專利名稱：一種主動(dòng)噪聲消除方法及耳機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種主動(dòng)噪聲消除方法及耳機(jī)。
背景技術(shù)：
—般耳機(jī)的降噪技術(shù)可以分為主動(dòng)噪聲消除技術(shù)(ANC， Active NoiseCancellation)和被動(dòng)噪聲消除技術(shù)。 被動(dòng)噪聲消除的原理如圖1所示，被動(dòng)噪聲消除技術(shù)通過隔音材料來(lái)降低噪聲，
由于低頻信號(hào)波長(zhǎng)較長(zhǎng)，穿透力較強(qiáng)，因此被動(dòng)噪聲消除技術(shù)主要消除高頻噪聲。 主動(dòng)噪聲消除技術(shù)主要消除低于1千赫茲(KHz)的低頻噪聲。主動(dòng)噪聲消除的原
理如圖2所示，通過麥克風(fēng)采集背景噪聲信號(hào)，通過對(duì)該信號(hào)分析，產(chǎn)生一個(gè)等幅度反相的
反噪聲信號(hào)，將反噪聲信號(hào)通過揚(yáng)聲器播出，在空氣中反噪聲信號(hào)和噪聲信號(hào)相疊加，就會(huì)
降低背景噪聲幅度，從而起到抗噪聲的作用。 —般主動(dòng)噪聲消除的實(shí)現(xiàn)有前饋式(feedforword)和反饋式(feedback)兩種方 式。由于耳機(jī)內(nèi)部腔體很小，所以通常選用反饋式方式進(jìn)行噪聲消除，對(duì)應(yīng)耳機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3 所示，可以看出，反饋式主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)實(shí)際上是一個(gè)負(fù)反饋放大器，其中，放大回路增 益為A，反饋回路增益為F。負(fù)反饋放大電路示意圖如圖4所示，根據(jù)負(fù)反饋放大電路原理， 輸入輸出的閉環(huán)關(guān)系式為 X。=:r4^《......公式(1)
1 + 乂F 其中，&表示輸入信號(hào)，X。表示輸出信號(hào)。 對(duì)于主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)電路來(lái)說，信號(hào)a是輸入信號(hào)，揚(yáng)聲器播出的xo是輸出信 號(hào)，xo與環(huán)境噪聲n組成反饋回路的輸入信號(hào)。因此，模擬ANC控制器的輸入輸出的閉環(huán) 關(guān)系式為 I。 = 《 + ",.......公式(2)
1 + /IF 1 +」_F 當(dāng)整個(gè)環(huán)路增益比較大時(shí)，即當(dāng)|^1口 l時(shí)，有 ^。=4:",+^:";......公式(3) 由公式(3)可見，提高輸出增益A，可以起到抑制環(huán)境噪聲n的作用，同時(shí)有用的信 號(hào)a不受影響，這樣就可以提高耳機(jī)腔體內(nèi)的信噪比，且信噪比的改善和增益A成正比。
—般來(lái)說，主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)裝置中的A和F都是和頻率相關(guān)的，在中低頻率有穩(wěn) 定的增益和較小的附加相移。因此，系統(tǒng)穩(wěn)定的工作范圍也是在中低頻率。這也是主動(dòng)噪 聲消除技術(shù)主要消除中低頻噪聲的原因。 但是，由于在中高頻率，系統(tǒng)回路的附加相移較大，容易引起系統(tǒng)的自激振蕩，因 此，現(xiàn)有技術(shù)中往往通過降低增益A來(lái)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，然而這樣就不能實(shí)現(xiàn)較高的信噪 比，從而降低了噪聲消除的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種主動(dòng)噪聲消除方法及耳機(jī)，用以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提 下，提高去噪能力，得到較高的信噪比。 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種主動(dòng)噪聲消除方法包括 將輸入負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào)與所述負(fù)反饋放大電路的反饋信號(hào)進(jìn)行合并， 其中，所述反饋信號(hào)為將所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)乘以 所述負(fù)反饋放大電路的反饋回路增益后得到的信號(hào)；
通過低通濾波器對(duì)所述合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理； 將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以所述負(fù)反饋放大電路的放大回路增益后輸出。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)包括 麥克，用于采集所述耳機(jī)的揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)；
反饋回路增益單元，用于將所述混合信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的反饋回路增益，得到反 饋信號(hào)； 輸入單元，用于將音頻信號(hào)輸入所述耳機(jī)； 合并單元，用于將所述輸入單元輸入的音頻信號(hào)與所述反饋信號(hào)進(jìn)行合并； 低通濾波器，用于對(duì)所述合并單元合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理； 放大回路增益單元，用于將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的放大回路
增益； 揚(yáng)聲器，用于輸出所述放大回路增益單元處理后的音頻信號(hào)。 本發(fā)明實(shí)施例，將輸入負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào)與所述負(fù)反饋放大電路的反饋 信號(hào)進(jìn)行合并，其中，所述反饋信號(hào)為將所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲 的混合信號(hào)乘以所述負(fù)反饋放大電路的反饋回路增益后得到的信號(hào)；通過低通濾波器對(duì) 所述合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理；將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以所述負(fù)反饋放大電路 的放大回路增益后輸出，從而在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，提高了去噪能力，得到較高的信噪 比。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的被動(dòng)噪聲消除示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的主動(dòng)噪聲消除原理示意圖； 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的反饋式主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的負(fù)反饋放大電路示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)反饋電路穩(wěn)定性分析示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的增加了低通濾波器的反饋式主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)結(jié)構(gòu) 示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的增加了低通濾波器的反饋式主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)的工 作原理示意圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一階電阻電容(RC)低通電路示意圖；
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一階RC低通濾波器幅頻特性曲線示意圖；
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)的去噪效果曲線示意5
圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的增加了低通濾波器和均衡器后的反饋式主動(dòng)噪聲消 除耳機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的增加了低通濾波器和均衡器后的反饋式主動(dòng)噪聲消 除耳機(jī)的工作原理示意圖； 圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)高頻部分被衰減的示意圖； 圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的增加均衡器后的系統(tǒng)閉環(huán)輸出的信號(hào)頻譜示意圖；
圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種主動(dòng)噪聲消除方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種新的主動(dòng)噪聲消除方法及耳機(jī)，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提 下，大大提高了耳機(jī)對(duì)低頻噪聲的消除能力，同時(shí)不影響信號(hào)質(zhì)量，使得主動(dòng)噪聲消除耳機(jī) 實(shí)現(xiàn)了抗噪強(qiáng)、音質(zhì)高的目標(biāo)。 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新的主動(dòng)噪聲消除方案，基于反饋式主動(dòng)噪聲消除技 術(shù)，在圖3所示的負(fù)反饋放大電路的環(huán)路中增加低通濾波器，使得整個(gè)系統(tǒng)在保證穩(wěn)定的 前提下，可以大大提高低頻噪聲的消除能力。進(jìn)一步，在信號(hào)輸入端增加均衡器，使得信號(hào) 通過系統(tǒng)時(shí)不產(chǎn)生失真，從而保證了信號(hào)的質(zhì)量。從而使得這種主動(dòng)噪聲消除的耳機(jī)裝置 實(shí)現(xiàn)了抗噪強(qiáng)、音質(zhì)高的效果。 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
參見圖5，首先，對(duì)負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。 負(fù)反饋放大電路不穩(wěn)定的原因是自激振蕩，產(chǎn)生自激振蕩的條件是環(huán)路增益AF =-l，其中A表示負(fù)反饋放大電路的放大回路增益，F(xiàn)表示負(fù)反饋放大電路的反饋回路增
.、 環(huán)路增益AF = -1這個(gè)條件，實(shí)際包括了兩個(gè)條件，即 幅值條件|AF| = 1 ; 相位條件附加相移=180度。 當(dāng)幅值條件和相位條件同時(shí)滿足時(shí)，負(fù)反饋放大電路就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，在附加 相移為180度，并且|AF| > 1時(shí)，更容易產(chǎn)生自激振蕩。因此，負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定工作的 條件為 (1)當(dāng)|AF = 1時(shí)，附加相移< 180度，
或者， (2)當(dāng)附加相移=180度時(shí)，AF < 1。 假設(shè)fo是附加相移=180度時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率，fc是|AF| = 1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率，則可 推出負(fù)反饋電路穩(wěn)定工作的條件是fo > fc，如圖5所示。 上述負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定工作的條件是臨界條件，一般來(lái)說，需要有一定的穩(wěn)定 裕度，穩(wěn)定裕度可以從增益裕度或相位裕度來(lái)說明。 (1)增益裕度定義f = fo時(shí)所對(duì)應(yīng)的|AF|為增益裕度Gm，穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電 路的Gm不僅要求Gm < 0分貝(dB)，且要求Gm《-lOdB時(shí)才能保證負(fù)反饋放大電路有足夠 的增益裕度。其中，Gm二 201og(lAFl)，Gm是AF的dB表示，所以當(dāng)|AF| < 1時(shí)，Gm < 0。
(2)相位裕度定義f = fc時(shí)的附加相移與180°的差值為相位裕度加，穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路的加> O，且要求加> 45°時(shí)才能保證負(fù)反饋放大電路有足夠的相位裕度。 主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)裝置中的放大回路增益A和反饋回路增益F都是和頻率相關(guān)
的，在中高頻率有較大的附加相移，當(dāng)此附加相移使系統(tǒng)的相位裕度不足時(shí)，就容易產(chǎn)生自
激振蕩，現(xiàn)有技術(shù)中只能通過降低放大回路增益A來(lái)避免系統(tǒng)不穩(wěn)定。 根據(jù)以上分析，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種噪聲消除耳機(jī)在圖3所示的現(xiàn)有反饋式
主動(dòng)噪聲消除系統(tǒng)中增加低通濾波器，如圖6所示，具體包括 輸入單元ll，用于將音頻信號(hào)輸入所述耳機(jī)。 合并單元12，用于將所述輸入單元11輸入的音頻信號(hào)與反饋回路增益單元13輸 出的反饋信號(hào)進(jìn)行合并。 反饋回路增益單元13，用于將麥克17采集的混合信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的反饋回路 增益，得到反饋信號(hào)。其中，所述混合信號(hào)，為耳機(jī)的揚(yáng)聲器16輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲 的混合信號(hào)。 低通濾波器14，用于對(duì)所述合并單元12合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理。 放大回路增益單元15，用于將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的放大回
路增益。 揚(yáng)聲器16，用于輸出所述放大回路增益單元15處理后的音頻信號(hào)。
麥克17，用于采集所述耳機(jī)的揚(yáng)聲器16輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的圖6所示的噪聲消除耳機(jī)的工作原理如圖7所示。本發(fā)明實(shí) 施例中增加的低通濾波器14所起的作用就是在容易發(fā)生振蕩的頻率范圍壓縮增益，在相 位裕度充足的地方提高增益。由于對(duì)于負(fù)反饋放大電路來(lái)說，低頻區(qū)域相位裕度較大，高頻 區(qū)域相位裕度較小，因此，本發(fā)明實(shí)施例在負(fù)反饋放大電路中增加了一個(gè)低通濾波器。
考慮到低通濾波器也會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)一定的延時(shí)，即增加系統(tǒng)的附加相移，因此，本 發(fā)明實(shí)施例的低通濾波器采用一階RC低通濾波器，用RC電路和運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)，一階RC 低通電路如圖8所示，該RC電路組成的低通濾波器的截止頻率為 /c=——^—— 可見，截止頻率由電阻Rl和電容Cl決定，因此只需要根據(jù)系統(tǒng)要求的截止頻率設(shè)
定電阻Rl和電容Cl的值即可， 一階RC低通濾波器的幅頻特性曲線如圖9所示。 低通濾波器14的截止頻率的確定，需要根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析得出。對(duì)于本
發(fā)明實(shí)施例提供的低通濾波器，如果截止頻率低，則系統(tǒng)穩(wěn)定性加強(qiáng)，但噪聲消除的頻段被
壓縮，降低了去噪能力；如果截止頻率高，則噪聲消除的頻段拉寬，提高了去噪能力，但是也
增加了高頻區(qū)域發(fā)生自激振蕩的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明實(shí)施例中提供的低通濾波器14的截止頻率
可以在500Hz至lKHz這個(gè)范圍內(nèi)。 因此，需要預(yù)先測(cè)試在不加入低通濾波器14時(shí)，負(fù)反饋放大電路系統(tǒng)在各個(gè)頻率
點(diǎn)所能承受的臨界增益值，該臨界增益值為恰好不發(fā)生自激振蕩的臨界增益值，將各個(gè)頻
率點(diǎn)的臨界增益值連成一條曲線，得到臨界增益曲線，則低通濾波器14的幅頻特性曲線，
要能包住臨界增益曲線，才能使得整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)在任何頻率點(diǎn)上發(fā)生自激振蕩。 為了能在保持穩(wěn)定的前提下，盡量提高噪聲消除的能力，則需要設(shè)計(jì)低通濾波器
714的幅頻特性曲線盡量接近臨界增益曲線。 假設(shè)，設(shè)計(jì)好的低通濾波器14的系統(tǒng)函數(shù)為H，參見圖7，則改進(jìn)后的系統(tǒng)輸入輸 出閉環(huán)關(guān)系式為 %。=~flf,. +——^——",.......公式(4) 其中，X。表示揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)，&表示輸入單元11輸入的音頻信號(hào)，&表 示環(huán)境噪聲，A表示放大回路增益，F(xiàn)表示反饋回路增益。
當(dāng)l乂/^l口 l時(shí)，即當(dāng)|AHF|遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1時(shí)，有 X。 = ^a,. + ^;",......公式(5) 由此可見，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的圖6所示的耳機(jī)裝置去測(cè)試噪聲消除的能 力，環(huán)境噪聲為掃頻信號(hào)，不加入信號(hào)。記錄各個(gè)頻率點(diǎn)接收到的噪聲幅度，并連成曲線，得 到的主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)的去噪效果曲線如圖10所示。 從圖10可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的圖6所示的主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)裝置，對(duì)于 低頻噪聲具有很強(qiáng)的去噪能力，可以達(dá)到20分貝(dB)，而在高頻區(qū)域，仍然可以保持系統(tǒng) 下面介紹一下本發(fā)明實(shí)施例是如何改進(jìn)信號(hào)質(zhì)量的，如圖11所示，本發(fā)明實(shí)施例 提供的增加了均衡器和低通濾波器的主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)包括
輸入單元21，用于將音頻信號(hào)輸入耳機(jī)。 均衡器22，用于對(duì)所述輸入單元21輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行均衡處理。 合并單元23，用于將經(jīng)過所述均衡器22均衡處理后的音頻信號(hào)與反饋回路增益
單元24輸出的反饋信號(hào)進(jìn)行合并。 反饋回路增益單元24，用于將麥克28采集的混合信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的反饋回路 增益，得到反饋信號(hào)。其中，所述混合信號(hào)，為耳機(jī)的揚(yáng)聲器27輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲 的混合信號(hào)。 低通濾波器25，用于對(duì)所述合并單元23合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理。 放大回路增益單元26，用于將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的放大回
路增益。 揚(yáng)聲器27，用于輸出所述放大回路增益單元26處理后的音頻信號(hào)。
麥克28，用于采集所述耳機(jī)的揚(yáng)聲器27輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)。
圖11所示的耳機(jī)裝置的工作原理如圖12所示。根據(jù)公式(4)可知揚(yáng)聲器27輸 出的信號(hào)Xo在抑制噪聲&的同時(shí)，在一定程度上也造成了輸入單元21的輸入信號(hào)&的 失真。信號(hào)A的失真主要容易發(fā)生在高頻區(qū)域，因?yàn)楣?4)等效于公式(5)的條件是 |^/F|。 1 對(duì)于高頻區(qū)域，由于臨界增益較低，因此系統(tǒng)設(shè)置的增益值也較低，即AH值較小， 因此，^i/Fl口 l并不能滿足。 在較高頻率，當(dāng)|^4//"口附，公式(4)等價(jià)于
X。 = AGai+rii......公式(6)
可見，A受到A和H的影B向，由于A和H都是和頻率相關(guān)的，因而^就容易產(chǎn)生頻 率失真。特別是采用了低通濾波器之后，由于H是低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，因此&的高頻 損失嚴(yán)重。 假設(shè)采用掃頻信號(hào)作為輸入單元21輸入的信號(hào)，則當(dāng)不加入環(huán)境噪聲，不增加均 衡器22時(shí)的主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)輸出的信號(hào)如圖13所示。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù) 方案，在信號(hào)輸入端增加均衡器22，均衡器22所起的作用是調(diào)整輸入單元21輸入的信號(hào)的 各個(gè)頻率成分的增益。均衡器22若能夠補(bǔ)償原系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)頻率的失真，則可以有效地 保證輸入信號(hào)的質(zhì)量。 根據(jù)公式(4)可知，假設(shè)均衡器22的系統(tǒng)函數(shù)為E，如圖11所示，增加了均衡器 22后的整個(gè)耳機(jī)裝置的閉環(huán)輸入輸出關(guān)系式為
<formula>formula see original document page 9</formula>(7) 因此，當(dāng)根據(jù)保證系統(tǒng)穩(wěn)定和最大化消除噪聲兩個(gè)指標(biāo)確定參數(shù)A、 H、 F后，只需 要設(shè)計(jì)相應(yīng)的均衡器，使得7^pl向于1即可，即滿足7~^ —1。 假設(shè)采用掃頻信號(hào)作為輸入單元21輸入的信號(hào)，增加均衡器22的主動(dòng)噪聲消除 耳機(jī)輸出的信號(hào)如圖14所示，可以看出，輸出信號(hào)的幅頻特性基本恢復(fù)平坦，信號(hào)失真很 小，從而保證了信號(hào)質(zhì)量。 參見圖15，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種主動(dòng)噪聲消除方法包括步驟 S101、通過均衡器對(duì)輸入負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào)進(jìn)行均衡處理。 S102、將經(jīng)過均衡處理后的音頻信號(hào)與負(fù)反饋放大電路的反饋信號(hào)進(jìn)行合并。 其中，所述反饋信號(hào)為將負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)
乘以負(fù)反饋放大電路的反饋回路增益后得到的信號(hào)。 S103、通過低通濾波器對(duì)合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理。 S104、將經(jīng)過濾波處理后的信號(hào)乘以負(fù)反饋放大電路的放大回路增益后輸出。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種新的主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)裝置的設(shè)計(jì)方案，基 于反饋式主動(dòng)噪聲消除技術(shù)，在負(fù)反饋放大電路的環(huán)路中增加濾波器，使得整個(gè)系統(tǒng)在保 證穩(wěn)定的前提下，可以大大提高低頻噪聲的消除能力。同時(shí)，在信號(hào)輸入端增加均衡器，使 得信號(hào)通過系統(tǒng)時(shí)不產(chǎn)生失真，從而保證了信號(hào)的質(zhì)量。從而使得這種主動(dòng)噪聲消除耳機(jī) 實(shí)現(xiàn)了抗噪強(qiáng)、音質(zhì)高的目標(biāo)。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
9
權(quán)利要求
一種主動(dòng)噪聲消除方法，其特征在于，該方法包括將輸入負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào)與所述負(fù)反饋放大電路的反饋信號(hào)進(jìn)行合并，其中，所述反饋信號(hào)為將所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)乘以所述負(fù)反饋放大電路的反饋回路增益后得到的信號(hào)；通過低通濾波器對(duì)所述合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理；將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以所述負(fù)反饋放大電路的放大回路增益后輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)為 <formula>formula see original document page 2</formula>其中，所述X。表示所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)，A表示所述放大回路增益，H 表示所述低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，F(xiàn)表示所述反饋回路增益，ai表示輸入所述負(fù)反饋放大電 路的音頻信號(hào)，&表示所述環(huán)境噪聲；并且，|AGF| □ 1
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將輸入所述負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào) 與所述負(fù)反饋放大電路的反饋信號(hào)進(jìn)行合并的步驟包括通過均衡器對(duì)輸入所述負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào)進(jìn)行均衡處理； 將經(jīng)過所述均衡處理后的音頻信號(hào)與所述反饋信號(hào)進(jìn)行合并。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)為 <formula>formula see original document page 2</formula>其中，所述x。表示所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)，E表示均衡器的系統(tǒng)函數(shù)，A表示所述放大回路增益，H表示所述低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，F(xiàn)表示所述反饋回路增益，ai表示輸入所述負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào)，ni表示所述環(huán)境噪聲；并且， <formula>formula see original document page 2</formula>
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述低通濾波器為一階電阻 電容RC低通濾波器。
6. —種主動(dòng)噪聲消除耳機(jī)，其特征在于，該耳機(jī)包括麥克，用于采集所述耳機(jī)的揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)； 反饋回路增益單元，用于將所述混合信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的反饋回路增益，得到反饋信號(hào)；輸入單元，用于將音頻信號(hào)輸入所述耳機(jī)；合并單元，用于將所述輸入單元輸入的音頻信號(hào)與所述反饋信號(hào)進(jìn)行合并； 低通濾波器，用于對(duì)所述合并單元合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理；放大回路增益單元，用于將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的放大回路增 <formula>formula see original document page 2</formula>揚(yáng)聲器，用于輸出所述放大回路增益單元處理后的音頻信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的耳機(jī)，其特征在于，所述揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)為 v 爿// 1其中，所述X。表示所述揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)，A表示所述放大回路增益，H表示所述 低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，F(xiàn)表示所述反饋回路增益，ai表示所述輸入單元輸入的音頻信號(hào)，rii表示所述環(huán)境噪聲；并且，|AHF| □ 1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的耳機(jī)，其特征在于，該耳機(jī)還包括 均衡器，用于對(duì)所述輸入單元輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行均衡處理； 所述合并單元，將經(jīng)過所述均衡處理后的音頻信號(hào)與所述反饋信號(hào)進(jìn)行合開。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的耳機(jī)，其特征在于，所述揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，所述X。表示所述揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)，E表示所述均衡器的系統(tǒng)函數(shù)，A表示 所述放大回路增益，H表示所述低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，F(xiàn)表示所述反饋回路增益，ai表示所述輸入單元輸入的音頻信號(hào)，&表示所述環(huán)境噪聲；并且<formula>formula see original document page 3</formula>
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9任一權(quán)項(xiàng)所述的耳機(jī)，其特征在于，所述低通濾波器為一階電 阻電容RC低通濾波器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種主動(dòng)噪聲消除方法及耳機(jī)，用以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，提高去噪能力，得到較高的信噪比。本發(fā)明提供的一種主動(dòng)噪聲消除方法包括將輸入負(fù)反饋放大電路的音頻信號(hào)與所述負(fù)反饋放大電路的反饋信號(hào)進(jìn)行合并，其中，所述反饋信號(hào)為將所述負(fù)反饋放大電路輸出的音頻信號(hào)和環(huán)境噪聲的混合信號(hào)乘以所述負(fù)反饋放大電路的反饋回路增益后得到的信號(hào)；通過低通濾波器對(duì)所述合并后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理；將經(jīng)過所述濾波處理后的信號(hào)乘以所述負(fù)反饋放大電路的放大回路增益后輸出。
文檔編號(hào)H04R3/02GK101742382SQ20091023854
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者張晨 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司