[发明专利]调节头戴式耳机中的降噪

说明书

技术领域

本公开涉及调节头戴式耳机(headset/headphone)中的降噪。

背景技术

有源降噪(ANR)头戴式耳机(诸如在美国专利7,412,070中描述的那些头戴式耳机)使用电子器件来生成抗噪声信号，该抗噪声信号随着其到达佩戴者的耳朵而抵消环境噪声。围绕耳朵而接触头部的头戴式耳机被称为绕耳式(circum-aural)，而直接靠在外耳(也称为耳朵的耳廓)上的那些头戴式耳机则被称为耳上式(supra-aural)。ANR头戴式耳机可以是绕耳式、耳上式或者耳内式，并且通常采用一些无源降噪测量来在由有源电子器件提供的带宽和能量水平上提供降噪。一副绕耳式头戴式耳机10示于图1A中供参考。这样的头戴式耳机具有两个耳杯12和14，其各自具有接触佩戴者的头部的垫子16、18。在耳上式头戴式耳机中，垫子将接触佩戴者的外耳。耳杯12和14经由轭22和24通过头带20彼此连接。还使用其它配置，诸如头带的端部与耳杯之间的直接连接而没有轭或者被称为“颈带(nape band)”的带，该颈带在佩戴者的颈部后面而不是在头顶上通行。

ANR头戴式耳机可以使用反馈、前馈或者两者的某种组合来生成抗噪声信号，例如如图1B中所示。在图1B的示例中，ANR电路100接收来自前馈麦克风102、反馈麦克风104和音频输入106的输入。实施方式可以包括这些输入或者另外的输入中的任何一个或者所有输入。将来自前馈麦克风和反馈麦克风的信号通过滤波器108和110，其产生抗噪声信号。抗噪声信号与任意音频输入信号组合(如通过求和节点112所指出的)、被放大器114放大并且作为输出信号116被提供到电声换能器118(也称为驱动器或者扬声器)。在一些示例中，使用多于一个的输出换能器。ANR头戴式耳机还可以提供用于娱乐和通信的音频，并且可以使用与用于生成抗噪声信号相同的扬声器或者另外的扬声器来这么做。ANR头戴式耳机还可以再现通过耳杯外部上的麦克风检测到的声音，以允许用户在需要的时候听到环境中的声音。该特征有时被称为话音自动转发(talk-through)。提供话音自动转发特征的前馈ANR头戴式耳机可以使用相同的麦克风用于前馈噪声抵消和话音自动转发两者，或者可以针对每个特征具有单独的麦克风。图1B中的信号路径以及组件的相对位置和数目仅仅是一个示例。各种信号路径(诸如前馈和反馈)各自可以具有施加不同增益的专用放大器级。ANR电路100可以以模拟电子器件或数字电子器件或者两者的某种组合的形式来实施。

无源降噪头戴式耳机使用机械措施来降低到达佩戴者耳朵的环境噪声量。这些机械措施通常包括声学绝缘材料，其被置于耳杯内或者被置于耳朵内以堵塞耳道。对于耳上式和绕耳式头戴式耳机，除绝缘材料自身的特性外，影响降噪量的主要因素是耳杯密封到佩戴者的耳朵或者头部的良好程度。所施加的用于对着佩戴者的头部按压耳杯的力(称为夹紧力(clamping force))是影响密封质量的若干因素之一。其它因素是耳杯与耳朵或头部之间的垫子的柔量(compliance)以及在垫子和佩戴者之间或者通过耳杯的部分是否存在任何漏缝(leak)。在一些示例中，有意地提供漏缝以便控制头戴式耳机的声学特性。无源降噪头戴式耳机可以包括用于针对娱乐音频、电子通信中的任何一个或所有来再现音频或者用于使用外部麦克风来提供话音自动转发的电子元件。

发明内容

总体上，在一个方面，一种头戴式耳机包括：第一耳杯和第二耳杯，各自具有适于与用户的各个耳朵相邻的前开口并且包括电声换能器；头带，耦合到所述耳杯中的每个耳杯；以及有源降噪电路，耦合到电声换能器。头带是在至少两个配置之间可配置的，该至少两个配置各自使用不同力量对着使用者的头部按压耳杯。有源降噪电路被配置为确定头带可能以该至少两个配置中的哪个配置来配置，当头带可能以不同力量中的每个力量来配置时提供不同的降噪量，并且响应于头带在该至少两个配置之间的配置的变化而在不同的降噪量之间自动转换。