專利名稱：頭戴式消噪耳機及消噪耳罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頭戴式消噪耳機和消噪耳罩，尤其涉及一種在消除外部噪音的同時，通過對因耳杯等的隔音特性發(fā)生衰減的外部聲音進行補償，使得使用者能夠清楚地聽到希望聽到的外部聲音的頭戴式消噪耳機和消噪耳罩。
背景技術(shù)：
已知有一種頭戴式消噪耳機，能夠使使用者在佩戴頭戴式耳機等的情況下，消除周圍聲音(以下稱為“外部聲音”)中不要的聲音(以下稱為“噪音”)，以達到安靜的狀態(tài)。 頭戴式消噪耳機通過頭戴式耳機具備的揚聲器單元，播放從外部輸入的樂音信號以及相位與噪音相反的消除信號。此外，將不具備頭戴式消噪耳機所具備的樂音信號輸入機構(gòu)而只能播放消除信號的裝置，稱為消噪耳罩。頭戴式消噪耳機與消噪耳罩在生成并輸出用于消除噪音的消除信號的構(gòu)成上相同。在本說明書中，除非特別注明，均以頭戴式消噪耳機對本發(fā)明進行說明。本發(fā)明的消噪耳罩同樣具備本發(fā)明的頭戴式消噪耳機所具備的特征。現(xiàn)有的頭戴式消噪耳機的構(gòu)成如下。接通電源時，生成消除信號的電路工作，設(shè)置于構(gòu)成頭戴式耳機筐體的耳杯等處的麥克風(fēng)對外部聲音進行集音。由該麥克風(fēng)所集音的外部聲音被轉(zhuǎn)換為電信號?；谠撾娦盘枺上盘柕碾娐飞上盘?。所生成的消除信號作為消除音經(jīng)由放大器從揚聲器單元輸出。該消除音可消除到達用戶耳朵的噪音。 由此，用戶通過頭戴式消噪耳機可獲得消噪后的安靜的狀態(tài)。如上所述，現(xiàn)有的頭戴式消噪耳機在電源接通時(工作時)，生成并輸出用于消除麥克風(fēng)所集音的外部聲音的消除信號，故無論外部聲音的種類如何，均會產(chǎn)生消除效果。由此，包含于外部聲音中希望被聽到的聲音(例如，人的說話聲)也會被消除。然而，作為使用者，有時希望聽到周圍的人的說話聲等聲音。例如，一邊使用頭戴式消噪耳機一邊搭乘飛機或乘坐電車時等。使用現(xiàn)有的頭戴式消噪耳機的過程中，若想聽到周圍人的語音時，需要使頭戴式消噪耳機停止工作或者將其取下。如此一來，給使用者帶來了不便。作為該課題的解決方案，已知有一種頭戴式消噪耳機，即使在使用頭戴式消噪耳機的過程中，也能從頭戴式耳機所具備的揚聲器單元聽到周圍人的語音等“希望聽到的聲音”(以下稱為“目的聲音”)，即具備所謂暢談(TalkThrough)功能(例如，參照專利文獻1)。
現(xiàn)有技術(shù)專利文獻專利文獻1日本專利特開第2006-014307號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題具備專利文獻1中所述的暢談功能的頭戴式消噪耳機，除了用于對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)外，還具有用于對目的聲音進行集音的暢談用第二麥克風(fēng)?？筛鶕?jù)需要(通過操作開關(guān))使該暢談用第二麥克風(fēng)進行工作。即，希望收聽周圍人的語音時，使第二麥克風(fēng)工作，其他情況下不使第二麥克風(fēng)工作。但是，由于第二麥克風(fēng)在工作過程中也對外部聲音進行集音，所以當(dāng)外部聲音大于人的語音時，該較大的外部聲音即可被第二麥克風(fēng)集音并自揚聲器單元輸出，從而可能對使用者的鼓膜造成損傷。此外，由于不會對被第二麥克風(fēng)集音的外部聲音產(chǎn)生消除信號，因此，特別是在第二麥克風(fēng)對低頻成分居多的恒定噪音進行集音時，該恒定噪音自揚聲器單元輸出，成為降低消噪效果的主要原因。如此可知，現(xiàn)在已知的頭戴式消噪耳機的暢談功能中，存在多個亟待解決的課題。本發(fā)明即為解決上述課題而進行。本發(fā)明的目的在于提供一種頭戴式消噪耳機及消噪耳罩，其可以對由設(shè)置于頭戴式耳機的麥克風(fēng)所收集的外部聲音中的噪音進行消除， 同時對于原本應(yīng)聽到的聲音(人的語音等)，則通過對因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減的衰減量進行補償，使得使用者可以清楚聽到所希望聽到的外部聲音。本發(fā)明涉及一種頭戴式消噪耳機，其主要特征在于，具有設(shè)置于頭戴式耳機的筐體、用于對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)；基于麥克風(fēng)的輸出信號生成消除信號的消除信號發(fā)生電路，該消除信號用于對外部聲音中不因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而穿透的聲音進行消除；生成補償信號的補償信號發(fā)生電路，該補償信號用于對頭戴式耳機的隔音特性所導(dǎo)致的外部聲音的衰減進行補償；將補償信號與從外部輸入的樂音信號相加的加法電路；輸出加法電路的輸出信號與所述消除信號的揚聲器單元。此外，本發(fā)明涉及一種消噪耳罩，其特征在于，具有設(shè)置于頭戴式耳機筐體、用于對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)；基于麥克風(fēng)的輸出信號生成消除信號的消除信號發(fā)生電路，該消除信號用于對外部聲音中不因該頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而穿透的聲音進行消除；生成補償信號的補償信號發(fā)生電路，該補償信號用于對該頭戴式耳機的隔音特性導(dǎo)致的外部聲音的衰減進行補償；輸出補償信號與所述消除信號的揚聲器單元。根據(jù)本發(fā)明，可以在對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)所輸出的信號上加上消除信號的反相位特性，補償被動及主動的隔音特性。而且，可以在對低頻恒定雜音進行隔音的同時，使以自然的音量收聽希望聽到的外部聲音成為可能。此處所謂“自然的音量”，是指在未佩帶頭戴式耳機的狀態(tài)下聽到的外部聲音的音量。此外，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)外部噪音超過一定大小時，減少針對隔音特性的補償量，維持通常的消噪效果。由此，即使在大音量的情況下，亦可避免對耳朵(鼓膜)造成損傷。如此，可以得到能夠發(fā)揮配合使用者的環(huán)境和狀況的消噪效果的頭戴式消噪耳機。而且，根據(jù)本發(fā)明，不必在用于對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)之外另行設(shè)置暢談用麥克風(fēng)，即只需一個麥克風(fēng)即亦可對包含于外部聲音的目的聲音進行集音。


圖1為表示本發(fā)明之頭戴式消噪耳機之一例的功能框圖。圖2為表示所述消噪耳機頻率特性的圖表。圖3為表示本發(fā)明之頭戴式消噪耳機之另一例的功能框圖。圖4為表示本發(fā)明之頭戴式消噪耳機之再一例的功能框圖。
圖5為表示本發(fā)明之頭戴式消噪耳機之另外一例的功能框圖。圖6為表示本發(fā)明之消噪耳罩之一例的功能框圖。附圖標(biāo)記說明1…麥克風(fēng)2…麥克風(fēng)放大器3…消除信號發(fā)生電路4…頭戴式耳機放大器5…頭戴式耳機單元6…補償信號發(fā)生電路7…放大器8…開關(guān)9…加法電路10…頭戴式耳機放大器11…開關(guān)操作部12…樂音輸入端子13…放大器14…加法放大電路15…差分運算電路16…帶寬濾波器電路17…開關(guān)18…電平檢測電路100…頭戴式消噪耳機200…消噪耳罩
具體實施例方式實施例1以下，對本發(fā)明之頭戴式消噪耳機的實施例進行說明。圖1為表示本發(fā)明之頭戴式消噪耳機之一例的功能框圖。如圖1所示，頭戴式消噪耳機100具有麥克風(fēng)1、麥克風(fēng)放大器2、消除信號發(fā)生電路3、頭戴式耳機放大器4、頭戴式耳機單元5、補償信號發(fā)生電路6、 放大器7、開關(guān)電路8、加法電路9、頭戴式耳機放大器10、開關(guān)操作部11、樂音信號輸入端子 12。麥克風(fēng)1安裝于未圖示的頭戴式消噪耳機100的構(gòu)成體(耳杯或頭帶)。該麥克風(fēng)1(圖1中標(biāo)記為麥克風(fēng)1)對外部聲音進行集音后將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。麥克風(fēng)放大器2為將麥克風(fēng)1的輸出信號放大并輸出至消除信號發(fā)生電路3的放大電路。消除信號發(fā)生電路3根據(jù)麥克風(fēng)放大器2的輸出信號，生成并輸出消除信號，該消除信號具有與外部聲音中穿透耳杯或耳墊到達使用者耳朵的聲音(使用者聽到的聲音)相反的相位特性。換言之，消除信號發(fā)生電路3生成并輸出用于消除不因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而穿透并被聽到的聲音的信號。頭戴式耳機放大器4是用于通過消除信號驅(qū)動頭戴式耳機單元5的放大電路。由頭戴式耳機放大器4驅(qū)動的頭戴式耳機單元5輸出消除音。頭戴式耳機單元5具備揚聲器單元，該揚聲器單元輸出消除信號與后述的補償信號或補償信號和樂音信號的合成信號。 消除信號自頭戴式耳機單元5輸出后，即可實現(xiàn)消除不因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而被使用者聽到的外部聲音的效果。補償信號發(fā)生電路6根據(jù)麥克風(fēng)放大器2所輸出的信號生成補償信號，該補償信號補償頭戴式耳機的隔音特性導(dǎo)致的衰減。補償信號對不希望其因頭戴式耳機的隔音特性導(dǎo)致衰減的目的聲音(例如，人的語音)的衰減量進行補償。亦即，為以與未佩戴頭戴式耳機時相同的音量聽到人的語音等目的聲音，該信號可實現(xiàn)提高因隔音特性發(fā)生衰減的特定頻帶寬的增益的效果。補償信號發(fā)生電路6為濾波器電路，其通過組合多個濾波器，輸出可實現(xiàn)上述效果的補償信號(擁有與頭戴式耳機的隔音特性相反的頻率放大特性的信號)。放大器7為放大補償信號發(fā)生電路6所輸出的補償信號的放大電路。開關(guān)電路8 為切換是否將放大器7所輸出的補償信號輸出至頭戴式耳機單元5的切換電路。開關(guān)電路 8通過開關(guān)操作部11實施切換操作，開關(guān)操作部11以使用者可操作的方式安裝于頭戴式耳機的筐體等上。亦即，通過使用者的操作，可以對來自揚聲器單元5的補償音的輸出進行切換。補償音使目的聲音得以被聽到。因此，為更加清晰地聽到目的聲音，使用者可以通過操作開關(guān)操作部11，使頭戴式消噪耳機100開始工作。換言之，使用者可以通過操作開關(guān)操作部11，打開或關(guān)閉頭戴式消噪耳機100的相當(dāng)于所謂暢談功能的功能。加法電路9對補償信號與自介由樂音信號輸入端子12連接的未圖示的樂音播放裝置(音頻播放器等)輸入的樂音信號進行相加后輸出。頭戴式耳機放大器10是用于通過加法電路9的輸出信號驅(qū)動頭戴式耳機單元5，輸出樂音或樂音和補償音的合成音的放大電路。頭戴式耳機單元5具備兩個輸入端子。從一個端子輸入消除信號，從另一個端子輸入樂音信號和補償信號。如圖1所示，在頭戴式消噪耳機100中，其構(gòu)成為向頭戴式耳機單元5的正端子一側(cè)輸入補償信號和樂音信號，向負端子一側(cè)輸入消除信號。通過向頭戴式耳機單元5所具備的兩個端子分別各自輸入消除信號和樂音信號，可避免樂音音質(zhì)受消除信號的影響而下降，從而可聽到更高音質(zhì)的樂音。此外，在本實施方式的頭戴式消噪耳機 100中，向頭戴式耳機單元5的兩個端子的輸入可以與上述內(nèi)容相反。即，還可向正端子一側(cè)輸入消除信號，向負端子一側(cè)輸入補償信號和樂音信號。其次，對本實施例的頭戴式消噪耳機100的工作進行說明。作為頭戴式耳機100的筐體的耳杯或耳墊具備隔音特性，其在外部聲音到達使用者耳朵之前，使外部聲音發(fā)生一定的衰減。頭戴式消噪耳機100所具備的麥克風(fēng)1被安裝于頭戴式耳機的筐體外側(cè)，用于對外部聲音進行集音。因此，麥克風(fēng)1所集音的聲音并不等同于使用者所聽到的聲音。由此， 為對被使用者實際聽到的外部聲音進行消音，消除信號發(fā)生電路3構(gòu)成為生成消除信號， 該消除信號具有與不因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而透過的聲音相反的相位特性。消除信號從頭戴式耳機單元5輸出后，外部聲音即被消除。但是，有時外部聲音中還包含應(yīng)該聽到或希望聽到的聲音(目的聲音)。目的聲音的具體例子為人的語音。如果目的聲音也被消除音消除，則使用者在正在使用頭戴式消噪耳機100時難以進行對話。若要在正在使用頭戴式消噪耳機100時進行對話，或者必須摘掉頭戴式消噪耳機100，或者必須使頭戴式消噪耳機100停止工作。然而，一旦采取上述作法，由于周圍外部聲音的干擾，
7可能無法聽清人的語音。為此，在頭戴式消噪耳機100中，其構(gòu)成為，通過補償信號發(fā)生電路6所生成的補償信號，提高因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減的外部聲音中與目的聲音相當(dāng)?shù)奶囟l帶寬的增益，補償衰減量。亦即，僅使與目的聲音相當(dāng)?shù)奶囟l帶寬的聲音，可以與未佩戴頭戴式消噪耳機100時相等的音量聽到。由此，特定頻帶寬之外的外部聲音均被消除音所消除，而特定頻帶寬的外部聲音卻可與未佩戴頭戴式消噪耳機100時一樣被聽到。而且，作為本實施例的效果，由于在消除噪音的同時，與目的聲音相當(dāng)?shù)奶囟l帶寬的聲音卻可以與未佩戴頭戴式消噪耳機100時相同的音量聽到，由此使目的聲音變得愈發(fā)清晰。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機，可以在消除外部聲音中不要的聲音的同時，以與未佩戴頭戴式耳機時相同的自然音量聽到周圍人的語音等。由此，可以獲得良好的收聽環(huán)境。在此，就本發(fā)明的頭戴式消噪耳機的效果進行進一步說明。圖2的圖表表示的是本發(fā)明的頭戴式消噪耳機的頻率特性。橫軸表示頻率，縱軸表示增益。圖2中有四個曲線圖(1 4)。曲線圖1表示的是在使本發(fā)明的頭戴式消噪耳機工作的狀態(tài)下(輸出消除信號時)，補償信號的輸出被開關(guān)裝置關(guān)閉時的頻率特性。換言之，曲線圖1顯示的是與現(xiàn)有的頭戴式消噪耳機相同的頻率特性。坐標(biāo)2表示的是在使本發(fā)明的頭戴式消噪耳機工作且在輸出補償信號時的頻率特性。曲線圖3表示的是頭戴式消噪耳機的隔音特性。曲線圖4表示的是被麥克風(fēng)集音的噪音的頻率特性。由曲線圖1可知，本發(fā)明的頭戴式消噪耳機，通過消除信號，對高于IOOHz的頻率產(chǎn)生消除效果，頻率越高，消除效果越顯著。作為目的聲音例的人的語音的頻帶寬主要在 800Hz前后，因而人的語音也同樣被消除音所消除。通過比較曲線圖1和曲線圖2，本發(fā)明的頭戴式消噪耳機的非凡效果更加凸顯。亦即，根據(jù)曲線圖2所示的頻率特性可知，與目的聲音的頻帶寬相當(dāng)?shù)?00Hz前后的頻帶寬的增益，與麥克風(fēng)1所集音的外部聲音的大小基本相當(dāng)。換言之，通過補償信號，此帶寬聲音得到補償，變得更易于聽到。而且，其對處于作為恒定雜音主要頻帶寬的200Hz以下的低頻，實現(xiàn)了與現(xiàn)有頭戴式消噪耳機的消噪效果(曲線圖1)相同的消噪效果。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機，可以對密閉型頭戴式耳機難以隔音的低頻恒定雜音進行消音，同時，在對話所不必要的2kHz以上高頻上，外部聲音發(fā)生衰減，對話時的語音帶寬由此變得更加清晰。因此，通過本發(fā)明的頭戴式消噪耳機，可以在保持與現(xiàn)有的頭戴式消噪耳機相同的消音效果的同時，以更加自然的音量聽到對話聲。實施例2接下來，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的頭戴式消噪耳機的其他實施例進行說明。對于與已做過說明的實施例1中的頭戴式消噪耳機100相同的構(gòu)成不再贅述。如圖3所示，在頭戴式消噪耳機IOOa中，具備差分運算電路15和帶寬濾波器電路16，而沒有實施例1中的補償信號發(fā)生電路6 (圖1)。自頭戴式耳機放大器4輸出的消除信號和自麥克風(fēng)放大器2輸出的外部聲音的信號被輸入至差分運算電路15。差分運算電路15輸出被輸入的兩個信號的差分。亦即，輸出消除信號相對于麥克風(fēng)放大器2的輸出信號的差分。換言之，即在差分運算電路15中，將消除信號的反相位特性相加至麥克風(fēng)放大器2的輸出信號(外部聲音的信號)。如此生成的差分運算電路15的輸出信號，即成為對因頭戴式耳機的隔音特性而發(fā)生衰減的聲音進行補償?shù)男盘?。通過介由僅使規(guī)定帶寬通過的帶寬濾波器電路16，將差分運算電路15的輸出信號向頭戴式耳機單元5輸出，即可在維持低頻的隔音特性的同時，提高與因頭戴式耳機的隔音特性而發(fā)生衰減的目的聲音相當(dāng)?shù)奶囟l帶寬的增益。只要是讓語音等的頻帶寬通過的濾波器電路，帶寬濾波器電路16可使用高通濾波器、帶通濾波器等。根據(jù)本實施例的頭戴式消噪耳機100a，通過自帶寬濾波器電路16輸出的補償信號，特性與目的聲音相當(dāng)?shù)念l帶寬的衰減量得到補償，而且，通過消除信號，因隔音特性發(fā)生衰減的噪音被消除，使用者即可在噪音被消除的狀態(tài)下，以幾乎與未佩戴頭戴式耳機時的狀態(tài)相同的自然音量收聽目的聲音(人的語音等)。如此，根據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機，可對憑密閉型頭戴式耳機難以隔音的低頻恒定噪音進行消音，而且，在對話時不需要的2kHz以上的高頻上，外部聲音發(fā)生衰減，由此可更加清晰地聽到對話時的語音帶寬。因此，根據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機，可在保持與現(xiàn)有頭戴式消噪耳機相同的消噪效果的同時，以更加自然的音量收聽對話語音。實施例3接下來，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的頭戴式消噪耳機的其他實施例進行說明。對于與已做過說明的實施例1及實施例2中的頭戴式消噪耳機IOOUOOa相同的構(gòu)成不再贅述。如圖4所示，在頭戴式消噪耳機IOOb中，還具有檢測放大器7的輸出信號即補償信號的電平、并操作開關(guān)17的電平檢測電路18。當(dāng)補償信號的電平大于預(yù)先規(guī)定的閾值時，電平檢測電路18向開關(guān)17輸出控制信號。開關(guān)17在通過開關(guān)操作部11的動作選擇了 “自動”模式時，自電平檢測電路18接收控制信號，打開開關(guān)。亦即，當(dāng)從電平檢測電路18輸出控制信號，或曰補償信號大于規(guī)定的電平時，開關(guān)17即被打開，停止從頭戴式耳機單元5播放補償音。由此，當(dāng)很大的噪音被麥克風(fēng)1所集音時，因頭戴式耳機單元5僅輸出消除信號， 補償信號不被輸出而外部聲音因隔音特性發(fā)生衰減，故可避免因很響的聲音導(dǎo)致鼓膜損傷。實施例4接下來，結(jié)合附圖對本發(fā)明的頭戴式消噪耳機的再一實施例進行說明。圖5所示的頭戴式消噪耳機IOOc包含有與實施例1、實施例2及實施例3所述構(gòu)成相同的構(gòu)成。下面，主要對其與實施例1、實施例2及實施例3不同的構(gòu)成部分進行說明。圖5所示的頭戴式消噪耳機100c，具有按照規(guī)定的放大幅度對消噪信號發(fā)生電路3所輸出的消除信號進行放大并輸出的放大器13，以及將來自放大器13的信號和補償信號相加放大并輸出的加法放大電路14。本實施例的頭戴式消噪耳機IOOc的構(gòu)成為，介由頭戴式耳機放大器4，將對消除信號和補償信號進行相加后的信號輸入至頭戴式耳機單元5的一側(cè)端子(圖5中為負端子)，介由頭戴式耳機放大器10將樂音信號輸入另一側(cè)端子(圖5中為正端子)。此種情況下，頭戴式耳機單元5的負端子與未圖示的接地電路相接即可。實施例5接下來，結(jié)合附圖6，對本發(fā)明的消噪耳罩的實施例進行說明。圖6所示的消噪耳罩200具有設(shè)置于未圖示的耳罩筐體(耳杯或頭帶等)、用于對噪音或外部聲音進行集音的麥克風(fēng)1 ；對麥克風(fēng)1的輸出信號進行放大的麥克風(fēng)放大器2 ；基于麥克風(fēng)放大器2所輸出的信號，生成消除信號的噪音消除信號發(fā)生電路3，該消除信號具有與因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減的噪音相反的相位特性；按照規(guī)定的放大幅度對消除信號進行放大并輸出的頭戴式耳機放大器4 ；基于麥克風(fēng)放大器2所輸出的信號，生成補償信號的補償信號發(fā)生電路6，該補償信號用于對頭戴式耳機的隔音特性導(dǎo)致的衰減進行補償；對補償信號發(fā)生電路6所輸出的補償信號進行放大的放大器7 ；對補償信號的輸出進行切換的開關(guān)8 ；以使用者可操作的狀態(tài)安裝于頭戴式耳機的筐體(耳杯等)、通過使用者的操作打開或關(guān)閉開關(guān)8的開關(guān)操作部11 ；對補償信號進行放大的頭戴式耳機放大器10 ；具備兩個輸入端子， 將頭戴式耳機放大器4的輸出信號輸入一側(cè)端子，將頭戴式耳機放大器10的輸出信號輸入另一側(cè)端子，通過電音響變換輸出消除音和補償音的頭戴式耳機單元5。亦即，本實施例的消噪耳罩200，具有實施例1所示的頭戴式消噪耳機100中除樂音輸入端子12和加法電路9之外的構(gòu)成。根據(jù)本實施例的消噪耳罩，可以利用麥克風(fēng)1對因消噪耳罩自身所具有的隔音特性發(fā)生衰減的特定頻帶寬的聲音(例如，人的語音等)進行集音，通過補償信號發(fā)生電路6 生成并輸出補償該聲音衰減量的補償信號。由此，可以在對外部噪音進行消除的同時，以與未佩戴消噪耳罩時相同的自然音量收聽目的聲音。如上所述，本發(fā)明的頭戴式消噪耳機及消噪耳罩，可以對頭戴式消噪耳機或消噪耳罩自身的被動隔音特性進行補償，以幾乎等同于未佩戴頭戴式消噪耳機或消噪耳罩時的音量及自然音質(zhì)收聽外部聲音。如此，根據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機及消噪耳罩，在因佩戴著頭戴式消噪耳機等， 原本希望聽到的聲音(例如，人的語音等)由于隔音特性會發(fā)生衰減時，可通過補償信號對衰減量進行補償，得以以未佩戴頭戴式消噪耳機等時的音量聽到人的語音等。同時，通過消除信號，噪音部分被消除，希望聽到的聲音因此變得更加清晰。此外，根據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機及消噪耳罩，可以自動檢測使用者設(shè)定的噪音電平和易導(dǎo)致收聽困難的高電平，并在此類電平的外部聲音輸入時自動停止補償信號的輸出，而且，因為可以僅輸出消除信號，當(dāng)外部聲音過小時，能夠?qū)崿F(xiàn)以類似未佩戴頭戴式消噪耳機等時的音量和音質(zhì)收聽低頻以外的外部聲音。所以，根據(jù)本發(fā)明的頭戴式消噪耳機及消噪耳罩，即使在佩帶著時被別人搭話，也可直接進行對話而無需將其摘下。而且，因為低頻噪音被消除，使用者會更加清晰地聽到對方的語音。通過調(diào)節(jié)作為外部聲音可聽到的頻帶寬，除人的語音之外，還能以自然的音量聽到確保安全移動所必須聽到的聲音(警報等)，因此，使用者可以安全地、不間斷地佩戴頭戴式消噪耳機或消噪耳罩。
權(quán)利要求
1.一種頭戴式消噪耳機，具有設(shè)置于頭戴式耳機筐體、用于對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)； 基于所述麥克風(fēng)的輸出信號生成消除信號的消除信號發(fā)生電路，該消除信號用于對所述外部聲音中不因所述頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而穿透所述筐體的聲音進行消除；生成補償信號的補償信號發(fā)生電路，該補償信號用于對頭戴式耳機的隔音特性導(dǎo)致的所述外部聲音的衰減進行補償；將所述補償信號與從外部輸入的樂音信號相加的加法電路；以及輸出所述加法電路的輸出信號與所述消除信號的揚聲器單元。
2.如權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于所述補償信號發(fā)生電路為濾波器電路，其基于所述麥克風(fēng)的輸出信號，生成具備與所述隔音特性相反的頻率特性的信號。
3.如權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于所述補償信號發(fā)生電路由差分運算電路和帶寬濾波器電路構(gòu)成，所述差分運算電路輸出所述麥克風(fēng)的輸出信號與所述消除信號的差分，所述帶寬濾波器電路從所述差分運算電路的輸出信號中僅提取規(guī)定帶寬。
4.如權(quán)利要求3所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于 所述帶寬濾波器電路僅提取語音帶寬。
5.如權(quán)利要求1所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于還具有用于對來自所述揚聲器單元的所述補償信號的輸出進行切換的開關(guān)電路。
6.如權(quán)利要求5所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于還具有用于檢測所述補償信號的信號電平的電平檢測電路，當(dāng)所檢測的所述補償信號的信號電平大于規(guī)定電平時，使所述開關(guān)電路工作以停止所述補償信號的輸出。
7.如權(quán)利要求5所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于還具有用于檢測所述補償信號的規(guī)定帶寬的信號電平的帶寬電平檢測電路，當(dāng)所檢測的所述補償信號的規(guī)定帶寬的信號電平大于規(guī)定電平時，使所述開關(guān)電路工作以停止所述補償信號的輸出。
8.如權(quán)利要求6或7所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于 與所述補償信號相比較的規(guī)定電平被自動變更。
9.如權(quán)利要求6或7所述的頭戴式消噪耳機，其特征在于還具有操作部，通過該操作部，使用者可對與所述補償信號相比較的規(guī)定電平進行調(diào)節(jié)。
10.一種消噪耳罩，具有設(shè)置于頭戴式耳機筐體、用于對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)； 基于所述麥克風(fēng)的輸出信號生成消除信號的消除信號發(fā)生電路，該消除信號用于對所述外部聲音中不因所述頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而穿透的聲音進行消除；生成補償信號的補償信號發(fā)生電路，該補償信號用于對頭戴式耳機的隔音特性導(dǎo)致的所述外部聲音的衰減進行補償；輸出所述補償信號與所述消除信號的揚聲器單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種頭戴式消噪耳機等，其能夠?qū)Χ鹊母粢籼匦詫?dǎo)致的衰減量進行補償，在對外部噪音進行消音的同時，使用者可清晰地聽到其希望聽到的外部聲音。該頭戴式消噪耳機具有設(shè)置于頭戴式耳機筐體、用于對外部聲音進行集音的麥克風(fēng)；基于麥克風(fēng)的輸出信號生成消除信號的消除信號發(fā)生電路，該消除信號用于對外部聲音中不因頭戴式耳機的隔音特性發(fā)生衰減而穿透的聲音進行消除；生成補償信號的補償信號發(fā)生電路，該補償信號用于對頭戴式耳機的隔音特性導(dǎo)致的外部聲音的衰減進行補償；將補償信號與從外部輸入的樂音信號相加的加法電路；輸出加法電路的輸出信號與所述消除信號的揚聲器單元。
文檔編號H04R1/10GK102404658SQ20111026063
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者木村富至 申請人:歐力天工股份有限公司