[发明专利]具有降噪装置的音频耳机

说明书

本发明涉及具有降噪装置的音频耳机。耳机(10)包括：‑换能器(16)；‑抗噪处理线路(30、40)，包括：‑麦克风(31、41)；‑抗噪处理滤波器(34、44)，其包括串联的：‑稳定滤波器(34A、44A)，其传递函数基本等于经处理的次级路径的传递函数的逆，以及‑噪声抵消滤波器(34B、44B)，其传递函数是噪声抵消传递函数。次级路径形成在换能器(16)与鼓膜之间，并且经处理的次级路径的传递函数是受到除了处理滤波器(34、44)之外的确保处理的部件的传递函数影响的次级路径的传递函数。

【技术领域】

本发明涉及降噪音频耳机(casque)，其类型为其包括：

-电声换能器，安置在声音再生腔体中；

-至少一个抗噪处理线路，包括：

-用于捕获周围环境声音的麦克风；

-抗噪处理滤波器，用于对来自麦克风的信号进行抗噪处理以产生抗噪信号；

-用于应用抗噪信号以激励电声换能器的装置。

【背景技术】

降噪音频耳机包括至少一个麦克风，其安置在电声换能器和耳道之间的腔体内部或安置在该腔体外部。理想情况下，这样的耳机包括安置在两个位置上的麦克风。

为确保产生由换能器再现的抗噪信号，来自两个麦克风的信号由数字滤波器进行处理，所述数字滤波器可以是一个或多个滤波器的组合。

内置麦克风的耳机一般在降噪水平方面表现出良好的性能，通常在20到30dB左右，但降噪是在有限的频率范围内，典型地在50到1000Hz，这是由于直接接收电声换能器发出的信号的内部麦克风及其滤波器形成的负反馈回路的不稳定性。这种不稳定性可能会导致颤噪，因此滤波器采取一系列推断出的动作来避免这种现象。

带有外部麦克风的耳机没有这种不稳定性方面的约束，因为外部麦克风只拾取来自电声换能器的约50dB的已经非常衰减过的信号，不会产生颤噪。带有外部麦克风的耳机一般提供最多仅10dB的衰减，因为该麦克风偏好于将外部噪声拾取到耳朵的一个拾取方向。

带有外部麦克风的抗噪耳机理论上可以衰减1kHz以上频率的噪声，但性能很大程度上取决于噪声源的方向，尤其是对于高频而言。

在外部或内部麦克风的输出端使用的滤波器被设计为寻求摆脱前面提到的问题，即内部麦克风的颤噪以及外部麦克风的情况下的由于强测量方向性而导致的性能降低。

这些滤波器通常凭借经验来定义，以根据频率来调制增益。

本发明的目的是提出解决方案，其针对内部麦克风颤噪这种问题，并且针对外部麦克风在虑及方向性的情况下构造性能较好的滤波器的困境，同时使得能够拓宽降噪装置的令人满意的频率范围。

【发明内容】

为此，本发明的主题是上述类型的降噪音频耳机，其特征在于，对于该或每个抗噪处理线路，处理滤波器包括串联的：

-稳定滤波器，其传递函数基本等于经处理的次级路径的传递函数的逆(inverse)，以及

-噪声抵消滤波器，其传递函数是噪声抵消传递函数，

次级路径形成在电声换能器与用户的鼓膜之间，并且

经处理的次级路径的传递函数是受到在抗噪处理线路中除了处理滤波器之外的用于确保到换能器为止的处理的各种部件的传递函数影响的次级路径的传递函数。

根据特定实施例，降噪音频耳机包括以下特征中的一项或多项：