降噪耳機以及電子設備的制作方法

本發明涉及耳機技術領域，更具體地，涉及一種降噪耳機以及應用了該降噪耳機的電子設備。

背景技術：

目前無線耳機一般都帶有上行降噪功能，上行降噪即通話降噪。例如，在嘈雜環境中打電話時，麥克風接收說話人的語音信號和周圍環境的噪聲信號，上述兩種信號被傳遞至降噪芯片，通過降噪算法，過濾掉環境噪聲信號保證對方仍舊能聽到清晰的語音信號。

通話降噪功能通常是通過單麥克風/雙麥克降噪算法來實現。

雙麥克降噪算法原理如下：靠近說話人嘴部的麥克風為主麥克風，其主要用于拾取人語音信號；靠近人耳部的麥克風為副麥克風，主要用于拾取噪聲和語音信號。語音信號到達主副麥克風的時間由于距離不同其時間差也有不同，降噪算法根據時間差來進行噪聲抑制。

麥克風陣列降噪性能的好壞有兩個關鍵參數：一是主、副兩顆麥克風之間的距離，二是副麥克風陣列連線與要增強的語音聲源(例如嘴部)的夾角。主、副麥克風之間的距離大，夾角小，則降噪性能好，反之降噪性能差。

由于無線耳機佩戴及產品設計，目前的無線耳機很難在通話降噪性能上有較大突破，主要原因為：1.產品到嘴的距離較遠，外耳道口到嘴唇中心的常規距離約為130mm，這也是通常雙耳無線耳機麥克風或麥克風陣列中心到嘴唇中心的距離；2.麥克風或麥克風陣列中心幾乎是背對著嘴唇中心拾音，且由于佩戴穩固度的要求，麥克風陣列連線與麥克風陣列-嘴唇中心的連線的角度通常較大，超過30度以上。

目前的無線耳機尺寸較小，主、副麥克風之間的距離很難滿足最小距離要求。受主麥克風尺寸的限制，主麥克風離嘴部較遠,通話質量不好。

技術實現要素：

本發明的一個目的是提供一種降噪耳機的新技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種降噪耳機。該耳機包括耳機殼體、主麥克風、降噪麥克風和主控芯片，所述主麥克風、所述降噪麥克風和所述主控芯片被設置在所述耳機殼體內，所述主麥克風和所述降噪麥克風與所述主控芯片通信連接，所述主麥克風通過第一導聲管與外部環境連通，所述降噪麥克風通過第二導聲管與外部環境連通，所述第一導聲管與所述第二導聲管相互隔離。

可選地，還包括集成有所述主控芯片的印刷線路板，所述主麥克風和所述降噪麥克風與所述印刷線路板連接在一起。

可選地，所述第一導聲管的第一開口端位于所述耳機殼體的底部。

可選地，所述第二導聲管的第二開口端位于所述耳機殼體的頂部。

可選地，所述第一導聲管和所述第二導聲管中的至少一個的內徑被配置為由開口端向與麥克風連接的一端逐漸減小。

可選地，所述降噪麥克風為多個，每個所述降噪麥克風通過各自的所述第二導聲管與外界環境連通，多個所述第二導聲管之間相互隔離。

可選地，所述第一導聲管的第一開口端與所述第二導聲管的第二開口端之間的距離大于等于20mm。

可選地，所述第一導聲管的第一開口端與所述第二導聲管的第二開口端相背設置。

可選地，還包括傳感器，所述傳感器被設置在所述耳機殼體上，并與所述主控芯片通信連接，所述傳感器被配置為與用戶的耳部接觸，以拾取骨傳導的語音信號并將該語音信號發送給所述主控芯片。

根據本發明的另一個方面，提供了一種電子設備。該設備包括本發明提供的所述降噪耳機。

本發明的發明人發現，在現有技術中，無線耳機的尺寸較小，主、副麥克風之間的距離很難滿足最小距離要求。并且受主麥克風尺寸的限制，主麥克風離嘴部較遠,通話質量不好。因此，本發明所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本發明是一種新的技術方案。

本發明提供的降噪耳機，通過對第一導聲管和第二導聲管的路徑以及長度的設置，可以提高主麥克風和降噪麥克風之間的距離，從而使得降噪耳機的降噪效果更好，提高了信噪比。

此外，通過設置第一導聲管的第一開口端和第二導聲管的第二出口段的位置，能使麥克風陣列連線與麥克風-嘴部的連線之間的夾角變小，進一步提高了降噪效果。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發明的原理。

圖1是根據本發明實施例的降噪耳機的結構示意圖。

圖2是根據本發明實施例的降噪耳機佩戴時的示意圖。

圖3是根據本發明實施例的降噪過程的流程圖。

附圖標記說明：

11：耳塞；12：后腔；13：前出音管；14：PCB；15：主麥克風；16：降噪麥克風；17：傳感器；18：第一導聲管；19：第一開口端；20：第二導聲管；21：第二開口端；22：主控芯片；23：防塵元件；24：耳道內側的皮膚。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

根據本發明的實施例，提供了一種降噪耳機。例如，該降噪耳機可以是無線耳機或者有線耳機。由于無線耳機的設置空間更小，故該降噪耳機尤其適用于無線耳機。從佩戴形式上，該降噪耳機可以是入耳式耳機、掛耳式耳機或者頭戴式耳機。

該降噪耳機包括耳機殼體、主麥克風15、降噪麥克風16和主控芯片22。主麥克風15、降噪麥克風16和主控芯片22被設置在耳機殼體內。主麥克風15和降噪麥克風16與主控芯片22通信連接。主麥克風15用于拾取語音信號，并將該信號發送給主控芯片22。主麥克風15不可避免的拾取并發送了噪音信號。降噪麥克風16用于拾取語音信號和周圍環境的噪音信號，并將兩種信號發送給主控芯片22。主控芯片22接收來自主麥克風15和降噪麥克風16的信號，根據降噪算法進行降噪并對語音信號進行加強。主控芯片22還用于將降噪處理后的語音信號發送給移動終端，通過移動終端進行播放。例如，發送給智能手機、平板電腦等。

降噪算法為本領域的常規技術手段，本領域技術人員可以根據實際需要進行降噪算法的選擇，在此不作詳細說明。

在本發明中，主麥克風15通過第一導聲管18與外部環境連通。降噪麥克風16通過第二導聲管20與外部環境連通，第一導聲管18與第二導聲管20相互隔離。

本發明提供的降噪耳機，通過對第一導聲管18和第二導聲管20的路徑以及長度的設置，可以提高主麥克風15和降噪麥克風16之間的距離，從而使得降噪耳機的降噪效果更好，提高了信噪比。

優選的是，第一導聲管18的第一開口端19與第二導聲管20的第二開口端21之間的距離大于等于20mm。該距離可以保證良好的降噪效果。

此外，通過設置第一導聲管18的第一開口端19和第二導聲管20的第二出口段的位置，能使麥克風陣列連線與麥克風-嘴部的連線之間的夾角變小，進一步提高了降噪效果。

此外，由于主麥克風15和降噪麥克風16分別通過導聲管與外部連通，主麥克風15和降噪麥克風16的設置可以不受安裝空間的限制。

此外，由于不受主麥克風15的安裝位置的影響，本領域技術人員能將第一導聲管18的第一開口端19設置到任意位置，以靠近用戶的嘴部，提高了主麥克風15拾取語音的效果。

圖1是根據本發明實施例的降噪耳機的結構示意圖。

如圖1所示，該降噪耳機為無線耳機。在該降噪耳機中，耳機殼體為耳塞。耳塞的內部具有容納空間。容納空間分為后腔12和與后腔12連通的前出音管13。后腔12用于容納各種元器件，并能提高降噪耳機的低頻效果，前出音管13與揚聲器(未示出)連通以將聲音傳出。在后腔12內還設置有電源組件和開關。例如，電源組件包括鋰離子電池。鋰離子電池通過電源管理電路為揚聲器、主麥克風15、降噪麥克風16和主控芯片22等供電。

該降噪耳機還包括集成有主控芯片22的印刷線路板(PCB14)。主麥克風15和降噪麥克風16與印刷線路板連接在一起。通過這種方式，大大提高了降噪耳機的集成度，順應了電子設備小型化、輕薄化的發展趨勢。并且，PCB14使主麥克風15、降噪麥克風16與主控芯片22之間的通信效果更好。

例如，主控芯片22可以選用DSP(Digital Signal Process，即數字信號處理技術)芯片，也可以選用其他具有存儲功能的芯片，相應的算法程序可以寫入該主控芯片22內。

例如，主麥克風15和降噪麥克風16可以根據實際需要被直接固定在PCB14的任意位置上，從而不受安裝空間的限制。例如，兩個麥克風被設置在PCB14的同一側，以便于設置與兩個麥克風相連通的兩個導音管。

例如，揚聲器也被集成到PCB14板上，揚聲器與主控芯片22通信連接。

在一個例子中，如圖1所示，第一導聲管18和第二導聲管20均被設置成弧形結構。弧形結構具有平滑的通路，以便于聲音信號(包括語音信號和噪音信號)在兩個導聲管中的傳遞。此外，為了提高主麥克風15和降噪麥克風16之間的距離，兩個導聲管還可以被設置為，例如螺旋形、折線形、波浪線形等形狀。

在一個例子中，第一導聲管18和第二導聲管20中的至少一個的內徑被配置為由開口端向與麥克風連接的一端逐漸減小。如圖1所示，第一導聲管18和第二導聲管20均被設置為變徑的結構。兩個導聲管的橫截面均為圓形。第一導聲管18的直徑由第一開口端19向主麥克風15逐漸減小，第二導聲管20的直徑由第二開口端21向降噪麥克風16逐漸減小。這種結構類似于喇叭形，可以保證良好的語音和噪音的拾取質量。

圖3是根據本發明實施例的降噪過程的流程圖。

在該例子中，主麥克風15拾取時，聲音信號依次經過第一開口端19、第一導聲管18、主麥克風15到達主控芯片22。降噪麥克風16拾取時，聲音信號依次經過第二開口端21、第二導聲管20和降噪麥克風16到達主控芯片22。主控芯片22根據內置的降噪算法對兩個信號進行處理，最終降低噪音，得到語音信號。

此外，在第一導聲管18和第二導聲管20的至少一個內設置有防塵元件23。例如，在兩個導聲管內均設置有防塵元件23，以防止灰塵進入。防塵元件23可以是但不局限于泡棉、海綿等。

在一個例子中，第一導聲管18的第一開口端19位于耳機殼體的底部。該位置靠近用戶的嘴部，能使語音的拾取效果更好。

在一個例子中，第二導聲管20的第二開口端21位于耳機殼體的頂部。該位置可以保證噪音拾取的質量。并且，當第一開口端19位于底部時，第二開口端21與第一開口端19之間的距離最大，避免了二者的相互影響，能保證良好的降噪效果。

在一個例子中，第一導聲管18的第一開口端19與第二導聲管20的第二開口端21相背設置。這種設置方式能有效避免兩個麥克風的相互影響。

在一個例子中，降噪麥克風16還包括傳感器17。傳感器17被設置在耳機殼體上，并與主控芯片22通信連接。傳感器17被配置為與用戶的耳部接觸，以拾取骨傳導的語音信號并將該語音信號發送給主控芯片22。例如，如圖1和2所示，該傳感器17被設置在前出音管13內。當耳塞被插入耳道中時，傳感器17與耳道內側的皮膚24接觸。

用戶發出語音信號，聲帶的振動通過骨傳導傳遞至人耳，帶動人耳部位毛細血管發生相應變化。然后，傳感器17與人耳緊密接觸，抬取因語音發聲引起的血液信息的變化，并將拾取到的血液信息傳遞至耳塞內的主控芯片22。主控芯片22對血液信息進行解析，最終得到用戶的語音信號。由于血液信號不會由于外界的強噪聲而發生波動，通過傳感器17間接獲取語音信號，能夠確保語音信號的準確傳遞，避免外界噪聲信號對通話質量的影響。

主控芯片22對由傳感器17拾取的語音信號和由主麥克風15拾取的語音信號進行優化，最終得到了準確的語音信號。這種方式提高了語音信號拾取的準確性。

在一個例子中，降噪麥克風16為多個，并且對應于每個降噪麥克風16都設置有一個第二導音管，多個第二導音管相互隔離。例如，多個降噪麥克風16被集成到PCB14上。多個第二導音管的第二開口端21被布置在同一條線上，并且多個第二開口端21與第一導音管的第一開口端19被布置在同一條線上。這樣可以使降噪麥克風16拾取的語音信號更加準確。相鄰的第二開口端21間隔設定的距離或者設定的角度，以使拾取的噪音信號和語音信號更加準確。

通過DSP將上述多個降噪麥克風16拾取的噪音信號和語音信號進行處理，以得到更加準確的噪音信號。再通過DSP內置的降噪算法，最終消除噪音信號，得到更加清晰、準確的語音信號。

根據本發明的另一個實施例，提供了一種電子設備。該電子設備包括本發明提供的降噪耳機。該電子設備可以是但不局限于手機、筆記本電腦、平板電腦、收音機、智能手表、智能眼鏡、PSP、虛擬現實設備(VR)或增強現實設備(AR)等。

該電子設備具有語音效果好的特點。

雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的范圍由所附權利要求來限定。