低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及降噪耳機，更具體地說，涉及一種低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的耳機，不管頭戴式或入耳式，只要具備有源降噪功能，都必須自帶供電電池，即耳機內(nèi)需要設(shè)置電池，這樣就會增大耳機控制部分的體積和整機重量。
[0003]另一方面，對于隨身移動電子設(shè)備，由于體積和重量的原因，供電電源都很小。有源降噪耳機的電池不超過20mA，因此功耗是個大問題?，F(xiàn)有該種耳機最低功耗平均為12mA，持續(xù)使用時間不超過2小時，因此非常有必要進行改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機，以解決現(xiàn)有有源降噪耳機體積和重量大，以及功耗大、可持續(xù)使用時間短的技術(shù)問題。
[0005]本實用新型的具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機，包括輸入插頭、揚聲器和連接于二者之間的有源降噪單元；所述輸入插頭為USB接口，USB接口的數(shù)據(jù)腳經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元連接至有源降噪單元的信號通道，USB接口的電源腳與有源降噪單元及數(shù)據(jù)處理單元的供電端連接；所述有源降噪單元包括噪聲通道、信號通道以及連接于所述兩個通道的輸出端的混音電路，所述混音電路是由兩個相互獨立的低壓降二極管組成的旁路開關(guān)，所述兩個二極管的正極對應(yīng)連接所述兩個通道的輸出端，負極對應(yīng)連接揚聲器的兩個接線端。
[0007]使用時，將耳機的USB接口與音源設(shè)備連接。一方面，音源設(shè)備通過USB接口的電源腳向耳機內(nèi)的電路供電，實現(xiàn)音源設(shè)備對耳機供電。另一方面，音源設(shè)備通過USB接口的數(shù)據(jù)腳將USB音頻數(shù)據(jù)傳輸給耳機內(nèi)的數(shù)據(jù)處理單元，還原出音頻信號，然后經(jīng)有源降噪單元的信號通道輸出至旁路開關(guān)(即混音電路)的一個輸入端；同時，噪聲通道采集環(huán)境噪聲，經(jīng)處理后生成與環(huán)境噪聲相應(yīng)的反向噪聲信號輸出至旁路開關(guān)的另一個輸入端，旁路開關(guān)將兩路輸入信號混合后輸出至同一個揚聲器，在耳腔內(nèi)產(chǎn)生含有反向噪聲的聲波，其中的反向噪聲與從環(huán)境傳入耳腔內(nèi)的環(huán)境噪聲相抵消，從而實現(xiàn)降噪。
[0008]在上述的低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機中，為了進一步減小對音頻信號的影響和實現(xiàn)更佳的降噪效果，優(yōu)選地，所述兩個二極管的管壓降均小于0.1V。
[0009]在上述的低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機中，為了減少延遲和進一步降低功耗，優(yōu)選地，所述噪聲通道包括噪聲采集器、及從該噪聲采集器順次連接的模擬濾波器和自適應(yīng)數(shù)字濾波器。
[0010]在上述的低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機中，優(yōu)選地，所述模擬濾波器是一種具有放大及反相模塊的低通濾波器。
[0011]在上述的低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機中，優(yōu)選地，所述自適應(yīng)數(shù)字濾波器包括陷波模塊。
[0012]在上述的低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機中，為了獲得更佳的降噪效果，優(yōu)選地，所述揚聲器的聲學(xué)特征與所述噪聲處理通道的特征相匹配。
[0013]上述的低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機可以是入耳式耳機，也可以是頭戴式耳機。
[0014]本實用新型降噪耳機具有以下有益效果:
[0015]其由音源設(shè)備提供電能，無需在耳機內(nèi)設(shè)置電池，不但有效減小了耳機控制部分的體積和整機重量，而且由于音源設(shè)備的電源持續(xù)使用時間較長，因此還有效解決了現(xiàn)有有源降噪耳機可持續(xù)使用時間短的技術(shù)問題。
[0016]由于采用上述旁路開關(guān)進行混音，極大地減少了降噪功耗，功耗值僅是傳統(tǒng)降噪方式(采用功率放大器進行混音)的十分之一。而模擬濾波器與自適應(yīng)數(shù)字濾波器相結(jié)合的噪聲通道的應(yīng)用，不但減少了延時，而且進一步降低了功耗。
【附圖說明】
[0017]圖1為一些實施例低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機的電路框圖；
[0018]圖2為其混音電路的電路圖；
[0019]圖3為其噪聲通道的電路框圖；
[0020]圖4為其揚聲器的聲學(xué)特征圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。這些更詳細的描述旨在幫助理解本實用新型，而不應(yīng)被用于限制本實用新型。根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，可以不需要一些或者所有這些特定細節(jié)即可實施本實用新型。而在其它情況下，為了避免將實用新型創(chuàng)造淡化，未詳細描述眾所周知的電路、方法、操作過程等。
[0022]本實用新型一方面通過采用USB接口實現(xiàn)耳機與音源設(shè)備連接，使得在音源設(shè)備和耳機之間傳輸音頻數(shù)據(jù)的同時，還將電能從音源設(shè)備傳輸給耳機為耳機供電，從而使得有源降噪耳機無需內(nèi)置電池；另一方面通過對有源降噪單元改進，尤其是對混音電路的改進，使得耳機的功耗等性能更優(yōu)。
[0023]參照圖1和圖2，一些實施例低功耗無內(nèi)置電池降噪耳機包括:輸入插頭10、揚聲器40以及連接于二者之間的有源降噪單元30。
[0024]輸入插頭10為USB接口，USB接口的數(shù)據(jù)腳(D+和D-)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元20連接至有源降噪單元30的信號通道32，USB接口的電源腳(Vbus和GND)與有源降噪單元30及數(shù)據(jù)處理單元20的供電端連接。數(shù)據(jù)處理單元20的功能包括根據(jù)USB協(xié)議或USB OTG協(xié)議將來自音源設(shè)備50的USB音頻數(shù)據(jù)還原成音頻信號。
[0025]有源降噪單元30包括噪聲通道31、信號通道32、以及連接于噪聲通道31和信號通道32輸出端的混音電路33。混音電路33是由兩個相互獨立的低壓降二極管331、332組成的旁路開關(guān)，兩個二極管331、332的正極對應(yīng)連接噪聲通道31和信號通道32的輸出端，負極對應(yīng)連接揚聲器40的兩個接線端。
[0026]使用時，將耳機的USB接口(輸入插頭10)與音源設(shè)備50連接。一方面，音源設(shè)備50通過USB接口的電源腳向耳機內(nèi)的電路供電，實現(xiàn)音源設(shè)備50對耳機供電，因此無需在耳機內(nèi)設(shè)置電池。另一方面，音源設(shè)備50通過USB接口的數(shù)據(jù)腳將USB音頻數(shù)據(jù)傳輸給耳機內(nèi)的數(shù)據(jù)處理單元20，還原出音頻信號，然后經(jīng)有源降噪單元30的信號通道32輸出至旁路開關(guān)(即混音電路33)的一個輸入端；同時，噪聲通道31采集環(huán)境噪聲，經(jīng)處理后生成與環(huán)境噪聲相應(yīng)的反向噪聲信號輸出至旁路開關(guān)(即混音電路33)的另