WO2019205049A1 - 一种双麦克风耳机去除振动的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种麦克风装置，该麦克风装置包括麦克风和振动传感器，其中所述麦克风用于接收第一信号，所述第一信号包括语音信号和第一振动信号；所述振动传感器用于接收第二振动信号；以及所述麦克风和所述振动传感器被配置为所述第一振动信号可与所述第二振动信号相抵消。

Description

一种双麦克风耳机去除振动的装置及方法 技术领域
本申请涉及一种去除耳机噪声的装置及方法，尤其涉及一种利用双麦克风去除耳机中振动噪声的装置及方法。
背景技术
由于骨传导耳机开放双耳，让佩戴者能听到周围的声音，使其在市场上越来越受欢迎。而随着使用的场景变得复杂，对于通讯中的通话效果要求越来越高。在通话过程中，骨传导耳机外壳的振动会被麦克风拾取，从而在通话过程中产生回声或其他干扰。在一些集成有蓝牙芯片的耳机中，蓝牙芯片上可以集成多个信号处理方法，例如：抗风噪、回声消除、双麦克风降噪等。但相比于普通气导蓝牙耳机，骨传导耳机接收到的信号更加复杂，通过信号处理方法实现降噪更加困难，会出现丢字/混响严重、出现爆破声等现象，严重影响通讯效果。在有些情况下，为保证通话效果，需要在耳机中设置减震结构。但由于耳机体量的限制，减震结构的体积也受到限制。
简述
根据本申请的一方面，提供了一种麦克风装置，所述麦克风装置包括麦克风和振动传感器。其中，所述麦克风用于接收第一信号，所述第一信号包括语音信号和第一振动信号；所述振动传感器用于接收第二振动信号；以及，所述麦克风和所述振动传感器被配置为所述第一振动信号可与所述第二振动信号相抵消。
在一些实施例中，所述振动传感器的腔体体积被配置为使得所述振动传感器对第二振动信号的幅频响应与所述麦克风对第一振动信号的幅频响应相同，和/或使得所述振动传感器对第二振动信号的相频响应与所述麦克风对第一振动信号的相频响应相同。
在一些实施例中，所述振动传感器的腔体体积与所述麦克风的腔体体积 成比例，使得所述第二振动信号可与所述第一振动信号相抵消。
在一些实施例中，所述振动传感器的腔体体积和所述麦克风的腔体体积比为3:1至6.5:1之间。
在一些实施例中，所述麦克风装置进一步包括信号处理单元。所述信号处理单元被配置为使所述第一振动信号与所述第二振动信号相抵消并输出所述语音信号。
在一些实施例中，所述振动传感器为封闭麦克风或者双联通麦克风。
在一些实施例中，所述麦克风为前腔开孔或后腔开孔，所述振动传感器为封闭麦克风，所述封闭麦克风为前腔和后腔均封闭。
在一些实施例中，所述麦克风为前腔或后腔开孔，以及所述振动传感器为双联通麦克风，所述双联通麦克风为前腔和后腔均开孔。
在一些实施例中，所述麦克风前腔开孔是所述前腔的顶部或者侧壁存在至少一个开孔。
在一些实施例中，所述麦克风和所述振动传感器独立连接于同一个外壳结构。
在一些实施例中，所述装置进一步包括振动单元。至少一部分所述振动单元位于所述外壳内，所述振动单元被配置为产生所述第一振动信号和所述第二振动信号。其中，所述麦克风和所述振动传感器位于所述外壳上相邻的位置或者位于所述外壳上相对于所述振动单元对称的位置。
在一些实施例中，所述麦克风或所述振动传感器与所述外壳的连接方式为悬臂连接、围边连接或基底连接中的一种。
在一些实施例中，所述麦克风和所述振动传感器均是微型机电系统麦克风。
根据本申请的另一方面，提供了一种耳机系统，所述耳机系统包括振动 扬声器、麦克风装置和外壳。其中所述振动扬声器与所述麦克风装置位于所述外壳之内，所述麦克风装置包括麦克风和振动传感器。其中所述麦克风用于接收第一信号，所述第一信号包括语音信号和第一振动信号；所述振动传感器用于接收第二振动信号，所述第一振动信号和所述第二振动信号由所述振动扬声器振动产生；以及所述麦克风和所述振动传感器被配置为所述第一振动信号可与所述第二振动信号相抵消。
与现有技术相比，本申请的有益效果表现如下：
一、采用结构设计和算法相结合的方式，去除耳机中振动噪声的效果更好；
二、采用特殊设计的振动传感器(例如，骨传导麦克风、封闭麦克风或双联通麦克风)，能够有效地屏蔽耳机中的气导声音信号，从而仅拾取振动噪声信号；
三、通过结构设计，使得振动传感器(例如，骨传导麦克风、封闭麦克风或双联通麦克风)与气导麦克风对振动噪声信号的幅频响应和/或相频响应一致，达到更好的去噪效果。
附图描述
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构和操作。
图1是根据本申请的一些实施例所示的一种双麦克风耳机结构示意图；
图2-A到2-C是根据本申请的一些实施例所示的去除振动噪声的信号处理方法示意图；
图3是根据本申请的一些实施例所示的一种耳机外壳的结构示意图；
图4-A和4-B是根据本申请的一些实施例所示的麦克风设置于耳机外壳的不同位置时的幅频响应曲线和相频响应曲线；
图5是根据本申请的一些实施例所示的一种麦克风或振动传感器与 外壳连接的示意图；
图6-A和6-B是根据本申请的一些实施例所示的麦克风或振动传感器与外壳不同连接位置时的幅频响应曲线和相频响应曲线；
图7是根据本申请的一些实施例所示的麦克风或振动传感器与外壳连接的示意图；
图8-A和8-B是根据本申请的一些实施例所示的麦克风或振动传感器连接在外壳不同位置时的幅频响应曲线和相频响应曲线；
图9-A到9-C是根据本申请的一些实施例所示的麦克风和振动传感器的结构示意图；
图10-A和10-B是根据本申请的一些实施例所示的振动传感器不同腔体高度时对振动噪声信号的幅频响应曲线和相频响应曲线；
图11-A和11-B是根据本申请的一些实施例所示的前腔体积变化时气导麦克风的幅频响应曲线和相频响应曲线；
图12是根据本申请的一些实施例所示的不同开孔位置的麦克风对应的幅频响应；
图13是根据本申请的一些实施例所示的围边连接方式下前腔体积变化时气导麦克风和全封闭麦克风对振动的幅频响应曲线；
图14是根据本申请的一些实施例所示气导麦克风和两种双联通麦克风对气导声音信号的幅频响应曲线；
图15是根据本申请的一些实施例所示的振动传感器对振动的幅频响应曲线；
图16是根据本申请的一些实施例所示的一种双麦克风耳机的结构示意图；
图17是根据本申请的一些实施例所示的一种双麦克风组件结构实施例的示意图；
图18是根据本申请的一些实施例所示的一种双麦克风耳机的结构示意图；
图19是根据本申请的一些实施例所示的一种双麦克风耳机的结构示意图；
图20是根据本申请的一些实施例所示的一种双麦克风耳机的结构示意图；以及
图21是根据本申请的一些实施例所示的一种双麦克风耳机的结构示意图。
具体描述
如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包括其它的步骤或元素。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
图1是根据本申请的一些实施例所示的耳机100的结构示意图。耳机100可以包括振动扬声器101、弹性结构102、外壳103、第一连接结构104，麦克风105，第二连接结构106和振动传感器107。
振动扬声器101可以将电信号转换为声音信号。所述声音信号可以通过空气传导或者骨传导的方式传递给用户。例如，振动扬声器101可以直接或者通过特定介质(例如，一个或多个面板)接触用户的头部，并将所述声音信号通过颅骨振动的方式传递给用户的听觉神经。
外壳101可以用来支撑并保护耳机100中的一个或多个组件(例如，振动扬声器101)。弹性结构102可以连接振动扬声器101和外壳103。在一些实施例中，弹性结构102可以以金属片的形式将振动扬声器101固定在外壳103内，并以减振的方式减少由振动扬声器101传递给外壳103的振动。
麦克风105可以采集环境中的声音信号(例如，用户的语音)，并将该 声音信号转换成电信号。在一些实施例中，麦克风105可以获取经由空气传播的声音(也称为“气导麦克风”)。
振动传感器107可以采集机械振动信号(例如，由外壳103的振动产生的信号)，并将该机械振动信号转换成电信号。在一些实施例中，振动传感器107可以是对机械振动敏感而对气导声音不敏感的装置(即，振动传感器107对于机械振动的响应能力超过振动传感器107对于气导声音的响应能力)。这里所说的机械振动信号主要指经由固体传播的振动。在一些实施例中，振动传感器107可以是骨传导麦克风。在一些实施例中，可以通过改变气导麦克风的构型获得振动传感器107。关于改变气导麦克风以获得振动传感器的内容详见本申请中其他部分的内容，例如，附图9-B和9-C及其相应描述。
麦克风105可以通过第一连接结构104连接到外壳103上。振动传感器107可以通过第二连接结构106连接到外壳103上。第一连接结构104和/或第二连接结构106可以通过相同的，或不同的方式将麦克风105和振动传感器107连接到外壳103的内侧。关于第一连接结构104和/或第二连接结构106的更多内容详见本申请中其他部分的内容，例如，附图5和/或附图7，及其相应描述。
由于耳机100中其他组件的影响，麦克风105在工作过程中会产生噪声。仅仅作为说明，麦克风105产生噪声的过程描述如下。振动扬声器101在通入电信号时产生振动。振动扬声器101通过弹性结构102将振动传递给外壳103。由于外壳103和麦克风105通过连接结构104直接相连，外壳103的振动会引起麦克风105中振膜的振动，从而产生噪声(也称为“振动噪声”或者“机械振动噪声”)。
振动传感器107所获取的振动信号可以用于消除麦克风105中产生的振动噪声。在一些实施例中，可以选择麦克风105和/或振动传感器107的类型，麦克风105和/或振动传感器107连接在外壳103内侧的位置，麦克风105和/或振动传感器107与外壳103的连接方式，使得麦克风105和振动传感器107对振动的幅频响应和/或相频响应达到一致，从而达到利用振动传感器107采集的振动信号消除麦克风105中产生的振动噪声的效果。
以上对耳机结构的描述仅仅是具体的示例，不应被视为是唯一可行的实施方案。显然，对于本领域的专业人员来说，在了解耳机的基本原理后，可能在 不背离这一原理的情况下，对实施耳机的具体方式进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些修正和改变仍在以上描述的范围之内。例如，耳机100中可以包括其他更多的麦克风或者振动传感器，用于消除麦克风105产生的振动噪声。
图2-A是根据本申请的一些实施例所示的去除振动噪声的一种信号处理方法。在一些实施例中，所述信号处理方法包括采用数字信号处理的方式使麦克风接收的振动噪声信号和振动传感器接收的振动信号相抵消。在一些实施例中，所述信号处理方法包括采用模拟信号的方式，利用模拟电路直接对所述信号进行相消操作。在一些实施例中，所述信号处理方法可以由耳机中的一个信号处理单元实施。
如图2-A所示，在信号处理电路210中，A 1为一个振动传感器(例如，振动传感器107)，B 1为一个麦克风(例如，麦克风105)。振动传感器A 1可以接收振动信号，麦克风B 1可以接收气导声音信号和振动噪声信号。振动传感器A 1接收到的振动信号和麦克风B 1接收到的振动噪声信号可能来源于同一振源(例如，振动扬声器101)。振动传感器A 1接收的振动信号经过一个自适应滤波器C后与麦克风B 1接收的振动噪声信号叠加。自适应滤波器C可以根据叠加结果对振动传感器A接收的振动信号进行调整(例如，调整该振动信号的幅度和/或相位)，使得振动传感器A 1接收的振动信号和麦克风B 1接收的振动噪声信号相抵消，从而实现噪声消除的目的。
在一些实施例中，自适应滤波器C的参数是固定的。例如，由于振动传感器A 1和麦克风B 1与耳机外壳的连接位置和连接方式等因素是固定的，振动传感器A 1和麦克风B 1对振动的幅频响应和/或相频响应会保持不变。因此，自适应滤波器C的参数在确定后可存储于一个信号处理芯片中，并可以直接用于信号处理电路210中。在一些实施例中，自适应滤波器C的参数是可变的。在进行噪声消除的过程中，自适应滤波器C可以根据振动传感器A 1和/或麦克风B 1所接收的信号调整其参数，以达到噪声消除的目的。
图2-B是根据本申请的一些实施例所示的去除振动噪声的一种信号处理方法。与图2-A不同的地方在于，图2-B的信号处理电路220采用一个信号调幅元件D和一个信号调相元件E来代替自适应滤波器C。振动传感器A 2接收的振动信号经过调幅和调相后，可以与麦克风B 2接收的振动噪声信号相抵消，从而 达到噪声消除的目的。在一些实施例中，所述信号处理方法可以由耳机中的一个信号处理单元实施。在一些实施例中，信号调幅元件D或信号调相元件E不都是必须的。
图2-C是根据本申请的一些实施例所示的去除振动噪声的一种信号处理方法。不同于图2-A和2-B中的信号处理电路，在图2-C中，通过合理的结构设计，可以使得麦克风B 3获取的振动噪声信号S2与振动传感器A 3接收到的振动信号S1直接相减，从而达到噪声消除的目的。在一些实施例中，所述信号处理方法可以由耳机中的一个信号处理单元实施。
值得说明的是，在图2-A、2-B或2-C中的两路信号在处理的过程中，振动传感器接收的信号和麦克风接收的信号的叠加过程可以理解为基于振动传感器接收的信号去除麦克风接收的信号中与振动噪声相关的部分，从而达到消除振动噪声的目的。
以上对噪声消除的描述仅仅是具体的示例，不应被视为是唯一可行的实施方案。显然，对于本领域的专业人员来说，在了解耳机的基本原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对实施噪声消除的具体方式进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些修正和改变仍在以上描述的范围之内。例如，对于本领域的专业人员来说，自适应滤波器C，信号调幅元件D，以及信号调相元件E，都可以被其他可以用于信号调节的元件或电路代替，只要所述用于替代的元件或电路可以达到调节振动传感器的振动信号，以消除麦克风中的振动噪声信号的目的即可。
如前文所述，振动传感器和/或麦克风对振动的幅频响应和/或相频响应与其在耳机外壳上的位置有关。通过调整振动传感器和/或麦克风连接在外壳的位置，可以使得麦克风和振动传感器对振动的幅频响应和/或相频响应基本保持一致，从而达到利用振动传感器采集的振动信号抵消麦克风产生的振动噪声的效果。图3是根据本申请的一些实施例所示的一种耳机外壳的结构示意图。如图3所示，外壳300为环形结构，外壳300可以支撑并保护耳机中的振动扬声器(例如，振动扬声器101)。位置301、位置302、位置303和位置304为耳机外壳300内可选的四个可放置麦克风或振动传感器的位置。当麦克风和振动传感器连接在外壳300内不同的位置时，其对振动的幅频响应和/或相频响 应也会不同。其中，位置301和位置302相邻。位置303与位置301位于外壳300的邻角位置。位置304与位置301距离最远且位于外壳300的对角位置。
图4-A和4-B是根据本申请的一些实施例所示的麦克风设置于耳机外壳的不同位置时的幅频响应曲线。如图4-A所示，横轴为振动频率，纵轴为麦克风对振动的幅频响应。所述振动由耳机内的振动扬声器产生，并通过外壳、连接结构等传递到麦克风。其中，曲线P1、P2、P3和P4分别表示麦克风位于外壳300内位置301、位置302、位置303和位置304时的幅频响应曲线。如图4-B所示，横轴为振动频率，纵轴为麦克风对振动的相频响应。其中，曲线P1、P2、P3和P4分别表示麦克风位于外壳内位置301、位置302、位置303和位置304时的相频响应曲线。
以位置301为基准，可以看出，麦克风位于位置302时的幅频响应曲线和相频响应曲线与麦克风位于位置301时的幅频响应曲线和相频响应曲线最为相似；其次，麦克风位于位置304时的幅频响应曲线和相频响应曲线与麦克风位于位置301时的幅频响应曲线和相频响应曲线较为相似。在一些实施例中，在不考虑麦克风和振动传感器结构和连接方式等其他因素时，可以将麦克风和振动传感器连接在耳机外壳内部接近的位置(例如，相邻的位置)，或者耳机外壳内部相对于振动扬声器对称的位置(例如，当振动扬声器位于耳机外壳中心位置时，麦克风和振动传感器可以分别位于耳机外壳的对角位置)，则可以使得麦克风和振动传感器的幅频响应和/或相频响应的差异最小，从而有助于更好地消除麦克风中的振动噪声。
图5是根据本申请的一些实施例所示的一种麦克风或振动传感器与外壳连接的结构示意图。为了方便描述，以下描述麦克风与外壳的连接作为示例。
如图5所示，麦克风503的侧壁通过连接结构502与耳机的外壳侧壁501相连接，构成悬臂的连接方式。连接结构502可以以硅胶套过盈的方式固定麦克风503和外壳侧壁501，或者以胶水(硬胶或软胶)直接粘接的方式连接麦克风503和外壳侧壁501。如图所示，连接结构502的中心轴线与外壳侧壁501的接触点504定义为点胶位置。所述点胶位置504距离麦克风503底部的距离为H1。 麦克风503对振动的幅频响应和/或相频响应会随着点胶位置的变化而变化。
图6-A是根据本申请的一些实施例所示的麦克风与外壳不同连接位置时麦克风的幅频响应曲线。其中，横轴为振动频率，纵轴为麦克风对不同频率的振动的幅频响应。所述振动由耳机内的振动扬声器产生，并通过外壳、连接结构等传递到麦克风。如图所示，当点胶位置距离麦克风底部的距离H1为0.1mm时，麦克风幅频响应的峰值最高；当H1为0.3mm时，麦克风幅频响应的峰值低于H1为0.1mm时的峰值，并向高频移动；当H1为0.5mm时，麦克风幅频响应的峰值进一步下降，并进一步向高频移动；当H1为0.7mm时，麦克风幅频响应峰值进一步下降并进一步向高频移动，此时峰值几乎下降为0。由此可见，麦克风对振动的幅频响应会随着点胶位置的变化而变化。在实际应用中，可以根据实际的需求，灵活地选择点胶的位置，以获得满足条件的麦克风对振动的幅频相应。
图6-B是根据本申请的一些实施例所示的麦克风与外壳不同连接位置时麦克风的相频响应曲线。其中，横轴为振动频率，纵轴为麦克风对不同频率的振动的相频响应。从图6-B中可以看出，随着点胶位置离麦克风底部距离的增大，麦克风振膜的振动相位也会相应变化，相位突变的位置会向高频移动。由此可见，麦克风对振动的相频响应会随着点胶位置的变化而变化。在实际应用中，可以根据实际的需求，灵活地选择点胶的位置，以获得满足条件的麦克风对振动的相频相应。
显然，对于本领域的专业人员来说，除了上述麦克风与外壳侧壁连接的方式以外，麦克风还可以通过其他方式或其他位置与外壳连接，例如，麦克风的底部可以与外壳内侧的底部相连接(也称为“基底连接”)。
此外，麦克风与外壳还可以通过围边形式进行连接。例如，图7是根据本申请的一些实施例所示的麦克风与外壳以围边形式连接的结构示意图。如图7中所示，麦克风703的至少两个侧壁分别与外壳701通过连接结构702连接，构成围边形式的连接方式。连接结构702与连接结构502类似，在此不做赘述。如图所示，连接结构702的中心轴线与外壳的接触点704和705为点胶位置，所述点胶位置距离麦克风703底部的距离为H2。麦克风703对振动的幅频响应和/或相频响应会随着点胶位置的H2变化而变化。
图8-A是根据本申请的一些实施例所示的麦克风与外壳以围边形式连接时不同连接位置的幅频响应曲线。其中，横轴为振动频率，纵轴为麦克风对不同频率的振动的幅频响应。从图8-A中可以看出，随着点胶位置离麦克风底部距离的增大，麦克风的幅频响应的峰值逐渐变大。由此可见，在麦克风与外壳以围边形式连接的情况下，麦克风对振动的幅频响应会随着点胶位置的变化而变化。在实际应用中，可以根据实际的需求，灵活地选择点胶的位置，以获得满足条件的麦克风对振动的幅频相应。
图8-B是根据本申请的一些实施例所示的麦克风与外壳以围边形式连接时不同连接位置的相频响应曲线。其中，横轴为振动频率，纵轴为麦克风对不同频率的振动的相频响应。从图8-B中可以看出，随着点胶位置离麦克风底部距离的增大，麦克风的振膜的振动相位也会发生变化，相位突变的位置会向高频移动。由此可见，在麦克风与外壳以围边形式连接的情况下，麦克风对振动的相频响应会随着点胶位置的变化而变化。在实际应用中，可以根据实际的需求，灵活地选择点胶的位置，以获得满足条件的麦克风对振动的相频相应。
在一些实施例中，为了使振动传感器和麦克风对振动的幅频响应/相频响尽可能保持一致，可以将振动传感器和麦克风以相同的连接方式(例如，悬臂连接、基底连接、围边形式连接中的一种)连接在外壳内，且振动传感器和麦克风各自的点胶位置保持相同或尽量接近。
如前文所述，振动传感器和/或麦克风对振动的幅频响应和/或相频响应与麦克风和/或振动传感器的类型有关。通过选择合适的麦克风和/振动传感器的类型，可以使得麦克风和振动传感器对振动的幅频响应和/或相频响应基本保持一致，从而达到利用振动传感器获取的振动信号消除麦克风产生的振动噪声的效果。
图9-A是根据本申请的一些实施例所示的一种气导麦克风910的结构示意图。在一些实施例中，气导麦克风910可以是MEMS(Micro-electromechanical System)麦克风。MEMS麦克风具有小尺寸、低功耗、高稳定性以及良好的一致性幅频和相频响应等特点。如图9-A所示，所述气导麦克风910包括开孔911、外壳912、集成电路(ASIC)913、印刷电路板(PCB)914、前腔915、振膜916和后腔917。开孔911位于外壳912的一个侧面(图9-A中为上侧面，即顶部)。集成电路913安装在PCB914上。前腔915和后腔917通过振膜916隔离形成。 如图所示，前腔915包括振膜916上方的空间，由振膜916和外壳912形成。后腔917包括振膜916下方的空间，由振膜916和PCB914形成。在一些实施例中，当气导麦克风910置于耳机内时，环境中的气导声音(例如，用户的语音)可以通过开孔911进入前腔915并引起振膜916的振动。同时，振动扬声器产生的振动信号可以经由耳机的外壳、连接结构等引起气导麦克风910的外壳912的振动，进而带动振膜916的振动，从而产生振动噪声信号。
在一些实施例中，气导麦克风910可以被替换为后腔917开孔，而前腔915与外部空气隔绝的方式。
图9-B是根据本申请的一些实施例所示的一种振动传感器920的结构示意图。如图所示，振动传感器920包括外壳922、集成电路(ASIC)923、印刷电路板(PCB)924、前腔925、振膜926和后腔927。在一些实施例中，振动传感器920可以通过将图9-A中的气导麦克风的开孔911封闭得到(在本申请中，振动传感器920也可称为封闭麦克风920)。在一些实施例中，当封闭麦克风920置于耳机内时，环境中的气导声音(例如，用户的语音)无法进入封闭麦克风920的内部而引起振膜926的振动。振动扬声器产生的振动经由耳机的外壳、连接结构等引起封闭麦克风920的外壳922的振动，进而带动振膜926的振动，产生振动信号。
图9-C是根据本申请的一些实施例所示的另一种振动传感器930的结构示意图。如图所示，振动传感器930包括开孔931、外壳932、集成电路(ASIC)933、印刷电路板(PCB)934、前腔935、振膜936、后腔937和开孔938。在一些实施例中，振动传感器930可以通过在图9-A中的气导麦克风的后腔937底部打孔，使得后腔937与外界相连通而获得(在本申请中，振动传感器930也可称为双联通麦克风930)。在一些实施例中，当双联通麦克风930置于耳机内时，环境中的气导声音(例如，用户的语音)分别通过开孔931和开孔938进入双联通麦克风930内，使得振膜936两侧接收的气导声音信号相互抵消。因此气导声音信号无法引起振膜936明显的振动。振动扬声器产生的振动经由耳机的外壳、连接结构等引起双联通麦克风930的外壳932的振动，进而带动振膜936的振动，产生振动信号。
以上对气导麦克风及振动传感器的描述仅仅是具体的示例，不应被视为 是唯一可行的实施方案。显然，对于本领域的专业人员来说，在了解麦克风的基本原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对麦克风和/或振动传感器的具体结构进行各种修正和改变，但是这些修正和改变仍在以上描述的范围之内。例如，对于本领域的专业人员来说，气导麦克风910或振动传感器930中的开孔911或931可以配置在外壳912或外壳932的左侧或右侧，只需所述麦克风开孔可以达到使前腔915或935与外界相连通的目的即可。更进一步地，开孔的数量不仅限于一个，气导麦克风910或振动传感器930可以包含多个类似开孔911或931的开孔。
在一些实施例中，所述封闭麦克风920或双联通麦克风930的振膜926或936产生的振动信号可以用于抵消气导麦克风910的振膜916产生的振动噪声信号。在一些实施例中，为了获得更好的去除振动噪声的效果，还要尽可能使得封闭麦克风920或双联通麦克风930与气导麦克风910对耳机外壳的机械振动的幅频响应或相频响应相同。
仅仅出于说明的目的，以下以图9-A、图9-B和图9-C中所提到的气导麦克风和振动扬声器为例。可以通过改变气导麦克风或振动传感器(例如，封闭麦克风920或双联通麦克风930)的前腔体积、后腔体积，和/或腔体体积，使得气导麦克风和振动传感器对振动的幅频响应和/或相频响应达到一致或基本一致，从而达到去除振动噪声的效果。这里所说的腔体体积为麦克风或封闭麦克风的前腔体积与后腔体积之和。在一些实施例中，当振动传感器和气导麦克风对耳机外壳振动的幅频响应和/或相频响应一致时，振动传感器的腔体体积可以被视为气导麦克风910腔体体积的“等效容积”。在一些实施例中，选取腔体体积为气导麦克风腔体体积等效容积的封闭麦克风，有助于消除气导麦克风的振动噪声信号。
图10-A是根据本申请的一些实施例所示的不同腔体体积的振动传感器对振动信号的幅频响应曲线。在一些实施例中，所述不同腔体体积的振动传感器对振动的幅频响应曲线可以通过有限元计算方法或实际测量获得。作为示例，所述振动传感器为封闭麦克风，且所述振动传感器的底部安装在耳机外壳内侧。如图10-A所示，横轴为振动频率，纵轴为封闭麦克风对不同频率的振动的幅频响应。所述振动由耳机内的振动扬声器产生，并通过外壳、连接结构传递到气导 麦克风或振动传感器的振动信号。其中实线为气导麦克风对振动的幅频响应曲线。虚线分别为封闭麦克风与气导麦克风腔体体积比为1:1、3:1、6.5:1和9.3:1时的封闭麦克风对振动的幅频响应曲线。当腔体体积比为1:1时，封闭麦克风的幅频响应曲线整体低于气导麦克风的幅频响应曲线；当腔体体积比为3:1时，封闭麦克风的幅频响应曲线升高但整体仍略低于气导麦克风的幅频响应曲线；当腔体体积比为6.5:1时，封闭麦克风的幅频响应曲线整体略高于气导麦克风的幅频响应曲线；当腔体体积比为9.3:1时，封闭麦克风的幅频响应曲线整体高于气导麦克风的幅频响应曲线。可以看出，当腔体体积比在3:1到6.5:1之间时，封闭麦克风与气导麦克风的幅频响应曲线基本一致。由此，可以认为气导麦克风腔体体积的等效容积(即封闭麦克风的腔体体积)比为3:1到6.5:1之间。在一些实施例中，当振动传感器(例如，封闭麦克风920)和气导麦克风(例如，气导麦克风910)接收来自于同一个振动源的振动信号，且所述振动传感器的腔体体积和所述气导麦克风的腔体体积比在3:1到6.5:1之间时，所述振动传感器能够有助于消除所述气导麦克风所接收的振动信号。
类似地，图10-B是根据本申请的一些实施例所示的不同腔体体积的封闭麦克风对振动的相频响应示意图。如图10-B所示，横轴为振动频率，纵轴为封闭麦克风对不同频率的振动的相频响应。10-B其中，实线为气导麦克风对振动的相频响应曲线，虚线分别为封闭麦克风与气导麦克风腔体体积比为1:1、3:1、6.5:1和9.3:1时的封闭麦克风对振动的相频响应曲线。在一些实施例中，当封闭麦克风(例如，封闭麦克风920)和气导麦克风(例如，气导麦克风910)接收来自于同一个振动源的振动信号，且所述封闭麦克风的腔体体积和气导麦克风的腔体体积比大于3:1时，所述封闭麦克风能够有助于消除所述气导麦克风所接收的振动信号。
以上对气导麦克风腔体体积的等效容积的描述仅仅是具体的示例，不应被视为是唯一可行的实施方案。显然，对于本领域的专业人员来说，在了解气导麦克风的基本原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对麦克风和/或振动传感器的具体结构进行各种修正和改变，但是这些修正和改变仍在以上描述的范围之内。例如，可以通过气导麦克风或/振动传感器的结构的变型改变气导麦克风腔体体积的等效容积，只需选择合适腔体体积的封闭麦克风，达到消除振动噪声 的目的即可。
如前文所述，当气导麦克风具有不同的结构时，其腔体体积的等效容积也会不同。在一些实施例中，影响所述气导麦克风腔体体等效容积的因素包括所述气导麦克风的前腔体积、后腔体积、开孔位置和/或声源传播途径等。可替换地，在一些实施例中，可以采用气导麦克风前腔体积的等效容积来表征振动传感器的前腔体积。这里所说的麦克风前腔体积的等效容积可以描述为，当振动传感器和气导麦克风的后腔体积相同，且振动传感器和气导麦克风对耳机外壳振动的幅频响应和/或相频响应一致时，所述振动传感器的前腔体积为气导麦克风前腔体积的“等效容积”。在一些实施例中，选取后腔体积与气导麦克风后腔体积相等，并且前腔体积为气导麦克风前腔体积等效容积的封闭麦克风，有助于消除气导麦克风的振动噪声信号。
当气导麦克风具有不同的结构时，其前腔体积的等效容积也会不同。在一些实施例中，影响所述气导麦克风前腔体积等效容积的因素包括所述气导麦克风的前腔体积、后腔体积、开孔位置和/或声源传播途径等。
图11-A是根据本申请的一些实施例所示的前腔体积变化时气导麦克风对振动的幅频响应示意图。在一些实施例中，所述不同前腔体积的气导麦克风对振动的幅频响应曲线可以通过有限元计算方法或实际测量获得。如图11-A所示，横轴为振动频率，纵轴为气导麦克风对不同频率的振动的幅频响应。V 0为气导麦克风的前腔体积。其中，实线为前腔体积为V 0时气导麦克风的幅频响应曲线，虚线为前腔体积为2V 0、3V 0、4V 0、5V 0、6V 0时气导麦克风的幅频响应曲线。从图中可以看出，随着气导麦克风前腔体积的增大，气导麦克风的振膜的振幅变大，振膜更易振动。
对于具有不同前腔体积的气导麦克风，可以根据相应的幅频响应曲线，确定每个气导麦克风前腔体积的等效容积。在一些实施例中，所述前腔体积的等效容积可以按照类似图10-A的方法确定。例如，根据图11-A中对应的幅频响应曲线，对于前腔体积为2V 0的气导麦克风，采用图10-A的方法，确定其前腔体积的等效容积为6.7V 0。也就是说，当振动传感器的后腔体积与气导麦克风的后腔体积相等，且振动传感器的前腔体积与气导麦克风的前腔体积分别为6.7V 0和2V 0时，振动传感器对振动的幅频响应与气导麦克风对振动的幅频响应相同。如
表1中所示，随着前腔体积的增大，气导麦克风前腔体积的等效容积也随之增大。
前腔体积 1V 0 2V 0 3V 0 4V 0 5V 0
等效容积 4V 0 6.7V 0 8V 0 9.3V 0 12V 0
表1.不同前腔体积下的等效容积
类似地，图11-B是根据本申请的一些实施例所示的后腔体积变化时气导麦克风对振动的幅频响应示意图。在一些实施例中，所述不同后腔体积的气导麦克风对振动的幅频响应曲线可以通过有限元计算方法或实际测量获得。如图11-B所示，横轴为振动频率，纵轴为气导麦克风对不同频率的振动的幅频响应。V 1为气导麦克风的后腔体积。其中，实线为后腔体积为0.5V 1时气导麦克风的幅频响应曲线，虚线分别为后腔体积为1V 1、1.5V 1、2V 1、2.5V 1、3V 1时气导麦克风的幅频响应曲线。从图中可以看出，随着气导麦克风后腔体积的增大，气导麦克风的振膜的振幅变大，振膜更易振动。对于具有不同后腔体积的气导麦克风，可以根据相应的幅频响应曲线，确定每个气导麦克风前腔体积的等效容积。在一些实施例中，所述前腔体积的等效容积可以按照类似图10-A的方法确定。例如，根据图11-B中所示的实线，对于后腔体积为0.5V 1的气导麦克风，采用图10-A的方法，确定其前腔体积的等效容积为3.5V 0。也就是说，当气导麦克风和振动传感器的后腔体积均为0.5V 1，且振动传感器的前腔体积与气导麦克风的前腔体积分别为3.5V 0和1V 0时，振动传感器对振动的幅频响应与气导麦克风对振动的幅频响应相同。又例如，当气导麦克风和振动传感器的后腔体积均为3.0V 1，且振动传感器的前腔体积与气导麦克风的前腔体积分别为7V 0和1V 0时，振动传感器对振动的幅频响应与气导麦克风对振动的幅频响应相同。当气导麦克风的前腔体积保持1V 0不变，后腔体积从0.5V 1增加到3.0V 1时，气导麦克风前腔体积的等效容积从3.5V 0增加到7V 0。
在一些实施例中，气导麦克风外壳上的开孔位置也会影响气导麦克风前腔体积的等效容积。图12是根据本申请的一些实施例所示的不同开孔位置对应的振膜幅频响应曲线。在一些实施例中，所述气导麦克风具有不同开孔位置时对振动的幅频响应曲线可以通过有限元计算方法或实际测量获得。如图所示，横轴为振动频率，纵轴为不同开孔位置的气导麦克风对振动的幅频响应。如图12所示，实线为开孔位于外壳顶部的气导麦克风对振动的幅频响应曲线，虚线 为开孔位于外壳侧壁的气导麦克风对振动的幅频响应曲线。可以看出，开孔位于顶部时的气导麦克风的幅频响应整体高于开孔位于侧壁时的气导麦克风的幅频响应。在一些实施例中，可以针对不同开孔位置的气导麦克风，根据相应的幅频响应曲线，分别确定其对应的前腔体积的等效容积。所述前腔体积的等效容积确定方法可以是图10-A中的方法。
在一些实施例中，开孔位于外壳顶部的气导麦克风前腔体积的等效容积大于开孔位于侧壁的气导麦克风前腔体积的等效容积。例如，顶部开孔的气导麦克风的前腔体积为1V 0，其前腔体积的等效容积为4V 0，相同尺寸的侧壁开孔的气导麦克风前腔体积的等效容积约为1.5V 0。所述相同尺寸表示侧壁开孔的气导麦克风的前腔体积和后腔体积分别与顶部开孔的气导麦克风的前腔体积和后腔体积相等。
在一些实施例中，振源传播的途径不同，气导麦克风前腔体积的等效容积也会不同。在一些实施例中，振源传播途径与麦克风与耳机外壳的连接方式有关，不同的麦克风与耳机外壳的连接方式会产生不同的幅频响应。例如，麦克风采用围边形式连接在外壳内时，与采用侧壁连接方式时对振动的幅频响应不同。
不同于图10中与外壳通过底部连接的方式，图13是根据本申请的一些实施例所示的围边连接方式下前腔体积变化时气导麦克风和全封闭麦克风对振动的幅频响应曲线。值得说明的是，在讨论气导麦克风的前腔体积或腔体体积的等效容积时，所述气导麦克风和具有相应等效容积(前腔体积的等效容积或腔体体积的等效容积)的振动传感器的连接方式相同。例如，图7、图8和图13中，气导麦克风和振动传感器均采用围边连接方式。再例如，本申请中其他实施例中气导麦克风和振动传感器均可以采用基底连接方式、围边连接方式或者其他连接方式。在一些实施例中，所述气导麦克风和全封闭麦克风围边形式连接时对振动的幅频响应曲线可以通过有限元计算方法或实际测量获得。如图13所示，实线为前腔体积为V 0且与外壳以围边形式连接时气导麦克风对振动的幅频响应曲线。虚线分别表示围边连接的前腔体积分别为1V 0、2V 0、4V 0、6V 0、的全封闭麦克风对振动的幅频响应曲线。当前腔体积为1V 0的气导麦克风采用围边形式连接时，幅频响应曲线整体低于围边形式连接的前腔体积为1V 0的全封闭麦克风 的幅频响应曲线。前腔体积为2V 0的全封闭麦克风采用围边形式连接时，幅频响应曲线整体低于围边形式连接的前腔体积为1V 0的气导麦克风的幅频响应曲线。当前腔体积为4V 0和6V 0的全封闭麦克风采用围边形式连接时，幅频响应曲线继续降低，低于围边形式连接的前腔体积为1V 0的气导麦克风的幅频响应曲线。从图中可以看出，封闭麦克风的前腔体积在1V 0-2V 0之间时，围边连接的封闭麦克风的幅频响应曲线与侧壁连接的气导麦克风的幅频响应曲线最为接近。可以得出，若气导麦克风和封闭麦克风都采用围边形式连接，气导麦克风前腔体积的等效容积在1V 0-2V 0之间。
图14是根据本申请的一些实施例所示的气导麦克风和两种双联通麦克风对气导声音信号的幅频响应曲线。具体地，实线对应气导麦克风的幅频响应曲线，虚线分别对应开孔位于外壳顶部的双联通麦克风和开孔位于侧壁的双联通麦克风的幅频响应曲线。如图中虚线所示，当气导声音信号的频率小于5kHz时，双联通麦克风对气导声音信号无响应。当气导声音信号的频率超过10kHz之后，由于气导声音信号的波长逐渐接近双联通麦克风的特征长度，同时，其频率接近或达到振膜结构的特征频率，因而使得振膜产生谐振，能有较大的振幅，此时双联通麦克风对气导声音信号产生响应。这里所说的双联通麦克风特征长度可以是双联通麦克风在一个维度上的尺寸。例如，当双联通麦克风为长方体或者近似长方体时，所述特征长度可以是双联通麦克风的长度、宽度或者高度。再例如，当双联通麦克风为圆柱体或者近似圆柱体时，所述特征长度可以是双联通麦克风的直径或者高度。在一些实施例中，所述气导声音信号的波长接近双联通麦克风的特征长度，可以理解为所述气导声音信号的波长与所述双联通麦克风的特征长度在同一个量级上(例如，都为mm量级)。在一些实施例中，语音通讯的频段在500Hz-3400Hz范围，双联通麦克风在该范围内对气导声音不敏感，可以用于测量振动噪声信号，且相比封闭麦克风，双联通麦克风在低频段对气导声音信号的隔绝效果更佳，因而可以采用外壳顶部开孔或者侧壁开孔的双联通麦克风作为振动传感器以帮助消除气导麦克风中的振动噪声信号。
图15是根据本申请的一些实施例所示的振动传感器对振动的幅频响应曲线。所述振动传感器包括封闭麦克风和双联通麦克风。具体地，图15为两种封闭麦克风和两种双联通麦克风对振动的幅频响应曲线。其中，粗实线表示顶部 开孔的前腔体积为1V 0的双联通麦克风对振动的幅频响应曲线，细实线表示侧壁开孔的前腔体积为1V 0的双联通麦克风对振动的幅频响应曲线。两条虚线分别表示前腔体积为9V 0和3V 0的封闭麦克风对振动的幅频响应曲线。从图中可以看出，侧壁开孔的前腔体积为1V 0的双联通麦克风与前腔体积为9V 0的封闭麦克风近似“等效”，顶部开孔的前腔体积为1V 0的双联通麦克风与前腔体积为3V 0的封闭麦克风近似“等效”。因而，可以使用体积较小的双联通麦克风来替代体积较大的全封闭麦克风。在一些实施例中，相互“等效”或者近似“等效”的双联通麦克风和封闭麦克风可以替换使用。
实施例1
如图16所示，耳机1600包括气导麦克风1601、骨传导麦克风1602和外壳1603。其中，气导麦克风1601的进声孔1604与耳机1600外部的空气连通，气导麦克风1601的侧边连接在外壳1603内的侧面上。骨传导麦克风1602粘接在外壳1603内的一个侧面上。气导麦克风1601可以通过进声孔1604获取气导语音信号，以及通过侧边与外壳1603的连接结构获取第一振动信号(即，振动噪声信号)。骨传导麦克风1602可以获取第二振动信号(即，外壳1603传递的机械振动信号)。所述第一振动信号和第二振动信号都由外壳1603的振动产生。特别地，由于骨传导麦克风1602和气导麦克风1601在构造上存在较大差异，两个麦克风幅频率响应和相频响应不同，可以采用图2-A所示的信号处理方法进行振动噪声信号的消除。
实施例2
如图17所示，双麦克风组件1700包括气导麦克风1701、封闭麦克风1702和外壳1703。其中，气导麦克风1701和封闭麦克风1702为一体构件，两个麦克风的外壁分别与外壳1703的内侧相粘接。气导麦克风1701的进声孔1704与双麦克风组件1700外部的空气相连通，封闭麦克风1702的进声孔1702位于气导麦克风1701的底部而与外部空气保持隔绝(等效于图9-B中的封闭麦克风)。特别地，所述封闭麦克风1702可以使用与气导麦克风1701完全相同的气导麦克风，而通过结构上的设计实现封闭麦克风1702不与外界空气相连通的封闭形式。这种一体构件结构使得气导麦克风1701和封闭麦克风1702相对于振源(例如，图1中的振动扬声器101)具有相同的振动传播路径，从而使得气导麦克风1701 和封闭麦克风1702接收到相同的振动信号。气导麦克风1701可以通过进声孔1704获取气导语音信号，以及通过外壳1703获取第一振动信号(即，振动噪声信号)。封闭麦克风1702仅获取第二振动信号(即，外壳1703传递的机械振动信号)。所述第一振动信号和第二振动信号都由外壳1603的振动产生。特别地，封闭麦克风1702的前腔体积、后腔体积、和/或腔体体积可以相应地设置为气导麦克风1701对应体积(前腔体积、后腔体积、和/或腔体体积)的等效容积，从而使得气导麦克风1701和封闭麦克风1702具有相同或者近似相同的频率响应。双麦克风组件1700具有体量小的优点，并且可以进行单独的调试，生产工艺简单。在一些实施例中，麦克风组件1700可以消除气导麦克风1701接收的所有通讯频段的振动噪声。
图18为一个包含图17中的双麦克风组件的耳机结构。如图18所示，耳机1800包括双麦克风组件1700、外壳1801和连接结构1802。双麦克组件1700的组件的外壳1703通过围边形式与耳机外壳1801相连。该连接方式可以使双麦克组件1700中的两个麦克风相对于外壳1801上的连接位置保持对称，从而进一步保证振源至两个麦克风的振动传播路径相通。在一些实施例中，图18中的耳机结构能够很好地消除由于振动噪声传播路径、两个麦克风类型不同等原因对去除振动噪声效果的影响。
实施例3
图19是一个双麦克风耳机结构的示意图。如图19所示，耳机1900包括振动扬声器1901、外壳1902、弹性元件1903、气导麦克风1904、骨传导麦克风1905和开孔1906。其中，振动扬声器1901通过弹性元件1903固定在外壳1902上。气导麦克风1904和骨传导麦克风1905分别连接在外壳1902内侧不同的位置。气导麦克风1904通过开孔1906与外界空气相通，以接收气导声音信号。振动扬声器1901振动发声时，带动外壳1902振动，外壳1902将振动传递给气导麦克风1904和骨传导麦克风1905。在一些实施例中，可以采用如图2-B中的信号处理方法，利用骨传导麦克风1905获取的振动信号，将气导麦克风1904接收到的振动噪声信号消除。在一些实施例中，骨传导麦克风1905可以用于消除气导麦克风1904接收的所有通讯频段的振动噪声。
实施例4
图20是一个双麦克风消除振动噪声的耳机结构示意图。如图20所示，耳机2000包括振动扬声器2001、外壳2002、弹性元件2003、气导麦克风2004、振动传感器2005和开孔2006。振动传感器2005可以是根据本申请中一些实施例所示的封闭麦克风、双联通麦克风或骨传导麦克风，也可以是其他具有振动信号采集功能的传感器装置。振动扬声器2001通过弹性元件2003固定在外壳2002上。气导麦克风2004和振动传感器2005是经过挑选或调试后具有相同幅频响应和/或相频响应的两个麦克风。气导麦克风2004的顶部和侧边分别连接在外壳2006内侧，振动传感器2005的侧边连接在外壳2006的内侧。气导麦克风2004通过开孔2006与外部空气相通。振动扬声器2001振动发声时，带动外壳2002振动，外壳2002的振动会传递给气导麦克风2004和振动传感器2005。由于气导麦克风2004和振动传感器2005与外壳2006连接的位置非常接近(例如，两个麦克风可以分别位于图3中的位置301和位置302)，所以由外壳2006传递给这两个麦克风的振动相同。在一些实施例中，气导麦克风2004和振动传感器2005接收到的信号可以采用如图2-C所示的信号处理方法，将气导麦克风2004接收到的振动噪声信号消除。在一些实施例中，振动传感器2005可以用于消除气导麦克风2004接收的所有通讯频段的振动噪声。
实施例5
图21是一种双麦克风耳机结构示意图。双麦克风耳机2100是图20中耳机2000的另一种变形。其中，耳机2100包括振动扬声器2101、外壳2102、弹性元件2103、气导麦克风2104、振动传感器2105和开孔2106。振动传感器2105可以是封闭麦克风、双联通麦克风或骨传导麦克风。气导麦克风2104和振动传感器2105分别通过围边形式连接在外壳2102的内侧，且相对于振动扬声器2101对称分布(例如，两个麦克风可以分别位于图3中的位置301和位置304)。气导麦克风2104和振动传感器2105可以是经过挑选或调试后具有相同幅频响应和/或相频响应的两个麦克风。在一些实施例中，气导麦克风2104和振动传感器2105接收到的信号可以采用图2-C所示的信号处理方法，将气导麦克风2104接收到的振动噪声信号消除。在一些实施例中，振动传感器2105可以用于消除气导麦克风2104接收的所有通讯频段的振动噪声。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发 明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (26)

  1. 一种麦克风装置，所述麦克风装置包括麦克风和振动传感器，其中
    所述麦克风用于接收第一信号，所述第一信号包括语音信号和第一振动信号；
    所述振动传感器用于接收第二振动信号；以及
    所述麦克风和所述振动传感器被配置为所述第一振动信号可与所述第二振动信号相抵消。
  2. 根据权利要求1所述的装置，所述振动传感器的腔体体积被配置为使得所述振动传感器对第二振动信号的幅频响应与所述麦克风对第一振动信号的幅频响应相同，和/或使得所述振动传感器对第二振动信号的相频响应与所述麦克风对第一振动信号的相频响应相同。
  3. 根据权利要求1或2所述的装置，所述振动传感器的腔体体积与所述麦克风的腔体体积成比例，使得所述第二振动信号可与所述第一振动信号相抵消。
  4. 根据权利要求3所述的装置，所述振动传感器的腔体体积和所述麦克风的腔体体积比为3:1至6.5:1之间。
  5. 根据权利要求1-4中任一所述的装置，进一步包括信号处理单元，所述信号处理单元被配置为使所述第一振动信号与所述第二振动信号相抵消并输出所述语音信号。
  6. 根据权利要求1-5中任一所述的装置，所述振动传感器为封闭麦克风或者双联通麦克风。
  7. 根据权利要求6所述的装置，
    所述麦克风为前腔开孔或后腔开孔，以及
    所述振动传感器为封闭麦克风，所述封闭麦克风为前腔和后腔均封闭。
  8. 根据权利要求6所述的装置，
    所述麦克风被配置为前腔开孔或后腔开孔，以及
    所述振动传感器为双联通麦克风，所述双联通麦克风为前腔和后腔均开孔。
  9. 根据权利要求7或8所述的装置，所述麦克风的前腔开孔是所述前腔的顶部或者侧壁存在至少一个开孔。
  10. 根据权利要求1-9中任一所述的装置，所述麦克风和所述振动传感器独立连接于同一个外壳结构。
  11. 根据权利要求10所述的装置，所述装置进一步包括振动单元，至少一部分所述振动单元位于所述外壳内，所述振动单元被配置为产生所述第一振动信号和所述第二振动信号，其中，所述麦克风和所述振动传感器位于所述外壳上相邻的位置或者位于所述外壳上相对于所述振动单元对称的位置。
  12. 根据权利要求10所述的装置，所述麦克风或所述振动传感器与所述外壳的连接方式为悬臂连接、围边连接或基底连接中的一种。
  13. 根据权利要求1-12中任一所述的装置，所述麦克风和所述振动传感器均是微型机电系统麦克风。
  14. 一个耳机系统，所述耳机系统包括振动扬声器、麦克风装置和外壳，其中所述振动扬声器与所述麦克风装置位于所述外壳之内，
    所述麦克风装置包括麦克风和振动传感器，其中
    所述麦克风用于接收第一信号，所述第一信号包括语音信号和第一振动信号；
    所述振动传感器用于接收第二振动信号，所述第一振动信号和所述第二振动信号由所述振动扬声器振动产生；以及
    所述麦克风和所述振动传感器被配置为所述第一振动信号可与所述第二振动信号相抵消。
  15. 根据权利要求14所述的耳机系统，所述振动传感器的腔体体积被配置为使得所述振动传感器对第二振动信号的幅频响应与所述麦克风对第一振动信号的幅频响应相同，和/或使得所述振动传感器对第二振动信号的相频响应与所述麦克风对第一振动信号的相频响应相同。
  16. 根据权利要求14或15所述的耳机系统，所述振动传感器的腔体体积与所述麦克风的体积成比例，使得所述第二振动信号可与所述第一振动信号相抵消。
  17. 根据权利要求16所述的耳机系统，所述振动传感器的腔体体积和所述麦克风的腔体体积比为3:1至6.5:1之间。
  18. 根据权利要求14-17中任一所述的耳机系统，进一步包括信号处理单元，所述信号处理单元被配置为使所述第一振动信号与所述第二振动信号相抵消并输出所述语音信号。
  19. 根据权利要求14-18中任一所述的耳机系统，所述振动传感器为封闭麦克风或双联通麦克风。
  20. 根据权利要求19所述的耳机系统，
    所述麦克风为前腔开孔或后腔开孔，以及
    所述振动传感器为封闭麦克风，所述封闭麦克风为前腔和后腔均封闭。
  21. 根据权利要求19所述的耳机系统，
    所述麦克风被配置为前腔开孔或后腔开孔，以及
    所述振动传感器为双联通麦克风，所述双联通麦克风为前腔和后腔均开孔。
  22. 根据权利要求20或21所述的耳机系统，所述麦克风的前腔开孔是所述前腔的顶部或者侧壁存在至少一个开孔。
  23. 根据权利要求14-22中任一所述的耳机系统，所述麦克风和所述振动传感器独立连接于所述外壳。
  24. 根据权利要求23所述的耳机系统，所述麦克风和所述振动传感器位于所述外壳上相邻的位置或者位于所述外壳上相对于所述振动扬声器对称的位置。
  25. 根据权利要求23所述的耳机系统，所述麦克风或所述振动传感器与外壳的连接方式为悬臂连接、围边连接和基底连接中的一种。
  26. 根据权利要求14-25中任一所述的耳机系统，所述麦克风和所述振动传感器均是微型机电系统麦克风。
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