[发明专利]用于评估电子设备的声学特性的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于评估电子设备的方法。该方法包括：使用声管确定第一参数的值，该第一参数的值指示参考终端的声阻抗。该方法还包括：使用上述声管确定第二参数的值，该第二参数的值指示当被电子设备闭塞时参考终端的声阻抗。然后，该方法包括：基于上述第一参数的值和上述第二参数的值计算第三参数的值，该第三参数的值指示电子设备的声阻抗。

技术领域

本发明一般涉及耳机领域。特别地，本发明涉及ANR/ANC耳机的配置和质量控制领域。在本技术领域中，本发明提出了用于评估ANR/ANC耳机的方法。例如，可以确定ANR/ANC耳机的质量。本发明还提出了包括用于评估和配置ANR/ANC耳机的声阻抗管的系统。

背景技术

用户经常在城市和公共环境中佩戴耳机，在这些环境中，高水平噪声困扰着用户。因此，优选声学封闭式耳机以尽可能地衰减外界噪声，并且由于声学封闭式耳机的信噪比更好而实现良好的音频再现质量。封闭式耳机，特别是密封耳道的“耳内”(入耳式)和“耳甲内”(耳塞)耳机，很可能会增加从耳道内部到外部的声阻抗。随着声阻抗的增加，耳道内低频的声压级也会增加。在自生的声音(例如，说话、摩擦、以及嗡嗡声噪声)的情况下，感知的声音听起来被不自然地放大，并且降低了听和/或说时的舒适性。这种效应通常描述为闭塞效应(occlusion effect)。图12通过比较耳道内测量的两个声压级谱示出了这种效应。虚线曲线1202示出了未闭塞的开放的耳朵的声压。实线曲线1201示出了同一对象佩戴罩耳式(包耳式)耳机时耳道内的声压级。从图12可以看出声压级在60赫兹(Hz)到400赫兹的频率范围内有所增加。

通常，为了抵消闭塞效应，可以使用两种常见的方法。抵消闭塞效应的一种传统方法是使用小导管，小导管将耳道内部连接到用户的环境(即，被动解决方案)。另一种传统方法是使用耳机，在耳杯(ear cup)的内部和外部具有一个或多个麦克风以及电子电路，以主动抵消增加的声压级。这种方法称为主动消噪(active noise cancellation，ANC)或主动降噪(active noise reduction，ANR)。

通常，存在以下三种不同的ANR/ANC算法：

a)前馈主动噪声消除(在该方法中，参考麦克风在耳杯外)：麦克风在人听到之前捕获噪声，然后，ANC处理噪声并在将得到的信号发送到耳机扬声器之前产生抗噪声(anti-noise)。这种方法的缺点是作用的频率范围较窄。

b)反馈主动噪声消除(在该方法中，参考麦克风在耳杯内)：麦克风置于耳杯内和扬声器的前面，因此该麦克风以与听者相同的方式捕获得到的信号。然而，该方法的缺点是不能处理频率较高的声音。

c)混合主动噪声消除(在该方法中，一对参考麦克风分别位于耳杯内和耳杯外)：这是一种混合方法，该方法兼顾了上述两种方法的优点，即，通过在耳杯内外放置一对麦克风，将前馈ANC和反馈ANC结合起来。

提出了许多关于ANC/ANR耳机滤波器的配置和减小闭塞效应的解决方法，然而，这些方法费时，并且很难在耳道内精确重定位麦克风。

发明内容

鉴于上述问题和缺点，本发明旨在改进上述传统设备和方法。因此，尤其旨在提供用于改进电子设备的评估(例如，配置、校准等)的系统和方法。上述方法和系统将适用于ANR/ANC耳机的配置(用于反馈ANR/ANC或混合ANR/ANC系统)。此外，与传统方法(在测量期间，在需要说话的测试人员的耳道中使用微型麦克风)相比，本发明的方法和系统不限于测试者的激励带宽(excitation bandwidth)。此外，测量结果将是可重复的(例如，高度可重复的)。此外，ANR/ANC系统的配置过程将更快，并且关于闭塞减少的得到的精确度的质量将提高。

本发明的目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案实现。本发明的有利实施方式在从属权利要求中进一步定义。