[发明专利]主动噪声消除耳机系统

说明书

本发明涉及一种耳机，更具体而言涉及一种用于噪声消除系统的耳机。

提供一种噪声消除系统，用于供放声（sound-reproducing）装置——诸如耳机——使用是已知的。放声装置包括扬声器，用于从便携式音乐播放器、电话手持机（handset）等接收表示所希望的声音——诸如音乐或语音——的电信号。噪声消除系统包括设置在放声装置上的传声器（microphone），以产生表示环境噪声（ambient noise）的电信号。该环境噪声信号随后被施加至信号处理电路以产生噪声消除信号，该噪声消除信号被施加至所述扬声器。

信号处理电路的目的在于产生一个噪声消除信号，当被施加至扬声器时，该噪声消除信号产生一个与到达使用者的耳朵的环境声音幅度相等但相位相反的声音。如果这可以实现，则相消干扰将具有减少能够被使用者听到的噪声的效果。

为了实现该目的，例如从GB-2445984A中已知，信号处理电路需要对环境噪声信号施加频率选择性滤波，该频率选择性滤波需要考虑如下因素：噪声传声器的响应的频率相关（frequency-dependent）的幅度和相位特性；信号处理电路中的任何电放大的频率相关的幅度和相位特性；以及扬声器的响应的频率相关的幅度和相位特性。这些特性对于任意给定的单独耳机装置通常都是相对稳定的，虽然存在制造容差，但对于任意式样的耳机都可以确定这些特性。

不过，额外地，频率选择性滤波需要考虑另外两个因素，即：从周围环境进入使用者的耳朵的声路径的频率相关的幅度和相位特性；以及，从扬声器到使用者的耳朵的声路径的相位和频率响应。这些取决于耳机的泄漏特性，即，耳机与佩戴者耳朵的接合处的泄漏。

已知泄漏路径的频率相关的特性可大幅变化，这取决于放声装置是如何与使用者的耳朵相互作用。更具体而言，一个重要因素是泄漏的区域，这影响了耳朵所感知的所有信号的幅度和相位。例如，在旨在佩戴于使用者的外耳内的耳机的情况中，频率相关的泄漏特性将取决于使用者的耳朵的确切形状、以及耳机被推入耳朵中有多紧。

这造成难以实施充分表示频率相关的幅度和相位泄漏特性的频率选择性滤波。

根据本发明的第一方面，提供了一种噪声消除耳机系统，包括：

一个耳机，具有一个用于检测环境噪声且生成一个环境噪声信号的传声器，以及一个扬声器，以及

信号处理电路，被连接至所述传声器和所述扬声器，其中所述信号处理电路被适配为接收来自所述传声器的环境噪声信号，且生成一个噪声消除信号以传输至所述扬声器，

其中，所述耳机包括：

一个壳体，容纳所述扬声器，其中所述壳体适于在使用者的耳道入口处放在所述使用者的外耳内，且其中所述壳体有一个前表面，来自所述扬声器的声音能穿过该表面；及

一个垫子，该垫子围绕所述壳体的前表面延伸，其中所述垫子围绕所述壳体的前表面的周界不连续地延伸。

根据本发明的第二方面，提供了一种耳机，包括：

一个壳体，该壳体容纳一个扬声器，

其中所述壳体适于在使用者的耳道入口处放在所述使用者的外耳内；

其中所述壳体有一个前表面，该前表面用于被定位为邻近于所述使用者的耳道入口；

其中所述壳体被适配以允许声音穿过所述前表面的一个声音可透过部分；及

其中所述壳体在其前表面上具有多个脊，所述多个脊限定至少一个声音通道，该声音通道在所述壳体的前表面上从所述声音可透过部分导引至所述壳体的第一表面的周界。

这具有的优点在于，泄漏通过所述耳机的环境噪声的量不可能小于一个确定的最小值，不管耳机被推入耳朵有多紧。因此，减小了泄漏通路的特性中可能的幅度的范围，意味着可实施更可能代表频率相关幅度和相位泄漏特性的频率选择性滤波。

为了更好地理解本发明，并且阐释如何实施本发明，现在将通过示例方式参照附图，在附图中：

图1示出了根据本发明的一个方面的耳机的使用；

图2示出了用于供本发明的耳机使用的第一噪声消除系统；

图3是一个立体图，示出了根据本发明的一个方面的耳机的形式；

图4是一个剖面图，示出了图3的耳机；

图5是图3的耳机的垫子的俯视图；

图6是图5的垫子的立体图；

图7是图5的垫子的侧视图；

图8是一个立体图，示出了根据本发明的一个方面的耳机的一种替代形式；

图9是图8的耳机的俯视图；

图10是图8的耳机的侧视图；

图11是图8的耳机的垫子的俯视图；