CN205385593U - 耳机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳机结构，包含：微控制器单元、前馈降噪单元、反馈降噪单元及调节单元；前馈降噪单元电性连接于微控制器单元；反馈降噪单元电性连接于微控制器单元及前馈降噪单元；以及调节单元电性连接于微控制器单元，在降噪模式下使用者通过操作调节单元调节前馈降噪单元及反馈降噪单元的增益大小以调节降噪量。

Description

耳机结构

技术领域

本实用新型涉及一种耳机结构，具体地说，是涉及一种实现降噪量可调及兼听/降噪模式自由切换的混合式降噪(HybirdANC)耳机结构。

背景技术

随着目前耳机越来越普及，用户通过耳机能够打电话、听音乐的时间也越来越长，但是用户在使用现有技术耳机的过程中，通常混合式(前馈+反馈)降噪耳机在低频段的主动降噪量在30dB左右，这种耳机的在强噪声环境下能够有效的降低噪声带来的困扰，但是也存在以下的缺点：

1.有些人对主动降噪比较敏感，开启降噪会觉得不舒服，尤其是降噪量大的情况。而且由于目前降噪技术本身的局限性，前馈式降噪通常会给人耳带来不舒适的压力感，在不是很嘈杂的环境下，这种感觉尤其明显；

2.当使用者需要听到周围环境中的一些必要的声音(如汽车鸣笛声、周围人对用户喊话声等)时，降噪量过大会导致这些信息不能听清；关闭降噪又得忍受烦心的噪声。

因此，开发一种克服上述缺陷的耳机结构已成为一项急需解决的问题。

实用新型内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种耳机结构，其特征在于，包含：

微控制器单元；

前馈降噪单元，电性连接于所述微控制器单元；

反馈降噪单元，电性连接于所述微控制器单元及所述前馈降噪单元；以及

调节单元，电性连接于所述微控制器单元，在降噪模式下使用者通过操作调节单元调节前馈降噪单元及反馈降噪单元的增益大小以调节降噪量。

上述的耳机结构，其中，所述前馈降噪单元包含前馈降噪芯片及前馈麦克风，所述前馈麦克风电性连接于所述前馈降噪芯片，所述前馈降噪芯片电性连接于所述微控制器单元及所述反馈降噪单元。

上述的耳机结构，其中，所述反馈降噪单元包含反馈降噪芯片及反馈麦克风，所述反馈麦克风电性连接于所述反馈降噪芯片，所述反馈降噪芯片电性连接于所述微控制器单元及所述前馈降噪芯片。

上述的耳机结构，其中，所述前馈降噪芯片包含前馈麦克风增益模块及前馈降噪电路，所述前馈麦克风增益模块电性连接于所述前馈麦克风及所述前馈降噪电路，所述前馈降噪电路电性连接于所述反馈降噪芯片。

上述的耳机结构，其中，所述反馈降噪芯片包含反馈麦克风增益模块及反馈降噪电路，所述反馈麦克风增益模块电性连接于所述反馈麦克风及所述反馈降噪电路。

上述的耳机结构，其中，所述调节单元包含第一按键及第二按键，所述第一按键通过第一开关电性连接于所述微控制器单元，所述第二按键通过第二开关电性连接于所述微控制器单元，在所述降噪模式下使用者触发所述第一按键或所述第二按键控制所述微控制器单元调节所述前馈麦克风增益模块及所述反馈麦克风增益模块的增益大小。

上述的耳机结构，其中，所述调节单元还包含第三按键，所述第三按键通过第三开关电性连接于所述微控制器单元，触发所述第三按键通过所述微控制器单元切换所述耳机结构的工作模式，即所述降噪模式或兼听模式。

上述的耳机结构，其中，还包含双路开关，所述双路开关的输出端电性连接于所述反馈降噪单元，所述双路开关的两个输入端分别电性连接于所述前馈麦克风增益模块及所述前馈降噪电路，所述微控制器单元电性连接于所述双路开关，所述微控制器单元控制所述双路开关作动在所述降噪模式及所述兼听模式下进行切换。

上述的耳机结构，其中，还包含喇叭，电性连接于所述反馈降噪单元。

上述的耳机结构，其中，所述微控制器单元还包含蓝牙模块，所述蓝牙模块接收云端数据主机或移动设备的APP模块发送的指令信号并传输至所述微控制器单元，所述微控制器单元在兼听模式下根据所述指令信号打开或关闭所述耳机结构的反馈降噪模式。

本实用新型针对于现有技术其功效在于：

1)前馈、反馈降噪量深度可调。用户可根据自己的喜好和实际使用环境的自由选择降噪的深度。

2)自由切换兼听模式和降噪模式；

3)并且用户可以在进入兼听模式时可以选择是否同时适度降噪。

附图说明

图1是本实用新型耳机结构的结构示意图；

图2是本实用新型耳机结构另一实施例的结构示意图。

其中，附图标记：

11：微控制器单元

12：前馈降噪单元

121：前馈降噪芯片

1211：前馈麦克风增益模块

1212：前馈降噪电路

122：前馈麦克风

13：反馈降噪单元

131：反馈降噪芯片

1311：反馈麦克风增益模块

1312：反馈降噪电路

132：反馈麦克风

14：调节单元

141：第一按键

143：第一按键

142：第一按键

15：喇叭

16：双路开关

具体实施方式

兹有关本实用新型的详细内容及技术说明，现以一较佳实施例来作进一步说明，但不应被解释为本实用新型实施的限制。兼听模式：是通过前馈麦克风拾取周围环境的声音，经过一些处理后，送到喇叭重放出来；降噪模式：是通过降噪系统产生与外界噪音幅度相等相位反向的声波，将噪音抵消。

请参照图1，图1是本实用新型耳机结构的结构示意图。如图1所示，本实用新型的耳机结构包含：微控制器单元(MCU)11、前馈降噪单元12、反馈降噪单元13、调节单元14及喇叭15；前馈降噪单元12电性连接于微控制器单元11；反馈降噪单元13电性连接于微控制器单元11及前馈降噪单元12；调节单元14电性连接于微控制器单元11；喇叭15电性连接于反馈降噪单元13；在降噪模式下使用者根据喇叭15输出的声音通过操作调节单元14调节前馈降噪单元12及反馈降噪单元13的增益大小以调节降噪量。

进一步地，前馈降噪单元12包含前馈降噪芯片121及前馈麦克风122，前馈降噪芯片121包含前馈麦克风增益模块1211及前馈降噪电路1212；反馈降噪单元13包含反馈降噪芯片131及反馈麦克风132，反馈降噪芯片(FBANCIC)131包含反馈麦克风增益模块1311及反馈降噪电路1312；前馈降噪芯片(FFANCIC)121及反馈降噪芯片131电性连接于微控制器单元11的I2C口；前馈麦克风122电性连接于前馈麦克风增益模块1211；前馈麦克风增益模块1211电性连接于前馈降噪电路1212及反馈降噪芯片131的前馈、反馈混合脚；前馈降噪电路1212电性连接于反馈降噪芯片131的前馈、反馈混合脚；反馈麦克风增益模块1311性连接于反馈麦克风132及反馈降噪电路1312。

再进一步地，调节单元14包含第一按键141、第二按键142及第三按键143；第一按键141通过第一开关电SW1性连接于微控制器单元11的PIO1口；第二按键142通过第二开关SW2电性连接于微控制器单元11的PIO2口；第三按键143通过第三开关SW3电性连接于微控制器单元11的PIO3口；在降噪模式下使用者触发第一按键141或第二按键142通过控制微控制器单元11调节前馈麦克风增益模块1211及反馈麦克风增益模块1311的增益大小以达到调节降噪量的目的；另使用者还可触发第三按键143控制微控制器单元11切换耳机的工作模式，即降噪模式或兼听模式。

更进一步地，本实用新型的耳机结构还包含双路开关16，双路开关16的输出端电性连接于反馈降噪芯片131的前馈、反馈混合脚；双路开关16的两个输入端SW4及SW5分别电性连接于前馈麦克风增益模块1211及前馈降噪电路1212；微控制器单元11的PIO4口电性连接于双路开关16，微控制器单元11控制双路开关16作动，即在输入端SW4与输入端SW5之间进行切换，当输入端SW5闭合且输入端SW4断开为降噪模式，当输入端SW4闭合且输入端SW5断开为兼听模式。

下面结合图1具体说明本实用新型耳机结构的工作过程，

一、降噪模式及兼听模式切换，使用者触发第三按键143后，对应第三按键143的第三开关SW3闭合后发出低电平信号，微控制器单元11通过PIO3口接收该低电平信号，之后微控制器单元11通过PIO4口控制双路开关16的输入端SW4闭合且输入端SW5断开，从而实现从降噪模式切换至兼听模式；再次触发第三按键143后控制双路开关16的输入端SW4断开且输入端SW5闭合可从兼听模式切换至降噪模式。通过SW2进入监听模式，SW4闭合，SW5断开。前馈麦克风122拾取到周围环境声音信号后，前馈麦克风增益模块1211将声音信号进行适当放大后，通过SW4输出至反馈降噪芯片131的前馈、反馈混合脚，通过喇叭15将前馈麦克风122收到的周围环境的声音信号重放出来以实现兼听功能。

二、在降噪模式下降噪量可调：使用者触发第一按键141或第二按键142后，对应第一按键141和第二按键142的第一开关SW1或第二SW2闭合，发出低电平信号，微控制器单元11通过PIO1口或PIO2口接收该低电平信号，微控制器单元11通过I2C口调节前馈麦克风增益模块1211及反馈麦克风增益模块1311的增益大小以达到调节降噪量的目的。例如，设置触发第一按键141为降噪量增加，第一开关SW1闭合后发出低电平信号，微控制器单元11通过PIO1口接收该低电平信号，微控制器单元11通过I2C口增加前馈麦克风增益模块1211及反馈麦克风增益模块1311的增益；反之减少降噪量过程相同，就不在赘述了。

处于降噪模式时，SW5闭合，SW4断开。前馈麦克风122拾取到周围环境声音后，前馈麦克风增益模块1211将信号做适当放大，经由前馈降噪电路1212及SW5输出到反馈降噪芯片131的前馈、反馈混合脚，再通过喇叭15在耳朵边放出跟与耳朵听到的外界噪声幅度相等相位相反的声音以实现降噪；同时反馈麦克风132拾取到周围环境声音后，经由反馈降噪电路1312连接至喇叭15，通过喇叭15重放出幅度相等相位相反的声音来实现降噪。

请参照图2，图2是本实用新型耳机结构另一实施例的结构示意图。图2示出的耳机结构与图1示出的大致相同，因此相同部分就不再此赘述了，现将不同之处进行说明。如图2所示本实用新型耳机结构中微控制器单元11还包含蓝牙模块，微控制器单元11通过蓝牙模块接收云端数据主机或移动设备的APP模块发送的指令信号后，微控制器单元11在兼听模式下根据指令信号打开或关闭耳机结构的反馈降噪单元，以实现兼听模式下反馈降噪功能的开启或关闭。当开启反馈降噪功能时，反馈麦克风拾取到周围环境声音信号后，反馈麦克风增益模块将声音信号进行适当放大后经由反馈降噪电路输出至喇叭，通过喇叭重放出幅度相等相位相反的声音信号来实现兼听模式下的降噪功能。

上述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种耳机结构，其特征在于，包含：

微控制器单元；

前馈降噪单元，电性连接于所述微控制器单元；

反馈降噪单元，电性连接于所述微控制器单元及所述前馈降噪单元；以及

调节单元，电性连接于所述微控制器单元，在降噪模式下使用者通过操作调节单元调节前馈降噪单元及反馈降噪单元的增益大小以调节降噪量。

2.如权利要求1所述的耳机结构，其特征在于，所述前馈降噪单元包含前馈降噪芯片及前馈麦克风，所述前馈麦克风电性连接于所述前馈降噪芯片，所述前馈降噪芯片电性连接于所述微控制器单元及所述反馈降噪单元。

3.如权利要求2所述的耳机结构，其特征在于，所述反馈降噪单元包含反馈降噪芯片及反馈麦克风，所述反馈麦克风电性连接于所述反馈降噪芯片，所述反馈降噪芯片电性连接于所述微控制器单元及所述前馈降噪芯片。

4.如权利要求3所述的耳机结构，其特征在于，所述前馈降噪芯片包含前馈麦克风增益模块及前馈降噪电路，所述前馈麦克风增益模块电性连接于所述前馈麦克风及所述前馈降噪电路，所述前馈降噪电路电性连接于所述反馈降噪芯片。

5.如权利要求4所述的耳机结构，其特征在于，所述反馈降噪芯片包含反馈麦克风增益模块及反馈降噪电路，所述反馈麦克风增益模块电性连接于所述反馈麦克风及所述反馈降噪电路。

6.如权利要求5所述的耳机结构，其特征在于，所述调节单元包含第一按键及第二按键，所述第一按键通过第一开关电性连接于所述微控制器单元，所述第二按键通过第二开关电性连接于所述微控制器单元，在所述降噪模式下使用者触发所述第一按键或所述第二按键控制所述微控制器单元调节所述前馈麦克风增益模块及所述反馈麦克风增益模块的增益大小。

7.如权利要求1或6所述的耳机结构，其特征在于，所述调节单元还包含第三按键，所述第三按键通过第三开关电性连接于所述微控制器单元，触发所述第三按键通过所述微控制器单元切换所述耳机结构的工作模式，即所述降噪模式或兼听模式。

8.如权利要求7所述的耳机结构，其特征在于，还包含双路开关，所述双路开关的输出端电性连接于所述反馈降噪单元，所述双路开关的两个输入端分别电性连接于所述前馈麦克风增益模块及所述前馈降噪电路，所述微控制器单元电性连接于所述双路开关，所述微控制器单元控制所述双路开关作动在所述降噪模式及所述兼听模式下进行切换。

9.如权利要求1所述的耳机结构，其特征在于，还包含喇叭，电性连接于所述反馈降噪单元。

10.如权利要求1所述的耳机结构，其特征在于，所述微控制器单元还包含蓝牙模块，所述蓝牙模块接收云端数据主机或移动设备的APP模块发送的指令信号并传输至所述微控制器单元，所述微控制器单元在兼听模式下根据所述指令信号打开或关闭所述耳机结构的反馈降噪模式。