CN205793165U - 基于dsp的耳机主动噪声控制系统 - Google Patents

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林培煜
钟君柳
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Abstract

本实用新型涉及基于DSP的耳机主动噪声控制系统，包括DSP处理器、音频编解码芯片、预处理放大器、自适应增益控制器、放大器及扬声器，其中DSP处理器与音频编解码芯片连接，输入信号经一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片，噪声信号经另一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片；音频编解码芯片、放大器及扬声器依次连接。本实用新型采用DSP处理模块进行数据的处理，能检测周围的环境声音，自动调整ANC参数以自适应消除外部噪声。

Description

基于DSP的耳机主动噪声控制系统
技术领域
本实用新型涉及耳机噪声处理技术，具体为基于DSP的耳机主动噪声控制系统。
背景技术
如今市面上销售的基于主动噪声控制技术耳机产品，即Active noise control(ANC)耳机产品主要靠“硬核”方案来实现。所谓“硬核”方案就是采用SOC系统，该SOC芯片集合了主动降噪DSP模块、扬声器驱动模块、单声道或者多声道蓝牙无线通信模块，应用者只需要按照芯片的应用手册对外围电路进行配置，并设计相应的原理图和PCB，制作相应的电路板模块进行调试即可。虽然上述的“硬核”方案具有实现相对简单、价格相对低廉等优势，但对于ANC自适应处理或者对于部分用户追求高音质的需求仍无法满足。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供基于DSP的耳机主动噪声控制系统，该系统采用DSP处理模块进行数据的处理，能检测周围的环境声音，自动调整ANC参数以自适应消除外部噪声。
本实用新型采用如下技术方案来实现：基于DSP的耳机主动噪声控制系统，包括DSP处理器、音频编解码芯片、预处理放大器、自适应增益控制器、放大器及扬声器，其中DSP处理器与音频编解码芯片连接，输入信号经一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片，噪声信号经另一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片；音频编解码芯片、放大器及扬声器依次连接。
所述音频编解码芯片设有模拟数字转换器。
所述音频编解码芯片设有数字模拟转换器。
所述耳机主动噪声控制系统还包括存储器，所述DSP处理器与存储器连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点及有益效果：
1、本实用新型采用TI公司的DSP处理器TMS320C5535和音频编解码芯片Tlv320aic3256，并使用SAMSUNG公司NAND FLASH-K9F4G08U0D-SCB0作为存储器，能根据周围的环境，通过DSP处理模块进行自适应处理。在DSP音频处理技术上，采用了压缩、自适应和双闭环的技术手段进行ANC参数调整，达到自适应消除外部噪声的目的。
2、本实用新型大幅度减少了CPU的外围器件，并且音频编解码芯片Tlv320aic3256自带高信噪比、高分辨率的模拟数字转换器(Analog-to-digitalconverter，即ADC)和数字模拟转换器(Digital-to-Analog converter，即DAC)，整个电路的印制电路板(Printed Circuit Board，即PCB)体积小、处理噪声的性噪比高，能够满足用户追求高品质音色的要求。
3、本实用新型可以广泛运用于民用的ANC耳机领域，同时也能扩展到其他领域。如在智能家居降噪控制的应用，在用户玻璃窗上的增加主动噪音消声器，将有望完美地解决住户饱受噪音骚扰的问题。还可以用于医学方面，如用于胎儿心率的检测，屏蔽母体脏器的活动(如心跳)、检测设备的噪声；海洋探测，声呐技术等。
4、本实用新型能够实时监控外部环境声音，计算并能自适应抵消外部环境的干扰噪声，为用户提供高品质的音色。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了更加清楚地描述本实用新型，以下结合具体的实施例和附图，对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
参见图1，本实用新型包括DSP处理器、音频编解码芯片、预处理放大器、自适应增益控制器、放大器及扬声器，其中DSP处理器与音频编解码芯片连接，输入信号经一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片，噪声信号经另一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片；DSP处理器根据输入信号和噪声信号拟合生成用于抵消噪声信号的抵消波，最后声音信号经放大器、扬声器后输出。
本实用新型采用TI公司的DSP处理器TMS320C5535为处理核心，以音频编解码芯片Tlv320aic3256为音频模数变换处理通道，并使用SAMSUNG公司NAND FLASH-K9F4G08U0D-SCB0作为存储器。音频编解码芯片Tlv320aic3256自带高信噪比、高分辨率的模拟数字转换器(Analog-to-digitalconverter，即ADC)和数字模拟转换器(Digital-to-Analog converter，即DAC)。
本控制系统的工作流程如下：Input Mic输入用户所需要的声音，Error Mic输入的是外部环境声音，可理解为要屏蔽或者消除的声音，即噪声。两路声音通过独立的两路预处理放大器(Pre-Amp)进行处理，再分别输入到两路自适应的增益控制器(AGC)，然后输入到音频编解码芯片Tlv320aic3256，并在该芯片里面做ADC及音频压缩等处理，然后分别送入DSP处理器，在DSP处理器内部进行音频信号的拟合，计算并生成与外部噪声幅度一致、相位相反的抵消波，抵消外部噪声，输出纯净声音信号，再通过放大器(Power Amplifier)、扬声器(Canceling Speaker)输出给使用者。同时，DSP生成自适应控制波形，通过DAC去调整自适应的增益控制器(AGC)的参数，形成闭环控制过程。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于DSP的耳机主动噪声控制系统，其特征在于，包括DSP处理器、音频编解码芯片、预处理放大器、自适应增益控制器、放大器及扬声器，其中DSP处理器与音频编解码芯片连接，输入信号经一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片，噪声信号经另一路预处理放大器、自适应增益控制器后输入到音频编解码芯片；音频编解码芯片、放大器及扬声器依次连接。
2.根据权利要求1所述的耳机主动噪声控制系统，其特征在于，所述音频编解码芯片设有模拟数字转换器。
3.根据权利要求1所述的耳机主动噪声控制系统，其特征在于，所述音频编解码芯片设有数字模拟转换器。
4.根据权利要求1所述的耳机主动噪声控制系统，其特征在于，所述耳机主动噪声控制系统还包括存储器，所述DSP处理器与存储器连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106683500A (zh) * 2017-03-09 2017-05-17 雳创（上海）企业发展有限公司 一种胎教机与数据处理方法
CN109036368A (zh) * 2018-10-17 2018-12-18 广州市纳能环保技术开发有限公司 一种主动消除噪音的外放式装置

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