麦克风的自适应压力释放风保护的制作方法

1.本发明的方面一般涉及移动通信设备，更具体地，涉及减少对移动通信设备的麦克风的风噪干扰。


背景技术：

2.麦克风通过感应声音来工作，即气压的变化。麦克风中的可移动膜因气压的变化而移位。膜的位置以电子方式读取，并转换为数字或模拟音频信号。实际上，膜与包含麦克风的设备的外部机箱不直接连接，以避免用户接触膜。相反，设备的机箱包括一个“麦克风孔”或空腔，膜位于这个孔内。麦克风孔内的包含风的小空间通常称为麦克风的前腔。在大风情况下，风通常会对前腔加压太大，并将膜推动到其工作范围之外。除了其它影响，可能导致信号削波失真，听起来很音质很差，且语音可理解性较低。
3.用于减少风噪的现有技术方案可以包括在前腔内部或顶部使用泡沫状结构。这通常会增大麦克风单元的大小，看起来不是那么美观。此外，这类技术方案并不总是适应大风情况，即使在非大风情况下，这些同样的缺点也存在。
4.还有一些基于软件的技术方案，目的是减轻风造成的失真影响。然而，这些基于软件的技术方案的效果不大，因为它们不能解决失真的根本原因，即麦克风的压力过载。
5.因此，希望能够提供一种解决至少一些上述问题的麦克风技术方案。


技术实现要素：

6.本发明实施例的目的是减少对移动通信设备等装置中麦克风的风噪干扰。通过独立权利要求的主题来实现上述目标。在从属权利要求中可以找到其它有利修改。
7.根据第一方面，通过麦克风组件获得上述以及其它目的和优点。在一个实施例中，所述麦克风组件包括限定空腔范围的外壳、设置在所述空腔中的麦克风和设置所述外壳中靠近所述麦克风的阀门。所述阀门用于：当所述空腔中的气压水平超过预定阈值水平时被致动，并使空气能够从所述空腔通过并进入到周围环境中。所述麦克风前腔中的风引起的过压，或所述麦克风前腔中的负压，通过主动或被动阀门释放。当超过所需压力水平时，所述阀门打开，并将所述前腔与周围空气相连，以便在大风情况下改进操作。
8.在所述麦克风组件的一种可能的实现方式中，所述阀门设置在所述外壳中的所述空腔的开口和所述外部环境之间。当超过所需压力水平时，所述阀门打开，并将所述前腔与周围空气相连，以便在大风情况下改进操作。
9.在所述麦克风组件的一种可能的实现方式中，通道设置在所述外壳中。所述通道连接在所述阀门和外部环境之间。所述通道使得空气从所述空腔通过所述阀门并到达所述通道的出口。所述麦克风前腔中的风引起的过压通过所述阀门释放。当超过所需压力水平时，所述阀门打开，并将所述前腔与周围空气相连，以便在大风情况下改进操作。
10.在所述麦克风组件的一种可能的实现方式中，控制器与所述阀门相连。所述控制器用于：检测所述空腔中的气压水平，并在检测到的气压水平超过预定阈值水平时致动所
述阀门。所述阀门用于：当所述空腔中的气压水平超过预定阈值水平时被致动，并使空气能够从所述空腔通过并进入到周围环境中。当超过所需压力水平时，所述阀门打开，并将所述前腔与周围空气相连，以便在大风情况下改进操作。
11.在所述麦克风组件的一种可能的实现方式中，所述控制器包括风噪检测器或压力传感器中的一个或多个。所述控制器用于：检测所述空腔中的气压水平，并在检测到的气压水平超过预定阈值水平时致动所述阀门，以使空气能够从所述空腔通过并进入到周围环境中，并降低气压。
12.在所述麦克风组件的一种可能的实现方式中，所述麦克风组件设置在入耳式耳机中。本发明实施例的方面提供了一种阀门的压力释放装置。所述压力释放装置将压力从入耳式耳机的麦克风前腔释放到周围空气中，从而减小通常由风引起的声音过载。
13.在所述麦克风组件的一种可能的实现方式中，所述麦克风组件设置在移动通信设备中。本发明实施例的方面提供了一种阀门的压力释放装置。所述压力释放装置将压力从移动通信设备的麦克风前腔释放到周围空气中，从而减小通常由风引起的声音过载。
14.根据第二方面，通过一种方法获得上述以及其它目的和优点。在一个实施例中，信号从麦克风组件的前腔获取。根据获取的信号判断是否有风噪影响所述麦克风。如果确定所获取的信号表示风噪，则打开阀门。所述阀门打开时，使空气能够从所述空腔通过并进入周围环境中。所述麦克风前腔中的风引起的过压，或所述麦克风前腔中的负压，通过主动或被动阀门释放。当达到或超过所需压力水平(可以包括负压值)时，所述阀门打开，并将所述前腔与周围空气相连，以便在大风情况下改进操作。
15.在所述方法的一种可能的实现方式中，所述方法包括从所获取的信号检测麦克风的前腔中检测到的气压水平是否处于或超过预定阈值水平。如果所述压力水平处于或超过所述预定阈值水平，则打开所述阀门。所述阀门打开时，使空气能够从所述空腔通过并进入周围环境中。所述麦克风前腔中的风引起的过压，或所述麦克风前腔中的负压，通过主动或被动阀门释放。当达到或超过所需压力水平(可以包括负压值)时，所述阀门打开，并将所述前腔与周围空气相连，以便在大风情况下改进操作。
16.在所述方法的一种可能的实现方式中，所述方法还包括在所述阀门打开时启动定时器，在所述定时器结束时关闭所述阀门。所述阀门的压力从麦克风前腔释放到周围空气中一段时间，以减少通常由风引起的声音过载。
17.示例性实施例的这些和其它方面、实现方式和优点将从结合附图考虑的本文描述的实施例中变得显而易见。但应理解，此类描述和附图仅用于说明的目的，而不能作为对本发明的限制；对本发明的任何限制，应参考所附权利要求书。本发明的附加方面和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分方面和优点在说明书中显而易见，或者可以通过实施本发明而了解。此外，本发明的方面和优点可以通过所附权利要求书中特别指出的手段或结合方式实现和获得。
附图说明
18.在本发明的以下详述部分中，将参考附图中所示出的示例实施例来更详细地解释本发明，其中：
19.图1为本发明实施例的各方面提供的示例性装置的示意性框图；
20.图2为本发明实施例的各方面提供的示例性装置的示意性框图；
21.图3为本发明实施例的各方面提供的示例性装置的示意性框图；
22.图4示出了本发明实施例的各方面提供的示例性方法的各方面；
23.图5示出了本发明实施例的各方面提供的示例性方法的各方面；
24.图6示出了本发明实施例的各方面提供的示例性方法的各方面。
具体实施方式
25.参考图1，图1为本发明实施例的各方面提供的示例性装置100的示意性框图。本发明实施例的各方面旨在通过主动或被动阀门释放所述麦克风前腔中的风引起的过压。如图1所示，阀门104设置在所述空腔108和周围空气之间。当超过所需压力水平时，这些阀门104被打开或被致动。所述阀门104的打开或致动使得空气通过所述阀门104。在一个实施例中，阀门104可以被机械调节以在达到所需压力时被打开(被动技术方案)。或者，一个或多个阀门104可以由外部控制器控制，以在达到所需压力时被打开(主动技术方案)。将空腔108与周围空气相连的阀门104可以改进在大风情况下的操作。
26.如图1所示，示例性装置100包括限定空腔108范围的外壳102。在一个实施例中，空腔108是麦克风前腔。阀门104设置在外壳102中。阀门104用于：将气压从麦克风前腔104释放到周围环境中。以这种方式，阀门104减小了麦克风110的通常是由风引起的声音过载。
27.在图1的示例中，阀门104设置在靠近麦克风110的位置。阀门104需要以使得来自麦克风前腔108的气压能够被阀门104接收的方式设置在外壳102内。
28.如图1所示，空气通道112设置在外壳102内。例如，空气通道112可以包括排气或通风路径。在一个实施例中，空气通道112是管状结构，用于：使空气能够从一端穿过它到另一端。图1的空气通道112包括开口114和开口116。在一个实施例中，开口114以接收来自麦克风前腔108的空气或气压的方式设置，并使空气能够进入和穿过通道112并进入周围环境。在这个示例中，开口116使通道112中的空气或气压可以排出到周围空气中。在一个替代实施例中，风可以对空腔108造成负压。这也可能导致干扰，例如麦克风信号削波。在这个实施例中，气流可以通过空气通道112和开口114从开口116进入前腔108。虽然本文仅描述了一个通道112、开口或孔114和开口或孔116，但本发明实施例的方面并不限于此。在替代实施例中，外壳102可以包括任何数量的通道、开口、入口、出口和阀门，这些通道、开口、入口、出口和阀门使气压能够从麦克风110转移，以防止麦克风110产生声音过载。
29.在一个实施例中，阀门104设置在靠近开口114的空气通道112内。在一些替代实施例中，阀门104可以设置在相对于空气通道112和开口114的任何适当位置。例如，在一个实施例中，阀门104可以设置在通道112的开口114处或包括通道112的开口114。
30.参考图3，在一个实施例中，装置300包括入耳式耳机、耳塞或耳机设备。本示例中的装置300包括耳塞120。当阀门104关闭时，风会在麦克风108的上表面上产生过压。例如，这种过压可能导致信号削波。当阀门104打开时，空气可以穿过通道或排气路径112，释放压力。这可以减小麦克风的压力和减小音频信号削波。
31.阀门104可以是主动阀门或被动阀门。例如，电控主动阀门可以使用小型化电磁阀等来实现。被动阀门可实现为过压通风口。
32.参考图1，在一个实施例中，装置100包括控制器106。控制器106通常包括处理器和
存储器。处理器通常用于执行非瞬时性机器可读指令，当执行所述指令时，所述指令用于执行本文所述的过程。当阀门104是主动阀门时，控制器106可以控制阀门104的操作，并在打开和关闭位置之间切换阀门的状态。
33.在参考图2的一个实施例中，装置200包括一个或多个传感器118。在这个示例中，当阀门104是主动阀门时，阀门104可以由传感器118控制。例如，传感器118可以是风噪检测器(wind noise detector，wnd)，其用于：读取麦克风信号并使用数字信号处理(digital signal processing，dsp)来确定麦克风信号削波的限制。或者，传感器118可以是压力传感器。
34.图2中所示的传感器118可以是与阀门104相连并在打开和关闭状态之间控制阀门104的独立设备。在另一个实施例中，传感器118耦合到图1中所示的控制器106或其一部分。在一个实施例中，来自传感器118的信号可以被发送到图1的控制器106，所述控制器106控制阀门104的状态。
35.参考图1，在一个实施例中，装置100可选地包括定时器122。定时器122可以是与控制器106或控制器106的一部分相连的独立设备。定时器122用于确定阀门104的最小“打开时间”，以避免快速打开和关闭阀门104，这样可能会产生音频产物。定时器122的合适的定时值取决于声学和机械结构，并且可以在实际实现中通过实验得到。
36.图4示出了本发明实施例的各方面提供的示例性过程400。在本示例中，获取402来自麦克风前腔的信号。例如，所述信号可以包括气压信号、噪音检测器或可用于检测风噪的其它合适信号。确定404信号是否表示存在风噪。如果检测到风噪，则打开406阀门104使空气通过阀门。
37.参考图5，在一个实施例中，信号是气压信号。在本示例中，从所获取的信号中检测408麦克风空腔中的气压。确定410检测到的气压是否达到或超过预定阈值。如果没有达到或超过预定阈值，则该过程继续检测或测量408气压。如果超过预定阈值，则打开406阀门104。预定阈值可以包括正压值和负压值。在一个实施例中，通过阀门释放气压减小了麦克风110上的压力并减小了声噪。在麦克风的前腔108中存在负压的情况下，打开阀门104释放负压。
38.在一个实施例中，参考图6，一旦阀门打开406，就启动414定时器122。定时器122被监视416直到预定时间段结束。当时间段结束后，阀门104关闭418。定时器122可以被重置420。定时器122用于确定阀门104的最小“打开时间”。通过使用阀门104的最小打开时间，避免了阀门104的快速打开和关闭，否则可能会产生音频产物。
39.本发明实施例的各方面涉及用于麦克风组件的通风结构。麦克风前腔通过可控阀门与周围空气相连。麦克风前腔中的风引起的过压通过阀门释放。阀门将前腔与周围空气相连，分别可改进在大风情况下的操作，并可调节麦克风灵敏度。
40.阀门，例如微型阀门，设置在前腔和周围空气之间。当达到或超过所需压力水平时，这些阀门打开。在被动阀门技术方案中，阀门被机械调节为在达到或超过所需压力时打开。在主动阀门技术方案中，阀门由外部控制控制，在达到或超过所需压力时打开。
41.因此，尽管文中已示出、描述和指出应用于本发明的示例性实施例的本发明的基本新颖特征，但应理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对所示出的设备和方法的形式和细节以及设置操作进行各种省略、取代和改变。进一步，明确地
希望以大体相同的方式执行大体相同的功能以实现相同结果的那些元件的所有组合均在本发明的范围内。此外，应认识到，结合所公开的本发明的任何形式或实施例进行展示和/或描述的结构和/或元件可作为设计选择的通用项而并入所公开或描述或建议的任何其它形式或实施例中。因此，其意图仅如所附权利要求的范围所表明的那样加以限制。