耳機(jī)、噪聲消除系統(tǒng)、耳機(jī)系統(tǒng)及放聲系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及噪聲消除系統(tǒng)及與其一起使用的耳機(jī)，旨在解決減小由耳機(jī)的泄漏特性引起的執(zhí)行頻率選擇性濾波方面的困難的問題，提供了耳機(jī)、噪聲消除系統(tǒng)、耳機(jī)系統(tǒng)及放聲系統(tǒng)。本實(shí)用新型的耳機(jī)可在使用中定位于使用者的耳甲中，包括一個(gè)具有用于產(chǎn)生聲音的揚(yáng)聲器的耳機(jī)主體及一個(gè)突出部。突出部從耳機(jī)主體的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中或耳道入口處。耳機(jī)主體包括在第一表面上的一個(gè)聲音出口，以允許揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音離開耳機(jī)主體。突出部從耳機(jī)主體的第一表面延伸出，鄰近于聲音出口，并且突出部包含一個(gè)聲音入口端，該聲音入口端被連接至一個(gè)用于檢測進(jìn)入耳道的聲音的傳聲器。該耳機(jī)可用于噪聲消除系統(tǒng)、耳機(jī)系統(tǒng)和放聲系統(tǒng)。
【專利說明】耳機(jī)、噪聲消除系統(tǒng)、耳機(jī)系統(tǒng)及放聲系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種噪聲消除系統(tǒng)，以及一種與該系統(tǒng)一起使用的耳機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]提供一種噪聲消除系統(tǒng)，用于供放聲(sound-reproducing)裝置-諸如耳
機(jī)——使用是已知的。放聲裝置包括揚(yáng)聲器，用于從便攜式音樂播放器、電話手持機(jī)(handset)等接收表示所希望的聲音——諸如音樂或語音——的電信號。噪聲消除系統(tǒng)包括設(shè)置在放聲裝置上的傳聲器(microphone),以產(chǎn)生表不環(huán)境噪聲(ambient noise)的電信號。該環(huán)境噪聲信號隨后被施加至信號處理電路以產(chǎn)生噪聲消除信號，該噪聲消除信號被施加至所述揚(yáng)聲器。
[0003]信號處理電路的目的在于產(chǎn)生一個(gè)噪聲消除信號，當(dāng)被施加至揚(yáng)聲器時(shí)，該噪聲消除信號產(chǎn)生一個(gè)與到達(dá)使用者的耳朵的環(huán)境聲音幅度相等但相位相反的聲音。如果這可以實(shí)現(xiàn)，則相消干擾將具有減少能夠被使用者聽到的噪聲的效果。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)該目的，例如從GB-2441835A中已知，信號處理電路需要對環(huán)境噪聲信號施加頻率選擇性濾波，該頻率選擇性濾波需要考慮如下因素:噪聲傳聲器的響應(yīng)的頻率依賴性(frequency-dependent)的幅度和相位特性；信號處理電路中的任何電放大的頻率依賴性的幅度和相位特性；以及揚(yáng)聲器的響應(yīng)的頻率依賴性的幅度和相位特性。這些特性對于任意給定的單獨(dú)耳機(jī)裝置通常都是相對穩(wěn)定的，雖然存在制造容差，但對于任意式樣的耳機(jī)都可以確定這些特性。
[0005]不過，額外地，頻率選擇性濾波需要考慮另外兩個(gè)因素，即:從周圍環(huán)境進(jìn)入使用者的耳朵的聲路徑的頻率依賴性的幅度和相位特性；以及，從揚(yáng)聲器到使用者的耳朵的聲路徑的相位和頻率響應(yīng)。這些取決于耳機(jī)的泄露特性，即，耳機(jī)與佩戴者耳朵的聯(lián)接處的泄露。
[0006]已知泄露路徑的頻率依賴性的特性可大幅變化，這取決于放聲裝置如何與使用者的耳朵相互作用。更具體而言，一個(gè)重要因素是泄露的區(qū)域，這影響了耳朵所感知的所有信號的幅度和相位。例如，在旨在佩戴于使用者的外耳內(nèi)的耳機(jī)的情況中，頻率依賴性的泄露特性將取決于使用者的耳朵的確切形狀、以及耳機(jī)被推入耳朵中有多緊。
[0007]這造成難以實(shí)施充分表示頻率依賴性的幅度和相位泄露特性的頻率選擇性濾波。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種耳機(jī)，以在使用中定位于使用者的耳甲(concha)中，其中所述耳機(jī)包括:
[0009]一個(gè)耳機(jī)主體，包含一個(gè)用于產(chǎn)生聲音的揚(yáng)聲器；以及
[0010]一個(gè)突出部，從所述耳機(jī)主體的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中或者耳道的入口處；
[0011]其中所述突出部包含一個(gè)聲音入口端，該聲音入口端連接至一個(gè)用于檢測進(jìn)入耳道的聲音的傳聲器。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提供了一種噪聲消除系統(tǒng)，包括:
[0013]噪聲消除電路，用于施加一個(gè)頻率依賴性的濾波特性以及施加一個(gè)增益至表示環(huán)境噪聲的輸入信號，以產(chǎn)生一個(gè)噪聲消除信號，其中所述頻率依賴性的濾波特性和所述增益中的至少一個(gè)是自適應(yīng)的；以及
[0014]一個(gè)耳機(jī)，以在使用中定位于使用者的耳甲中，其中所述耳機(jī)包括:
[0015]一個(gè)耳機(jī)主體，包含一個(gè)用于產(chǎn)生聲音的揚(yáng)聲器，其中所述揚(yáng)聲器連接至所述噪聲消除電路以接收所述噪聲消除信號；
[0016]—個(gè)環(huán)境噪聲傳聲器，用于檢測在所述耳機(jī)的區(qū)域中的環(huán)境噪聲，以及用于將一個(gè)環(huán)境噪聲信號作為輸入供給至所述噪聲消除電路；以及
[0017]一個(gè)突出部，從所述耳機(jī)主體的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中；
[0018]其中所述突出部包含一個(gè)聲音入口端，該聲音入口端連接至一個(gè)誤差傳聲器，以用于檢測進(jìn)入耳道的聲音，并且用于產(chǎn)生一個(gè)誤差信號，其中所述誤差傳聲器連接至所述噪聲消除電路，以及
[0019]其中所述噪聲消除電路被配置為根據(jù)所述誤差信號適配所述頻率依賴性的濾波特性和所述增益中的至少一個(gè)。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，提供了一種耳機(jī)系統(tǒng)，包括:
[0021]—個(gè)插孔(jack),用于插入至一個(gè)聲源中；以及
[0022]至少一個(gè)根據(jù)第一方面的耳機(jī)。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的第四方面，提供了一種放聲系統(tǒng)，包括聲源以及根據(jù)第三方面的耳機(jī)系統(tǒng)。
[0024]本實(shí)用新型具有的優(yōu)勢在于誤差傳聲器可方便地檢測進(jìn)入使用者耳道的聲音的環(huán)境噪聲的量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更好地理解本實(shí)用新型，并且闡釋如何實(shí)施本實(shí)用新型，現(xiàn)在將通過實(shí)施例方式參照附圖來描述，在附圖中:
[0026]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的耳機(jī)的使用；
[0027]圖2示出了用于供本實(shí)用新型的耳機(jī)使用的第一噪聲消除系統(tǒng)；
[0028]圖3是一個(gè)立體圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的耳機(jī)的形式；
[0029]圖4是一個(gè)正視圖，示出了圖3的耳機(jī)；
[0030]圖5是示出了圖3的耳機(jī)的側(cè)視圖；以及
[0031]圖6是示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的耳機(jī)的替代形式的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1示出了一個(gè)放聲系統(tǒng)10，包括一個(gè)信號源12和一個(gè)耳機(jī)系統(tǒng)14。信號源12可以是一個(gè)回放(PI ayback )裝置例如MP3播放器，或者是一個(gè)用于接收聲音信號的裝置例如移動(dòng)電話手持機(jī)等。
[0033]耳機(jī)系統(tǒng)14可包括一個(gè)插入信號源12中的插孔16和一個(gè)信號處理單元18。盡管在圖1中示出了一個(gè)分立的信號處理單元18，但是本實(shí)用新型同樣適用于在信號源中或者甚至在耳機(jī)自身中進(jìn)行信號處理的系統(tǒng)。
[0034]在該實(shí)施例中，放聲系統(tǒng)10是一個(gè)立體聲系統(tǒng)，所以信號處理單兀18包括與兩個(gè)耳機(jī)連接的對應(yīng)引線(lead) 20、22，其中在圖1中僅僅示出了一個(gè)耳機(jī)24，應(yīng)理解，該對耳機(jī)中的另一個(gè)耳機(jī)是第一個(gè)的簡單鏡像。引線20、22中的每一個(gè)都可以由若干線(wire)構(gòu)成，以允許沿著它們傳送分立的信號，如下面更加詳細(xì)所描述的。
[0035]耳機(jī)24的尺寸和形狀允許它在使用者32外耳30的耳道28的入口處適配在耳甲26內(nèi)。
[0036]耳機(jī)24包括一個(gè)突出的引導(dǎo)件34，該引導(dǎo)件34從耳機(jī)的前表面延伸，從而它可被定位在使用者耳道28的入口中或入口處。
[0037]圖2示出了放聲系統(tǒng)10內(nèi)的噪聲消除系統(tǒng)的總體形式。具體地，信號處理單元18從輸入40上的信號源12接收一個(gè)期望的信號。這可能是例如表示用戶希望聽到的語音或音樂的信號。
[0038]期望的信號被施加到加法器42的第一輸入，并且來自加法器42的輸出經(jīng)由引線20中的第一線44輸出至耳機(jī)24中的揚(yáng)聲器46。
[0039]耳機(jī)24還包括至少一個(gè)傳聲器48，用于檢測耳機(jī)附近的環(huán)境噪聲。例如，傳聲器48可以定位在耳機(jī)24的后表面。來自傳聲器48的環(huán)境噪聲信號可以沿著引線20中的第二線50傳送至信號處理單元18。
[0040]環(huán)境噪聲信號被傳送至濾波器52，并且傳送至增益單元54以產(chǎn)生噪聲消除信號，該噪聲消除信號被施加至加法器42的第二輸入，從而它被添加到期望的信號，因?yàn)槠谕男盘柋还?yīng)至揚(yáng)聲器46。
[0041]如果可以適當(dāng)?shù)乜刂菩盘柼幚韱卧?8中的濾波器52和增益單元54所執(zhí)行的信號處理，則將噪聲消除信號施加至揚(yáng)聲器46的效果是產(chǎn)生一個(gè)將環(huán)境噪聲抵消至至少某一程度的聲音，從而可更加清晰地聽見期望的聲音。
[0042]如公知的，有效的噪聲消除要求濾波器52和增益單元54的濾波特性應(yīng)當(dāng)很好地匹配至該系統(tǒng)的其他特性。因而，濾波器52可具有的頻率響應(yīng)特性補(bǔ)償了環(huán)境噪聲傳聲器48或揚(yáng)聲器46的響應(yīng)中的任何頻率依賴性的變量。此外，濾波器52可具有的頻率響應(yīng)特性補(bǔ)償環(huán)境噪聲中的任何頻率依賴性的變量，在耳機(jī)被佩戴時(shí)，所述環(huán)境噪聲圍繞著耳機(jī)到達(dá)使用者的耳朵。濾波器52的這些特性可以基于耳機(jī)24的知識來進(jìn)行預(yù)設(shè)置，信號處理單元18與所述耳機(jī)24 —起使用。
[0043]圖2中示出的系統(tǒng)是一個(gè)自適應(yīng)前饋系統(tǒng)，在該自適應(yīng)前饋系統(tǒng)中，環(huán)境噪聲信號被傳送通過固定濾波器52和可控增益單兀54。在其他實(shí)施方案中，濾波器52可以是可控的并且增益單元52是固定的，而在另一些實(shí)施方案中，濾波器52和增益單元54都是可控的。
[0044]因而，耳機(jī)24還包括一個(gè)定位為鄰近于揚(yáng)聲器46的誤差傳聲器60，從而在使用時(shí)，該誤差傳聲器60可檢測存在于使用者耳道的入口處的聲音。
[0045]由誤差傳聲器60產(chǎn)生的信號沿著引線20中的第三線62傳送至信號處理單元18中的控制塊64。
[0046]如已知的，控制塊64還可接收其他輸入信號，例如來自輸入40的輸入信號和/或來自噪聲傳聲器48的輸入信號?？刂茐K64基于其所接收的輸入信號來適配由增益單元54所施加的增益，從而優(yōu)化噪聲消除。如前述提及的，在其他實(shí)施方案中，控制塊64可替代地或者附加地適配濾波器52的特性。
[0047]更具體地，在理想情形中，由誤差傳聲器60檢測到的聲音應(yīng)當(dāng)精確地對應(yīng)于輸入40上所接收的期望的聲音，而沒有來自環(huán)境噪聲的任何成分。在由誤差傳聲器60檢測到的聲音未精確地對應(yīng)于輸入40上所接收的期望的聲音,或者存在來自環(huán)境噪聲的成分時(shí)，可控制濾波器52和/或增益單元54從而減少這樣的誤差。
[0048]確定噪聲消除系統(tǒng)是否可以消除環(huán)境噪聲的一個(gè)重要因素可被描述為耳機(jī)的泄漏。
[0049]當(dāng)耳機(jī)24松弛地保持在使用者耳朵的耳甲26中時(shí)，存在相對高的泄漏。也就是說，耳機(jī)24提供了對到達(dá)使用者耳道28的環(huán)境聲音的低聲阻，并且提供了對從揚(yáng)聲器46到達(dá)外部的聲音的低聲阻。在這樣的情形中，要求相對高程度的噪聲消除，所以如果要實(shí)現(xiàn)有效的噪聲消除，則在增益單元54中施加至由噪聲傳聲器48所接收的環(huán)境噪聲信號的增益值必須相對高。
[0050]當(dāng)耳機(jī)24緊緊地保持在使用者耳道28的入口處時(shí)，它提供了對到達(dá)耳道的環(huán)境聲音的高聲阻，并且同樣地提供了對從揚(yáng)聲器46到達(dá)周圍環(huán)境的聲音的高聲阻，這就是所說的相對低的泄漏。在所述情形中，少量的到達(dá)耳朵的噪聲需要清除，所以如果要實(shí)現(xiàn)可接受的噪聲消除，則在增益單元54中施加至由噪聲傳聲器48所接收的環(huán)境噪聲信號的增益值必須相對低。
[0051]在示出的實(shí)施方案中，由增益單元54所施加的增益值是可調(diào)整的，所以有必要選擇提供可接受程度的噪聲消除的增益值，然而耳機(jī)被使用者使用。
[0052]同樣真實(shí)的是，耳機(jī)24在使用者耳朵的耳甲26中所佩戴的方式將對聲音泄漏路徑的頻率特性具有影響，環(huán)境聲音通過該聲音泄漏路徑到達(dá)使用者的耳道28。因而，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方案中，基于由誤差傳聲器60所產(chǎn)生的信號來適配濾波器52的頻率特性。
[0053]圖3、圖4和圖5示出了一種耳機(jī)形式，具有合適的誤差傳聲器，用于檢測存在于使用者耳道的入口處的聲音。
[0054]具體地，圖3、圖4和圖5示出了一個(gè)耳機(jī)24，具有殼體112形式的耳機(jī)主體，該耳機(jī)主體具有的尺寸和形狀允許其被放置在使用者的外耳中，鄰近于使用者耳道的入口。與殼體112連接的是引線20。殼體112可由硬性塑料材料或者任何其他合適的材料制成。
[0055]墊116圍繞殼體112的第一端部區(qū)域安裝。墊116可由比殼體112具有較低硬性(例如，較軟)的材料制成，例如塑料或橡膠，并且墊116可被設(shè)計(jì)成可通過輕微伸展從殼體112移除，從而如果需要?jiǎng)t可更換墊116。墊116用作墊圈，提供殼體112和使用者外耳之間的局部密封，并且允許舒適地佩戴耳機(jī)。
[0056]在其他實(shí)施方案中，所述殼體可具有單一結(jié)構(gòu)。也就是說，殼體和墊可形成為單個(gè)主體。
[0057]殼體112具有一個(gè)或多個(gè)孔118，允許環(huán)境聲音進(jìn)入殼體，從而可通過傳聲器48(在圖3、圖4和圖5中未示出)檢測這些環(huán)境聲音。所述孔118或每一孔118優(yōu)選地定位為遠(yuǎn)離殼體的第一端部區(qū)域，從而當(dāng)佩戴耳機(jī)時(shí)，這些孔118不被使用者的耳朵所堵塞。[0058]揚(yáng)聲器46 (在圖3、圖4和圖5中未示出)被安裝在殼體112內(nèi)側(cè)，且被定位和定向?yàn)槭沟盟ㄟ^表面132上的聲音出口 120將聲音引導(dǎo)出殼體，所述聲音出口 120被放置為抵靠在使用者耳朵上。聲音出口 120可包括:一個(gè)孔，在殼體112中；以及，墊116，由透聲但防水的材料覆蓋，例如網(wǎng)狀物。
[0059]聲音出口 120被定位為使得，當(dāng)耳機(jī)24被佩戴在預(yù)期位置處時(shí)，聲音出口 120鄰近于使用者耳道的入口。
[0060]為了幫助確保耳機(jī)24被佩戴在預(yù)期位置中，突出的引導(dǎo)件34從殼體112鄰近于聲音出口 120的表面延伸。為了舒適，使用者將自然地調(diào)整耳機(jī)的位置，使得引導(dǎo)件34位于耳道的入口處，這將自動(dòng)地使聲音出口 120鄰近于耳道的入口。[0061]引導(dǎo)件34具有一個(gè)聲音入口孔125，誤差傳聲器60 (在圖3、圖4和圖5中未示出)被安裝在聲音入口孔125的后方或者被安裝在殼體116的內(nèi)側(cè)的一個(gè)位置，使得誤差傳聲器60可檢測進(jìn)入通過聲音入口孔125的聲音，或者可檢測沿著適當(dāng)設(shè)計(jì)的聲音通道傳送
的聲音。
[0062]因而，聲音入口孔125的定位使得誤差傳聲器60可檢測使用者耳道的入口處的聲音。
[0063]如上面所描述的，由誤差傳聲器60所產(chǎn)生的信號在該實(shí)施方案中被用來在耳機(jī)24被佩戴于使用者耳朵中時(shí)，將信號處理單元18的增益適配至經(jīng)過耳機(jī)24泄漏的聲音的量。在圖3、圖4和圖5中示出的實(shí)施方案中，由于耳機(jī)24的結(jié)構(gòu)意味著泄漏值的范圍被限制這一事實(shí)，所述適配更加容易，盡管在使用者的耳朵中如何佩戴耳機(jī)會(huì)有所不同。
[0064]因而，在耳機(jī)的表面132上設(shè)置有兩個(gè)隆起134、136，所述隆起134、136在它們之間限定了一個(gè)聲音通道138。所述隆起具有足夠的剛性，使得即使耳機(jī)24被適度緊地壓靠在使用者的耳朵上，聲音通道138仍將足以允許環(huán)境聲音一定程度地泄漏至使用者的耳道中。
[0065]這意味著，泄漏值的范圍被限制，從而同樣限制了一個(gè)必要的范圍，信號處理單元18的增益需要在該必要的范圍內(nèi)進(jìn)行適配。這使得更易于提供優(yōu)化的增益量，從而改善了噪聲消除效應(yīng)。
[0066]同樣地，對泄漏值的范圍的限制意味著還限制了如下一個(gè)范圍，信號處理單元18的頻率特性需要在該范圍內(nèi)進(jìn)行適配。在該示出的實(shí)施方案中，在沒有對頻率特性的任何適配的情況下，噪聲消除效應(yīng)是足夠的。
[0067]圖6示出了根據(jù)本實(shí)用新型的耳機(jī)24的一個(gè)替代實(shí)施方案。
[0068]圖6中示出的耳機(jī)24具有一個(gè)殼體形式的耳機(jī)主體，該殼體具有第一端部區(qū)域152，該第一端部區(qū)域具有的尺寸和形狀允許將其放置在使用者的外耳中，鄰近于使用者耳道的入口。該殼體還具有第二端部區(qū)域154，具有一個(gè)孔156，引線20(在圖6中未示出)可從該孔156中突出。該殼體的第一端部區(qū)域152可以由硬性塑料材料或任何其他合適的材料制成。
[0069]墊158繞殼體的第一端部區(qū)域152安裝。墊158可由比殼體具有較低硬性(例如，較軟)的材料制成，例如塑料或橡膠，并且墊158可被設(shè)計(jì)成通過輕微伸展能夠從殼體移除，使得如果需要可更換墊。墊158用作墊圈，提供殼體和使用者外耳之間的局部密封，并且允許舒適地佩戴耳機(jī)。[0070]在其他實(shí)施方案中，所述殼體可具有單一結(jié)構(gòu)。也就是說，殼體的第一端部區(qū)域152和墊可形成為單個(gè)主體。
[0071]殼體的第一端部區(qū)域152具有一個(gè)或多個(gè)孔160，允許環(huán)境聲音進(jìn)入殼體，從而可通過傳聲器48 (在圖6中未不出)檢測這些環(huán)境聲音。所述孔160或每一孔160優(yōu)選地定位在殼體的第一端部區(qū)域152的后側(cè)上，從而當(dāng)佩戴耳機(jī)時(shí)，這些孔160不被使用者的耳朵
所堵塞。
[0072]揚(yáng)聲器46 (在圖6中未示出)被安裝在殼體內(nèi)側(cè)，且被定位和定向?yàn)槭沟盟ㄟ^殼體的第一端部區(qū)域152的前側(cè)中的聲音出口 162將聲音引導(dǎo)出殼體，所述聲音出口 162可包括:一個(gè)孔，在殼體中；以及，墊158，由透聲但防水的材料覆蓋，例如網(wǎng)狀物。
[0073]聲音出口 162被定位為使得，當(dāng)耳機(jī)24被佩戴在預(yù)期位置處時(shí)，聲音出口 162鄰近于使用者耳道的入口。
[0074]為了幫助確保耳機(jī)24被佩戴在預(yù)期位置處，突出的引導(dǎo)件34從殼體鄰近于聲音出口 162的第一端部區(qū)域152的前側(cè)表面延伸，所述突出的引導(dǎo)件34是具有大致C形橫截面的彎曲結(jié)構(gòu)174。為了舒適，使用者將自然地調(diào)整耳機(jī)的位置，從而引導(dǎo)結(jié)構(gòu)174位于耳道的入口處，這將自動(dòng)地使聲音出口 162鄰近于耳道的入口。
[0075]引導(dǎo)結(jié)構(gòu)174具有一個(gè)聲音入口孔176，誤差傳聲器60 (在圖6中未示出)被安裝在引導(dǎo)結(jié)構(gòu)174中。替代地，通路可將聲音入口孔176連接至誤差傳聲器60，該誤差傳聲器60然后可位于殼體的第一端部區(qū)域152內(nèi)側(cè)(或者在殼體中)。
[0076]因而，在誤差傳聲器60的這些位置的任一個(gè)中，使用者耳道的入口處的聲音可通過聲音入口孔176進(jìn)入，并且可被誤差傳聲器60檢測到。
[0077]如上面所描述的，由誤差傳聲器60所產(chǎn)生的信號在該實(shí)施方案中被用來在耳機(jī)24被佩戴在使用者耳朵中時(shí)，將信號處理單元18的增益適配至經(jīng)過耳機(jī)24泄漏的聲音的量。在圖6中示出的實(shí)施方案中，由于耳機(jī)24的結(jié)構(gòu)意味著泄漏值的范圍被限制這一事實(shí)，所述適配更加容易，盡管在使用者的耳朵中如何佩戴耳機(jī)會(huì)有所不同。
[0078]因而，在墊158中設(shè)置有三個(gè)通道178、180、182。所述墊158是足以順應(yīng)性的，從而可被大多數(shù)使用者舒適地佩戴，但是也具有足夠的剛性，使得即使耳機(jī)24被適度緊地壓靠在使用者的耳朵上，聲音通道178、180、182仍將足以允許環(huán)境聲音一定程度地泄漏進(jìn)入使用者的耳道中。
[0079]如上面所描述的，這意味著，泄漏值的范圍被限制，從而同樣限制了一個(gè)必要的范圍，信號處理單元18的增益需要在該必要的范圍內(nèi)進(jìn)行適配。這使得更易于提供優(yōu)化的增益量，從而改善了噪聲消除效應(yīng)。同樣地，對泄漏值的范圍的限制意味著還限制了如下一個(gè)范圍，信號處理單元18的頻率特性需要在該范圍內(nèi)進(jìn)行適配。在該示出的實(shí)施方案中，在沒有對頻率特性的任何適配的情況下，噪聲消除效應(yīng)是足夠的。
[0080]在本實(shí)用新型的某些實(shí)施方案中，傳聲器位于耳機(jī)中，從而能夠檢測進(jìn)入耳機(jī)的佩戴者的耳道中的聲音。在示出的實(shí)施方案中，由耳機(jī)所產(chǎn)生的信號被用作噪聲消除系統(tǒng)的輸入。然而，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方案中，由傳聲器所產(chǎn)生的信號被用作其他控制系統(tǒng)或電路的輸入。
[0081]例如，由誤差傳聲器60檢測到的信號可被供應(yīng)至響度限制器功能部件(loudnesslimiter function),以確保到達(dá)使用者耳朵的音量未超過基于舒適或安全而指定的限度。如果由誤差傳聲器檢測到的信號超出該限度，則通過揚(yáng)聲器48播放的聲音可被限制。
[0082]作為另一實(shí)施例，應(yīng)理解，由誤差傳聲器60檢測到的信號可被用作一個(gè)對耳機(jī)24如何被佩戴在使用者耳朵中的指不符。在一個(gè)放聲系統(tǒng)中，表不期望聲音的信號例如語音或音樂被傳送通過信號均衡器(equaliser)，該信號均衡器能夠?qū)㈩l率選擇性增益(frequency selective gain)施加至信號。該均衡器將著力補(bǔ)償收聽者所使用的收聽系統(tǒng)的任何頻率依賴性的屬性。在收聽系統(tǒng)是耳機(jī)形式的情形中，收聽系統(tǒng)的頻率依賴性的屬性將取決于例如耳機(jī)壓靠在使用者耳朵中的緊致程度。通常，放聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者將不會(huì)知道耳機(jī)將會(huì)如何被佩戴，因此需要設(shè)置一個(gè)假定典型應(yīng)用的均衡輪廓。在該情形中，由誤差傳聲器檢測到的信號可被用作經(jīng)過耳機(jī)泄漏的環(huán)境噪聲的量的測量，從而可被用作該收聽系統(tǒng)的頻率依賴性的屬性的測量，因?yàn)樗鼈內(nèi)Q于耳機(jī)被壓靠在耳朵中的方式。因而，由誤差傳聲器檢測到的信號可被用作均衡設(shè)備中的輸入，并可用于控制頻率選擇性信號均衡。
[0083]應(yīng)理解，在這些實(shí)施例的任一個(gè)中，誤差傳聲器可位于任何方便的位置，以檢測使用者耳道的入口中或入口處的聲音。
[0084]還將明顯的是，可在未使用噪聲消除的系統(tǒng)中提供響度限制器功能和與泄漏有關(guān)的自適應(yīng)信號均衡，只要存在一個(gè)適當(dāng)定位以檢測使用者耳道的入口中或入口處的聲音的傳聲器。
[0085]因而，所描述的耳機(jī)允許精確測量經(jīng)過耳機(jī)泄漏進(jìn)入使用者耳道的聲音。
【權(quán)利要求】
1.一種耳機(jī)，在使用中定位于使用者的耳甲中，其特征在于，所述耳機(jī)包括: 一個(gè)耳機(jī)主體，包含一個(gè)用于產(chǎn)生聲音的揚(yáng)聲器；以及 一個(gè)突出部，從所述耳機(jī)主體的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中或者耳道的入口處； 其中所述突出部包含一個(gè)聲音入口端，該聲音入口端被連接至一個(gè)用于檢測進(jìn)入耳道的聲音的傳聲器， 所述耳機(jī)主體包括位于該耳機(jī)主體的第一表面上的一個(gè)聲音出口，以允許所述揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音離開所述耳機(jī)主體， 所述突出部從所述耳機(jī)主體的第一表面延伸出，鄰近于所述聲音出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其特征在于，包括設(shè)置在所述耳機(jī)主體的第一表面處的至少一個(gè)聲音通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耳機(jī)，其特征在于，包括形成在所述耳機(jī)主體的第一表面上的多個(gè)隆起，并且在所述隆起之間限定所述至少一個(gè)聲音通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耳機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè)聲音通道形成在所述耳機(jī)主體的第一表面中。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的耳機(jī)，其特征在于，包括一個(gè)環(huán)境噪聲傳聲器，用于檢測在所述耳機(jī)的區(qū)域中的環(huán)境噪聲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耳機(jī)，其特征在于，所述耳機(jī)主體包括一個(gè)聲音入口孔，其位于該耳機(jī)主體與所述第一表面分`立的一個(gè)表面上，以及其中所述環(huán)境噪聲傳聲器被定位以檢測通過所述聲音入口孔進(jìn)入的聲音。
7.根據(jù)權(quán)利要求1一 4中任一項(xiàng)所述的耳機(jī)，其特征在于，用于檢測進(jìn)入耳道的聲音的所述傳聲器位于所述突出部內(nèi)。
8.—種噪聲消除系統(tǒng)，其特征在于，包括: 噪聲消除電路，用于施加一個(gè)頻率依賴性的濾波特性以及施加一個(gè)增益至表示環(huán)境噪聲的輸入信號，以產(chǎn)生一個(gè)噪聲消除信號，其中所述頻率依賴性的濾波特性和所述增益中的至少一個(gè)是自適應(yīng)的；以及 一個(gè)耳機(jī)，在使用中定位于使用者的耳甲中，其中所述耳機(jī)包括: 一個(gè)耳機(jī)主體，包含一個(gè)用于產(chǎn)生聲音的揚(yáng)聲器，其中所述揚(yáng)聲器連接至所述噪聲消除電路以接收所述噪聲消除信號； 一個(gè)環(huán)境噪聲傳聲器，用于檢測在所述耳機(jī)的區(qū)域中的環(huán)境噪聲，以及用于將一個(gè)環(huán)境噪聲信號作為輸入供給至所述噪聲消除電路；以及 一個(gè)突出部，從所述耳機(jī)主體的第一表面延伸出，以定位在使用者的耳道中； 其中所述突出部包含一個(gè)聲音入口端，該聲音入口端連接至一個(gè)誤差傳聲器，以用于檢測進(jìn)入耳道的聲音，并且用于產(chǎn)生一個(gè)誤差信號，其中所述誤差傳聲器連接至所述噪聲消除電路，以及 其中所述噪聲消除電路被配置為根據(jù)所述誤差信號來適配所述頻率依賴性的濾波特性和所述增益中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噪聲消除系統(tǒng)，其特征在于，所述耳機(jī)包括設(shè)置在所述耳機(jī)主體的第一表面處的至少一個(gè)聲音通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噪聲消除系統(tǒng)，其特征在于，包括形成在所述耳機(jī)主體的第一表面上的多個(gè)隆起，并且在所述隆起之間限定所述至少一個(gè)聲音通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噪聲消除系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)聲音通道被形成在所述耳機(jī)主體的第一表面中。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11中任一項(xiàng)所述的噪聲消除系統(tǒng)，其特征在于，其中用于檢測進(jìn)入耳道的聲音的所述傳聲器位于所述突出部內(nèi)。
13.—種耳機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一個(gè)插孔，用于插入至一個(gè)聲源中；以及 至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的耳機(jī)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的耳機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括一對耳機(jī)，每一個(gè)都如根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述。
15.一種放聲系統(tǒng)，其特征 在于，包括聲源以及根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的耳機(jī)系統(tǒng)。
【文檔編號】H04R3/00GK203482364SQ201320080257
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月21日
【發(fā)明者】R·K·納拉揚(yáng), S·盧埃林 申請人:沃福森微電子股份有限公司