CN108769851A - 一种数字耳机 - Google Patents

Abstract

提供一种数字耳机，其中，所述数字耳机包括：声音采集单元，用于采集人声音频信号；融合电路，用于将伴奏音频信号和人声音频信号融合以得到融合音频信号；至少一个输出单元，用于输出所述融合音频信号。根据所述数字耳机，可以提供一个低成本可行的极低延时耳返方案，在数字耳机的声音采集单元、输出单元和编解码器之间增加了电路设计，可以将声音采集单元采集的人声音频信号和从电子设备获取的伴奏音频信号经过融合之后直接反馈到输出单元，避免了将声音采集单元采集的人声音频信号在与耳机相连的电子设备端进行的复杂处理，有效地缩短了耳返延时时间。

Description

一种数字耳机

技术领域

本发明总体来说涉及耳机领域，更具体地讲，涉及一种数字耳机。

背景技术

随着全民直播时代的到来，越来越多的人们开启了自己的直播生涯，其中，有很多网友是K歌爱好者，为了体验更好的K歌效果，需要所使用的电子设备和/或耳机具备耳返功能，这里，耳返是指演唱者在演唱时可以经由耳机的扬声器实时获取到相匹配的伴奏和耳返人声，耳返可以有效地防止演唱者走调。

然而，具备耳返功能的电子设备和/或扬声器在提供耳返人声时，需要对获取的演唱者的人声进行音量调整、滤波、加混音等处理，因此，鉴于运算的复杂程度会相应地延迟耳返人声的时间，进而导致返回伴奏和耳返人声的间隔时间较长，无法做到实时耳返，使得用户体验较差。

由此可见，现有的耳返方式无法提供给用户满意的耳返效果。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种数字耳机，通过所述数字耳机，能够解决现有的耳返方式延迟较长，无法提供给用户满意的耳返效果的问题。

根据本发明的示例性实施例，提供一种数字耳机，包括：声音采集单元，用于采集人声音频信号；融合电路，用于将伴奏音频信号和人声音频信号融合以得到融合音频信号；至少一个输出单元，用于输出所述融合音频信号。

可选地，所述融合电路从与所述数字耳机相连的电子设备获取伴奏音频信号。

可选地，所述融合电路包括至少一个子融合电路，其中，所述至少一个子融合电路与所述至少一个输出单元一一对应，其中，每个子融合电路用于将人声音频信号和伴奏音频信号融合以得到用于输出到相应的输出单元的融合音频信号。

可选地，每个子融合电路包括：叠加电路，用于将伴奏音频信号和人声音频信号进行叠加以得到叠加音频信号；放大电路，用于放大所述叠加音频信号以得到融合音频信号。

可选地，声音采集单元包括麦克风。

可选地，叠加电路包括：第一电容器、第一电阻器、第二电容器和第二电阻器；放大电路包括：第三电阻器和第一运算放大器，其中，第一电容器的第一端连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，第一电容器的第二端连接到第一电阻器的第一端，第一电阻器的第二端连接到第三电阻器的第一端以及第一运算放大器的反相输入端，第三电阻器的第二端连接到与该子融合电路相应的输出单元的第一端以及第一运算放大器的输出端，与该子融合电路相应的输出单元的第二端接地，第二电容器的第一端连接到麦克风的输出端，第二电容器的第二端连接到第二电阻器的第一端，第二电阻器的第二端连接到第三电阻器的第一端以及第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的同相输入端接地，第一运算放大器的输出端连接与该子融合电路相应的输出单元的第一端，或者，叠加电路包括：第四电容器、第四电阻器、第六电容器、第六电阻器、第七电容器、第七电阻器和第八电阻器；放大电路包括：第五电阻器和第二运算放大器，其中，第四电容器的第一端连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，第四电容器的第二端连接到第四电阻器的第一端，第四电阻器的第二端连接到第五电阻器的第一端，第五电阻器的第二端连接到第二运算放大器的输出端和该子融合电路相应的输出单元的第一端，第二运算放大器的输出端连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端，该子融合电路相应的输出单元的第二端接地，第六电容器的第一端连接到麦克风的输出端，第六电容器的第二端连接到第六电阻器的第一端和第七电阻器的第一端，第六电阻器的第二端接地，第七电阻器的第二端连接到第七电容器的第一端和第八电阻器的第一端，第八电阻器的第二端连接到第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的同相输入端接地，第二运算放大器的输出端连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端。

可选地，第二电阻器为可调电阻器，其中，第二电阻器的调节端连接到第一电阻器的第二端和第一运算放大器的反相输入端，和/或，第三电阻器为可调电阻器，其中，第三电阻器的调节端连接到第一运算放大器的输出端，和/或，第八电阻器为可调电阻器，其中，第八电阻器的调节端连接到第二运算放大器的反相输入端。

可选地，每个子融合电路还包括：单刀双掷开关，其中，单刀双掷开关的第一静触点连接到第三电阻的第二端，单刀双掷开关的第二静触点连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，单刀双掷开关的动触点连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端，或者，其中，单刀双掷开关的第一静触点连接到第五电阻的第二端，单刀双掷开关的第二静触点连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，单刀双掷开关的动触点连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端。

可选地，放大电路还包括：第三运算放大器，其中，第三运算放大器的反相输入端和输出端均连接到单刀双掷开关的第一静触点，第三运算放大器的正向输入端连接到第二运算放大器的输出端。

可选地，在第二电阻器或第八电阻器为可调电阻的情况下，当人声音频信号的均方根幅度超过麦克风所能承受的音频信号的均方根幅度门限值时，第二电阻器或第八电阻器的阻值由与所述数字耳机连接的电子设备基于人声音频信号的均方根幅度被重新确定。

在根据本发明示例性实施例的数字耳机中，可以提供一个低成本可行的极低延时耳返方案，在数字耳机的声音采集单元、输出单元和编解码器之间增加了电路设计，可以将声音采集单元采集的人声音频信号和从电子设备获取的伴奏音频信号经过融合之后直接反馈到输出单元，避免了将声音采集单元采集的人声音频信号在与耳机相连的电子设备端进行的复杂处理，有效地缩短了耳返延时时间。

附图说明

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的详细描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的将会变得更加清楚，其中：

图1示出根据本发明示例性实施例的数字耳机的框图；

图2示出根据本发明示例性实施例的融合电路获取伴奏音频信号的过程示意图；

图3示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的框图；

图4示出根据本发明示例性实施例的子融合电路的结构框图；

图5示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图；

图6示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图；

图7示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图；

图8示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图；

图9示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图；

图10示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图；

图11示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图；

图12示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。

图1示出根据本发明示例性实施例的数字耳机的结构框图。

如图1所示，根据本发明示例性实施例的数字耳机包括：声音采集单元100、融合电路200和至少一个输出单元300。

具体说来，声音采集单元100用于采集人声音频信号。

作为示例，声音采集单元100可以包括数字耳机的麦克风，这里，人声音频信号可以是声音采集单元100采集的演唱者演唱的声音信号。

融合电路200用于将伴奏音频信号和人声音频信号融合以得到融合音频信号。

作为示例，融合电路200可以从与所述数字耳机相连的电子设备获取伴奏音频信号。这里，与数字耳机相连的电子设备可以是智能手机、平板电脑、多媒体播放器等可实现耳返功能的设备。

具体说来，融合电路200从与数字耳机相连的电子设备获取伴奏音频信号的过程如下：假设数字耳机为USB(通用串行总线)耳机，与数字耳机相连的电子设备为手机。参照图2，首先，当演唱者在手机中选择了即将演唱的曲目之后，手机会将所选曲目的伴奏音乐从互联网上下载或者从手机的存储空间中读取出来，手机的应用处理器AP(ApplicationProcessor)解码出音频数据并转换为USB数据包，将USB数据包输出到应用处理器的高效电源管理芯(I/F PMIC以将USB数据包输送到USB耳机的USB接口USB type C上，然后，USB耳机将接收到的USB数据包通过USB数字耳机的协议芯片USB PHY进行解码，以解码出所选曲目的伴奏音频数字信号，USB耳机的编解码器CODEC中的数字模拟转换器DAC将伴奏音频数字信号进行数模转换以得到伴奏音频模拟信号，即，融合电路200获取的伴奏音频信号，最后，编解码器将伴奏音频信号输出到融合电路200。

再次参照图1，至少一个输出单元300用于输出所述融合音频信号。这里，至少一个输出单元300可以是数字耳机的扬声器，例如，在包括两个扬声器的数字耳机中，至少一个输出单元300可以包括数字耳机的左耳扬声器和右耳扬声器。

下面，将结合具体的实施例来介绍融合电路200。

具体说来，在一个可选实施例中，融合电路200可包括至少一个子融合电路，其中，所述至少一个子融合电路与所述至少一个输出单元一一对应，其中，每个子融合电路用于将人声音频信号和伴奏音频信号融合以得到用于输出到相应的输出单元的融合音频信号。例如，以数字耳机包括左耳扬声器和右耳扬声器为例，如图3所示，融合电路200可包括与左耳扬声器(即输出单元310)对应的一个子融合电路210和与右耳扬声器(即输出单元320)对应的一个子融合电路220。

具体地，作为示例，如图4所示，每个子融合电路可包括叠加电路201和放大电路202，其中，叠加电路201可用于将伴奏音频信号和人声音频信号进行叠加以得到叠加音频信号；放大电路202可用于放大所述叠加音频信号以得到融合音频信号。

下面，将结合图5-图12来详细说明子融合电路的示例。

图5示出根据本发明另一示例性实施例的数字耳机的电路图。

如图5所示，在一个示例性实施例中，假设数字耳机包括两个输出单元，即，左耳扬声器和右耳扬声器，左耳扬声器对应的子融合电路为子融合电路210，以与输出单元310对应的子融合电路210为例，子融合电路210所包括的叠加电路201可包括：第一电容器C1、第一电阻器R1、第二电容器C2和第二电阻器R2；放大电路201可包括：第三电阻器R3和第一运算放大器AMP1，其中，第一电容器C1的第一端连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路210相应的输出单元310所对应的输出端，第一电容器C1的第二端连接到第一电阻器R1的第一端，第一电阻器R1的第二端连接到第三电阻器R3的第一端以及第一运算放大器APM1的反相输入端，第三电阻器R3的第二端连接到与该子融合电路210相应的输出单元310的第一端以及第一运算放大器AMP1的输出端，与该子融合电路210相应的输出单元310的第二端接地，第二电容器C2的第一端连接到麦克风(即，声音采集单元100)的输出端，第二电容器C2的第二端连接到第二电阻器R2的第一端，第二电阻器R2的第二端连接到第三电阻器R3的第一端以及第一运算放大器AMP1的反相输入端，第一运算放大器AMP1的同相输入端接地，第一运算放大器AMP1的输出端连接与该子融合电路210相应的输出单元310的第一端。这里，应理解，在包括两个扬声器的数字耳机中，另一个右耳扬声器对应的子融合电路220的电路布局与子融合电路210的电路布局相同，在此不再赘述。

具体说来，伴奏音频信号经由设置在数字耳机中的编解码器流入第一电容器C1，人声音频信号经由麦克风流入第二电阻器C2，第一电容器C1和第二电容器C2用于去除伴奏音频信号和人声音频信号中的直流分量，而在交流信号下，第一电容器C1和第二电容器C2等效短路，这里，由于第一运算放大器AMP1的输入端的阻抗较大，因此，经由第一电阻器R1的伴奏音频信号和经由第二电阻器R2的人声音频信号在节点A处叠加在一起，此时，第一运算放大器AMP1的输出端电压V_AMP1为：

V_AMP1＝-R₃(V_left/R₁+V_mic/R₂)，公式1-1

其中，V_left为数字耳机中的编解码器与子融合电路210相应的输出单元310所对应的输出端的电压，V_mic为麦克风两端的电压。

第一运算放大器AMP1的输出端电压V_AMP1即为融合音频信号，最终输出到左耳扬声器中，演唱者可通过数字耳机的左耳扬声器听到耳返融合声音，这里，耳返融合声音包括伴奏音乐和耳返人声。

通过上述方式看出，上述实施例提供了一个低成本可行的极低延时耳返方案，在数字耳机的声音采集单元、输出单元和编解码器之间增加了电路设计，可以将声音采集单元采集的人声音频信号和从电子设备获取的伴奏音频信号经过融合之后直接反馈到输出单元，避免了与耳机相连的电子设备对声音采集单元采集的人声音频信号进行复杂处理，简化了处理过程，有效地缩短了耳返延时时间。

此外，由于伴奏音频信号为与数字耳机相连的电子设备提供的，而耳返融合声音是由数字耳机的扬声器输出的，因此，在电子设备端调整输出音量仅能调整伴奏音量而不能调整耳返融合声音的音量。

为了实现耳返融合声音的音量可调，在另一可选实施例中，如图6所示，可将第三电阻器R3设置为可调电阻器，其中，第三电阻器R3的调节端连接到第一运算放大器AMP1的输出端，这里，可调电阻器可以是机械式旋钮变阻器、数字电位器等。这里，当使用数字电位器作为可调电阻时，可以将数字电位器的控制输入端连接在数字耳机的接口控制器的输入/输出端口上以通过电子设备来控制耳返融合声音的整体音量。

可以看出，调整第三电阻器R3的大小可以增大人声音频信号和伴奏音频信号的幅度。具体地，根据公式1-1变形可知，在第一电阻器R1和第二电阻器R2为定值电阻的情况下，当R1＝R2时，耳返融合声音的整体音量的增益为-R3/R1。

此外，由于实际中演唱者的情绪不同，为了提供灵活的音量设置，也可以提供耳返人声音量的独立调整。在图4的示例的基础上，在另一可选实施例中，如图7所示，可将图4中的第二电阻器R2设置为可调电阻器，其中，第二电阻器R2的调节端连接到第一电阻器R1的第二端和第一运算放大器APM1的反相输入端。这里的可调电阻器也可以是机械式旋钮变阻器、数字电位器等。这里，当使用数字电位器作为可调电阻时，可以将数字电位器的控制输入端连接在数字耳机的接口控制器的输入/输出端口上以通过电子设备来控制耳返人声的音量。具体地，根据公式1-1可知，第二电阻器的阻值越小，麦克风通路的信号增益越大。相应地，可在电子设备端设置相应的耳返人声音量按键以方便演唱者进行耳返人声音量调节。

此外，第二电阻器R2的阻值在一般情况下可由用户来自行设置，但是也存在一种特殊情况，例如，由于卡拉OK的音源的内容十分丰富，不同歌曲的伴奏音乐的音量可能存在差异，例如民谣音乐的伴奏音量可能小于摇滚音乐的伴奏音量。伦巴(Lombard)效应表明，伴奏声音大时，人会主动提高说话或唱歌的音量，因此，在伴奏音量较大的情况下，演唱者可能用过大的声音进行演唱，然而，麦克风的动态调整范围是有限的，演唱者用过大的声音演唱时，人声音频信号可能会超出麦克风所能承受的音频信号的量程，发生声音的失真，导致音质下降。这里，麦克风的失真通常需要分析其所记录人声音频信号的总谐波失真值，当总谐波失真值大于预定数值(例如10％)则确定麦克风达到了最大量程，输入再大的音量就会发生破音。在这个最大量程时刻，可以得到此时对应的麦克风输出电压，通常将麦克风的输出电压乘以0.7倍左右将正弦信号峰值幅度转换为均方根幅度，作为麦克风所能承受的音频信号的均方根幅度门限值。

为了防止破音，作为示例，在第二电阻器R2为可调电阻的情况下，当人声音频信号的均方根幅度超过麦克风所能承受的音频信号的均方根幅度门限值时，第二电阻器R2的阻值由与所述数字耳机连接的电子设备基于人声音频信号的均方根幅度被重新确定。

具体说来，演唱者开始唱歌的一段时间内(例如，3秒内)采集人声音频信号的均方根幅度，例如，可通过下面的公式2-2计算人声音频信号的均方根幅度：

其中，x_rms为人声音频信号的均方根幅度，n为3秒内的采样点个数，x_n为在第n个采样点的人声音频信号的大小。

此外，还可以每隔预定时间(例如，3秒)更新人声音频信号的均方根幅度。在获取了人声音频信号的均方根幅度后，与数字耳机相连的电子设备确定获取的人声音频信号的均方根幅度是否超过麦克风所能承受的音频信号的均方根幅度门限值，当超出时，可适当调整耳返人声的音量或伴奏音乐的音量，例如，电子设备端针对耳返人声的音量和伴奏音乐的音量分别设置三个等级，例如，耳返人声的音量为1、2、3级；伴奏音乐的音量也为1、2、3级，其中，耳返人声的音量根据级别的升高，音量升高；伴奏音乐的音量也根据级别的升高，音量升高。当人声音频信号的均方根幅度超过麦克风所能承受的音频信号的均方根幅度门限值时，将耳返人声的音量提高一级，这里，耳返人声的音量每调高一级对应于将第二电阻器R2的电阻调小相应数值。每个预定时间可重新比较，如果耳返人声的音量调到的最大级，例如，3级，这时，可相应地将伴奏音乐的音量调低，即逐渐降低级别，当耳返人声的音量的级别为3级，伴奏音乐的音量的级别为1级时，则不再继续调整。通过上述方式，可以防止演唱的声音失真，保证演唱的效果。

另一方面，声音采集单元100采集到人声音频信号中可能会含有一些噪声，因此，为了得到较好的人声反馈效果，可对人声音频信号进行处理，以改善人声反馈效果。

图8示出根据本发明另一示例性实施例的子融合电路的电路图。

具体说来，在一个可选实施例中，假设数字耳机包括两个输出单元，即，左耳扬声器和右耳扬声器，左耳扬声器对应的子融合电路为子融合电路310，则以与输出单元310对应的子融合电路210为例，如图8所示，子融合电路210所包括的叠加电路201可包括：第四电容器C4、第四电阻器R4、第六电容器C6、第六电阻器R6、第七电容器C7、第七电阻器R7和第八电阻器R8；放大电路202包括：第五电阻器R5和第二运算放大器AMP2，其中，第四电容器R4的第一端连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路210相应的输出单元310所对应的输出端，第四电容器C4的第二端连接到第四电阻器R4的第一端，第四电阻器R4的第二端连接到第五电阻器R5的第一端，第五电阻器R5的第二端连接到第二运算放大器AMP2的输出端和该子融合电路210相应的输出单元310的第一端，第二运算放大器AMP2的输出端连接到该子融合电路210相应的输出单元310的第一端，该子融合电路210相应的输出单元310的第二端接地，第六电容器C6的第一端连接到麦克风的输出端，第六电容器C6的第二端连接到第六电阻器R6的第一端和第七电阻器R7的第一端，第六电阻器R6的第二端接地，第七电阻器R7的第二端连接到第七电容器R7的第一端和第八电阻器R8的第一端，第八电阻器R8的第二端连接到第二运算放大器AMP2的反相输入端，第二运算放大器AMP2的同相输入端接地，第二运算放大器AMP2的输出端连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端。这里，应理解，在包括两个扬声器的数字耳机中，另一个右耳扬声器对应的子融合电路220的电路布局与子融合电路210的电路布局相同，在此不再赘述。

具体说来，第六电容器C6和第六电阻器R6为高通滤波，第七电阻器R7和第七电容器C7为低通滤波，经由麦克风采集的人声音频信号可经由第六电容器C6、第六电阻器R6、第七电阻器R7和第七电容器C7进行滤波，以实现对人声部分的强化和对其他声音的抑制，从而达到改善人声的效果，改善后的人声再经由第八电阻器R8与伴奏音频信号进行融合，得到耳返融合声音。

这里，滤波器的参数计算如下：高通滤波器-3dB截止频率为：f＝1/(2πRC)，例如，当C6＝10uF，R6＝100Ω时，f＝159Hz。低通滤波器-3dB截止频率f＝1/(2πRC)，例如，当C7＝10uF，R7＝100Ω时，f＝7961Hz。可以看出，基于电阻器和电容器大小的不同，滤波器具有不同的截止频率，因此，滤波过程中可使用模拟开关切换滤波参数(图8中未示出)，从而获取不同的人声优化效果。

此外，在具有滤波设备的子融合电路中，同样可以单独调整人声音量。作为示例，在图8的示例的基础上，在另一可选实施例中，如图9所示，可将第八电阻器R8设置为可调电阻器，其中，第八电阻器R8的调节端连接到第二运算放大器AMP2的反相输入端。这里的可调电阻器也可以是机械式旋钮变阻器、数字电位器等。这里，当使用数字电位器作为可调电阻时，可以将数字电位器的控制输入端连接在数字耳机的接口控制器的输入/输出端口上以通过电子设备来控制耳返人声的音量。

此外，应理解，在图8的示例的基础上，耳返融合声音音量也可以单独调整，例如，将图8中的第五电阻R5设置为可调电阻，从而调整耳返声音音量。这里，可调电阻器可以是机械式旋钮变阻器、数字电位器等。这里，当使用数字电位器作为可调电阻时，可以将数字电位器的控制输入端连接在数字耳机的接口控制器的输入/输出端口上以通过电子设备来控制耳返融合声音的整体音量。

此外，在另一个可选实施例中，还可在子融合电路210中添加开关，以方便数字耳机使用者在耳机的无耳返功能和有耳返功能之间任意切换，例如，在图9的示例的基础上，可增加单刀双掷开关，例如，如图10所示，图9所示的子融合电路210还包括：单刀双掷开关SWL，其中，单刀双掷开关SWL的第一静触点连接到第五电阻R5的第二端，单刀双掷开关SWL的第二静触点连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路210相应的输出单元310所对应的输出端，单刀双掷开关SWL的动触点连接到该子融合电路210相应的输出单元310的第一端。

此外，在另一个可选实施例中，在图4的示例的基础上，也可增加单刀双掷开关，例如，如图11所示，图4所示的子融合电路210也可包括：单刀双掷开关SWL，其中，单刀双掷开关SWL的第一静触点连接到第三电阻R3的第二端，单刀双掷开关SWL的第二静触点连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路210相应的输出单元310所对应的输出端，单刀双掷开关SWL的动触点连接到该子融合电路210相应的输出单元310的第一端。

通过上述单刀双掷开关，可以方便用户打开或关闭耳返功能。例如，用户可以在需要演唱时打开耳返功能，在单纯听音乐时关闭耳返功能，可以达到节省电源功耗的效果。

此外，不同数字耳机的阻抗值相差较大，例如，普通数字耳机的阻抗通常是32Ω，一些高阻抗数字耳机的阻抗可以达到上百至上千欧姆，而低阻抗耳机的阻抗仅为4Ω～8Ω。因此，在数字耳机的阻抗较大的情况下，为了能向输出单元300提供足够的输出功率，需要额外的运算放大器实现阻抗匹配和，以满足不同阻抗的数字耳机的需求。

图12示出根据本发明另一示例性实施例的子融合电路的电路图。

在图10的示例的基础上，如图12所示，图10示出的子融合电路210的放大电路202可还包括：第三运算放大器AMP3，其中，第三运算放大器AMP3的反相输入端和输出端均连接到单刀双掷开关SWL的第一静触点，第三运算放大器AMP3的正向输入端连接到第二运算放大器AMP2的输出端。通过这种方式，可以满足不同的阻抗的数字耳机的需求。

此外，在图9的示例的基础上，在另一可选实施例中，在第八电阻器为可调电阻的情况下，当人声音频信号的均方根幅度超过麦克风所能承受的音频信号的均方根幅度门限值时，第八电阻器的阻值由与所述数字耳机连接的电子设备基于人声音频信号的均方根幅度被重新确定。具体实现内容已在前面进行了介绍，在此将不再赘述。

综上所述，根据本发明示例性实施例的数字耳机，可以提供一个低成本可行的极低延时耳返方案，在数字耳机的声音采集单元、输出单元和编解码器之间增加了电路设计，可以将声音采集单元采集的人声音频信号和从电子设备获取的伴奏音频信号经过融合之后直接反馈到输出单元，避免了将声音采集单元采集的人声音频信号在与耳机相连的电子设备端进行的复杂处理，有效地缩短了延时时间。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种数字耳机，包括：

声音采集单元，用于采集人声音频信号；

融合电路，用于将伴奏音频信号和人声音频信号融合以得到融合音频信号；

至少一个输出单元，用于输出所述融合音频信号。

2.如权利要求1所述的数字耳机，其中，所述融合电路从与所述数字耳机相连的电子设备获取伴奏音频信号。

3.如权利要求2所述的数字耳机，其中，所述融合电路包括至少一个子融合电路，其中，所述至少一个子融合电路与所述至少一个输出单元一一对应，

其中，每个子融合电路用于将人声音频信号和伴奏音频信号融合以得到用于输出到相应的输出单元的融合音频信号。

4.如权利要求3所述的数字耳机，其中，每个子融合电路包括：

叠加电路，用于将伴奏音频信号和人声音频信号进行叠加以得到叠加音频信号；

放大电路，用于放大所述叠加音频信号以得到融合音频信号。

5.如权利要求4所述的数字耳机，其中，声音采集单元包括麦克风。

6.如权利要求5所述的数字耳机，其中，叠加电路包括：第一电容器、第一电阻器、第二电容器和第二电阻器；放大电路包括：第三电阻器和第一运算放大器，

其中，第一电容器的第一端连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，第一电容器的第二端连接到第一电阻器的第一端，第一电阻器的第二端连接到第三电阻器的第一端以及第一运算放大器的反相输入端，第三电阻器的第二端连接到与该子融合电路相应的输出单元的第一端以及第一运算放大器的输出端，与该子融合电路相应的输出单元的第二端接地，第二电容器的第一端连接到麦克风的输出端，第二电容器的第二端连接到第二电阻器的第一端，第二电阻器的第二端连接到第三电阻器的第一端以及第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的同相输入端接地，第一运算放大器的输出端连接与该子融合电路相应的输出单元的第一端，

或者，

叠加电路包括：第四电容器、第四电阻器、第六电容器、第六电阻器、第七电容器、第七电阻器和第八电阻器；放大电路包括：第五电阻器和第二运算放大器，

其中，第四电容器的第一端连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，第四电容器的第二端连接到第四电阻器的第一端，第四电阻器的第二端连接到第五电阻器的第一端，第五电阻器的第二端连接到第二运算放大器的输出端和该子融合电路相应的输出单元的第一端，第二运算放大器的输出端连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端，该子融合电路相应的输出单元的第二端接地，第六电容器的第一端连接到麦克风的输出端，第六电容器的第二端连接到第六电阻器的第一端和第七电阻器的第一端，第六电阻器的第二端接地，第七电阻器的第二端连接到第七电容器的第一端和第八电阻器的第一端，第八电阻器的第二端连接到第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的同相输入端接地，第二运算放大器的输出端连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端。

7.如权利要求6所述的数字耳机，其中，第二电阻器为可调电阻器，其中，第二电阻器的调节端连接到第一电阻器的第二端和第一运算放大器的反相输入端，

和/或，

第三电阻器为可调电阻器，其中，第三电阻器的调节端连接到第一运算放大器的输出端，

和/或，

第八电阻器为可调电阻器，其中，第八电阻器的调节端连接到第二运算放大器的反相输入端。

8.如权利要求6所述的数字耳机，其中，每个子融合电路还包括：单刀双掷开关，

其中，单刀双掷开关的第一静触点连接到第三电阻的第二端，单刀双掷开关的第二静触点连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，单刀双掷开关的动触点连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端，

或者，

其中，单刀双掷开关的第一静触点连接到第五电阻的第二端，单刀双掷开关的第二静触点连接到设置在所述数字耳机中的编解码器的与该子融合电路相应的输出单元所对应的输出端，单刀双掷开关的动触点连接到该子融合电路相应的输出单元的第一端。

9.如权利要求8所述的数字耳机，其中，放大电路还包括：第三运算放大器，

其中，第三运算放大器的反相输入端和输出端均连接到单刀双掷开关的第一静触点，第三运算放大器的正向输入端连接到第二运算放大器的输出端。

10.如权利要求7所述的数字耳机，其中，在第二电阻器或第八电阻器为可调电阻的情况下，当人声音频信号的均方根幅度超过麦克风所能承受的音频信号的均方根幅度门限值时，第二电阻器或第八电阻器的阻值由与所述数字耳机连接的电子设备基于人声音频信号的均方根幅度被重新确定。