專利名稱：頭戴式消噪耳機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頭戴式消噪耳機(jī)，其通過反饋式誤差信號(hào)補(bǔ)償電路對(duì)現(xiàn)有的前饋式頭戴式消噪耳機(jī)不能完全消除的噪音進(jìn)行消除。
背景技術(shù)：
頭戴式消噪耳機(jī)構(gòu)成為對(duì)麥克風(fēng)所集音的噪音進(jìn)行分析，以與使用者通過頭戴式耳機(jī)能夠聽到的噪音相反的相位生成相同音量的消除音，通過用消除音消除噪音來降低噪音。作為與本發(fā)明的技術(shù)思想比較接近的頭戴式消噪耳機(jī)，例如在專利文獻(xiàn)1中所述的發(fā)明中，公開了一種頭戴式耳機(jī)，其具備由樂音信號(hào)驅(qū)動(dòng)的揚(yáng)聲器單元，通過基于麥克風(fēng)單元所檢測(cè)出的噪音信號(hào)而生成的噪音消除信號(hào)來驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器單元的框架?，F(xiàn)有的頭戴式消噪耳機(jī)中，作為噪音消除方式有反饋式、前饋式以及組合兩者的特征得到消音效果的混合型。反饋式的優(yōu)點(diǎn)在于，由于其是一種壓縮外來噪音的方法，所以能夠以較前饋式更寬的頻帶降低外來噪音。前饋式的優(yōu)點(diǎn)在于，若能將消除音的相位和電平與噪音的相位和電平完全保持一致的話，則在理論上可以徹底消除噪音。但是，前饋式有如下缺點(diǎn)若要在一定帶寬的頻帶上得到消音效果，則每個(gè)帶寬的消音效果會(huì)下降。而反饋式中，在高頻帶寬中，或者由于佩戴人的耳朵的形狀不同，可能產(chǎn)生嘯叫等不穩(wěn)定動(dòng)作。此外，使用反饋式頭戴式消噪耳機(jī)時(shí)，隨著播放的樂音的頻率發(fā)生變化，可能會(huì)導(dǎo)致播放音質(zhì)下降。為此，有必要事先以有源電路對(duì)音質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)償，或者改良頭戴式耳機(jī)的結(jié)構(gòu)將其音質(zhì)調(diào)整為可消除的音質(zhì)，使之符合噪音消除的特性，而在多數(shù)情況下，關(guān)閉消噪功能后，其無法作為頭戴式耳機(jī)使用。此外，在組合了前饋式與反饋式的混合型頭戴式消噪耳機(jī)中，雖然提高了噪音消除的效果，但是存在音質(zhì)惡化、引起嘯叫等問題。 亦即，尚未出現(xiàn)一種能夠發(fā)揮前饋式與反饋式兩者的優(yōu)點(diǎn)以提高消噪性能，并彌補(bǔ)兩者缺陷的頭戴式消噪耳機(jī)。另一方面，普通的頭戴式耳機(jī)出于保護(hù)使用者耳朵的目的，設(shè)計(jì)有抵靠于使用者的耳朵或側(cè)頭部的彈性耳墊。耳墊為環(huán)狀的形狀，設(shè)置于頭戴式耳機(jī)筐體的放音面一側(cè)。通過該結(jié)構(gòu)，頭戴式耳機(jī)在使用時(shí)，形成由耳墊的環(huán)狀圍成的空間、使用者的外耳道以及頭戴式耳機(jī)筐體所構(gòu)成的空間，即所謂的“前氣室”的空間。前饋式頭戴式消噪耳機(jī)中，即使想通過朝向外部的麥克風(fēng)消除噪音，上述前氣室中也仍然殘留有噪音，不易被消除。專利文獻(xiàn)1日本專利特開公報(bào)第2008-99127號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種頭戴式消噪耳機(jī)，其為即使在關(guān)閉消噪的狀態(tài)下，也能夠發(fā)揮頭戴式耳機(jī)的作用，消除殘留于前氣室里的噪音。依據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機(jī)，具有筐體、設(shè)置于上述筐體的驅(qū)動(dòng)器單元、朝向外側(cè)安裝于上述筐體、對(duì)外部噪音進(jìn)行集音的麥克風(fēng)單元、及產(chǎn)生與經(jīng)由頭戴式耳機(jī)進(jìn)來的噪音的相位相反的消噪信號(hào)的消除信號(hào)生成裝置，其以前饋式消除上述噪音，其特征在于，包括用于檢測(cè)以上述前饋式未能完全消除的誤差噪音的誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元，和產(chǎn)生用于消除上述誤差噪音的誤差補(bǔ)償信號(hào)、并以反饋式進(jìn)行噪音消除的誤差噪音消除信號(hào)生成裝置。 根據(jù)本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)，對(duì)于以前饋式未能完全消除的噪音，能夠以反饋式進(jìn)行消除，可提高消音效果。同時(shí)，即便在關(guān)閉消噪功能的狀態(tài)下，也能發(fā)揮頭戴式耳機(jī)的作用。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的實(shí)施例的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的控制系統(tǒng)的一例的方框圖。
圖3是表示本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的控制系統(tǒng)的另外一例的方框圖
圖4是表示本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的控制系統(tǒng)的其他例的方框圖。
圖5是表示本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的消音性能測(cè)試結(jié)果的圖。
附圖標(biāo)記說明
1麥克風(fēng)單元
2麥克風(fēng)放大器
3FFNC信號(hào)發(fā)生電路
4頭戴式耳機(jī)單元
5頭戴式耳機(jī)放大器
6誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元
7誤差補(bǔ)償電路
8加法器
9樂音輸入端子
10樂音用頭戴式耳機(jī)放大器
12前氣室
14帶寬限制濾波器電路
15比較器
16標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路
17積分器
18自動(dòng)增益控制放大器
19開關(guān)
20第二加法器
101頭戴式消噪耳機(jī)
102誤差噪音消除信號(hào)生成裝置
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1中，頭戴式消噪耳機(jī)101具有筐體22、設(shè)置于筐體22的驅(qū)動(dòng)器單元4以及朝向外側(cè)安裝在筐體22的麥克風(fēng)單元1。頭戴式消噪耳機(jī)101與普通的頭戴式耳機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，具備作為整體的支持基板的隔音板25，在其一側(cè)面的周邊安裝有覆蓋使用者的耳朵M 的耳墊23。而且，筐體22內(nèi)部(后述的后氣室)的其他結(jié)構(gòu)，除了上述的結(jié)構(gòu)和利用圖2至圖 4后述的結(jié)構(gòu)以外，還可以基于適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)思想附加以下的結(jié)構(gòu)。例如，為將其設(shè)計(jì)成為可通過與外部的通信實(shí)現(xiàn)聽辯音的無線式耳機(jī)，也可具備用于通信的電子部件和電路，還可在內(nèi)部設(shè)置電源。另外，雖未圖示，頭戴式消噪耳機(jī)101的構(gòu)成與普通的頭戴式耳機(jī)相同， 亦通過耳機(jī)帶以左右一對(duì)的方式構(gòu)成并覆蓋使用者的兩耳或者戴在兩耳的上方。上述驅(qū)動(dòng)器單元4也被稱作頭戴式耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器，例如，其與電動(dòng)式揚(yáng)聲器相同，具有振動(dòng)膜、固定安裝于該振動(dòng)膜的音圈、基于輸入到該音圈的聲音信號(hào)驅(qū)動(dòng)音圈的磁性電路以及支持該磁性電路和上述振動(dòng)膜外周的框架。驅(qū)動(dòng)器單元4安裝于隔音板25的背面(圖1中的左側(cè)面)的中央部，通過受聲音信號(hào)驅(qū)動(dòng)，從設(shè)置于隔音板25的中央部的放音孔朝向隔音板25的表面?zhèn)确乓?。?qū)動(dòng)器單元4的放音面朝向使用者的外耳道21的方向。在隔音板25的背面?zhèn)裙潭ㄓ心就霠畹目痼w 22，其覆蓋著該驅(qū)動(dòng)器單元4。如圖1所示，頭戴式消噪耳機(jī)101出于保護(hù)使用者的耳朵對(duì)的目的，在隔音板25的表面?zhèn)裙潭ò惭b有環(huán)狀彈性耳墊23。通過該結(jié)構(gòu)，頭戴式消噪耳機(jī) 101在使用時(shí)形成由被環(huán)狀耳墊23圍成的空間、使用者的耳朵M以及隔音板25所構(gòu)成的空間。將此空間稱為“前氣室12”。此外，將由隔音板25、筐體22以及間隔部件27所形成的空間稱為“后氣室”。如圖所示，麥克風(fēng)單元1設(shè)置為由固定安裝于筐體22內(nèi)部、剖面為L(zhǎng)字型且沿筐體22的內(nèi)周面呈環(huán)狀的間隔部件27、與筐體22的內(nèi)側(cè)面形成空間28，從設(shè)置于筐體22的孔將外部噪音集音至該空間觀。麥克風(fēng)單元1將外部噪音集音后轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)?；谠撀曇粜盘?hào)生成相位相反的消噪信號(hào)，由消噪信號(hào)和樂音信號(hào)的合成信號(hào)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器單元4。進(jìn)入前氣室12的噪音被消噪信號(hào)的播放音消除，使用者可只聽到樂音信號(hào)的播放音。該消噪方式稱為前饋式。在隔音板25上配置有將集音部朝向前氣室12的誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6，用于檢測(cè)以前饋式無法完全消除的前氣室12內(nèi)的誤差噪音。圖1中，誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6，配置在偏離驅(qū)動(dòng)器單元4的中心軸A且靠近耳墊23的位置。誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6可不直接受驅(qū)動(dòng)器單元4播放的樂音的影響，對(duì)通過上述麥克風(fēng)單元6以前饋式消噪方式?jīng)]能完全消音的噪音進(jìn)行檢測(cè)，并可基于該檢測(cè)信號(hào)，通過進(jìn)行反饋式消噪，進(jìn)行更高精度的消噪。此外，頭戴式消噪耳機(jī)101的尺寸可根據(jù)適宜的設(shè)計(jì)思想而變化，但是如圖所示，以耳墊23的尺寸恰好可以覆蓋使用者的耳朵M為宜，可以減少漏音。當(dāng)然，亦可使用所謂耳掛型頭戴式耳機(jī)。下面，使用方框圖對(duì)適用于本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的控制系統(tǒng)的各種示例進(jìn)行說明。圖2中，頭戴式消噪耳機(jī)具有用于檢測(cè)外部噪音13的麥克風(fēng)單元1、用于放大其信號(hào)的麥克風(fēng)放大器2、作為生成與使用者通過頭戴式耳機(jī)聽到的噪音的相位相反的消噪信號(hào)的消除信號(hào)生成裝置的前饋式噪音消除(以下，簡(jiǎn)稱為FFNC)信號(hào)發(fā)生電路3、驅(qū)動(dòng)器單元4、用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器單元4的頭戴式耳機(jī)放大器5、誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6、依據(jù)由誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6所集音的誤差噪音生成誤差補(bǔ)償信號(hào)的誤差補(bǔ)償電路7、以及用于將FFNC信號(hào)累加至上述誤差補(bǔ)償信號(hào)的加法器8。此外，還具備用于將播放樂音11等的電信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)器單元4的樂音輸入端子9以及樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10。頭戴式耳機(jī)放大器5的輸出端子連接于驅(qū)動(dòng)器單元4的一側(cè)的端子，樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10的輸出端子連接于驅(qū)動(dòng)器單元4的另一側(cè)的端子。外部噪音13被麥克風(fēng)單元1集音并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。該電信號(hào)在麥克風(fēng)放大器2 被放大。該放大的電信號(hào)在FFNC信號(hào)發(fā)生電路3轉(zhuǎn)換為FFNC信號(hào)并輸入到加法器8。由加法器8輸入到頭戴式耳機(jī)放大器5的信號(hào)在頭戴式耳機(jī)放大器5被放大，頭戴式耳機(jī)放大器5驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器單元4，將聲音放音至前氣室12。該被播放的FFNC信號(hào)實(shí)時(shí)抵消進(jìn)入到前氣室12內(nèi)的噪音使其衰減。進(jìn)入前氣室12內(nèi)的噪音難以完全抵消，會(huì)有噪音殘留于前氣室12。殘留于前氣室 12內(nèi)的噪音被誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6作為誤差信號(hào)所集音，其在誤差補(bǔ)償電路7生成誤差補(bǔ)償信號(hào)，誤差補(bǔ)償信號(hào)與上述FFNC信號(hào)在加法器8中被累加，并被輸入到頭戴式耳機(jī)放大器5。進(jìn)而，由頭戴式耳機(jī)放大器5驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器單元4，由驅(qū)動(dòng)器單元4將基于誤差補(bǔ)償信號(hào)的消除音放音至前氣室12內(nèi)，以使殘留的噪音衰減。由此，誤差補(bǔ)償電路7發(fā)揮著誤差噪音消除信號(hào)生成裝置102的作用。誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6將已由誤差補(bǔ)償信號(hào)衰減的噪音同樣視為誤差信號(hào)繼續(xù)予以檢測(cè)，并以與前述相同的動(dòng)作使殘留于前氣室12內(nèi)的誤差信號(hào)衰減，由此，誤差補(bǔ)償電路7即作為反饋式誤差信號(hào)補(bǔ)償電路運(yùn)行。樂音11經(jīng)由樂音輸入端子9輸入，通過樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10被提供給驅(qū)動(dòng)器單元4。另外，由驅(qū)動(dòng)器單元4放音的樂音11被誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6所集音后，會(huì)經(jīng)過誤差補(bǔ)償電路7被重新從驅(qū)動(dòng)器單元4放音到前氣室12內(nèi)。但因該放音的量畢竟不多，上述反饋式消噪功能對(duì)于樂音11施加的影響有限。這樣，若能在設(shè)計(jì)為使誤差補(bǔ)償信號(hào)變得足夠小的話，則無需進(jìn)行音量調(diào)節(jié)以應(yīng)對(duì)樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10所引起的外部噪音13。而且，該音量調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)量少量即可，并且僅需非常簡(jiǎn)單的電路即可進(jìn)行該調(diào)節(jié)。因此，其對(duì)樂音11本來的音質(zhì)造成的影響較小，能夠以較低成本制得高音質(zhì)的頭戴式消噪耳機(jī)。另外，設(shè)計(jì)時(shí)不必拘泥于上述結(jié)構(gòu)的限制，例如，還可采用將相位反轉(zhuǎn)的誤差信號(hào)輸入到樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10的方案。以上說明的頭戴式消噪耳機(jī)的實(shí)施例中，在前氣室12內(nèi)配置有用于檢測(cè)以前饋式未能完全消除的誤差噪音的誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6，且具有產(chǎn)生用于消除誤差噪音的誤差補(bǔ)償信號(hào)并以反饋式進(jìn)行噪音消除的誤差噪音消除信號(hào)生成裝置102。因此，能夠減少反饋的音量，不易造成嘯叫等，能夠避免音質(zhì)的變化或惡化。而且，即使在消噪功能處于關(guān)閉狀態(tài)、即關(guān)閉圖1中的麥克風(fēng)單元1和誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的狀態(tài)下，仍能發(fā)揮頭戴式耳機(jī)的作用。假如通過前饋式消噪功能使噪音衰減20dB，進(jìn)而通過上述反饋式消噪功能使誤差噪音衰減6dB，則總消音量達(dá)到46dB，即便較大的外部噪音也能夠被充分消除。播放音樂信號(hào)時(shí)，音樂信號(hào)也有6dB的衰減，但其對(duì)樂音11的影響非常小。如果需僅靠反饋式實(shí)現(xiàn)該消音特性，由于樂音11衰減至二十分之一，因而需要強(qiáng)大的樂音用音質(zhì)補(bǔ)償電路。與之相比，根據(jù)上述實(shí)施例所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)101，可將樂音11的衰減控制到二分之一。 為了對(duì)樂音11的衰減進(jìn)行補(bǔ)償，可事先提高放大器10的放大幅度，以使音樂播放器的輸出電平升高比如上述的6d左右。此外，若事先將樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10的放大幅度提高衰減了的頻帶帶寬的量，也能將樂音11與外部噪音的SN比改善6dB左右。另外，誤差噪音的衰減量大致以6dB至IOdB左右為宜。接下來，結(jié)合圖3對(duì)可適用于本發(fā)明的控制系統(tǒng)的變形例進(jìn)行說明。圖3所示的頭戴式消噪耳機(jī)的控制系統(tǒng)，是在圖2的頭戴式消噪耳機(jī)的控制系統(tǒng)中的誤差噪音消除信號(hào)生成裝置102的結(jié)構(gòu)中，增加了作為數(shù)字濾波器的帶寬限制濾波器電路14。即，其基本結(jié)構(gòu)與圖2相同，但在連接加法器8與誤差補(bǔ)償電路7的信號(hào)通路上設(shè)置有僅允許規(guī)定的頻率通過的帶寬限制濾波器電路14。而且，帶寬限制濾波器電路14也可設(shè)置在誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6與誤差補(bǔ)償信號(hào)發(fā)生電路7的信號(hào)傳送電路上，還可設(shè)置在作為消除信號(hào)生成裝置的FFNC信號(hào)發(fā)生電路3與加法器8之間，或者麥克風(fēng)放大器2與 FFNC信號(hào)發(fā)生電路3之間?？梢酝ㄟ^組合低通濾波器與高通濾波器，得到帶寬限制濾波器電路14。通過這些措施，帶寬限制濾波器電路14對(duì)進(jìn)行反饋式誤差補(bǔ)償?shù)念l帶加以限制， 故在上述效果以外，因其僅在必要頻帶提高消音效果，可以彌補(bǔ)前饋式誤差補(bǔ)償中“隨著帶寬的增加消噪功能下降”的缺點(diǎn)。而且，由于應(yīng)用了上述反饋式消噪功能的誤差補(bǔ)償頻帶受到限制，其對(duì)樂音11產(chǎn)生的影響愈加受到限制。也就是說，能夠同時(shí)發(fā)揮前饋式與反饋式兩者的特長(zhǎng)，克服兩者的缺點(diǎn)，提高消噪功能。圖4表示可適用于本發(fā)明的控制系統(tǒng)的其他的變形例。圖4中，頭戴式消噪耳機(jī)的結(jié)構(gòu)，在圖2的頭戴式消噪耳機(jī)的誤差噪音消除信號(hào)生成裝置102的結(jié)構(gòu)上增加了自動(dòng)增益控制放大器18、標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路16、用于接通/斷開誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出信號(hào)輸入至自動(dòng)增益控制放大器18的開關(guān)19、用于對(duì)誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出信號(hào)進(jìn)行積分的積分器17、以及對(duì)該積分器17的輸出信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路16的輸出信號(hào)進(jìn)行比較并對(duì)開關(guān)19實(shí)施切換的比較器15。并且，添加有第二加法器20，用于將自動(dòng)增益控制放大器18的輸出信號(hào)疊加至樂音信號(hào)。圖4中所示控制系統(tǒng)的誤差噪音消除信號(hào)生成裝置102的動(dòng)作如下。首先，將規(guī)定的聲壓電平的外部噪音13設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)聲壓電平，使標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路16生成對(duì)應(yīng)于該標(biāo)準(zhǔn)聲壓電平的電壓作為標(biāo)準(zhǔn)電壓。積分器17將誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出進(jìn)行積分并生成對(duì)應(yīng)于積分值的電壓。其構(gòu)成為當(dāng)積分器17的積分值、即作為上述誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出電平的誤差噪音的電平高于上述標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，開關(guān)19關(guān)閉；并且，其電路構(gòu)成為開關(guān)19接通時(shí)， 誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出被輸入到自動(dòng)增益控制放大器18。比較器15對(duì)積分器17 的輸出電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路16的輸出電壓進(jìn)行比較，若積分器17的輸出電壓高于標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路16的輸出電壓，開關(guān)19關(guān)閉。并且，一旦開關(guān)9關(guān)閉，誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6向自動(dòng)增益控制放大器18的輸出即被切斷。另一方面，誤差補(bǔ)償電路7發(fā)揮作用， 誤差補(bǔ)償電路7基于誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出以反饋式實(shí)施消噪，前饋式造成的消除誤差得到補(bǔ)償。若積分器17中誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出電壓的積分值低于標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路16中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，開關(guān)19接通，誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出由自動(dòng)增益控制放大器18保持在一定的輸出電平上。該一定的電平信號(hào)在第二加法器20中被疊加到從樂音輸入端子9輸入的樂音11的信號(hào)上，該疊加信號(hào)被輸入至樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10。樂音用頭戴式耳機(jī)放大器10基于上述疊加信號(hào)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器單元4，樂音被從驅(qū)動(dòng)器單元4放音至前氣室12。亦可在圖4所示的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中設(shè)置圖3所示實(shí)施例中用到的帶寬限制濾波器14。根據(jù)圖4所示實(shí)施例，以反饋式對(duì)前饋式導(dǎo)致的噪音的消除誤差進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，若前氣室12內(nèi)的誤差噪音的聲壓低于標(biāo)準(zhǔn)聲壓電平，可將反饋式消除誤差補(bǔ)償?shù)碾娖奖３趾愣?。另外，若前氣?2內(nèi)的誤差噪音的聲壓高于標(biāo)準(zhǔn)聲壓電平時(shí)，反饋式消除誤差補(bǔ)償?shù)碾娖奖豢刂茷橄鄳?yīng)于誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元6的輸出電平的電平，可得到顯著的消音效果。外部噪音13較小、前氣室12內(nèi)的誤差噪音的聲壓低于標(biāo)準(zhǔn)聲壓電平時(shí)，為聽到外部的聲音，將其設(shè)計(jì)為可將反饋式消除誤差補(bǔ)償?shù)碾娖秸{(diào)整為使用者所期望的電平即可。 如此一來，想聽到外面的聲音時(shí)，不必進(jìn)行摘下頭戴式消噪耳機(jī)或關(guān)閉消噪功能等繁瑣的操作，即能聽到外部的聲音。進(jìn)一步，還可配置音量可調(diào)阻尼器或切換開關(guān)等適當(dāng)?shù)牟僮餮b置，以便對(duì)外部噪音電平或樂音的聲壓電平進(jìn)行任意調(diào)整。再者，還可將標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路16中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓設(shè)計(jì)成可通過比如手動(dòng)操作的調(diào)節(jié)措施進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖5示出了本發(fā)明所涉及的頭戴式消噪耳機(jī)的消音特性。圖5是表示具有圖2所示結(jié)構(gòu)的頭戴式消噪耳機(jī)101的消音特性測(cè)試結(jié)果的圖。 在該圖中，橫軸表示頻率Hz，縱軸表示聲壓dB。粗線表示頭戴式消噪耳機(jī)的消噪功能被關(guān)閉時(shí)的隔音特性，細(xì)線表示上述消除信號(hào)生成裝置為有效時(shí)的隔音特性，虛線表示消除信號(hào)生成裝置與誤差噪音消除信號(hào)生成裝置為有效時(shí)的頭戴式消噪耳機(jī)的隔音特性。通過參照?qǐng)D5可知，本發(fā)明的頭戴式消噪耳機(jī)尤其在低音域中可獲得有效的消音特性。如本發(fā)明的頭戴式消噪耳機(jī)那樣，若將消除信號(hào)生成裝置與誤差噪音消除信號(hào)生成裝置102設(shè)定為有效，則能夠獲得比現(xiàn)有的僅通過消除信號(hào)生成裝置進(jìn)行噪音消除的頭戴式耳機(jī)更高的消音特性。本發(fā)明并不局限于以上說明過的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可在不脫離專利請(qǐng)求范圍所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。例如，也可以提高本發(fā)明的頭戴式消噪耳機(jī)的防音功能作為耳罩使用，還可以作為具備用于使用者通話的麥克風(fēng)的耳麥?zhǔn)褂谩?br> 權(quán)利要求
1.一種頭戴式消噪耳機(jī)， 具有筐體，設(shè)置于上述筐體的驅(qū)動(dòng)器單元，朝向外側(cè)安裝于上述筐體、對(duì)外部噪音進(jìn)行集音的麥克風(fēng)單元，及消除信號(hào)生成裝置， 其產(chǎn)生與經(jīng)由頭戴式耳機(jī)進(jìn)來的噪音的相位相反的消噪信號(hào)；其以前饋式消除上述噪音， 其特征在于包括用于檢測(cè)以上述前饋式未能完全消除的誤差噪音的誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元，和產(chǎn)生用于消除上述誤差噪音的誤差補(bǔ)償信號(hào)、并以反饋式進(jìn)行噪音消除的誤差噪音消除信號(hào)生成裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于上述前饋式所使用的上述消除信號(hào)生成裝置或者上述反饋式所使用的上述誤差噪音消除信號(hào)生成裝置的至少一者中，使用數(shù)字濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于 上述誤差噪音的特定頻帶被消除。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于 誤差噪音消除信號(hào)生成裝置包括誤差補(bǔ)償電路，其根據(jù)誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元集音的誤差噪音生成誤差補(bǔ)償信號(hào)，以及標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，其以規(guī)定的噪音電平作為標(biāo)準(zhǔn)聲壓電平，產(chǎn)生與該標(biāo)準(zhǔn)聲壓電平相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電壓；上述誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元的輸出電壓高于上述標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，上述誤差補(bǔ)償電路發(fā)生作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于誤差噪音消除信號(hào)生成裝置具有將噪音消除量保持在一定程度的自動(dòng)增益控制放大器，上述誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元的輸出電壓低于上述標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，上述自動(dòng)增益控制放大器發(fā)生作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于具有開關(guān)，其用于在上述誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元的輸出電壓高于上述標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，切斷自上述誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元傳送至上述自動(dòng)增益控制放大器的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于具備可以對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于上述誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元被設(shè)置為偏離驅(qū)動(dòng)器單元的中心軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機(jī)，其特征在于在頭戴式消噪耳機(jī)的使用狀態(tài)下，所述誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元被配置在形成于筐體與使用者的外耳道之間的前氣室內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用前饋式消噪的頭戴式消噪耳機(jī)，其具有安裝在筐體上的驅(qū)動(dòng)器單元，朝向外側(cè)安裝在筐體上、對(duì)外部噪音進(jìn)行集音的麥克風(fēng)單元，以及產(chǎn)生與經(jīng)由頭戴式耳機(jī)進(jìn)來的噪音的相位相反的消噪信號(hào)的消除信號(hào)生成裝置。本發(fā)明的頭戴式消噪耳機(jī)包括用于檢測(cè)以前饋式未能完全消除的誤差噪音的誤差檢測(cè)用麥克風(fēng)單元，和產(chǎn)生用于消除誤差噪音的誤差補(bǔ)償信號(hào)、并以反饋式進(jìn)行噪音消除的誤差噪音消除信號(hào)生成裝置。
文檔編號(hào)H04R1/10GK102340717SQ20111019934
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者木村富至 申請(qǐng)人:歐力天工股份有限公司