CN206713020U - 一种分离式无线波束形成耳机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及耳机技术领域，特别涉及一种分离式无线波束形成耳机。本实用新型的分离式无线波束形成耳机，在主耳机壳内设有蓝牙控制器、麦克风处理单元和主麦克风，在从耳机壳内设有与麦克风处理单元无线通信的从麦克风，通过主麦克风和从麦克风分别接收耳机外部音频信号，两者接收的音频信号经过麦克风处理单元的波束形成器处理后，可以得到降噪后的降噪音频信号MS，再经过蓝牙控制器传输给移动终端。通过在实现无线通信的两个耳机壳内分别设置主麦克风和从麦克风，克服了在单个耳机中设置多个麦克风的难度，并且获得了高品质的音频音质。
Description
技术领域
本实用新型涉及耳机技术领域，特别涉及一种分离式无线波束形成耳机。
背景技术
为了满足人们的使用需求，现在的无线耳机已经发展的越来越复杂化，功能也不仅限于听音乐和打电话，但针对作为耳机最基本功能的音质和通话质量上的优化却没有同步提升。虽然现在耳机在电路结构上已经实现了独立的立体声发声单元的电连接，左右耳机通过无线通信可以分离使用，但实际上在通话时只是用到其中一个耳机上的麦克风，也只有一个耳机上设有麦克风，麦克风收音方向相对单调，所以对方听到的环境杂音会比较大。目前对于耳机通话音质的提升，可以通过多麦克风波束形成技术来实现，但多个麦克风的信号是通过电线连接到同一个处理主板上的，在无线通信的独立小耳机中，需要在耳机的一边同时安装两个以上的麦克风，这就要求耳壳的空间结构比较大，实际生产中的实现难度大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种通话音质高且空间结构小的分离式无线波束形成耳机。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种分离式无线波束形成耳机，包括主耳机壳和从耳机壳，所述主耳机壳内设有与移动终端通信的蓝牙控制器、连接到所述蓝牙控制器的信号输入端的麦克风处理单元和连接到所述麦克风处理单元的主麦克风，所述主耳机壳和所述从耳机壳通过一近场无线通信单元进行无线通信，所述从耳机壳内设有与所述麦克风处理单元无线通信的从麦克风，所述主麦克风和所述从麦克风接收耳机外部音频信号，分别输出主麦克风信号和从麦克风信号并发送给麦克风处理单元；所述麦克风处理单元包括波束形成器，所述波束形成器接收所述主麦克风信号和所述从麦克风信号，输出降噪音频信号MS给到蓝牙控制器的信号输入端。
其中，所述主耳机壳和所述从耳机壳内分别设有相互进行无线通信的主无线模块和从无线模块，所述从麦克风输出麦克风信号M2S1，经所述从无线模块传输给所述主无线模块，所述主无线模块根据收到的麦克风信号M2S1输出作为从麦克风信号的同步音频信号M2S2给所述波束形成器。
其中，所述主麦克风输出麦克风信号M1S1，所述麦克风处理单元包括连接在所述主麦克风和所述波束形成器之间的延时器D1，所述延时器D1连接有同步控制器，所述同步控制器接收麦克风信号M1S1和同步音频信号M2S2，根据麦克风信号M1S1和同步音频信号M2S2输出延时信号给延时器D1，所述延时器D1根据收到的延时信号延时所述麦克风信号M1S1，输出作为主麦克风信号的同步音频信号M1S2给所述波束形成器。
其中，所述主耳机壳和所述从耳机壳内分别设置有扬声器L1、L2，所述扬声器L1和所述蓝牙控制器的信号输出端连接，所述扬声器L2连接到所述从无线模块。
其中，所述扬声器L1和所述蓝牙控制器的信号输出端之间、所述扬声器L2和所述从无线模块之间分别连接有音频处理单元。
其中，所述蓝牙控制器的信号输出端和连接到扬声器L1的音频处理单元之间连接有延时器D2。
有益效果：本实用新型的分离式无线波束形成耳机，在主耳机壳内设有蓝牙控制器、麦克风处理单元和主麦克风，在从耳机壳内设有与麦克风处理单元无线通信的从麦克风，通过主麦克风和从麦克风分别接收耳机外部音频信号，两者接收的音频信号经过麦克风处理单元的波束形成器处理后，可以得到降噪后的降噪音频信号MS，再经过蓝牙控制器传输给移动终端。通过在实现无线通信的两个耳机壳内分别设置主麦克风和从麦克风，克服了在单个耳机中设置多个麦克风的问题，并且获得了高品质的音频音质。
附图说明
图1是分离式无线波束形成耳机的原理示意框图。
图2是分离式无线波束形成耳机的主耳机工作原理图。
图3是分离式无线波束形成耳机的从耳机工作原理图。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型创造作进一步描述。
如图1~3，本实施例的分离式无线波束形成耳机包括主耳机壳和从耳机壳，主耳机壳内设有与移动终端通信的蓝牙控制器、连接到蓝牙控制器的信号输入端的麦克风处理单元和连接到麦克风处理单元的主麦克风，主耳机壳和从耳机壳内分别设有相互进行无线通信的主无线模块和从无线模块，从耳机壳内部设有与麦克风处理单元无线通信的从麦克风。麦克风处理单元包括波束形成器、连接在主麦克风和波束形成器之间的延时器D1和延时器D1上连接的同步控制器。
主耳机壳和从耳机壳内分别设置有扬声器L1、L2，扬声器L1通过延时器D2、音频处理单元连接到蓝牙控制器的信号输出端，扬声器L2通过音频处理单元连接到从无线模块。耳机正常工作时，与手机连接的左耳机作为主耳机工作在相对主模式下，而右耳机对应工作在相对从模式下。在主模式下的左耳机工作原理如图2所示，将接收到的手机音频信号S1分成两路，其中一路经延时器D2得到音频信号S2，再经过音频处理单元处理后形成音频信号S3推动扬声器L1发声；另一路则进入无线发射电路，通过主无线模块将手机音频信号S1通过无线广播出去。在从模式下的右耳机工作原理如图3所示，通过从无线模块接收到手机音频信号S1，生成的音频信号S4再经过音频处理单元处理后形成音频信号S5推动扬声器L2发声。
主麦克风和从麦克风分别接收耳机外部音频信号，从麦克风输出麦克风信号M2S1，经从无线模块传输给主无线模块，主无线模块根据收到的麦克风信号M2S1输出作为从麦克风信号的同步音频信号M2S2给波束形成器；主麦克风输出麦克风信号M1S1，同步控制器接收麦克风信号M1S1和同步音频信号M2S2，根据麦克风信号M1S1和同步音频信号M2S2的历史样本进行估算进而输出延时信号给延时器D1，延时器D1根据收到的延时信号对麦克风信号M1S1进行延时处理，然后输出作为主麦克风信号的同步音频信号M1S2给波束形成器。波束形成器接收同步的主麦克风信号和从麦克风信号，输出降噪音频信号MS给到蓝牙控制器的信号输入端，然后由蓝牙控制器传输给移动终端。
麦克风处理单元接收主麦克风信号和从麦克风信号形成的双麦克风信号，通过延时器和波束形成器中相应的波束形成算法，得到波束成形器的心型图案响应，这种响应模式下不会衰减双麦克风前方的音频信号，并且完全消除以180°入射到双麦克风的声音，使得麦克风的拾音方向指向正确的发声方向，而其它方向的声音则会被抑制，实现了对人声信号的能量叠加或增强，对噪音信号的能量衰减，从而达到降噪目的，提高通话音质。
左、右耳机通过无线通信可以传输立体音频流，实现立体声效果，在传输麦克风信号时，通过麦克风处理单元的波束形成技术，提升通话音质。由于两个麦克风分别在左右耳机中，在获得高品质通话音质的同时，降低了在单个耳机中的设计难度。
Claims (6)
1.一种分离式无线波束形成耳机，其特征在于，包括主耳机壳和从耳机壳，所述主耳机壳内设有与移动终端通信的蓝牙控制器、连接到所述蓝牙控制器的信号输入端的麦克风处理单元和连接到所述麦克风处理单元的主麦克风，所述主耳机壳和所述从耳机壳通过一近场无线通信单元进行无线通信，所述从耳机壳内设有与所述麦克风处理单元无线通信的从麦克风，所述主麦克风和所述从麦克风接收耳机外部音频信号，分别输出主麦克风信号和从麦克风信号并发送给麦克风处理单元；所述麦克风处理单元包括波束形成器，所述波束形成器接收所述主麦克风信号和所述从麦克风信号，输出降噪音频信号MS给到蓝牙控制器的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的一种分离式无线波束形成耳机，其特征在于，所述主耳机壳和所述从耳机壳内分别设有相互进行无线通信的主无线模块和从无线模块，所述从麦克风输出麦克风信号M2S1，经所述从无线模块传输给所述主无线模块，所述主无线模块根据收到的麦克风信号M2S1输出作为从麦克风信号的同步音频信号M2S2给所述波束形成器。
3.根据权利要求2所述的一种分离式无线波束形成耳机，其特征在于，所述主麦克风输出麦克风信号M1S1，所述麦克风处理单元包括连接在所述主麦克风和所述波束形成器之间的延时器D1，所述延时器D1连接有同步控制器，所述同步控制器接收麦克风信号M1S1和同步音频信号M2S2，根据麦克风信号M1S1和同步音频信号M2S2输出延时信号给延时器D1，所述延时器D1根据收到的延时信号延时所述麦克风信号M1S1，输出作为主麦克风信号的同步音频信号M1S2给所述波束形成器。
4.根据权利要求2所述的一种分离式无线波束形成耳机，其特征在于，所述主耳机壳和所述从耳机壳内分别设置有扬声器L1、L2，所述扬声器L1和所述蓝牙控制器的信号输出端连接，所述扬声器L2连接到所述从无线模块。
5.根据权利要求4所述的一种分离式无线波束形成耳机，其特征在于，所述扬声器L1和所述蓝牙控制器的信号输出端之间、所述扬声器L2和所述从无线模块之间分别连接有音频处理单元。
6.根据权利要求5所述的一种分离式无线波束形成耳机，其特征在于，所述蓝牙控制器的信号输出端和连接到扬声器L1的音频处理单元之间连接有延时器D2。
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