[发明专利]带有监视功能的降噪电路

说明书

技术领域

本发明涉及带有监视功能的降噪电路，特别是但不限于头戴式耳机。

背景技术

带有无源降噪的头戴式耳机通常配备有完全包围耳朵（即，罩耳式）耳垫，并且耳垫提供对环境噪声的无源降低或隔离。降低的程度在很大程度上取决于环境噪声的性质以及头戴式耳机的耳垫的声学特性。由于耳垫的特性，大多数无源降噪头戴式耳机衰减环境噪声的较高频率分量（约从200Hz开始及更高），并且头戴式耳机用户仍然会听到较低频率分量。结果，这种无源头戴式耳机在某些嘈杂环境中不能提供充分或有效降噪。

为解决以上问题，已在头戴式耳机中提供了有源降噪电路，并且这种电路被配置用于消除或衰减环境噪声的较低频率分量以引起更加有效的噪声衰减。理想的是，检测到环境噪声波形，并且产生幅度相等但极性相反的相同抗噪波形。噪声波形和抗噪波形的互相作用引起噪声波形的消除。

本发明的目的在于提供带有监视功能的降噪电路，其提供了对类似的已知电路的有用备选。

发明内容

在本发明的第一个方面中，提供了一种用于头戴式耳机的带有监视功能的降噪电路，所述头戴式耳机具有至少一个扬声器驱动器，所述电路包括：

麦克风，被配置用于将环境声音转换成相应的电环境信号，所述麦克风被部署为邻近扬声器驱动器的隔膜；

有源降噪路径，其被配置用于基于相应的电环境信号提供环境声音的有源降噪；

声音信号补偿路径，其被配置用于恢复相应的电环境信号的在音域内的衰减信号，以提高环境声音的声音信号的可听性；以及

切换装置，被布置用于将相应的电环境信号选择性地传送到有源降噪路径或声音信号补偿路径。

优选地，声音信号补偿路径包括声音清晰度补偿器，该声音清晰度补偿器被配置用于增强在音域内的衰减信号的频率响应。声音清晰度补偿器可以包括带通滤波器和耦合到该带通滤波器的输出端的信号放大器。可选地，声音清晰度补偿器可以包括多于一个以并联方式级联的带通滤波器。进一步可选地，声音清晰度补偿器可以包括高通滤波器。

所述频率响应可取决于头戴式耳机的耳罩的构造和设计，所述频率响应在音域的200Hz和1KHz之间。

优选地，降噪电路还包括麦克风放大器，该麦克风放大器被布置用于放大相应的电环境信号，并且其中，切换装置被布置用于接收放大后的相应的电环境信号。

有利地，有源降噪路径包括有源去噪滤波器。麦克风可被布置为面对用户。此外或者作为替代，麦克风可被布置在扬声器驱动器的各膜的前面。

可想到，上述降噪电路可并入在头戴式耳机中，并且这形成本发明的第二个方面。

附图说明

下面将以示例的方式结合附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1是包括本发明的有源降噪电路的头戴式耳机100的示意图；

图2是示出图1的有源降噪电路的框图，其中包括声音清晰度补偿器；

图3示出图1的头戴式耳机100提供的普通无源隔离频率响应；

图4是图2的声音清晰度补偿器的示意图；

图5是示出图2的声音清晰度补偿器的效果的曲线图；并且

图6是图4的声音清晰度补偿器的变体的示意图。

具体实施方式

图1是示出头戴式耳机100的示意图，头戴式耳机100包括由头箍104连接的一对耳罩102a、102b。每个耳罩102a、102b包括罩耳式耳垫106a、106b，并且被布置成适合于围绕耳朵。每个耳罩102a、102b包括具有隔膜110的扬声器驱动器108（为避免图中的杂乱，图1中只示出一个）。头戴式耳机100还包括带有监视功能的有源降噪电路200（图1中未示出），有源降噪电路200包括麦克风112。麦克风112被部署为邻近隔膜110的前面，并被布置成面对用户的耳朵。麦克风112被安置成面对用户的耳朵以便检测用户耳朵可听到的环境噪声。从扬声器驱动器108发出的音频输出可通过有源去噪电路200利用相位反转来消除，有源去噪电路200在说明书的后续部分中更为详细地描述。

麦克风112被布置在扬声器驱动器的隔膜110前面并且十分靠近扬声器驱动器的隔膜110，并且被布置成面对耳朵以便更加准确地拾取耳朵将会拾取的不期望的环境噪声。在监视模式期间，麦克风112也用于拾取期望环境声音，例如语音或话音通信。下面对本发明优选实施例进行更详细的描述，使得通过使用麦克风112，准确地拾取不期望的环境噪声，并且仍然令人满意地补偿了期望环境声音。