[发明专利]一种消除噪声的耳机及其驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及音频设备领域，更具体地说，涉及一种具有有源噪声消除功能的耳机及其驱动电路。

背景技术

自卡带机时代以来，便携式电子设备的市场不断增长。噪声消除技术始终是便携式电子设备的发展领域之一，其用于降低到达用户耳膜的噪声声波幅度。有源噪声消除(Active Noise Cancellation technique，ANC)技术使用电子手段产生与输入的环境噪声振幅相同但相位相差180度的声波，因此环境噪声由于相消干涉被消除。

由于诸如MP3、手机、iPod等便携式音频设备的数量不断增加，对于ANC技术的要求不断提高。这种需求驱使着ANC技术向着低成本、小尺寸、低能耗以及便于大规模生产的方向发展。

现在市场上的ANC技术主要由价格昂贵的DSP(Digital SignalProcessing)数码信号处理和分立模似(Discrete Analog)方式主导。

图1示出了现有技术中的一种耳机示意图，该耳机包括左耳突室和右耳突室101、控制组件102，其中，左耳突室和右耳突室101分别包括扬声器和用于接收噪声的麦克风，控制组件102包括带有电池的分立式或DSP的ANC器件、音频放大器。第一连接线104分别将左耳突室和右耳突室101与控制组件102相连，第二连接线105将控制组件102通过端子103与便携式音频设备相连。

然而在使用图1所示的耳机时，有以下问题：

1.从麦克风至ANC器件的线路过长，可能引入新的噪声信号；

2.从控制组件中的音频放大器至扬声器的线路过长，信号会衰减及失真；

3.控制组件与带有扬声器和麦克风的耳突之间的布线比较复杂；

4.分立式和DSP的ANC器件尺寸太大，无法放入耳突室中；

5.分立式和DSP的ANC器件需要大量的外部组件，从而导致引脚过多，且成本较高；

6.DSP的ANC器件需要软件集成；

7.DSP及分立式的ANC器件的能耗较高，且易产生高频干扰；

8.分立式和DSP的ANC器件不利于大规模生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种消除噪声的耳机驱动电路，能将控制组件的组件集成在一个芯片上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种消除噪声的耳机驱动电路，包括通过SOC技术集成到一个芯片的模拟ANC器、音频前置放大器、混合器和BTL音频放大器，其中：

所述模拟ANC器，用于接收并处理来自麦克风的噪声信号，将处理后的噪声信号输出至所述混合器的第一输入端；

所述音频前置放大器，用于接收来自音频设备的音频信号，放大所述来自音频设备的音频信号，并将放大后的音频信号输出至所述混合器的第二输入端；

所述混合器，用于混合所述处理后的噪声信号和放大后的音频信号，并将混合后的音频信号输出至所述BTL音频放大器的输入端；

所述BTL音频放大器，用于放大所述混合后的音频信号，并驱动扬声器播放所述音频信号。

在本发明所述的消除噪声的耳机驱动电路中，所述模拟ANC器包括差分输入可变增益放大器和相位控制器，其中，

所述差分输入可变增益放大器，用于放大来自麦克风的噪声信号；

所述相位控制器，用于将放大后的噪声信号的相位翻转180度。

在本发明所述的消除噪声的耳机驱动电路中，所述差分输入可变增益放大器的增益范围为3dB至39dB。

在本发明所述的消除噪声的耳机驱动电路中，所述音频前置放大器为差分输入音频前置放大器，且其增益范围为0dB至6dB。

在本发明所述的消除噪声的耳机驱动电路中，还包括用于控制所述麦克风和所述音频前置放大器静音的静音控制模块。

在本发明所述的消除噪声的耳机驱动电路中，还包括用于控制来自麦克风噪音信号延迟时间的延迟控制模块。

在本发明所述的消除噪声的耳机驱动电路中，所述驱动电路的电源由音频设备或其它外置电源组件提供。

本发明还构造一种消除噪声的耳机，包括分别用于固定在左右耳朵上的左耳突室和右耳突室，左耳突室和右耳突室内分别设置有扬声器和接收噪声的麦克风，在所述麦克风和所述扬声器之间连接有以上所述的消除噪声的耳机驱动电路。

实施本发明的耳机及其驱动电路，由于采用SOC技术将模拟ANC器、音频前置放大器、混合器和BTL音频放大器集成到一个芯片，所以具有以下有益效果：

1.缩短了从麦克风至ANC器件的连接线，避免引入新的噪声信号；