[发明专利]入耳式有源降噪耳机

说明书

一种有源降噪(ANR)耳机系统包括：反馈麦克风，用于检测噪声；反馈电路，用于响应于反馈麦克风而将数字滤波器K_fb应用于反馈麦克风的输出，以产生抗噪声信号；电声驱动器，用于将抗噪声信号转换成声能；壳体，在到耳道的入口附近支撑反馈麦克风和驱动器；以及耳塞，用于将壳体耦合到用户的第一耳朵的外部解剖结构并且定位壳体，以提供反馈麦克风和驱动器到第一耳朵的耳道的一致的声学耦合。声学耦合包括由壳体和耳塞的组合限定的空气管，空气管具有长度L和有效横截面积A，使得比率L/A小于0.6m^‑1。

技术领域

本公开涉及一种入耳式有源降噪耳机。

背景技术

通过引用并入本文的美国专利8,682,001描述了入耳式有源降噪耳机的声学和人体工程学结构。该专利中描述的位于耳朵中的耳机的横截面视图在图1中示出。耳机10包括安装在壳体14中的电声换能器或驱动器12，壳体14具有前壳16和后壳18。耳塞20将壳体耦合到耳朵。在该申请中描述的一个特征是喷嘴22，该喷嘴22从由驱动器12的前侧上的前壳16限定的腔24伸入到用户的耳道中。当在具有不同耳朵解剖结构的不同用户之间进行比较时，这种喷嘴的声学质量充当声阻抗，该声阻抗从ANR的角度减小了这种耳机的总响应的变化。实现通过声学测量的响应的一致性是以性能为代价的，也就是说，可以提供的声音消除量受到损害，以便对不同的用户提供类似的响应。

要被插入一只耳朵中或位于一只耳朵上的元件被称为“耳机”。包括供一个人使用的两个耳机的系统被称为“一组耳机”或“头戴式耳机(headphone)”。“一组耳机还可以包括耳机之间的接线、通过有线或无线连接耦合到耳机的电子元件、诸如开关和显示器的用户接口元件、以及用于与诸如电话、对讲机和音乐播放器的信号源进行有线或无线连接的连接器或无线电。

发明内容

通过添加可以基于每个用户来改变ANR系统的滤波器参数的复杂信号处理，可以修改声学设计以提供更大的噪声消除，尽管这样的设计引起人与人之间的性能变化的增加。

通常，在一个方面，一种有源降噪(ANR)耳机系统包括：反馈麦克风，用于检测噪声；反馈电路，用于响应于反馈麦克风而将数字滤波器K_fb应用于反馈麦克风的输出，以产生抗噪声信号；电声驱动器，用于将抗噪声信号转换成声能；壳体，在到耳道的入口附近支撑反馈麦克风和驱动器；以及耳塞，用于将壳体耦合到用户的第一耳朵的外部解剖结构并且定位壳体以提供反馈麦克风和驱动器到第一耳朵的耳道的一致的声学耦合。声学耦合包括由壳体和耳塞的组合限定的空气管，空气管具有长度L和有效横截面积A，使得比率L/A小于0.6mm^-1。

实现可以以任何组合包括以下中的一个或多个。壳体可以至少部分地限定前室，该前室包含反馈麦克风并且在一侧由驱动器的、声学地耦合到空气管的辐射表面来界定。耳塞可以从由壳体限定的前室的部分平滑地过渡到耳道中。壳体可以包括刚性喷嘴部分，耳塞可以包括终止于到耳道中的出口中的柔性喷嘴部分，壳体的刚性喷嘴部分和耳塞的柔性喷嘴部分构成空气管，以及空气管在反馈麦克风与出口之间的声阻抗由刚性喷嘴部分和柔性喷嘴部分的尺寸控制。麦克风可以位于壳体的刚性喷嘴部分内。驱动器可以位于壳体中的孔中，使得驱动器的辐射表面将声能直接提供到由耳塞限定的空气管中。麦克风可以位于空气管内。麦克风可以位于空气管的第一端处，第一端与空气管的第二端相对，驱动器在空气管的第二端处提供声能。