CN213485154U - 一种基于电子分频的有源降噪发声装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电子分频的有源降噪发声装置，包括：音频接收模组、有源电子分频模组、动态范围控制模组、有源降噪模组、数模转换模组、功率放大模组和发声模组。本实用新型实施例提供的一种基于电子分频的有源降噪发声装置，通过向有源降噪发声装置加入有源电子分频模组、数模转换模组和发声模块模组，能够极大改善有源降噪发声装置的音乐重放效果，充分发挥各模组的优势，在有效降低环境噪声的同时提供高品质的音乐重放。通过向有源电子分频模组后加入动态范围控制模组，有效控制分频后音频的动态范围，以此控制发声模组的输出声压，起到保护听力和保护发声模组的作用。

Description

一种基于电子分频的有源降噪发声装置

技术领域

本实用新型属于发声装置技术领域，尤其涉及一种基于电子分频的有源降噪发声装置。

背景技术

随着有源降噪产品的逐渐普及，提升有源降噪产品的音质的需求越来越迫切，当音乐信号包含的丰富的高中低频乐音时，单一发音单元很难担纲，高中低频不能同时兼顾，发出的声音将会变得模糊，同时产生严重失真、定位不准确的弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电子分频的有源降噪发声装置，以解决上述技术问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于电子分频的有源降噪发声装置，包括：

音频接收模组，用于通过有线和/或无线通信方式接收音频信号；

有源电子分频模组，与所述音频接收模组连接，用于将所述音频信号分频成至少两个频段的信号，分频斜率不小于12dB每倍频程；

动态范围控制模组，与所述有源电子分频模组连接，通过对各频段的信号进行动态范围控制，限制输出声压以保护听力和保护发声单元；所述动态范围控制模组可视实际使用场景进行打开或关闭；

有源降噪模组，与所述动态范围控制模组连接，在采集环境噪声、生成降噪信号、馈入数模转换模组的同时从所述动态范围控制模组的信号输出中提取信号，进行音乐补偿；有源降噪模组生成的所述降噪信号通过作用于至少一个发声模组进行有源降噪；

数模转换模组，与所述动态范围控制模组和所述有源降噪模组连接；

功率放大模组，与所述数模转换模组连接；

发声模组，与所述功率放大模组连接。

可选地，所述动态范围控制模组包括多个动态范围控制模块，所述有源降噪模组包括至少一个有源降噪模块，所述数模转换模组包括多个数模转换模块，所述功率放大模组包括多个功率放大模块，所述发声模组包括多个发声模块。

可选地，所述多个动态范围控制模块、所述多个数模转换模块、所述多个功率放大模块和所述多个发声模块依次连接；

所述至少一个有源降噪模块，其音乐补偿单元连接相应频段的动态范围控制模块，所述有源降噪模块的输出和相应的所述动态范围控制模块的输出混合后输入相应的所述数模转换模块。

可选地，所述有源降噪模块包括FF前馈有源降噪单元、FB反馈有源降噪单元、音乐补偿单元、FF前馈单元和FB反馈单元；

所述音乐补偿单元和所述FB反馈单元分别连接所述FB反馈有源降噪单元，所述FF前馈单元连接所述FF前馈有源降噪单元；

所述音乐补偿单元还连接相应的动态范围控制模块，所述FF前馈有源降噪单元的输出和所述FB反馈有源降噪单元的输出混合后，再与相应的动态范围控制模块的信号输出混合后输入相应的数模转换模块。

可选地，所述至少两个频段的信号为低频信号、中频信号、中低频信号和高频信号中的至少两种频段信号的组合。

可选地，所述音频接收模组包括音频接口模块；

所述音频接口模块用于通过有线和/或无线通信的方式接收所述音频信号。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种基于电子分频的有源降噪发声装置，通过向有源降噪发声装置加入有源电子分频模组、数模转换模组和发声模块模组，能够极大改善有源降噪发声装置的音乐重放效果，充分发挥各模组的优势，在有效降低环境噪声的同时提供高品质的音乐重放。

本实用新型实施例提供的一种基于电子分频的有源降噪发声装置，通过向有源电子分频模组后加入动态范围控制模组，有效控制分频后音频的动态范围，以此控制发声模组的输出声压，起到保护听力和保护发声模组的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于电子分频的有源降噪发声装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种基于电子分频的有源降噪发声装置的结构示意图。

图示说明：

11、音频接收模组；12、有源电子分频模组；13、动态范围控制模组；14、数模转换模组；15、功率放大模组；16、发声模组；17、有源降噪模组；131、第一动态范围控制模块；132、第二动态范围控制模块；141、第一数模转换模块；142、第二数模转换模块；151、第一功率放大模块；152、第二功率放大模块；161、第一发声模块；162、第二发声模块；171、第一有源降噪模块；1710、FB反馈有源降噪单元；1711、FF前馈有源降噪单元；1712、音乐补偿单元；1713、FF前馈单元；1714、FB反馈单元。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1所示。

本实施例提供了一种基于电子分频的有源降噪发声装置，通过对音频信号进行有源电子分频，使发声装置能够兼顾高中低频声音，以还原发出较高品质的声音；在有源电子分频后，通过有源降噪，能够有效降低环境噪声，提高用户体验。

具体地，该发声装置包括有音频接收模组11、有源电子分频模组12、动态范围控制模组13、数模转换模组14、功率放大模组15、发声模组16和有源降噪模组17。

音频接收模组11用于接收音频信号。

具体地，当音频信号为模拟信号时，可以通过有线通信的方式接收。例如，音频接收模组11设置有用于接收模拟音频信号的音频接口模块。

当音频信号为数字信号时，音频接口模块还可以通过无线通信的方式接收。

因此，发声装置可以有多种形式，包括但不限于有线耳机、无线耳机、TWS蓝牙耳机和音响等。

有源电子分频模组12连接于音频接收模组11。当音频接收模组11接收数字音频信号时，有源电子分频模组12对该数字音频信号进行分频，可以分频成至少两个频段的信号，分频斜率不小于12dB每倍频程。当音频接收模组11接收模拟音频信号时，需要先将该模拟音频信号转换成数字音频信号，再输入有源电子分频模组12进行分频，分频斜率不小于12dB每倍频程。总之，有源电子分频模组12主要用于对音频接收模组11接收的音频信号进行分频。

音频信号在分频成至少两个频段的信号后，输入动态范围控制模组13，实现信号的动态范围控制。动态范围控制是一种信号幅度调节方式，可以避免音频信号的动态范围超标，从而保护用户听力和发声模组16。

在完成对音频信号的动态范围控制后，所述音频信号经拷贝形成两路完全相同的信号，一路进入有源降噪模组17的音乐补偿单元，另一路混合输入对应的数模转换模组14。具体地，有源降噪模组17在采集环境噪声、生成降噪信号、馈入数模转换模组14的同时从动态范围控制模组13的信号输出中提取信号，进行音乐补偿，有源降噪模组17生成的降噪信号通过作用于至少一个发声模组16进行有源降噪。通过上述设置，既能实现对环境噪声的有源降噪，在复杂的环境中仍能安静的享受音乐；也能将音乐通过多个发声模组16较为完美的还原，为用户提供更高的音质。

然后，音频信号依次经过数模转换模组14和功率放大模组15，最终经由发声模组16发出声音。应当理解，数模转换模组14用于将数字信号转换为模拟信号，功率放大模组15用于放大信号以提供足够的电流/电压驱动后续的发声模组16。

综上所述，本实施例提供的一种基于电子分频的有源降噪发声装置，在有源电子分频模组12的后接入动态范围控制模组13，能够有效控制分频后音频的动态范围，并在动态范围控制模组13后面加入有源降噪模组17，可以有效降低环境噪声。上述设置可以让数模转换模组14、功率放大模组15、发声模组16和有源降噪模组17工作在较佳状态，充分发挥各模组的优势，带来更加清晰细腻、层次分明的音乐，提供更高的重放质量，只需更低的音量即可享受清晰的音乐，更能有效地保护听力，避免因音频动态范围超标。

实施例二

在实施例一的基础上，音频信号可以被分频成至少两个频段的信号。

可选地，多个频段的信号为低频信号、中频信号、中低频信号和高频信号中的至少两种频段信号的组合。

作为本实施例的一种较佳实施方式，音频信号可以被分频成高频和中低频两个频段，如图2所示。

具体地，动态范围控制模组13包括第一动态范围控制模块131和第二动态范围控制模块132，数模转换模组14包括第一数模转换模块141和第二数模转换模块142，功率放大模组15包括第一功率放大模块151和第二功率放大模块152，发声模块包括第一发声模块161和第二发声模块162。

本实施例中，有源降噪模组17包括第一有源降噪模块171。第一有源降噪模块171包括FF前馈有源降噪单元1711、FB反馈有源降噪单元1710、音乐补偿单元1712、FF前馈单元1713和FB反馈单元1714。

具体地，第一动态范围控制模块131、第一数模转换模块141、第一功率放大模块151和第一发声模块161依次连接，音乐补偿单元1712和FB反馈单元1714分别连接FB反馈有源降噪单元1710，FF前馈单元1713连接FF前馈有源降噪单元1711。音乐补偿单元1712还连接第一动态范围控制模块131，FF前馈有源降噪单元1711的输出和FB反馈有源降噪单元1710的输出混合后，再与第一动态范围控制模块131的信号输出混合后输入第一数模转换模块141，最终经由第一发声模块161发出中低频频段声音信号；同时，第二动态范围控制模块132、第二数模转换模块142、第二功率放大模块152和第二发声模块162依次连接，最终发出高频频段声音信号。

本实施例将音频信号分频成两个频段，分频斜率不低于12dB每倍频程；中低频频段的信号通过发声模块161进行重放，高频频段信号通过发声模块162进行重放。其中发声模块161同时配合第一有源降噪模块171实现环境降噪。本实施例不仅具有有源电子分频的优点，通过不同发声模块兼顾高中低频声音的重放，而且通过有源降噪降低环境噪声，只需更低的音量即可享受清晰的音乐；还可以通过控制高频频段和中低频频段信号的动态范围，保护用户听力和发声模组16。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于电子分频的有源降噪发声装置，其特征在于，包括：

音频接收模组，用于通过有线和/或无线通信方式接收音频信号；

有源电子分频模组，与所述音频接收模组连接，用于将所述音频信号分频成至少两个频段的信号，分频斜率不小于12dB每倍频程；

动态范围控制模组，与所述有源电子分频模组连接，通过对各频段的信号进行动态范围控制，限制输出声压以保护听力和保护发声单元；所述动态范围控制模组可视实际使用场景进行打开或关闭；

有源降噪模组，与所述动态范围控制模组连接，在采集环境噪声、生成降噪信号、馈入数模转换模组的同时从所述动态范围控制模组的信号输出中提取信号，进行音乐补偿；有源降噪模组生成的所述降噪信号通过作用于至少一个发声模组进行有源降噪；

数模转换模组，与所述动态范围控制模组和所述有源降噪模组连接；

功率放大模组，与所述数模转换模组连接；

发声模组，与所述功率放大模组连接。

2.根据权利要求1所述的基于电子分频的有源降噪发声装置，其特征在于，所述动态范围控制模组包括多个动态范围控制模块，所述有源降噪模组包括至少一个有源降噪模块，所述数模转换模组包括多个数模转换模块，所述功率放大模组包括多个功率放大模块，所述发声模组包括多个发声模块。

3.根据权利要求2所述的基于电子分频的有源降噪发声装置，其特征在于，所述多个动态范围控制模块、所述多个数模转换模块、所述多个功率放大模块和所述多个发声模块依次连接；

所述至少一个有源降噪模块，其音乐补偿单元连接相应频段的动态范围控制模块，所述有源降噪模块的输出和相应的所述动态范围控制模块的输出混合后输入相应的所述数模转换模块。

4.根据权利要求3所述的基于电子分频的有源降噪发声装置，其特征在于，所述有源降噪模块包括FF前馈有源降噪单元、FB反馈有源降噪单元、音乐补偿单元、FF前馈单元和FB反馈单元；

所述音乐补偿单元和所述FB反馈单元分别连接所述FB反馈有源降噪单元，所述FF前馈单元连接所述FF前馈有源降噪单元；

所述音乐补偿单元还连接相应的动态范围控制模块，所述FF前馈有源降噪单元的输出和所述FB反馈有源降噪单元的输出混合后，再与相应的动态范围控制模块的信号输出混合后输入相应的数模转换模块。

5.根据权利要求1所述的基于电子分频的有源降噪发声装置，其特征在于，所述至少两个频段的信号为低频信号、中频信号、中低频信号和高频信号中的至少两种频段信号的组合。

6.根据权利要求1所述的基于电子分频的有源降噪发声装置，其特征在于，所述音频接收模组包括音频接口模块；

所述音频接口模块用于通过有线和/或无线通信的方式接收所述音频信号。

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