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1、10申请公布号CN104221397A43申请公布日20141217CN104221397A21申请号201380020101922申请日2013022613/409,50820120301USH04R1/10200601H04R5/033200601A61F11/1420060171申请人伯斯有限公司地址美国马萨诸塞州72发明人PG亚姆科沃伊74专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人王茂华54发明名称基于耳机噪声的脉冲衰减57摘要一种具有谈话通行麦克风的耳机,包括音频电路,所述音频电路响应于音频电路检测到超过预定电压电平正和/或负电压电平,可能离零电压电平有预定电压振幅且在出现这种。
2、情况时具有超过电压电平预定变化率的电压电平变化率的信号中峰值正和/或负的开始,而压缩表示由谈话通行麦克风检测到的声音的所述信号,压缩程度可以是压缩至或接近零振幅可能到或接近零电压电平,压缩的持续时间可以由定时电路控制而设定到在预定时间段中可再触发的预定时间段。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014101586PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0277862013022687PCT国际申请的公布数据WO2013/130463EN2013090651INTCL权利要求书2页说明书14页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书14页附图。
3、4页10申请公布号CN104221397ACN104221397A1/2页21一种控制由设置在耳机的耳塞的壳体内的声学驱动器在声学上输出的声音的方法,包括响应于检测到超过预定电压电平且具有超过预定变化率的电压电平变化率的信号中峰值的开始,而压缩表示由在声学上耦合到所述壳体的外部环境的所述耳机的麦克风检测的声音的所述信号。2根据权利要求1所述的方法,其中压缩所述信号包括阻止所述峰值传递至所述耳机的部件的输入。3根据权利要求2所述的方法,其中阻止所述峰值传递至部件的输入包括操作开关以从放大器的输入断开所述信号。4根据权利要求1所述的方法,其中压缩所述信号包括将信号压缩预定时间段。5根据权利要求4所。
4、述的方法,其中所述预定时间段是可再触发的。6根据权利要求5所述的方法,其中选择所述预定时间段以压缩与枪击声音相关联的峰值。7根据权利要求1所述的方法,其中选择所述预定电压电平和所述预定变化率中的至少一个以压缩与枪击声音相关联的峰值。8根据权利要求1所述的方法,其中所述麦克风是所述耳机的谈话通行麦克风。9根据权利要求1所述的方法,进一步包括响应于检测到由设置在朝向所述用户的嘴附近的所述耳机上的噪声消除通信麦克风检测的所述耳机的用户的语音,而降低所述信号的增益。10一种耳机,包括第一耳塞,包括第一壳体;以及设置在其中的第一声学驱动器;由通信耳机的结构携载且在声学上耦合到所述第一壳体外部环境的第一麦。
5、克风;耦合到所述第一声学驱动器和所述第一麦克风的音频电路,所述音频电路接收表示由所述第一麦克风检测的声音的信号且提供输出至所述第一声学驱动器;以及其中所述音频电路响应于检测到超过预定电压电平且具有超过预定变化率的电压电平变化率的信号中峰值的开始,而压缩所述信号。11根据权利要求10所述的耳机,其中所述音频电路压缩所述信号包括所述音频电路的第一部件阻止峰值传递至所述音频电路的第二部件的输入。12根据权利要求11所述的耳机,进一步包括作为所述第一部件的开关和作为所述第二部件的放大器,其中压缩所述信号包括操作所述开关以从所述放大器的输入断开所述信号。13根据权利要求10所述的耳机,其中所述音频电路压。
6、缩所述信号包括所述音频电路将所述信号压缩预定时间段。14根据权利要求13所述的耳机,进一步包括可再触发单稳多谐振荡器,其能够被设定预定时间段、能够被操作以使所述信号被压缩所述预定时间段、以及在所述预定时间段中间能够被再触发以重新开始所述预定时间段。15根据权利要求14所述的耳机,其中选择所述预定时间段以压缩与枪击声音相关联的峰值。权利要求书CN104221397A2/2页316根据权利要求10所述的耳机,其中选择所述预定电压电平和预定变化率中的至少一个以压缩与枪击声音相关联的峰值。17根据权利要求10所述的耳机,其中所述第一麦克风是谈话通行麦克风,所述音频电路包括谈话通行电路。18根据权利要求。
7、10所述的耳机,进一步包括通信麦克风,其相对于所述第一壳体向着所述耳机的用户的嘴附近定位且耦合到所述音频电路,其中所述通信麦克风是噪声消除麦克风,其中所述音频电路响应于由所述通信麦克风检测到所述通信耳机的用户的一个语音实例而降低所述信号的增益。19根据权利要求10所述的耳机,进一步包括第二耳塞,包括第二壳体;以及设置在其中的第二声学驱动器;由所述通信耳机的结构携载且在声学上耦合到所述第二壳体外部的环境的第二麦克风;其中所述音频电路耦合到所述第二声学驱动器和所述第二麦克风,所述音频电路接收表示由所述第二麦克风检测的声音的另一个信号且提供输出至所述第二声学驱动器;以及其中所述音频电路响应于检测到超。
8、过预定电压电平且具有超过预定变化率的电压电平变化率的其他信号中峰值的开始,而压缩所述其他信号。权利要求书CN104221397A1/14页4基于耳机噪声的脉冲衰减0001相关申请的交叉引用0002本申请是PAULGYAMKOVOY在2011年12月23日提出的美国申请序列号13/336207的部分继续,其公开内容在此通过引用以其整体并入。技术领域0003本发明涉及检测由耳机的谈话通行麦克风检测的快速启动环境噪音的出现从而暂时减弱谈话通行音频。背景技术0004随着用于降低到达用户耳朵并且可能阻碍用户使用一个或多个耳机特征的能力即,听音乐、进行双向通信等的的环境噪音的更有效形式的噪声降低耳机的出现。
9、,已经确认需要在某些程度上允许用户附近的另一个人的语音仍到达用户的耳朵,从而允许用户与对方进行谈话,而不会从用户的至少一个耳朵拿下来耳机的至少一部分。这导致“谈话通行”TT功能增加至这样的耳机,其使用一种或多种过滤技术分离所谓另一个人的语音和其他环境声音以及无论这样的耳机是否提供被动噪声降低PNR或主动噪声降低ANR功能都可以将那些语音传递至用户的耳朵。不幸的是,同时提供由具有相对快速启动时间的某一相对大声的环境声音即,炮击声、爆炸声等引起的音频压缩器的误触发或源自诸如产生类似于也具有相对快速启动时间的这样相对大声的环境声音的脉冲的静电放电事件的电噪声的ANR和TT功能存在困难。发明内容000。
10、5具有谈话通行麦克风的耳机包括音频电路,响应于音频电路检测超过预定电压电平正和/或负电压电平,可能是从零电压电平的预定电压大小,的信号的峰值正和/或负的开始并且出现这种情况时具有超过电压电平的预定变化率的电压电平变化率,所述音频电路压缩表示由谈话通行麦克风所检测的声音的信号,压缩程度可以是压缩到或接近零振幅可能接近零电压电平,压缩的持续时间可由设定到预定时间段的定时电路控制,且在预定时间段内可再触发。0006在一个方面中,控制由布置在耳机耳塞的壳体内的声学驱动器声学上输出的声音的方法包括压缩表示响应于检测超过预定电压电平且具有超过预定变化率的电压电平变化率的信号的峰值发作,由声学上耦合到壳体外。
11、部的环境的耳机的麦克风检测的声音的信号。0007在另一个方面中,耳机包括包含第一壳体和布置在其中的第一声学驱动器的第一耳塞;由通信耳机的结构承载且声学上耦合到第一壳体外部的环境的第一麦克风;和耦合到第一声学驱动器和第一麦克风的音频电路,该音频电路接收表示由第一麦克风检测的声音的信号并且提供输出至第一声学驱动器。该音频电路响应检测超过预定电压电平且具有超过预定变化率的电压电平变化率的信号峰值的发作而压缩信号。说明书CN104221397A2/14页5附图说明0008图1A和图1B是耳机的透视图。0009图2A和图2B是图1A的耳机的可能电子架构的部分的方框图。0010图3是包括ANR的图2A和图。
12、2B的电子架构的变体的部分的方框图。0011图4A和图4B是图1B的耳机的可能电子架构的部分的方框图。具体实施方式0012本文中公开和要求的是为了适用于广泛种类的耳机,即,可以戴在用户头部或其周围的装置,其中至少一个声学驱动器定位在耳朵附近;适用于广泛种类的通信耳机,即,此外这样构成使得麦克风定位成朝向用户嘴从而能够进行双向音频通信。应当注意的是,尽管适当详细地提出包括一对声学驱动器每个驱动器用于用户的一个耳朵的耳机的具体实施例,但是这样呈现具体实施例是为了通过实例促进理解,不应当视为限制本发明的保护范围或权利要求覆盖的保护范围。0013本文中公开和要求的是为了适用于还提供主动噪声降低ANR、。
13、被动噪声降低PNR或其两者组合的耳机。本文中公开和要求的是为了适用于耦合到各种音频装置的耳机,包括但不限于,对讲机系统ICS、收音机、数字音频播放器;和通过有线和/或无线连接。本文中公开和要求的是为了适用于具有构成可戴在用户的一个或两个耳朵附近的物理配置的耳机,包括但不限于,头戴式耳机、耳背式耳机、包括至少一个耳塞且实体上分离地戴在颈部或其周围的麦克风的两件式耳机、以及包括耳塞和/或麦克风的帽子或头盔。本领域的普通技术人员将理解适用于本文中公开和要求的耳机的其他实施例。0014图1A和图1B描绘要耦合到音频装置的耳机1000A和1000B的实施例,例如ICS、收音机、磁带播放器、数字音频播放器。
14、等。耳机1000A是用于双向音频通信的通信耳机,包括头部组件100、上部电缆200、控制盒300、和下部电缆400。耳机1000B是主要用于听音频的更简单的耳机,包括更简单形式的耳机100和下部电缆400。0015耳机1000A和1000B两者的头部组件1000包括每个具有一对声学驱动器115中的一个的一对耳塞110、耦合耳塞110到一起的头带112、和一对谈话通行麦克风185。耳机1000A的头部组件进一步包括一对前馈ANR麦克风195、从一个耳塞110延伸的麦克风臂架122、和由麦克风臂架122支承且包括噪声消除通信麦克风125的麦克风壳体120。进一步包括在至少一个耳塞110的壳体和/或。
15、头部组件100的另一部件中的是电耦合到声学驱动器115和/或耦合到耳机1000A中的通信麦克风125的音频电路600。如上所描绘,耳机1000AB具有“头戴式”物理结构。然而,尽管描绘该特定物理结构,但是本领域的普通技术人员将容易认识到,头部组件100可以采用各种形式的其他物理结构,包括只具有一个耳塞110因此,只有一个声学驱动器115的物理结构、使用在用户颈部后方周围的耳塞110之间延伸的耳塞110的颈带的物理结构、和/或根本不具有带子的物理结构。取决于耳塞110相对于人耳耳廓的物理尺寸的尺寸,每个耳塞110可以是“耳上”通常还称为“贴耳式”或“耳周围”通常还称为“环耳式”形式的耳机。001。
16、6耳机1000A的控制盒300包括含有控制电路700的壳体330。控制盒300还可以包括一个或多个手动操作的控制器335,能够使耳机1000A的用户手动地控制由耳机1000A说明书CN104221397A3/14页6执行的各个功能的方面。控制盒可以进一步包括耦合到控制电路700的电池345的舱未示出和/或电池345本身。与此相反,在耳机1000B上,控制电路700、控制器335和/或电池345如果存在包括在壳体110的一个或两者中。0017耳机1000A的上部电缆200基本上由在耳机组件100的一个耳塞110和控制盒300之间延伸并耦合的多芯电力电缆组成。这么做时,上部电缆200的导线的至少一。
17、个子集在头部组件100的音频电路600和控制盒300的控制电路700之间耦合并传递电信号。在耳机1000A的各种可能变体中,上部电缆200可以形成为盘绕形状,以方便用户使用耳机1000A。而且,上部电缆200可以额外地包括在上部电缆200上的一个或多个连接器未示出,在连接器处上部电缆200耦合到一个耳塞110和/或上部电缆200耦合到控制盒300的壳体330,因而使得上部电缆200能够从头部组件100和控制盒300中的一个或两者拆卸下来。与此相反,假定音频电路600和音频电路700两者包括在头部组件100的部分中使得耳机1000B不包括控制盒300,则耳机1000B也不包括上部电缆200。00。
18、18下部电缆400基本上是由从耳机1000A上的控制盒300延伸和/或从耳机1000B上的一个耳塞100延伸的另一个多导线电缆构成。在耳机1000A上,下部电缆400可以从控制盒300拆卸下来通过一个或多个连接器480,其不同变体以一个或多个连接器490正描绘的两个变体结束,从而使耳机1000A能够可拆卸地耦合到多种音频装置。在耳机1000B上,下部电缆400的单个变体可以更永久地耦合到一个耳塞110。下部电缆400的导线的至少一个子集在控制电路700和连接器490可耦合到的任何音频装置的电路之间耦合并且传递电信号。在各种可能的变体中,下部电缆400可以形成为盘绕形状,以便于用户使用耳机100。
19、0。0019如图1A中更具体描绘的,耳机1000A能够耦合到不只一个音频装置,可能包括使其能够通过无线信号985即,红外信号、射频信号等耦合到无线装置980即,手机、音频回放/记录装置、双向收音机等的无线收发器,因而能够使耳机1000A的用户额外地通过耳机1000与无线装置980相互作用。替代地或额外地,耳机1000A可以包括辅助接口即,用于至少接收表示音频的模拟或数字信号的某些形式的连接器,使耳机1000A能够通过某些形式的光传导或导电电缆995耦合到有线装置990即,音频回放装置、娱乐广播等,使用户能够至少通过耳机1000A收听由有线装置990提供的音频。在控制盒300包括手动操作的控制器。
20、335的情况下,手动操作的控制器335能够使耳机1000A的用户协调耳机1000、无线装置980、有线装置990和耳机1000A可以经过下部电缆400耦合到的任何音频装置之间的音频传输。与此相反,耳机1000B未具体描绘为具有这样的性能,但是具有这样的性能的可选变体当然是可能的。0020图2描绘耳机1000A可以使用的电子架构2000A的可能实施例。为了促进理解,耳机1000A描绘为耦合到音频装置9000,在该实例中,音频装置是能够双向音频传输的通信装置,例如ICS或诸如飞机、军用车辆等的车载收音机。只描绘为了促进讨论所需要的音频装置9000的部分。像图1A一样,图2A描绘头部组件100经过上。
21、部电缆200到控制盒300的耦合,并描绘控制盒300经过下部电缆400到音频装置9000的耦合。图2A进一步描绘每个电缆200和400的单独导线。0021应当再次注意的是,音频电路600可以完全存在于只有一个耳塞110的壳体内;或可以划分为多个部分,每个部分分布在每个耳塞110的壳体内在具有一对耳塞110的耳说明书CN104221397A4/14页7机1000的变体中、在具有通信麦克风125的壳体120内、和/或在耳机1000A的结构内的其他位置。因此,尽管利用单个方框描绘音频电路600以便于讨论,但是这不应当视为意味着所有音频电路600必须存在耳机1000A的结构的单个位置内。0022如上所。
22、述,在电子架构2000A中,左音频和右音频信号与附带的用作信号返回的公共系统接地通过头部组件100内的导线、电缆200和400的导线、以及电路600和700的部分在音频装置9000和相对应的一个声学驱动器115之间延伸。提供单独的左音频和右音频信号能够提供立体声音频给耳机1000A的用户的耳朵。如还描绘的,麦克风高音信号和麦克风低音信号同样通过头部组件100内的导线、电缆200和400的导线、以及电路600和700的部分在音频装置9000和通信麦克风125之间延伸。0023本领域的普通技术人员将熟悉,特定行业的广泛行业惯例和/或政府法规通常指定支持双向音频通信即,由音频装置9000表示的收音机。
23、或ICS的具体形式的音频装置在与耦合耳机麦克风至这样形式的音频装置相关联的导线之间提供麦克风偏置电压,从而适应需要偏置电压的某些类型的麦克风。本领域的普通技术人员将熟悉,被认为是最佳实践的是,维持导线耦合耳机麦克风至ICS或收音机即,所描绘的导线麦克风低音和麦克风高音为完全独立于耦合耳机声学驱动器和ICS或收音机即,所描绘的导线左音频、右音频和系统接地的导线。作为这样的最佳实践的一部分,在与麦克风相关联和与声学驱动器相关联的导线之间的任何接地导线的任何耦合只出现在ICS或收音机如音频装置9000内的虚线描绘的内,以试图避免产生沿着诸如此类电缆耦合耳机和ICS或收音机的长度延伸的接地回路。002。
24、4进一步,与特定行业内不那么一致的是,支持双向音频通信的各种形式的音频装置可以或不经过耦合音频装置和耳机即,如所描绘的通信装置电源线的至少一个其他导线向耳机提供电功率。在提供这样的功率的情况下,通常说是什么接地导线与耳机的声学驱动器相关联即,系统接地导线,而不是与该耳机的麦克风相关联的一个导线。如先前所描绘和讨论的,下部电缆400可以从控制盒300拆卸下来,从而允许使用不同版本的下部电缆400,下部电缆具有不同尺寸的连接器490适应不同形式的通信装置即,不同版本的音频装置9000。本领域的普通技术人员将熟悉,音频装置9000可以提供的连接器可以或不支持提供电功率给耳机,这可以是适应不同版本的下。
25、部电缆400的差异之一。0025因此,如所描绘的,从音频装置9000经过下部电缆400的通信装置电源线和电池345的一个或两者提供功率给控制电路700。与其他最佳实践一致,电池345的接地导线通常还耦合到系统接地。同样地,上部电缆200的至少一个头部组件电源线将无论从何种源提供给控制电路700的功率传递至音频电路600。耳机1000A可以使用该电功率执行各种功能,包括但不限于,放大由声学驱动器115输出的音频、预先放大由通信麦克风125检测的音频、提供一个或多个形式的ANR因此,ANR麦克风195与音频电路600的可能耦合的虚线描绘、给无线收发器通电以发送和/或接收音频即,用于形成通信链路98。
26、5的无线收发器、在声学驱动器115声学输出和/或由通信麦克风125检测的音频上执行各种形式的信号处理、和/或提供谈话通行TT功能,从而能够通过耳机1000A可提供的任何被动噪声降低PNR和/或ANR选择性地传递来自壳体110外部的环境的语音,以便于其到达用户的耳朵因此,谈话通行麦克风185与音频电路600的可能耦合的虚线描绘。0026如本领域的普通技术人员容易认识到,政府法规通常要求支持双向音频通信的耳说明书CN104221397A5/14页8机中使用一定程度的“失效保护”设计,使得执行双向通信即,利用具有其可以耦合到的任何ICS或收音机的耳机的基本功能不会因为耳机功率的损耗而损失。因此,声学。
27、驱动器115和通信麦克风125仍必须可用于双向通信,即使音频装置9000、电池345或任何其他源不提供功率。因此,当出现这样的功率损耗时,常见的实践是提供一种机制,通过该机制在声学驱动器115和通信麦克风125的基本操作中使用的信号将绕过任何放大或其他电路即,在连接器490、声学驱动器115和通信麦克风125之间无中断传递。0027利用控制盒300载有且耦合到还至少部分地定位在控制盒300内的控制电路700的手动可操作的控制器335,在耳机1000A提供用于控制由音频电路600执行的音频功能的信号,使其经过上部电缆200从控制盒300传递至头部组件100。在执行一个或多个功能的过程中发信号让音。
28、频电路600做什么可以由用户通过其手动可操作控制器335确定和/或可以通过响应于可用电功率以更自动化的方式确定。在一个可能的方法中,电功率是由上部电缆400的至少一个头部组件电源线传递至音频电路600,并具有选择性变化的电压电平作为控制这些各个功能的一个或多个性能的一个或多个方面的机制。用这种方式,控制信号可以从控制电路700传递至音频电路600,而不需要使用增加至上部电缆400的不同控制导线,也不需要使用可能将不期望的复杂编码器和解码器电路增加至控制电路700和音频电路600的数字串行信令系统。通过降低倾向于作为接收EMI的天线的导线数量、通过避免出现很多电压电平和/或伴随使用数字串行信号的。
29、电流方向的转换,避免增加不同的控制信号导线和数字串行信号会减少引入电磁干扰EMI的途径。进一步,在传递功率和传递控制信号的双重角色中使用电源线还减少了由于其作为对地AC耦合短路的固有趋势导致的引入EMI的途径。0028图2B描绘用于更详细地实施谈话通行功能的图2A的电子架构2000A内的音频电路600的可能的实施方式的一部分。因此,为了简洁起见,已经省略架构2000A的与其他特征关系更密切的部分。还是为了简洁起见,描绘与只有一个耳塞110相关联的音频电路600的部件,但不是一对耳塞110。因此,尽管所描绘的可以是包括一对耳塞110因此,至少一对声学驱动器115和音频电路600内相关联部件的重复。
30、子集的耳机1000A形式的一部分,但是为了避免不必要的视觉混乱,只描绘音频电路600内的一个声学驱动器115和其相关联的部件。0029如所描绘的,在电子架构2000A的变体中的音频电路600包括耦合到声学驱动器115的谈话通行电路685、耦合到谈话通行麦克风185和谈话通行电路685的脉冲衰减器680、用于分接表示由通信麦克风125在其输入处检测的音频的电信号的微分放大器625、以及耦合到微分放大器625的输出和谈话通行电路685的包络检测器626。进而,谈话通行电路685描绘为包括耦合到且接收脉冲衰减器680的输出的可控衰减器686、耦合到可控衰减器686的输出的电压控制衰减器687、通过其。
31、输入耦合到电压控制衰减器687的输出和通过其输出耦合到声学驱动器115的音频放大器688、以及还耦合到音频放大器688的输出和耦合到可控衰减器686的控制输入的包络检测器689。脉冲衰减器680描绘为包括通过其输入耦合到谈话通行麦克风185的麦克风放大器684、通过高通滤波器由电容器和电阻器构成在其输入耦合到麦克风放大器684的输出和基准电压源的比较器683、在其输入耦合到比较器683的输出和在其输出耦合到MOSFET的栅极的可再触发单稳多谐振荡器682、以及通过控制输入耦合到MOSFET的模拟开关681,在MOSFET的控制下可控衰减器686通过该说明书CN104221397A6/14页9模。
32、拟开关选择性地耦合到谈话通行麦克风185。0030此外,应当注意的是,为了视觉上简洁起见,只描绘在音频电路600内的单个声学驱动器115和其相关联的电路即,谈话通行电路685和脉冲衰减器680。因此,在具有一对耳塞110的耳机1000A的实施例中,将有一对声学驱动器115,每个声学驱动器具有耦合到其上的一对谈话通行电路685中相关联的一个谈话通行电路,单个包络检测器626将耦合到每个谈话通行电路685。进一步,这对谈话通行电路685中的每个可以具有通过一对脉冲衰减器680的相关联脉冲衰减器耦合到其上的一对谈话通行麦克风185的相关联谈话通行麦克风。替代地,与单个谈话通行麦克风185相关联的单个。
33、脉冲衰减器680可以耦合到一对谈话通行器685中的两个谈话通行器685。0031应当注意的是,与通信麦克风125不同,谈话通行麦克风185不是噪声消除麦克风,这反映由其执行的功能的差异。有利且优选的是,通信麦克风125是噪声消除类型的麦克风,使得它是检测源自在近场的耳机1000A的用户的嘴的语音的近场麦克风,同时倾向于忽略远场声音。与此相反,有利且优选的是,谈话通行麦克风185不是这样的噪声消除类型的麦克风,使得它能够检测远场声音即,源自除了用户之外的其他人的语音和近场声音。0032熟悉谈话通行功能的人将认识到,谈话通行电路685工作,以将源自除了耳机1000A的用户之外的人的语音传递至声学驱。
34、动器115,如至少一个谈话通行麦克风185由耳机1000A通过声学耦合到外部环境的部分携带的,谈话通行电路685通过脉冲衰减器680间接耦合到其上所检测的,从而允许用户听到那些语音,不管耳机1000A提供任何PNR和/或ANR,否则通常阻止用户听到那些语音。为了避免通过这样的PNR和/或ANR传递出了语音之外的声音,谈话通行电路685只传递谈话通行麦克风185检测到的在与人语音相关联的预定音频频率范围内的声音。尽管可以有谈话通行电路685的下述变型其包括区别带通滤波器未示出,该滤波器将要传递的这样的范围内的声音与这样的范围外部的声音分开从而它们不被传递,但是这样使用音频放大器688的有限带宽变。
35、体的谈话通行电路685的变体也是可以的,使得除了放大之外音频放大器688执行带通滤波功能。0033在谈话通行电路685内,包络检测器689和可控衰减器686合作形成音频压缩器的一个可能实施,其监控音频放大器688的输出大小,并起到响应检测到提供给声学驱动器115的音频放大器688的输出振幅超过预定阈值的时刻而降低音频放大器688从谈话通行麦克风185接收的音频信号振幅的作用。因此,通过该合作产生的压缩器是闭环压缩器。应当注意的是,其中不存在该音频压缩器和音频放大器688的输入更直接地耦合到谈话通行麦克风185即,可能在其之间只具有电压控制衰减器687和/或脉冲衰减器680的谈话通行电路685的。
36、替代实施方式也是可以的,应当注意的是,其中这样的压缩是由以完全不同的方式实施的压缩器提供即,开环压缩器的谈话通行电路685的替代实施方式也是可以的。然而,期望提供在谈话通行电路685中这样的音频压缩功能即,其可以实施的任何方式作为安全特征,从而通过阻止由谈话通行电路685传递过大的环境声音到达用户耳朵来保护耳机1000A的用户的听力。0034可控衰减器686是由电容器、电阻器和MOSFET以提供至谈话通行麦克风185通过脉冲衰减器680的模拟开关681和可变分压器两者的AC耦合的方式组合形成的,本领域的普通技术人员熟知该可变分压器。可控衰减器686的MOSFET的栅极输入耦合到包络说明书CN1。
37、04221397A7/14页10检测器689的输出,从而使包络检测器689能够操作MOSFET,以控制MOSFET使来自谈话通行麦克风185的信号经受的衰减。0035包络检测器689是由二极管、电阻器和电容器以音频压缩领域的普通技术人员熟知的方式耦合起来形成。二极管的阳极耦合到音频放大器688的输出,其阴极耦合到第一个电阻器。进而,第一个电阻器进一步耦合到电容器和第二个电阻器两个电阻器都进一步耦合接地,以及耦合到可控衰减器686的MOSFET的栅极输入。二极管能够使电流从音频放大器688的输出以通过第一电阻器第一电阻器控制充电速率给电容器充电的方式流动,但是不允许随后由音频放大器688的输出耗。
38、尽电荷。相反,第二电阻器提供受控的消耗电荷速率可控衰减器686的MOSFET的栅极输入具有过高的对地阻抗而无法提供可以耗尽电容器的电流的另一个路径。因此,包络检测器,有效地作为由音频放大器688输出的音频信号的峰值的积分器,电容器存储由该信号输出的更高振幅逐渐积聚的电荷,并通过第二电阻器以受控制的速率放电,电容器已经充电至的结果电压电平被提供给MOSFET的栅极输入。0036应当注意的是,图3中的包络检测器的描绘可以比示意图操作理论更符号化,因为根据本领域的普通技术人员容易认识到可以进行各种部件替换。例如,所描绘的无源二极管可以用有源电路替换,该有源电路具有更紧密地适合其中正向偏置电压降是或非。
39、常接近零的理想二极管的行为。还应当注意的是,由于二极管和第一电阻器串连耦合起来以传输音频放大器688的输出,所描绘的耦合顺序可以翻转。应当进一步注意的是,如所描绘的,包络检测器689是半波包络检测器的变体,半波包络检测器只检测正峰值同时忽略负峰值,替代地,可以是同时检测正峰值和负峰值的全波变体。换句话说,更广泛地说,包络检测器689可以通过除了所描绘之外的其他方式实施。0037通过将包络检测器689插入音频放大器688的输出和可控衰减器686的MOSFET的栅极输入之间与更直接地耦合音频放大器688的输出至该栅极输入相反,避免使可控衰减器686提供和停止提供对来自具有音频放大器688的输出中出。
40、现的每个正峰值的谈话通行麦克风的信号的衰减。相反,使可控衰减器686在其中出现多个峰值超过音频放大器688的输出的预定阈值电平的时间段以更连续的方式提供衰减,和只有在这样的时段过去之后停止提供衰减阈值是至少部分地由可控衰减器的MOSFET的栅极的阈值电压和在所示包络检测器689的特定实施中的包络检测器689的二极管两端的正向偏置电压的电压降设定。在使可控衰减器686以这种方式表现其行为的过程中,RC电路中的普通技术人员容易认识到,包络检测器689响应出现超过预定阈值的峰值孤峰或多个相邻峰值的第一个峰值的时间延迟“启动时间”必定要由第一电阻器的电阻和电容器的电容设定。进一步,电容器充分耗尽使MO。
41、SFET不再提供电压触发衰减的所需的时间也称为“衰减时间”必定要由电容器的电容和第二电阻器的电阻设定。因此,电容器的电容和第一电阻器与第二电阻器的电阻的选择确定了包络检测器689和可控衰减器686合作引起的压缩器功能的行为。0038包络检测器626是由二极管、电阻器和电容器以与已经关于包络检测器689描述基本相似的方式耦合形成但是,正如包络检测器689中的情况,包络检测器626可以通过多种方式实施,包括有源电路。然而,代替用于积分音频放大器688输出的信号峰值,包络检测器626用于积分通信麦克风125输出的信号峰值,如包络检测器626通过微分放大说明书CN104221397A108/14页11。
42、器625接收的。如先前所述,被认为是最佳实践的是实现麦克风低音或麦克风高音导线与地只在耳机1000A通过连接器耦合到的任何通信类型的音频装置即,音频装置9000的位置的任何耦合。因此,耦合微分放大器625的正输入和负输入与麦克风低音和麦克风高音导线能够分接其运载的任何信号,而不会引起其中任一在音频电路600的位置耦合至地利用典型的微分放大器的超高阻抗。但是,本领域的普通技术人员容易认识到,使用放大器的单端变体代替微分放大器625,可能连同在音频电路600内耦合麦克风低音信号至地同时耦合麦克风高音信号至这样的放大器的单端输入并非不可想象。0039由包络检测器626执行的积分的输出被耦合到电压控制。
43、衰减器687的增益输入,因而允许表示由通信麦克风125检测的音频的信号峰值的积分的信号被用于选择性地降低表示由谈话通行麦克风185检测的提供给音频放大器688的输入的声音的信号增益。应当注意的是,尽管描绘的是使用与音频放大器688独立且不同的部件的衰减器用作在包络检测器626的控制下可以降低增益的机制,但是也可以是其他实施例,其中音频放大器688的增益是可控制的且包络检测器626更直接地耦合到音频放大器688即,与以某些方式耦合到音频放大器688的增益控制输入从而使用音频放大器688降低增益。至少部分地描绘实际上实现增益降低的独立且不同部件,从而说明在增益降低意味着在包络检测器626的控制下执。
44、行,而不是增益增加。0040用这种方式,在麦克风低音和麦克风高音导线两端出现的微分信号活动之间的链接和谈话通行音频的增益降低形成为使得当耳机1000A的用户说话时,表示由谈话通行麦克风185检测的声音的信号的增益降低一段时间,该时间从启动时间开始,在是由包络检测器626的电容器的电容和电阻器的电阻至少部分地控制的衰减时间结束。因此,开环压缩器是由实施该链接的包络检测器626和电压控制衰减器687之间的相互作用形成。这解决了无论何时用户说话,耳机1000A的用户通过耳机1000A的谈话通行功能听自己的声音大于正常程度的问题。熟悉人类语言的生理学和声学的人将容易认识到,当人说话时听到其自己的语音很。
45、正常,部分由于口声通过耳咽管、骨传导和通过颈和头内的其他结构从内部传递至人耳朵;以及部分由于口声从其嘴附近的空气传递至两耳附近假设到达其耳道的入口未被覆盖。然而,尽管用户听到其本身说到这样的程度很正常,但是耳机1000A的谈话通行功能很有可能引起用户自己的声音以不自然的高的振幅和/或以不愉快和/或分散注意力的某些其他方式的改变传递至其耳朵,将遮掩用户期望听到的其他声音即,另一个人的声音。0041进一步,取决于谈话通行麦克风185相对于用户的嘴附近的位置和/或用户说话声音有多大,用户自己的语音可以由谈话通行麦克风185检测为充分大声,使得音频放大器688的在正常增益电平的放大引起触发由包络检测器。
46、689和可控衰减器686的组合提供的压缩功能。因此,代替用户以不自然的大声和/或通过谈话通行功能的其他方式中不自然的方式听到其自己的声音的问题,可能存在用户经历当用户正在说话和在用户停止说话瞬间之后压缩功能的衰减时间持续时间持续时谈话通行功能的瞬间丢失的问题。取决于衰减时间的长短,这可以实际上通过无论何时用户说话和在用户停止说话之后某些额外的时间段期间即,衰减时间引起用户不能听到其他人正在说什么而阻止用户与其他人交谈。实际上,例如,耳机1000A的用户可以问其他人问题,但是不能听到其本身问问题或至少其他人回答的开始部分。通过降低提供给音频放大器688的对无论何时用户说话表示由谈话说明书CN10。
47、4221397A119/14页12通行麦克风185检测的声音的信号的增益,谈话通行功能维持在降低的增益电平上,同时防止用户听到其在不自然大声水平的声音和阻止音频放大器688的输出到达触发压缩的振幅。0042为了增加由包络检测器626和电压控制衰减器687的组合形成的开环压缩器从而有效地防止不期望地触发由包络检测器689和可控衰减器686的组合形成的闭环压缩器,由包络检测器626和电压控制衰减器687的组合形成的开环压缩器的启动时间必须短于由包络检测器689和可控衰减器686的组合形成的闭环压缩器的启动时间。然而,优选的是,开环压缩器一般工作得比该闭环压缩器更快,因此,有选的是,该开环压缩器的衰。
48、减时间也短于该闭环压缩器的衰减时间。0043在脉冲衰减器680内,麦克风放大器684的输入耦合到谈话通行麦克风185,以分接来自谈话通行麦克风185的表示已经检测的声音的信号,因为那些信号选择性地通过模拟开关681传递至可控衰减器686。如所描绘的,麦克风放大器684的输入不是通过电容器AC耦合到谈话通行麦克风185如音频放大器688的输入通过电容器AC耦合到谈话通行麦克风185的那样,但是其他实施例可以是那样。麦克风放大器684的输出耦合到电容器,电容器进一步同时耦合到比较器683的第一输入和电阻器,电阻器进一步耦合到地。电容器和电阻器合作形成高通滤波器,只让表示更高频率的声音即,具有大于具。
49、体预定频率的频率的声音的来自麦克风放大器684的输出的信号通过而到达比较器683的第一输入。比较器683的第二输入耦合到电压源,电压源进一步耦合接地。电压源向比较器提供基准电压电平,将高通滤波器提供给比较器683的信号的电压电平和该基准电压电平相比较。比较器683的输出耦合到可再触发单稳多谐振荡器682的输入,可再触发单稳多谐振荡器的输出耦合到脉冲衰减器680的MOSFET的栅极输入。MOSFET进一步耦合到地和模拟开关680的控制输入,从而在可再触发单稳多谐振荡器682的输出的控制下将该模拟开关681的控制输入选择性地接地。通过MOSFET接地所述模拟开关681的控制输入引起模拟开关681打。
50、开,因而中断谈话通行麦克风185的信号输出与可控衰减器686通过模拟开关681的耦合。0044麦克风放大器684、比较器683、可再触发单稳多谐振荡器684和其他部件合作监控由谈话通行麦克风185输出的信号,并且控制模拟开关681以选择性地耦合谈话通行麦克风185至谈话通行电路680的可控衰减器686的输入。因此,脉冲衰减器680还是对由音频放大器680从谈话通行麦克风185接收的音频信号起作用的另一个电路。有点像由包络检测器689和可控衰减器686合作形成的压缩器,脉冲衰减器680监控谈话通行音频,并响应于在表示谈话通行音频的信号中检测到的特定条件而起作用。然而,脉冲衰减器680比压缩器更快。