[发明专利]具降噪功能的微机电麦克风耳机系统及其运行方法

说明书

一种具降噪功能的微机电麦克风耳机系统及其运行方法，通过提供两条或三条导线连接音源端主机及耳机装置，所述导线至少其中的一条导线用以传送音乐信号，所述导线其中的另一条导线为接地线，并且以差动电压或偏移电压的方式驱动耳机装置。耳机装置内的微机电麦克风具备主动式抗噪的处理能力，不需通过额外线路将接收到的环境噪音传送至音源端主机进行运算，借以达到降低线路损失、成本及信号延迟的技术功效。

技术领域

本发明涉及一种主动抗噪系统及其运行方法，特别是具降噪功能的微机电麦克风耳机系统及其运行方法。

背景技术

近年来，随着半导体技术的普及与蓬勃发展，各种电子零件的微型化已经不成问题，同时也使得可携式装置或行动装置可以在不牺牲功能性的前提下达到轻薄的目的，或者使原本有空间限制的电子产品能够容纳更多电子零件以提供更多的功能，例如：耳机。

一般而言，传统的耳机从声音来源接收声音信号，以便通过发声单体进行播放。然而，由于生活环境中存在各种环境噪音，所以容易造成聆听者感觉声音不够清晰的情况。因此，有厂商提出使用独立于耳机之外的麦克风或是通过设置在耳机之内的微机电麦克风来接收环境噪音，并将环境噪音通过导线传送至音源端主机，用以产生与环境噪音相位相反的声波信号，以便在播放音乐的同时以此抗噪信号来抵消环境噪音。然而，在这样的架构下会存在着(1)线路损失、(2)成本高昂及(3)信号延迟的问题，以下分别针对这三个问题进一步说明如下：

(1)声音在经过微机电麦克风之后的第一级输出往往是远小于1伏特的电压，若不经过任何的放大器或是信号格式转换，这么小的电压会在导线传输的过程中失真，我们称之为线路损失(或简称“线损”)。线损会造成声音信号无法被完整还原，进而无法有效地消除环境噪音。

(2)通过导线连结麦克风和音源端主机，这在机构上是必然的成本。此外，为了避免线损，在系统上额外增设的放大器或是信号格式转换器也会增加制造成本。另外，上述的微机电麦克风需要供电，所以目前的方式除了需要一条传输环境噪音的导线之外，还需要从音源端主机独立拉一条电源线至耳机装置以对微机电麦克风进行供电。

(3)环境噪音通过空气的传递，从耳机外壳抵达人耳的过程时间很短暂，而所谓的降噪技术就是在争取这有限时间内，尽快地从麦克风中采集噪声(Noise)，接着通过电路运算产生反相信号，最后再由发声装置发出抵消噪声的声波。然而，在上述的架构中，声音信号在传输时，封包的格式转换以及信号处理皆会产生延迟，这会使得高频噪声无法即时被消除，进而影响到使用者体验。

综上所述，可知现有技术在长期以来一直存在着线路损失、成本高昂及信号延迟的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此问题。

发明内容

本发明公开了一种具降噪功能的微机电麦克风耳机系统及其运行方法。

首先，本发明公开了一种具降噪功能的微机电麦克风耳机系统，其包含：音源端主机及耳机装置。所述音源端主机用以提供两条或三条导线，其中，所述导线至少其中的一条导线传送音乐信号，所述导线其中之另一条导线为接地线。接着，在耳机装置的部分，其包含：微机电麦克风及发声模块。所述微机电麦克风包含：收噪音模块及主动抗噪模块。其中，所述收噪音模块电性连接导线，并且持续通过收音元件对环境噪音进行收音，用以产生与环境噪音相应的环境声波信号；主动抗噪模块电性连接收噪音模块及导线，用以自传送音乐信号的导线接收音乐信号，以及产生与环境声波信号相位相反的反相声波信号，并且一并传送反相声波信号及音乐信号；以及发声模块电性连接主动抗噪模块，用以接收反相声波信号及音乐信号，并且通过发声单体同时播放接收到的反相声波信号及音乐信号，使播放的反相声波信号抵消环境噪音。