声音滤波系统的制作方法

本发明涉及一种声音滤波系统，更具体地，涉及一种耳机的声音滤波系统，其中分别在耳机的内部和外部设置单独的麦克风。

背景技术：

通常，作为其中组合了耳机(或扬声器)和麦克风的语音发送和接收装置的耳机以有线或无线的方式被连接到诸如MPEG音频层3(MP3)播放器和移动电话之类的电子设备，以通过用户的耳朵和口腔发送或接收声音、语音等。

这样的耳机大体上被分类为可分离耳机和集成耳机，可分离耳机形式如下：其中用于输出声音的扬声器被插入到用户的耳朵中并且麦克风靠近用户的口腔放置，集成耳机形式如下：其中所有扬声器和麦克风都被插入到用户的耳朵中。

然而，在可分离耳机的情况下，由于从用户的口腔提供的声音伴随环境噪声被引入到耳机中，所以存在当在嘈杂的地方使用麦克风时声音被不准确地传送的问题。

另一方面，在集成耳机的情况下，由于用于将从外部设备提供的声音信号作为声音进行输出的扬声器和用于通过外耳道经由咽鼓管接收从用户的口腔传送的声音信号的麦克风全部都被插入到用户的耳朵中，所以与可分离耳机相比，存在的优点是：集成耳机甚至可以在嘈杂的地方使用。

然而，在集成耳机的情况下，存在的问题在于：由于振铃现象等，发送到嵌入在耳朵中的麦克风的声音的质量劣化。也就是说，从嵌入在耳朵中的麦克风接收到的声音的振铃发生，音调等改变，或者在从用户的口腔输出的原始声音和从用户的口腔通过外耳道经由咽鼓管传送的声音之间仅仅低音调声音突出，并且因此另一方难以清楚地识别用户的声音。在一些情况下，另一方听到用户的鼻音并且感到不快。因此，由于声音被不清楚地传送，所以存在用户不能以良好的声音质量呼叫另一方的问题。

技术实现要素：

【技术问题】

本发明旨在提供一种声音滤波系统，其中即使在嘈杂的环境中另一方也可以清楚地识别用户的语音并且用户可以以良好的声音质量呼叫另一方。

【技术方案】

本发明的一个方面提供了一种声音滤波系统，包括：内部麦克风，所述内部麦克风被设置在佩戴在用户耳朵上的耳机内部，并且被配置为通过外耳道经由咽鼓管接收从用户的口腔传送的第一声音，并将第一声音转换为第一声音信号；至少一个外部麦克风，所述至少一个外部麦克风被设置在所述耳机外部，并且被配置为接收从所述用户的口腔提供的第二声音，并将所述第二声音转换为第二声音信号；以及控制器，所述控制器基于第一声音信号对第二声音信号进行滤波、去除噪声、以及生成第三声音信号。

这里，所述控制器可以被设置在包括所述内部麦克风和所述至少一个外部麦克风的耳机中，或者被设置在外部设备中。

第一声音信号和第二声音信号优选地具有相同的相位。

该系统还可以包括被配置为调整第三声音信号的输出的输出调整器。

耳机可以包括扬声器，其被配置为将从外部设备提供的声音信号作为声音进行输出，并将声音提供给用户的外耳道。

【有益效果】

根据本发明，由于基于从用户的口腔通过用户的耳朵传送的声音来滤波并去除从用户的口腔直接收集的声音的引入的环境噪声，并且然后仅将滤波后的用户的语音提供给另一方，所以即使在嘈杂环境中另一方也可以清楚地识别用户的语音，用户可以以良好的声音质量呼叫另一方，并且声音滤波系统也可以被使用在语音命令或语音翻译中。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的声音滤波系统的示意图；

图2是图1的控制框图；

图3是根据本发明的另一实施例的声音滤波系统的示意图；

图4是图3的控制框图。

具体实施方式

【发明的形式】

在下文中，将参照附图详细描述本发明。

在描述本发明之前，在各种实施例中相同的附图标记表示相同的元件，将代表性地描述一个实施例，并且将仅描述与一个实施例的元件不同的其它实施例的元件。

在下面的描述中，应用声音滤波系统的耳机是指其中扬声器和麦克风被一体地配置并插入耳朵中的设备，并且事先表明：该耳机可以应用于用于收听音乐的耳机、有线耳机麦克风、蓝牙耳机、WiFi耳机、近场通信(NFC)耳机和二进制码分多址(CDMA)耳机。

在图1和图2中示出了根据本发明的一个实施例的声音滤波系统。

如上述附图所示，根据本发明的一个实施例的声音滤波系统包括耳机100和外部设备160。这里，外部设备160是指智能电话、另一个发送和接收终端等。

耳机100包括第一耳机110、第二耳机120、外部麦克风140和控制器130。另外，耳机100还可以包括连接到外部设备160的连接器150。

耳机100包括分别被佩戴在用户双耳上的第一耳机110和第二耳机120。

第一耳机110和第二耳机120分别被佩戴在用户的耳朵上，内部麦克风111和扬声器112被设置在第一耳机110中，并且仅扬声器122被设置在第二耳机120中。

嵌入在第一耳机110中的内部麦克风111通过外耳道经由咽鼓管接收从用户的口腔传送的第一声音，将第一声音转换为第一声音信号，然后将第一声音信号发送到控制器130。

分别嵌入在第一耳机110和第二耳机120中的扬声器112和122将从外部设备160提供的声音信号作为声音进行输出，以将声音提供给用户的外耳道。

另外，耳机100的外部可以抑制由于向耳机100撞击风声而产生的噪声，并且可以由硅树脂形成以对耳机100进行防水。

外部麦克风140被设置在耳机100外部以暴露于外部，更优选地，被设置为靠近用户的口腔，接收从用户的口腔直接收集的第二声音，将第二声音转换为第二声音信号，然后将第二声音信号发送到控制器130。这里，通过外部麦克风140发送到控制器130的第二声音信号以与通过内部麦克风111发送到控制器130的第一声音信号相同的相位被传送。另外，在本实施例中，虽然示出了设置单个外部麦克风140，但是本发明不限于此，并且可以设置两个或更多个外部麦克风140。

控制器130被设置在耳机100中以整体上控制耳机100，控制将通过外耳道传送的第一声音转换为第一声音信号的内部麦克风111、以及接收从用户的口腔直接收集的第二声音并且将第二声音转换为第二声音信号的外部麦克风140、并且控制接收从外部设备160提供的声音信号并将声音信号作为声音进行输出的扬声器112和122。

控制器130包括滤波器133和信号收发器135。

滤波器133基于第一声音信号滤波并去除第二声音信号的噪声，例如通过外部麦克风140从用户的口腔直接收集的声音所引入的噪声，然后生成关于用户真实语音的第三声音信号。

由于第一声音信号和第二声音信号具有相同的相位，因此滤波器133基于第一声音信号的波形来确定第二声音信号的波形是否异常。当确定在第二声音信号中产生异常波形时，滤波器133生成与第二声音信号的异常波形相反的波形，以抵消第二声音信号的异常波形，并且因此去除第二声音信号的噪声。

同时，尽管滤波器133仅滤波并去除通过外部麦克风140转换的第二声音信号的噪声，并且然后经由信号收发器135将第二声音信号发送到外部设备160，但是滤波器133不经由信号收发器135发送通过内部麦克风111转换的第一声音信号到外部设备160，而与滤波无关。

信号收发器135将关于用户真实语音的第三声音信号通过连接器150发送到外部设备160，其中第三声音信号通过由滤波器133滤波而生成。另外，信号收发器135还用于接收从外部设备160提供的声音信号，并将该声音信号发送到扬声器112和122。

这里，尽管未示出，但是可以设置无线通信模块作为信号收发器135，并且可以将第三声音信号发送到外部设备160而不通过连接器150。

因此，控制器130通过基于第一声音信号对第二声音信号的噪声进行滤波来生成第三声音信号，并将第三声音信号发送到外部设备160。

因此，由于通过内部麦克风111转换的第一声音信号不被传送到外部设备160，并且仅传送其中通过外部麦克风140转换的第二声音信号的噪声被移除的关于用户真实语音的第三声音信号到外部设备160，所以即使在嘈杂的环境中另一方也可以清楚地识别用户的语音，用户可以以良好的声音质量呼叫另一方，并且该声音滤波系统也可以使用在语音命令或语音翻译中。

另外，控制器130还可以包括调整第三声音信号的输出的输出调整器137。输出调整器137将从滤波器133输出的第三声音信号的输出调整为预定大小，然后将调整后的第三声音信号发送到信号收发器135。

在这样的配置中，将使用根据本发明的一个实施例的声音滤波系统来呼叫另一方的过程将描述如下。

首先，仅仅第一声音例如用户的语音通过内部麦克风111被转换为第一声音信号，在该第一声音中没有引入从用户的口腔通过外耳道经由咽鼓管传送的环境噪声；引入了从用户的口腔提供的环境噪声的第二声音通过外部麦克风140被转换为第二声音信号，然后控制器130的滤波器133生成第三声音信号--例如接近用户真实语音的第三声音信号，在第三声音信号中基于从内部麦克风111提供的第一声音信号而去除通过外部麦克风140被引入到第二声音信号中的噪声。

接下来，通过信号收发器135将在滤波器133中生成的第三声音信号发送到外部设备160。

因此，由于从信号收发器135发送的第三声音信号，用户可以顺利地呼叫另一方。

同时，在图3和图4中示出了根据本发明的另一实施例的声音滤波系统的示意图。如以上附图所示，在根据本发明的另一实施例的声音滤波系统中，与上述实施例不同，耳机100’仅包括被佩戴在用户的耳朵上的单个第一耳机110，并且具有通过无线通信模块155以无线方式与外部设备160发送和接收信号的配置。

因此，通过基于第一声音信号去除第二声音信号的噪声而在滤波器133中生成的第三声音信号通过无线通信模块155从信号收发器135发送到外部设备160，因此耳机佩戴者可以顺利地呼叫对方。

以这种方式，根据本发明，由于基于从用户的口腔通过其耳朵传送的声音来滤波并去除从用户的口腔直接收集的声音的引入的环境噪声，并且仅将滤波后的用户语音提供给另一方，所以即使在嘈杂的环境中另一方也可以清楚地识别用户的语音，用户可以以良好的声音质量呼叫另一方，并且声音滤波系统也可以被使用在语音命令或语音翻译中。

同时，在上述实施例中，虽然控制器被示出为被设置在耳机中，但是本发明不限于此，并且控制器可以被设置在外部设备中。在这种情况下，关于控制器的每个部件的功能的应用被安装在外部设备中，并且也可在外部设备的应用中生成第三声音信号，在第三声音信号中基于从耳机发送的第一声音信号来滤波和去除第二声音信号的噪声。

另外，尽管在根据本发明的声音滤波系统中应用的耳机被示出为在仅佩戴在用户的双耳上的一对耳机中的任一个中设置内部麦克风和扬声器的状态，并且在另一个耳机中仅仅设置扬声器，但是本发明不限于此，并且内部麦克风和扬声器可以分别被设置在一对耳机中。