一种基于音频畸变补偿技术的蓝牙耳机系统的制作方法

本发明涉及蓝牙耳机技术领域，具体涉及一种基于音频畸变补偿技术的蓝牙耳机系统。

背景技术：

蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除恼人电线的牵绊，自在地以各种方式轻松通话。自从蓝牙耳机问世以来，一直是行动商务族提升效率的好工具。目前，随着一些手机取消3.5耳机接口，以及对方便快捷的追求，人们越来越热衷于蓝牙耳机。

然而，蓝牙传输过程，容易引起音频信号损失和畸变；且由于蓝牙电路驱动能力不足，这就进一步加剧声音畸变，无法实现高品质hifi声音特性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于音频畸变补偿技术的蓝牙耳机系统，其能够补偿蓝牙耳机的声音畸变，实现蓝牙耳机高品质声音输出。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于音频畸变补偿技术的蓝牙耳机系统，包括蓝牙接收模块，所述蓝牙接收模块接收音频的数字信号，将数字信号转换成模拟信号；电子分频模块，所述电子分频模块与蓝牙接收模块连接，所述电子分频模块将模拟信号分解成极高音电信号、高音电信号、中音电信号和低音电信号；若干扬声器，其分别连接电子分频模块以根据所述极高音电信号、高音电信号、中音电信号和低音电信号发出不同频率段的声音；若干物理频率调节部，其分别连接相应扬声器后端并用于控制扬声器的发声频率。

作为优选的，所述物理频率调节部为声波导管，通过不同长度的声波导管能够改变对应扬声器的发声频率的上限。

作为优选的，所述蓝牙接收模块与所述电子分频模块间设置有信号放大模块，所述信号放大模块用于将所述蓝牙接收模块输出的模拟信号放大。

作为优选的，与所述极高音电信号对应设置的扬声器为动铁极高音扬声器，与所述高音电信号对应设置的扬声器为动铁高音扬声器。

作为优选的，与所述中音电信号对应设置的扬声器为动铁中音扬声器，所述动铁中音扬声器具有两个。

作为优选的，与所述低音电信号对应设置的扬声器为动圈低音扬声器。

作为优选的，所述电子分频模块中设置有用于调节发声强度的电阻和用于调节发声频率下限的电容。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过电子分频模块将模拟信号分解成极高音电信号、高音电信号、中音电信号和低音电信号，又在每组信号对应的扬声器后端设置物理频率调节部，通过电子分频调节和物理频率调节共同作用，实现对耳机频响特性的分频补偿，最终获得频响曲线平滑，且符合人耳等响曲线，实现高品质hifi声音。

2、本发明解决蓝牙传输过程引起的音频信号损失和畸变问题，实现耳机高品质声音输出，提供更好的听觉享受。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为不同发音单元的频响曲线，其中，a为动圈低音扬声器发声频响曲线，b为动铁中音扬声器发声频响曲线，c为动铁高音扬声器发声频响曲线，d为动铁极高音扬声器发声频响曲线；

图3为传统蓝牙耳机系统的频响特性；

图4为补偿曲线图；

图5为经分频补偿后最终获得的频响曲线；

图6为高音特性提升的频响示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1所示，本发明公开了一种基于音频畸变补偿技术的蓝牙耳机系统，包括蓝牙接收模块、电子分频模块、若干扬声器和若干物理频率调节部。

其中，蓝牙接收模块接收音频的数字信号，将数字信号转换成模拟信号。

电子分频模块与蓝牙接收模块连接，电子分频模块将模拟信号分解成极高音电信号、高音电信号、中音电信号和低音电信号。

电子分频模块中设置有用于调节发声强度的电阻和用于调节发声频率下限的电容。电阻可以限制电流大小，决定了声音整体强度。电容容抗为z＝1/jωc，随着频率增加，容抗会逐渐减小，因此，电容决定发声的低频下限。图2为不同发音单元的频响曲线，其中，a为动圈低音扬声器发声频响曲线，b为动铁中音扬声器发声频响曲线，c为动铁高音扬声器发声频响曲线，d为动铁极高音扬声器发声频响曲线。对于动铁中音扬声器发声频响曲线b，电容变小，频响曲线的低频下限发生相应变化，其低频下限变成b1，即电子分频模块可以控制发声强度和频率下限。

若干扬声器，其分别连接电子分频模块以根据所述极高音电信号、高音电信号、中音电信号和低音电信号发出不同频率段的声音。

若干物理频率调节部，其分别连接相应扬声器后端并用于控制扬声器的发声频率。

物理频率调节部为声波导管，通过不同长度的声波导管能够改变对应扬声器的发声频率的上限。不同的导管，声阻抗不同，因此，不同长度的导管，对高音衰减程度不一样，因此，通过导管可以改变单元发音频率上限，导管变短，发声频率上限变大。如图2所示，对于动铁中音扬声器发声频响曲线b，导管变短，发声频率上限变大，其频率上限变成b2。

蓝牙接收模块与电子分频模块间设置有信号放大模块，信号放大模块用于将蓝牙接收模块输出的模拟信号放大。由于电子分频模块要驱动多个扬声器发声，这就需要其具有较大驱动电流，而蓝牙接受模块的供电电压较低，此时信号放大模块则可将蓝牙接收模块输出的模拟信号放大，为电子分频模块提供足够大的驱动电流。

与极高音电信号对应设置的扬声器为动铁极高音扬声器，与高音电信号对应设置的扬声器为动铁高音扬声器。与极高音电信号对应设置的扬声器发出的声音频段为5120-20000hz；与高音电信号对应设置的扬声器发出的声音频段为2560-5120hz。

与中音电信号对应设置的扬声器为动铁中音扬声器，动铁中音扬声器具有两个。由于中音部分的信号较多，为增强中音发声的稳定，即选用两个动铁中音扬声器。与中音电信号对应设置的扬声器发出的声音频段为160-1280hz。

与低音电信号对应设置的扬声器为动圈低音扬声器。动圈扬声器与动铁扬声器的混合设计既能实现蓝牙耳机较好的频响特性输出，又能够降低生产成本。与低音电信号对应设置的扬声器发声频段为20-160hz。

在传统的蓝牙耳机系统中，蓝牙接收模块获得数字信号，之后再依次转换成模拟电信号和振动声信号，而在转换过程中，其频响特性发生一定畸变。图3为传统蓝牙耳机系统的频响特性，此处未加入分频补偿。图4为补偿曲线图，该补偿曲线通过电子分频模块中的电阻和电容，以及物理频率调节部中的声波导管协同作用实现的。图5为经分频补偿后最终获得的频响曲线。图3曲线与图4曲线合成获得图5曲线，即分频补偿后，实现蓝牙-电-声组成的整个系统最终发音。如图5曲线平滑，且符合人耳等响曲线，实现高品质hifi声音。

由于蓝牙会造成极高音有所衰减，电-声部分，需要提升极高音响应，通过适当增大电子分频器中极高频单元串联电容，以及尽量缩短极高音扬声器到声波导管长度，其频率在8k以后的极高频响应得到改善，这能够弥补了蓝牙传输造成的声音细节丢失，提高声音现场感和还原度。经过高音特性调整后，8k以后频响得到改善，整个耳机，频响曲线平滑，高中低频均衡，具有hifi品质。图6为高音特性提升的频响示意图，其中，e为原有的频响特性图，e1为缩短极高音扬声器到声波导管长度后，所获得的频响特性图。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。