基于換能器位移的信號(hào)壓縮的制作方法
【專利摘要】一種用于調(diào)整電聲換能器的性能的方法，包括通過(guò)增益調(diào)整電路接收與在電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和電聲換能器的音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)。該方法包括通過(guò)增益調(diào)整電路來(lái)將位移信號(hào)的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值。該方法包括通過(guò)增益調(diào)整電路來(lái)在位移信號(hào)的位移信號(hào)值滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
【專利說(shuō)明】基于換能器位移的信號(hào)壓縮
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及響應(yīng)于檢測(cè)到換能器的組件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)整電聲換能器的性倉(cāng)泛。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)有源降噪(ANR)頭戴式耳機(jī)利用由頭戴式耳機(jī)的電聲換能器所生成的聲學(xué)輸出，以最小化用戶對(duì)環(huán)境噪聲的感知。例如，傳統(tǒng)ANR頭戴式耳機(jī)具有與每個(gè)電聲換能器相關(guān)聯(lián)的噪聲消除構(gòu)件。噪聲消除構(gòu)件可以包括安裝在每個(gè)頭戴式耳機(jī)的耳罩內(nèi)的電聲換能器附近的麥克風(fēng)。在操作期間，麥克風(fēng)接收如用戶聽到的音頻輸入，并且關(guān)聯(lián)的電子裝置基于反饋控制的原理來(lái)對(duì)得到的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波以生成噪聲消除信號(hào)。噪聲消除構(gòu)件將噪聲消除信號(hào)饋送到電聲換能器放大器，其進(jìn)而將噪聲消除信號(hào)與來(lái)自音頻源(如果存在的話)的期望的音頻進(jìn)行合成。在環(huán)境噪聲和合成的音頻信號(hào)到達(dá)用戶的耳朵時(shí)，噪聲消除信號(hào)與諸如頭戴式耳機(jī)外部生成的噪聲這樣的環(huán)境噪聲產(chǎn)生相消干擾(destructiveinterference)。噪聲消除構(gòu)件由此最小化由用戶感覺(jué)到的環(huán)境噪聲,并且允許用戶體驗(yàn)來(lái)自音頻源的基本上干凈的音頻輸入。
[0003]在使用中，當(dāng)被放置在用戶的耳朵上時(shí)，與頭戴式耳機(jī)相關(guān)聯(lián)的耳罩在用戶的頭部和包含電聲換能器中的每一個(gè)電聲換能器的體積之間形成密封。在用戶的耳朵和每個(gè)電聲換能器之間捕獲的空氣用作具有相對(duì)高的彈性常數(shù)的彈簧(spring)，使得空氣在操作期間減少每個(gè)電聲換能器的位移或偏移(即，與在耳罩沒(méi)有密封于頭部時(shí)用戶的耳朵和電聲換能器之間捕獲的空氣的效果相比)。然而，在某些情況下，耳罩之一或兩者都可能無(wú)法與用戶的頭部完全密封。在這樣的情況下，因?yàn)槎謨?nèi)的體積暴露于外部大氣壓力，所以在用戶的耳朵與電聲換能器之間捕獲的空氣用作具有相對(duì)低的彈性常數(shù)的彈簧。在某些情況下，關(guān)聯(lián)的ANR頭戴式耳機(jī)放大器被設(shè)計(jì)為向電聲換能器提供高幅度的信號(hào)，以便于在正常佩戴情況下，諸如當(dāng)耳罩形成與用戶的頭部的相對(duì)緊密的密封時(shí)，消除高水平的噪聲。在密封并不緊密(例如，有漏隙)的情況期間，所得到的在用戶的耳朵和電聲換能器之間捕獲的空氣的減小的彈性常數(shù)可能允許換能器甚至在正常的電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)水平下過(guò)度延伸。
[0004]為了在使用相對(duì)大的電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)最小化削波或失真，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓跨過(guò)接近放大器削波限制的閾值時(shí)，傳統(tǒng)的ANR頭戴式耳機(jī)利用壓縮器來(lái)降低ANR環(huán)路增益。通常，對(duì)于在相對(duì)高的噪聲環(huán)境中利用的傳統(tǒng)的ANR頭戴式耳機(jī)，電壓閾值基于電聲換能器或驅(qū)動(dòng)器在自由空氣或無(wú)負(fù)載的情況下可以在低頻率下安全地容許的最大驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓。這樣做是為了保護(hù)電聲換能器或驅(qū)動(dòng)器不受可能破壞性水平的位移的影響。通過(guò)在接近削波時(shí)減小ANR環(huán)路增益，驅(qū)動(dòng)器受到保護(hù)，并且因此還可以防止削波和不良的音頻偽信號(hào)(artifact)。因此，通過(guò)基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓降低對(duì)電聲換能器放大器的環(huán)路增益，頭戴式耳機(jī)最小化音頻信號(hào)輸出的削波和由過(guò)促動(dòng)產(chǎn)生的對(duì)電聲換能器組件的可能的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]在通常使用的情況下，傳統(tǒng)的基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓的ANR環(huán)路增益壓縮的減小可能對(duì)電聲換能器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)過(guò)度約束。例如，環(huán)路增益的減小基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓獨(dú)立于頻率而與電聲換能器的最大安全自由空氣位移相對(duì)應(yīng)。然而，在耳罩沒(méi)有與用戶的頭部完全密封的情況下，即使在電聲換能器和用戶的頭部之間捕獲的空氣具有相對(duì)較低的彈性常數(shù)，空氣也生成對(duì)電聲換能器的負(fù)載，而減小該電聲換能器組件的相對(duì)位移。因此，盡管在傳統(tǒng)的ANR頭戴式耳機(jī)中的壓縮器減小了由ANR頭戴式耳機(jī)放大器對(duì)電聲換能器提供的增益，但在耳罩與頭部的部分密封的任何給定程度下，這樣的減小大大低于換能器的組件的相對(duì)位移限制，這減小了可以被生成的聲壓的量。
[0006]與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明的實(shí)施例涉及基于電聲換能器位移的信號(hào)壓縮。在ANR頭戴式耳機(jī)中，諸如高噪聲頭戴式耳機(jī)中，壓縮器或增益調(diào)整組件被配置為基于接近其基本位移限制的電聲換能器的組件來(lái)諸如經(jīng)由反饋壓縮調(diào)整ANR環(huán)路增益。通過(guò)這樣的配置，當(dāng)用戶正常佩戴頭戴式耳機(jī)(即，與用戶的頭部良好密封)時(shí)，電聲換能器放大器可以在操作期間在達(dá)到最大位移限制之前，向電聲換能器提供增加量的功率，從而允許電聲換能器在ANR頭戴式耳機(jī)中生成相對(duì)較高的聲壓水平，諸如比由傳統(tǒng)的頭戴式耳機(jī)提供的水平高大約20dB的聲壓水平。此外，因?yàn)樾盘?hào)壓縮電路的操作取決于電聲換能器的位移，所以該電路可以基于在用戶的頭部和頭戴式耳機(jī)之間存在的任何密封情況來(lái)調(diào)節(jié)其操作。例如，如果頭戴式耳機(jī)有漏隙或者從用戶的頭部移除，從而使得電聲換能器通過(guò)從這樣的情況產(chǎn)生的相對(duì)低的彈性常數(shù)而有效地被卸載，則相對(duì)于通常加載的換能器，針對(duì)給定電壓，換能器的位移將增加。因此，位移感測(cè)壓縮器將在接近于傳統(tǒng)的限壓壓縮器中的限制的驅(qū)動(dòng)器電壓處觸發(fā)。
[0007]通常，本公開的一個(gè)方面的特征在于一種聲學(xué)構(gòu)件，具有電聲換能器、被布置在該電聲換能器附近的麥克風(fēng)換能器、以及被布置成與磁結(jié)構(gòu)和音圈(voice coil)中的至少一個(gè)電氣連通的增益調(diào)整電路。增益調(diào)整電路被配置成接收與在電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和電聲換能器的音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)，將位移信號(hào)的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值，并且當(dāng)位移信號(hào)的位移信號(hào)值滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
[0008]各種其他實(shí)施方式可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。聲學(xué)構(gòu)件可以包括閾值檢測(cè)器，被配置為檢測(cè)位移信號(hào)的絕對(duì)值作為位移信號(hào)值。增益調(diào)整電路還可以包括限流源(current limited source)和積分器組件。響應(yīng)于將位移信號(hào)的位移信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值，閾值檢測(cè)器被配置成激活限流源以生成電流。此外，該限流源被配置為將電流提供到增益調(diào)整電路的積分器組件，并且積分器組件被配置為基于積分器組件的輸出來(lái)將壓縮器控制信號(hào)提供到增益調(diào)整電路的壓縮器組件。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益時(shí)，增益調(diào)整電路的壓縮器組件可以被配置為基于接收到的壓縮器控制信號(hào)來(lái)修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。而且，當(dāng)接收到位移信號(hào)時(shí)，增益調(diào)整電路可以被配置為接收與由電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和電聲換能器的音圈之間的相對(duì)移動(dòng)而產(chǎn)生的電聲換能器內(nèi)的電容的改變相關(guān)聯(lián)的位移信號(hào)。
[0010]在一個(gè)實(shí)施方式中，增益調(diào)整電路還可以被配置為接收與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)被配置為生成在電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和電聲換能器的音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值。當(dāng)修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益時(shí)，該增益調(diào)整可操作為在位移信號(hào)滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值中的至少一個(gè)成立時(shí)，修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。當(dāng)將位移信號(hào)的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，閾值檢測(cè)器可以被配置成檢測(cè)位移信號(hào)的絕對(duì)值作為位移信號(hào)值。當(dāng)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值時(shí)，閾值檢測(cè)器可以被配置為將驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值。
[0011]在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益時(shí)，增益調(diào)整電路被配置為當(dāng)位移信號(hào)的位移信號(hào)值滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，減小與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
[0012]一般地，本公開的另一個(gè)方面的特征在于一種用于調(diào)整電聲換能器的性能的方法。該方法包括通過(guò)增益調(diào)整電路接收與電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和電聲換能器的音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)。該方法包括通過(guò)增益調(diào)整電路來(lái)將位移信號(hào)的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值。該方法包括通過(guò)增益調(diào)整電路來(lái)在位移信號(hào)的位移信號(hào)值滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，修改與電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
[0013]一般地，本公開的另一方面的特征在于一種聲學(xué)構(gòu)件，具有有源降噪構(gòu)件，其具有電聲換能器、被布置在該電聲換能器附近的麥克風(fēng)換能器、以及被布置為與麥克風(fēng)和電聲換能器電氣連通的放大器級(jí)，該有源降噪構(gòu)件限定具有環(huán)路增益的有源降噪環(huán)路。聲學(xué)構(gòu)件包括被布置為與電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和電聲換能器的音圈中的至少一個(gè)電氣連通的位移感測(cè)電路。該聲學(xué)構(gòu)件還包括被布置為與有源降噪構(gòu)件的有源降噪環(huán)路電氣連通并且與位移感測(cè)電路電氣連通的增益調(diào)整電路，并且可操作為在位移感測(cè)電路所生成的位移信號(hào)的位移信號(hào)值滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，修改有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]如在附圖中所示，上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)從下面的本發(fā)明的具體實(shí)施例的描述中將變得顯而易見，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記在不同視圖中指相同部件。附圖不一定按比例，而是將重點(diǎn)置于示出本發(fā)明的各種實(shí)施例的原理。
[0015]圖1是根據(jù)一個(gè)布置的頭戴式耳機(jī)的部分橫截面視圖的示意性表示。
[0016]圖2是根據(jù)一個(gè)布置的圖1的頭戴式耳機(jī)的增益調(diào)整電路的示意性表示。
[0017]圖3是圖示用于調(diào)整電聲換能器的性能的方法的流程圖。
[0018]圖4是根據(jù)替代布置的圖1的電聲換能器構(gòu)件的調(diào)整電路的示意性表示。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例涉及基于電聲換能器位移的信號(hào)壓縮。在ANR頭戴式耳機(jī)中，諸如高噪聲頭戴式耳機(jī)中，壓縮器或增益調(diào)整組件被配置為利用電聲換能器、基于接近其基本位移限制的電聲換能器的組件來(lái)諸如經(jīng)由反饋壓縮調(diào)整ANR環(huán)路增益。通過(guò)這樣的配置，當(dāng)用戶正常佩戴頭戴式耳機(jī)(即，與用戶的頭部良好密封)時(shí)，電聲換能器放大器可以在操作期間、在達(dá)到最大位移限制之前，向電聲換能器提供增加量的功率，從而允許電聲換能器在ANR頭戴式耳機(jī)中生成相對(duì)較高的聲壓水平，諸如比由傳統(tǒng)的頭戴式耳機(jī)提供的水平高大約20dB的聲壓水平。此外，因?yàn)樾盘?hào)壓縮電路的操作取決于電聲換能器的位移，所以該電路可以基于在用戶的頭部和頭戴式耳機(jī)之間存在的任何密封情況來(lái)調(diào)節(jié)其操作。例如，如果頭戴式耳機(jī)有漏隙或者從用戶的頭部移除，而使得電聲換能器通過(guò)從這樣的情況產(chǎn)生的相對(duì)低的彈性常數(shù)而有效地被卸載，則相對(duì)于通常加載的換能器，針對(duì)給定電壓，換能器的位移將增加。因此，位移感測(cè)壓縮器將在接近于傳統(tǒng)的限壓壓縮器中的限制的驅(qū)動(dòng)器電壓處觸發(fā)。
[0020]圖1是諸如耳上有源降噪(ANR)頭戴式耳機(jī)的頭戴式耳機(jī)20的示例性示意表示。如示，頭戴式耳機(jī)20包括支撐裝置22，該支撐裝置22在該裝置22的相對(duì)端處承載第一殼體構(gòu)件24和第二殼體構(gòu)件26。在所示出的示例性耳機(jī)20中，盡管支撐裝置22被圖示為頭帶(head strap),但是支撐裝置22可以以多種方式來(lái)配置。例如,支撐裝置22可以被配置為頸帶或頭盔下支撐。在一個(gè)布置中，第一殼體構(gòu)件24和第二殼體構(gòu)件26中的每一個(gè)被配置為經(jīng)由頭部支撐裝置22被保持到用戶的頭部，以相對(duì)于用戶的每個(gè)耳朵形成與用戶的頭部的相應(yīng)密封。在操作期間，第一殼體構(gòu)件22和第二殼體構(gòu)件24中的每一個(gè)被配置成基于已知的噪聲消除技術(shù)來(lái)向用戶遞送降噪的音頻。
[0021]如不,第一殼體構(gòu)件24和第二殼體構(gòu)件26中的每一個(gè)包括承載聲學(xué)構(gòu)件30-1、30-2的對(duì)應(yīng)殼體28-1、28-2，該聲學(xué)構(gòu)件30_1、30_2包括有源降噪構(gòu)件35、位移感測(cè)電路34和增益調(diào)整電路36。在一個(gè)布置中，聲學(xué)構(gòu)件30-1的組件的配置基本上類似于第二殼體構(gòu)件26的聲學(xué)構(gòu)件30-2。為了方便，以下提供了對(duì)第一殼體構(gòu)件24的組件的描述。
[0022]如示，位移感測(cè)電路34被布置成與有源降噪構(gòu)件35和增益調(diào)整電路36 二者電氣連通，而增益調(diào)整電路36被布置成與位移感測(cè)電路34并且與有源降噪構(gòu)件35電氣連通。在使用中，并且如將在下面詳細(xì)描述的，增益調(diào)整電路36被配置為基于如由位移感測(cè)電路34檢測(cè)到的有源降噪構(gòu)件35的電聲換能器的組件的相對(duì)位移來(lái)調(diào)整與有源降噪構(gòu)件35相關(guān)聯(lián)的環(huán)路增益。
[0023]參考圖2，有源降噪(ANR)構(gòu)件35包括電聲換能器32、麥克風(fēng)換能器50和電路(未示出)、補(bǔ)償器33以及放大器級(jí)38，其被布置以形成ANR環(huán)路。例如，麥克風(fēng)換能器50被布置在電聲換能器32的附近(即，前方)，并且被布置成經(jīng)由DC阻斷電容器51、以及電阻器37和64來(lái)與補(bǔ)償器33電氣連通。該補(bǔ)償器33進(jìn)而被布置成與放大器級(jí)38電氣連通，該放大器級(jí)38被布置成與電聲換能器32電氣連通。
[0024]如示，電聲換能器32包括通過(guò)筐(basket) 44被固定到殼體28-1并且連接到音圈40的隔板(diaphragm) 39，該音圈40可以是自支撐的或者可以繞線圈管或線軸纏繞(未示出)。電聲換能器32還包括被布置成與音圈40電磁連通的磁構(gòu)件42。在一些不例中，音圈40和磁構(gòu)件42中的至少一部分被倒置，使得磁構(gòu)件42移動(dòng)隔板39，并且音圈40相對(duì)于筐44保持靜止。
[0025]在操作期間，麥克風(fēng)換能器50接收由用戶聽到的音頻輸入。麥克風(fēng)換能器電路基于反饋控制原理來(lái)對(duì)由麥克風(fēng)換能器50所生成的對(duì)應(yīng)音頻信號(hào)進(jìn)行濾波，以生成噪聲消除信號(hào)，并且通過(guò)電阻器37和65饋送噪聲消除信號(hào)并且然后通過(guò)補(bǔ)償器33饋送到放大器級(jí)38。放大級(jí)38進(jìn)而可以將噪聲消除信號(hào)與來(lái)自音頻源46的期望音頻信號(hào)進(jìn)行合成，并且將合成的音頻信號(hào)饋送到電聲換能器32。
[0026]作為放大器級(jí)38向電聲換能器32提供合成的音頻信號(hào)的結(jié)果，音圈40與磁構(gòu)件42的磁場(chǎng)進(jìn)行相互作用，以產(chǎn)生相對(duì)于磁構(gòu)件42和筐44移動(dòng)音圈40和隔板39的力，以向用戶的耳朵聲學(xué)地輻射合成的音頻信號(hào)作為音頻輸入。因此，在環(huán)境噪聲和合成的音頻信號(hào)到達(dá)用戶的耳朵時(shí)，合成的音頻信號(hào)的噪聲消除部分產(chǎn)生與環(huán)境噪聲的相消干擾，以最小化用戶感覺(jué)到的環(huán)境噪聲的存在，并且允許用戶體驗(yàn)來(lái)自音頻源46的基本上干凈的音頻。
[0027]位移感測(cè)電路34被配置成檢測(cè)電聲換能器32的組件的相對(duì)位移。盡管位移感測(cè)電路34可以以多種方式進(jìn)行配置,在一個(gè)布置中，位移感測(cè)電路34基于在電聲換能器32的某些組件之間的電容的改變來(lái)測(cè)量位移，并且將該電容轉(zhuǎn)換成表示位移的信號(hào)。
[0028]對(duì)于與電聲換能器32相關(guān)聯(lián)的電容,在一個(gè)布置中，電容存在于音圈40和磁構(gòu)件42的側(cè)壁之間。由于音圈40沿著方向52移入和移出磁構(gòu)件42，所以在音圈40和磁構(gòu)件42的側(cè)壁之間的表面區(qū)域的重疊及其之間產(chǎn)生的電容改變。因此，在音圈40和磁構(gòu)件42之間的電容與音圈40和磁構(gòu)件42之間的相對(duì)定位成比例。響應(yīng)于接收到受到音圈40和磁構(gòu)件42之間的電容改變所影響的變化的信號(hào)，位移感測(cè)電路34生成對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)54。對(duì)音圈40和磁構(gòu)件42的電容耦合的其他描述在2011年3月30日提交的標(biāo)題為“MeasuringTransducer Displacement”的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/075, 899中提供，其全部?jī)?nèi)容和教導(dǎo)通過(guò)引用合并于此。
[0029]在另一布置中，電聲換能器32的隔板39涂覆有金屬層。另外，對(duì)應(yīng)的金屬化限位器(未示出)被布置在隔板39附近。限位器上的金屬層形成后板，并且隔板39上的金屬層形成雙板電容器的前板。在前板和后板之間的電容與音圈40和磁構(gòu)件42之間的相對(duì)定位成比例。例如，在操作中，具有串聯(lián)電阻器的電壓源(其值被選擇為跨板保持基本上恒定的電荷)施加了恒定電荷條件。當(dāng)隔板39相對(duì)于金屬化限位器移動(dòng)時(shí)，板之間的電容與隔板39和限位器之間的距離的相對(duì)改變成比例地改變。電容的變化改變了跨板的對(duì)應(yīng)電壓。響應(yīng)于接收到改變的電壓信號(hào)，位移感測(cè)電路34生成對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)54。隔板39和限位器的電容性稱合的其他描述在2011年I月9日提交的標(biāo)題為“Transducer with IntegratedSensor”的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.12/969, 685中提供，其全部?jī)?nèi)容和教導(dǎo)通過(guò)引用合并于此。
[0030]該位移感測(cè)電路34利用在電聲換能器32的組件之間的電容的變化來(lái)檢測(cè)電聲換能器32的組件的相對(duì)位移。通過(guò)這樣的配置，頭戴式耳機(jī)20不需要分離的位移感測(cè)元件的集成，諸如光學(xué)編碼器或激光干涉儀。
[0031]增益調(diào)整電路36被配置成從位移感測(cè)電路34接收位移信號(hào)54，并且基于位移信號(hào)54來(lái)調(diào)整與ANR構(gòu)件35相關(guān)聯(lián)的環(huán)路增益。盡管增益調(diào)整電路36可以以各種方式來(lái)配置，但是在如圖2所示的示例性配置中，增益調(diào)整電路36包括閾值檢測(cè)器58、限流源59、積分器組件62以及壓縮器組件64。
[0032]閾值檢測(cè)器58，諸如二極管、晶體管、或與比較器組合的全波精密整流器電路，被配置為檢測(cè)位移信號(hào)54的正和負(fù)部分，并且將該正和負(fù)部分與位移信號(hào)閾值60作比較。例如，在操作期間，當(dāng)閾值檢測(cè)器58接收到位移信號(hào)54時(shí)，閾值檢測(cè)器58采用構(gòu)成位移信號(hào)54的位移信號(hào)電壓或值的絕對(duì)值，并且將得到的位移信號(hào)值與位移信號(hào)閾值60作比較。在一個(gè)布置中，當(dāng)音圈40和磁結(jié)構(gòu)42經(jīng)歷可能使得得到的音頻信號(hào)削波或?qū)﹄娐晸Q能器32產(chǎn)生破壞的相對(duì)位移時(shí)，該閾值60是與位移信號(hào)54相關(guān)聯(lián)的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓電平。例如，假定音圈40和1.0mm距離的磁結(jié)構(gòu)42的相對(duì)偏移將開始引起得到的音頻信號(hào)的削波，并且將使得位移感測(cè)電路34包括4V的對(duì)應(yīng)位移信號(hào)值作為位移信號(hào)54的一部分。在這樣的情況下，制造商可以將閾值檢測(cè)器58配置有稍微低于4V的位移信號(hào)閾值60，以最小化削波的發(fā)生。
[0033]在位移信號(hào)值滿足或超過(guò)閾值60的情況下，閾值檢測(cè)器58進(jìn)入操作狀態(tài)，并且激活限流源以將電流66提供到積分器組件62。
[0034]積分器組件62被配置成從限流源59接收電流66，并且將電流66轉(zhuǎn)換為與電流66的累積成比例的電壓或壓縮器控制信號(hào)70，Vi0例如，如示，積分器組件62被配置為電容器。通過(guò)這樣的配置，只要積分器組件62從限流源59接收到電流66，積分器組件62就以相對(duì)快速的命中速率(attack rate)來(lái)增加壓縮器控制信號(hào)70 (Vi)。隨著時(shí)間的推移，當(dāng)位移信號(hào)54的位移信號(hào)值下降到閾值60以下時(shí)，積分器組件62上的電壓通過(guò)電阻器76以相對(duì)慢的釋放速率朝著穩(wěn)定狀態(tài)回減，諸如在低水平或靜態(tài)情況下發(fā)生，由此使壓縮器控制信號(hào)70返回到其穩(wěn)定狀態(tài)值。在一個(gè)布置中，與積分電容器62的值組合的放電電阻器76針對(duì)放電速率設(shè)置時(shí)間常數(shù)。因此，由制造商或設(shè)計(jì)人員選擇的放電電阻器76與積分器組件62結(jié)合使用，以使電荷以相對(duì)慢的速率從積分器組件62泄漏。
[0035]響應(yīng)于該電流66的改變，積分器組件62經(jīng)由緩沖器77向壓縮器組件64提供比例輸出70 (Vi)。壓縮器組件64被配置為響應(yīng)于接收到積分器組件輸出70 (Vi)來(lái)調(diào)整與ANR構(gòu)件35相關(guān)聯(lián)的環(huán)路增益。盡管壓縮器組件64和緩沖器77可以以各種方式來(lái)配置，但是在一個(gè)布置中，壓縮器組件64和緩沖器77被配置為場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，其作為緩沖器和可變電阻器進(jìn)行操作。在使用中，如將在下面詳細(xì)描述的，基于積分器組件輸出70(\)，壓縮器組件64使環(huán)路增益反饋信號(hào)衰減，以最小化由電聲換能器32所產(chǎn)生的音頻信號(hào)的削波，并且最小化由組件的相對(duì)過(guò)偏移而引起的對(duì)電聲換能器32的組件的可能的損壞。
[0036]圖3是圖示用于調(diào)整電聲換能器32的性能的由增益調(diào)整電路36執(zhí)行的方法的流程圖100。
[0037]在步驟102中，增益調(diào)整電路36接收與在電聲換能器32的磁結(jié)構(gòu)42和電聲換能器32的音圈40之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)54。如上所述并且參考圖2，在操作期間，位移感測(cè)電路34檢測(cè)電聲換能器32的組件之間的電容變化，該電容與音圈40和磁結(jié)構(gòu)42之間的相對(duì)位移成比例。作為響應(yīng)，位移感測(cè)電路34生成具有與該電容成比例并且因此與音圈40和磁結(jié)構(gòu)42之間的相對(duì)定位成比例的電壓的對(duì)應(yīng)位移信號(hào)54。位移感測(cè)電路34以基本上連續(xù)的方式向閾值檢測(cè)器58提供位移信號(hào)54。
[0038]返回到圖3，在步驟104中，增益調(diào)整電路36將位移信號(hào)54的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值60或超過(guò)位移信號(hào)閾值60。例如，參考圖2，假設(shè)位移信號(hào)閾值60被設(shè)置為4V值的情況。當(dāng)閾值檢測(cè)器58在操作期間接收到位移信號(hào)54時(shí)，閾值檢測(cè)器58采用位移信號(hào)54的絕對(duì)值，并且將位移信號(hào)54的絕對(duì)值與位移信號(hào)閾值60作比較。在位移信號(hào)54包括+/-4V的位移信號(hào)電壓值的情況下，閾值檢測(cè)器58將位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足閾值60，并且激活限流源59以生成電流66。限流源59將電流66提供到積分器62，其進(jìn)而向壓縮器組件64提供具有與電流66的累積成比例的電壓的對(duì)應(yīng)壓縮器控制信號(hào)(\)70。
[0039]返回到圖3，在步驟106中，當(dāng)位移信號(hào)54的位移信號(hào)值滿足位移信號(hào)閾值60或超過(guò)位移信號(hào)閾值60時(shí)，增益調(diào)整電路36修改與電聲換能器32相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路35的環(huán)路增益。例如，參考圖2，壓縮器組件64基于從積分器62接收到的壓縮器控制信號(hào)70來(lái)發(fā)起對(duì)ANR構(gòu)件35的環(huán)路增益的反饋壓縮。在一個(gè)布置中，ANR構(gòu)件35的電壓Vin基于關(guān)系:Vin = (U(URi))Wmi。，其中Rramp是壓縮器組件64的電阻，Ri是電阻器37的電阻，并且Vmie是與麥克風(fēng)換能器50相關(guān)聯(lián)的電壓。在壓縮器組件64從積分器62接收到壓縮器控制信號(hào)VJO時(shí)，壓縮器組件64將其電阻R_p減小到與壓縮器控制信號(hào)70成反比的值。因此，基于上述關(guān)系，隨著R_p減小，Vin也減小，其中Vin的減小與ANR構(gòu)件35的環(huán)路增益的降低相關(guān)。應(yīng)當(dāng)注意，在壓縮器控制信號(hào)VJO由于積分器62的相對(duì)慢的釋放速率而引起的隨著時(shí)間減小的情況下，壓縮器組件64增加其電阻R_p來(lái)以相應(yīng)低的速率增加ANR構(gòu)件35的環(huán)路增益。
[0040]對(duì)于頭戴式耳機(jī)20，諸如高噪聲頭戴式耳機(jī)，基于電聲換能器32的組件的相對(duì)位移的反饋壓縮或增益減小限制了對(duì)電聲換能器32提供的音頻信號(hào)，以最小化換能器偏移削波以及對(duì)電聲換能器32的組件的可能損壞。因此，當(dāng)用戶佩戴頭戴式耳機(jī)20時(shí)，增益調(diào)整電路36允許電聲換能器32接收與傳統(tǒng)頭戴式耳機(jī)相比增加量的功率。通過(guò)這樣的功率量的增加，頭戴式耳機(jī)20可以在電聲換能器達(dá)到對(duì)音圈40和磁構(gòu)件42的移位限制之前生成較高的消除(cancelling)壓力，諸如增加了約20dB。此外，當(dāng)從用戶的頭部移除頭戴式耳機(jī)20時(shí)，電聲換能器32的前部變成未加載的，并且在音圈40和磁構(gòu)件42之間的相對(duì)位移可以針對(duì)給定的音頻源信號(hào)電壓而增加。在這樣的情況下，增益調(diào)整電路36可以被激活，以減少電聲換能器驅(qū)動(dòng)器電壓，諸如在常規(guī)限壓頭戴式耳機(jī)中發(fā)現(xiàn)的電壓電平。
[0041]雖然已經(jīng)具體示出和描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
[0042]例如，增益調(diào)整電路36可以與其他組件相結(jié)合地進(jìn)行工作，以調(diào)整放大器級(jí)38的增益。參考圖4，除了接收位移信號(hào)54之外，增益調(diào)整電路36可以被配置為基于對(duì)來(lái)自電聲換能器32的驅(qū)動(dòng)信號(hào)94的接收來(lái)進(jìn)行操作。如示，閾值檢測(cè)器58被配置有驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值92，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值92與放大器級(jí)38的削波限制相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或音頻電壓的絕對(duì)值相對(duì)應(yīng)。在操作期間，該閾值檢測(cè)器58從電聲換能器32接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)94，并且從位移感測(cè)電路34接收位移信號(hào)54。當(dāng)閾值檢測(cè)器58將與驅(qū)動(dòng)信號(hào)94相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值92或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值92或者將位移信號(hào)值、諸如位移信號(hào)54的位移信號(hào)值90的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值58或超過(guò)位移信號(hào)閾值58時(shí)，閾值檢測(cè)器58使得壓縮器組件64如上所述的那樣減小ANR構(gòu)件35的環(huán)路增益。
[0043]利用驅(qū)動(dòng)信號(hào)94和位移信號(hào)54 二者以向ANR構(gòu)件35提供操作靈活性水平。例如，基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)94的閾值檢測(cè)器58的操作可以適用于從熱的角度或者在放大器削波即將發(fā)生時(shí)保護(hù)電聲換能器32。
[0044]此外，如上所述，增益調(diào)整電路36包括閾值檢測(cè)器58、積分器組件62和壓縮器組件64。應(yīng)當(dāng)注意，增益調(diào)整電路36的每個(gè)組件58、62、64可以被配置為獨(dú)立的模擬組件或者單個(gè)分立模擬組件。此外，增益調(diào)整電路36可以被配置為具有控制器的計(jì)算機(jī)化設(shè)備，諸如處理器和存儲(chǔ)器、或可操作為執(zhí)行如這里所述的增益調(diào)整電路36的功能的數(shù)字信號(hào)處理器。當(dāng)配置為計(jì)算機(jī)化設(shè)備或數(shù)字信號(hào)處理器時(shí)，積分器部件62和壓縮器組件64可以被配置為可操作為調(diào)整ANR環(huán)路增益的計(jì)數(shù)器。在使用中，當(dāng)閾值檢測(cè)器58將位移信號(hào)54的絕對(duì)值檢測(cè)為超過(guò)閾值60時(shí)，那么計(jì)數(shù)器以相對(duì)較快的速度(例如，以相對(duì)大的步長(zhǎng)值)遞減，以迅速減小ANR環(huán)路增益。當(dāng)位移信號(hào)54的絕對(duì)值基本上低于閾值60時(shí)，那么計(jì)數(shù)器以相對(duì)慢的速度(例如，相對(duì)小的步長(zhǎng)值)遞增以緩慢恢復(fù)ANR環(huán)路增益。
[0045]在另一示例中，并且與如上所述，圖1是跨耳朵或耳朵上頭戴式耳機(jī)20的示意性表示。這樣的表示僅僅是示例。在一個(gè)布置中，頭戴式耳機(jī)被配置為耳內(nèi)耳機(jī)，其中用戶將殼體24、26的至少一部分放置在其耳朵內(nèi)，并且在殼體24、26和用戶的耳朵之間的摩擦使耳機(jī)20保持在用戶的頭上。替代地，頭戴式耳機(jī)可以被配置為罩耳式或作為貼耳式耳機(jī)。
[0046]在另一示例中，增益調(diào)整電路36被描述為修改在麥克風(fēng)換能器50和補(bǔ)償器33之間的ANR環(huán)路的環(huán)路增益。這樣的描述僅僅是示例。增益調(diào)整電路36可操作為修改在從麥克風(fēng)換能器50到放大器級(jí)38的ANR環(huán)路信號(hào)路徑中任何位置處的環(huán)路增益。
[0047]如上所述，閾值檢測(cè)器58被配置為檢測(cè)位移信號(hào)54的正和負(fù)部分，并且將正和負(fù)部分與位移信號(hào)閾值60作比較。在操作期間，當(dāng)閾值檢測(cè)器58接收到位移信號(hào)54時(shí)，閾值檢測(cè)器58采用構(gòu)成位移信號(hào)54的位移信號(hào)電壓或值的絕對(duì)值，并且將得到的位移信號(hào)值與位移信號(hào)閾值60作比較。如上所述，在位移信號(hào)值的絕對(duì)值滿足或超過(guò)閾值60的情況下，閾值檢測(cè)器58進(jìn)入操作狀態(tài)，并且激活限流源59以向積分器組件62提供電流66。這樣的描述僅僅是不例。在一個(gè)布置中，位移信號(hào)閾值60包括對(duì)應(yīng)于正閾值的第一位移信號(hào)閾值60-1以及對(duì)應(yīng)于負(fù)閾值的第二位移信號(hào)閾值60-2，并且限流源59被配置為第一限流源59-1和第二限流源59-2。
[0048]在使用中，當(dāng)閾值檢測(cè)器58檢測(cè)到位移信號(hào)54高于第一位移信號(hào)閾值60_1時(shí)，閾值檢測(cè)器58激活第一限流源59-1以將正電流66遞送到積分器組件62。此外，當(dāng)閾值檢測(cè)器58檢測(cè)到位移信號(hào)54低于第二位移信號(hào)閾值60-2時(shí)，閾值檢測(cè)器58激活第二限流源59-2以將正電流66遞送到積分器組件62。在這樣的布置中，閾值檢測(cè)器58被配置成激活限流源、第一限流源59-1或第二限流源59-2以使得壓縮器組件響應(yīng)于位移信號(hào)54的正和負(fù)部分滿足或超過(guò)相應(yīng)的閾值60-1、60-2來(lái)調(diào)整ANR環(huán)路增益。
[0049]如上所述，閾值檢測(cè)器58被配置為檢測(cè)位移信號(hào)54的正和負(fù)部分，并且將正和負(fù)部分與位移信號(hào)閾值60作比較。這樣的描述僅僅是例。在一個(gè)布置中，閾值檢測(cè)器58被配置成檢測(cè)位移信號(hào)54的正或負(fù)部分，并且將相應(yīng)的正和負(fù)部分與位移信號(hào)閾值60作比較。
【權(quán)利要求】
1.一種用于調(diào)整電聲換能器的性能的方法，包括: 通過(guò)增益調(diào)整電路接收與所述電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和所述電聲換能器的音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)； 通過(guò)所述增益調(diào)整電路來(lái)將所述位移信號(hào)的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值；以及 當(dāng)所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值時(shí)，通過(guò)所述增益調(diào)整電路來(lái)修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 將所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值包括通過(guò)所述增益調(diào)整電路的閾值檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)所述位移信號(hào)的絕對(duì)值并且作為所述位移信號(hào)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括:響應(yīng)于將所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值: 通過(guò)所述增益調(diào)整電路的所述閾值檢測(cè)器來(lái)激活限流源以生成電流； 通過(guò)所述增益調(diào)整電路的所述限流源來(lái)將所述電流提供到所述增益調(diào)整電路的積分器組件；并且 通過(guò)所述增益調(diào)整電路的所述積分器組件、基于所述積分器組件的輸出來(lái)將壓縮器控制信號(hào)提供到所述增益調(diào)整電路的壓縮器組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益包括通過(guò)所述增益調(diào)整電路的所述壓縮器組件、基于所接收到的壓縮器控制信號(hào)來(lái)修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的所述環(huán)路增益。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收所述位移信號(hào)包括通過(guò)所述調(diào)整電路接收與由于在所述電聲換能器的所述磁結(jié)構(gòu)和所述電聲換能器的所述音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的所述電聲換能器內(nèi)的電容改變相關(guān)聯(lián)的位移信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 通過(guò)所述增益調(diào)整電路接收與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)被配置成在所述電聲換能器的所述磁結(jié)構(gòu)和所述電聲換能器的所述音圈之間生成相對(duì)運(yùn)動(dòng)； 通過(guò)所述增益調(diào)整電路來(lái)將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值；并且 其中修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益包括:當(dāng)所述位移信號(hào)滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值以及所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值滿足所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值中的至少一個(gè)成立時(shí)，通過(guò)所述增益調(diào)整電路修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中: 將所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值包括通過(guò)所述增益調(diào)整電路的閾值檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)所述位移信號(hào)的絕對(duì)值并且作為所述位移信號(hào)值；并且 將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值包括通過(guò)所述增益調(diào)整電路的所述閾值檢測(cè)器來(lái)將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益包括:當(dāng)所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值時(shí)，通過(guò)所述調(diào)整電路來(lái)減小與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
9.一種聲學(xué)構(gòu)件,包括: 電聲換能器； 麥克風(fēng)換能器，被布置在所述電聲換能器附近；以及 增益調(diào)整電路，被布置成與磁結(jié)構(gòu)和音圈中的至少一個(gè)電氣連通，所述增益調(diào)整電路被配置成: 接收與在所述電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和所述電聲換能器的音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)； 將所述位移信號(hào)的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值；以及 當(dāng)所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值時(shí)，修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
10.根據(jù)權(quán)利 要求9所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中所述增益調(diào)整電路包括閾值檢測(cè)器，所述閾值檢測(cè)器被配置成，當(dāng)將所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值時(shí)，檢測(cè)所述位移信號(hào)的絕對(duì)值作為所述位移信號(hào)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中所述增益調(diào)整電路包括限流源和積分器組件，并且其中響應(yīng)于將所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值: 所述閾值檢測(cè)器被配置成激活所述限流源以生成電流； 所述限流源被配置成將所述電流提供到所述增益調(diào)整電路的積分器組件；并且 所述積分器組件被配置成基于所述積分器組件的輸出來(lái)將壓縮器控制信號(hào)提供到所述增益調(diào)整電路的壓縮器組件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中當(dāng)修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益時(shí)，所述增益調(diào)整電路的所述壓縮器組件被配置成基于所接收到的壓縮器控制信號(hào)來(lái)修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中當(dāng)接收所述位移信號(hào)時(shí)，所述增益調(diào)整電路被配置成接收與由于在所述電聲換能器的所述磁結(jié)構(gòu)和所述電聲換能器的所述音圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的所述電聲換能器內(nèi)的電容改變相關(guān)聯(lián)的位移信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中所述增益調(diào)整電路進(jìn)一步被配置成: 接收與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)被配置成在所述電聲換能器的所述磁結(jié)構(gòu)和所述電聲換能器的所述音圈之間生成相對(duì)運(yùn)動(dòng)； 將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值；并且 當(dāng)修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益時(shí)，當(dāng)所述位移信號(hào)滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值以及所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值滿足所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值中的至少一個(gè)成立時(shí)，修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聲學(xué)構(gòu)件,其中: 當(dāng)將所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，所述閾值檢測(cè)器被配置成檢測(cè)所述位移信號(hào)的絕對(duì)值作為所述位移信號(hào)值；并且 當(dāng)將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值時(shí)，所述閾值檢測(cè)器被配置成將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值或超過(guò)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)閾值。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中當(dāng)修改與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益時(shí)，所述增益調(diào)整電路被配置成，當(dāng)所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值時(shí)，減小與所述電聲換能器相關(guān)聯(lián)的所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中所述增益調(diào)整電路被配置為數(shù)字信號(hào)處理器。
18.—種聲學(xué)構(gòu)件,包括: 有源降噪構(gòu)件，具有電聲換能器、被布置在所述電聲換能器附近的麥克風(fēng)換能器、以及被布置為與麥克風(fēng)和所述電聲換能器電氣連通的放大器級(jí)，所述有源降噪構(gòu)件限定具有環(huán)路增益的有源降噪環(huán)路； 位移感測(cè)電路，被布置為與所述電聲換能器的磁結(jié)構(gòu)和所述電聲換能器的音圈中的至少一個(gè)電氣連通；以及 增益調(diào)整電路，被布置為與所述有源降噪構(gòu)件的所述有源降噪環(huán)路電氣連通并且與所述位移感測(cè)電路電氣連通，并且可操作為在所述位移感測(cè)電路所生成的位移信號(hào)的位移信號(hào)值滿足位移信號(hào)閾值或超過(guò)位移信號(hào)閾值時(shí)，修改所述有源降噪環(huán)路的環(huán)路增益。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中所述增益調(diào)整電路包括閾值檢測(cè)器，所述閾值檢測(cè)器被配置成將所述位移感測(cè)電路所生成的位移信號(hào)的位移信號(hào)值檢測(cè)為滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中所述增益調(diào)整電路進(jìn)一步包括被布置成與所述閾值檢測(cè)器電氣連通的限流源和積分器，所述限流源可操作為在被所述閾值檢測(cè)器激活時(shí)生成電流，并且所述積分器可操作為將所述電流轉(zhuǎn)換成具有與所述電流成比例的值的壓縮器控制信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的聲學(xué)構(gòu)件，其中所述增益調(diào)整電路進(jìn)一步包括壓縮器組件，所述壓縮器組件可操作為基于所述壓縮器控制信號(hào)來(lái)修改所述有源降噪環(huán)路的所述環(huán)路增益。
22.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括:響應(yīng)于將所述位移信號(hào)的所述位移信號(hào)值的絕對(duì)值檢測(cè)為滿足所述位移信號(hào)閾值或超過(guò)所述位移信號(hào)閾值，通過(guò)所述增益調(diào)整電路的積分器組件、基于所述積分器組件的輸出向所述增益調(diào)整電路的壓縮器組件提供壓縮器控制信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04R29/00GK104012118SQ201280063437
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】D·M·小高吉爾, P·揚(yáng)科沃伊, R·F·卡雷拉斯 申請(qǐng)人:伯斯有限公司