CN105122837A - 用于提供降噪的头戴式耳机 - Google Patents
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Abstract
一种用于提供降噪的头戴式耳机,可包括:第一麦克风,被布置在头戴式耳机的外部,并检测外部噪声;第一阻止单元,被配置为阻止进入头戴式耳机的内部的外部噪声;第二阻止单元,被配置为阻止没有被第一阻止单元阻止的外部噪声;第二麦克风,被配置为检测头戴式耳机的包括没有被第一阻止单元和第二阻止单元阻止的噪声的内部噪声;扬声器,被配置为输出抵消噪声来抵消由第二麦克风检测到的内部噪声,其中,第二阻止单元包围第二麦克风,并包括单向声音传输通道。
Description
技术领域
本公开涉及一种头戴式耳机,更具体地说,涉及一种能够通过使用有源噪声控制方法和无源噪声控制方法有效地阻止外部噪声来保护听力的用于提供降噪的头戴式耳机。
背景技术
在现代医学相关领域中,成像设备的重要性日渐增加。医院利用诸如X射线、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像设备(MRI)等设备以更快速更精确地诊断并治疗患者的疾病。各种实验室利用诸如f-MRI等设备以提供对大脑的结构和功能的研究。由于MRI对人体几乎没有影响并且可获得精确的图像,因此,在这些各种各样的成像设备中越来越多地使用MRI已成为趋势。然而,存在这样的问题:在获得患者的患处的图像的处理中使用MRI产生的噪声太大。因此,已发明了用于解决来自MRI设备的噪声的各种技术。
用于降低在MRI环境中到达患者的噪声的方法大致分类无源控制方法和有源控制方法。无源控制方法是通过使用噪声屏障阻止噪声达到用户的耳朵的方法。该方法通过使用耳罩或耳塞来阻止噪声。可选地,该方法通过使用防止MRI设备本身的振动(MRI噪声的主要原因)的材料来阻止噪声源本身。
有源控制方法是通过产生可消除MRI噪声的控制信号来减小声压的方法。然而,通过外部扬声器的声场控制或通过管子将由外部扬声器产生的声音发送到头戴式耳机的内部的方法(被用作传统的有源控制方法)会引起声场干扰以及信号延迟,从而无法提供实用的噪声控制性能。此外,由于麦克风位于离人耳一定距离处,从而无法控制耳朵内的实际噪声,在高频噪声无法被消除时,将被消除的噪声的量受到限制。
此外,虽然头戴式的扬声器和麦克风被使用,但是扬声器和麦克风的位置根据每个戴上头戴式耳机的用户或者每次用户戴上头戴式耳机而不同,使得扬声器和耳朵之间的传输路径以及麦克风和耳朵之间的传输路径不稳定。因此,整体降噪结果会降到最低。
因此,需要一种噪声控制头戴式耳机的结构,其中,该结构具有不依赖于个人耳形的防止外部噪声的无源噪声隔离结构,并可通过将耳朵内部的听觉特征反映到算法来有效地消除用户可听到的高级别的噪声。
发明内容
技术问题
本公开可克服以上缺点以及与传统布置相关的其它问题。本公开提供了一种头戴式的噪声控制设备,该噪声控制设备具有在MRI环境的高噪声级别中不依赖个人耳形状的无源噪声隔离结构,并可通过将耳朵内的听觉特征反映到算法来有效地消除患者可听到的高级别的噪声,从而保护患者的听觉耳膜。
本总体发明构思的其它特征和功能将在下面的描述中被部分阐述,并且部分在描述中将是明显的,或者可由总体发明构思的实施而被理解。
技术方案
本公开的示例性实施例提供了一种用于降噪的头戴式耳机,所述头戴式耳机可包括:第一麦克风,被布置在头戴式耳机的外部,并检测外部噪声;第一阻止单元,被配置为阻止进入头戴式耳机的内部的外部噪声;第二阻止单元,被配置为阻止外部噪声中的没有被第一阻止单元阻止的噪声;第二麦克风,被配置为检测头戴式耳机的包括没有被第一阻止单元和第二阻止单元阻止的噪声的内部噪声;扬声器,被配置为输出用于抵消由第二麦克风检测到的内部噪声的抵消噪声,其中,第二阻止单元包围第二麦克风,并包括单向声音传输通道。
用于降噪的头戴式耳机可包括:垫层构件,连接到第一阻止单元的边缘,并在戴上头戴式耳机时与人的皮肤紧密接触,其中,第二阻止单元连接到头戴式耳机内部的垫层构件,并阻止外部噪声中的没有被垫层构件阻止的噪声。
第二阻止单元可包括:第一传输通道,从扬声器输出的抵消噪声通过第一传输通道移动;第二传输通道,头戴式耳机的通过抵消噪声所抵消的内部噪声的最终噪声通过第二传输通道在人耳的方向上移动。
第二阻止单元可包括紧密接触部分,其中,紧密接触部分在戴上头戴式耳机时使头戴式耳机与人耳贴近,并且第二阻止单元可通过所述声音传输通道将通过抵消噪声所抵消的内部噪声的最终噪声传送到人耳。
头戴式耳机可包括用于去除MRI噪声的头戴式耳机。
声音传输通道可被形成在当戴上头戴式耳机时人耳的耳道的方向上。
第一麦克风可包括光学麦克风或ECM麦克风。
第二麦克风可被布置在声音传输通道中。
扬声器可基于头戴式耳机的被传送到人的耳膜的内部噪声的特征信息,输出用于抵消由第二麦克风检测到的内部噪声的抵消噪声。
第一阻止单元可包括:隔断墙,被配置为阻止外部噪声进入头戴式耳机的内部;声音吸收单元,被布置在隔断墙的内部,并吸收进入头戴式耳机的内部的噪声。
第一阻止单元可包括多孔声音吸收材料。
扬声器可包括压电扬声器。
第二阻止单元可包括紧密接触部分,其中,紧密接触部分在戴上头戴式耳机时使头戴式耳机与人耳贴近。
用于降噪的头戴式耳机可包括:扬声器声音发出单元,在人耳的方向上提供噪声移动通道,使得在扬声器中产生的噪声被内部噪声抵消。
扬声器可被布置为与第二麦克风和耳道的方向平行。
垫层构件可包括连接到第一组上单元的下部壳体的侧表面、暴露在外部的上表面以及当人戴上头戴式耳机时与人的皮肤紧密接触的另一侧表面。
根据本公开的各种实施例,头戴式的噪声控制设备可包括在MRI环境的高噪声级别中不依赖个人耳形状的无源噪声隔离结构,并可通过将耳朵内的听觉特征反映到算法来有效地消除患者可听到的高级别的噪声,从而保护患者的听觉器官。
本发明构思的示例性实施例还可包括一种提供降噪的头戴式耳机,该头戴式耳机包括:第一麦克风,检测外部噪声;内部阻止单元,被布置在头戴式耳机的内部,并被配置为阻止外部噪声;第二麦克风,被配置为检测头戴式耳机的包括没有被内部阻止单元阻止的内部噪声;扬声器,被配置为输出用于抵消由第二麦克风检测到的内部噪声的抵消噪声,其中,内部阻止单元包围第二麦克风,并包括单向声音传输通道。
在示例性实施例中,内部阻止单元包括:第一传输通道,从扬声器输出的抵消噪声通过第一传输通道移动;第二传输通道,头戴式耳机的通过抵消噪声所抵消的内部噪声的最终噪声通过第二传输通道在朝向人耳的方向上移动。
在示例性实施例中,内部阻止单元包括紧密接触部分,其中,紧密接触部分在用户戴上头戴式耳机时使头戴式耳机与用户的耳朵贴近,并且内部阻止单元通过所述声音传输通道将通过抵消噪声所抵消的内部噪声的最终噪声传送到用户的耳朵。
在示例性实施例中,用于降噪的头戴式耳机还可包括:扬声器声音发出单元,在人耳的方向上提供噪声移动通道,使得在扬声器中产生的噪声被内部噪声抵消。
在示例性实施例中,用于降噪的头戴式耳机还可包括:垫层构件,包围在头戴式耳机的边缘以围住内部阻止单元,并与用户紧密接触以减轻对用户的冲击并在外部噪声达到内部阻止单元之前阻止外部噪声。
本发明的有益效果
本公开可克服以上缺点以及与传统布置相关的其它问题。本公开提供了一种头戴式的噪声控制设备,该噪声控制设备具有在MRI环境的高噪声级别中不依赖个人耳形状的无源噪声隔离结构,并可通过将耳朵内的听觉特征反映到算法来有效地消除患者可听到的高级别的噪声,从而保护患者的听觉耳膜。
本总体发明构思的其它特征和功能将在下面的描述中被部分阐述,并且部分在描述中将是明显的,或者可由总体发明构思的实施而被理解。
附图说明
从以下结合附图对实施例进行的描述,本总发明构思的这些和/或其它特征和功能将变得明显并更易于理解,在附图中:
图1是示出根据本公开的实施例的头戴式耳机的结构的截面图;
图2是示出根据本公开的实施例的头戴式耳机的噪声控制方法的示意性示图;
图3是示出使用传递函数的噪声控制算法的框图。
贯穿附图,相同的标号将被理解为指示相同的部分、组件和结构。
具体实施方式
以下,将参照附图详细地描述本公开的特定示例性实施例。
这里定义的事项(诸如详细的结构及其元件)被提供用来帮助全面理解本说明书。因此,明显的是可在没有那些定义的事项的情况下实现示例性实施例。此外,公知功能或结构被省略以提供对示例性实施例的清楚和简洁的描述。此外,为了帮助全面理解,可任意增加或减少附图中的各个元件的尺寸。
图1是示出根据本公开的实施例的头戴式耳机的结构的截面图。
参照图1,根据本公开的实施例的头戴式耳机100包括第一麦克风110、第一阻止单元120、第二阻止单元130、第二麦克风140、扬声器150、声音传输通道160、垫层构件170和扬声器声音发出单元180。
第一麦克风110被放置在头戴式耳机100的外部,并被配置为检测外部噪声。第一麦克风110是用于捕捉外部噪声的特征以用于有源噪声控制的参考麦克风。由于第一麦克风110用作参考,因此第一麦克风110应该不受到周围电磁场的影响。因此,第一麦克风110可以是能够在MRI的磁场中进行操作的麦克风(诸如光学麦克风、电子电容麦克风(ECM)等)。
第一阻止单元120被配置为阻止外部噪声进入到头戴式耳机100的内部。第一阻止单元120包括用于首先阻止外部噪声的全部配置。
首先,第一阻止单元120包括包围头戴式耳机100的内部的壳体121和123。壳体121和123可由增强塑料材料制成,以无源方式来阻止MRI噪声。
为了无源噪声控制,第一阻止单元120可包括声音吸收材料。换句话说,如图1所示,在壳体121和123之间提供声音吸收材料以吸收通过壳体121和123的噪声。声音吸收材料122可包括多孔材料,诸如岩棉、玻璃棉、纹理、海棉等。如果声波进入细纤维和细孔,则空气粒子的振动通过细孔内表面的摩擦阻力和纤维的互摩擦而转换为热能,从而进行声音吸收。声音吸收材料122在声音的高中频范围中具有高的声音吸收率,但在声音的低频范围中具有低的声音吸收率。为了提高在声音的低频范围中的声音吸收率,可增加声音吸收材料122的厚度,或者可在头戴式耳机的后部安装空气层。无源噪声控制可有效地阻止高频噪声,但是在完全阻止低频噪声方面具有限制,从而需要将有源噪声控制与上述的无源噪声控制组合。
第二麦克风140被布置在头戴式耳机100的内部,并收集头戴式耳机100的内部的噪声。第二麦克风140与第一麦克风110一起被用于有源噪声控制。详细地,将由第一麦克风110收集的外部噪声与由第二麦克风140收集的内部噪声互相比较以确定扬声器150的输出噪声,这将在稍后进行描述。由于第二麦克风140还被用于有源噪声控制使得精确的噪声检测对于第二麦克风140来说是重要的,因此,第二麦克风140不应该受到电磁场的过多影响。因此,第二麦克风140可以是能够在MRI电磁场中进行操作而不受这些MRI电磁场的影响的麦克风,诸如光学麦克风、ECM麦克风等。
扬声器150被配置为输出抵消噪声以去除在第二麦克风140中检测到的内部噪声。换句话说,扬声器150通过产生具有与由第二麦克风140检测到的内部噪声相反的相位的噪声来抵消内部噪声,从而执行有源噪声控制。当由第一麦克风110收集到外部噪声时,外部噪声首先被第一阻止单元120的壳体121和123阻止,然后被壳体121和123内的声音吸收材料122二次组止。然而,头戴式耳机100内部的未被阻止的剩余噪声通过第二麦克风140被收集。由于通过第二麦克风140收集的噪声最终会达到人耳,并使人耳不舒服,因此扬声器150产生并输出具有与在第二麦克风140中收集的噪声相反的相位的频率的噪声。由于扬声器150也被用于有源噪声控制,因此输出精确的噪声对于扬声器150来说是重要的。因此,扬声器150应该被配置为不受电磁场影响的扬声器。例如,可使用能够在MRI电磁场中进行操作的扬声器,诸如压电扬声器。
另一方面,如图1所示,扬声器150可被放置在与第二麦克风140和人耳的耳道被放置的方向平行的方向上。可通过将从扬声器150发出的噪声与由第二麦克风140收集的噪声的行进方向进行匹配来精确地控制噪声,并可通过将行进方向与人的耳道进行匹配来正确地将降噪的效果传送到人的耳膜。
扬声器声音发出单元180在人耳位置的方向上提供噪声移动通道,使得在扬声器150中产生的噪声与内部噪声抵消。
垫层构件170被配置为连接到第一阻止单元120的边缘,并与戴上头戴式耳机的人的皮肤紧密接触。更具体地说,垫层构件170的侧表面被连接到第一阻止单元120的下部壳体123,垫层构件170的上表面被暴露在外部,垫层构件170的另一侧表面(与连接到下部壳体123的侧面相反)与戴上头戴式耳机100的人的皮肤贴近。当戴上头戴式耳机100时,垫层构件170减轻对人头部的任何冲击,并与皮肤紧密接触,使得外部噪声被阻止。垫层构件170可使用与上述的声音吸收材料122相同的材料。垫层构件170连接到头戴式耳机100内部的第二阻止单元130,这将在稍后更详细地描述。
第二阻止单元130被配置为阻止第一阻止单元120或垫层构件170无法阻止的外部噪声。如图1所示,第二阻止单元130连接到头戴式耳机100内部的垫层构件170,并还阻止垫层构件170没有完全阻止的外部噪声。
此外,第二阻止单元130具有包围如上所述的第二麦克风140的单向或双向声音传输通道160。换句话说,第二阻止单元130阻止包括第一阻止单元120或垫层构件170没有阻止的噪声的外部噪声在其它方向上移动,并使最终噪声通过声音传输通道160移动。
声音传输通道160在人耳的耳道的方向上形成,并包括第一传输通道161和第二传输通道162,其中,从扬声器150输出的抵消噪声通过第一传输通道161移动,第二传输通道162用于将最终噪声在人耳的方向上移动,其中,最终端噪声是被抵消噪声所抵消的头戴式耳机100的内部噪声。
第一传输通道161接收从扬声器150输出的并通过扬声器声音发出单元180的噪声。此外,由第二麦克风140收集的内部噪声或在第二麦克风140收集之前的内部噪声通过第一传输通道161被接收。结果,从扬声器150输出的噪声与内部噪声在第一传输通道161中相遇从而被抵消,被抵消的噪声在第二麦克风140中被收集。随后,被抵消的噪声通过连接到第二麦克风140的第二传输通道162而移动到耳道。
第二传输通道162被连接到第一传输通道161,第二麦克风140被布置在第一传输通道161和第二传输通道162之间的空间中。通过第二传输通道162移动的噪声是已通过有源噪声控制被抵消的噪声,并在特定时间点之后由第二麦克风140收集。由于形成第二传输通道162的第二阻止单元130与人耳紧密接触,因此通过第二传输通道162的噪声朝向人耳的耳道。结果,被抵消的噪声是最终达到耳膜。
此外,第二阻止单元130包括当戴上头戴式耳机100时使头戴式耳机100与人耳紧密接触的紧密接触部分132。紧密接触部分132被布置在第二发送通道162的末端,并可由软的弹性材料制成。结果,当戴上头戴式耳机100时,不管人耳的形状,头戴式耳机100被牢固地压在用户的耳朵上。此外,第二阻止单元130通过包围第二麦克风140来保证第二麦克风140的位置,从而提供固定的噪声收集环境和统一的噪声传输通道。
另外,由于第二阻止单元130的紧密接触部分132与用户耳朵贴近,因此第二阻止单元130还具有提供无源噪声控制的功能。换句话说,第二阻止单元130阻止另外将通过用户耳朵和头戴式耳机100之间的间隙的噪声。
以下,将描述根据本公开的实施例的头戴式耳机100的操作。
图2是示出根据本公开的实施例的头戴式耳机的噪声控制方法的示意性示图,图3是示出使用传递函数的噪声操作算法的框图。
根据本公开的实施例的头戴式耳机100执行无源噪声控制和有源噪声控制两者。首先,将解释无涯噪声控制。
当在MRI环境下戴上头戴式耳机100时,头戴式耳机100的垫层构件170与用户的头部紧密接触,从而被动地阻止外部噪声。随后,第二阻止单元130(131和132)与用户耳朵紧密接触,从而阻止垫层构件170没有阻止的噪声。同样地,第一阻止单元120的壳体121和123初步阻止外部噪声,随后声音吸收材料122阻止可通过壳体121和123的噪声。第一阻止单元120的声音吸收材料122和第二阻止单元130(131和132)被动地阻止MRI噪声的高频噪声。此外,第二阻止单元130(131和132)填充头戴式耳机100的内部空间,从而防止内部噪声传播,并使噪声通过噪声通道被抵消和移动。结果,第二阻止单元130还起到阻止低频噪声的附加作用。
同时,头戴式耳机100执行有源噪声控制。如图1至图3所示,首先由第一麦克风110收集外部噪声。当噪声控制算法在戴上头戴式耳机100期间进行操作时,扬声器150和第二麦克风140之间的传递函数S(z)可被测量,或者可使用预先测量的传递函数191。由于传递函数S(z)包括声音吸收材料的特性,因此传递函数S(z)不会根据戴上头戴式耳机100的状态而显著改变。因此,传递函数S(z)可使用预先测量的值。
如果该算法进行操作,则第一麦克风110接收外部噪声,并随后预先预测噪声的什么特性将达到耳朵。此外,第二麦克风140通过测量用户耳朵附近的内部噪声来观察声压的改变状态。
针对在第一麦克风110中检测到的外部噪声,考虑反映第一传输通道161的噪声传递特征的传递函数S∧(z)。传递函数S∧(z)反映在从扬声器150输出的噪声到达第二麦克风140的过程中将改变的特性。传递函数S∧(z)被采样超过预定次数,并被统计计算。传递函数S∧(z)的值被用作用于在最小均方差模块(LMS)193中设置扬声器输出噪声的参数。
传递函数T(z)是第二麦克风140和耳朵之间的传递函数,并包括第二阻止单元130、用其制成的声音通道d和耳道的传递函数特征,并可通过预先测量这些特征来使用统计值。通过反映T(z),该算法可基于在实际耳朵的声压进行操作,而不基于在第二阻止单元130的声压进行操作。
通过测量第二麦克风140收集的噪声的特征T1(z)以及第二麦克风140和耳朵之间的传输通道160的第二传输通道162的特征T2(z),传递函数T(z)被计算为它们之间的差。换句话说,传递函数T(z)可被如下计算(在图1和图3中示出的操作194)。
T(z)=T1(z)/T2(z)
LMS193将传递函数T(z)应用到在第二麦克风140中检测到的噪声,并计算用于设置扬声器150的输出噪声的滤波参数。传递函数T(z)(被表示为以下等式中的t(n))与第二麦克风140的声压e(n)相乘,作为权重,如以下提供的等式。在以下等式中,第二麦克风140的传递函数t(n)和声压e(n)两者被定义为时间函数(n为时间变量)。
ζ(n)=[e(n)×t(n)]2
滤波函数W(z)通过使用外部噪声和LMS193的输出值来产生抵消噪声。扬声器150输出产生的抵消噪声。
根据本公开的各种实施例,头戴式耳机具有在MRI环境中不依赖于个人耳朵的形状的无源噪声阻止结构,并通过使算法反映耳朵的内部的听觉特征来有效地消除用户(即,MRI患者)可听到的高级别的噪声,从而保护患者的听觉器官。此外,通过在本公开中建议的结构,头戴式耳机不会使用户不舒服,并可在第二麦克风140接近用户耳朵的处理中尽可能保证近的距离,并且可将扬声器150的输出稳定地发送到耳朵或第二麦克风140,从而获得更有效的有源噪声控制效果。
另一方面,如上所述的噪声控制算法可被实现为包括可在计算机中执行的算法的程序,所述程序可被存储在非暂时性计算机可读介质中,并可使用非暂时性计算机可读介质来提供所述程序。
与短时间存储数据的介质(诸如寄存器、高速缓存器、内存等)相反,非暂时性计算机可读介质是指可以以半永久的方式存储数据并可由装置读取的介质。具体地说,上述各种应用或程序可被存储在非暂时性计算机可读介质(诸如CD、DVD、硬盘、蓝光盘、USB、存储卡、ROM等)中,并可使用非暂时性计算机可读介质提供上述各种应用或程序。
虽然已描述了本公开的实施例,但是一旦本领域的技术人员学习了基本的发明构思,就可对实施例进行另外的改变和修改。因此,意图权利要求应该被解释为包括上述实施例以及落入本发明构思的精神和范围内的所有这样的改变和修改。
Claims (15)
1.一种用于提供降噪的头戴式耳机,包括:
第一麦克风,被布置在头戴式耳机的外部,并检测外部噪声;
第一阻止单元,被配置为阻止进入头戴式耳机的内部的外部噪声;
第二阻止单元,被配置为阻止没有被第一阻止单元阻止的外部噪声;
第二麦克风,被配置为检测头戴式耳机的包括没有被第一阻止单元和第二阻止单元阻止的噪声的内部噪声;
扬声器,被配置为输出用于抵消由第二麦克风检测到的内部噪声的抵消噪声,
其中,第二阻止单元包围第二麦克风,并包括单向声音传输通道。
2.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,还包括:
垫层构件,连接到第一阻止单元的边缘,并在用户戴上头戴式耳机时与用户紧密接触,
其中,第二阻止单元连接到头戴式耳机内部的垫层构件,并阻止没有被垫层构件阻止的外部噪声。
3.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
第二阻止单元包括:
第一传输通道,从扬声器输出的抵消噪声通过第一传输通道移动;
第二传输通道,头戴式耳机的通过抵消噪声所抵消的内部噪声的最终噪声通过第二传输通道在人耳的方向上移动。
4.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
第二阻止单元包括紧密接触部分,其中,紧密接触部分在用户戴上头戴式耳机时使头戴式耳机与用户贴近,并且第二阻止单元通过所述声音传输通道将通过抵消噪声所抵消的内部噪声的最终噪声传送到用户。
5.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
头戴式耳机包括用于去除MRI噪声的头戴式耳机。
6.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
声音传输通道被形成在当用户戴上头戴式耳机时用户的耳道的方向上。
7.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
第一麦克风包括光学麦克风或ECM麦克风。
8.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
第二麦克风被布置在所述声音传输通道中。
9.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
扬声器基于头戴式耳机的被传送到用户的耳膜的内部噪声的特征信息,输出用于抵消由第二麦克风检测到的内部噪声的抵消噪声。
10.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
第一阻止单元包括:
隔断墙,被配置为阻止进入头戴式耳机的内部的外部噪声;
声音吸收单元,被布置在隔断墙的内部,并吸收进入头戴式耳机的内部的噪声。
11.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
第一阻止单元包括多孔声音吸收材料。
12.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
扬声器包括压电扬声器。
13.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
第二阻止单元包括紧密接触部分,其中,紧密接触部分在戴上头戴式耳机时使头戴式耳机与人耳贴近。
14.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,还包括:
扬声器声音发出单元,在人耳的方向上提供噪声移动通道,使得在扬声器中产生的噪声被内部噪声抵消。
15.如权利要求1所述的用于降噪的头戴式耳机,其中
扬声器被布置为与第二麦克风和耳道的方向平行。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106309008A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-01-11 | 廖彬羽 | 一种治疗失眠的安神装置 |
CN106782487A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-31 | 歌尔科技有限公司 | 反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法和*** |
CN107948808A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-04-20 | 上海联影医疗科技有限公司 | 应用于磁共振***的耳机和磁共振*** |
CN109040890A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-12-18 | 陈波 | 一种耳机降噪单元 |
WO2020177196A1 (zh) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 易力声科技 (深圳) 有限公司 | 一种具有音量监测的耳机 |
CN111935589A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-13 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 主动降噪的方法、装置、电子设备和芯片 |
CN112168493A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-05 | 浙江浚源园林景观有限公司 | 一种可调节分贝的降噪装置 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3091750B1 (en) * | 2015-05-08 | 2019-10-02 | Harman Becker Automotive Systems GmbH | Active noise reduction in headphones |
US9613615B2 (en) * | 2015-06-22 | 2017-04-04 | Sony Corporation | Noise cancellation system, headset and electronic device |
CN106648037A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 深圳市虚拟现实科技有限公司 | 背景降噪的方法和头戴式显示器 |
US10547947B2 (en) * | 2016-05-18 | 2020-01-28 | Qualcomm Incorporated | Device for generating audio output |
EP3315985B1 (de) | 2016-10-26 | 2020-12-23 | Siemens Healthcare GmbH | Mr-audioeinheit |
US11482202B2 (en) | 2017-05-24 | 2022-10-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Acoustic noise reduction and energy generation barrier |
MX2020008293A (es) * | 2018-02-09 | 2020-09-25 | Jfe Steel Corp | Metodo de soldadura por puntos por resistencia y metodo para producir union soldada por puntos por resistencia. |
CN108478328A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-04 | 广州金海纳防护用品有限公司 | 保健耳罩 |
GB2577297B8 (en) * | 2018-09-20 | 2023-08-02 | Deborah Carol Turner Fernback | Ear-and-eye mask with noise attenuation and generation |
US12010494B1 (en) * | 2018-09-27 | 2024-06-11 | Apple Inc. | Audio system to determine spatial audio filter based on user-specific acoustic transfer function |
CN114846819A (zh) * | 2019-11-04 | 2022-08-02 | 思睿逻辑国际半导体有限公司 | 用于个人音频设备诊断的方法、装置和*** |
US20210196222A1 (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-01 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Systems and methods for reducing noise in imaging system |
US11468874B2 (en) * | 2020-11-13 | 2022-10-11 | Google Llc | Noise control system |
CN112822593B (zh) * | 2021-01-04 | 2023-03-31 | 泰凌微电子(上海)股份有限公司 | 自适应降噪控制方法、自适应降噪控制装置和耳机 |
US12035091B2 (en) | 2021-06-10 | 2024-07-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device including microphone module |
US11882405B2 (en) | 2021-06-24 | 2024-01-23 | Bose Corporation | Acoustic earwax detection |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5815582A (en) * | 1994-12-02 | 1998-09-29 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Active plus selective headset |
WO2005044140A2 (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Wayne Lederer | Noise attenuating headset |
CN101535829A (zh) * | 2006-11-22 | 2009-09-16 | 北欧纽罗实验室股份公司 | 在磁共振成像***内使用的音频装置 |
CN101795143A (zh) * | 2009-01-05 | 2010-08-04 | 欧力天工股份有限公司 | 内置骨骼传导麦克风的头戴式送受话器 |
CN101945627A (zh) * | 2008-02-20 | 2011-01-12 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 听力保护罩 |
CN102473407A (zh) * | 2009-08-18 | 2012-05-23 | 伯斯有限公司 | 前馈anr设备声学 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5812659A (en) * | 1992-05-11 | 1998-09-22 | Jabra Corporation | Ear microphone with enhanced sensitivity |
US5675658A (en) * | 1995-07-27 | 1997-10-07 | Brittain; Thomas Paige | Active noise reduction headset |
US6735316B1 (en) * | 2000-07-25 | 2004-05-11 | Michael Jon Wurtz | Cup-in-a-cup structure and assembly method for active-noise-reduction headsets |
-
2013
- 2013-04-19 KR KR1020130043726A patent/KR20140125969A/ko not_active Application Discontinuation
-
2014
- 2014-04-18 WO PCT/KR2014/003435 patent/WO2014171795A1/en active Application Filing
- 2014-04-18 CN CN201480022194.3A patent/CN105122837A/zh active Pending
- 2014-04-18 EP EP14784736.2A patent/EP2987338A4/en not_active Withdrawn
- 2014-04-18 US US14/256,251 patent/US20140311499A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5815582A (en) * | 1994-12-02 | 1998-09-29 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Active plus selective headset |
WO2005044140A2 (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Wayne Lederer | Noise attenuating headset |
CN101535829A (zh) * | 2006-11-22 | 2009-09-16 | 北欧纽罗实验室股份公司 | 在磁共振成像***内使用的音频装置 |
CN101945627A (zh) * | 2008-02-20 | 2011-01-12 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 听力保护罩 |
CN101795143A (zh) * | 2009-01-05 | 2010-08-04 | 欧力天工股份有限公司 | 内置骨骼传导麦克风的头戴式送受话器 |
CN102473407A (zh) * | 2009-08-18 | 2012-05-23 | 伯斯有限公司 | 前馈anr设备声学 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106309008A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-01-11 | 廖彬羽 | 一种治疗失眠的安神装置 |
CN106782487A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-31 | 歌尔科技有限公司 | 反馈式主动降噪耳机的降噪量仿真方法和*** |
CN107948808A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-04-20 | 上海联影医疗科技有限公司 | 应用于磁共振***的耳机和磁共振*** |
CN109040890A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-12-18 | 陈波 | 一种耳机降噪单元 |
WO2020177196A1 (zh) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 易力声科技 (深圳) 有限公司 | 一种具有音量监测的耳机 |
CN112168493A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-05 | 浙江浚源园林景观有限公司 | 一种可调节分贝的降噪装置 |
CN112168493B (zh) * | 2020-09-27 | 2022-03-25 | 浙江浚源园林景观有限公司 | 一种可调节分贝的降噪装置 |
CN111935589A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-13 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 主动降噪的方法、装置、电子设备和芯片 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140125969A (ko) | 2014-10-30 |
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EP2987338A4 (en) | 2016-12-14 |
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