CN103945293A - 降噪系统、具有该降噪系统的耳机及便携式电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种降噪系统,应用于耳机,所述降噪系统包括声音采集器以及处理器,所述声音采集器用于采集所述耳机所处环境的环境噪声,所述处理器电性连接至所述声音采集器,用于接收一电子装置输出至所述耳机的音频信号以及所述声音采集器采集到的环境噪声,所述处理器还用于将接收到的环境噪声与一预设的阀值进行比较,滤除环境噪声中分贝值高于该阀值的声音,并将该环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与所述耳机从电子装置接收到的音频信号进行合成后输出至所述耳机的耳塞。本发明还涉及一种具有所述降噪系统的耳机及便携式电子装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种降噪系统,尤其涉及一种应用于耳机及便携式电子装置的降噪系统、具有该降噪系统的耳机及便携式电子装置。
背景技术
使用者在使用耳机收听语音或者音乐等音频信号的时候,可能会受到外界环境噪音的影响而无法听清由耳机输出的音频信号。为了隔绝环境噪音,一些耳机的耳塞上往往包覆一层海绵,塞入耳朵后,海绵与耳道充分接触,如此能较好地,甚至完全地隔绝外部噪音。然而,在此情况下,在隔绝外部噪音的同时,也把外部有用音源全部隔绝了,如此可能会造成使用者的不便。
发明内容
针对上述现有技术的不足,有必要提供一种可避免完全隔绝环境噪声的降噪系统。
另外,还有必要提供一种具有所述降噪系统的耳机。
另外,还有必要提供一种具有所述降噪系统的便携式电子装置。
一种降噪系统,包括声音采集器以及处理器,所述声音采集器用于采集其所处环境的环境噪声,所述处理器电性连接至所述声音采集器,用于接收一音频输出电路输出的音频信号以及所述声音采集器采集到的环境噪声,所述处理器还用于将接收到的环境噪声与一预设的阀值进行比较,滤除环境噪声中分贝值高于该阀值的声音,并将该环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与音频输出电路输出的音频信号进行合成后输出。
一种耳机,包括耳塞、耳塞套及上述的降噪系统,所述耳塞套包覆与所述耳塞上,用于与使用者耳道充分接触以隔绝环境噪声,所述处理器将合成后的音频信号输出至耳机的耳塞。
一种便携式电子装置,包括音频输出电路、音频接口及上述降噪系统,所述音频输出电路用于输出音频信号,所述处理器将合成后的音频信号输出至所述音频接口。
所述的降噪系统通过处理器滤除环境噪声中分贝值大于预设阀值的噪声,而保留分贝值小于预设阀值的声音并输出至耳塞,如此,可将较小分贝值的噪声输出给使用者收听,在避免较大分贝值噪声对使用者收听效果造成影响的同时,可避免使用者漏听有用声音。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的耳机的示意图。
图2为本发明第一实施方式的耳机的降噪系统的功能模块图。
图3为本发明第二实施方式的耳机的示意图。
主要元件符号说明
耳机 | 100、200 |
耳塞 | 10、210 |
耳机线 | 20 |
耳机插头 | 30 |
耳塞套 | 40 |
降噪系统 | 50、250 |
声音采集器 | 51、251 |
处理器 | 52、252 |
调节器 | 53、253 |
电源模块 | 54、254 |
电池 | 55、255 |
电路板 | 57、257 |
盒体 | 60 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,本发明第一实施方式的耳机100包括耳塞10、耳机线20、耳机插头30、耳塞套40以及降噪系统50。耳塞10为一对,分别输出左、右声道的音频信号。该对耳塞10通过耳机线20连接至耳机插头30。耳机插头30用于电性连接至一电子装置,以接收该电子装置的音频输出电路输出的音频信号,如手机或者平板电脑等输出的音乐或者语音等音频信号,并将该音频信号输出至耳塞10进行播放。耳塞套40也为一对,分别包覆于该对耳塞10上。在本实施方式中,耳塞套40由海绵材料制成。当耳塞10塞入人耳耳道后,耳塞套40与耳道充分接触,用于隔绝环境噪声。这里所指的环境噪声,是指在耳机100所处环境中,除耳机插头30接收到的音频信号以外的其它声音。因此,环境噪声往往包括整个环境中多个不同音源发出的声音。不同音源发出的声音的频率以及分贝值是不同的。
在本实施方式中,降噪系统50的数量为一个,其设置于耳机线20上。
请一并参阅图2,降噪系统50包括声音采集器51、处理器52、调节器53、电源模块54以及电池55。
声音采集器51用于采集其所处环境的环境噪声,具体到本实施方式中,声音采集器51则用于采集所述耳机100所处环境的环境噪声。在本实施方式中,声音采集器51为麦克风。
处理器52电性连接至声音采集器51以及通过耳机线20电性连接至耳机插头30,用于接收耳机插头30输出的音频信号以及接收声音采集器51采集到的环境噪声。处理器52还用于将接收到的环境噪声与一预设的阀值进行比较,滤除环境噪声中分贝值高于该阀值的声音,并将该环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与耳机插头30输出的每一声道的音频信号进行合成后,分别输出至对应声道的耳机线20后到耳塞10进行播放。如此,使用者即可听到具有较低分贝值的环境噪声。
由于声音的分贝值与其功率及频率有关,不同声音之间具有不同的频率,因此,在本实施方式中,处理器52通过获得环境噪声中每一声音在频域的功率谱,即可根据该声音的频率及获得的频域的功率谱,相应得到该声音的分贝值。具体地,处理器52通过将声音采集器51采集到的环境噪声中的每一声音,通过奈奎斯特采样定理进行实时采样,再通过傅里叶级数展开,即可得到每一声音的时域的离散功率谱。由于连续信号在时域和频域具有相同的功率谱,因此,每一声音在时域的功率谱即为其在频域的功率谱,如此,处理器52根据每一声音的频率及频域的功率谱,即可得到每一声音的分贝值。
调节器53电性连接至处理器52,用于调节该阀值的大小。通过调节该阀值的大小,可以调节使用者收听到环境噪声的音量大小。在本实施方式中,调节器53为一拨盘,通过拨动该拨盘,可以输入相应的控制信号至处理器52,从而调节该处理器52内预设的所述阀值的大小。可以理解,所述调节器53也可为电性连接至处理器52的按钮,通过按压按钮从而发送控制信号至处理器52,以对所述阀值进行调节。
电源模块54电性连接至声音采集器51、处理器52以及调节器53,用于将电池55的输出电压转换为相应的工作电压,给声音采集器51、处理器52以及调节器53供电。在本实施方式中,电池55为纽扣电池。
在本实施方式中,耳机100还包括盒体60(如图1所示),降噪系统50还包括电路板57(如图1所示)。盒体60设置于耳机线20上;电路板57收容于盒体60内。处理器52及电源模块54设置于电路板57上。盒体60的其中一个端壁(图未标)上开设有收音孔(图未时),声音采集器51收容于盒体60内并邻接该收音孔设置于该端壁上。调节器53设置于盒体60内,并部分露出该盒体60表面,便于使用者操作调节器53。电池55收容于盒体60内。声音采集器51、调节器53以及电池55均通过导线电性连接至电路板57,从而电性连接至处理器52。可以理解,声音采集器51、调节器53以及电池55均可直接设置于电路板57上。
请参阅图3,本发明第二实施方式的耳机200具有与耳机100大致相同的结构,不同之处在于:耳机200不包括盒体60,耳机200包括两个降噪系统250,且每一个降噪系统250设置于其中一个耳塞210内。每一降噪系统250均包括声音采集器251、处理器252、调节器253、电源模块254、电池255以及电路板257。每一声音采集器251用于采集对应的耳塞10周围的环境噪声。处理器252用于滤除声音采集器251采集到的环境噪声中高于预设阀值的声音,并将该环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与耳机插头30输出至该耳塞210的对应声道的音频信号进行合成后,输出该对应的耳塞210播放。例如,设置于左声道耳塞210里的声音采集器251采集该左声道耳塞210周围的环境噪声,处理器252滤除环境噪声中分贝值高于预设阀值的声音后,将环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与耳机插头30输出至该左声道耳塞210的左声道音频信号进行合成后,输出至该左声道耳塞210进行播放。如此,由于每一耳塞210内单独设置了一个降噪系统250,可以方便使用者区别声音的来源方向,更好地同步环境噪声。
可以理解,所述降噪系统50还可设置于手机、平板电脑等便携式电子装置内,此时,所述声音采集器51为便携式电子装置自带的麦克风,用于采集该便携式电子装置所处环境的环境噪声;所述处理器52可以为便携式电子装置自带的处理器,也可为额外增加的处理器;所述调节器53可以为便携式电子装置自带的按键,如音量调节键,也可为额外增加的拨盘;所述电源模块54可以为便携式电子装置自带的电源模块54;所述电池54也可为便携式电子装置自带的电池。此外,该便携式电子装置还包括音频输出电路及音频接口,该音频输出电路用于输出音频信号至处理器52,所述处理器52将声音采集器51采集到的环境噪声中分贝值高于该阀值的声音,并将该环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与音频输出电路输出音频信号进行合成后,输出至一音频接口,再通过该音频接口将合成后的声音信号输出至音频播放设备,如耳机,进行播放。
所述的降噪系统50、250通过处理器52、252滤除环境噪声中分贝值大于预设阀值的噪声,而保留分贝值小于预设阀值的声音并输出至耳塞10、210,如此,可在耳塞套40完全隔绝环境噪声时,将较小分贝值的噪声输出给使用者收听,在避免较大分贝值噪声对使用者收听效果造成影响的同时,可避免使用者漏听有用声音。
Claims (10)
1.一种降噪系统,其特征在于:所述降噪系统包括声音采集器以及处理器,所述声音采集器用于采集其所处环境的环境噪声,所述处理器电性连接至所述声音采集器,用于接收一音频输出电路输出的音频信号以及所述声音采集器采集到的环境噪声,所述处理器还用于将接收到的环境噪声与一预设的阀值进行比较,滤除环境噪声中分贝值高于该阀值的声音,并将该环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与音频输出电路输出的音频信号进行合成后输出。
2.如权利要求1所述的降噪系统,其特征在于:所述处理器将所述环境噪声中每一声音通过奈奎斯特采样定理进行实时采样,再通过傅里叶级数展开,而得到每一声音的时域的离散功率谱,所述处理器再根据该时域的功率谱及每一声音的频率计算得到每一声音的分贝值。
3.如权利要求1所述的降噪系统,其特征在于:所述降噪系统还包括调节器,所述调节器用于调节该阀值的大小。
4.如权利要求3所述的降噪系统,其特征在于:所述调节器为电性连接至所述处理器的拨盘,所述拨盘在外力的拨动下输入相应的控制信号至所述控制器,以调节所述控制器内预设的所述阀值的大小。
5.如权利要求1所述的降噪系统,其特征在于:所述降噪系统还包括电源模块以及电池,所述电源模块用于将所述电池的输出电压转换为相应的工作电压,给所述处理器以及声音采集器供电。
6.如权利要求5所述的降噪系统,其特征在于:所述电池为纽扣电池。
7.一种耳机,包括耳塞及耳塞套,所述耳塞套包覆于所述耳塞上,用于与使用者耳道充分接触以隔绝环境噪声,其特征在于,所述耳机还包括如权利要求1-6任一项所述的降噪系统,所述处理器将合成后的音频信号输出至耳机的耳塞。
8.如权利要求7所述的耳机,其特征在于:所述耳机还包括用于电性连接至一电子装置以接收音频信号的耳机插头、连接所述耳机插头与所述耳塞的耳机线以及设置于所述耳机线上的盒体,所述降噪系统设置于所述盒体内,所述降噪系统的处理器将所述环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与所述耳机插头从电子装置内的接收到的左右声道的音频信号分别进行合成后,再输出至相应声道的耳塞进行播放。
9.如权利要求7所述的耳机,其特征在于:所述耳机包括两个耳塞及两个降噪系统,每一降噪系统设置于其中一个对应的耳塞内,且每一降噪系统的处理器将所述环境噪声中分贝值低于该阀值的声音与所述耳塞从电子装置内的对应声道的音频信号进行合成。
10.一种便携式电子装置,包括音频输出电路及音频接口,所述音频输出电路用于输出音频信号,其特征在于:所述便携式电子装置还包括如权利要求1-6任一项所述的降噪系统,其中,所述处理器将合成后的音频信号输出至所述音频接口。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140723 |