具有主动噪音消除功能的耳机及其自动校正方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种具有主动噪音消除功能的耳机，特别是指一种具有主动噪音消除功能的耳机的自动校正方法。
【背景技术】
[0002]在电气化产品日益普及的今日，音响器材已是人们消遣娱乐与获取新知的重要设备，其中，耳机更是提供随时随地收听的便利器具。为了提供较佳的收听效果，必须对于耳机使用者会同时收听到的环境噪音，采取噪音防制方法。而依据采用的噪音防制方法的不同，可将耳机概分为两种:被动噪音防制耳机及主动噪音抑制耳机。
[0003]被动噪音防制耳机由于只是单纯地依赖隔声材料来降低环境噪音，所以抗噪音的能力便与所使用材料的材质、厚度、结构设计、贴合性、等有极大的关连，以致此种耳机一般而言均极大型且厚重。此外，因使用在被动噪音防制耳机上的材料，对于低频的噪音几乎没有阻隔的能力，以致如引擎、鼓风机之类的低频噪音，就几乎没有噪音防制的效果。反之，主动噪音抑制耳机就没有上述的限制，因此，是十分受到消费者的喜爱。
[0004]—般市售的主动噪音抑制耳机,通常在其左右喇ΠΛ前方各放置了一个麦克风传感器。再者，在先前技术下，主动噪音消除(ANC)耳机的校正需透过手动调整可变电阻的方式来进行校正。而近期的作法为透过数字接口来调整麦克风的增益值来进行校正，并将校正结果烧录至一次可程序化(OTP)存储器。然而，其仍需透过人工调整的方式来实现校正程序，亦即将麦克风的增益值调整完后再进行烧录，并且在烧录至OTP存储器后需再进行测试，因此其校正时间相当长。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种具有主动噪音消除功能的耳机能够不需要以人工调整的方式来达到自动校正，进而提高使用者的两耳配戴耳机来收音的匹配度。
[0006]本发明实施例提供一种具主动噪音消除功能的耳机，耳机包括第一增益放大器、主动噪音消除模块、扬声器、测量电路、校正控制电路与通用序列总线驱动电路。第一增益放大器接收第一噪音音频信号并且根据第一增益值来对该第一噪音音频信号的振幅进行放大为第二噪音音频信号。主动噪音消除模块电性连接第一增益放大器，该主动噪音消除模块接收第二噪音音频信号与接收且放大第一音乐音频信号为第二音乐音频信号，并且根据第二噪音音频信号输出噪音抵消信号，以将噪音抵消信号与第二音乐音频信号叠加且放大其功率，进而输出已放大的合成音频信号。扬声器电性连接主动噪音消除模块以将已放大的合成音频信号予以播放，其中已放大的合成音频信号与外部噪音音频信号重叠成为已降噪的音乐音频信号。当耳机在校正模式时，该测量电路用以接收已降噪的音乐音频信号并且测量已降噪的音乐音频信号的降噪数值。校正控制电路电性连接测量电路以接收降噪数值，该校正控制电路用以根据降噪数值与预定降噪门槛值的比较结果来输出增益校正值。通用序列总线驱动电路电性连接校正控制电路以接收增益校正值。通用序列总线驱动电路透过通用输入/输出接口将增益校正值传送至第一增益放大器以渐进地调整第一增益值，进而使得降噪数值大于预定降噪门槛值。
[0007]在本发明其中一个实施例中，在校正模式中，如果降噪数值小于预定降噪门槛值，则校正控制电路输出已调整的增益校正值以继续调整第一增益放大器。
[0008]在本发明其中一个实施例中，在校正模式中，如果降噪数值大于预定降噪门槛值，则完成校正工作，并且将对应的增益校正值储存于通用序列总线驱动电路。
[0009]在本发明其中一个实施例中，主动噪音消除模块包括第二增益放大器、主动噪音消除控制电路、第三增益放大器与加法器。第二增益放大器电性连接第一增益放大器，该第二增益放大器根据第二增益值来对第二噪音音频信号的振幅进行放大并且输出第三噪音音频信号。主动噪音消除控制电路电性连接第二增益放大器以接收第三噪音音频信号并且予以反相后输出噪音抵消信号。第三增益放大器电性连接通用序列总线驱动电路以接收第一音乐音频信号并根据第三增益值予以放大其振幅并据此输出第二音乐音频信号。加法器电性连接主动噪音消除控制电路与第三增益放大器以分别接收噪音抵消信号与第二音乐音频信号并且予以叠加成合成音频信号。
[0010]在本发明其中一个实施例中，主动噪音消除模块更包括功率放大器与一次性可程序化(OTP)存储器。功率放大器电性连接加法器以接收合成音频信号以根据功率增益值放大其功率并且将已放大的合成音频信号传送至扬声器。一次性可程序化存储器电性连接第二增益放大器、第三增益放大器与功率放大器，该一次性可程序化存储器用以储存第二增益值、第三增益值与功率增益值。
[0011]本发明实施例提供一种具有主动噪音消除功能的耳机的自动校正方法，用于耳机。耳机包括第一增益放大器、主动噪音消除模块、扬声器、测量电路、校正控制电路与通用序列总线驱动电路，其中第一增益放大器接收第一噪音音频信号并且根据第一增益值来对第一噪音音频信号的振幅进行放大为一第二噪音音频信号，该主动噪音消除模块电性连接第一增益放大器，主动噪音消除模块接收第二噪音音频信号与接收且放大第一音乐音频信号为第二音乐音频信号，并且根据第二噪音音频信号输出噪音抵消信号，以将噪音抵消信号与第二音乐音频信号叠加且放大其功率，进而输出已放大的合成音频信号，扬声器电性连接主动噪音消除模块以将已放大的合成音频信号予以播放，其中已放大的合成音频信号与外部噪音音频信号重叠成为已降噪的音乐音频信号，校正控制电路电性连接测量电路，通用序列总线驱动电路电性连接校正控制电路且透过通用输入/输出接口将增益校正值传送至第一增益放大器，自动校正方法包括以下步骤:设定预定降噪门槛值；判断是否进入一校正模式；如果进入校正模式，透过测量电路来测量已降噪的音乐音频信号的降噪数值；透过校正控制电路来根据降噪数值与预定降噪门槛值的比较结果来输出增益校正值；于校正模式中渐进地调整第一增益值，进而使得降噪数值大于预定降噪门槛值。
[0012]综上该，本发明实施例所提出的具有主动噪音消除功能的耳机及其自动校正方法，透过测量电路与校正控制电路的测量与计算以获得一增益校正值，并且利用通用序列总线驱动电路透过通用输入/输出接口将增益校正值传送至第一增益放大器以渐进地调整第一增益放大器的第一增益值，进而使得降噪数值大于该预定降噪门槛值。据此，具有主动噪音消除功能的耳机能够不需要以人工调整的方式来达到自动校正，进而提高使用者的两耳配戴耳机来收音的匹配度。
[0013]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
【附图说明】
[0014]图1为根据本发明例示性实施例所绘示的具有主动噪音消除功能的耳机的电路模块图。
[0015]图2为根据本发明例示性另一实施例所绘示的具有主动噪音消除功能的耳机的电路模块图。
[0016]图3为根据本发明例示性实施例所绘示的耳机的自动校正方法的流程图。
[0017]附图标记
[0018]100、2OO:耳机
[0019]110:主动噪音消除模块
[0020]112:主动噪音消除控制电路
[0021]114:加法器
[0022]116: 一次性可程序化存储器
[0023]120:扬声器
[0024]130:测量电路
[0025]140:校正控制电路
[0026]150:通用序列总线驱动电路
[0027]160:通用输入/输出接口
[0028]170:麦克风
[0029]AMS:第一音乐音频信号
[0030]AMS’:第二音乐音频信号
[0031]AFNS:噪音抵消信号
[0032]CG:增益校正值
[0033]EAMS:已降噪的音乐音频信号
[0034]Gl:第一增益放大器
[0035]G2:第二增益放大器
[0036]G3:第三增益放大器
[0037]NSl:第一噪音音频信号
[0038]NS2:第二噪音音频信号
[0039]NS3:第三噪音音频信号
[0040]PG:功率放大器
[0041]RV:降噪数值