一种基于多发声单元降噪装置的制作方法

本实用新型涉及声学降噪技术领域，尤其涉及一种基于多发声单元的降噪装置。

背景技术：

降噪技术的声学原理是通过声波的相位相反抵消的原理,来通过反向噪声声波来消除噪声。

现有的降噪技术大多运用于耳机和汽车的降噪中，具体为：外界噪声通过耳机/汽车，首先会被物理隔绝掉一部分噪声，这部分我们称为被动降噪，同时也会被麦克风捕捉转换为电信号，电信号通过dsp芯片的处理，转换为反相位的电信号形成反向的噪声信号，之后会和音频信号(音乐，广播，电话语音等)一同通过喇叭播放出来，其中反向的噪声信号会与被动降噪之后的残留噪声相互抵消，最终只留下纯净的音频信号。

然而，现有的降噪技术的缺陷是反向噪声和音频是从同一个发生单元(喇叭)发出，因此原本的降噪声波会有一部分和音频中的信号相互抵消，而不是去抵消噪声信号，使得我们听到音频信号损失细节。并且，因为降噪喇叭的频响曲线整体要调的很平直，这样才能精准的还原噪声信号，但是也因此会使得音频信号变得太普通，而不能跟据调音者的喜好加强或衰弱不同频段的声音表现，缺少音乐性。

因此，现有技术还有待改进。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种基于多发声单元的降噪装置，旨在使得降噪装置在降噪的同时不会损失音频信号的细节，保证音频的品质。

为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种基于多发声单元的降噪装置，其中，包括音频处理芯片、电源、麦克风、及至少配置有第一发声单元和第二发声单元；

所述音频处理芯片分别与电源、麦克风、第一发声单元、第二发声单元电连接，电源为音频处理芯片供电，麦克风采集环境噪声，第一发声单元及第二发声单元进行电声转换而发出声音；

所述音频处理芯片接收麦克风采集的环境噪声信号，并通过第一发声单元输出抵消该环境噪声的反向噪声；

所述音频处理芯片还接收待播放的音频信号的输入并通过第二发声单元输出。

其中，所述音频处理芯片为集成有蓝牙功能的蓝牙音频处理芯片，通过蓝牙方式无线接收音频信号的输入。

其中，所述蓝牙音频处理芯片型号为bes2300。

其中，所述电源包括锂电池、电池管理电路、充电接口及稳压电路，电池管理电路与锂电池、充电接口及稳压电路电连接，稳压电路及电池管理电路与音频处理芯片电连接，外部电源从充电接口输入至电池管理电路，然后输入至锂电池进行充电，锂电池经过电池管理电路输出至稳压电路然后对音频处理芯片进行供电。

其中，所述电池管理电路包括与充电接口电连接的前端保护芯片，与前端保护芯片及锂电池电连接的充放电管理芯片，与锂电池电连接的电池保护芯片，所述前端保护芯片型号为hp2601d8，所述充放电管理芯片型号为hp4059d6，所述电池保护芯片型号为xb6091isc。

其中，所述麦克风设置有两个，包括与音频处理芯片电连接的受话麦克风和主动降噪麦克风。

其中，所述第一发声单元为动圈单元或动铁单元；

所述第二发声单元为动圈单元或动铁单元。

本实用新型的基于多发声单元的降噪装置，通过设置至少两个发声单元，反向噪声和待播放的音频分别从两个独立的发声单元输出，这样音频处理芯片生成的用于消除环境噪声的反向噪声不会和待播放的音频产生干扰，不会导致音频信号细节的损伤，从而得到纯净的音频，保证了音频的品质。同时由于反向噪声和待播放的音频独立输出，则使用者可以根据自己的喜好来调整发声单元的频响曲线，如加强或衰弱不同频段的声音表现，而增强本实用新型降噪装置在播放音频过程中的音乐性，提高使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型基于多发声单元的降噪装置第一实施例的组成原理示意图；

图2为本实用新型降噪装置中音频处理芯片的电路连接示意图；

图3为本实用新型降噪装置中第一发声单元的电路连接示意图；

图4为本实用新型降噪装置中第二发声单元的电路连接示意图；

图5为本实用新型降噪装置中电源的组成原理示意图；

图6为本实用新型降噪装置中电源的电路连接示意图；

图7为本实用新型降噪装置中麦克风的电路连接示意图。

附图标记说明：

100-降噪装置，10-音频处理芯片，20-电源，21-锂电池,22-电池管理电路，221-前端保护芯片，222-充放电管理芯片，223-电池保护芯片，23-充电接口，24-稳压电路，30-麦克风，40-第一发声单元，50-第二发声单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。

请参考图1、图2，本实用新型提出一种基于多发声单元的降噪装置100，包括音频处理芯片10、电源20、麦克风30、及至少配置有第一发声单元40和第二发声单元50。本实用新型的降噪装置100可以是具有降噪功能的耳机及汽车等电子设备。

所述音频处理芯片10分别与电源20、麦克风30、第一发声单元40、第二发声单元50电连接，电源20为音频处理芯片10供电，麦克风30采集环境噪声，第一发声单元40及第二发声单元40进行电声转换而发出声音。

所述音频处理芯片10接收麦克风30采集的环境噪声信号，并通过第一发声单元40输出抵消该环境噪声的反向噪声。麦克风30捕捉环境噪声并转换为电信号，该电信号通过音频处理芯片10的处理，转换为反相位的电信号形成反向噪声,然后通过第一发声单元40播放输出，与被动降噪之后的环境噪声相互抵接而起到降噪效果。

同时，本实用新型降噪装置100的音频处理芯片10还接收待播放的音频信号的输入并通过第二发声单元50输出。正常的待播放的音频信号输入至音频处理芯片10后通过第二发声单元50播放输出，因其与反向噪声分别采用各自的发声单元进行输出，故音频处理芯片10生成的用于消除环境噪声的反向噪声不会和故音频处理芯片10中待播放的音频产生干扰，从而不会导致音频信号细节的损伤，降噪装置100最终能输出纯净的音频，从而保证了原始输入音频的良好品质。同时由于反向噪声和待播放的音频分别采用独立的发声单元输出，相对与现有技术采用一个发声单元同时输出反向噪声和待播放的音频导致不能单独调整音频播放的频响曲线而言，本实用新型降噪装置100的使用者完全可以根据自己的喜好来调整第二发声单元50的频响曲线，而不会与第一发声单元40的频响曲线产生干扰，这样，提高了本实用新型降噪装置100的音乐性能及使用体验。

优选地，本实用新型的第一发声单元40为动圈单元或动铁单元；同时，本实用新型的第二发声单元50为动圈单元或动铁单元。即本实用新型的第一发声单元40、第二发声单元50可以同时配置为动圈单元或动铁单元或两者的组合，以满足不同的音质要求。

本实用新型的音频处理芯片10采用dsp数字处理芯片，将麦克风30采集的环境噪声的模拟信号转换成数字信号，并转换成反相位的反向噪声。

优选地，本实用新型的音频处理芯片10为集成有蓝牙功能的蓝牙音频处理芯片，通过蓝牙方式无线接收音频信号的输入。这样正常的待播放的音频可以通过蓝牙的方式传入本实用新型的降噪装置100，而非常方便地推广应用至蓝牙耳机上。

如图2、图3、图4所示，本实用新型实施例中，所述蓝牙音频处理芯片(u1)型号为bes2300。

bes2300芯片支持蓝牙5.0、lbrt低频转发技术和双模蓝牙5.0，它还支持第三代fws全无线立体声技术、双麦克风等，采用28nm，bga封装。支持降噪技术，尤其是高性能的自适应主动降噪技术，可以让高端主动降噪耳机使用一颗全集成芯片实现高音质和主动降噪。

如图3和图4所示，本实用新型实施例中，bes2300芯片的lout_lp,lout_ln引脚连接第一发声单元40(spk1)的lout_lp,lout_ln输入端,bes2300芯片的lout_rp,lout_rn引脚连接第二发声单元50(spk2)的lout_rp,lout_rn输入端。

如图5至图7所示，本实用新型的电源20包括锂电池21、电池管理电路22、充电接口23及稳压电路24，电池管理电路22与锂电池21、充电接口23及稳压电路24电连接，稳压电路24及电池管理电路22与音频处理芯片10电连接，外部电源从充电接口23输入至电池管理电路22，然后输入至锂电池21进行充电，锂电池21经过电池管理电路22输出至稳压电路24然后对音频处理芯片10进行供电。电池管理电路22对锂电池21的充放电进行管理及保护，而稳压电路24为音频处理芯片10提供稳定的电压以保证整个降噪装置100的正常工作。本实用新型实施例中，稳压电路24设置有稳压芯片u2和u3，u2型号为rs3236，u3型号为as1510，u3的out引脚连接bes2300芯片的hall-out/pio[07]以提供电源。

进一步地，如图6所示，本实用新型的电池管理电路22包括与充电接口23电连接的前端保护芯片221(u6)，与前端保护芯片221(u6)及锂电池21电连接的充放电管理芯片222(u7)，与锂电池21电连接的电池保护芯片223(u5)，所述前端保护芯片u6型号为hp2601d8，所述充放电管理芯片u7型号为hp4059d6，所述电池保护芯片u5型号为xb6091isc。前端保护芯片u6进行限流保护，充放电管理芯片u7对锂电池21充放电进行控制，而电池保护芯片u5则对锂电池21进行过充、过放、过流、过热及短路保护。这样使得本实用新型降噪装置100中的锂电池21得到良好的保护，提高产品的使用寿命。

较佳地，如图7所示，本实用新型降噪装置100的麦克风30设置有两个，包括与音频处理芯片10电连接的受话麦克风31(talkmic)和主动降噪麦克风32(ancmic)。受话麦克风31用于常规语音的采集，而主动降噪麦克风32专用于主动监听环境噪声，并及时反馈至音频处理芯片10进行降噪处理，提高降噪效果。

本实用新型实施例提出的基于多发声单元的降噪装置100，通过设置至少两个发声单元，反向噪声和正常的待播放的音频分别从两个独立的发声单元输出，这样音频处理芯片10生成的用于消除环境噪声的反向噪声不会和待播放的音频产生干扰，不会导致音频信号细节的损伤，从而保证了音频的品质。同时由于反向噪声和待播放的音频独立输出，则使用者可以根据自己的喜好来调整发声单元的频响曲线，如加强或衰弱不同频段的声音表现，而增强本实用新型降噪装置在播放音频过程中的音乐性，提高了用户的使用体验。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

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