CN208316971U - 耳机和通讯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种耳机和通讯系统。该耳机包括壳体，所述壳体上设置有麦克风和听筒，所述壳体内设置有降噪模块，所述降噪模块的输入端与所述麦克风电连接，所述降噪模块的输出端与所述听筒电连接，所述降噪模块用于获取所述麦克风采集的噪声信号，以及根据所述噪声信号生成并输出降噪声波。这样，本实用新型通过设置降噪模块，在使用过程中，能够通过降噪模块首先采集外部噪声，并进一步根据所采集的噪声生成降噪声波，能够实现降低外部噪声，从而提高对环境中某些声音的辨识度。

Description

耳机和通讯系统

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，具体涉及一种耳机和通讯系统。

背景技术

耳机是一种通过有线或无线与其他设备相连以获取音频信号并输出声音的设备。然而在嘈杂环境下，周围的噪声会对耳机的使用造成一定的干扰，现有降噪耳机的降噪原理主要是通过过滤外部噪声实现的，这种方式只能提高在耳机中播放的声音的清晰度，所以现有的耳机无法提高对耳机周边环境中有用声音的辨识程度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种耳机和通讯系统，以解决现有的耳机无法提高对耳机周边环境中有用声音的辨识程度的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种耳机，包括壳体，所述壳体上设置有麦克风和听筒，所述壳体内设置有降噪模块，所述降噪模块的输入端与所述麦克风电连接，所述降噪模块的输出端与所述听筒电连接，所述降噪模块用于获取所述麦克风采集的噪声信号，以及根据所述噪声信号生成并输出降噪声波。

可选的，所述降噪模块包括依次连接的运算处理单元、数据存储单元和降噪扬声器，所述运算处理单元的输入端与所述麦克风相连，所述运算处理单元用于根据所述麦克风采集的噪声信号生成降噪声波信号，所述数据存储单元用于存储所述运算处理单元生成的降噪声波信号，所述降噪扬声器用于根据所述降噪声波信号生成并输出降噪声波。

可选的，所述耳机还包括降噪按键，所述降噪按键与所述降噪模块电连接，所述降噪按键用于控制所述降噪模块获取所述麦克风采集的噪声信号以及控制所述降噪模块生成并输出降噪声波。

可选的，所述耳机还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块包括控制单元、滤波单元和射频单元，所述控制单元通过所述滤波单元与所述射频单元相连。

可选的，所述耳机还包括电源模块，所述电源模块与所述降噪模块电连接，所述电源模块包括蓄电池和充电组件，所述充电组件包括有线充电接口、无线充电接收器和光伏充电器中的一种或多种。

可选的，所述光伏充电器包括太阳能电池板，所述太阳能电池板可折叠的设置于所述壳体的外侧。

可选的，还包括显示模块和显示组件，所述显示组件通过所述显示模块与所述电源模块电连接，所述显示组件用于显示所述电源模块的电量。

可选的，还包括感应开关，所述感应开关与所述听筒设置于所述壳体的同侧，所述感应开关用于开启或关闭所述耳机。

第二方面，本实用新型提供了一种通讯系统，包括耳机、电子设备和服务器，所述耳机为上述任一项所述的耳机，所述耳机与所述电子设备通讯连接，所述电子设备与所述服务器通讯连接。

可选的，还包括与所述服务器相连的通话记录器。

这样，本实用新型的耳机通过设置降噪模块，在使用过程中，能够通过降噪模块首先采集外部噪声，并进一步根据所采集的噪声生成降噪声波，能够实现降低外部噪声，从而提高耳机对环境中某些声音的辨识度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的耳机的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的耳机的结构图；

图3是图2中耳机的又一视角视图；

图4是本实用新型另一实施例提供的耳机的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的通讯系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种耳机。

如图1、图2和图3所示，在一个实施例中，该耳机包括壳体10、听筒40、麦克风50和降噪模块310。

本实施例中的耳机主要用于消除环境中某些噪声并采集特定的声音。例如，在嘈杂的厂房中，如果两个工作人员面对面交谈的时候，则可能因为噪声干扰导致无法听清对方说话的声音。

本实施例的技术方案中，降噪模块310输入端与麦克风50电连接，降噪模块310的输出端与听筒40电连接。在使用时，降噪模块310用于获取麦克风50采集的噪声信号，以及根据噪声信号生成并输出降噪声波。经过降噪后的声音通过听筒40播放。

本实施例中，降噪声波指的是根据噪声声波计算得出的与噪声声波振幅和波长相同，但是相位相反的声波，这样，降噪声波能和噪声的声波相抵消从而起到降噪的效果。该计算降噪声波的具体算法及过程可以依赖现有技术实现，此处不作进一步描述。

应当理解的是，由于噪声的声源可能存在一定的变化，但是对于一定范围和一定时间内来说，可以近似的认为该区域内发出的噪声是平稳和相对固定的，所以可以以一段时间内采集的噪声近似作为该区域的噪声。

具体使用时，首先利用麦克风50采集环境噪声，例如，可以在嘈杂的厂房中，采集一定时长的机器设备工作噪声。麦克风50能够将采集到的声信号转换为电信号形式的噪声信号，进一步的，降噪模块310根据该噪声信号生成对应的降噪声波。

在需要提高对环境中某一声信号的辨识度的时候，例如两个用户在该厂房中面对面交谈，此时，对于其中一个用户佩戴的耳机来说，另一个用户说话了，那么，该耳机的麦克风50采集到的声音包括环境噪声和对方说话的声音，此时，通过生成并输出降噪声波，能够在一定程度上抵消噪声，这样，相当于弱化了环境的噪声，而对方说话的声音信号被采集和保留下来，该耳机的用户能够通过耳机的听筒40清楚地听到被保留下来的对方说话的声音。

这样，本实用新型实施例通过设置降噪模块310，在使用过程中，能够通过降噪模块310首先采集外部噪声，并进一步根据所采集的噪声生成降噪声波，能够实现降低外部噪声，从而提高对环境中某些声音的辨识度。

在又一个具体实施方式中，该耳机还可以用于辨识安静环境中的特定声音，例如在两人在安静的会议中私下交谈时，为了避免对他人造成干扰，则两人谈话过程中需要控制音量。

这样，为了听清对方的声音，则可以首先采集并记录对方的声音，然后，在谈话过程中，通过上述声音过滤的原理生成过滤其他声音的降噪声波，从而实现定向听取目标对象的声音。

该耳机具有良好的降噪功能，既能够主动消除外界的噪音，又能够增强目标声音，起到助听器的效果。

进一步的，如图4所示，在上述实施例中，为了提高耳机用户对听筒40中声音的辨识度，还可以在听筒40之前设置放大器41，并利用该放大器41对过滤后的声音进行放大，使得耳机用户能够听清听筒40中的声音。

如图1和图4所示，在一个可选的具体实施方式中，降噪模块310包括依次连接的运算处理单元311、数据存储单元312和降噪扬声器313。

其中，运算处理单元311主要的输入端与麦克风50相连，并用于根据麦克风50采集的声音信号计算降噪信号。本实施例中的运算处理单元311可选用单片机等微处理器，例如AT89C系列、AT89S系列单片机等，该运算处理单元311也可以是集成的运算放大电路，本实施例中不对运算处理单元311的具体型号或实现方式做进一步限制。

应当理解的是，麦克风50通常将采集的声信号转换为模拟电信号，如果运算处理单元311为运算放大电路，那么该运算处理单元311是可以直接处理模拟电信号的；如果该运算处理单元311为单片机等微处理器，则还需要将模拟信号转换为数字信号。具体的，如图4所示，可以在麦克风50和运算处理单元311之间增加音频编解码器51来对麦克风50采集的信号进行处理。

本实施例中的数据存储单元312用于存储运算处理单元311计算生成的噪声信号，其具体可以是闪存等具有存储功能的元件。运算处理单元311计算生成的降噪信号被存储在该数据存储单元312中。

降噪扬声器313与数据存储单元312相连，在数据存储单元312中存储的降噪信号被调用时，通过该降噪扬声器313播放降噪声波，从而起到过滤环境噪声的效果。

该降噪扬声器313优选使用高保真扬声器(High-Fidelity，Hi-Fi扬声器)，能够进一步提高噪声过滤效果。

此外，该数据存储单元312还可以记录下外界噪音强度和用户调节得到的音量的对应关系，当麦克风50再次采集到相同或相近强度的噪音时，可以通过运算处理单元311控制输出音量为之前记录的音量，有助于简化用户的操作过程。

在一个具体实施方式中，耳机上还设置有控制按键20，控制按键20至少包括降噪按键，降噪按键与降噪模块310电连接，降噪按键用于控制降噪模块310获取麦克风50采集的噪声信号以及控制降噪模块310生成并输出降噪声波。

本实施例中，降噪按键用于触发降噪模块310的降噪功能，例如，可以是第一次按下降噪按键时，录制环境噪声，第二次按下降噪按键时，输出降噪声波以过滤环境噪声；还可以是长按的时候录制环境噪声，再次按下时，输出降噪声波以过滤环境噪声；还可以设置多个降噪按键，例如设置两个，按下其中一个时，录制环境噪声，按下另一个的时候，输出降噪声波以过滤环境噪声。本实施例中对降噪按键的具体设置和控制模式不作进一步限定，只要能够通过该降噪按键实现噪声过滤操作即可。

进一步的，如图4所示，在一个具体实施方式中，该耳机还包括蓝牙模块330，蓝牙模块330包括控制单元331、滤波单元332和射频单元333，控制单元331通过滤波单元332与射频单元333相连。

其中，射频单元333主要用于接收和发射蓝牙信号，滤波单元332则用于过滤射频单元333接收到的蓝牙信号中的杂波，而控制单元331则用于控制蓝牙功能的通断等。本实施例中通过设置蓝牙模块330，使该耳机可以作为普通蓝牙耳机使用，在特定情况下，则可以实现噪声过滤功能，丰富了耳机的使用场景和功能。

如图4所示，为了维持耳机的正常使用中所需的电能，该耳机还包括电源模块340，电源模块340与降噪模块310电连接，该电源模块340用于为耳机中的各模块及各元件供电。在一个具体实施方式中，电源模块340包括蓄电池342和充电组件，充电组件包括有线充电接口、无线充电接收器341和光伏充电器343中的一种或多种。

进一步的，如图2所示，光伏充电器343包括太阳能电池板60，太阳能电池板60可折叠的设置于耳机的壳体10上。

本实施例的技术方案中，为耳机提供了多种充电方式，能够提高耳机的续航，更加便于使用。同时，在设置有光伏充电器343或无线充电接收器341的情况下，还能够在不摘下耳机的情况下，方便地对耳机充电，因而不会由于电量不足而影响使用者的使用。

如图2和图4所示，为了显示耳机的剩余电量，在一个具体实施方式中，该耳机还包括显示模块350和显示组件，显示组件通过显示模块350与电源模块340电连接，显示组件用于显示电源模块340的电量。

具体的，显示组件可以为显示屏80或指示灯。使用时，可以在显示屏80上直接以数字或图案的形式显示剩余电量，也可以设置指示灯来表示剩余电量。例如可以以绿色指示灯代表电量充足，以红色指示灯代表电量较少；还可以设置多个指示灯，例如设置5个指示灯，每个指示灯代表20％的剩余电量，有一个指示灯亮起，则代表剩余20％的电量，有3个指示灯亮起则代表剩余60％的电量。

进一步的，在一个具体实施方式中，还设置了感应开关以控制耳机的开启与关闭。该感应开关用于开启或关闭该耳机。具体的，该感应开关可以是红外线感应开关、微波感应开关、压电感应开关、电磁感应开关、电容感应开关中的一种。

以该感应开关为红外线感应开关为例，该红外线感应开关设置于壳体上，且和听筒位于壳体的同侧，这样，在用户佩戴耳机时，由于听筒是朝向用户的耳部，所以该红外线开关也是朝向用户的，例如可能朝向用户的脸部或耳部。此时，与该耳机处于未佩戴状态相比，红外线开关检测到的红外线强度会增强，则可以根据这种红外线的强度变化来控制耳机的开启和关闭。设置其他类型感应开关的原理与红外线感应开关类似，均是通过检测不同的参数或数据来检测耳机是否处于佩戴状态，并在耳机处于佩戴状态时开启耳机，在耳机未处于佩戴状态时，关闭耳机。

如图2和图3所示，壳体10内还设置有控制电路板30，该控制电路板30上集成有各种控制芯片及电器元件，例如该控制电路板30上可以集成有降噪模块310、放大器41、蓝牙模块330、电源模块340等各种功能芯片。实现上述功能的芯片的型号可参考现有技术，此处不作进一步限定。

如图3所示，听筒40和麦克风50分别设置于该耳机的两端，在使用时，听筒40靠近用户的耳朵，而麦克风50则位于靠近用户嘴的一侧，以便采集用户的声音。为了便于固定该耳机，还可以在耳机上设置一个与耳朵形状相适应的弧形的挂钩70，从而能够将该耳机挂在耳朵上。

进一步的，该耳机上还可以设置有其他的控制按键20及功能模块，例如控制音量大小的音量按键，用户可以通过该音量按键来控制耳机听筒40中声音的音量；又如还可以包括控制耳机开启和关闭的开关按键。

在一个具体实施方式中，控制按键20还包括音乐按键，该耳机还包括音乐播放模块360，该音乐按键用于控制音乐播放模块360，该音乐播放模块360可以用于直接存储并播放音频资料，例如通过无线网络、蓝牙或数据线将音频资料存入该音乐播放模块360，也可以通过存储卡等形式提供用于播放的音频文件，此外，还可以与其他电子设备相连，并获取电子设备中音频数据。

在一个具体实施方式中，控制按键20还可以包括接听按键，该耳机还包括接听控制模块370，该接听按键及接听控制模块370用于在通过该蓝牙耳机与手机等移动终端相连并进行语音通话时，控制接听及挂断通话。

进一步的，在一个实施例中，为了便于实现该耳机的各项功能，该耳机的控制电路板30上还设置了主控模块320，该主控模块320与其他各个模块相连，并用于控制实现耳机的控制信号传递、信息的交互等各项功能。

具体实施时，例如可以将降噪按键直接与主控模块320相连，这样，当主控模块320检测到降噪按键被按下时，向降噪模块310发送控制降噪模块310工作的控制信号。

在又一个具体实施方式中，听筒40和放大器41直接与主控模块320相连，来自音乐播放模块360、接听控制模块370等各模块的音频信号通过主控模块320发送至该听筒40，并通过听筒将音频信号转换为声音信号。

该主控模块320所选用的芯片的型号可参考现有技术，此处不作进一步限定。

本实用新型还提供了一种通讯系统。

如图5所示，在一个实施例中，该通讯系统包括耳机501、电子设备502和服务器503，耳机501为上述任一项的耳机501，耳机501与电子设备502通讯连接，电子设备502与服务器503通讯连接。

本实施例中的电子设备502可以是包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，在使用时，每一耳机501与一台电子设备502通信相连，例如可以通过蓝牙通信连接。在使用过程中，通过在电子设备502上选择通话对象或通话群组，通话具体可以通过安装在电子设备502上的软件实现，这样能够实现与不同的用户进行点对点或集群通话。使用该通讯系统，能够实现族群通话，且操作简单，通过设置和选择，即可实现点对点的声音的传输。

可选的，还包括与服务器503相连的通话记录器，该通话记录器可以记录每一个耳机501用户的发言，这样，用户后续可以通过访问服务器503来获取记录的发言内容，能够避免错过重要消息。其中，发言以音频形式保存在服务器，还可以将发言内容转换为文本形式，并保存在服务器。这样，该通讯系统还能实现录音功能，便于记录声音，提高了使用的便利性。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，包括壳体，所述壳体上设置有麦克风和听筒，所述壳体内设置有降噪模块，所述降噪模块的输入端与所述麦克风电连接，所述降噪模块的输出端与所述听筒电连接，所述降噪模块用于获取所述麦克风采集的噪声信号，以及根据所述噪声信号生成并输出降噪声波。

2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述降噪模块包括依次连接的运算处理单元、数据存储单元和降噪扬声器，所述运算处理单元的输入端与所述麦克风相连，所述运算处理单元用于根据所述麦克风采集的噪声信号生成降噪声波信号，所述数据存储单元用于存储所述运算处理单元生成的降噪声波信号，所述降噪扬声器用于根据所述降噪声波信号生成并输出降噪声波。

3.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括降噪按键，所述降噪按键与所述降噪模块电连接，所述降噪按键用于控制所述降噪模块获取所述麦克风采集的噪声信号以及控制所述降噪模块生成并输出降噪声波。

4.如权利要求1至3中任一项所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块包括控制单元、滤波单元和射频单元，所述控制单元通过所述滤波单元与所述射频单元相连。

5.如权利要求1至3中任一项所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括电源模块，所述电源模块与所述降噪模块电连接，所述电源模块包括蓄电池和充电组件，所述充电组件包括有线充电接口、无线充电接收器和光伏充电器中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述光伏充电器包括太阳能电池板，所述太阳能电池板可折叠的设置于所述壳体的外侧。

7.如权利要求5所述的耳机，其特征在于，还包括显示模块和显示组件，所述显示组件通过所述显示模块与所述电源模块电连接，所述显示组件用于显示所述电源模块的电量。

8.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括感应开关，所述感应开关与所述听筒设置于所述壳体的同侧，所述感应开关用于开启或关闭所述耳机。

9.一种通讯系统，其特征在于，包括耳机、电子设备和服务器，所述耳机为权利要求1至8中任一项所述的耳机，所述耳机与所述电子设备通讯连接，所述电子设备与所述服务器通讯连接。

10.如权利要求9所述的通讯系统，其特征在于，还包括与所述服务器相连的通话记录器。