[发明专利]控制环境声音音量

说明书

一种听筒，包括被耦合到头戴式耳机的外部环境的前馈麦克风，该听筒包括：反馈麦克风、扬声器、数字信号处理器以及存储器，当耳机在使用中，该反馈麦克风被耦合到用户的耳道，当耳机在使用中时，该扬声器被耦合到用户的耳道，该数字信号处理器在相应的麦克风和扬声器之间实现前馈和反馈噪声补偿滤波器的数字信号处理器，以及该存储器存储用于由数字信号处理器使用的滤波器组的有序序列。滤波器组中的每一组包括前馈滤波器，该前馈滤波器提供不同的频率相关的声音穿透或声音消除的量，通过声音穿透或声音消除与到达耳朵的剩余环境声音的组合得到在用户耳朵处的总插入增益。

背景技术

本公开涉及控制通过头戴式耳机(Headphone)听到的环境声音的音量。

美国专利8,798,283(其内容通过引用并入于此)描述了在主动噪声降低(ANR)头戴式耳机中使用两组滤波器来消除环境噪声，或者通过对抗头戴式耳机的被动效应的所应用的滤波器被动以容纳环境噪声，使得用户犹如没有佩戴耳机一样听到环境噪声。该申请将这样的特征定义为具有“环境自然性”的“主动透听(Hear-through)”。

发明内容

一般来说，在一个方面，听筒(Earpiece)包括前馈麦克风，该前馈麦克风被耦合到头戴式耳机外部的环境，该听筒包括：反馈麦克风、扬声器、数字信号处理器以及存储器，当听筒在使用中时，该反馈麦克风被耦合到用户的耳道，当听筒在使用中时，该扬声器被耦合到用户的耳道，该数字信号处理器在相应的麦克风和扬声器之间实现前馈和反馈噪声补偿滤波器，以及该存储器存储用于由数字信号处理器使用的滤波器组的有序序列。滤波器组中的每一组包括前馈滤波器，其提供不同的频率相关的声音穿透或声音消除的量，该声音穿透或声音消除与到达耳朵的剩余环境声音的组合导致在用户耳朵处的总插入增益。对于给定的环境声音级别，当使用滤波器组中的每一组时的耳朵处的总声音级别与当使用序列中相邻的滤波器组时的耳朵处的总声音级别相比，针对序列中任意两个相邻滤波器组之间的大多数变化相差不超过5dBA。

实现可以包括任何组合的以下各项中的一个或多个。当在序列中的相邻滤波器之间切换时，耳朵处的总声音级别中的变化在整个滤波器序列上可以是大致恒定的。当在序列中的相邻滤波器之间切换时，耳朵处的总声音级别中的变化在整个滤波器序列上可以是大致平滑的函数。该函数从在提供较少总噪声降低的滤波器之间的较小变化量发展到在提供较多总噪声降低的滤波器之间的较大变化量。对于给定的环境声音级别，当使用滤波器组中的每一组时的耳朵处的总声音级别与当使用序列中相邻的滤波器组时的耳朵处的总声音级别相比，针对序列中任意两个相邻滤波器组之间的大多数变化相差不超过3dBA。对于给定的环境声音级别，当使用滤波器组中的每一组时的耳朵处的总声音级别与当使用序列中相邻的滤波器组时的耳朵处的总声音级别相比，针对序列中任意两个相邻滤波器组之间的大多数变化相差不超过1dBA。对于给定的环境声音级别，当使用滤波器组中的每一组时的耳朵处的总声音级别与当使用序列中相邻的一组滤波器时的耳朵处的总声音级别相比相差为典型的人类不可感知的量。用户界面提供双向控制，当在第一方向或第二方向上被激活时，在该序列中选择对应于当前滤波器的下一个或前一个滤波器。用户界面可以包括一对按钮，其中一个按钮选择序列中的下一个滤波器，而另一个按钮选择序列中的前一个滤波器。用户界面可以包括连续控件，沿第一方向移动控件，选择序列中的更高的滤波器，并且沿第二方向移动控件，选择序列中的更低的滤波器。

一般来说，在一个方面，听筒包括前馈麦克风，该前馈麦克风被耦合到头戴式耳机外部环境，反馈麦克风，当听筒在使用中时，该反馈麦克风被耦合到用户耳道，扬声器，当听筒在使用中时，该扬声器被耦合到用户耳道，数字信号处理器，该数字信号处理器在相应的麦克风和扬声器之间实现前馈和反馈噪声补偿滤波器，以及存储器，该存储器存储用于由数字信号处理器使用的滤波器组的有序序列。滤波器中的每一组包括前馈滤波器，其提供不同的频率相关的声音穿透或声音消除的量，至少一些前馈滤波器使得扬声器在第一频率范围将环境声音添加到输出的声音，以及使扬声器在与第一频率范围不同的第二频率范围从输出的声音中消除环境声音。