CN211744697U - 一种多分频独立处理降噪耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多分频独立处理降噪耳机，该多分频独立处理降噪耳机包括依次安装的后壳、中盖及前盖，后壳与中盖之间形成有至少两个相互隔绝的分频腔体，其中一个分频腔体内设有用于低频相位提取的第一麦克风和第一低通滤波器，一个分频腔体内设有用于高频相位提取的第三麦克风和高通滤波器；前盖与中盖之间还形成有与分频腔体均连通的出音腔室，出音腔室内设有用于对混合信号过滤残留的第四麦克风和第三低通滤波器；中盖后侧还设有输出音频的第一喇叭和第三喇叭，第一喇叭和第三喇叭后端分别置于一个分频腔体中；第一麦克风、第一低通滤波器、第三麦克风、高通滤波器、第四麦克风、第三低通滤波器、第一喇叭和第三喇叭均连接控制器。

Description

一种多分频独立处理降噪耳机

技术领域：

本实用新型涉及耳机产品技术领域，特指一种多分频独立处理降噪耳机。

背景技术：

耳机是一对转换单元，它接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机作为一种听音设备，已被广泛应用于各行各业，它具有廉价、小巧、使用方便和不干扰他人的优点。常见的耳机有头戴式、耳挂式和入耳式等几种类型，品种繁多，外观多样。

目前的耳机一般都会进行降噪处理以提高音质，具体而言，目前的耳机一般都是设置一个腔室安装喇叭，并采用一个麦克风采集噪声，并配合低通滤波器或高通滤波器进行滤除噪声。当采用低通滤波器时，从0～f2频率之间，幅频特性平直，它可以使信号中低于f2的部分几乎不受衰减低通过，IIR算法滤波器可以有效提取并反向处理抵消噪声部分，而高于f2的频率部分受到极大地衰减， IIR算法滤波器就无法提取并对残留的噪声做反向处理。当采用高通滤波器时，其与低通滤波器相反，从频率f1～∞频率，其幅频特性平直。它使信号中高于f1 的频率部分不受衰减地通过，而低于f1的频率部分到将受到极大地衰减，算法滤波器就无法提取噪声源来做反向抵消处理。

也就是说，目前的耳机只能对高频率噪声或低频率噪声进行处理，当过滤掉高频率噪声时，会残留低频率噪声，而当过滤掉低频率噪声时，则会残留高频率噪声，即无法同时去除过滤高频率噪声和低频率噪声，以致输出干净的音乐信号，影响音质，不利于提高市场竞争力。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多分频独立处理降噪耳机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该多分频独立处理降噪耳机包括后壳、设置于该后壳前端的中盖以及安装于该中盖前端的前盖，该后壳与中盖之间形成有至少两个相互隔绝的分频腔体，其中一个分频腔体内设置有用于低频相位提取的第一麦克风和第一低通滤波器，一个分频腔体内设置有用于高频相位提取的第三麦克风和高通滤波器；该前盖与中盖之间还形成有与分频腔体均连通的出音腔室，该出音腔室内设置有用于对混合信号过滤残留的第四麦克风和第三低通滤波器；所述中盖后侧还设置有输出音频的第一喇叭和第三喇叭，该第一喇叭和第三喇叭后端分别置于一个分频腔体中；所述第一麦克风、第一低通滤波器、第三麦克风、高通滤波器、第四麦克风、第三低通滤波器、第一喇叭和第三喇叭均连接控制器。

进一步而言，上述技术方案中，所述分频腔体的数量为三个，分别为低音腔体、中音腔体和高音腔体，所述第一麦克风和第一低通滤波器设置于所述低音腔体内；所述中音腔体内设置有用于中频相位提取的第二麦克风和第二低通滤波器，所述第三麦克风和高通滤波器设置于该高音腔体内；所述中盖后侧还设置有输出音频的第二喇叭，该第二喇叭设置于中音腔体中；该第一喇叭和第三喇叭后端分别置于低音腔体和高音腔体中；所述第二麦克风和第二低通滤波器及第二喇叭均连接控制器。

进一步而言，上述技术方案中，所述后壳外围设置有分别连通所述低音腔体、中音腔体和高音腔体的第一穿孔、第二穿孔、第三穿孔，该第一穿孔、第二穿孔、第三穿孔内分别设置有第一调音网、第二调音网、第三调音网。

进一步而言，上述技术方案中，所述中音腔体和高音腔体的尺寸相同，且均小于该低音腔体的尺寸。

进一步而言，上述技术方案中，所述后壳成型有相互隔绝的低音槽、中音槽和高音槽，该低音槽、中音槽和高音槽分别与中盖对接后形成所述低音腔体、中音腔体和高音腔体，且该低音槽、中音槽和高音槽的底部分别成型有第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽，所述第一麦克风、第二麦克风及第三麦克风分别卡嵌固定于该第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽中。

进一步而言，上述技术方案中，所述中盖后侧还设置有相互隔绝的第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽，该中盖前端向后开设有三组分别贯通所述第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽的第一通孔、第二通孔、第三通孔，所述第一喇叭、第二喇叭和第三喇叭分别设置于该第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽中。

进一步而言，上述技术方案中，所述前盖设置有多个与所述出音腔室连通的出音孔，且该前盖后侧设置有安装环，所述第四麦克风卡嵌安装于该安装环中。

进一步而言，上述技术方案中，所述控制器包括有DSP芯片，该DSP芯片内集成有DPS模块以及与该DPS模块连接的电源管理模块、用于连接音乐输入的寄存器、用于调整麦克风增益的AGC模块以及若干运算放大器；所述第一低通滤波器、第二低通滤波器、高通滤波器、第三低通滤波器、第一喇叭、第二喇叭和第三喇叭分别连接一个运算放大器后与所述DPS模块连接，所述第一麦克风、第二麦克风、第三麦克风、第四麦克风均连接比较器后连接所述DPS模块。

进一步而言，上述技术方案中，所述DSP芯片内集成有用于控制其开和关操作及用于与其它芯片通讯的预留端口。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型克服了现有低通滤波器或高通滤波器单独使用的技术的缺陷，运用独立分频的声学架构设计，使用算法提取整合来实现混合滤波器，避免了算法提取上频段之间的干扰，保证输出干净的音乐信号，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

附图说明：

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型另一视角的立体图；

图3是本实用新型的立体分解图；

图4是本实用新型的剖视图；

图5是本实用新型另一视角的剖视图；

图6是本实用新型的内部结构图；

图7是本实用新型中后壳的立体图；

图8是本实用新型中中盖的立体图；

图9是本实用新型中前壳的立体图；

图10是本实用新型的电路图；

图11是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1-11所示，为一种多分频独立处理降噪耳机，其包括后壳1、设置于该后壳1前端的中盖2以及安装于该中盖2前端的前盖3，该后壳1与中盖2之间形成有至少两个相互隔绝的分频腔体，以此实现独立分频的声学架构设计，其中一个分频腔体内设置有用于低频相位提取的第一麦克风41和第一低通滤波器 42，一个分频腔体内设置有用于高频相位提取的第三麦克风45和高通滤波器46；该前盖3与中盖2之间还形成有与分频腔体均连通的出音腔室30，该出音腔室 30内设置有用于对混合信号过滤残留的第四麦克风301和第三低通滤波器302；所述中盖2后侧还设置有输出音频的第一喇叭51和第三喇叭53，该第一喇叭51和第三喇叭53后端分别置于一个分频腔体中；所述第一麦克风41、第一低通滤波器42、第三麦克风45、高通滤波器46、第四麦克风301、第三低通滤波器302、第一喇叭51和第三喇叭53均连接控制器。本实用新型在耳机内部设有至少两个互换隔绝的分频腔体及与该分频腔体连通的出音腔室，其中第一个分频腔体内设置第一麦克风和第一低通滤波器用于采集噪声源及过滤高频噪声，并将高频相位信号送入DSP芯片；第二个分频腔体内设置第三麦克风和高通滤波器用于采集噪声源及过滤低频噪声，并将低频相位信号送入DSP芯片；DSP芯片对送入的高、低频相位信号进行相位叠加后和音乐信号混合，再经过出音腔室内的第四麦克风和第三低通滤波器对混合信号中残余噪音进行过滤，最后通过喇叭输出干净的音乐信号。也就是说，本实用新型将低通滤波器和高通滤波器合并使用，结合声学机构(即分频腔体)使用二分频(或多分频)的低频、高频独立单元作为分频，低通滤波器担任低频单元做低频噪声提取及反向抵消处理，高通滤波器担任高频单元残留噪声提取及反向抵消处理，实现混合滤波器功能，并且后期采用DSP芯片对高、低频相位信号进行相位叠加后和音乐信号混合，再经过低通滤波器对混合信号中残余噪音进行过滤，最后通过喇叭输出干净的音乐信号。本实用新型克服了现有低通滤波器或高通滤波器单独使用的技术的缺陷，运用独立分频的声学架构设计，使用算法提取整合来实现混合滤波器，避免了算法提取上频段之间的干扰，保证输出干净的音乐信号，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

所述分频腔体的数量为三个，分别为低音腔体101、中音腔体102和高音腔体103，所述第一麦克风41和第一低通滤波器42设置于所述低音腔体101内；所述中音腔体102内设置有用于中频相位提取的第二麦克风43和第二低通滤波器44，所述第三麦克风45和高通滤波器46设置于该高音腔体103内；所述中盖2后侧还设置有输出音频的第二喇叭52，该第二喇叭52设置于中音腔体102 中；该第一喇叭51和第三喇叭53后端分别置于低音腔体101和高音腔体103中；所述第二麦克风43和第二低通滤波器44及第二喇叭52均连接控制器。本实用新型增加了第二麦克风43和第二低通滤波器44，通过该第二麦克风43和第二低通滤波器44用于中频相位提取，并滤除高低频率噪声，保留中频信号，以便后期通过DSP芯片对高、中、低频相位信号进行相位叠加，保证噪声过滤的质量。

所述后壳1外围设置有分别连通所述低音腔体101、中音腔体102和高音腔体103的第一穿孔11、第二穿孔12、第三穿孔13，该第一穿孔11、第二穿孔 12、第三穿孔13内分别设置有第一调音网111、第二调音网112、第三调音网 113，通过该第一调音网111、第二调音网112、第三调音网113独立调节低音腔体101、中音腔体102和高音腔体103的频率。

所述中音腔体102和高音腔体103的尺寸相同，且均小于该低音腔体101的尺寸，以此可更好的实现低频、中频、高频的分频处理。

所述后壳1成型有相互隔绝的低音槽14、中音槽15和高音槽16，该低音槽 14、中音槽15和高音槽16分别与中盖2对接后形成所述低音腔体101、中音腔体102和高音腔体103，且该低音槽14、中音槽15和高音槽16的底部分别成型有第一卡槽141、第二卡槽151、第三卡槽161，所述第一麦克风41、第二麦克风43及第三麦克风45分别卡嵌固定于该第一卡槽141、第二卡槽151、第三卡槽161中，以此保证第一麦克风41、第二麦克风43及第三麦克风45装配的稳定性，并且保证分频设计的质量。进一步而言，所述中盖2后侧还设置有相互隔绝的第一安装槽21、第二安装槽22、第三安装槽23，该中盖2前端向后开设有三组分别贯通所述第一安装槽21、第二安装槽22、第三安装槽23的第一通孔 24、第二通孔25、第三通孔26，所述第一喇叭51、第二喇叭52和第三喇叭53 分别设置于该第一安装槽21、第二安装槽22、第三安装槽23中，以此保证第一喇叭51、第二喇叭52和第三喇叭53装配的稳定。

所述前盖3设置有多个与所述出音腔室30连通的出音孔31，且该前盖3后侧设置有安装环32，所述第四麦克风301卡嵌安装于该安装环32中。

所述控制器包括有DSP芯片6，该DSP芯片6内集成有DPS模块61以及与该DPS模块61连接的电源管理模块62、用于连接音乐输入的寄存器63、用于调整麦克风增益的AGC模块64以及若干运算放大器65；所述第一低通滤波器42、第二低通滤波器44、高通滤波器46、第三低通滤波器302、第一喇叭51、第二喇叭52和第三喇叭53分别连接一个运算放大器65后与所述DPS模块61连接，所述第一麦克风41、第二麦克风43、第三麦克风45、第四麦克风301均连接比较器后连接所述DPS模块61；所述DSP芯片6内集成有用于控制其开和关操作及用于与其它芯片通讯的预留端口66。

综上所述，本实用新型在耳机内部设有至少两个互换隔绝的分频腔体及与该分频腔体连通的出音腔室，其中第一个分频腔体内设置第一麦克风和第一低通滤波器用于采集噪声源及过滤高频噪声，并将高频相位信号送入DSP芯片；第二个分频腔体内设置第三麦克风和高通滤波器用于采集噪声源及过滤低频噪声，并将低频相位信号送入DSP芯片；DSP芯片对送入的高、低频相位信号进行相位叠加后和音乐信号混合，再经过出音腔室内的第四麦克风和第三低通滤波器对混合信号中残余噪音进行过滤，最后通过喇叭输出干净的音乐信号。也就是说，本实用新型将低通滤波器和高通滤波器合并使用，结合声学机构(即分频腔体)使用二分频(或多分频)的低频、高频独立单元作为分频，低通滤波器担任低频单元做低频噪声提取及反向抵消处理，高通滤波器担任高频单元残留噪声提取及反向抵消处理，实现混合滤波器功能，并且后期采用DSP芯片对高、低频相位信号进行相位叠加后和音乐信号混合，再经过低通滤波器对混合信号中残余噪音进行过滤，最后通过喇叭输出干净的音乐信号。本实用新型克服了现有低通滤波器或高通滤波器单独使用的技术的缺陷，运用独立分频的声学架构设计，使用算法提取整合来实现混合滤波器，避免了算法提取上频段之间的干扰，保证输出干净的音乐信号，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：其包括后壳(1)、设置于该后壳(1)前端的中盖(2)以及安装于该中盖(2)前端的前盖(3)，该后壳(1)与中盖(2)之间形成有至少两个相互隔绝的分频腔体，其中一个分频腔体内设置有用于低频相位提取的第一麦克风(41)和第一低通滤波器(42)，一个分频腔体内设置有用于高频相位提取的第三麦克风(45)和高通滤波器(46)；该前盖(3)与中盖(2)之间还形成有与分频腔体均连通的出音腔室(30)，该出音腔室(30)内设置有用于对混合信号过滤残留的第四麦克风(301)和第三低通滤波器(302)；所述中盖(2)后侧还设置有输出音频的第一喇叭(51)和第三喇叭(53)，该第一喇叭(51)和第三喇叭(53)后端分别置于一个分频腔体中；所述第一麦克风(41)、第一低通滤波器(42)、第三麦克风(45)、高通滤波器(46)、第四麦克风(301)、第三低通滤波器(302)、第一喇叭(51)和第三喇叭(53)均连接控制器。

2.根据权利要求1所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述分频腔体的数量为三个，分别为低音腔体(101)、中音腔体(102)和高音腔体(103)，所述第一麦克风(41)和第一低通滤波器(42)设置于所述低音腔体(101)内；所述中音腔体(102)内设置有用于中频相位提取的第二麦克风(43)和第二低通滤波器(44)，所述第三麦克风(45)和高通滤波器(46)设置于该高音腔体(103)内；所述中盖(2)后侧还设置有输出音频的第二喇叭(52)，该第二喇叭(52)设置于中音腔体(102)中；该第一喇叭(51)和第三喇叭(53)后端分别置于低音腔体(101)和高音腔体(103)中；所述第二麦克风(43)和第二低通滤波器(44)及第二喇叭(52)均连接控制器。

3.根据权利要求2所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述后壳(1)外围设置有分别连通所述低音腔体(101)、中音腔体(102)和高音腔体(103)的第一穿孔(11)、第二穿孔(12)、第三穿孔(13)，该第一穿孔(11)、第二穿孔(12)、第三穿孔(13)内分别设置有第一调音网(111)、第二调音网(112)、第三调音网(113)。

4.根据权利要求2所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述中音腔体(102)和高音腔体(103)的尺寸相同，且均小于该低音腔体(101)的尺寸。

5.根据权利要求2所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述后壳(1)成型有相互隔绝的低音槽(14)、中音槽(15)和高音槽(16)，该低音槽(14)、中音槽(15)和高音槽(16)分别与中盖(2)对接后形成所述低音腔体(101)、中音腔体(102)和高音腔体(103)，且该低音槽(14)、中音槽(15)和高音槽(16)的底部分别成型有第一卡槽(141)、第二卡槽(151)、第三卡槽(161)，所述第一麦克风(41)、第二麦克风(43)及第三麦克风(45)分别卡嵌固定于该第一卡槽(141)、第二卡槽(151)、第三卡槽(161)中。

6.根据权利要求2所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述中盖(2)后侧还设置有相互隔绝的第一安装槽(21)、第二安装槽(22)、第三安装槽(23)，该中盖(2)前端向后开设有三组分别贯通所述第一安装槽(21)、第二安装槽(22)、第三安装槽(23)的第一通孔(24)、第二通孔(25)、第三通孔(26)，所述第一喇叭(51)、第二喇叭(52)和第三喇叭(53)分别设置于该第一安装槽(21)、第二安装槽(22)、第三安装槽(23)中。

7.根据权利要求2-5任意一项所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述前盖(3)设置有多个与所述出音腔室(30)连通的出音孔(31)，且该前盖(3)后侧设置有安装环(32)，所述第四麦克风(301)卡嵌安装于该安装环(32)中。

8.根据权利要求6所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述控制器包括有DSP芯片(6)，该DSP芯片(6)内集成有DPS模块(61)以及与该DPS模块(61)连接的电源管理模块(62)、用于连接音乐输入的寄存器(63)、用于调整麦克风增益的AGC模块(64)以及若干运算放大器(65)；所述第一低通滤波器(42)、第二低通滤波器(44)、高通滤波器(46)、第三低通滤波器(302)、第一喇叭(51)、第二喇叭(52)和第三喇叭(53)分别连接一个运算放大器(65)后与所述DPS模块(61)连接，所述第一麦克风(41)、第二麦克风(43)、第三麦克风(45)、第四麦克风(301)均连接比较器后连接所述DPS模块(61)。

9.根据权利要求8所述的一种多分频独立处理降噪耳机，其特征在于：所述DSP芯片(6)内集成有用于控制其开和关操作及用于与其它芯片通讯的预留端口(66)。

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