-3V电压域的晶体管，所述第一切换信号(EN’)的有效电平为3V的电压，所述第一晶体管(G1)的控制极为栅极，第二极为源极，使所述第一晶体管(G1)的控制极和第二极之间形成栅源电压差。

4.如权利要求2所述的主动降噪训练电路，其特征在于，所述第二切换单元(52)包括：第三晶体管(G3)和第四晶体管(G4)，其中：

所述第三晶体管(G3)的第一极为所述第二切换单元(52)的输入端，连接至所述第一切换单元(51)的输出端；

所述第四晶体管(G4)的第二极为所述第二切换单元(52)的输出端，连接至所述ANC单元(2)；

所述第三晶体管(G3)的第二极与所述第四晶体管(G4)的第一极相连；

所述第三晶体管(G3)的控制极和所述第四晶体管(G4)的控制极用于接收所述第二切换信号(EN)；

所述第三晶体管(G3)和所述第四晶体管(G4)响应于所述第二切换信号(EN)的有效电平导通所述第二切换单元(52)的输入端和输出端。

5.如权利要求4所述的主动降噪训练电路，其特征在于，还包括：

下拉模块(6)，连接在所述状态切换模块(5)和地之间；所述下拉模块(6)用于响应第二控制信号(ENB)在下拉状态和非下拉状态之间进行切换，在所述下拉状态下，所述下拉模块(6)导通所述状态切换模块(5)与地之间的通路，以将所述状态切换模块(5)中的干扰信号下拉至地；在所述非下拉状态下，所述下拉模块(6)切断所述状态切换模块与地之间的通路；

所述下拉模块(6)的输入端连接至所述第三晶体管(G3)和所述第四晶体管(G4)的连接节点，输出端连接至地；

所述第二切换信号(EN)与所述第二控制信号(ENB)反向。

6.如权利要求5所述的主动降噪训练电路，其特征在于，所述下拉模块(6)包括：

第二晶体管(G2)，其第一极为所述下拉模块(6)的输入端，第二极为所述下拉模块(6)的输出端，控制极用于接收所述第二控制信号(ENB)；

所述第二晶体管(G2)响应于所述第二控制信号(ENB)的有效电平导通所述第二晶体管(G2)的第一极和第二极。

7.如权利要求1-6任意一项所述的主动降噪训练电路，其特征在于，还包括：

运放模块(7)，所述运放模块(7)的输入端连接至所述状态切换模块(5)的输出端，所述运放模块(7)的输出端连接至所述ANC单元(2)的输入端；

在所述训练状态下，所述运放模块(7)用于将所述反馈信号放大后传输给所述ANC单元(2)。

8.如权利要求1-7任意一项所述的主动降噪训练电路，其特征在于，所述运放模块(7)的输出端与所述ANC单元(2)之间设有第一开关元件，所述运放模块(7)的输出端与所述第一开关元件之间设有第一引出线路，所述运放模块(7)的输入端与所述状态切换模块(5)之间设有第二引出线路；在所述训练状态下，所述第一开关元件导通；在所述非训练状态下，所述第一开关元件断开。

9.一种用于真无线耳机的芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-9任意一项所述的主动降噪训练电路。

10.一种真无线耳机，包括外接触点、参考麦克风(1)、ANC单元(2)和扬声器(3)；其中，所述外接触点仅包括第一充电触点(C1)和第二充电触点(C2)，在充电状态下，所述第一充电触点(C1)和第二充电触点(C2)用于向所述真无线耳机提供充电电源；所述ANC单元(2)用于对所述参考麦克风(1)采集到的噪声进行降噪处理；其特征在于，还包括如权利要求1-9任意一项所述的主动降噪训练电路或者如权利要求10所述的芯片。

11.一种主动降噪训练系统，其特征在于，包括：

如权利要求11所述的真无线耳机；

训练装置，与所述真无线耳机通过第二充电触点(C2)可分离连接，所述训练装置用于采集所述真无线耳机中扬声器(3)的信号得到反馈信号，并通过所述第二充电触点(C2)传输给所述真无线耳机。

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