[发明专利]包括有源噪声降低的耳内装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括有源噪声降低的耳内装置（in-ear device）。这样的装置包括但不限于耳机、“耳内监视器”，助听器和类似的助听装置。而且，词语“耳内（in-ear）”包括可以被部分地定位在人的听管中的装置。

背景技术

关于本发明的有源噪声降低功能是使用“反馈”或混合（反馈和前向馈送（feed-forward）的组合）控制架构实现的，其中，包括但不限于麦克风的多个传感器位于装置的“接收器”（小型扬声器或驱动器）内部（即靠近穿戴者的耳朵）。麦克风的输出用来提供耳朵内压力的反馈（或等同物）控制所需的观测资料。本领域技术人员会理解使用单纯的“前向馈送”控制器的系统不需要有这种内置麦克风。

耳内装置通常具有外壳，驱动器和麦克风位于外壳中，并且外壳提供从驱动器到耳内装置的出口的声学通道。出口在使用中位于耳道中，使得来自出口的声学信号可以被传送到鼓膜（也称为耳膜）。

驱动器内部的传感麦克风的定位要求麦克风位于在驱动器和出口之间的声学通道中。因此，由驱动器产生的声音需要在行进到耳膜时通过由麦克风（其壳体声学上是不透明的）构成的部分障碍周围。在现有的构造中，在麦克风周围留有足够的空间，使得没有大的声学阻抗。

目前使用反馈控制来设计具有有源噪声降低的耳内装置的考虑因素与使用头戴受话器或前向馈送架构的现有考虑因素是非常不同的。特别是，由于装置的负载条件可能大大地影响开环传递函数（OLTF），所以稳定性是个问题。这种动态特性是设计装置的有源噪声降低功能性能中的主要约束。实际上，OLTF的动态特性越大，闭环系统的稳定性边际也必须越大，以便确保有源噪声降低功能的鲁棒性。

进一步微型化只是加剧了这些问题。例如，通常使用的电动驱动器的电源阻抗（source impedance）与隔膜面积的平方成反比例增加。因此必须采取另外的措施确保系统的稳定性和性能，原因是他们变得对负载更加敏感。此外，移动外壳内部建立反馈控制器或其一部分所需的电子器件要求声学系统有相当的微型化，以获得装置的总体尺寸的降低，因此要求仔细调谐OLTF来降低必要的控制器复杂度，以便设计高性能的噪声消除系统。如本发明的实施例中描述的声学阻抗的使用为微型化耳内装置提供了调谐OLTF的解决方案，所述的微型化耳内装置包括通过反馈或混合控制架构的有源噪声降低。

发明内容

本发明的目的是提供耳内装置的提高的有源噪声消除性能，或者至少给公众提供对现有装置的有益替代。

通过下面只通过示例方式给出的描述，本发明的其它目的将变得显然。

在一个方面，本发明提供一种耳内装置，包括：

外壳，所述外壳适于定位在听管中或听管附近，所述外壳具有用于定位在所述听管中的声学出口；

驱动器，所述驱动器设置于所述外壳中；

声学通道，所述声学通道在所述外壳内，从所述驱动器延伸到所述出口；

麦克风，所述麦克风设置于在所述驱动器和所述出口之间的所述声学通道中，以及

高声学阻抗，所述高声学阻抗设置于所述声学通道中。

在一个实施例中，所述高声学阻抗为这样的，使得在选择的音频范围上所述装置从所述驱动器输入到所述麦克风输出的阻抗比在所述选择的音频范围上所述驱动器的阻抗大。

在一个实施例中，所述频率范围包括中间范围的音频。

在一个实施例中，所述频率范围为1kHz到2kHz。

在一个实施例中，所述频率范围为200Hz到2kHz。

在一个实施例中，所述频率范围为1kHz到2.5kHz。

在一个实施例中，所述声学阻抗是由所述声学通道中的收缩提供的。

在一个实施例中，所述声学阻抗是在所述麦克风的周界提供的。

优选地，所述阻抗提供于所述麦克风的周界和所述装置的壁之间。

在另一个实施例中，所述声学阻抗提供于所述麦克风和所述出口之间。

在一个实施例中，所述阻抗包括声学电阻。

在一个实施例中，所述阻抗被选择为提高所述装置用于有源噪声消除反馈或混合控制架构时的稳定性。

在一个实施例中，所述阻抗选择为衰减来自所述装置外部的源的噪声，这也称作被动衰减。

在一个实施例中，所述阻抗包括设置在所述麦克风的周界周围的多个通路。

优选地，所述通路与所述麦克风的对称轴平行。

优选地，所述多个通路设置成围绕所述麦克风的圆周的规则分布。

在另一方面，本发明提供一种耳内装置，包括：