[发明专利]物理分离式双声学通路的降噪耳机

说明书

本发明涉及降噪技术领域，提供一种物理分离式双声学通路的降噪耳机，包括声学第一通路结构以及声学第二通路结构，声学第一通路结构包括降噪声腔体、一级主动降噪组件及降噪喇叭，降噪喇叭设于降噪声腔体内，降噪喇叭的输出端与一级主动降噪组件的输入端连接，一级主动降噪组件通过降噪喇叭向降噪声腔体发射噪声反向声波，声学第二通路结构包括音乐声腔体以及音乐播放组件，降噪声腔体与音乐声腔体在物理空间上相互独立，音乐播放组件通过音乐声腔体向人耳耳道播放音乐。这样，环境噪声经过两次被动式降噪和一次主动式降噪而大幅度削减，同时，音乐信号避免因为主动降噪信号处理而受到损坏从而降低音乐品质。

技术领域

本发明涉及降噪技术领域，尤其提供一种物理分离式双声学通路的降噪耳机。

背景技术

随着便携式音乐播放器的普及，人们可随时随地的获得音乐体验。但是，公共场所往往噪声水平高，这样，由播放器播放出的音乐容易被环境噪声所淹没，从而导致用户体验差。为了解决上述问题，现有技术中的降噪耳机的工作原理如图1所示，图中标号1为声学单通路、图中标号101为音乐播放器、标号102为降噪处理器、标号103为耳机外观物理结构、标号104为音乐喇叭、标号105为第一麦克风、标号106为第二麦克风、标号107为人耳耳道、标号108为周围环境噪声声波，标号109为进入声学单通路1中的减弱环境噪声声波，标号110为音乐喇叭产生的噪声反相声波、标号111为音乐喇叭产生的音乐声波、标号112为进入声学单通路1中的减弱环境噪声声波109与音乐喇叭产生的噪声反相声波110两者完成物理升序削减干涉后进入人耳耳道的等效噪声声波、标号113为第一麦克风105采集并转化的前馈电信号、标号114为第二麦克风106采集并转化的反馈电信号、标号115为音乐播放器101输出的音乐信号。音乐播放器101和噪声处理器102可能分别或全部放置在耳机外观物理结构103内，也可能分别或全部放置在耳机外观物理结构103外。当人们佩戴上现有技术中的降噪耳机产品后，耳机外观物理结构103和人耳耳道107之间的空间形成一个声学封闭的声学单通路1，人耳耳道107位于声学单通路1中，人耳耳道107可以直接感受声学单通路1中的声音信号，同时耳机外观物理结构103形成了声学单通路1和周围环境之间的物理声学隔离，从而实现声学被动式隔离，因此周围环境噪声声波108进入声学单通路结构1后成为减弱的环境噪声声波109。第一麦克风105采集周围环境噪声声波108的声音信号并将其转化为前馈电信号113，第二麦克风106采集声学单通路中的声音信号并将其转化为反馈电信号114，该前馈电信号113和反馈电信号114再由降噪处理器102转化成与减弱的环境噪声声波109振幅相同但极性相反的噪声反相声波信号，并由音乐喇叭104发射出噪声反相声波110，降噪处理器102也同时转化音乐信号，再由音乐喇叭104发射出音乐声波111，即音乐喇叭104同时发射噪声反相声波110和音乐声波111，这样，减弱的环境噪声声波109和噪声反相声波110两种声波在一个共同的密闭声学单通路1中进行声学削减叠加干涉后在佩戴者人耳耳道107附近生成一个明显减弱的等效噪声声波112，从而有效地减弱周围环境噪声声波108对位于声学单通路1中的音乐声波111的影响，提高佩戴者人耳耳道107实际感应到的音乐信号115的品质。但是，由于周围环境噪声声波108具有复杂的三维信号特性和不可预测性，其与降噪处理器102通过麦克风进行音乐采集到的信号之间难以避免地存在差异，并且，当降噪处理器102同时对采集的噪声信号和音乐信号实施主动降噪信号处理后产生的噪声反相声波110实际上还包括信号处理时间的延迟、以及物理器件本身非线性特性造成的误差等等，这些误差体现为对音乐声波111不同程度的污染(包括底噪和声压等)，这种对音乐声波111的污染被称为主动降噪信号处理对音乐播放器101输出的音乐信号115的损坏。同时，这种具有声学单通路1特征的降噪耳机只能够实现由耳机外观物理结构103形成的一级被动式隔离降噪和由降噪处理器102形成的一级主动式反相声学降噪，因此，这种具备声学单通路1特征的降噪耳机对环境噪声的削减程度是有局限性的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物理分离式双声学通路的降噪耳机，旨在解决现有技术中的降噪耳机存在对音乐声波污染大和对环境噪声削减程度低的技术问题。