一种耳机降噪装置和耳机系统的制作方法

1.本发明涉及声信号处理领域，特别涉及一种耳机降噪装置和耳机系统。


背景技术：

2.耳机是众多电子设备的声信号输出元件，其作用是将电子设备输出的声信号接收后传入用户的耳朵，而不至于使得电子设备输出的声信号外放。衡量耳机质量好坏的参数之一是降噪性能，因此，降噪方法的选取尤为重要。现有的耳机降噪方法包括主动降噪方案，具体是将至少两路噪声信号反相后与有用信号混合，再将混合后的信号经过放大处理后从耳机的驱动单体即喇叭的正相位端输入。然而，由于噪声信号反相后，未必能够互相抵消，因此，仍然会对有用信号造成干扰。


技术实现要素：

3.本技术提供一种耳机降噪装置和耳机系统，以提升耳机的降噪性能，消除对有用信号的干扰。
4.一方面，本技术提供了一种耳机降噪装置，该装置包括集成于一体的有用信号处理单元和噪声信号处理单元，所述有用信号处理单元将有用信号处理后输入至耳机的喇叭的正相位端，所述噪声信号处理单元将噪声信号处理后输入至所述耳机的喇叭的负相位端。
5.另一方面，本技术提供了一种耳机系统，所述耳机系统包括耳机本体、内置于所述耳机本体的麦克风以及与所述耳机本体连接的耳机降噪装置，所述耳机本体包括喇叭，所述耳机降噪装置包括有用信号处理单元和噪声信号处理单元；
6.所述有用信号处理单元将有用信号处理后输入至所述喇叭的正相位端，所述麦克风拾取噪声信号后输入所述噪声信号处理单元，所述噪声信号处理单元将所述麦克风拾取的噪声信号处理后输入至所述喇叭的负相位端。
7.从上述本技术提供的技术方案可知，一方面，有用信号处理单元将有用信号处理后输入至耳机的喇叭的正相位端，噪声信号处理单元将噪声信号处理后输入至耳机的喇叭的负相位端，有用信号和噪声信号按照各自独立的信号通路传送至耳机，两者互不干扰；另一方面，噪声信号处理单元将噪声信号处理后输入至耳机的喇叭的负相位端后，负相位端将噪声信号反相后，其相位与用户耳内的噪声信号相位相反，因此，耳内的噪声信号和负相位端输出的噪声信号在耳内叠加后将被消除，不仅不会对有用信号造成干扰，也不会对用户造成干扰。
附图说明
8.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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他的附图。
9.图1是本技术实施例提供的耳机降噪装置的结构示意图；
10.图2是本技术实施例提供的耳机系统的结构示意图；
11.图3是本技术另一实施例提供的耳机系统的结构示意图；
12.图4是本技术另一实施例提供的耳机系统的结构示意图；
13.图5是本技术另一实施例提供的耳机系统的结构示意图；
14.图6是本技术另一实施例提供的耳机系统的结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
16.在本说明书中，诸如第一和第二这样的限定词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。
17.在本说明书中，为了便于描述，附图中所示的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
18.请参阅附图1，是本技术实施例提供的一种耳机降噪装置1，其可以包括集成于一体的有用信号处理单元101和噪声信号处理单元102，详述如下：
19.有用信号处理单元101将有用信号处理后输入至耳机的喇叭的正相位端 (图中使用“ ”表示)；
20.噪声信号处理单元102将噪声信号处理后输入至耳机的喇叭的负相位端 (图中使用“—”表示)。
21.从以上技术方案的描述中可知，一方面，有用信号处理单元将有用信号处理后输入至耳机的喇叭的正相位端，噪声信号处理单元将噪声信号处理后输入至耳机的喇叭的负相位端，有用信号和噪声信号按照各自独立的信号通路传送至耳机，两者互不干扰；另一方面，噪声信号处理单元将噪声信号处理后输入至耳机的喇叭的负相位端后，负相位端将噪声信号反相后，其相位与用户耳内的噪声信号相位相反，因此，耳内的噪声信号和负相位端输出的噪声信号在耳内叠加后将被消除，不仅不会对有用信号造成干扰，也不会对用户造成干扰。
22.在本技术一个实施例中，图1示例的有用信号处理单元101可以包括音频调整器以及与音频调整器连接的第一功放，其中，音频调整器将有用信号调整后输入至第一功放，第一功放将音频调整器调整后的有用信号放大，将放大后的有用信号输入耳机的喇叭的正相位端。
23.在本技术另一实施例中，图1示例的噪声信号处理单元102可以包括噪声调整器以及与噪声调整器连接的第二功放，其中，噪声调整器将噪声信号调整后输入至第二功放，第二功放将噪声调整器调整后的噪声信号放大，将放大后的噪声信号输入耳机的喇叭的负相
位端。
24.在本技术另一实施例中，上述示例的噪声调整器可以包括第一噪声调整器、第二噪声调整器、与第一噪声调整器和第二噪声调整器均连接的噪声组合器以及与噪声组合器连接的第三噪声调整器，其中，噪声信号包括外噪声信号和内噪声信号；第一噪声调整器将外噪声信号调整后输入噪声组合器，第二噪声调整器将内噪声信号调整后输入噪声组合器，噪声组合器将经第一噪声调整器调整后的外噪声信号和经第二噪声调整器调整后的内噪声信号组合后输入第三噪声调整信号，第三噪声调整器将经噪声组合器组合后的噪声信号调整后输入第二功放。
25.请参阅附图2，是本技术实施例提供的一种耳机系统，其可以包括耳机本体202、内置于耳机本体202的麦克风203以及与耳机本体202连接的耳机降噪装置201，耳机本体202包括喇叭204，耳机降噪装置201包括有用信号处理单元205和噪声信号处理单元206，详述如下：
26.有用信号处理单元205将有用信号处理后输入至喇叭204的正相位端(图中使用“ ”表示)，麦克风203拾取噪声信号后输入噪声信号处理单元206，噪声信号处理单元206将麦克风203拾取的噪声信号处理后输入至喇叭204的负相位端(图中使用“—”表示)。
27.在图2示例的耳机系统中，当噪声信号处理单元206将麦克风203拾取的噪声信号处理后输入至喇叭204的负相位端后，喇叭204输出的噪声信号的相位将与麦克风203拾取的噪声信号的相位相反，因此，当喇叭204输出的噪声信号与麦克风203拾取的噪声信号在用户耳内叠加后，噪声得以消除。
28.请参阅附图3，是本技术另一实施例提供的耳机系统。与图2示例的耳机系统相比，在图3示例的耳机系统中，有用信号处理单元205可以包括音频调整器301以及与音频调整器301连接的第一功放302，音频调整器301将有用信号调整后输入至第一功放302，第一功放302将音频调整器301调整后的有用信号放大，将放大后的有用信号输入喇叭204的正相位端。
29.从图3示例的耳机系统可知，一方面，有用信号处理单元将有用信号处理后输入至耳机的喇叭的正相位端，噪声信号处理单元将噪声信号处理后输入至耳机的喇叭的负相位端，有用信号和噪声信号按照各自独立的信号通路传送至耳机，两者互不干扰；另一方面，噪声信号处理单元将噪声信号处理后输入至耳机的喇叭的负相位端后，负相位端将噪声信号反相后，其相位与用户耳内的噪声信号相位相反，因此，耳内的噪声信号和负相位端输出的噪声信号在耳内叠加后将被消除，不仅不会对有用信号造成干扰，也不会对用户造成干扰。
30.请参阅附图4，是本技术另一实施例提供的耳机系统。与图2示例的耳机系统相比，在图4示例的耳机系统中，噪声信号处理单元206可以包括噪声调整器401以及与噪声调整器401连接的第二功放402，噪声调整器401将噪声信号调整后输入至第二功放402，第二功放402将噪声调整器401调整后的噪声信号放大，将放大后的噪声信号输入喇叭204的负相位端。
31.请参阅附图5，是本技术另一实施例提供的耳机系统。与图2示例的耳机系统相比，在图5示例的耳机系统中，有用信号处理单元205可以包括音频调整器301以及与音频调整器301连接的第一功放302，音频调整器301将有用信号调整后输入至第一功放302，第一功
放302将音频调整器301调整后的有用信号放大，将放大后的有用信号输入喇叭204的正相位端，噪声信号处理单元206可以包括噪声调整器401以及与噪声调整器401连接的第二功放402，噪声调整器401将噪声信号调整后输入至第二功放402，第二功放402将噪声调整器401调整后的噪声信号放大，将放大后的噪声信号输入喇叭204的负相位端。
32.请参阅附图6，是本技术另一实施例提供的耳机系统。与图4示例的耳机系统相比，在图6示例的耳机系统中，噪声调整器401可以包括第一噪声调整器601、第二噪声调整器602、与第一噪声调整器601和第二噪声调整器602 均连接的噪声组合器603以及与噪声组合器603连接的第三噪声调整器604，噪声信号包括外噪声信号和内噪声信号，麦克风203可以包括两个麦克风即第一麦克风605和第二麦克风606，其中：
33.第一麦克风605拾取外噪声信号即耳机本体202外壳的噪声信号；
34.第二麦克风606拾取内噪声信号即用户耳朵内的噪声信号；
35.第一噪声调整器601将第一麦克风605拾取的外噪声信号调整后输入噪声组合器603；
36.第二噪声调整器602将第二麦克风606拾取的内噪声信号调整后输入噪声组合器603；
37.噪声组合器603将经第一噪声调整器601调整后的外噪声信号和经第二噪声调整器602调整后的内噪声信号组合后输入第三噪声调整器604；
38.第三噪声调整器604将经噪声组合器603组合后的噪声信号调整后输入第二功放402。
39.在图6示例的耳机系统中，当第三噪声调整器604将经噪声组合器603组合后的噪声信号调整后输入第二功放402，第二功放402将噪声信号放大后输入至喇叭204的负相位端，喇叭204输出的噪声信号的相位将与第一麦克风605 拾取的外噪声信号和第二麦克风606拾取的内噪声信号的相位相反，因此，当喇叭204输出的噪声信号与第一麦克风605和第二麦克风606拾取的噪声信号在用户耳内叠加后，噪声得以消除。
40.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
41.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
42.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不
用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。