專利名稱：音頻播放設備及降低音頻播放時環(huán)境噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻播放時的噪聲處理，特別涉及一種音頻播放設備及降低音頻播放
時環(huán)境噪聲的方法。
背景技術(shù)：
圖1示出了現(xiàn)有的音頻信號播放過程。參照圖1，回放單元對音頻信號源進行回 放，產(chǎn)生音頻信號，該音頻信號經(jīng)由可變增益放大器進行幅度放大和功率放大器進行功率 放大后，被輸出到耳機，由耳機對音頻信號進行播放。由于環(huán)境噪聲的存在，用戶聽到的是 由耳機播放的音頻與所述環(huán)境噪聲的混合信號，環(huán)境噪聲干擾了用戶對正常音頻信號的收 聽，從而影響到了用戶的體驗。 現(xiàn)有技術(shù)對環(huán)境噪聲的處理為在耳機中設置降噪電路，利用所述降噪電路來降 低環(huán)境噪聲對收聽的信號的干擾。現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于，需要利用安裝在耳機上的話筒拾 取環(huán)境噪聲，且要為降噪電路提供單獨的電源。若將電池集成在耳機上，會造成耳機體積比 較龐大；若將電池及降噪電路單獨放置，增加的線使耳機便攜性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種音頻播放設備及降低音頻播放時環(huán)境噪
聲的方法，在不影響耳機便攜性的前提下，達到較好的降噪效果。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下 —種降低音頻播放時環(huán)境噪聲的方法，包括 采集環(huán)境噪聲信號； 對采集到的環(huán)境噪聲信號進行反相，產(chǎn)生反噪聲信號，并對所述反噪聲信號進行 放大； 對音頻信號源進行回放，產(chǎn)生音頻信號，并對所述音頻信號進行放大； 對放大后的音頻信號和放大后的反噪聲信號進行相加，產(chǎn)生相加信號； 將所述相加信號輸出到耳機，利用所述相加信號中的反噪聲信號來抵消環(huán)境噪
聲° 上述的方法，其中，還包括通過調(diào)整對所述反噪聲信號進行放大的增益，來調(diào)整 對環(huán)境噪聲的抵消效果。 上述的方法，其中，根據(jù)預先設置的增益來對所述反噪聲信號進行放大。
上述的方法，其中，所述預先設置的增益根據(jù)如下步驟獲取
產(chǎn)生一校準音頻信號； 對所述校準音頻信號放大后與所述放大后的反噪聲信號進行相加后輸出到耳 機； 調(diào)整對所述反噪聲信號進行放大的增益，并在對環(huán)境噪聲的抵消效果滿足要求 時，保存當前的增益，將該保存的增益作為所述預先設置的增益。
上述的方法，其中，將所述相加信號輸出到耳機為將所述相加信號進行功率放大
后輸出到所述耳機。
—種音頻播放設備，包括 麥克風單元，用于采集環(huán)境噪聲信號； 反相單元，用于對采集到的環(huán)境噪聲信號進行反相，產(chǎn)生反噪聲信號；
第一可變增益放大器，用于對所述反噪聲信號進行放大；
回放單元，用于對音頻信號源進行回放，產(chǎn)生音頻信號；
第二可變增益放大器，用于對所述音頻信號進行放大； 相加單元，用于對放大后的音頻信號和放大后的反噪聲信號進行相加，產(chǎn)生相加 信號，并將所述相加信號輸出到耳機，利用所述相加信號中的反噪聲信號來抵消環(huán)境噪聲。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是降噪處理部分設置在音頻播放設備中，在 降低環(huán)境噪聲的同時，不影響耳機的便攜性，并且，能夠適用于各種類型的耳機。進一步，還 能對降噪部分進行增益控制以及校準，增加了用戶的體驗。 本發(fā)明的實施例將降噪功能集成到音頻播放設備中，通過噪聲采集及處理，使用 戶能夠利用普通耳機在比較高分貝的噪聲中享受安靜的音樂欣賞環(huán)境。進一步，還可以對 反噪聲信號的放大增益進行調(diào)整和校準，使得本發(fā)明實施例的音頻播放設備能夠適配于各 種類型的耳機。


圖1為現(xiàn)有的音頻播放過程示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例的音頻播放設備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明另一實施例的音頻播放設備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例的降低音頻播放時環(huán)境噪聲的方法流程圖。
具體實施例方式
為解決耳機便攜性問題，同時改善用戶收聽時的體驗，本發(fā)明實施例將降噪功能 集成到音頻播放設備中，通過噪聲采集及處理，使用戶能夠利用普通耳機在比較高分貝的 噪聲中享受安靜的音樂欣賞環(huán)境。 參照圖2，本發(fā)明實施例的音頻播放設備，包括麥克風單元10、反相單元20、第一 可變增益放大器30、回放單元40、第二可變增益放大器50、相加單元60和功率放大器70。
麥克風單元10采集環(huán)境噪聲信號，將采集到的環(huán)境噪聲信號輸出到反相單元20。 反相單元20對采集到的環(huán)境噪聲信號進行反相處理，產(chǎn)生反噪聲信號，將所述反噪聲信號 輸出到第一可變增益放大器30，所述反噪聲信號的相位與所述環(huán)境噪聲信號的相位相反 (即相差180度)。第一可變增益放大器30對所述反噪聲信號進行放大，將放大后的反噪 聲信號輸出到相加單元60。 回放單元40對音頻信號源進行回放，產(chǎn)生音頻信號，將所述音頻信號輸出到第二 可變增益放大器50。第二可變增益放大器50對所述音頻信號進行放大，將放大后的音頻信 號輸出到相加單元60。 相加單元60對放大后的音頻信號和放大后的反噪聲信號進行相加，產(chǎn)生相加信號，并將所述相加信號輸出到功率放大器70。功率放大器70將所述相加信號進行功率放大 后輸出到耳機80。其中，所述功率放大器70為可選單元，所述相加單元60也可以將相加信 號直接輸出到所述耳機80。 耳機80對所述相加信號進行播放時，所述相加信號會與環(huán)境噪聲再次疊加，這 樣，利用相加信號中的反噪聲信號，就可以與進入耳道的環(huán)境噪聲互相抵消，而正常的音頻 信號基本不受影響，從而達到降噪或消噪的效果。 在播放音頻的過程中，用戶可以根據(jù)自己的需要或喜好，通過對第一可變增益放 大器30的放大增益進行調(diào)整，來調(diào)整所述反噪聲信號的幅度，從而改變對環(huán)境噪聲的抵消 效果，實現(xiàn)對環(huán)境噪聲的最大抑止。 由于每部耳機的播放效率不同，當用戶使用不同的耳機后，可以對所述第一可變 增益放大器30的放大增益進行調(diào)整，使得所述音頻播放設備能夠適配于各種類型的耳機。
在本發(fā)明另一實施例的音頻播放設備中，還可以對反噪聲信號的放大增益進行校 準。圖3為本發(fā)明另一實施例的音頻播放設備的結(jié)構(gòu)示意圖，與圖2不同的是，該音頻播放 設備中還包括有校準信號產(chǎn)生單元90。 校準信號產(chǎn)生單元90產(chǎn)生一校準音頻信號，將該校準音頻信號輸出到第二可變 增益放大器50。第二可變增益放大器50進一步對所述校準音頻信號進行放大，將放大后的 校準音頻信號輸出到相加單元60。相加單元60進一步對放大后的校準音頻信號與放大后 的反噪聲信號進行相加后輸出到耳機80 (或者通過功率放大器70對相加信號進行功率放 大后再輸出到耳機80)。通過對第一可變增益放大器30的放大增益進行調(diào)整，來調(diào)整所述 反噪聲信號的幅度，在對環(huán)境噪聲的抵消效果滿足要求時，保存當前的增益。這樣，用戶在 播放音頻時，第一可變增益放大器30可以直接使用所述保存的增益來對反噪聲信號進行 放大。 參照圖4，本發(fā)明實施例的降低音頻播放時環(huán)境噪聲的方法包括如下步驟
步驟401 :采集環(huán)境噪聲信號； 通過設置在音頻播放設備中的噪聲采集單元(麥克風)來拾取環(huán)境噪聲信號。
步驟402 :對采集到的環(huán)境噪聲信號進行反相，產(chǎn)生反噪聲信號； 通過設置在音頻播放設備中的反相單元(反相器)來實現(xiàn)，所述反噪聲信號與環(huán)
境噪聲信號相位相反(即相位差為180度)。
步驟403 :對所述反噪聲信號進行放大； 通過設置在音頻播放設備中的可變增益放大器來實現(xiàn)?？梢酝ㄟ^調(diào)整對反噪聲信 號進行放大的增益，來實現(xiàn)不同的降噪效果，并使得音頻播放設備能夠適配于不同類型的 耳機。詳見后文所述。
步驟404 :對音頻信號源進行回放，產(chǎn)生音頻信號；
通過設置在音頻播放設備中的回放單元來實現(xiàn)。
步驟405 :對所述音頻信號進行放大；
通過設置在音頻播放設備中的可變增益放大器來實現(xiàn)。 步驟406 :對放大后的音頻信號和放大后的反噪聲信號進行相加，產(chǎn)生相加信號；
通過設置在音頻播放設備中的相加單元來實現(xiàn)。
步驟4Q7 :將所述相加信號輸出到耳機，利用所述相加信號中的反噪聲信號來抵消環(huán)境噪聲。 可以直接將所述相加信號輸出到耳機，也可以將所述相加信號進行功率放大后再 輸出到所述耳機。相加信號進入耳道前，會與環(huán)境噪聲再次疊加，這樣，利用相加信號中的 反噪聲信號，就可以與進入耳道的環(huán)境噪聲將互相抵消，而正常的音頻信號基本不受影響， 從而達到降噪或消噪的效果。 在播放音頻的過程中，用戶可以根據(jù)自己的需要或喜好，通過調(diào)整對所述反噪聲 信號進行放大的增益，來調(diào)整對環(huán)境噪聲的抵消效果。 而且，還可以根據(jù)預先設置的增益來對所述反噪聲信號進行放大。所述預先設置 的增益可以根據(jù)如下增益校準過程獲取
產(chǎn)生一校準音頻信號； 對所述校準音頻信號放大后與所述放大后的反噪聲信號進行相加后輸出到耳 機； 調(diào)整對所述反噪聲信號進行放大的增益，并在對環(huán)境噪聲的抵消效果滿足要求 時，保存當前的增益，將該保存的增益作為所述預先設置的增益。 最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本 發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
一種降低音頻播放時環(huán)境噪聲的方法，其特征在于，包括采集環(huán)境噪聲信號；對采集到的環(huán)境噪聲信號進行反相，產(chǎn)生反噪聲信號，并對所述反噪聲信號進行放大；對音頻信號源進行回放，產(chǎn)生音頻信號，并對所述音頻信號進行放大；對放大后的音頻信號和放大后的反噪聲信號進行相加，產(chǎn)生相加信號；將所述相加信號輸出到耳機，利用所述相加信號中的反噪聲信號來抵消環(huán)境噪聲。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括通過調(diào)整對所述反噪聲信號進行放大的增益，來調(diào)整對環(huán)境噪聲的抵消效果。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 根據(jù)預先設置的增益來對所述反噪聲信號進行放大。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預先設置的增益根據(jù)如下步驟獲取 產(chǎn)生一校準音頻信號；對所述校準音頻信號放大后與所述放大后的反噪聲信號進行相加后輸出到耳機； 調(diào)整對所述反噪聲信號進行放大的增益，并在對環(huán)境噪聲的抵消效果滿足要求時，保 存當前的增益，將該保存的增益作為所述預先設置的增益。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述相加信號輸出到耳機為 將所述相加信號進行功率放大后輸出到所述耳機。
6. —種音頻播放設備，其特征在于，包括 麥克風單元，用于采集環(huán)境噪聲信號；反相單元，用于對采集到的環(huán)境噪聲信號進行反相，產(chǎn)生反噪聲信號； 第一可變增益放大器，用于對所述反噪聲信號進行放大； 回放單元，用于對音頻信號源進行回放，產(chǎn)生音頻信號； 第二可變增益放大器，用于對所述音頻信號進行放大；相加單元，用于對放大后的音頻信號和放大后的反噪聲信號進行相加，產(chǎn)生相加信號， 并將所述相加信號輸出到耳機，利用所述相加信號中的反噪聲信號來抵消環(huán)境噪聲。
7. 如權(quán)利要求6所述的音頻播放設備，其特征在于所述第一可變增益放大器進一步用于，通過調(diào)整對所述反噪聲信號進行放大的增益， 來調(diào)整對環(huán)境噪聲的抵消效果。
8. 如權(quán)利要求6所述的音頻播放設備，其特征在于所述第一可變增益放大器進一步用于，根據(jù)預先設置的增益來對所述反噪聲信號進行 放大。
9. 如權(quán)利要求8所述的音頻播放設備，其特征在于 還包括校準信號產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生一校準音頻信號； 所述第二可變增益放大器進一步用于，對所述校準音頻信號進行放大； 所述相加單元進一步用于，對放大后的校準音頻信號與所述放大后的反噪聲信號進行相加后輸出到耳機；所述第一可變增益放大器進一步用于，調(diào)整對所述反噪聲信號進行放大的增益，并在 對環(huán)境噪聲的抵消效果滿足要求時，保存當前的增益，將該保存的增益作為所述預先設置的增益。
10.如權(quán)利要求6所述的音頻播放設備，其特征在于還包 括功率放大器，用于將所述相加信號進行功率放大后輸出到所述耳機。
全文摘要
本發(fā)明提供一種音頻播放設備及降低音頻播放時環(huán)境噪聲的方法。所述方法包括采集環(huán)境噪聲信號；對采集到的環(huán)境噪聲信號進行反相，產(chǎn)生反噪聲信號，并對所述反噪聲信號進行放大；對音頻信號源進行回放，產(chǎn)生音頻信號，并對所述音頻信號進行放大；對放大后的音頻信號和放大后的反噪聲信號進行相加，產(chǎn)生相加信號；將所述相加信號輸出到耳機，利用所述相加信號中的反噪聲信號來抵消環(huán)境噪聲。依照本發(fā)明，能夠在不影響耳機便攜性的前提下，達到較好的降噪效果。
文檔編號H04R3/00GK101765041SQ20091008656
公開日2010年6月30日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者張寧 申請人:北京中星微電子有限公司