本發(fā)明涉及降噪耳機(jī)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種設(shè)置有信號限幅單元的降噪耳機(jī)。

背景技術(shù)：

正常使用場景下的降噪耳機(jī)是對某一信號幅度或者頻率范圍內(nèi)的噪聲信號通過反相放大，實(shí)現(xiàn)噪聲抑制，圖1為現(xiàn)有常用噪聲信號反相放大方法。圖1中降噪電路的增益由R2與R1的比例決定,在實(shí)際使用場景中，對于噪音突變很大，或者密閉空間使用時，噪聲會超過正常的噪音信號幅度，會導(dǎo)致運(yùn)放因?yàn)檩斎胄盘栠^大，使運(yùn)放飽和，造成運(yùn)放過流保護(hù)斷電，同時因?yàn)榇嗽胍敉蛔儗κ褂谜咴斐陕牳猩蠘O為不舒適的爆破音。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種避免后級運(yùn)放飽和導(dǎo)致掉電產(chǎn)生的不適聽感的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種降噪耳機(jī)，包括信號限幅單元、放大單元和降噪麥克風(fēng)，所述降噪麥克風(fēng)被設(shè)置為采集噪聲信號，并將所述噪聲信號傳輸至用于向所述放大單元提供輸入信號的嵌位端；所述放大單元被設(shè)置為對接收到的輸入信號進(jìn)行放大處理得到放大噪聲信號；所述信號限幅單元連接在所述嵌位端和接地端之間，所述信號限幅單元被設(shè)置為將所述輸入信號的電壓固定在設(shè)定范圍內(nèi)。

可選的是，所述信號限幅單元為嵌位電路。

可選的是，所述信號限幅單元為二極管。

可選的是，所述降噪耳機(jī)還包括反相單元，所述反相單元被設(shè)置為反相所述放大噪聲信號后傳送至所述降噪耳機(jī)的聽筒，或者反相所述輸入信號后傳送至所述放大單元。

可選的是，所述放大單元和所述反相單元均由一反相放大器提供。

可選的是，所述降噪耳機(jī)還包括用于采集講話者聲音信號的通話麥克風(fēng)。

可選的是，所述降噪耳機(jī)還包括高通濾波單元，所述高通濾波單元被設(shè)置為濾除所述噪聲信號中的高頻信號后傳送至所述嵌位端。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在噪音突變對使用者造成聽感上極為不舒適的爆破音的問題。而在本發(fā)明中，通過在降噪麥克風(fēng)和放大單元的輸入端之間增加信號限幅單元，使放大單元的輸入信號的電壓固定在設(shè)定范圍內(nèi)，進(jìn)而使得輸出限定在設(shè)定范圍內(nèi)，不會使后級運(yùn)放飽和導(dǎo)致掉電產(chǎn)生的不適聽感，提升用戶體驗(yàn)。因此，本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒有預(yù)期到的，故本發(fā)明是一種新的技術(shù)方案。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是現(xiàn)有降噪耳機(jī)的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的電路原理圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明降噪耳機(jī)的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明降噪耳機(jī)的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的電路原理圖。

附圖標(biāo)記說明：

U1-信號限幅單元； U2-放大單元；

MIC1、MIC2-麥克風(fēng)； P1-嵌位端；

接地端-GND； signal-放大噪聲信號；

U3-反相單元； R1、R2-電阻；

Vin-反相放大器的輸入信號； Vout-反相放大器的輸出信號。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的噪音突變對使用者造成聽感上極為不舒適的爆破音的問題，提供了一種降噪耳機(jī)，如圖2所示，本發(fā)明降噪耳機(jī)包括信號限幅單元U1、放大單元U2和降噪麥克風(fēng)MIC1，降噪麥克風(fēng)MIC1被設(shè)置為采集噪聲信號，并將該噪聲信號傳輸至用于向放大單元U2提供輸入信號的嵌位端P1，放大單元U2被設(shè)置為對接收到的輸入信號進(jìn)行放大處理得到放大噪聲信號signal；信號限幅單元U1連接在嵌位端P1和接地端GND之間，信號限幅單元U1被設(shè)置為將輸入信號的電壓固定在設(shè)定范圍內(nèi)。

如果噪音突變很大，或者密閉空間使用時，噪聲會超過正常的噪音信號幅度，會導(dǎo)致噪聲信號的電壓過大，通過在嵌位端P1和接地端GND之間連接信號限幅單元U1，使得放大單元U2的輸入信號的電壓固定在設(shè)定范圍內(nèi)，不會導(dǎo)致放大單元U2輸出的放大噪聲信號signal的電壓過大，因此，不會使得后級運(yùn)放飽和產(chǎn)生爆破音。

這樣，通過在放大單元U2的輸入端之前增加信號限幅單元U1，使得放大單元U2的輸入信號的電壓固定在設(shè)定范圍內(nèi)，進(jìn)而使得放大單元U2輸出的放大噪聲信號signal的電壓也固定在另一設(shè)定范圍內(nèi)，有效解決了降噪耳機(jī)在非正常的噪音環(huán)境下使用對用戶聽力造成的損傷及聽感不適，就不會使后級運(yùn)放飽和導(dǎo)致掉電產(chǎn)生的爆破音，提升用戶體驗(yàn)。

其中，嵌位端P1可以設(shè)置在降噪麥克風(fēng)MIC1傳輸麥克風(fēng)信號至放大單元U2的路徑上的任意位置，即信號限幅單元U1也可以連接在降噪麥克風(fēng)MIC1和放大單元U2之間的任意位置上。

在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中，信號限幅單元U1可以是嵌位電路，其中嵌位電路是將脈沖信號的某一部分固定在指定電壓值上，并保持原波形形狀不變的電路，鉗位電路的作用是將周期性變化的波形的頂部或底部保持在某一確定的直流電平上。這樣，就實(shí)現(xiàn)了將放大單元U2的輸入信號的電壓限定在固定值上，實(shí)現(xiàn)對輸入信號電壓的嵌位作用。

在本發(fā)明的另一個具體實(shí)施例中，信號限幅單元U1可以為二極管，其中，二極管的鉗位作用是指利用二極管正向?qū)▔航迪鄬Ψ€(wěn)定，且數(shù)值較小(有時可近似為零)的特點(diǎn)，來限制電路中某點(diǎn)的電位。信號限幅單元U1也可以使用TVS等其他電壓限幅電子元件。

進(jìn)一步地，由于降噪耳機(jī)的主動降噪主要原理是將降噪麥克風(fēng)采集到的麥克風(fēng)信號進(jìn)行反向、放大等處理后，通過耳機(jī)聽筒發(fā)射與噪聲相位相反、振幅相同的聲波來抵擋噪聲，使得噪聲消失，因此，本發(fā)明降噪耳機(jī)還包括反相單元U3，該反相單元U3被設(shè)置為反相放大噪聲信號signal后傳送至降噪耳機(jī)的聽筒，或者反相輸入信號后傳送至放大單元，具體的，反相可以是在放大處理之前，也可以是在放大處理之后。

在此基礎(chǔ)上，放大單元U2和反相單元U3可以均由一反相放大器提供，該反相放大器的電路結(jié)構(gòu)例如可以如圖3所示，降噪電路的增益由R2與R1的比例決定,

其中，Vout是反相放大器的輸出信號，Vin是反相放大器輸入信號，R2是電阻R2的阻值，R1是電阻R1的阻值。

這樣，就在實(shí)現(xiàn)反相和放大的基礎(chǔ)上，節(jié)省了本發(fā)明降噪耳機(jī)電路空間，使得本發(fā)明降噪耳機(jī)更加容易實(shí)現(xiàn)。

具體的，本發(fā)明降噪耳機(jī)還包括用于采集講話者聲音信號的通話麥克風(fēng)，這樣，本發(fā)明的降噪耳機(jī)就還能夠?qū)崿F(xiàn)通話降噪，具體的，通話降噪的主要原理是將降噪麥克風(fēng)采集到的麥克風(fēng)信號進(jìn)行反向、放大等處理后，將與噪聲相位相反、振幅相同的聲波發(fā)送至通話的另一端，使得通話過程中的噪聲消失。

如果本發(fā)明降噪耳機(jī)使用的麥克風(fēng)為駐極體電容麥克風(fēng)(本技術(shù)領(lǐng)域通常稱為ECM麥克風(fēng))，本發(fā)明降噪耳機(jī)在風(fēng)或強(qiáng)氣流存在的情況下使用該麥克風(fēng)時，或當(dāng)講話者的呼氣直接沖擊ECM麥克風(fēng)時，ECM麥克風(fēng)中由于風(fēng)壓的波動而產(chǎn)生一種明顯的低頻沖擊性的噗噗噴氣聲。這種噴氣聲可嚴(yán)重地降低聲音信號的質(zhì)量，這就是風(fēng)噪。風(fēng)噪的產(chǎn)生是由于風(fēng)吹到耳機(jī)結(jié)構(gòu)與耳機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生摩擦產(chǎn)生的湍流聲音，尤其是吹到耳機(jī)外殼的進(jìn)聲孔的風(fēng)噪，這樣的風(fēng)噪不但難以用上述的主動降噪功能消除，反而可能被抬升，影響降噪效果。

因此，在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中，本發(fā)明的降噪耳機(jī)還可以包括高通濾波單元，高通濾波單元被設(shè)置為濾除噪聲信號中的高頻信號后傳送至嵌位端，這樣可以濾掉噪聲信號中大部分的低頻風(fēng)噪，有效提升本發(fā)明降噪耳機(jī)的麥克風(fēng)防風(fēng)噪的效果。

上述各實(shí)施例主要重點(diǎn)描述與其他實(shí)施例的不同之處，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，上述各實(shí)施例可以根據(jù)需要單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用。以上所描述的實(shí)施例僅僅是示意性的，其中，上述各實(shí)施例中所述的任意單元或者電路可以是由一個或多個物理部件實(shí)現(xiàn)，也可以是一個物理部件實(shí)現(xiàn)多個單元或者電路。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實(shí)施。

雖然已經(jīng)通過例子對本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。