CN117581562A - 主动降噪耳塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动降噪耳塞和方法。该耳塞包括：外壳，该外壳包括限定声音出口的出口部分，其中该出口部分被构造成位于用户耳朵的外耳道中或靠近该外耳道；第一前馈麦克风，该第一前馈麦克风被构造成产生第一输入信号；和第一声音入口开口，该第一声音入口开口位于外壳中并且被构造成传导要由第一前馈麦克风感测的外部声音，其中第一声音入口开口靠近出口部分。

Description

主动降噪耳塞

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年6月29日提交的申请17/362,625的优先权，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文用于所有目的。

背景技术

本公开涉及配戴在用户的耳朵上或耳朵中的主动降噪(ANR)音频设备。

配戴在用户的耳朵上或耳朵中的ANR音频设备包括耳塞和耳机，其中声音出口被构造成位于用户的外耳道(即，外部耳道)中或非常靠近用户的外耳道。ANR通常涉及使用检测外部声音的一个或多个前馈麦克风以及使用检测内部声音的反馈麦克风。音频驱动器被驱动以在所感测的外部声音到达用户的耳膜之前减小或消除该外部声音。

发明内容

各方面和示例涉及一种耳塞，其中通过放置前馈麦克风使得其感测耳塞尖端处或非常接近耳塞尖端的噪声来改善其相干性。在较高频率，到用户耳膜的主噪声路径通常通过耳塞尖端和身体组织。靠近耳塞尖端的前馈麦克风(其自然也靠近耳道附近的组织)将被定位为感测这个主噪声路径中导致高相干性的噪声。这个感测到的噪声然后能够被ANR系统消除。

下文提及的所有示例和特征均可以任何技术上可能的方式组合。

在一个方面，一种主动降噪(ANR)耳塞包括外壳，该外壳包括限定声音出口的出口部分，其中出口部分被构造成位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道。存在第一前馈麦克风，该第一前馈麦克风被构造成产生第一输入信号；和第一声音入口开口，该第一声音入口开口位于外壳中并且被构造成传导要由第一前馈麦克风感测的外部声音。第一声音入口开口靠近出口部分。

一些示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。在一个示例中，当出口部分位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道时，第一声音入口开口位于用户的耳朵的耳甲中。在一个示例中，当出口部分位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道时，第一声音入口开口直接面对用户的耳朵的耳廓。

一些示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。在一些示例中，ANR耳塞还包括：第二前馈麦克风，该第二前馈麦克风被构造成产生第二输入信号；和第二声音入口开口，该第二声音入口开口位于外壳中并且被构造成传导要由第二前馈麦克风感测的外部声音。在一个示例中，ANR耳塞还包括位于外壳中的与外耳道流体连通的第一声学端口，其中第一声音入口开口和第二声音入口开口中的至少一者靠近第一声学端口。在一个示例中，ANR耳塞还包括位于外壳中的与外耳道流体连通的第二声学端口，其中第一声音入口开口靠近第一声学端口并且第二声音入口开口靠近第二声学端口。在一个示例中，ANR耳塞的仅根据第一输入信号确定的在频率范围中的相干性大于仅根据第二输入信号确定的在该频率范围中的相干性。在一个示例中，该频率范围为3kHz以上。

一些示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。在一些示例中，出口部分包括限定声音出口的顺应性耳塞尖端。在一个示例中，第一声音入口开口与耳塞尖端相邻。在一个示例中，当耳塞尖端位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道时，第一声音入口开口位于用户的耳朵的耳甲中。

在另一方面中，一种方法包括接收由与具有外壳的主动降噪(ANR)耳塞相关联的第一前馈麦克风产生的第一输入信号，该外壳包括限定声音出口的出口部分，其中出口部分被构造成位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道。第一前馈麦克风被构造成感测被传导通过外壳中靠近出口部分的第一声音入口开口的外部声音。利用第一滤波器处理第一输入信号，以生成用于ANR耳塞的声换能器的第一输出信号。

一些示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。在一个示例中，当出口部分位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道时，第一声音入口开口位于用户的耳朵的耳甲中。在一个示例中，当出口部分位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道时，第一声音入口开口直接面对用户的耳朵的耳廓。

一些示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。在一些示例中，ANR耳塞还包括：第二前馈麦克风，该第二前馈麦克风被构造成产生第二输入信号；和第二声音入口开口，该第二声音入口开口位于外壳中并且被构造成传导要由第二前馈麦克风感测的外部声音。在一个示例中，ANR耳塞还包括位于外壳中的与外耳道流体连通的第一声学端口，其中第一声音入口开口和第二声音入口开口中的至少一者靠近第一声学端口。在一个示例中，所述ANR耳塞还包括位于外壳中的与外耳道流体连通的第二声学端口，其中第一声音入口开口靠近第一声学端口并且第二声音入口开口靠近第二声学端口。在一个示例中，ANR耳塞的仅根据第一输入信号确定的在频率范围中的相干性大于仅根据第二输入信号确定的在该频率范围中的相干性。在一个示例中，该频率范围为3kHz以上。

一些示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。在一些示例中，出口部分包括限定声音出口的顺应性耳塞尖端。在一个示例中，第一声音入口开口与耳塞尖端相邻。在一个示例中，当耳塞尖端位于用户的耳朵的外耳道中或靠近该外耳道时，第一声音入口开口位于用户的耳朵的耳甲中。

附图说明

下面参考附图讨论至少一个示例的各个方面，这些附图并非旨在按比例绘制。包括附图以提供对各个方面和示例的例证和进一步理解，并且附图并入本说明书且构成本说明书的一部分，但并非旨在作为本发明的限制的定义。在附图中，在各种图中示出的相同或几乎相同的部件可以类似的参考符号或数字表示。为清楚起见，并不是在每个图中给每个部件都注上标记。在附图中：

图1A是入耳式耳塞的示意性剖视图。

图1B是在用户耳朵中处于使用位置的入耳式耳塞的示意性剖视图。

图2是具有多个前馈麦克风的ANR耳塞的方面的功能框图。

图3是耳塞的示意性三维视图。

图4是具有另一麦克风构造的ANR耳塞的相干性的比较。

图5是具有另一麦克风构造的ANR耳塞的相干性的比较。

图6是具有另一麦克风构造的ANR耳塞的相干性的比较。

具体实施方式

本公开涉及可穿戴音频设备。本公开的一些非限制性示例描述了一种被称为入耳式耳机或耳塞的可穿戴音频设备。耳塞通常包括产生声音的电声换能器或音频驱动器，并且被构造成将声音直接递送到用户的耳道中或非常靠近用户的耳道。耳塞可以是无线的或有线的。在本文所述的非限制性示例中，耳塞包括感测外壳外的外部声音的一个或多个前馈麦克风。前馈麦克风可用于诸如主动降噪(ANR)和透明模式操作的功能，在透明模式操作中，外部声音通过电声换能器向用户再现。未示出或描述本公开中未涉及的耳塞的其它方面。ANR耳塞和耳机通常还使用内部反馈麦克风，如本技术领域中已知的。

本公开的一些示例还描述了一种被称为开放式音频设备的可穿戴音频设备。开放式音频设备具有离开耳道开口定位的一个或多个电声换能器(即，音频驱动器)。开放式音频设备还包括可用于拾取用户的语音和/或用于ANR和/或用于透明模式操作的一个或多个外部麦克风。

耳机是指一种通常装配在耳朵周围、耳朵上或耳朵内并将声能直接或间接地辐射到耳道内的设备。耳机有时被称为耳筒、听筒、头戴式受话器、耳塞或运动耳机，可以是有线或无线的。耳机包括驱动器，用于将电音频信号转换成声能。该驱动器可以被容纳在或可以不被容纳在耳罩或外壳中，该耳罩或外壳被构造成位于头部上或耳朵上或者被直接插入用户的耳道中。耳机可以是单个独立单元或一对耳机中的一个(每个耳机包括至少一个声学驱动器)，每个耳机对应一只耳朵。耳机可以机械地连接到另一个耳机，例如通过头带和/或通过将音频信号传导到耳机中的声学驱动器的引线。耳机可以包括用于无线接收音频信号的部件。耳机可包括ANR系统的部件，其可包括位于耳机外壳内的内部麦克风和拾取外壳外部的声音的一个或多个外部麦克风。耳机还可包括其它功能性，诸如用于ANR系统的附加麦克风、或用于拾取用户语音的一个或多个麦克风。

开放式音频设备包括但不限于离耳式耳机，即，具有(通常通过支撑结构)耦接到头部或耳朵但不阻塞耳道开口的一个或多个电声换能器的设备。在一些示例中，开放式音频设备是离耳式耳机，其被构造成在通常没有耳罩和耳塞的情况下向穿戴者的一只或两只耳朵递送声音。本文所构想的可穿戴音频系统可包括各种包括挂耳钩或锚的设备，其一个非限制性示例包括音频眼镜。

在各种示例和组合中，本文中所描述的设备、系统和方法中的一者或多者可在广泛的可穿戴音频设备或系统中使用，包括各种形状因数的可穿戴音频设备。这种形状因数包括但不限于入耳式设备、耳塞和助听器。除非另外指定，否则可穿戴音频设备或系统包括耳机和各种其它类型的可穿戴音频设备，诸如头戴式或耳戴式声学设备，其包括一个或多个声换能器以接收和/或产生声音并且具有在耳道中或靠近耳道的声音出口。

应注意的是，尽管主要服务于声学输出音频的目的的可穿戴音频设备的特定具体实施以某种程度的细节呈现，但特定具体实施的此类呈现旨在通过提供示例来促进理解，并且不应视为限制本公开的范围或权利要求覆盖范围的范围。

在一些示例中，可穿戴音频设备包括：被构造成为用户产生声音的电声换能器、保持换能器并且具有声音出口的外壳、和被构造成检测外壳外部的声音并且输出麦克风信号的至少一个前馈麦克风。处理器系统被编程为利用外部前馈麦克风和内部反馈麦克风来实现ANR，如本领域中已知的。通向前馈麦克风的声音入口开口被定位为靠近设备的声音出口并且因此靠近耳道，使得前馈麦克风感测通过耳塞的耳塞尖端和身体组织到达耳道的外部噪声。ANR系统因此能够减小或消除这个外部噪声。

在ANR耳塞中，可通过相干性来估计利用前馈麦克风的ANR的有效性。相干性是在任何给定频率下理论上可由线性控制系统利用来自前馈麦克风的输入进行消除的输出信号的功率的分数。因此，相干性是0和1之间的值。相干性越大，噪声消除的潜力就越有效。相干性极限是1减去相干性，因此是在执行消除之后留下的分数。

在耳塞中，噪声可通过各种路径到达用户的耳朵，包括通过声学端口、通过耳塞尖端、以及通过身体组织。如果漫射噪声没有被麦克风感测到，则它不能被ANR系统主动地消除。因此，如果在作为漫射噪声路径或与这样的噪声路径相邻的耳塞的任何位置处或附近存在前馈麦克风，则ANR更有效(即，相干性更高)。在一些示例中，通过在耳甲中使用多个前馈麦克风来提高ANR有效性。在一些示例中，这样的反馈插入增益可与被动插入损耗组合。

除了音频驱动器之外，无线耳塞通常包括容纳电子器件、天线、电池和电池充电触点的外壳。外壳的必要尺寸可要求外壳的至少一部分定位成更远离耳道，例如定位在耳朵耳甲外部并且甚至定位在外耳(也称为耳廓或耳壳)外部。位于外壳中的前馈麦克风因此与耳道必要地间隔开，并且因此在感测通过耳塞尖端和身体组织进入的噪声方面是无效的。因此，这些耳塞中的ANR相干性低于可能所期望的。而且，外部麦克风可用于预览噪声，以及克服从驱动器到耳朵声学路径的延迟以及在电子器件中的延迟。离耳朵更远的麦克风可至少从一些方向具有更好的预览。因此，在耳道附近具有一个麦克风并且在耳道外具有一个麦克风可以是有用的。

可通过放置前馈麦克风使得其感测在主噪声路径处或非常靠近主噪声路径的噪声来改善耳塞相干性。主噪声路径是频率相关的。一个噪声路径可通过耳塞尖端和耳道附近的相邻身体组织。靠近耳塞尖端的前馈麦克风(其自然也靠近耳道附近的组织)将被定位为感测这个主噪声路径中的噪声。这个所感测到的噪声然后可被ANR系统消除，从而对于所关注频率范围得到更高的相干性。

在一些示例中，这个前馈麦克风被构造成当耳塞被插入到耳朵中时位于耳甲中，其中耳塞外壳覆盖前馈麦克风。因此，将前馈麦克风定位在耳甲中还允许麦克风较少受风的影响，从而与定位在耳塞的面向外部侧上的麦克风(其中外壳不覆盖麦克风并且因此不使麦克风与风隔绝)相比，潜在地导致更少的风噪声问题。这对于ANR和透明模式操作两者可均为重要的。

图1A是入耳式耳塞10的示意性剖视图；部件未按比例示出，并且仅描绘了与本公开相关的一些部件。耳塞是可穿戴音频设备的非限制性示例，并且可以是有线的或无线的。耳塞10包括容纳耳塞的有源部件的主体或外壳12。声音出口14位于由外壳出口部分18承载的耳塞尖端16的端部处。如本领域已知的，耳塞尖端16可被构造成使得它可被插入到耳道的入口中。音频驱动器20将前侧声辐射引导到前声腔/室22中，并且还将后侧声辐射引导到后声腔/室24中。前后声音是不同步的。后室24具有一个或多个端口，这些端口被构造成允许声音逃逸到外部环境中。在这个非限制性示例中，后室24具有第一端口25(其在一个示例中是包括位于通往外部环境的浅开口上的声网(未示出)的阻性端口)和第二端口26(其在一个示例中是包括通往外部环境的长管的质量端口)中的一者或两者。任何一个或多个后端口可具有任何期望的长度和构型。在一些示例中，当耳塞尖端16插入到耳道中时，端口25和26的开口都在外壳12的面向耳廓的一侧13中。

ANR系统包括：一个或多个前馈麦克风，每个前馈麦克风被构造成感测外部声音；和一个或多个内部麦克风，每个内部麦克风被构造成感测内部声音。在这个非限制性示例中，ANR系统使用一个内部麦克风和两个外部麦克风，但可存在仅一个、两个或两个以上外部前馈麦克风。内部麦克风28被构造成感测将进入用户耳道的声音，这可通过将麦克风放置在前腔22中或该腔与耳塞声音出口14之间来实现。外部前馈麦克风30和32位于外壳12的不同部分上，使得它们被构造成感测可通过不同噪声路径进入耳朵的噪声。例如，麦克风30靠近声音出口14，因此可感测通过耳塞尖端16和周围身体组织进入的噪声。麦克风30也靠近端口开口25和26，因此也能够感测通过这些开口进入的噪声。一般来讲，麦克风是全向设备，其位于外壳表面的正下方，具有通往外部环境的上覆腔，使得外部声音可到达麦克风。外部前馈麦克风的数量、放置和功能在本文其它地方更详细地解释。

图1B是在耳朵90中就位的类似耳塞40的剖视图，其中耳塞尖端46在耳道92的入口处或非常靠近耳道的入口接触耳朵。当耳塞尖端46嵌入耳道中时，耳塞外壳42被构造成至少部分地位于外耳91中，这意味着外壳42的至少一部分位于耳轮98的外部范围与耳道92的入口之间。在本非限制性示例中，外壳42的大部分但不是全部被构造成位于外耳91中，包括外壳的内表面45(其面向外耳91/与外耳直接相对，使得外壳没有任何部分位于表面45与外耳91之间)、外壳侧表面47、以及与内表面45相对并且直接面向外部环境、远离头部的可能一些或全部外壳外表面43。前馈麦克风60位于外壳42内部。外壳42的内表面45中的声音入口开口61被构造成传导要由麦克风60感测的外部声音。第二前馈麦克风74位于外壳42内部。外壳42的外表面43中的声音入口开口72被构造成传导要由麦克风74感测的外部声音。

如上文所论述，如果存在ANR前馈麦克风被定位为使得其被构造成感测可到达用户耳膜的噪声(除非其被ANR系统减小或消除)，则耳塞ANR系统的相干性至少部分地被改善。ANR系统被构造成注入相反信号，从而导致噪声的相消干涉。耳塞的主噪声路径通常通过声学端口、通过耳塞尖端、以及通过耳道附近的身体组织。如果一个或多个前馈麦克风被构造成感测沿这些噪声路径的外部声音，则可消除噪声，从而导致更高相干性。

耳塞40包括音频驱动器50，其在前腔声学体积52和后腔声学体积54两者中产生声压。任选的均压孔包括在前体积与后体积之间的开口76，并且由声网78覆盖，该声网将前体积和后体积流体地互连。可具有用于后体积54的一个或多个声学端口。在本非限制性示例中，存在后部阻性端口，该后部阻性端口包括外壳内表面45中的并且通往外部环境的浅开口65上方的声网67，并且还存在后部质量端口56，该后部质量端口也在外壳内表面45处开放并且包括通往外部环境的长管。阻性端口和质量端口两者都包括位于外壳中的开口，这些开口是外部噪声通过均压端口到达耳膜的路径。需注意，端口开口可位于外壳中的其它地方。通过将前馈麦克风60放置成使得其声音入口开口61靠近阻性端口和质量端口两者，由麦克风60产生的信号可感测通过阻性端口和质量端口进入的噪声，并且因此可提高ANR的相干性。此外，由于麦克风60的声音入口开口61靠近耳塞尖端46以及靠近耳道附近的身体组织，所以由麦克风60产生的信号可感测通过耳塞尖端46和耳道附近的身体组织进入的噪声，并且因此可提高ANR的相干性。在一些示例中，用于ANR系统的前馈麦克风被定位为靠近或接近可供外部声音通过以到达耳膜的每个声音入口开口(例如，端口)。以这种方式，到耳膜的噪声路径被感测并且因此可被消除。

声音入口61位于耳朵90的耳甲94中。虽然耳朵解剖学结构因人而略微相异，但一般而言，耳甲是耳朵的耳廓的中间面上的凹陷，被脊状突起(耳轮脚)分成上耳甲艇和通向外耳道的下耳甲腔。通过将声音入口61定位在耳甲94中，并且优选地定位在大部分或全部耳塞尖端46所在的耳甲腔中，通过耳塞尖端进入的噪声被感测并且可由ANR功能减小或消除。另外，通过将麦克风60声音入口61定位在紧邻外耳道的耳甲腔中，麦克风60将感测通过耳道周围的组织进入耳朵的噪声，并且因此ANR功能可减小或消除该噪声。

对于耳塞40，第二前馈麦克风74(具有在外壳外表面43中的声音入口开口72)被构造成在时间上比麦克风60更早地感测环境中的噪声；因此，ANR系统在该噪声信号到达耳朵之前有更多时间对该噪声信号做出反应，并且因此可更有效地消除该噪声。此外，麦克风74被定位为感测用户的语音，例如在通信(例如，电话呼叫和语音激活的设备)中使用。内部ANR反馈麦克风58被构造成感测将进入用户的耳道的声音，这可通过将麦克风放置在前腔52中或该腔与声音出口44之间来实现。

具有多个前馈麦克风100的ANR耳塞的功能方面100在图2中示出。来自每个前馈麦克风(前馈麦克风1(104)和前馈麦克风2(106))的信号和来自反馈麦克风(反馈麦克风108)的信号被输入到控制器102，该控制器在一些示例中包括多个控制器的向量。在一些示例中，控制器102包括与每个前馈麦克风相关联的一个滤波器。控制器102为音频驱动器110提供输出信号，该信号部分地实现声压，其作为ANR功能的一部分降低噪声。具有一个或多个外部前馈麦克风和一个或多个内部反馈麦克风的ANR音频设备在技术领域中是已知的，并且因此诸如一个或多个ANR控制器的设计、由控制器应用的滤波器、以及与在声学设备中使用的听筒或耳机相关的ANR定制之类的方面在本文中不进一步描述。这些方面描述于美国专利10,665,220和10,937,410中，其全部公开内容通过引用并入本文用于所有目的。

图3是耳塞120的示意性局部三维视图，其中外壳121包括主体部分122、中间部分128和出口部分126。耳塞尖端129(其被构造成插入到耳道中)联接到出口部分126并且限定耳塞声音出口124。多个可能的外部前馈和/或通信麦克风由小方块表示，包括被构造成位于非常靠近外耳道的耳甲中的位置132。虚线150表示耳甲的大致外边界。考虑到麦克风需要被放置在外壳的表面下方，并且需要在麦克风与至少控制器(未示出，并且其通常位于外壳主体部分122中)之间布线，将麦克风定位成如此靠近耳塞出口在物理上可能是困难的。外壳中间部分128从主体部分122通向出口部分126，因此更靠近控制器的位置，但同时也靠近耳塞尖端129。部分128因此可比部分126更容易容纳麦克风(例如，麦克风134和136)，但是仍然靠近耳塞尖端129和耳道开口，并且因此仍然位于通过耳塞尖端和耳道附近的组织的噪声路径中或非常靠近该噪声路径。麦克风134和136中的任一者或两者可用作ANR功能的前馈麦克风。在一些示例中，麦克风134和136中的一者将用作前馈麦克风，并且其还可用作语音拾取器。在一些示例中，外壳主体122包括麦克风138、140、142和144中的一者或多者。在一个示例中，这些麦克风中的一者可与麦克风134和136中的一者一起排列以用于语音拾取，如本技术领域中已知的。

图4是图3的ANR耳塞120使用外壳主体部分122的外部上的麦克风(例如，麦克风142或144)作为前馈麦克风(标绘线162和164)与使用外壳中间部分128上的麦克风(例如，麦克风134或136)作为前馈麦克风(标绘线166)的相干性极限(标绘为插入增益)的比较。显然，从大约200Hz开始直到大约6kHz，位于耳甲中并且靠近耳塞尖端和耳道开口的麦克风134或136的相干性比位于外壳主体部分上的麦克风(其不位于耳甲中并且更远离耳塞尖端和耳道开口)的相干性好大约5dB或更多。在一些示例中，相干性得到改善的这个频率范围涵盖主噪声路径通过耳塞尖端和周围身体组织的范围。

图5是在ANR功能中使用两个单独麦克风而非仅一个麦克风的图3的ANR耳塞120的多个相干性极限(绘制为插入增益)的比较(但包括与单个麦克风的比较以说明使用两个前馈麦克风来进行ANR的一些优点)。标绘线174是针对将位于外壳主体部分122的外侧上的单个麦克风(例如，麦克风142或144)作为前馈麦克风。标绘线176是针对两个前馈麦克风，一个位于外壳中间部分128上(例如，麦克风134或136)并且另一个位于外壳主体部分122的外侧上(例如，麦克风142或144)。标绘线180是针对两个前馈麦克风，一个位于外壳中间部分128上(例如，麦克风134或136)并且另一个位于外壳主体部分122的最靠近中间部分128的内侧上(例如，麦克风138或140)。图5确定了与使用位于外壳主体部分上的单个麦克风相比，在中间部分128上添加第二前馈麦克风有助于实现更好的相干性。

图6是在ANR功能中使用位于外壳中间部分128上的任一个或两个单独麦克风的图3的ANR耳塞120的单个和多个相干性极限(标绘为插入增益)的比较。标绘线192是针对将位于外壳中间部分128上的单个麦克风(例如，麦克风134或136中一者)作为前馈麦克风。标绘线194是针对将位于外壳中间部分128上的单个麦克风(例如，麦克风134或136中另一者)作为前馈麦克风。标绘线196是针对两个前馈麦克风，两者均位于外壳中间部分128上(例如，麦克风134和136)。因此，使用多个麦克风可更大程度地减少漫射噪声。

本文讨论的系统、方法和装置的示例不限于应用到以下描述中列出的或附图中示出的构造细节和部件布置。这些系统、方法和装置能够在其他示例中实施，并且能够以各种方式操作或执行。本文提供的具体实施的示例仅出于进行示意性的目的，并非旨在进行限制。具体地讲，结合任何一个或多个示例所讨论的功能、部件、元件和特征并不旨在被排除在任何其他示例中的类似作用之外。

本文所公开的示例可以与本文所公开的原理中的至少一个一致的任何方式与其他示例组合，并且对“示例”、“一些示例”、“另选示例”、“各种示例”、“一个示例”等的提及不一定使相互排斥得，而是旨在表示所描述的特定特征、结构或特性可包括在至少一个示例中。本文中此类术语的出现不一定全都指代相同的示例。

此外，本文所用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应被视为限制。本文中以单数形式指代的对计算机程序产品、系统和方法的示例、部件、元件、动作或功能的任何提及也可涵盖包括复数的实施方案，并且本文中以复数形式对任何示例、部件、元件、动作或功能的任何提及也可涵盖仅包括单数的示例。因此，单数或复数形式的提及并非旨在限制本发明所公开的系统或方法、它们的部件、动作或元件。本文使用“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变型形式旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加的项目。对“或”的提及可被理解为是包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可指示所述术语中的单个、多于一个和全部中的任何一种。

图中的一些元件在框图中示出并描述为分立元件。这些元件可以实现为模拟电路或数字电路中的一者或多者。作为另外一种选择或除此之外，它们可用执行软件指令的一个或多个微处理器来实现。软件指令可包括数字信号处理指令。操作可由模拟电路或由执行软件的微处理器执行，该软件执行等效模拟操作。信号线可被实现为离散的模拟或数字信号线，具有能够处理单独信号的适当信号处理的离散数字信号线，和/或无线通信系统的元件。

当在框图中表示或暗示过程时，步骤可以由一个元件或多个元件执行。步骤可一起执行或在不同时间执行。执行活动的元件可在物理上彼此相同或靠近，或者可在物理上分开。一个元件可执行不止一个框的动作。音频信号可被编码或不编码，并且可以以数字或模拟形式发射。在一些情况下，从图中省略了常规音频信号处理设备和操作。

本文所述系统和方法的示例包括对于本领域技术人员将显而易见的计算机部件和计算机实现的步骤。例如，本领域技术人员应当理解，计算机实现的步骤可以作为计算机可执行指令存储在计算机可读介质上，诸如，例如，闪存ROM、非易失性ROM和RAM。此外，本领域技术人员应当理解，计算机可执行指令可以在各种处理器上执行，诸如，例如，微处理器、数字信号处理器、门阵列等。为了便于说明，上述系统和方法并不是每一个步骤或元件在本文中都被描述为计算机系统的一部分，但是本领域技术人员将认识到每个步骤或元件可以具有对应的计算机系统或软件部件。因此，通过描述其对应的步骤或元件(即，它们的功能)来实现此类计算机系统和/或软件部件在本公开的范围内。

根据各个方面和示例的本文所公开的方法和系统的功能、方法和/或部件可以在数字信号处理器(DSP)和/或其他电路(模拟或数字)中实现或执行，该数字信号处理器和/或其他电路适用于根据本文所公开的方面和示例来执行信号处理和其他功能。除此之外或作为另外一种选择，微处理器、逻辑控制器、逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、通用计算处理器、微控制器等或这些的任何组合可以是合适的，并且可以包括模拟或数字电路部件和/或相对于任何特定实施方式的其他部件。

本文所公开的功能和部件可在数字域、模拟域或这两者的组合中操作，并且尽管在各个附图中缺少对模数转换器(ADC)或数模转换器(DAC)的说明，但在适当的情况下，某些示例包括ADC和/或DAC。此外，本文所公开的功能和部件可以在时域、频域或两者的组合中操作，并且某些示例包括各种形式的傅里叶分析或类似分析、合成和/或变换以适应各种域中的处理。

任何合适的硬件和/或软件(包括固件等)可被配置为实施或实现本文所公开的各方面和示例的部件，并且各方面和示例的各种实施方式可包括除所公开的那些之外的部件和/或功能。各种实施方式可以包括用于数字信号处理器和/或其他电路的存储指令，以使电路至少部分地执行本文所述的功能。

已经在上文描述了至少一个示例的若干方面，应当理解，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。此类改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分，并且旨在落入本发明的范围内。因此，上述说明书和附图仅是示例性的，并且本发明的范围应由所附权利要求书的适当构造及其等同内容来确定。

Claims (22)

1.一种主动降噪ANR耳塞，所述ANR耳塞包括：

外壳，所述外壳包括限定声音出口的出口部分，其中所述出口部分被构造成位于用户的耳朵的外耳道中或靠近所述外耳道；

第一前馈麦克风，所述第一前馈麦克风被构造成产生第一输入信号；和

第一声音入口开口，所述第一声音入口开口位于所述外壳中并且被构造成传导要由所述第一前馈麦克风感测的外部声音，其中所述第一声音入口开口靠近所述出口部分。

2.根据权利要求1所述的ANR耳塞，其中当所述出口部分位于所述用户的耳朵的所述外耳道中或靠近所述外耳道时，所述第一声音入口开口位于所述用户的耳朵的耳甲中。

3.根据权利要求1所述的ANR耳塞，其中当所述出口部分位于所述用户的耳朵的所述外耳道中或靠近所述外耳道时，所述第一声音入口开口直接面对所述用户的耳朵的耳廓。

4.根据权利要求1所述的ANR耳塞，所述ANR耳塞还包括：第二前馈麦克风，所述第二前馈麦克风被构造成产生第二输入信号，和第二声音入口开口，所述第二声音入口开口位于所述外壳中并且被构造成传导要由所述第二前馈麦克风感测的外部声音。

5.根据权利要求4所述的ANR耳塞，所述ANR耳塞还包括位于所述外壳中的与所述外耳道流体连通的第一声学端口，其中所述第一声音入口开口和所述第二声音入口开口中的至少一者靠近所述第一声学端口。

6.根据权利要求5所述的ANR耳塞，所述ANR耳塞还包括位于所述外壳中的与所述外耳道流体连通的第二声学端口，其中所述第一声音入口开口靠近所述第一声学端口并且所述第二声音入口开口靠近所述第二声学端口。

7.根据权利要求4所述的ANR耳塞，其中所述ANR耳塞的仅根据所述第一输入信号确定的在频率范围中的相干性大于仅根据所述第二输入信号确定的在所述频率范围中的相干性。

8.根据权利要求7所述的ANR耳塞，其中所述频率范围为3kHz以上。

9.根据权利要求1所述的ANR耳塞，其中所述出口部分包括限定所述声音出口的顺应性耳塞尖端。

10.根据权利要求9所述的ANR耳塞，其中所述第一声音入口开口与所述耳塞尖端相邻。

11.根据权利要求10所述的ANR耳塞，其中当所述耳塞尖端位于所述用户的耳朵的所述外耳道中或靠近所述外耳道时，所述第一声音入口开口位于所述用户的耳朵的耳甲中。

12.一种方法，所述方法包括：

接收由与具有外壳的主动降噪ANR耳塞相关联的第一前馈麦克风产生的第一输入信号，所述外壳包括限定声音出口的出口部分，其中所述出口部分被构造成位于用户的耳朵的外耳道中或靠近所述外耳道，其中所述第一前馈麦克风被构造成感测传导通过所述外壳中靠近所述出口部分的第一声音入口开口的外部声音；以及

利用第一滤波器处理所述第一输入信号，以生成用于所述ANR耳塞的声换能器的第一输出信号。

13.根据权利要求12所述的方法，其中当所述出口部分位于所述用户的耳朵的所述外耳道中或靠近所述外耳道时，所述第一声音入口开口位于所述用户的耳朵的耳甲中。

14.根据权利要求12所述的方法，其中当所述出口部分位于所述用户的耳朵的所述外耳道中或靠近所述外耳道时，所述第一声音入口开口直接面对所述用户的耳朵的耳廓。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述ANR耳塞还包括：第二前馈麦克风，所述第二前馈麦克风被构造成产生第二输入信号，和第二声音入口开口，所述第二声音入口开口位于所述外壳中并且被构造成传导要由所述第二前馈麦克风感测的外部声音。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述ANR耳塞还包括位于所述外壳中的与所述外耳道流体连通的第一声学端口，其中所述第一声音入口开口和所述第二声音入口开口中的至少一者靠近所述第一声学端口。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述ANR耳塞还包括位于所述外壳中的与所述外耳道流体连通的第二声学端口，其中所述第一声音入口开口靠近所述第一声学端口并且所述第二声音入口开口靠近所述第二声学端口。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述ANR耳塞的仅根据所述第一输入信号确定的在频率范围中的相干性大于仅根据所述第二输入信号确定的在所述频率范围中的相干性。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述频率范围为3kHz以上。

20.根据权利要求12所述的方法，其中所述出口部分包括限定所述声音出口的顺应性耳塞尖端。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一声音入口开口与所述耳塞尖端相邻。

22.根据权利要求21所述的方法，其中当所述耳塞尖端位于所述用户的耳朵的所述外耳道中或靠近所述外耳道时，所述第一声音入口开口位于所述用户的耳朵的耳甲中。