降噪装置、耳机及降噪方法与流程

本发明涉及领域通信技术领域，尤其涉及一种降噪装置、耳机及降噪方法。

背景技术：

日常生活中，很多人有使用耳机听音频的习惯，在公交车上、公园的跑道上经常可以看到他们的身影。但是，在剧烈运动之后，浓重的呼吸音会成为一个重要的噪音源，进而影响使用耳机听音频的效果。

传统的降噪耳机都是针对体外噪音进行降噪处理，并没有针对体内噪音的降噪技术。所以，如何提供一种根据体内噪音的变化，进行主动降噪的方案，以达到抵消体内噪音的目的，成为本发明所要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种降噪装置、耳机及降噪方法，旨在解决已有的降噪方式不能对体内噪音进行降噪处理的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种降噪装置，包括：

骨感应拾音器，用于实时测量用户体内噪音值，并将所述噪音值传输到处理器；

处理器，用于基于所述骨感应拾音器测量的噪音值，得到体内噪音的变化曲线，根据所述变化曲线，预测下一时刻的噪音值，并求取该噪音值的反相噪音值后传输至震动源；

震动源，用于根据所述反相噪音值，产生反相噪音；

骨感应放音器，用于通过骨传导的方式将所述反相噪音传入用户体内。

可选地，所述骨感应拾音器，具体用于测量用户体内噪音值，当所述体内噪音值在预设的时间段内持续的大于设定阈值时，启动体内降噪功能，将实时测量的用户体内噪音值传输到处理器。

可选地，所述骨感应拾音器，还用于在启动体内降噪功能后，当测量的体内噪音值在预设的时间段内持续的小于设定阈值时，关闭体内降噪功能，停止将测量的噪音值传输到处理器。

可选地，所述骨感应拾音器，具体用于实时测量通过骨传导方式在体内传输的体内噪音的声波信号，将该声波信号转换为电信号，再将电信号转换为数字信号后，得到用户体内噪音值。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种耳机，包括：左耳扬声器、右耳扬声器以及与所述左、右耳扬声器电气连接并用于耳机控制的耳机控制盒，其特征在于，所述耳机还包括：本发明提供的所述降噪装置。

可选地，所述降噪装置中的骨感应拾音器和骨感应放音器均布设在所述左耳扬声器和右耳扬声器上；所述降噪装置中的处理器和震动源均布设在所述耳机控制盒内。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种降噪方法，包括步骤：

通过骨传导方式，实时测量用户体内噪音值；

基于测量得到的所述噪音值，得到体内噪音的变化曲线，根据所述变化曲线，预测下一时刻的噪音值，并求取该噪音值的反相噪音值；

根据所述反相噪音值，产生反相噪音；

通过骨传导的方式将所述反相噪音传入用户体内。

可选地，所述通过骨传导方式，实时测量用户体内噪音值，具体包括：测量用户体内噪音值，当所述体内噪音值在预设的时间段内持续的大于设定阈值时，启动体内降噪功能，执行下一步。

可选地，所述方法还包括：在启动体内降噪功能后，当测量的体内噪音值在预设的时间段内持续的小于设定阈值时，关闭体内降噪功能，停止降噪过程。

可选地，所述通过骨传导方式，实时测量用户体内噪音值，具体包括：实时测量通过骨传导方式在体内传输的体内噪音的声波信号，将该声波信号转换为电信号，再将电信号转换为数字信号后，得到用户体内噪音值。

本发明提出的降噪装置、耳机及降噪方法，通过骨传导方式获取用户体内噪音，并产生体内噪音的反相声波，再通过骨传导方式导入人体，从而来减弱或抵消体内噪音。当将该降噪方式应用到耳机中时，可以有效降低体内噪音对使用耳机听音频的影响，使得用户在剧烈运动等体内噪音浓重的场景下，使用耳机依然能够得到理想的音频效果，进而提高用户使用耳机听音频时的体验。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的一种降噪装置的结构框图；

图2为本发明中体内噪音变换曲线图；

图3为本发明中反相声波曲线图；

图4为本发明中体内噪音与反相声波相抵消示意图；

图5为本发明第二实施例提供的一种降噪装置的结构框图；

图6为本发明第三实施例中提供的一种耳机的结构示意图；

图7为本发明第四实施例提供的一种降噪方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

本发明考虑到体内噪音主要通过骨传导的方式在体内传播，所以，本发明实施例中主要针对的就是该部分的体内噪音，提出一种主动降噪方案，通过测量体内噪音的大小和变化趋势，预测下一时刻的体内噪音情况，进而做出相位相反的降噪声波，通过骨传导装置传入人体，达到抵消通过骨传导的体内噪音的目的。

具体的，在本发明第一实施例中提供一种降噪装置，如图1所示，包括：骨感应拾音器110、处理器120、震动源130以及骨感应放音器140；其中：

骨感应拾音器110，用于实时测量用户体内噪音值，并将所述噪音值传输到处理器120；

其中，用户体内噪音包括但不限于为用户的呼吸音、心跳音等。

本实施例中，为了测量用户体内噪音，骨感应拾音器110佩戴时应与用户的皮肤骨骼进行直接接触，例如紧贴在耳内壁或者佩戴在耳部周围的面部颊骨处。

在本发明的一个具体实施例中，骨感应拾音器110具体包括：骨传导传感器、信号转换器和数模转换器；其中：

骨传导传感器，用于实时测量通过骨传导方式在体内传输的体内噪音的声波信号；

信号转换器，用于将该声波信号转换为电信号，并将电信号发送到数模转换器；

数模转换器，用于将电信号转换为数字信号后，得到用户体内噪音值。

当然，本领域技术人员也可以根据需求，将信号转换器、数模转换器作为处理器120的组成部分，本发明也意图保护这种简单的变形。

进一步地，本实施例中，考虑到在一般情况下，用户体内噪音并不会对用户产生影响，只有在特定情况下，如在用户运动时，呼吸音、心跳音才会加重，对用户听取音频产生影响。所以，在本发明的一个具体实施例中，骨感应拾音器110测量用户体内噪音值后，会判断测量的体内噪音值是否在设定的时间段内持续的大于设定阈值，例如，判断5S内测得的体内噪音值是否持续的大于设定的阈值，并在判断结果为是时，判定为需要启动体内降噪功能，此时才需要将实时测量的用户体内噪音值传输到处理器120。

而在体内降噪的同时，骨感应拾音器110会持续对测量的体内噪音值的大小进行判断，若在设定的时间段内测量的噪音值均小于设定阈值，则判定无需再进行体内降噪，停止将测量值发送到处理器120。

处理器120，用于基于骨感应拾音器110测量的噪音值，得到体内噪音的变化曲线，根据所述变化曲线，预测下一时刻的噪音值，并求取该噪音值的反相噪音值后传输至震动源130；

本实施例中，处理器120在接收到骨感应拾音器110持续发送的噪音值后，基于各噪音值可以得到体内噪音的变化曲线，如图2所示。在本发明的一个具体实施例中，为了提高预测精准度，处理器120在得到至少一个周期的噪音变化曲线后，进行下一时刻的噪音值预测。

进一步地，本实施例中，处理器120在得到预测的噪音值时，求取该噪音值的反相噪音值，即求取体内噪音声波的反相声波，如图3所示。并通过将反相噪音值发送到震动源130，以产生反相声波。

震动源130，用于根据所述反相噪音值，产生反相噪音；

在本发明的一个具体实施例中，该震动源为震动马达。当然本发明并不限于采用震动马达这一种实现方式，任何可以产生本发明意义上的反相声波的声波发射类设备都在本发明的保护思想范围内。

骨感应放音器140，用于通过骨传导的方式将所述反相噪音传入用户体内，以抵消用户体内噪音。如图4所示，即为体内噪音与反相声波相抵消的示意图。

综上可知，本发明实施例提出的降噪装置通过骨传导方式获取用户体内噪音，并产生体内噪音的反相声波，再通过骨传导方式导入人体，从而来减弱或抵消体内噪音，克服了现有技术无法对体内噪音进行消除的弊端。

在本发明第二实施例中，提供一种降噪装置，该降噪装置既可以实现实施例一所述的降噪功能，又可实现用户语音的传输。具体的，如图5所示，所述降噪装置包括：骨感应拾音器210、处理器220、震动源230、骨感应放音器240、无线通信单元250、模式设置单元260、电源单元270；

本实施例中，降噪装置可以工作在两种模式下，一种为降噪模式，另一种为语音模式，具体的：

在降噪模式下：

骨感应拾音器210，用于实时测量用户体内噪音值，并将所述噪音值传输到处理器220；

处理器220，用于基于骨感应拾音器210测量的噪音值，得到体内噪音的变化曲线，根据所述变化曲线，预测下一时刻的噪音值，并求取该噪音值的反相噪音值后传输至震动源230；

震动源230，用于根据所述反相噪音值，产生反相噪音；

骨感应放音器240，用于通过骨传导的方式将所述反相噪音传入用户体内，以抵消用户体内噪音。

上述各单元器件在降噪模式下的详细实施过程，可以参见实施例一的描述，在此不再赘述。

在语音模式下：

骨感应拾音器210，实时获取用户的声音信号，并将所述声音信号转换为电信号后传输到处理器220；

处理器220，用于将骨感应拾音器210发送的电信号封装为可以无线传输的信号，并通过无线通信单元250发送出去；以及将无线通信单元250发送过来的信号(无线通信单元250接收到的其他设备或装置发送过来的声音信号)进行解封装处理，得到电信号，并将该电信号转换为声波信号后，发送到骨感应放音器240；

骨感应放音器240，用于将接收到的声波信号，通过骨传导的方式传入用户体内；

而模式设置单元260，用于为用户提供模式选择功能；

电源单元270，用于为降噪装置供电。

需要指出的是，本实施例中，无线通信单元250通常包括一个或多个组件，其允许降噪装置与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元250可以包括广播接收模块、移动通信模块、无线互联网模块和短程通信模块中的至少一个。

其中，广播接收模块经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。

移动通信模块将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。

无线互联网模块支持降噪装置的无线互联网接入。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。

短程通信模块是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙^TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂^TM等等。

在本发明的第三实施例中提供一种耳机，该耳机至少包括：左耳扬声器、右耳扬声器、以及与所述左、右耳扬声器电气连接并用于耳机控制的耳机控制盒。所述耳机可以但不限于为入耳式耳机。

在本发明的一个具体实施例中，所述耳机还包括：第一实施例所述的降噪装置。所述降噪装置包括：骨感应拾音器、处理器、震动源以及骨感应放音器。

如图6所示，为入耳式耳机的结构示意图，图中，601为左耳扬声器、602为右耳扬声器、603为耳机控制盒。

本实施例中，处理器和震动源均布设在所述耳机控制盒603内，对于603中的“其他”模块为耳机控制盒原有的控制模块(如音量控制等)，由于本发明不涉及这些模块的功能，所以不一一列出。

本实施例中，骨感应拾音器是用于测量体内的噪音、骨感应放音器是将反相声波导入体内，所以，骨感应拾音器和骨感应放音器的布设原则为要与用户皮肤的骨骼接触。在该原则下，本领域技术人员可以按照需求对骨感应拾音器和骨感应放音器进行各种布局设计。而在本发明的一个具体实施例中，将所述骨感应拾音器和骨感应放音器均布设在所述左耳扬声器601和右耳扬声器602上，布设原则是要与用户皮肤骨骼接触。对于具体的布设方式，本领域技术人员可以根据自己的需要灵活设计，本实施例不对其具体布设方式进行唯一限定。

在本发明的另一个具体实施例中，所述耳机还包括：第二实施例所述的降噪装置。该降噪装置包括：骨感应拾音器、处理器、震动源、骨感应放音器、无线通信单元、模式设置单元、电源单元。

在该实施例下，骨感应拾音器、处理器、震动源、骨感应放音器与前述实施例的布设方式相同。而无线通信单元、模式设置单元、电源单元布设在耳机控制盒内。

在本发明的又一具体实施例中，所述耳机还包括：降噪装置中的骨感应拾音器和骨感应放音器；而降噪装置中的处理器和震动源可以布设在与耳机连接的“终端(如手机或其他音乐播放设备)”中。此时，骨感应拾音器和骨感应放音器的布设方式与前述具体实施例中的方式相同，在此不作赘述。

本实施例所述耳机可以有效降低体内噪音对使用耳机听音频的影响，进而提高用户边运动边使用耳机听音频时的体验。

本发明第四实施例提供一种降噪方法，该方法可以应用于第一、二实施例所述的降噪装置侧，也可以应用于第三实施例所述的耳机侧。如图7所示，所述方法包括步骤：

步骤S701，通过骨传导方式，实时测量用户体内噪音值；

在本发明的一个具体实施例中，该步骤的实施方式如下：实时测量通过骨传导方式在体内传输的体内噪音的声波信号，将该声波信号转换为电信号，再将电信号转换为数字信号后，得到用户体内噪音值。

在本发明的又一具体实施例中，测量用户体内噪音值，判断测量的体内噪音值是否在设定的时间段内持续的大于设定阈值，并在判断结果为是时，判定出需启动体内降噪功能，方执行步骤S702。

进一步的，在启动体内降噪功能后，继续判断测量的体内噪音值的大小是否在设定的时间段内持续的小于设定阈值，并在判断结果为是时，关闭体内降噪功能，停止后续的降噪过程。

步骤S702，基于测量得到的所述噪音值，得到体内噪音的变化曲线，根据所述变化曲线，预测下一时刻的噪音值，并求取该噪音值的反相噪音值；

步骤S703，根据所述反相噪音值，产生反相噪音；

步骤S704，通过骨传导的方式将所述反相噪音传入用户体内。

下面以耳机作为本发明所述方法的实施主体为例，对本发明实施例所述方法的实施过程进行更详尽的说明。

步骤1，耳机中骨感应拾音器的目的是实时测量通过骨传导方式的体内噪音的大小，并将相关数据传送到处理器。具体的，骨感应拾音器通过紧贴在耳内壁上的传感器获得体内噪音的声波信号，当体内噪音值持续(例如持续时间大于5s)大于预设值时，则体内噪音降噪系统启动，骨感应拾音器将启动后获得的声波信号转变为对应的电信号，通过数模转换器转换成对应的数字信号，将该信号传送给处理器。

步骤2，耳机中处理器接收骨感应拾音器发送的原始数据，处理这些数据，得到体内噪音的变化曲线，并根据曲线对下一时刻的噪音进行预测，得到预测值后，计算出相应的反相噪音值，并将这个值传给震动源。

步骤3，耳机中震动源根据得到的反相噪音值产生相应的反相噪音；

步骤4，耳机中骨感应放音器通过紧贴在耳内壁的传导装置将反相噪音传入人体，以达到抵消体内噪音的目的。

综上可知，本发明实施例提出的降噪方法通过骨传导方式获取用户体内噪音，并产生体内噪音的反相声波，再通过骨传导方式导入人体，从而来减弱或抵消体内噪音，克服了现有技术无法对体内噪音进行消除的弊端。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。