降噪耳机以及电子设备的制作方法与工艺

文档序号:12925591
降噪耳机以及电子设备的制作方法与工艺
本实用新型涉及耳机技术领域,更具体地,涉及一种降噪耳机以及应用了该降噪耳机的电子设备。

背景技术:
目前无线耳机一般都带有上行降噪功能,上行降噪即通话降噪。例如,在嘈杂环境中打电话时,麦克风接收说话人的语音信号和周围环境的噪声信号,上述两种信号被传递至降噪芯片,通过降噪算法,过滤掉环境噪声信号保证对方仍旧能听到清晰的语音信号。通话降噪功能通常是通过单麦克风/双麦克降噪算法来实现。双麦克降噪算法原理如下:靠近说话人嘴部的麦克风为主麦克风,其主要用于拾取人语音信号;靠近人耳部的麦克风为副麦克风,主要用于拾取噪声和语音信号。语音信号到达主副麦克风的时间由于距离不同其时间差也有不同,降噪算法根据时间差来进行噪声抑制。麦克风阵列降噪性能的好坏有两个关键参数:一是主、副两颗麦克风之间的距离,二是副麦克风阵列连线与要增强的语音声源(例如嘴部)的夹角。主、副麦克风之间的距离大,夹角小,则降噪性能好,反之降噪性能差。由于无线耳机佩戴及产品设计,目前的无线耳机很难在通话降噪性能上有较大突破,主要原因为:1.产品到嘴的距离较远,外耳道口到嘴唇中心的常规距离约为130mm,这也是通常双耳无线耳机麦克风或麦克风阵列中心到嘴唇中心的距离;2.麦克风或麦克风阵列中心几乎是背对着嘴唇中心拾音,且由于佩戴稳固度的要求,麦克风阵列连线与麦克风阵列-嘴唇中心的连线的角度通常较大,超过30度以上。目前的无线耳机尺寸较小,主、副麦克风之间的距离很难满足最小距离要求。受主麦克风尺寸的限制,主麦克风离嘴部较远,通话质量不好。

技术实现要素:
本实用新型的一个目的是提供一种降噪耳机的新技术方案。根据本实用新型的第一方面,提供了一种降噪耳机。该耳机包括耳机壳体、主麦克风、降噪麦克风、增强麦克风和主控芯片,所述主麦克风、所述降噪麦克风、所述增强麦克风和主控芯片被设置在所述耳机壳体内,所述主麦克风、所述降噪麦克风和所述增强麦克风与所述主控芯片连接,所述增强麦克风直接或者间接地与用户耳部的皮肤接触,所述增强麦克风被配置为用于接收通过骨传导的语音信号。可选地,所述耳机壳体包括用于插入用户耳道中的前壳,所述前壳围合形成前腔,所述增强麦克风被设置在所述前腔内。可选地,还包括传感元件,所述传感元件被设置在所述前腔内,所述传感元件包括触点、弹性壁和侧壁,所述弹性壁、所述侧壁和所述增强麦克风围合在一起,以形成密闭的压力腔,在所述前壳上设置有通孔,所述触点穿过所述通孔并且与所述弹性壁连接在一起,所述触点的远离所述弹性壁的一端与用户耳部的皮肤接触,所述触点被配置为能将骨传导的语音信号传递给所述弹性壁,以引起所述压力腔内压强的变化,所述增强麦克风被配置为能感测所述压强的变化而发生振动,并将所述振动转换为电信号。可选地,所述主麦克风位于所述降噪麦克风与用户嘴部的连线上。可选地,还包括辅助麦克风,所述辅助麦克风位于所述主麦克风和所述降噪麦克风之间。可选地,所述主麦克风和所述辅助麦克风位于所述降噪麦克风与用户嘴部的连线上。可选地,所述增强麦克风被设置在所述前壳的靠近用户声带的部位。可选地,还包括伸缩装置,所述伸缩装置被配置为能改变所述主麦克风与所述降噪麦克风之间的距离。根据本实用新型的另一个方面,提供了一种电子设备。该设备包括本实用新型提供的所述降噪耳机。本实用新型的一个技术效果在于,该降噪耳机具有增强麦克风,该麦克风能够接收经由骨传导的语音信号。通过这种方式,能使语音信号更准确,以便于主控芯片的降噪处理,以及更有效地进行降噪。此外,通过设置增强麦克风,提高了降噪耳机的信噪比。此外,增强麦克风可以补偿主麦克风接收的语音信号,提高了降噪耳机的通话效果。此外,在强噪音环境下,由于骨传导的语音信号受环境噪音的影响小,故通过增强麦克风能够准确地拾取语音信号,从而使降噪耳机保持良好的降噪效果。此外,根据本实用新型的一个实施例,通过增强麦克风,降噪耳机能够判断用户是否在说话。可以在主控芯片上设置有语音模式和无语音模式。根据用户的使用情况降噪耳机在两种模式下进行切换。通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例,并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。图1是根据本实用新型实施例的降噪耳机的结构示意图。图2是根据本实用新型实施例的降噪耳机的局部示意图。图3是根据本实用新型实施例的带有伸缩装置的降噪耳机的结构示意图。附图标记说明:11:耳机壳体;12:后腔;13:前腔;14:辅助麦克风;15:主麦克风;16:降噪麦克风;17:增强麦克风;18:前壳;19:触点;20:弹性壁;21:侧壁;22:压力腔;23:主控芯片;24:耳道内侧的皮肤;25:伸缩杆。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。根据本实用新型的实施例,提供了一种降噪耳机。例如,该降噪耳机可以是无线耳机或者有线耳机。从佩戴形式上,该降噪耳机可以是入耳式耳机、挂耳式耳机或者头戴式耳机。该降噪耳机包括耳机壳体11、主麦克风15、降噪麦克风16、增强麦克风17和主控芯片23。主麦克风15、降噪麦克风16、增强麦克风17和主控芯片23被设置在耳机壳体11内。主麦克风15、降噪麦克风16和增强麦克风17与主控芯片23连接。增强麦克风17直接或者间接地与用户耳部的皮肤接触。增强麦克风17被配置为用于接收通过骨传导的语音信号,并将该信号发送给主控芯片23。用户声带发生的振动通过人体骨骼进行传导,再经由皮肤传递到增强麦克风17处,以被接收。经由骨传导的语音信号杂音较少,可以使语音信号的拾取更准确。主麦克风15用于拾取语音信号,并将该信号发送给主控芯片23。主麦克风15不可避免的拾取并发送了噪音信号。降噪麦克风16用于拾取语音信号和周围环境的噪音信号,并将该两种信号发送给主控芯片23。主控芯片23接收来自增强麦克风17、主麦克风15和降噪麦克风16的语音信号,根据内置的降噪算法进行降噪并对语音信号进行加强。主控芯片23还用于将降噪处理后的语音信号发送给移动终端,通过移动终端进行播放。例如,发送给智能手机、平板电脑等。在本实用新型实施例中,降噪耳机具有增强麦克风17,该麦克风能够接收经由骨传导的语音信号。通过这种方式,能使语音信号更准确,以便于主控芯片23的降噪处理,以及更有效地进行降噪。此外,通过设置增强麦克风17,提高了降噪耳机的信噪比。此外,增强麦克风17可以补偿主麦克风15接收的语音信号,提高了降噪耳机的通话效果。此外,增强麦克风能提高降噪耳机的低频效果。此外,在强噪音环境下,由于骨传导的语音信号受环境噪音的影响小,故通过增强麦克风17能够准确地拾取语音信号,从而使降噪耳机保持良好的降噪效果。此外,通过增强麦克风17,降噪耳机能够判断用户是否在说话。可以在主控芯片23上设置有语音模式和无语音模式。根据用户的使用情况降噪耳机在两种模式下进行切换。例如,如果降噪耳机判断用户没有说话,则开启无语音模式。例如在该模式下关闭降噪软件,或者开启低功率降噪,以节约用电。如果降噪耳机判断用户在说话,则开启有语音模式。例如在该模式下开启降噪软件,以进行正常在降噪模式下的通话。图1是根据本实用新型实施例的降噪耳机的结构示意图。图2是根据本实用新型实施例的降噪耳机的局部示意图。如图1所示,耳机壳体11包括用于插入用户耳道中的前壳18和位于用户耳道外的后壳。前壳18与后壳连接在一起。在耳机壳体11的内部形成相互连通的前腔13和后腔12。前壳18围合形成前腔13,后壳围合形成后腔12。主麦克风15、降噪麦克风16和主控芯片23被设置在后腔12中。增强麦克风17被设置在前腔13中。增强麦克风17例如是电容式麦克风。前壳18插入用户耳道内,并能与耳道内侧的皮肤24之间形成较大的压紧力。这样,能使增强麦克风17与用户耳道内侧的皮肤24接触更紧密,能够有效地避免噪音的干扰,从而使接收到的骨传导的语音信号更准确。在其他示例中,增强麦克风17被设置在后壳中,并且与用户耳廓内的皮肤相接触。同样能够接收骨传导的语音信号。在一个例子中,如图2所示,降噪耳机还包括传感元件。在该例子中,增强麦克风17与用户耳部的皮肤间接地接触。传感元件用于将语音信号传递到增强麦克风17。传感元件被设置在前腔13内。传感元件包括触点19、弹性壁20和侧壁21。弹性壁20、侧壁21和增强麦克风17围合在一起,以形成密闭的压力腔22。在压力腔22内填充具有设定压强的气体。例如,传感元件由橡胶或者硅胶等材料制作而成。在前壳18上设置有通孔。触点19穿过通孔并且与弹性壁20连接在一起。触点19能沿通孔滑动。触点19的远离弹性壁20的一端与用户耳部的皮肤接触。触点19被配置为能将骨传导的语音信号传递给弹性壁20,以引起压力腔22内压强的变化。增强麦克风17被配置为能感测压强的变化而发生振动,并将振动转换为电信号。在该例子中,骨传导的语音信号带动触点19振动。触点19带动弹性壁20发生振动。弹性壁20的振动使压力腔22的容积发生变化。从而使压力强内气体的压强发生变化。压强的变化带动增强麦克风17发生振动。增强麦克风17将振动信号转换为电信号。通过这种方式,增强麦克风17能够准确地拾取骨传导的语音信号。此外,增强麦克风17可以不受安装位置的限制。在一个例子中,增强麦克风17被设置在前壳18的靠近用户声带的部位。这样,增强麦克风17的位置使得骨传导的语音信号传播路径最短,从而使接收到的语音信号更准确。在一个例子中,主麦克风15位于降噪麦克风16与用户嘴部的连线上。例如,如图1所示,降噪麦克风16位于后壳的顶部,并且远离用户嘴部。主麦克风15位于后壳的底部,并且靠近用户嘴部。主麦克风15位于降噪麦克风16与用户嘴部的连线上。通过这种方式,用户嘴部发出的语音信号的到达主麦克风15和降噪麦克风16的时间差更接近于降噪算法的预定值。这样,语音信号与降噪算法更匹配,从而使降噪效果越好。尤其是,在强噪音环境中使用时,降噪耳机能够更准确的拾取语音信号,信噪比更高。在一个例子中,降噪耳机还包括辅助麦克风14,辅助麦克风14位于主麦克风15和降噪麦克风16之间。辅助麦克风14用于辅助拾取用户嘴部发出的语音信号。辅助麦克风、主麦克风和降噪麦克风形成麦克风阵列,从而使降噪耳机语音更准确,信噪比更高。此外,通过二阶波束能够麦克风阵列的指向性,可以提升强噪声环境下对高频语音信号的拾取效果。优选的是,主麦克风15和辅助麦克风14位于降噪麦克风16与用户嘴部的连线上。通过这种方式,用户嘴部发出的语音信号的到达主麦克风15、辅助麦克风14和降噪麦克风16的时间差更接近于降噪算法的预定值。这样,语音信号与降噪算法更匹配,从而使降噪效果越好。尤其是,在强噪音环境中使用时,降噪耳机能够更准确的拾取语音信号,信噪比更高。在一个例子中,降噪耳机还包括伸缩装置。伸缩装置被配置为能改变主麦克风15与降噪麦克风16之间的距离。例如,如图3所示,伸缩部采用伸缩杆25。在后壳上设置有孔道。孔道延伸到后腔12中。伸缩杆25沿孔道滑动。主麦克风15被设置在伸缩杆25的外端。在收纳状态时,伸缩杆25滑进孔道内,主麦克风15嵌入耳塞的外表面中。此时,降噪耳机适于在低噪音环境下使用。在伸出状态时,伸缩杆25从孔道内滑出,以使主麦克风15靠近用户嘴部。这样能使语音信号的接收更准确。此时,降噪耳机适于在强噪音环境下使用。根据本实用新型的另一个实施例,提供了一种电子设备。该电子设备包括本实用新型提供的降噪耳机。该电子设备可以是但不局限于手机、笔记本电脑、平板电脑、收音机、智能手表、智能眼镜、PSP、虚拟现实设备(VR)或增强现实设备(AR)等。该电子设备具有语音效果好的特点。虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。...
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