本實(shí)用新型涉及耳機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種降噪耳機(jī)以及應(yīng)用了該降噪耳機(jī)的電子設(shè)備。
背景技術(shù):
目前無(wú)線耳機(jī)一般都帶有上行降噪功能,上行降噪即通話降噪。例如,在嘈雜環(huán)境中打電話時(shí),麥克風(fēng)接收說(shuō)話人的語(yǔ)音信號(hào)和周圍環(huán)境的噪聲信號(hào),上述兩種信號(hào)被傳遞至降噪芯片,通過(guò)降噪算法,過(guò)濾掉環(huán)境噪聲信號(hào)保證對(duì)方仍舊能聽到清晰的語(yǔ)音信號(hào)。
通話降噪功能通常是通過(guò)單麥克風(fēng)/雙麥克降噪算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
雙麥克降噪算法原理如下:靠近說(shuō)話人嘴部的麥克風(fēng)為主麥克風(fēng),其主要用于拾取人語(yǔ)音信號(hào);靠近人耳部的麥克風(fēng)為副麥克風(fēng),主要用于拾取噪聲和語(yǔ)音信號(hào)。語(yǔ)音信號(hào)到達(dá)主副麥克風(fēng)的時(shí)間由于距離不同其時(shí)間差也有不同,降噪算法根據(jù)時(shí)間差來(lái)進(jìn)行噪聲抑制。
麥克風(fēng)陣列降噪性能的好壞有兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù):一是主、副兩顆麥克風(fēng)之間的距離,二是副麥克風(fēng)陣列連線與要增強(qiáng)的語(yǔ)音聲源(例如嘴部)的夾角。主、副麥克風(fēng)之間的距離大,夾角小,則降噪性能好,反之降噪性能差。
由于無(wú)線耳機(jī)佩戴及產(chǎn)品設(shè)計(jì),目前的無(wú)線耳機(jī)很難在通話降噪性能上有較大突破,主要原因?yàn)椋?.產(chǎn)品到嘴的距離較遠(yuǎn),外耳道口到嘴唇中心的常規(guī)距離約為130mm,這也是通常雙耳無(wú)線耳機(jī)麥克風(fēng)或麥克風(fēng)陣列中心到嘴唇中心的距離;2.麥克風(fēng)或麥克風(fēng)陣列中心幾乎是背對(duì)著嘴唇中心拾音,且由于佩戴穩(wěn)固度的要求,麥克風(fēng)陣列連線與麥克風(fēng)陣列-嘴唇中心的連線的角度通常較大,超過(guò)30度以上。
目前的無(wú)線耳機(jī)尺寸較小,主、副麥克風(fēng)之間的距離很難滿足最小距離要求。受主麥克風(fēng)尺寸的限制,主麥克風(fēng)離嘴部較遠(yuǎn),通話質(zhì)量不好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種降噪耳機(jī)的新技術(shù)方案。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面,提供了一種降噪耳機(jī)。該耳機(jī)包括耳機(jī)殼體、主麥克風(fēng)、降噪麥克風(fēng)、增強(qiáng)麥克風(fēng)和主控芯片,所述主麥克風(fēng)、所述降噪麥克風(fēng)、所述增強(qiáng)麥克風(fēng)和主控芯片被設(shè)置在所述耳機(jī)殼體內(nèi),所述主麥克風(fēng)、所述降噪麥克風(fēng)和所述增強(qiáng)麥克風(fēng)與所述主控芯片連接,所述增強(qiáng)麥克風(fēng)直接或者間接地與用戶耳部的皮膚接觸,所述增強(qiáng)麥克風(fēng)被配置為用于接收通過(guò)骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)。
可選地,所述耳機(jī)殼體包括用于插入用戶耳道中的前殼,所述前殼圍合形成前腔,所述增強(qiáng)麥克風(fēng)被設(shè)置在所述前腔內(nèi)。
可選地,還包括傳感元件,所述傳感元件被設(shè)置在所述前腔內(nèi),所述傳感元件包括觸點(diǎn)、彈性壁和側(cè)壁,所述彈性壁、所述側(cè)壁和所述增強(qiáng)麥克風(fēng)圍合在一起,以形成密閉的壓力腔,在所述前殼上設(shè)置有通孔,所述觸點(diǎn)穿過(guò)所述通孔并且與所述彈性壁連接在一起,所述觸點(diǎn)的遠(yuǎn)離所述彈性壁的一端與用戶耳部的皮膚接觸,所述觸點(diǎn)被配置為能將骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)傳遞給所述彈性壁,以引起所述壓力腔內(nèi)壓強(qiáng)的變化,所述增強(qiáng)麥克風(fēng)被配置為能感測(cè)所述壓強(qiáng)的變化而發(fā)生振動(dòng),并將所述振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
可選地,所述主麥克風(fēng)位于所述降噪麥克風(fēng)與用戶嘴部的連線上。
可選地,還包括輔助麥克風(fēng),所述輔助麥克風(fēng)位于所述主麥克風(fēng)和所述降噪麥克風(fēng)之間。
可選地,所述主麥克風(fēng)和所述輔助麥克風(fēng)位于所述降噪麥克風(fēng)與用戶嘴部的連線上。
可選地,所述增強(qiáng)麥克風(fēng)被設(shè)置在所述前殼的靠近用戶聲帶的部位。
可選地,還包括伸縮裝置,所述伸縮裝置被配置為能改變所述主麥克風(fēng)與所述降噪麥克風(fēng)之間的距離。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,提供了一種電子設(shè)備。該設(shè)備包括本實(shí)用新型提供的所述降噪耳機(jī)。
本實(shí)用新型的一個(gè)技術(shù)效果在于,該降噪耳機(jī)具有增強(qiáng)麥克風(fēng),該麥克風(fēng)能夠接收經(jīng)由骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)。通過(guò)這種方式,能使語(yǔ)音信號(hào)更準(zhǔn)確,以便于主控芯片的降噪處理,以及更有效地進(jìn)行降噪。
此外,通過(guò)設(shè)置增強(qiáng)麥克風(fēng),提高了降噪耳機(jī)的信噪比。
此外,增強(qiáng)麥克風(fēng)可以補(bǔ)償主麥克風(fēng)接收的語(yǔ)音信號(hào),提高了降噪耳機(jī)的通話效果。
此外,在強(qiáng)噪音環(huán)境下,由于骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)受環(huán)境噪音的影響小,故通過(guò)增強(qiáng)麥克風(fēng)能夠準(zhǔn)確地拾取語(yǔ)音信號(hào),從而使降噪耳機(jī)保持良好的降噪效果。
此外,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,通過(guò)增強(qiáng)麥克風(fēng),降噪耳機(jī)能夠判斷用戶是否在說(shuō)話??梢栽谥骺匦酒显O(shè)置有語(yǔ)音模式和無(wú)語(yǔ)音模式。根據(jù)用戶的使用情況降噪耳機(jī)在兩種模式下進(jìn)行切換。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
附圖說(shuō)明
被結(jié)合在說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例,并且連同其說(shuō)明一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的降噪耳機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的降噪耳機(jī)的局部示意圖。
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的帶有伸縮裝置的降噪耳機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
11:耳機(jī)殼體;12:后腔;13:前腔;14:輔助麥克風(fēng);15:主麥克風(fēng);16:降噪麥克風(fēng);17:增強(qiáng)麥克風(fēng);18:前殼;19:觸點(diǎn);20:彈性壁;21:側(cè)壁;22:壓力腔;23:主控芯片;24:耳道內(nèi)側(cè)的皮膚;25:伸縮桿。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說(shuō)明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。
以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的,決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書的一部分。
在這里示出和討論的所有例子中,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,提供了一種降噪耳機(jī)。例如,該降噪耳機(jī)可以是無(wú)線耳機(jī)或者有線耳機(jī)。從佩戴形式上,該降噪耳機(jī)可以是入耳式耳機(jī)、掛耳式耳機(jī)或者頭戴式耳機(jī)。
該降噪耳機(jī)包括耳機(jī)殼體11、主麥克風(fēng)15、降噪麥克風(fēng)16、增強(qiáng)麥克風(fēng)17和主控芯片23。主麥克風(fēng)15、降噪麥克風(fēng)16、增強(qiáng)麥克風(fēng)17和主控芯片23被設(shè)置在耳機(jī)殼體11內(nèi)。主麥克風(fēng)15、降噪麥克風(fēng)16和增強(qiáng)麥克風(fēng)17與主控芯片23連接。增強(qiáng)麥克風(fēng)17直接或者間接地與用戶耳部的皮膚接觸。增強(qiáng)麥克風(fēng)17被配置為用于接收通過(guò)骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào),并將該信號(hào)發(fā)送給主控芯片23。用戶聲帶發(fā)生的振動(dòng)通過(guò)人體骨骼進(jìn)行傳導(dǎo),再經(jīng)由皮膚傳遞到增強(qiáng)麥克風(fēng)17處,以被接收。經(jīng)由骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)雜音較少,可以使語(yǔ)音信號(hào)的拾取更準(zhǔn)確。
主麥克風(fēng)15用于拾取語(yǔ)音信號(hào),并將該信號(hào)發(fā)送給主控芯片23。主麥克風(fēng)15不可避免的拾取并發(fā)送了噪音信號(hào)。降噪麥克風(fēng)16用于拾取語(yǔ)音信號(hào)和周圍環(huán)境的噪音信號(hào),并將該兩種信號(hào)發(fā)送給主控芯片23。主控芯片23接收來(lái)自增強(qiáng)麥克風(fēng)17、主麥克風(fēng)15和降噪麥克風(fēng)16的語(yǔ)音信號(hào),根據(jù)內(nèi)置的降噪算法進(jìn)行降噪并對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)。
主控芯片23還用于將降噪處理后的語(yǔ)音信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)終端,通過(guò)移動(dòng)終端進(jìn)行播放。例如,發(fā)送給智能手機(jī)、平板電腦等。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,降噪耳機(jī)具有增強(qiáng)麥克風(fēng)17,該麥克風(fēng)能夠接收經(jīng)由骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)。通過(guò)這種方式,能使語(yǔ)音信號(hào)更準(zhǔn)確,以便于主控芯片23的降噪處理,以及更有效地進(jìn)行降噪。
此外,通過(guò)設(shè)置增強(qiáng)麥克風(fēng)17,提高了降噪耳機(jī)的信噪比。
此外,增強(qiáng)麥克風(fēng)17可以補(bǔ)償主麥克風(fēng)15接收的語(yǔ)音信號(hào),提高了降噪耳機(jī)的通話效果。
此外,增強(qiáng)麥克風(fēng)能提高降噪耳機(jī)的低頻效果。
此外,在強(qiáng)噪音環(huán)境下,由于骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)受環(huán)境噪音的影響小,故通過(guò)增強(qiáng)麥克風(fēng)17能夠準(zhǔn)確地拾取語(yǔ)音信號(hào),從而使降噪耳機(jī)保持良好的降噪效果。
此外,通過(guò)增強(qiáng)麥克風(fēng)17,降噪耳機(jī)能夠判斷用戶是否在說(shuō)話。可以在主控芯片23上設(shè)置有語(yǔ)音模式和無(wú)語(yǔ)音模式。根據(jù)用戶的使用情況降噪耳機(jī)在兩種模式下進(jìn)行切換。
例如,如果降噪耳機(jī)判斷用戶沒有說(shuō)話,則開啟無(wú)語(yǔ)音模式。例如在該模式下關(guān)閉降噪軟件,或者開啟低功率降噪,以節(jié)約用電。如果降噪耳機(jī)判斷用戶在說(shuō)話,則開啟有語(yǔ)音模式。例如在該模式下開啟降噪軟件,以進(jìn)行正常在降噪模式下的通話。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的降噪耳機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的降噪耳機(jī)的局部示意圖。
如圖1所示,耳機(jī)殼體11包括用于插入用戶耳道中的前殼18和位于用戶耳道外的后殼。前殼18與后殼連接在一起。在耳機(jī)殼體11的內(nèi)部形成相互連通的前腔13和后腔12。前殼18圍合形成前腔13,后殼圍合形成后腔12。主麥克風(fēng)15、降噪麥克風(fēng)16和主控芯片23被設(shè)置在后腔12中。增強(qiáng)麥克風(fēng)17被設(shè)置在前腔13中。增強(qiáng)麥克風(fēng)17例如是電容式麥克風(fēng)。前殼18插入用戶耳道內(nèi),并能與耳道內(nèi)側(cè)的皮膚24之間形成較大的壓緊力。這樣,能使增強(qiáng)麥克風(fēng)17與用戶耳道內(nèi)側(cè)的皮膚24接觸更緊密,能夠有效地避免噪音的干擾,從而使接收到的骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)更準(zhǔn)確。
在其他示例中,增強(qiáng)麥克風(fēng)17被設(shè)置在后殼中,并且與用戶耳廓內(nèi)的皮膚相接觸。同樣能夠接收骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)。
在一個(gè)例子中,如圖2所示,降噪耳機(jī)還包括傳感元件。在該例子中,增強(qiáng)麥克風(fēng)17與用戶耳部的皮膚間接地接觸。傳感元件用于將語(yǔ)音信號(hào)傳遞到增強(qiáng)麥克風(fēng)17。傳感元件被設(shè)置在前腔13內(nèi)。
傳感元件包括觸點(diǎn)19、彈性壁20和側(cè)壁21。彈性壁20、側(cè)壁21和增強(qiáng)麥克風(fēng)17圍合在一起,以形成密閉的壓力腔22。在壓力腔22內(nèi)填充具有設(shè)定壓強(qiáng)的氣體。例如,傳感元件由橡膠或者硅膠等材料制作而成。
在前殼18上設(shè)置有通孔。觸點(diǎn)19穿過(guò)通孔并且與彈性壁20連接在一起。觸點(diǎn)19能沿通孔滑動(dòng)。觸點(diǎn)19的遠(yuǎn)離彈性壁20的一端與用戶耳部的皮膚接觸。
觸點(diǎn)19被配置為能將骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)傳遞給彈性壁20,以引起壓力腔22內(nèi)壓強(qiáng)的變化。增強(qiáng)麥克風(fēng)17被配置為能感測(cè)壓強(qiáng)的變化而發(fā)生振動(dòng),并將振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
在該例子中,骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)帶動(dòng)觸點(diǎn)19振動(dòng)。觸點(diǎn)19帶動(dòng)彈性壁20發(fā)生振動(dòng)。彈性壁20的振動(dòng)使壓力腔22的容積發(fā)生變化。從而使壓力強(qiáng)內(nèi)氣體的壓強(qiáng)發(fā)生變化。壓強(qiáng)的變化帶動(dòng)增強(qiáng)麥克風(fēng)17發(fā)生振動(dòng)。增強(qiáng)麥克風(fēng)17將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
通過(guò)這種方式,增強(qiáng)麥克風(fēng)17能夠準(zhǔn)確地拾取骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)。此外,增強(qiáng)麥克風(fēng)17可以不受安裝位置的限制。
在一個(gè)例子中,增強(qiáng)麥克風(fēng)17被設(shè)置在前殼18的靠近用戶聲帶的部位。這樣,增強(qiáng)麥克風(fēng)17的位置使得骨傳導(dǎo)的語(yǔ)音信號(hào)傳播路徑最短,從而使接收到的語(yǔ)音信號(hào)更準(zhǔn)確。
在一個(gè)例子中,主麥克風(fēng)15位于降噪麥克風(fēng)16與用戶嘴部的連線上。例如,如圖1所示,降噪麥克風(fēng)16位于后殼的頂部,并且遠(yuǎn)離用戶嘴部。主麥克風(fēng)15位于后殼的底部,并且靠近用戶嘴部。主麥克風(fēng)15位于降噪麥克風(fēng)16與用戶嘴部的連線上。
通過(guò)這種方式,用戶嘴部發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)的到達(dá)主麥克風(fēng)15和降噪麥克風(fēng)16的時(shí)間差更接近于降噪算法的預(yù)定值。這樣,語(yǔ)音信號(hào)與降噪算法更匹配,從而使降噪效果越好。尤其是,在強(qiáng)噪音環(huán)境中使用時(shí),降噪耳機(jī)能夠更準(zhǔn)確的拾取語(yǔ)音信號(hào),信噪比更高。
在一個(gè)例子中,降噪耳機(jī)還包括輔助麥克風(fēng)14,輔助麥克風(fēng)14位于主麥克風(fēng)15和降噪麥克風(fēng)16之間。輔助麥克風(fēng)14用于輔助拾取用戶嘴部發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)。輔助麥克風(fēng)、主麥克風(fēng)和降噪麥克風(fēng)形成麥克風(fēng)陣列,從而使降噪耳機(jī)語(yǔ)音更準(zhǔn)確,信噪比更高。此外,通過(guò)二階波束能夠麥克風(fēng)陣列的指向性,可以提升強(qiáng)噪聲環(huán)境下對(duì)高頻語(yǔ)音信號(hào)的拾取效果。
優(yōu)選的是,主麥克風(fēng)15和輔助麥克風(fēng)14位于降噪麥克風(fēng)16與用戶嘴部的連線上。
通過(guò)這種方式,用戶嘴部發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)的到達(dá)主麥克風(fēng)15、輔助麥克風(fēng)14和降噪麥克風(fēng)16的時(shí)間差更接近于降噪算法的預(yù)定值。這樣,語(yǔ)音信號(hào)與降噪算法更匹配,從而使降噪效果越好。尤其是,在強(qiáng)噪音環(huán)境中使用時(shí),降噪耳機(jī)能夠更準(zhǔn)確的拾取語(yǔ)音信號(hào),信噪比更高。
在一個(gè)例子中,降噪耳機(jī)還包括伸縮裝置。伸縮裝置被配置為能改變主麥克風(fēng)15與降噪麥克風(fēng)16之間的距離。例如,如圖3所示,伸縮部采用伸縮桿25。在后殼上設(shè)置有孔道。孔道延伸到后腔12中。伸縮桿25沿孔道滑動(dòng)。主麥克風(fēng)15被設(shè)置在伸縮桿25的外端。在收納狀態(tài)時(shí),伸縮桿25滑進(jìn)孔道內(nèi),主麥克風(fēng)15嵌入耳塞的外表面中。此時(shí),降噪耳機(jī)適于在低噪音環(huán)境下使用。在伸出狀態(tài)時(shí),伸縮桿25從孔道內(nèi)滑出,以使主麥克風(fēng)15靠近用戶嘴部。這樣能使語(yǔ)音信號(hào)的接收更準(zhǔn)確。此時(shí),降噪耳機(jī)適于在強(qiáng)噪音環(huán)境下使用。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例,提供了一種電子設(shè)備。該電子設(shè)備包括本實(shí)用新型提供的降噪耳機(jī)。該電子設(shè)備可以是但不局限于手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、收音機(jī)、智能手表、智能眼鏡、PSP、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備(VR)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備(AR)等。
該電子設(shè)備具有語(yǔ)音效果好的特點(diǎn)。
雖然已經(jīng)通過(guò)例子對(duì)本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,以上例子僅是為了進(jìn)行說(shuō)明,而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下,對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。