一种基于多级放大电路的主动降噪耳机的制作方法

本技术涉及降噪领域，具体是一种基于多级放大电路的主动降噪耳机。

背景技术：

1、主动降噪耳机是一种能够减少外界噪音干扰的耳机。它通过内置的电路，主动地对外界噪音进行监测和分析，并产生相应的反向声波来抵消噪音，从而使用户能够享受更清晰、更纯净的音频体验。

2、但是现有主动降噪耳机适应于噪声分贝较低的环境，在高分贝周期性低频噪声突出的环境下，由于抵消噪音的输出功率限制以及调整动态范围的影响，存在降噪效果不足的缺点。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，包括噪音收集模块、控制模块、主动降噪模块和耳机内置扬声器；

2、所述噪音收集模块获取来自外部环境的前馈噪声和残余噪音，分别生成前馈噪声响应电信号、残余噪音响应电信号，并传输至控制模块；

3、所述控制模块接收到前馈噪声响应电信号后，生成高分贝低频噪声抵消控制信号，并传输至主动降噪模块；

4、所述控制模块接收到残余噪音响应电信号后，生成高频低分贝噪声抵消控制信号，并传输至主动降噪模块；

5、所述主动降噪模块包括前馈噪声抵消模块和残余噪音抵消模块；

6、所述前馈噪声抵消模块包括多级放大单元i、放大倍数衰减单元i、扬声器驱动单元i和扬声器i；

7、所述多级放大单元i包括n级串联的放大单元i，每一级放大单元i均与放大倍数衰减单元i并联；

8、所述多级放大单元i接收和放大高分贝低频噪声抵消控制信号，并传输至扬声器驱动单元i；

9、所述扬声器驱动单元i接收到放大后的高分贝低频噪声抵消控制信号后，驱动扬声器i播放第一声源信息，从而抵消前馈噪声；

10、所述残余噪音抵消模块包括多级放大单元ii、放大倍数衰减单元ii、扬声器驱动单元ii和扬声器ii；

11、所述多级放大单元i包括n级串联的放大单元ii，每一级放大单元ii均与放大倍数衰减单元ii并联；

12、所述多级放大单元ii接收和放大高频低分贝噪声抵消控制信号，并传输至扬声器驱动单元ii；

13、所述扬声器驱动单元ii接收到放大后的高频低分贝噪声抵消控制信号后，驱动扬声器ii播放第二声源信息，从而抵消前馈噪声；

14、所述耳机内置扬声器接收和播放来自终端设备的声信号。

15、进一步，所述噪音收集模块包括两个麦克风；

16、一个麦克风获取来自外部环境的前馈噪声，并通过物理谐振的方式将前馈噪声转换为前馈噪声响应电信号；

17、另一个麦克风获取来自外部环境的残余噪音，并通过物理谐振的方式将残余噪音转换为残余噪音响应电信号。

18、进一步，所述前馈噪声为周期性高分贝低频噪声；

19、所述残余噪音为高频低分贝噪声。

20、进一步，所述放大单元i和放大单元ii的电路拓扑均如下所示：

21、电位器r1的第一端为输入端，第一端接地；

22、电位器r1的滑动端依次串联电容c1、电阻r2和电容c2后接地；

23、电位器r1的滑动端依次串联电容c1、开关管t后连接电阻r3。

24、进一步，所述放大倍数衰减单元i和放大倍数衰减单元ii的电路拓扑均如下所示：

25、开关t2的一端作为输入端，另一端串联电阻r4；

26、电容c3的一端串联电阻r4、电感l后连接电容c3的另一端。

27、进一步，所述控制模块为多级marx电路，其电路拓扑如下所示：

28、二极管d11的阳极连接电压dc1正极所在一端；电压dc1负极所在一端接地；

29、二极管d11的阴极串联电容c11后接地；

30、二极管d11的阴极串联开关管s11的漏极；

31、开关管s11的源极串联开关管s21的漏极；开关管s21的源极接地；

32、二极管d1i的阳极连接二极管d1(i-1)的阴极；i＝2,3，…，n；n为marx电路单元数量；

33、二极管d1i的阴极串联电容c1i；

34、二极管d1i的阴极串联开关管s1i的漏极；开关管s1i的源极串联开关管s2i的漏极；开关管s2i的源极连接开关管s2(i-1)的漏极。

35、进一步，还包括耳机外壳；

36、噪音收集模块、控制模块、主动降噪模块和耳机内置扬声器集成在耳机外壳内。

37、进一步，噪音收集模块的输出端与控制模块的输入端电气连接；

38、控制模块的输出端与主动降噪模块的输入端电气连接。

39、进一步，所述主动降噪耳机通过有线或无线的方式接收终端设备的声信号；

40、所述终端设备包括但不限于电脑、手机、mp3、mp4。

41、进一步，所述无线方式包括局域网、互联网、蓝牙。

42、本实用新型的技术效果是毋庸置疑的，本实用新型采用多级放大单元，增加抵消噪音的输出功率。同时，本实用新型还在放大单元上并联由开关控制的放大倍数衰减单元，当需要抵消低分贝噪音时，控制放大倍数衰减单元的开关导通，降低放大单元的放大效果，进而满足抵消低分贝噪音的需要。

43、本实用新型将噪声分为高分贝低频噪声源和宽带低分贝噪声源两部分，通过放大单元和放大倍数衰减单元解决宽频放大电路的功率限制问题，扩大了抵消噪声的动态范围，可以满足高分贝周期性低频噪声突出环境下的耳机降噪需求。

技术特征：

1.一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：包括噪音收集模块、控制模块、主动降噪模块和耳机内置扬声器；

2.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：所述噪音收集模块包括两个麦克风；

3.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：所述前馈噪声为周期性高分贝低频噪声；

4.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：所述放大单元i和放大单元ii的电路拓扑均如下所示：

5.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：所述放大倍数衰减单元i和放大倍数衰减单元ii的电路拓扑均如下所示：

6.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：所述控制模块为多级marx电路，其电路拓扑如下所示：

7.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：还包括耳机外壳；

8.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：噪音收集模块的输出端与控制模块的输入端电气连接；

9.根据权利要求1所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：所述主动降噪耳机通过有线或无线的方式接收终端设备的声信号；

10.根据权利要求9所述的一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，其特征在于：所述无线方式包括局域网、互联网、蓝牙。

技术总结
本技术公开一种基于多级放大电路的主动降噪耳机，包括噪音收集模块、控制模块、主动降噪模块和耳机内置扬声器；本技术通过放大单元和放大倍数衰减单元解决宽频放大电路的功率限制问题，扩大了抵消噪声的动态范围，可以满足高分贝周期性低频噪声突出环境下的耳机降噪需求。

技术研发人员：易图明,付卓民,赖文静
受保护的技术使用者：西南计算机有限责任公司
技术研发日：20230922
技术公布日：2024/5/10