[实用新型]自动降噪耳机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种耳机，尤其是涉及一种自动降噪耳机。

背景技术

在音频应用中，耳机是最常见最便携的输出设备，而耳机便携的应用环境决定了其背景的复杂性，其中不乏有恶劣的背景噪声。现在的耳机降噪方法，都是将背景噪声采样后倒相送到声频终端，产生与背景噪声幅度相近、相位相反的声信号，二者相抵消，从而到达降噪的目的。如专利号02227931.8所述，用麦克风采集背景噪声后经过简单的分立模拟元件反相反馈到耳机端口，麦克风与耳机的位于同一电路板上；但该结构降噪效果差，不能够在复杂的环境下有效的应用，如背景噪声太大，根本不能正常使用，另外实现成本也较高。如专利申请号200410058578.9所述，其框图组成如图1，用麦克风同时采集背景噪声和耳机发出的语音信号，麦克风与耳机的声音输出部件靠得很近，经过A/D变换模块后，必须再经过自适应滤波器和噪声估计模块处理后才能反相叠加到耳机收到的接收方信号，最后通过D/A变换模块和耳机送出语音信号，该架构降噪效果较好，但结构复杂，实现成本也较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动降噪耳机，在各种噪音背景环境中，都能有效的达到主动降噪，同时电路结构简单，实现成本也低。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：一种自动降噪耳机，包括用于采集外界的背景噪声的声音采集器、用于将声音采集器产生的模拟电信号转换成反相噪声数字电平信号输出的A/D变换模块；用于将系统输出回放的电信号与反相噪声数字电平信号进行运算的加法器；用于将加法器输出的数字信号转换成模拟电信号输出的D/A变换模块；声音终端播放器；所述声音采集器置于耳机外接插孔的连线上；声音采集器的输出经A/D变换模块接入加法器的一个信号输入端，系统输出回放的电信号接入加法器的另一个信号输入端，加法器的输出端经D/A变换模块接入声音终端播放器。

本实用新型在系统输出回放的电信号接入加法器之间依次连接数字升频电路和数字滤波电路；升频电路将系统需要回放的数字信号做升频处理；滤波电路将升频信号做低通滤波处理，滤除升频时信号能量在高频部分的复制成分，从而消除升频对高频频谱的影响，保证了信号的品质。

本实用新型将麦克风和耳机保持一定的距离，使麦克风无法采集到耳机发出的声音信号，只会采集到真正需要处理的背景噪声。麦克风自动拾取背景噪声，在声频输出前级叠加上该背景噪声的倒相成分，从而在耳机的最终体现时该倒相成分与该背景噪声抵消，来达到主动降噪。其具体的优点如下：

1.能主动的适用复杂的应用环境，无论其背景噪声的大小，容易实现较好的降噪效果；

2.由于能轻易达到优异的使用品质，所以使用者能在输出声音较小的情况下使用设备，对听觉系统的损伤很小，防止了对听觉系统的损伤；

3.实现的架构大大简化结构简单，易于集成，实现成本相对低。

附图说明

图1为现有技术的原理组成框图；

图2为本实用新型的原理组成框图；

具体实施方式

如图2所示，本实用新型包括一个麦克风声音采集器，来采集外界的背景噪声；一个通用耳机的声音播放器，来播放真正要放送的有用信号；一个通用的A/D变换模块，用于接收声音采集器产生的模拟电信号，输出反相噪音数字电平信号；一个常用的升频电路，将系统需要回放的数字信号做升频处理；一个常用的低通滤波电路，将升频信号做低通滤波处理；一个通用的加法器模块，将滤波电路送来的信号和A/D变换模块送来的背景噪声信号的数字信号反相相加；  一个通用的D/A变换模块，将加法器产生的混合数字信号Vout变换为模拟信号。

麦克风固定置于耳机外接插孔的连线上，这样只采集背景噪声，不采集声音终端播放器发出的声音信号；背景噪声通过麦克风变成模拟电信号，接着通过A/D变换模块变换为数字电信号Vnoise，输入到加法器的反向端口；原有系统中的微控制器输出将要通过耳机回放的数字信号，先后经缓冲器、升频电路处理和滤波电路处理后，产生的信号Vsignal输入到加法器的正向端口；在加法器中将Vsignal和Vnoise反向相加得到混合数字信号Vout，然后送到D/A变换模块变换为模拟连续的电信号，最后通过耳机的声音播放变换为声波发出声音。由于该耳机的声音播放产生的声波中叠加有背景噪声的等幅倒相成分，正好与外界环境的背景噪声叠加后抵消，从而到达自动降噪的目的，使耳机佩带者只听到系统播放的悦耳的信号声音，而没有外界噪声。