CN208940176U - 一种耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳机。该耳机包括：左声道扬声器和左声道传输线路，右声道扬声器和右声道传输线路，以及：左声道减法器和右声道减法器，左声道减法器连接在左声道扬声器和左声道传输线路之间，同时获取右声道信号，将右声道信号产生的串扰信号从左声道信号中消除，右声道减法器连接在右声道扬声器和右声道传输线路之间，同时获取左声道信号，将左声道信号产生的串扰信号从右声道信号中消除。通过在耳机中增设左声道减法器和右声道减法器，可分别消除左、右声道内因另一声道干扰而产生的串扰信号，以提高左、右声道信号的准确度，保持原始音频的重放效果，还原声场分布，给收听者以良好的空间感。

Description

一种耳机

技术领域

本实用新型涉及耳机技术领域，特别涉及一种耳机。

背景技术

如今，双声道耳机非常常见，因为左右声道信号不同，因而具有构件立体音场的效果，深受消费者喜爱。

然而，常见的双声道耳机中，由于音频线、电路设计限制或电子元件的特性影响，左、右通道的信号会不可避免的引入信号串扰，即立体声播放设备左通道输出信号中含有或多或少的右通道信号，右通道亦然(原始立体声音频文件为还原实际录音环境的声场分布，左、右通道信号会存在必要的差异，这些差异是还原声场的关键因素)。因此，左、右通道的这种串扰会减小左、右通道的信号原本的差异及频谱构成，一则影响原始音频信号的重放效果，影响消费者主观听感，二则影响声场的重塑，影响收听者对空间感的感知。

实用新型内容

鉴于现有技术耳机左、右声道信号串扰的问题，提出了本实用新型的一种耳机，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种耳机，包括：左声道扬声器和左声道传输线路，以及右声道扬声器和右声道传输线路，左声道传输线路传输的信号为左声道信号，右声道传输线路传输的信号为右声道信号，该耳机还包括：

左声道减法器和右声道减法器，左声道减法器连接在左声道扬声器和左声道传输线路之间，同时获取右声道信号，以将右声道信号产生的串扰信号从左声道信号中消除，右声道减法器连接在右声道扬声器和右声道传输线路之间，同时获取左声道信号，以将左声道信号产生的串扰信号从右声道信号中消除。

可选地，左声道减法器和/或右声道减法器基于运算放大器制成，还包括匹配的电阻和电容。

可选地，左声道传输线路和右声道传输线路均包括音频线，音频线设有屏蔽层。

可选地，左声道传输线路和右声道传输线路还包括：滤波降噪电路。

可选地，耳机为无线耳机，还包括：无线接收器和音频解码器，音频解码器将无线接收器接收的数字信号转换为模拟信号，并发送给左声道传输线路和右声道传输线路。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

通过在耳机的左、右声道中分别设计增加左声道减法器和右声道减法器，从而分别消除左、右声道内因另一声道干扰而产生的串扰信号，以提高左、右声道信号的准确度，保持原始音频的重放效果，还原声场分布，给收听者以良好的空间感。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种具有串扰消除功能的耳机的局部组成示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的一种耳机通过左、右声道减法器消除串扰的原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实用新型的技术构思是：通过在耳机的左、右声道中分别设计增加左声道减法器和右声道减法器，从而分别消除左、右声道内因另一声道干扰而产生的串扰信号，以提高左、右声道信号的准确度，保持原始音频的重放效果，还原声场分布，给收听者以良好的空间感受。

图1为本实用新型一个实施例提供的一种具有串扰消除功能的耳机的局部组成示意图，参考图1所示，该耳机为双声道耳机，包括：左声道扬声器和为左声道扬声器提供音频信号的左声道传输线路，以及右声道扬声器和为右声道扬声器提供音频信号的右声道传输线路。其中，左声道传输线路传输的信号为左声道信号，可理解地，该左声道信号相比原始左声道信号，还掺杂了串扰信号，同样地，右声道传输线路传输的信号为右声道信号，也掺杂有串扰信号。

耳机还包括：左声道减法器和右声道减法器。左声道减法器连接在左声道扬声器和左声道传输线路之间，左声道减法器同时获取右声道信号，以将右声道信号产生的串扰信号从左声道信号中消除。右声道减法器连接在右声道扬声器和右声道传输线路之间，同时获取左声道信号，以将左声道信号产生的串扰信号从右声道信号中消除。

通过上述结构，在本申请的耳机中，增设的左、右声道减法器在传递本声道音频信号的同时，还分别获取另一声道传输线路内的音频信号，从而据此将其产生的串扰信号删除，以维持本声道内音频信号的准确度，以保证原始音乐信号的纯净听感，并保证听觉心理学上的空间感。

图2示出了图1所示耳机消除串扰的原理，参考图2所示：

耳机实际工作时，纯净的左、右声道SL、SR分别从左声道传输线路(1)和右声道传输线路(2)输入。音频信号的传输过程中存在串扰作用(3)，包括：音频线材质影响，导致左、右声道信号的屏蔽效果有差异会引入串扰信号；以及音频传输线路穿过经过电子电路时，由于电感电容元件的存在和布板设计问题和电路设计缺陷等问题引入的串扰作用。因此，经过(3)所示的串扰作用后，音频信号分别由SL和SR变为SL+S2和SR+S1(S2和S1为串扰信号)。

以G1表示右声道传输线路(1)受到串扰作用的传递函数，以G2表示左声道传输线路(2)受到串扰作用的传递函数(2)(其中，传递函数G1和G2由传输线路的结构确定，传输线路定型后传递函数即确定，可通过测量获取)。

参考图2所示，根据传递函数G1制作右声道减法器(7)，根据传递函数G2制作左声道减法器(6)，并增设到耳机中。则耳机实际工作时，右声道减法器(7)和左声道减法器(6)分别抵消对应的串扰左右，从而，左声道传输线路(1)经过左声道减法器(6)实际输出到左声道扬声器(8)的信号，以及右声道传输线路(2)经过右声道减法器(7)实际输出到右声道扬声器(9)的信号，均消除了其中夹杂的串扰信号。至此，耳机左右声道的串扰信号得以消除，耳机扬声器实际播放的信号保持与播放器输出的原始音频文件相同，保证了用户听感。

在本实施例中，左声道减法器和/或右声道减法器基于运算放大器制成，还包括匹配的电阻和电容。当然，也可基于其他电子元器件构成左、右声道减法器，只要能够符合串扰信号的特征，消除对应的串扰信号即可，在此不再赘述。

此外，在本申请的一些实施例中，为了进一步降低左、右声道串扰问题，提高声音还原度，保证音乐的空间感，本申请的左声道传输线路音频线和右声道传输线路均音频线中，还设有屏蔽层，以进一步降低左、右声道传输线路的串扰问题。

在本申请的一些实施例中，除串扰消除功能外，耳机还具有滤波降噪功能，以保证音乐质量，提高使用者的听觉感受。具体地，在耳机的左声道传输线路和右声道传输线路中，还设有滤波降噪电路，通过该滤波降噪电路，来滤除其他干扰和噪声。在声道传输线路内的滤波降噪电路，实现模拟音频信号的滤波降噪。

在本申请的一些实施例中，该耳机可以为普通的有线耳机，或者，该耳机也可以为使用更加方便的无线耳机。当本申请的耳机为无线耳机时，还包括：无线接收器和音频解码器，音频解码器将无线接收器接收的数字信号转换为模拟信号，并发送给左声道传输线路和右声道传输线路，在此基础上，在音频解码器之前，还可设计数字去噪电路，以滤除无线接收过程引入的干扰信号。

为了更清楚地介绍本申请耳机的工作原理，结合图2原理图说明如下：

由于左、右声道之间的串扰传递函数G1和G2是由耳机的结构决定的，因此，传递函数G1和G2的获取过程并不需要运用的特殊的算法，只需要采集输入音频信号和对应的串扰信号即可。下面描述了一种获取传递函数的过程：

在耳机的传输线路定型后，分别将测试信号S输入到耳机的左声道传输线路和右声道传输线路，并分别对应采集右声道传输线路和左声道传输线路内产生的串扰信号，根据采集的串扰信号分别获取右声道串扰传递函数G1和左声道串扰传递函数G2。

具体地，分先后两次，首先测定右声道串扰传递函数G1，将测试信号S单独输入到耳机的左声道传输线路，并在原右声道扬声器的输入端采集产生的串扰信号，因为理想状态下，未经输入的右声道传输线路内不应该有响应，因此该响应S1即为串扰信号，从而得到右声道传输线路的串扰传递函数同理，测得左声道传输线路的串扰传递函数

根据右声道传输线路的串扰传递函数G1设计右声道减法器(7)，并将制成的右声道减法器(7)连接在右声道传输线路(2)和右声道扬声器(9)之间。以基于运算放大器的减法器为例，通过调整减法器内比例电阻的比值，来调整比例消除串扰信号。同理，根据左声道传输线路的串扰传递函数G2设计左声道减法器(6)，将制成的左声道减法器(6)连接在左声道传输线路(1)和左声道扬声器(8)之间。

制成的耳机工作原理参考图2所示，由于加入了左声道减法器(6)，则实际输出到左声道扬声器(8)的信号为：Out L＝(SL+S2)-G2*(SR+S1)≈SL，同理，由于增加了右声道减法器(7)，实际输出到右声道扬声器(9)的信号为：Out R＝(SR+S1)-G1*(SL+S2)≈SR，至此，耳机左右声道的串扰信号得以消除，耳机扬声器实际播放的信号保持与播放器输出的原始音频文件相同，保证了用户听感。

综上所述，通过本申请公开的上述耳机，可以很好地消除双声道耳机内左右声道串扰的问题，从而保证原始音乐信号的纯净度，提高收听者的听感和听觉心理上的空间感，提高用户体验。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种耳机，包括：左声道扬声器和左声道传输线路，以及右声道扬声器和右声道传输线路，所述左声道传输线路传输的信号为左声道信号，所述右声道传输线路传输的信号为右声道信号，其特征在于，所述耳机还包括：

左声道减法器和右声道减法器，所述左声道减法器连接在左声道扬声器和左声道传输线路之间，同时获取所述右声道信号，以将右声道信号产生的串扰信号从所述左声道信号中消除，所述右声道减法器连接在右声道扬声器和右声道传输线路之间，同时获取所述左声道信号，以将左声道信号产生的串扰信号从所述右声道信号中消除。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述左声道减法器和/或所述右声道减法器基于运算放大器制成，还包括匹配的电阻和电容。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述左声道传输线路和所述右声道传输线路均包括音频线，所述音频线设有屏蔽层。

4.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述左声道传输线路和所述右声道传输线路还包括：滤波降噪电路。

5.根据权利要求1-4任一项所述的耳机，其特征在于，所述耳机为无线耳机，还包括：无线接收器和音频解码器，所述音频解码器将所述无线接收器接收的数字信号转换为模拟信号，并发送给所述左声道传输线路和所述右声道传输线路。