CN113784256A - 一种耳机***和耳堵效应的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耳机***和耳堵效应的控制方法。一种耳机***，包括至少一个扬声器，至少一个前馈麦克风，至少一个反馈麦克风；所述反馈麦克风设置于扬声器的出音端，并且耳机佩戴时，所述反馈麦克风位于耳道内，以用于收集耳道内的声音信号；所述前馈麦克风位于耳机的外侧，以用于采集环境声音信号。本发明所述耳机外部设置至少一个前馈麦克风，当外界有风时，可以识别风能量的大小，控制电路自动采用风能量较小的前馈麦克风的信号，并作为前馈主动降噪和消除耳堵效应的信号，同时降低或者关闭风能量较大麦克风所拾取信号。控制电路启动振动传感器和反馈麦克风消除堵耳效应滤波器，以消除堵耳效应。

Description

一种耳机***和耳堵效应的控制方法

技术领域

本发明涉及耳机技术领域，更具体地说是一种耳机***和耳堵效应的控制方法。

背景技术

当外耳道口被堵塞后，骨导听阈降低的现象称为堵耳效应。产生堵耳效应的原因是当外耳道被堵住后，由外耳道产生的振动的声音无法通过外耳道排除，导致自己讲话和咀嚼等自体声音信号在耳朵鼓膜出约有 15-30dB的放大，声音信号的频率主要集中在100Hz-600Hz。在某些特殊情况下，声音信号的频率也会集中在50Hz-1KHz。该声音的频率与外耳道的软骨形状、大小有关，与外耳道被堵住后堵塞物体与耳道软骨的接触面积、堵塞物的材料软硬度有关。人们在讲话时，就不能很好的听到外界在 100Hz-600Hz的声音，因为被耳道内部的自发声掩盖了。

现有技术解决声透传时的堵耳效应都是在堵塞物体上开导气孔或者导气管，利用调整导气孔和导气管的声阻，起到调节堵耳效应的目的。如带有导气孔或导气管的助听器、带有透气孔的降噪耳机。上述方法都是物理被动类的方法，对于耳机音频装置而言，在助听器或耳机上开设导气孔或者导气管都会影响到音质装置的低频性能，不利于音频装置的低音播放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耳机***和耳堵效应的控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种耳机***，包括至少一个扬声器，至少一个前馈麦克风，至少一个反馈麦克风；所述反馈麦克风设置于扬声器的出音端，并且耳机佩戴时，所述反馈麦克风位于耳道内，以用于收集耳道内的声音信号；所述前馈麦克风位于耳机的外侧，以用于采集环境声音信号。

其进一步技术方案为：还包括控制电路；所述控制电路包括与前馈麦克风电性连接的第一音频处理模块、第二音频处理模块，与反馈麦克风连接的第三音频处理模块，均与第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块电性连接的加法器；所述加法器与扬声器电性连接；

所述第一音频处理模块、第二音频处理模块均用于处理环境声音信号；所述第三音频处理模块用于处理耳道声音信号；

所述加法器用于接收第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块处理后的信号，以使信号叠加后传输至扬声器。

其进一步技术方案为：还包括控制电路；所述前馈麦克风包括前馈麦克风一及前馈麦克风二；

所述控制电路包括与前馈麦克风一电性连接的第一音频处理模块，与前馈麦克风二电性连接的第二音频处理模块，与反馈麦克风连接的第三音频处理模块，与第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块电性连接的加法器；所述加法器与扬声器电性连接；

所述前馈麦克风一用于采集环境声音信号作为前馈主动降噪的参考信号；

所述前馈麦克风二用于采集环境声音信号作为消除堵耳效应的参考信号；所述第一音频处理模块、第二音频处理模块均用于处理环境声音信号并传输至加法器。

其进一步技术方案为：还包括控制电路；所述控制电路包括振动传感器，与前馈麦克风电性连接的第一音频处理模块、第二音频处理模块及音频控制模块，与振动传感器电性连接的第三音频处理模块，与第一音频处理模块、第二音频处理模块及第三音频处理模块电性连接的加法器；

所述反馈麦克风与第三音频处理模块、音频控制模块电性连接；

所述振动传感器与音频控制模块电性连接；所述振动传感器用于拾取耳道的声音信号；所述扬声器与加法器电性连接。

其进一步技术方案为：所述第一音频处理模块、第二音频处理模块及第三音频处理模块受控于音频控制模块。

其进一步技术方案为：所述前馈麦克风至为两个；两个所述前馈麦克风均与第一音频处理模块、第二音频处理模块、音频控制模块电性连接。

其进一步技术方案为：所述第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块均包括数字电子开关、滤波器、增益调节放大器、数模转换器。

其进一步技术方案为：所述音频控制模块包括控制器，用于检测风噪能量的检测器；所述控制器用于控制第一音频处理模块、第二音频处理模块。

其进一步技术方案为：所述前馈麦克风设置于耳机外侧不同的位置。

其进一步技术方案为：所述耳机包括壳体、扬声器；所述壳***于扬声器出音端形成有前音腔；所述振动传感器设置于前音腔内。

一种耳堵效应的控制方法，至少一个反馈麦克风设置于耳道内，并且采集耳道的耳道声音信号；至少一个前馈麦克风设置于耳机外侧，并且采集环境声音信号；

环境声音信号、耳道声音信号均通过控制电路的一音频处理模块处理后，并且叠加后形成与环境声音信号幅度相同、相位相反的第一输出信号，并且该第一输出信号传送至扬声器，以使扬声器发出抵消耳道内的噪声的声音。

其进一步技术方案为：环境声音信号还通过另一音频处理模块处理后并进行信号放大，形成与环境声音信号幅度相同、相位相同的第二输出信号，并且第二输出信号传输至扬声器，以使扬声器发出与环境声音相同的声音。

其进一步技术方案为：靠近耳机的扬声器出音端设置振动传感器；振动传感器采集耳道内的耳道声音信号，以使与反馈麦克风采集到的耳道声音信号对比。

其进一步技术方案为：还包括有音频控制模块；音频控制模块通过检测前馈麦克风信号以控制音频处理模块。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明所述耳机外部设置至少一个前馈麦克风，当外界有风时，可以识别风能量的大小，控制电路自动采用风能量较小的前馈麦克风的信号，并作为前馈主动降噪和消除耳堵效应的信号，同时降低或者关闭风能量较大麦克风所拾取信号。控制电路启动振动传感器和反馈麦克风消除堵耳效应滤波器，以消除堵耳效应。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为人体耳朵声音传播的示意图；

图2为本发明的一种耳机***的耳机佩戴示意图；

图3为人体耳朵佩戴耳机与不佩戴耳机听到声音的频幅曲线图；

图4为本发明的一种耳机***的一实施例控制电路框图；

图5为本发明的一种耳机***的一实施例控制电路框图；

图6为本发明的一种耳机***的一实施例控制电路框图；

图7为本发明的一种耳机***的一实施例控制电路框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语″中心″、″纵向″、″横向″、″长度″、″宽度″、″厚度″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″顶″、″底″″内″、″外″、″顺时针″、″逆时针″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″、″固定″等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之″上″或之″下″可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征″之上″、″上方″和″上面″包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征″之下″、″下方″和″下面″包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语″一个实施例″、″一些实施例″、″示例″、″具体示例″、或″一些示例″等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

图1至7为本发明的附图。

一种减少耳堵效应的耳机***，如图2所示，包括至少一个扬声器111，至少一个前馈麦克风108，至少一个反馈麦克风114，及至少一个振动传感器110。扬声器111的出音端设有至少一个反馈麦克风114，并且耳机佩戴时，反馈麦克风114内置于耳道内；其中，耳机佩戴时，位于耳机的外侧设有至少一个前馈麦克风108，以用于采集环境信号；振动传感器110位于耳机出音口处设置，以使检测耳机与耳朵佩戴状态。

如图2所示，在实施例中提到的耳机包括壳体112，设于壳体112内的扬声器111，电路板109，至少一个反馈麦克风114，至少一个前馈麦克风 108(本实施例中还包括前馈麦克风107)，提供电源的电池等等。扬声器 111的出音端设置有扬声器膜片113、硅胶耳帽118，其中，在壳体112、扬声器膜片113之间形成有前音腔。前音腔用于对扬声器111出音，使得扬声器111的声音能够在前音腔聚集能量。前音腔通过壳体上的一个出音管将扬声器111的声音传播至耳道里面。硅胶耳帽118套在出音管外侧，以使得佩戴耳机时，硅胶耳帽118与耳道内壁接触，防止漏声。

具体的，至少有一个反馈麦克风114放置于扬声器111的前端，反馈麦克风114用于采集前音腔与耳道内部的声音信号。至少有一个振动传感器 110位于扬声器膜片113与耳机壳子与耳道形成的腔体中。至少有一个前馈麦克风108位于耳机外侧，用于采用耳机外部的声音信号。采用多个前馈麦克风108可以形成前馈麦克风108阵列。电路板109载有用于对前馈麦克风108、反馈麦克风114、振动传感器110等部件进行控制的控制电路。

本实施例中，位于耳机外侧的前馈麦克风108，一个或者多个采集外部信号后，经过数字处理，可以分为两路信号。一路信号传送至主动降噪滤波器，产生与外界信号幅值相同，相位相反的信号，经过扬声器111发出，抵消到耳道内部的噪声，尤其是50-600Hz的噪声；抵消噪声的峰值幅值不小于15dB，抵消噪声的中心频率一般为100Hz-300Hz之间，具体数值与振动传感器110或者扬声器膜片113前面的反馈麦克114风采集的中心频率相关联；降噪滤波器可根据振动传感器110和所述反馈麦克风114 采集的信号幅值最大中心频率做自动调整。

另外一路信号传输到防耳堵效应滤波器中，并放大后经过扬声器111 发出。防耳堵效应滤波器在50Hz-600Hz形成自动滤波器，并对信号做放大处理，该信号的大小至少要和所述主动降噪抵消的信号幅值相当，且相位相反，被放大的信号的中心频率数值与振动传感器110或者扬声器膜片 113前面的麦克风采集的中心频率相关联，并做自动调整。

采集外部信号可以通过有多个前馈麦克风108(也即前馈麦克风108 阵列)采集，并且可以任意分配至上述的音频的通路中，以做主动降噪处理或者做防耳堵效应信号放大处理。

振动传感器110设置在耳机出音管内部，并且靠近出音管的出口处。耳机的硅胶耳帽118***人体耳朵耳道后，硅胶耳帽118部分会与人耳软骨相互接触。但是，由于不同人和不同的佩戴方式，导致硅胶耳帽118与耳朵的软骨接触不同，硅胶耳帽118也存在与耳道有泄漏的情况。这些情况导致耳道软骨和软件共振的频率不一样。振动传感器110设置于管嘴开口处更近的接触到软骨位置，可以更准确的检测不同人耳软骨以及耳机佩戴到人耳的状态。位于扬声器111振膜前的反馈麦克风114可配合振动传感器 110检测耳机的状态。反馈麦克风114用于收集前音腔与耳道形成的腔体的信号，振动传感器110手机耳道内的振动信号，并反馈到控制电路中，用于主动降噪和放大外部特定信号使用。

耳机外部多个前馈麦克风108位于耳机的不同位置，当外界有风时，可以识别风能量大小，控制电路自动采用风能量较小的前馈麦克风108的所采集的信号作为前馈主动降噪和消除耳堵效应的信号，并降低或者关闭风能量较大麦克风所拾取信号。同时，控制启动振动传感器110和反馈麦克风114消除堵耳效应滤波器，以消除堵耳效应。位于耳道内的反馈麦克风114与扬声器111和电路构成的反馈降噪***，可以对进入耳道的适当的风噪信号进行抵消，达到提升用户的听到外界环境声时的体验目的。

具体的，图1至图3所示，当耳朵耳道106没有佩戴耳机或者堵塞时，环境声音101通过耳道106传递到耳膜104处。由于人走路、说话或者咀嚼等振动信号102经过软骨103传递到耳道106内，并以声波的方式向耳道 106内传播。由于耳道106没有被耳机堵住，该声波绝大多数传递到外界，余下到达耳膜104的声波105。对声波105用频响曲线表示，如图3中的直线115所示。

当耳朵佩戴上耳机后，耳道106会被耳机的硅胶耳帽118堵住，如图2 所示。耳道106被堵住后，环境声音信号101传递到耳道106，由于耳道106 被堵塞，会形成高频无源衰减声音信号，如图3中的曲线117B。振动信号 102经过耳朵软骨103转换为声音信号，该声音信号由于耳道106被堵，无法传递到外界，所以形成中低频段的放大信号，如图3中的曲线117A，放到频段的范围主要为50-600Hz。放大信号的最大值频率为波峰，如图3中最高点119，跟硅胶耳帽118带入耳道深度有关，进一步说与耳帽116与软骨103佩戴状态和耳帽116的软硬度有关。

图3中的频响曲线117A和117B为人耳佩戴耳机后耳膜104听到的放大信号的频域表示。中低频段(图3中曲线117A)信号会对外界信号进行掩蔽，导致人耳听不清外界的中低频信号，同时听自己讲话的声音也不自然；中高频(图3中曲线117B)信号由于无源衰减，导致耳朵听不清外界的中高频。

更加具体的，前面提到的前馈麦克风108可以为多个，在本实施例中前馈麦克风108包括前馈麦克风107、前馈麦克风108。前馈麦克风107、前馈麦克风108分布在耳机的外侧，用来采集环境信号。反馈麦克风114 靠近耳机的出音孔设置。耳机还包括一个或多个扬声器111、一个或多个振动传感器110、电路板109。在图3所示频响曲线116，频响曲线116和频响曲线115一致时，可使人耳在佩戴耳机时听到和不戴耳机时相同的声音。

在图4所示的一实施方案中，控制电路包括前馈麦克风108，反馈麦克风114，扬声器111，第一音频处理模块202，第二音频处理模块203和第三音频处理模块207。其中，第一音频处理模块202，第二音频处理模块203 和第三音频处理模块207均包括数字电子开关、滤波器，增益调节放大器，数模转换器。

外部信号被前馈麦克风108拾取以后经过模数转换成数字信号，并分别传输到带有前馈降噪滤波器的第一音频处理模块202，和带有堵耳效应消除滤波器的音频处理模块203中。麦克风206采集耳道内部的声音信号，经过模数转换以后，再传递到反馈滤波器的第三音频处理模块207。每个音频处理模块输出的信号经过信号加法器205叠加，在实际的工作过程中，加法器205的输出信号通过数字模拟转换器或功放模块等处理后，传输至扬声器111。反馈麦克风206、第三音频处理模块207、加法器205、扬声器204都成反馈回路，对耳道内的声音信号进行抵消。由于产生堵耳效应的信号主要集中于低频50-600Hz频段，峰值一般为15dB-25dB。

本实施案例利用前馈和反馈降噪抵消掉耳道内的低频段噪声，同时利用堵耳消除滤波器对外界信号进行放大，以弥补由于前馈和反馈带来的对外界的低中频衰减和由于物理降噪带来的高频衰减。实现如图3所示的曲线 116，实现声音的透传和消除堵耳效应。

在图5的一实施案例中，控制电路包括与前馈麦克风107电性连接的第一音频处理模块303，与前馈麦克风108电性连接的第二音频处理模块 304，与反馈麦克风114连接的第三音频处理模块308，与第一音频处理模块303、第二音频处理模块304、第三音频处理模块308电性连接的加法器 305。加法器305与扬声器111电性连接，在实际的工作过程中，加法器305 的输出信号通过数字模拟转换器或功放模块等处理后，传输至扬声器111。

采用两个前馈麦克风拾取外界信号，分别为前馈麦克风301和前馈麦克风302。前馈麦克风302的信号作为前馈主动降噪的参考信号，前馈麦克风301采集的信号作为消除堵耳效应的参考信号，然后经过第二音频处理模块304和第一音频处理模块303处理后传输至加法器305。反馈麦克风 114采集耳道内的信号，并传输给第三音频处理模块308，然后第三音频处理模块308对反馈信号处理后传输至加法器305中。第一音频处理模块 303，第二音频处理模块304，第三音频处理模块308输出的信号在加法器 305处相加，经过数模转换后输出到扬声器111。图5的实施例是图4中实施例的一种补充实施例，消除堵耳效应的效果于图2所示实施案例相同。

在图6的一实施例中，控制电路包括振动传感器，与前馈麦克风108(或前馈麦克风107)连接的第一音频处理模块402、第二音频处理模块403及音频控制模块406，与振动传感器110电性连接的第三音频处理模块404，与第一音频处理模块402、第二音频处理模块403及第三音频处理模块404 电性连接的加法器。反馈麦克风114与第三音频处理模块404、音频控制模块406电性连接。振动传感器110与第四音频处理模块电性连接；所述扬声器111与加法器407电性连接，在实际的工作过程中，加法器407的输出信号通过数字模拟转换器或功放模块等处理后，传输至扬声器111。

第一音频处理模块402、第二音频处理模块403、第三音频处理模块 404均包括数字电子开关、滤波器，增益调节放大器，数模转换器。音频处理模块406包括控制器，风噪能量检测器。其中，风噪检测器用于检测麦克风401送进来信号的风噪能量，并通过控制器来控制第一音频处理模块402、第二音频处理模块403、第三音频处理模块404。

进一步的，反馈麦克风114和振动传感器110的组合可以更加稳定的识别耳道的信号的幅值、中心频率以及信号的频率范围。反馈麦克风114拾取到耳道内的信号，并与振动传感器110拾取到的信号进行对比，实现耳机佩戴模式的检测，如耳机是否存在泄露，泄露量的大小。音频控制模块 406对音第一音频处理模块402和第三音频处理模块404进行控制，针对不同的人耳以及不同的耳机佩戴状态，以进行滤波器的调整。第一音频处理模块402配合前馈麦克风401，第三音频处理模块404配合反馈麦克风114，在音频控制模块406的指令下消除由于不同人耳、不同佩戴状态下的耳道内部声音，尤其是人在自讲话的声音信号。

音频控制模块406配合前馈麦克风401和反馈麦克风114采集的信号，并通过对第二音频处理模块403进行控制，以使放大来自前馈麦克风401 的信号。通过第二音频处理模块403对外界的声音放大并传递到耳道，此处被放大的声音信号至少大于耳道内的信号10dB以上。音频控制模块406 能够结合从外界采集的声音信号与耳道内的声音信号进行对比，然后得出对比值，通过对对比值的判断是否对第二音频处理模块403进行控制；如果需要控制，第二音频处理模块403对前馈麦克风401的采集到声音信号进行放大。

所有经过音频处理模块处理的信号经过加法器407叠加，并通过信号放大和数模转换后传送至扬声器111中，从而使耳道内听到的信号和外界信号一致，同时消除了堵耳效应。实现如图3所示的曲线116。

进一步地，当外界存在较大的风时，音频控制模块406通过前馈麦克风401传递过来的信号，此时检测到较大的风噪信号，音频控制模块406 控制第三音频处理模块404，并且配合振动传感器110采集的信号以及反馈麦克风114采集的信号，并针对不同的人以及不同的佩戴状态消除耳道内由于自发音102产生的信号，以消除堵耳效应。

当音频控制模块406检测到较大风噪信号时，控制第一音频处理模块 402降低通路增益或者关闭通路，控制第二音频处理模块403降低通路增益，并且调整通路滤波器，减少低频信号尤其时风噪信号进入到扬声器111 中。

所有经过音频处理模块处理的信号经过加法器407叠加并通过信号放大，数模转换后传送至扬声器111中，从而使耳道内听到的信号和外界信号一致，实现声透传，同时消除了堵耳效应。

在图7的一实施例中，控制电路包括前馈麦克风107，前馈麦克风108，反馈麦克风114，扬声器111，振动传感器110，第一音频处理模块504，第二音频处理模块505，第三音频处理模块506和音频控制模块507，加法器508。加法器508与扬声器111电性连接，在实际的工作过程中，加法器 407的输出信号通过数字模拟转换器或功放模块等处理后，传输至扬声器 111。

第一音频处理模块504，第二音频处理模块505，第三音频处理模块 506包括数字电子开关、滤波器，增益调节放大器。音频控制模块507包括控制器，风噪能量检测器。其中，风噪检测器用于检测前馈麦克风107和前馈麦克风108送进来信号的风噪能量，并通过控制器来控制第一音频处理模块504，第二音频处理模块505，第三音频处理模块506。

进一步的反馈麦克风114和振动传感器110的组合可以更加稳定的识别耳道的信号的幅值、中心频率以及信号的频率范围。反馈麦克风114检测到耳道内的信号，并与振动传感器110拾取到的信号进行对比，实现耳机佩戴模式的检测，如耳机是否存在泄露，泄露量的大小。图7所述的实施例是对图6实施例的一种补充。与图6所述实施例不同之处在于图7所述实施例方案中，存在多个前馈麦克风，如本方案的两个前馈麦克风107和前馈麦克风108。多个前馈麦克风一般设置于耳机或者类似音频装不同的位置，不同位置的前馈麦克风可以接收不同的风噪能量，音频控制模块507 对前馈麦克风107和前馈麦克风108的信号进行判别，用于控制第一音频处理模块504，第二音频处理模块505分别做前馈的主动降噪和信号放大或者两者之间进行功能交换，实现在外界有大风时的声透传。

上述耳机***执行如下的耳堵效应的控制方法：

至少一个反馈麦克风114设置于耳道内，并且采集耳道的耳道声音信号；至少一个前馈麦克风108或107设置于耳机外侧，并且采集环境声音信号；

环境声音信号、耳道声音信号均通过控制电路的一音频处理模块处理后，并且叠加后形成与环境声音信号幅度相同、相位相反的第一输出信号，并且该第一输出信号传送至扬声器111，以使扬声器111发出抵消耳道内的噪声的声音。

环境声音信号还通过另一音频处理模块处理后并进行信号放大，形成与环境声音信号幅度相同、相位相同的第二输出信号，并且第二输出信号传输至扬声器111，以使扬声器111发出与环境声音相同的声音。

靠近耳机的扬声器111出音端设置振动传感器110；振动传感器110采集耳道内的耳道声音信号，以使与反馈麦克风114采集到的耳道声音信号对比。

还包括有音频控制模块；音频控制模块通过检测前馈麦克风108信号以控制音频处理模块。

与现有技术相比，本发明所述耳机外部设置至少一个前馈麦克风，当外界有风时，可以识别风能量的大小，控制电路自动采用风能量较小的前馈麦克风的信号，并作为前馈主动降噪和消除耳堵效应的信号，同时降低或者关闭风能量较大麦克风所拾取信号。控制电路启动振动传感器和反馈麦克风消除堵耳效应滤波器，以消除堵耳效应。位于耳道内的反馈麦克风、扬声器和电路构成的反馈降噪***，可以对进入耳道的适当的风噪信号进行抵消。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (14)

1.一种耳机***，其特征在于：

包括至少一个扬声器，至少一个前馈麦克风，至少一个反馈麦克风；

所述反馈麦克风设置于扬声器的出音端，并且耳机佩戴时，所述反馈麦克风位于耳道内，以用于收集耳道内的声音信号；

所述前馈麦克风位于耳机的外侧，以用于采集环境声音信号。

2.根据权利要求1所述的一种耳机***，其特征在于，

还包括控制电路；所述控制电路包括与前馈麦克风电性连接的第一音频处理模块、第二音频处理模块，与反馈麦克风连接的第三音频处理模块，均与第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块电性连接的加法器；所述加法器与扬声器电性连接；

所述第一音频处理模块、第二音频处理模块均用于处理环境声音信号；所述第三音频处理模块用于处理耳道声音信号；

所述加法器用于接收第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块处理后的信号，以使信号叠加后传输至扬声器。

3.根据权利要求1所述的一种耳机***，其特征在于，

还包括控制电路；所述前馈麦克风包括前馈麦克风一及前馈麦克风二；

所述控制电路包括与前馈麦克风一电性连接的第一音频处理模块，与前馈麦克风二电性连接的第二音频处理模块，与反馈麦克风连接的第三音频处理模块，与第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块电性连接的加法器；所述加法器与扬声器电性连接；

所述前馈麦克风一用于采集环境声音信号作为前馈主动降噪的参考信号；

所述前馈麦克风二用于采集环境声音信号作为消除堵耳效应的参考信号；所述第一音频处理模块、第二音频处理模块均用于处理环境声音信号并传输至加法器。

4.根据权利要求1所述的一种耳机***，其特征在于，

还包括控制电路；

所述控制电路包括振动传感器，与前馈麦克风电性连接的第一音频处理模块、第二音频处理模块及音频控制模块，与振动传感器电性连接的第三音频处理模块，与第一音频处理模块、第二音频处理模块及第三音频处理模块电性连接的加法器；

所述反馈麦克风与第三音频处理模块、音频控制模块电性连接；

所述振动传感器与音频控制模块电性连接；所述振动传感器用于拾取耳道的声音信号；

所述扬声器与加法器电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种耳机***，其特征在于，所述第一音频处理模块、第二音频处理模块及第三音频处理模块受控于音频控制模块。

6.根据权利要求4所述的一种耳机***，其特征在于，所述前馈麦克风至为两个；两个所述前馈麦克风均与第一音频处理模块、第二音频处理模块、音频控制模块电性连接。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种耳机***，其特征在于，所述第一音频处理模块、第二音频处理模块、第三音频处理模块均包括数字电子开关、滤波器、增益调节放大器、数模转换器。

8.根据权利要求4所述的一种耳机***，其特征在于，所述音频控制模块包括控制器，用于检测风噪能量的检测器；所述控制器用于控制第一音频处理模块、第二音频处理模块。

9.根据权利要求1所述的一种耳机***，其特征在于，所述前馈麦克风设置于耳机外侧不同的位置。

10.根据权利要求4所述的一种耳机***，其特征在于，所述耳机包括壳体、扬声器；所述壳***于扬声器出音端形成有前音腔；所述振动传感器设置于前音腔内。

11.一种耳堵效应的控制方法，其特征在于，

至少一个反馈麦克风设置于耳道内，并且采集耳道的耳道声音信号；至少一个前馈麦克风设置于耳机外侧，并且采集环境声音信号；

环境声音信号、耳道声音信号均通过控制电路的一音频处理模块处理后，并且叠加后形成与环境声音信号幅度相同、相位相反的第一输出信号，并且该第一输出信号传送至扬声器，以使扬声器发出抵消耳道内的噪声的声音。

12.根据权利要求11所述的一种耳堵效应的控制方法，其特征在于，环境声音信号还通过另一音频处理模块处理后并进行信号放大，形成与环境声音信号幅度相同、相位相同的第二输出信号，并且第二输出信号传输至扬声器，以使扬声器发出与环境声音相同的声音。

13.根据权利要求12所述的一种耳堵效应的控制方法，靠近耳机的扬声器出音端设置振动传感器；振动传感器采集耳道内的耳道声音信号，以使与反馈麦克风采集到的耳道声音信号对比。

14.根据权利要求13所述的一种耳堵效应的控制方法，还包括有音频控制模块；音频控制模块通过检测前馈麦克风信号以控制音频处理模块。

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