CN114556466A - 噪声生成器 - Google Patents
噪声生成器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114556466A CN114556466A CN201980101497.7A CN201980101497A CN114556466A CN 114556466 A CN114556466 A CN 114556466A CN 201980101497 A CN201980101497 A CN 201980101497A CN 114556466 A CN114556466 A CN 114556466A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- speaker
- microphone
- noise
- coupled
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1083—Reduction of ambient noise
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
- G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1787—General system configurations
- G10K11/17873—General system configurations using a reference signal without an error signal, e.g. pure feedforward
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1787—General system configurations
- G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
- G10K11/17881—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/08—Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
- H04R1/083—Special constructions of mouthpieces
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1008—Earpieces of the supra-aural or circum-aural type
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/10—Applications
- G10K2210/108—Communication systems, e.g. where useful sound is kept and noise is cancelled
- G10K2210/1081—Earphones, e.g. for telephones, ear protectors or headsets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/10—Details of earpieces, attachments therefor, earphones or monophonic headphones covered by H04R1/10 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/107—Monophonic and stereophonic headphones with microphone for two-way hands free communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2460/01—Hearing devices using active noise cancellation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Headphones And Earphones (AREA)
Abstract
示例音频系统包括架臂、麦克风、噪声生成器、扬声器和输入/输出电路。噪声生成器电耦合至麦克风,并生成与麦克风生成的输入信号相对应的逆音频信号。扬声器电耦合至噪声生成器,并基于逆音频信号生成声波。扬声器与麦克风位于架臂的同一端。
Description
背景技术
便携式电子计算设备允许从任何提供网络访问的位置进行电话会议。远程电话会议与会者可使用带麦克风的耳机捕捉与会者的语音供其他与会者听到,并使用听筒产生来自其他与会者的要由远程与会者听到的会话。
附图说明
图1和图2是描绘示例音频系统的框图。
图3是用户佩戴的示例音频系统的前视图。
图4是图3的示例音频系统的俯视图。
图5是图3的示例音频系统的侧视图。
图6是用户佩戴的示例音频系统的前视图。
具体实施方式
在以下描述和图中,描述了音频装置、音频系统和/或提供音频的方法的一些示例实现。音频装置可以是音频设备,例如耳机。本文使用的耳机表示与用户头部的一部分接触的任何音频系统。例如,耳机可以是具有覆盖用户耳朵和/或与用户耳朵接触的左右听筒的头戴耳机。在另一个示例中,耳机可以具有单个听筒和附接到单个听筒外壳的麦克风架。
耳机通常在办公室电话会话或使用由计算机设备托管的会议服务期间使用。虽然便携式电子设备允许从各种位置进行电话会议,但这些位置可能包括会分散注意力的量的背景噪声,并可能允许其他人潜在地无意中听到会话。在用户无法将自己与他人完全隔离的位置,可能期望对某些会话保密。
一些音频系统提供噪声控制特征;然而,当噪声源远离噪声分析源时,很难执行分析和补偿噪声。事实上,被捕捉的噪声信号的保真度与在其处捕捉声音的源的距离之间存在关系。对于相对于环境噪声水平来说安静的声音(例如当有人试图低声说话时),这一点可能尤其正确。事实上,例如放置在会议室中间的电子设备的许多噪声控制特征已经试图通过噪声消除来改进声音质量,但是由于难以区分环境噪声声音和目标会话或其他期望强调的声音,在减少环境噪声方面几乎没有成功。
下面描述的各种示例涉及在语音信号源附近放置噪声控制特征。通过在声源附近放置麦克风和在麦克风附近放置扬声器,可以生成声波以减少或扭曲来自源的声音。在电气上,扬声器可以连线到用户讲话的麦克风,并且来自麦克风可以被发送到扬声器的信号将被反转(并且潜在地具有引入信号的白噪声),因此来自用户嘴部的声音例如被来自扬声器的声音减少和/或扭曲。从噪声控制扬声器播放的信号也可以由一对头戴耳机中的噪声消除电路进行处理,以便用户不会通过他们的头戴耳机听到混扰的语音。实际上,作为示例,通过在麦克风源附近放置噪声控制电路(例如,噪声消除电路和/或噪声生成电路),可以通过减少噪声源处的噪声污染来改进源保真度。
图1和图2是描绘示例音频系统100和200的框图。参考图1,示例音频系统100可以包括架臂102、麦克风104、噪声生成器106、扬声器108和输入/输出(I/O)电路110。通常,使扬声器108基于麦克风104接收的输入信号,从噪声生成器106生成的信号生成噪声。
架臂102表示机械支撑部,在其上放置麦克风104和扬声器108。在示例中,架臂102可以是可弯曲但具有支撑性的结构,其具有电线,该电线穿过架臂102朝向麦克风104和扬声器108所在的架臂102的一端。麦克风104和扬声器108可以位于架臂102的同一端或同一部分,并且可以位于它们所在的架臂部分的基本相对侧。例如,这可以允许扬声器在与麦克风104接收的声音基本相同的方向上产生声波。关于图4进一步描绘了这样的示例。
麦克风104例如在直接定位于用户嘴部前方的位置耦合至架臂102。麦克风104表示基于由电路的音频传感器捕捉的音频输入(例如,声波)生成输入信号的电路。例如,麦克风104可以是将声音转换为电信号的换能器。
扬声器108可与麦克风104和噪声生成器106电耦合。扬声器108表示基于音频输入生成输出信号的电路。例如,扬声器108可以是将电音频信号转换为相应声音的电声换能器,或者是将电音频信号转换为相应振动的机电换能器。扬声器108在被激活时,基于音频信号(例如相对于语音输入信号的逆音频信号)生成声波。如本文所讨论的,声波可包括通过空气或另一介质行进的声音波,例如使用骨传导扬声器在颅骨上生成的振动。
扬声器108可以与麦克风104位于架臂102的同一端。扬声器108可与麦克风104位于架臂102的基本相同位置。如本文所使用的,基本上是指相对尺寸的10%以内,例如架102长度的10%以内或扬声器投射角度的10%以内。麦克风104可位于架臂102的基本相同区段处,并且扬声器108可位于关于麦克风104的取向的正交位置或者在该正交位置以其他方式取向。扬声器108可以位于与麦克风的距离小于架臂102的长度(例如小于架臂102长度的四分之一)处。扬声器108的机柜相对于架臂102的大小可以较小(例如,小于架臂的长度),并且可以大于麦克风104的外壳大小。在示例中,麦克风104和扬声器108可以一起集成在同一外壳中,使得麦克风104和扬声器108可以物理上彼此位于基本相同的相对位置。例如,扬声器108可与麦克风104物理耦合,以使两个组件彼此维持在距离阈值内(例如,小于1英寸、小于0.25英寸或小于0.5毫米),又例如,以诸如保持音频保真度。对于另一示例,当麦克风的电路和扬声器的电路安装在同一印刷电路板(PCB)上时,扬声器108和麦克风104之间的距离可以等于或小于PCB的尺寸,例如PCB的宽度。再例如,扬声器和麦克风组合可以相对于耳机上的两个听筒扬声器之间的定位而居中定位。通过维持扬声器108和麦克风104的物理位置关系,扬声器108产生的任何音频可以维持与麦克风104接收的声音的源的相对保真度,这是因为扬声器108将尽可能靠近源(例如,扬声器108将与麦克风104一样靠近源)。事实上,例如,当非常靠近(例如,尽可能靠近)声源执行时(或者如果靠近接收声音的人耳执行),可以优化噪声控制操作。
噪声生成器106表示生成与麦克风104生成的输入信号相对应的逆音频信号的电路或电路与可执行指令的组合。如本文所讨论的,信号可以表示捕捉的音频输入信号的一部分,例如从声波生成的音频输入信号。音频信号可以是频率和/或幅度内容变化的任何合适类型的信号。信号可被捕捉一段时间并被分析以识别信号特性,例如频率、幅度等。噪声生成器106可包括电路,该电路识别信号特性的属性并执行反转操作以反转信号属性,从而生成反转信号(或具有反转质量的计数器信号)。例如,噪声生成器106可以生成具有幅度反转的时间延迟信号,使得当时间延迟的逆信号与语音输入基本上同时播放时,语音输入的声波和逆信号的声波可以基本上合并以生成减小的或混扰的声音。
噪声生成器106可以包括电路或者电路和可执行指令的组合,其除了逆音频信号之外还生成噪声音频信号,例如与来自麦克风104的输入信号不同的音频信号。这可以是噪声音频信号,其是来自麦克风的输入音频信号的混扰版本或预定噪声信号,例如不同基音的单音调或多音调的声音、白噪声、动物声音、音乐、预录制的消息、动态生成的消息(例如,使录制的捕捉周期向后播放),等等。扬声器108可以基于噪声生成器106生成的信号生成不同于输入信号和声波的可听声音,其中扬声器108使用噪声生成器106的信号生成的可听声音比麦克风104接收的输入信号的分贝级更大声。
I/O电路110耦合到麦克风104。I/O电路110可以耦合到扬声器108和/或噪声生成器106。I/O电路110表示导致通过通信信道发送输入信号(例如,通过通信信道向会议服务发送输入语音信号)的电路或电路和可执行指令的组合。例如,I/O电路110可以压缩与麦克风106接收的语音输入相对应的信号,并通过无线连接将经压缩信号发送到托管视频会议服务的主机设备。示例无线连接可以是使用蓝牙协议的连接。在其他示例中,连接可以是有线的。
参考图2,示例音频系统200通常包括架202和头戴耳机220。图2的架202包括麦克风204、放大器214、噪声生成器206和前扬声器208。图2的头戴耳机220包括I/O电路210、噪声消除电路212、左扬声器226、右扬声器228、左麦克风216和右麦克风218。图2的麦克风204、噪声生成器206、前扬声器208和I/O电路210表示图1的麦克风104、噪声生成器106、扬声器108和I/O电路110的相同组件,并且为简洁起见,未在它们整体上重复它们各自的描述。
第一麦克风204可以包括基于从第一音频源生成的第一输入声波生成第一输入信号的电路。例如,架202的麦克风204可以接收语音波201,并将语音波201转换为输入信号。
放大器214可以调整麦克风204生成的信号的功率。例如,可以使用放大器214将第一输入信号放大到特定分贝级,并且第一输出声波是具有分贝级高于与第一输入声波相关联的分贝级阈值(例如,高于第一输入信号的特定分贝级)的可听声音。放大的信号可由噪声生成器206接收。
噪声生成器206可包括信号分析器电路,以识别与输入信号在一段时间内相关联的声波特性。噪声生成器206分析的捕捉周期可以是均匀的,或可以在每个捕捉周期之间的持续时间方面不同。信号分析器电路可以连续、瞬时和/或在信号的分段部分上分析信号。信号分析器电路可以识别输入信号的分贝级和提出的输出信号的分贝级,并且噪声生成器206可以使输出信号的分贝级大于输入信号的分贝级。
噪声生成器206的信号分析器电路包括使对第一输入信号执行信号分析操作的可执行指令。例如,噪声生成器206可包括信号分析器电路(或可执行指令),以使对语音波201执行信号分析操作,识别与来自用户的词相关联的语音波201的部分,以及在期望取消词的时间段生成与来自用户的词的声音的逆相对应的输出信号。信号分析器电路还可以识别除了逆信号之外要生成什么类型的噪声(如果有的话),以阻碍语音波201的识别。将由噪声生成器206生成的信号提供给前扬声器208,以生成可对应于逆输入信号、附加噪声声音或逆输入信号和附加噪声声音的组合的声学噪声波203。以这种方式,当与噪声波203组合接收时,语音波201可以与源最初生成的听起来不同,例如更安静或混扰。
前扬声器208可在相对于第一麦克风204的架202的相对侧上耦合到架202。前扬声器208可以在与第一音频源相关联的第一输入声波的方向上取向。例如,前扬声器208可以在语音输入波201的正交方向上取向,使得噪声输出波203在与语音输入波201基本相同的方向上投射。又例如,扬声器208可包括旋转机构,以允许扬声器208旋转或以其他方式基本上朝向由识别声源方向的信号分析器电路确定的方向变得倾斜。以这种方式,噪声生成器206可使前扬声器208生成与第一输入声波逆相关的第一输出声波,使得第一输出声波在与第一输入声波的方向基本相同的方向移动。
I/O电路210可以作为头戴耳机220的一部分位于外壳中。I/O电路210耦合到第一麦克风204和噪声消除电路212。I/O电路212可使第二扬声器(例如左扬声器226或右扬声器228)基于经由IO电路210通过通信信道提供的输出信号生成音频(例如,声波)。
噪声消除电路212耦合到第二麦克风和第二扬声器,例如麦克风216和左扬声器226。噪声消除电路212可包括电路或电路与可执行指令的组合,以修改输入信号以减少关于第二麦克风(例如麦克风216)接收的输入和第一输出声波(例如噪声声波203)的可听效果,并使第二扬声器(例如左扬声器226)基于修改后的第二输入信号生成第二输出声波。例如,噪声消除电路可以是经编程以对数字信号执行降噪操作的数字信号处理器。噪声消除电路212可以以类似方式操作左扬声器和麦克风组合以及右扬声器和麦克风组合二者。
噪声消除电路212可以直接电连接到噪声生成器206。作为示例,直接电气连接可以确保或改进声音保真度。噪声消除电路212可以从噪声生成器206接收噪声信号,该噪声信号将声音添加到第一输出声波中,并通过在第二输出声波(例如,从左扬声器226和/或右扬声器228生成的声波)的生成中减少噪声信号的可听效果来执行第二输入信号的修改。
噪声消除电路212可以耦合到第一麦克风204、第二麦克风216和第三麦克风218。噪声消除电路212可以耦合到前扬声器208、左扬声器226和右扬声器228。噪声消除电路212可以包括信号分析器电路,用于执行噪声控制操作,以减少从麦克风204、216和218中的每一个识别的噪声被左扬声器226和/或右扬声器228复制。通过将噪声消除电路212直接连接到前扬声器208,噪声消除电路212可以直接使用用于从前扬声器208生成声音的信号来生成用于左和/或右扬声器226和228的信号,以产生来自前扬声器208的信号被抵消的声音。
本文讨论的一些组件被描述为电路和可执行指令的组合。这种组合可以包括处理器资源和存储器资源,其中存储器资源包括存储在其上的指令(可由处理器资源执行)。当指令集由处理器资源执行时,指令集可操作用于使处理器资源执行系统200的操作。例如,当处理器资源通过获取、解码和执行存储在存储器资源上的指令来实现信号生成时,可以执行关于噪声生成器210描述的功能。驻留在存储器资源上的指令可以包括由处理器资源直接执行的任何指令集(例如机器代码)或间接执行的任何指令集(例如脚本)。
示例处理器资源包括至少一个中央处理器单元(CPU)、基于半导体的微处理器、可编程逻辑器件(PLD)等。示例PLD包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)和可擦除可编程逻辑器件(EPLD)。处理器资源可以包括集成在单个设备中或跨多个设备分布的多个处理元件。处理器资源可以串行、并发或部分并发地处理指令。
存储器资源表示存储系统200利用和/或产生的数据的介质。介质是能够以电子方式存储数据的任何非瞬态介质或非瞬态介质的组合,所述数据例如系统200的模块和/或系统200使用的数据。例如,介质可以是存储介质,其不同于诸如信号之类的瞬态传输介质。介质可以是机器可读的,例如计算机可读的。介质可以是能够包含(即,存储)可执行指令的电子、磁、光或其他物理存储设备。存储器资源可以是诸如只读存储器(ROM)的非易失性存储器资源、诸如随机存取存储器(RAM)的易失性存储器资源、存储设备或其组合。存储器资源的示例形式包括静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器等。存储器资源可以包括集成存储器,例如硬盘驱动器(HD)、固态驱动器(SSD)或光学驱动器。存储器资源可被称为存储程序指令,当由处理器资源执行时,该程序指令使处理器资源实现图2的系统200的功能。存储器资源可以与处理器资源集成在同一设备中,或者它可以是单独的,但对于该设备和处理器资源是可访问的。存储器资源可以跨多个设备分布。
图3是用户佩戴的示例音频系统300的前视图。示例音频系统300通常包括头箍330、听筒326和328、架臂302、麦克风304和扬声器308。图1和图2对架臂102和202、麦克风104和204以及扬声器208、226和228的描述可适用于架臂302和402、麦克风304和404、扬声器308和408以及听筒326、328、426和428的相应组件,并且为了简洁起见,未在它们整体上重复这些描述。
头箍330表示一种形状因子的支撑结构,其能够在用户头部直立时将音频系统300在用户头部上维持就位。例如,头箍可以是弯曲的束带,它越过用户的头顶。在其他示例中,头箍可围绕用户的头部后部。头箍330可具有第一耳端334和第二耳端336,其中耳端334和336支持对用户头部施加压力以维持音频系统就位和/或连接到音频系统的其他元件和/或例如到架臂302的听筒326和328或铰链332。例如,第一扬声器328可以耦合到头箍330的第一耳端334,并且第二扬声器326可以耦合到头箍330的第二耳端336。
架臂302耦合到铰链332,铰链332位于头箍330的第一耳端334处。架臂302是可调节的,使得相对端(例如,与架臂302连接到铰链332的位置相对的端)能够直接定位于用户的嘴部前方,并且基本上相对于听筒326和328的位置居中。如图3所示,第一听筒328可定位在位置A,第二听筒326可定位在位置B,并且麦克风308(和扬声器308)可定位在位置C,位置C基本上位于位置A和B之间水平面的中心。
相对于第一麦克风304,扬声器308面朝外部,并且位于架臂302的相对侧。扬声器308可以在与从用户的嘴部产生的声音基本相同的方向处于外部面对方向,例如从图3中描绘的前视角示出为覆盖用户的嘴部。
在示例中,听筒326和328可以是扩音器,其被放置以生成声波进入用户的耳道。在另一个示例中,听筒326和328可以是骨传导换能器,其位于靠近耳朵的骨骼上,并将声波直接振动到朝向用户耳蜗传导的骨骼中。骨传导扬声器对于从保密电话会议服务产生声波可以是优选的,这是因为骨传导扬声器可以允许通过耳道听到用户周围的环境噪声(例如附近人的声音),以及通过颅骨直接接收来自电话会议服务的音频到耳蜗。
图4是图3的示例音频系统300的俯视图。如图4所示,麦克风304可以在相对于铰链332的相对端耦合到架臂302,并且扬声器308耦合到架臂302的同一相对端。扬声器308相对于麦克风304位于架臂302的同一端的相对侧,使得前扬声器308背对用户的面部,并且麦克风304耦合到前扬声器308的另一侧并面向用户的面部。以这种方式,扬声器308可以背对用户的嘴部,以在与用户的嘴部产生的声音波相同的方向上生成声音。扬声器308相对于左耳支撑部和右耳支撑部居中定位(例如,相对于左听筒和右听筒居中定位),并垂直位于用户耳朵下方,以基本上靠近用户的嘴部放置。
麦克风304基本上放置于从用户嘴部产生的语音声波301的方向上。扬声器308位于架臂302的相对侧,以在与语音声波301基本相同的方向上产生输出声波303。架臂302可以包括耦合到前扬声器308的噪声生成器,以生成输出信号,使前扬声器308生成的声音包括由用户的嘴部产生的声音波的逆波。
图5是图3的示例音频系统300的侧视图。作为示例,铰链332将架臂302耦合到头箍330靠近扬声器328的一端,并允许架臂302将麦克风304和扬声器308旋转到适当的垂直高度,例如最佳捕捉用户语音的垂直高度。麦克风304面朝用户的嘴部,并且位于与用户的嘴部基本相同的垂直高度。扬声器308背对着用户的嘴部,并且位于与用户的嘴部基本相同的垂直高度(和与麦克风304基本相同的垂直高度)。
图6是用户佩戴的示例音频系统400的前视图。示例音频系统400通常包括与示例音频系统400相同的组件,并且为简洁起见,未在它们整体上提供对这些元件的描述。此类组件包括头箍430、听筒426和428、铰链432、架臂402、面向用户的前麦克风404和面向外部的前扬声器408。在对示例音频系统300的讨论中未包括的附加组件包括显示器440、第二架臂442和第二铰链444。
第二架臂442的方式可以与第一架臂402类似。第二架臂442耦合到位于头箍400第二耳端436处的第二铰链444。第二铰链444允许架臂442相对于第二耳端旋转(例如,相对于第二听筒426旋转),并允许架臂442位于对于用户合适的垂直水平面上,例如允许显示器440位于用户眼睛前方。
显示器440在相对于第二铰链444的相对端耦合到第二架臂442。显示器440是能够视觉上呈现内容的电子设备。显示器440可以是用于呈现图像的任何类型的显示技术。示例显示器可包括诸如液晶显示(LCD)面板、有机发光二极管(OLED)面板、微型发光二极管(µLED)或其他显示技术的屏幕。在一些示例中,显示设备还可以包括操作屏幕的电路,例如监视器定标器。
显示器440可以基于耳机400(例如,通过无线连接到耳机400的主机设备)连接到的服务进行操作。例如,显示器440可以呈现与视频会议服务相关联的视觉图像。又例如,显示器440可以呈现与协调麦克风408接收的输入的应用相关联的图像。以这种方式,用户可以具有私人会话,所述私人会话具有通过听筒426和428来自远程人员的音频输入以及通过显示器440来自远程人员的视觉输入二者,其中音频输入和视觉输入二者可以对音频系统400的用户保持私密。
本说明书(包括任何随附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或由此公开的任何方法或过程的所有元素可以以任何组合进行组合,但至少一些此类特征和/或元素相互排斥的组合除外。
如本文所使用的,措辞“包括”、“具有”及其变体与措辞“包含”或其适当变体的含义相同。此外,如本文所使用的,措辞“基于”意指“至少部分基于”。因此,描述为基于某刺激的特征可仅基于该刺激或基于包括该刺激的刺激组合。如本文所使用的,冠词“一个”并不将元素限制为单个元素,并且可以表示多个该元素。此外,权利要求中词语“第一”、“第二”或相关措辞的使用不用于将权利要求元素限制在一种顺序或位置,而仅用于区分单独的权利要求元素。
本描述已参考前述示例进行了示出和描述。应当理解,在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下,可以制作其他形式、细节和示例。
Claims (15)
1.一种音频系统,包括:
架臂;
耦合至架臂的麦克风,麦克风基于音频输入生成输入信号;
电耦合至麦克风的噪声生成器,噪声生成器用于生成与麦克风生成的输入信号相对应的逆音频信号;
电耦合至噪声生成器并且与麦克风位于架臂的同一端的扬声器,扬声器用于基于逆音频信号生成声波;以及
耦合至麦克风的输入/输出(I/O)电路,I/O电路用于通过通信信道发送输入信号。
2.根据权利要求1所述的音频系统,其中:
扬声器相对于左耳支撑部和右耳支撑部居中定位;并且
扬声器相对于麦克风位于架臂同一端的相对侧。
3.根据权利要求1所述的音频系统,其中噪声生成器包括:
放大器;以及
信号分析器,用于识别与输入信号在一段时间内相关联的声波特性。
4.根据权利要求1所述的音频系统,其中:
扬声器用于生成不同于输入信号和声波的可听声音,所述可听声音比输入信号的分贝级更大声。
5.一种装置,包括:
架臂;
耦合至架臂的第一麦克风,第一麦克风用于基于从第一音频源生成的第一输入声波来生成第一输入信号;
相对于第一麦克风在架臂的相对侧耦合至架臂的第一扬声器,第一扬声器可在与第一音频源相关联的第一输入声波的方向上取向;
耦合至第一扬声器的噪声生成器,噪声生成器用于使第一扬声器生成与第一输入声波逆相关的第一输出声波,使得第一输出声波在与第一输入声波的方向基本相同的方向移动;
耦合至第二麦克风和第二扬声器的噪声消除电路,噪声消除电路用于:
修改第二输入信号以减少关于第二麦克风的第三输入和第一输出声波的可听效果;以及
使第二扬声器基于修改后的第二输入信号生成第二输出声波。
6.根据权利要求5所述的装置,其中第一输出声波是可听声音,其具有高于与第一输入声波相关联的分贝级阈值的分贝级,使用放大器放大第一输入信号。
7.根据权利要求5所述的装置,还包括:
耦合至第一麦克风和噪声消除电路的输入/输出(I/O)电路,I/O电路用于使第二扬声器基于经由I/O电路通过通信信道提供的输出信号来生成音频。
8.根据权利要求5所述的装置,其中:
噪声生成器包括可执行指令,以使对第一输入信号执行信号分析操作。
9.根据权利要求5所述的装置,其中:
噪声消除电路直接电连接至噪声生成器;
噪声消除电路从噪声生成器接收噪声信号,所述噪声信号将声音添加到第一输出声波;并且
第二输入信号的修改包括在第二输出声波的生成中减少噪声信号的可听效果。
10.根据权利要求5所述的装置,其中:
噪声消除电路直接电连接前扬声器;
噪声消除电路接收与第一扬声器播放的内容相对应的输出信号;并且
第二输入信号的修改包括在第二输出声波的生成中去除输出信号的可听效果。
11.一种耳机,包括:
具有第一耳端和第二耳端的头箍;
耦合至头箍的第一耳端的第一扬声器和耦合至头箍的第二耳端的第二扬声器;
第一架臂,其耦合至位于头箍的第一耳端的第一铰链;
第一麦克风,其在相对于第一铰链的相对端处耦合至第一架臂;
耦合第一架臂的相对端的第三扬声器,第三扬声器背对用户的嘴部,以在与用户的嘴部产生的声音波基本相同的方向上生成声音;以及
噪声生成器,其耦合至第三扬声器以生成输出信号,来使第三扬声器生成的声音包括由用户的嘴部产生的声音波的逆波。
12.根据权利要求11所述的耳机,其中:
第一架臂是可调节的,使得相对端可直接定位在用户嘴部的前方,并且相对于第一扬声器和第二扬声器的位置基本上居中,第三扬声器面朝外部并且位于第一麦克风的相对侧,使得外部面对方向与从用户的嘴部产生的声音在相同方向。
13.根据权利要求11所述的耳机,其中:
第一扬声器和第二扬声器是骨传导换能器;并且
第三扬声器是电声换能器。
14.根据权利要求11所述的耳机,还包括:
与第一扬声器相关联的第二麦克风;
与第二扬声器相关联的第三麦克风;以及
耦合至第一扬声器和第二扬声器的噪声消除电路,噪声消除电路用于使得来自与第一、第二和第三麦克风相关联的音频输入和来自第三扬声器的音频输出的音频效果减少。
15.根据权利要求11所述的耳机,还包括:
第二架臂,其耦合至位于头箍的第二耳端的第二铰链;以及
在相对于第二铰链的相对端耦合至第二架臂的显示器,显示器用于呈现与协调第一麦克风接收的输入的应用相关联的图像。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2019/052179 WO2021054973A1 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Noise generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114556466A true CN114556466A (zh) | 2022-05-27 |
Family
ID=74883718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980101497.7A Pending CN114556466A (zh) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 噪声生成器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220312106A1 (zh) |
EP (1) | EP4032084A4 (zh) |
CN (1) | CN114556466A (zh) |
WO (1) | WO2021054973A1 (zh) |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5029218A (en) * | 1988-09-30 | 1991-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Noise cancellor |
US5457751A (en) * | 1992-01-15 | 1995-10-10 | Such; Ronald W. | Ergonomic headset |
US5715321A (en) * | 1992-10-29 | 1998-02-03 | Andrea Electronics Coporation | Noise cancellation headset for use with stand or worn on ear |
US5598158A (en) * | 1994-11-02 | 1997-01-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Digital noise shaper circuit |
JPH1020867A (ja) * | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Masanobu Kujirada | 口対向型消音装置 |
US7099821B2 (en) * | 2003-09-12 | 2006-08-29 | Softmax, Inc. | Separation of target acoustic signals in a multi-transducer arrangement |
JP2005250389A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 音声漏洩防止装置およびその方法 |
GB2484473A (en) * | 2010-10-11 | 2012-04-18 | 3M Innovative Properties Co | Headset with ambient sound detecting microphones and bone conduction speakers |
EP2645362A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Apparatus and method for improving the perceived quality of sound reproduction by combining active noise cancellation and perceptual noise compensation |
EP2819429B1 (en) * | 2013-06-28 | 2016-06-22 | GN Netcom A/S | A headset having a microphone |
US9324313B1 (en) * | 2013-10-23 | 2016-04-26 | Google Inc. | Methods and systems for implementing bone conduction-based noise cancellation for air-conducted sound |
JP6389080B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2018-09-12 | Kddi株式会社 | ボイスキャンセリング装置 |
US9978357B2 (en) * | 2016-01-06 | 2018-05-22 | Plantronics, Inc. | Headphones with active noise cancellation adverse effect reduction |
JP6813169B2 (ja) * | 2016-07-29 | 2021-01-13 | イノベーション・ラボラトリ株式会社 | 音声抑制装置 |
US20180310108A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Vocollect, Inc. | Detection of microphone placement |
US11144125B2 (en) * | 2017-12-07 | 2021-10-12 | First-Light Usa, Llc | Hands-free switch system |
US20190346934A1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Light Speed Aviation, Inc. | Headset with adjustable sensor |
US20200344545A1 (en) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | Cisco Technology, Inc. | Audio signal adjustment |
US11348566B1 (en) * | 2019-11-05 | 2022-05-31 | United Services Automobile Association (Usaa) | Voice canceling headset system |
US11523209B1 (en) * | 2021-07-27 | 2022-12-06 | Logitech Europe S.A. | Method and system for headset with wireless auxiliary device |
-
2019
- 2019-09-20 CN CN201980101497.7A patent/CN114556466A/zh active Pending
- 2019-09-20 EP EP19946053.6A patent/EP4032084A4/en active Pending
- 2019-09-20 WO PCT/US2019/052179 patent/WO2021054973A1/en unknown
- 2019-09-20 US US17/615,600 patent/US20220312106A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220312106A1 (en) | 2022-09-29 |
EP4032084A4 (en) | 2023-08-23 |
WO2021054973A1 (en) | 2021-03-25 |
EP4032084A1 (en) | 2022-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210248990A1 (en) | Apparatus, Method and Computer Program for Adjustable Noise Cancellation | |
KR20180095542A (ko) | 결합된 이어컵과 이어버드를 갖춘 헤드폰 | |
JP6419222B2 (ja) | 音質改善のための方法及びヘッドセット | |
JP2018511212A5 (zh) | ||
CN108886645A (zh) | 声音再现装置 | |
US20210104222A1 (en) | Wearable electronic device for emitting a masking signal | |
TW201820890A (zh) | 提供耳道減壓及提高自然音質之耳機及其製作方法 | |
EP3459231B1 (en) | Device for generating audio output | |
JP6668766B2 (ja) | 音声信号処理装置 | |
Tikander et al. | An augmented reality audio headset | |
US20110135117A1 (en) | Enhanced surround sound experience | |
WO2021258545A1 (zh) | 一种挂耳式耳机 | |
US9883140B2 (en) | Using the location of a near-end user in a video stream to adjust audio settings of a far-end system | |
US20230143588A1 (en) | Bone conduction transducers for privacy | |
CN114556466A (zh) | 噪声生成器 | |
JP2023511836A (ja) | ヒアラブル機能を有するワイヤレス型ヘッドセット | |
EP2216975A1 (en) | Telecommunication device | |
CN108419163A (zh) | 耳机和用于耳机的上行链路噪音消除的方法 | |
US20230109374A1 (en) | Crosstalk off ear detection for circumaural headset | |
KR101123867B1 (ko) | 서라운드에 의해 지지되는 압전소자 타입의 골전도 이어폰 | |
JP6764125B2 (ja) | 音響出力装置 | |
WO2018088210A1 (ja) | 情報処理装置および方法、並びにプログラム | |
US20230049385A1 (en) | Adaptive eartip for true wireless stereo headsets | |
US11240620B2 (en) | Methods for making spatial microphone subassemblies, recording system and method for recording left and right ear sounds for use in virtual reality playback | |
WO2021243560A1 (zh) | 集成式听觉系统及控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |