УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ВИБРАЦИИ ДЛЯ НАУШНИКОВ С ДВУМЯ МИКРОФОНАМИ Российский патент 2021 года по МПК H04R3/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству и способу удаления шума для наушников и, в частности, к устройству и способу удаления вибрационного шума в наушниках посредством использования двух микрофонов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Наушники костной проводимости могут позволить владельцу слышать окружающие звуки с незакрытыми ушами, и это становится все более популярным на рынке. По мере усложнения сценария использования требования к эффективности связи при осуществлении становятся все выше и выше. Во время вызова вибрация корпуса наушников костной проводимости может восприниматься микрофоном, который формирует эхо или другие помехи во время вызова. В некоторых наушниках, интегрированных с микросхемами Bluetooth, на микросхеме Bluetooth может быть интегрировано множество способов обработки сигналов, таких как устойчивость к шуму ветра, подавление эха, удаление шума с двумя микрофонами и т.д. Однако по сравнению с обычными Bluetooth-наушниками воздушной проводимости сигналы, принимаемые наушниками костной проводимости, являются более сложными, что затрудняет удаление шума с использованием способов обработки сигналов, и может возникать значительная потеря характеристик, значительная реверберация, скачки громкости звуков и т.д., и тем самым значительно снижается эффективность связи. В некоторых случаях, чтобы гарантировать эффективность связи, необходимо обеспечить структуру удаления вибрации в наушниках. Однако вследствие ограничения объема наушников, объем структуры удаления вибрации также может быть ограничен.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложено микрофонное устройство. Микрофонное устройство может включать в себя микрофон и вибрационный датчик. Микрофон может быть выполнен с возможностью приёма первого сигнала, включающего в себя голосовой сигнал, и первого вибрационного сигнала. Вибрационный датчик может быть выполнен с возможностью приёма второго вибрационного сигнала. И микрофон, и вибрационный датчик конфигурированы таким образом, что первый вибрационный сигнал может быть компенсирован посредством второго вибрационного сигнала.

[0004] В некоторых вариантах осуществления объем полости вибрационного датчика может быть конфигурирован таким образом, что амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика относительно второго вибрационного сигнала совпадает с амплитудно-частотной характеристикой микрофона относительно первого вибрационного сигнала, и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика относительно второго вибрационного сигнала совпадает с фазово-частотной характеристикой микрофона относительно первого вибрационного сигнала.

[0005] В некоторых вариантах осуществления объем полости вибрационного датчика может быть пропорционален объему полости микрофона, чтобы заставить второй вибрационный сигнал компенсировать первый вибрационный сигнал.

[0006] В некоторых вариантах осуществления отношение объема полости вибрационного датчика к объему полости микрофона может находиться в диапазоне от 3:1 до 6,5:1.

[0007] В некоторых вариантах осуществления устройство может дополнительно включать в себя блок обработки сигналов, выполненный с возможностью компенсации первого вибрационного сигнала посредством второго вибрационного сигнала и выдачи голосового сигнала.

[0008] В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик может представлять собой закрытый микрофон или двухканальный микрофон.

[0009] В некоторых вариантах осуществления микрофон может представлять собой наушник с передним отверстием полости или наушник с задним отверстием полости, и вибрационный датчик может представлять собой закрытый микрофон с закрытой передней полостью и закрытой задней полостью.

[0010] В некоторых вариантах осуществления микрофон может представлять собой наушник с передним отверстием полости или наушник с задним отверстием полости, и вибрационный датчик может представлять собой двухканальный микрофон с открытой передней полостью и открытой задней полостью.

[0011] В некоторых вариантах осуществления отверстие передней полости микрофона может включать в себя по меньшей мере одно отверстие на верхней поверхности или боковой стенке передней полости.

[0012] В некоторых вариантах осуществления микрофон и вибрационный датчик могут быть независимо соединены с одним и тем же корпусом.

[0013] В некоторых вариантах осуществления устройство может дополнительно включать в себя вибрационный блок. По меньшей мере один участок вибрационного блока может быть расположен в корпусе. И вибрационный блок может быть выполнен с возможностью формирования первого вибрационного сигнала и второго вибрационного сигнала. Микрофон и вибрационный датчик могут быть расположены в смежных положениях на корпусе или в симметричных положениях на корпусе относительно вибрационного блока.

[0014] В некоторых вариантах осуществления соединение между микрофоном или вибрационным датчиком и корпусом может включать в себя одно из консольного соединения, периферийного соединения или соединения подложки.

[0015] В некоторых вариантах осуществления микрофон и вибрационный датчик оба могут представлять собой микрофоны на основе микроэлектромеханической системы.

[0016] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена система наушника. Система наушника может включать в себя вибрационный динамик, микрофонное устройство и корпус. Вибрационный динамик и микрофонное устройство могут быть расположены в корпусе, и микрофонное устройство может включать в себя микрофон и вибрационный датчик. Микрофон может быть выполнен с возможностью приёма первого сигнала, включающего в себя голосовой сигнал, и первого вибрационного сигнала. Вибрационный датчик может быть выполнен с возможностью приёма второго вибрационного сигнала, и первый вибрационный сигнал и второй вибрационный сигнал могут быть сформированы посредством вибрации вибрационного динамика. И микрофон, и вибрационный датчик могут быть конфигурированы таким образом, что первый вибрационный сигнал может быть компенсирован посредством второго вибрационного сигнала.

[0017] По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящее изобретение может включать в себя следующие полезные эффекты.

1. Использование комбинации структурного конструктивного решения и алгоритмов для более эффективного удаления вибрационного шума в наушнике;

2. Использование специально разработанных вибрационных датчиков (например, микрофона костной проводимости, закрытого микрофона или двухканального микрофона), чтобы эффективно ограждать проводимые воздухом звуковые сигналы в наушниках, чтобы собирать только вибрации и сигналы шума;

3. Использование структурного конструктивного решения, чтобы сделать амплитудно-частотную характеристику и/или фазово-частотную характеристику вибрационного датчика (например, микрофона костной проводимости, закрытого микрофона или двухканального микрофона) относительно сигнала вибрационного шума согласованными с микрофоном воздушной проводимости, тем самым достигая более хорошего эффекта удаления шума.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0018] Чтобы проиллюстрировать технические решения, относящиеся к вариантам осуществления настоящего изобретения, ниже кратко представлены чертежи, используемые для описания вариантов осуществления. Очевидно, что описанные ниже чертежи представляют собой лишь некоторые примеры или варианты осуществления настоящего изобретения. Специалисты в области техники без дополнительных творческих усилий смогут применить настоящее изобретение к другим сходным сценариям в соответствии с этими чертежами. Одинаковые числовые обозначения на чертежах относятся к одинаковым структурам или операциям, если иное очевидным образом не следует из контекста или не проиллюстрировано контекстом настоящего изобретения.

[0019] Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0020] Фиг. 2-A - 2-C - схемы, иллюстрирующие способы обработки сигналов для удаления вибрационных шумов в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0021] Фиг. 3 - схема, иллюстрирующая структуру корпуса наушника в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0022] Фиг. 4-A - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона, расположенного в разных положениях корпуса наушника, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0023] Фиг. 4-B - схема, иллюстрирующая кривые фазово-частотной характеристики микрофона, расположенного в разных положениях корпуса наушника, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0024] Фиг. 5 - схема, иллюстрирующая микрофон или вибрационный датчик, соединенный с корпусом, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0025] Фиг. 6-A - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона или вибрационного датчика, соединенного с разными положениями на корпусе, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0026] Фиг. 6-B - схема, иллюстрирующая кривые фазово-частотной характеристики микрофона или вибрационного датчика, соединенных с разными положениями, на корпусе в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0027] Фиг. 7 - схема, иллюстрирующая микрофон или вибрационный датчик, соединенный с корпусом, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0028] Фиг. 8-A - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона или вибрационного датчика, соединенного с разными положениями на корпусе, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0029] Фиг. 8-B - схема, иллюстрирующая кривые фазово-частотной характеристики микрофона или вибрационного датчика, соединенных с разными положениями, на корпусе в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0030] Фиг. 9-A - 9-C - схемы, иллюстрирующие структуру микрофона и вибрационного датчика в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0031] Фиг. 10-A - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики вибрационного датчика с разными высотами полости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0032] Фиг. 10-B - схема, иллюстрирующая кривые фазово-частотной характеристики вибрационного датчика с разными высотами полости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0033] Фиг. 11-A - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем передней полости изменяется, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0034] Фиг. 11-B - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем задней полости изменяется, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0035] Фиг. 12 - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона с разными положениями отверстий в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0036] Фиг. 13 - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости и полностью закрытого микрофона с периферийным соединением с корпусом относительно вибрации, когда объем передней полости изменяется, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0037] Фиг. 14 - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости и двух двухканальных микрофонов относительно проводимого воздухом звукового сигнала в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0038] Фиг. 15 - схема, иллюстрирующая кривые амплитудно-частотной характеристики вибрационного датчика относительно вибрации в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0039] Фиг. 16 - схема, иллюстрирующая структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0040] Фиг. 17 - схема, иллюстрирующая структуру сборки с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0041] Фиг. 18 - схема, иллюстрирующая структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0042] Фиг. 19 - схема, иллюстрирующая структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0043] Фиг. 20 - схема, иллюстрирующая структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения; и

[0044] Фиг. 21 - схема, иллюстрирующая структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0045] Как показано в этом описании и формуле изобретения, если контекст явно не указывает на исключения, формы единственного числа не обязательно относятся к одному объекту, но также могут включать в себя множество объектов. Термины «включает в себя» и «включающий в себя» предполагают лишь то, что включены этапы и элементы, которые были явным образом идентифицированы, и эти этапы и элементы не составляют исключительный список, и способ или устройство могут также включать в себя другие этапы или элементы. Термин «на основе» обозначает «по меньшей мере частично на основе». Термин «один вариант осуществления» означает «по меньшей мере один вариант осуществления». Термин «другой вариант осуществления» означает «по меньшей мере один дополнительный вариант осуществления». Соответствующие определения других терминов будут даны в описании ниже.

[0046] Блок-схема используется в настоящем изобретении, чтобы проиллюстрировать операции, выполняемые системой в соответствии с вариантами осуществления заявки. Следует понимать, что предшествующие или последующие операции не обязательно выполняются точно по порядку. Вместо этого различные этапы могут быть обработаны в обратном порядке или одновременно. В то же время также возможно добавить к этим процессам другие операции или удалить этап или несколько операций из этих процессов.

[0047] Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей структуру наушника 100 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Наушник 100 может включать в себя вибрационный динамик 101, упругую структуру 102, корпус 103, первую соединительную структуру 104, микрофон 105, вторую соединительную структуру 106 и вибрационный датчик 102.

[0048] Вибрационный динамик 101 может преобразовывать электрические сигналы в звуковые сигналы. Звуковые сигналы могут быть переданы пользователю через воздушную проводимость или костную проводимость. Например, динамик 101 может находиться в контакте с головой пользователя непосредственно или через некоторую среду (например, одну или более панелей) и передавать звуковой сигнал на слуховой нерв пользователя в виде вибрации черепа.

[0049] Корпус 101 может использоваться для поддержки и защиты одного или боле компонентов в наушнике 100 (например, динамика 101). Упругая структура 102 может соединять вибрационный динамик 101 и корпус 103. В некоторых вариантах осуществления упругая структура 102 может фиксировать вибрационный динамик 101 в корпусе 103 в форме металлического листа и сокращать вибрацию, переданную от вибрационного динамика 101 в корпус 103, методом демпфирования вибрации.

[0050] Микрофон 105 может собирать звуковые сигналы в окружающей среде (например, голос пользователя) и преобразовывать звуковые сигналы в электрические сигналы. В некоторых вариантах осуществления микрофон 105 может собирать звук, переданный через воздух (также называется «микрофоном воздушной проводимости»).

[0051] Вибрационный датчик 107 может собирать механические вибрационные сигналы (например, сигналы, сформированные вибрацией корпуса 103) и преобразовывать механические вибрационные сигналы в электрические сигналы. В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик 107 может представлять собой устройство, которое чувствительно к механической вибрации и не чувствительно к проводимому воздухом звуку (то есть, чувствительность вибрационного датчика 107 к механической вибрации превышает чувствительность вибрационного датчика 107 к проводимому воздухом звуку). Механический вибрационный сигнал, используемый в настоящем документе, главным образом относится к вибрации, распространяющейся через твердые частицы. В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик 107 может представлять собой микрофон костной проводимости. В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик 107 может быть получен посредством изменения конфигурации микрофона воздушной проводимости. Подробные сведения относительно изменения микрофона воздушной проводимости для получения вибрационного датчика можно найти в других частях настоящего изобретения, например, на фиг. 9-B и 9-C и в их описании.

[0052] Микрофон 105 может быть соединен с корпусом 103 через первую соединительную структуру 104. Вибрационный датчик 107 может быть соединен с корпусом 103 через вторую соединительную структуру 106. Первая соединительная структура 104 и/или вторая соединительная структура 106 могут соединять микрофон 105 и вибрационный датчик 107 с внутренней стороной корпуса 103 одинаковым или разным образом. Подробные сведения относительно первой соединительной структуры 104 и/или второй соединительной структуры 106 можно найти в других частях настоящего изобретения, например, на фиг. 5 и/или фиг. 7 и в их описании.

[0053] Вследствие влияния других компонентов в наушнике 100 микрофон 105 может формировать шумы во время работы. Только в целях иллюстрации процесс формирования шума микрофона 105 может быть описан следующим образом. Вибрационный динамик 101 может вибрировать, когда приложен электрический сигнал. Вибрационный динамик 101 может передавать вибрацию на корпус 103 через упругую структуру 102. Поскольку корпус 103 и микрофон 105 непосредственно соединены через соединительную структуру 104, вибрация корпуса 103 может вызвать вибрацию диафрагмы в микрофоне 105. В таких случаях могут быть сформированы шумы (также называемые «вибрационным шумом» или «механическим вибрационным шумом»).

[0054] Вибрационный сигнал, полученный вибрационным датчиком 107, может использоваться для устранения вибрационного шума, сформированного в микрофоне 105. В некоторых вариантах осуществления тип микрофона 105 и/или вибрационного датчика 107, положение, в котором микрофон 105 и/или вибрационный датчик 107 соединены с внутренней стороной корпуса 103, метод соединения между микрофоном 105 и/или вибрационным датчиком 107 и корпусом 103 могут быть выбраны таким образом, что амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика микрофона 105 относительно вибрации могут быть согласованы с характеристиками вибрационного датчика 107, тем самым устраняя вибрационный шум, сформированный в микрофоне 105 с использованием вибрационного сигнала, собранного вибрационным датчиком 107.

[0055] Приведенное выше описание структуры наушника является лишь конкретным примером и не должно рассматриваться как единственная выполнимая реализация. Для специалистов в области техники очевидно, что при понимании основных принципов наушников возможно внести различные модификации и изменения в форму и конструктивные особенности конкретных способов реализации наушников без отступления от этих принципов. Однако эти модификации и изменения по-прежнему находятся в описанном выше объеме изобретения. Например, наушник 100 может включать в себя больше микрофонов или вибрационных датчиков для устранения вибрационных шумов, сформированных микрофоном 105.

[0056] Фиг. 2-A является схемой, иллюстрирующей способ обработки сигналов для удаления вибрационных шумов в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления способ обработки сигналов может включать в себя компенсацию сигнала вибрационного шума, принятого микрофоном, с помощью вибрационного сигнала, принятого вибрационным датчиком, с использованием способа цифровой обработки сигналов. В некоторых вариантах осуществления способ обработки сигналов может включать в себя непосредственную взаимную компенсацию сигнала вибрационного шума, принятого микрофоном, и вибрационного сигнала, принятого вибрационным датчиком, с использованием аналогового сигнала, сформированного аналоговой схемой. В некоторых вариантах осуществления способ обработки сигналов может быть реализован блоком обработки сигналов в наушнике.

[0057] Как показано на фиг. 2-A, в схеме 210 обработки сигналов A₁ представляет собой вибрационный датчик (например, вибрационный датчик 107), B₁ представляет собой микрофон (например, микрофон 105). Вибрационный датчик A₁ может принимать вибрационный сигнал, микрофон B₁ может принимать проводимый воздухом звуковой сигнал и сигнал вибрационного шума. Вибрационный сигнал, принятый вибрационным датчиком A₁, и сигнал вибрационного шума, принятый микрофоном B₁, могут происходить из одного и того же источника вибрации (например, вибрационного динамика 101). Вибрационный сигнал, принятый вибрационным датчиком A₁, после прохождения через адаптивный фильтр C может быть наложен на сигнал вибрационного шума, принятый микрофоном B₁. Адаптивный фильтр C может регулировать вибрационный сигнал, принятый вибрационным датчиком A₁, в соответствии с результатом наложения (например, регулировать амплитуду и/или фазу вибрационного сигнала), чтобы вызвать компенсацию сигнала вибрационного шума, принятого микрофоном B₁, вибрационным сигналом, принятым вибрационным датчиком A₁, тем самым удаляя шумы.

[0058] В некоторых вариантах осуществления параметры адаптивного фильтра C могут быть фиксированы. Например, поскольку положение соединения и метод соединения между вибрационным датчиком A1 и корпусом наушника и между микрофоном B1 и корпусом наушника фиксированы, амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика A₁ и микрофона B₁ относительно вибрации могут оставаться неизменными. Таким образом, параметры адаптивного фильтра C могут быть сохранены в микросхеме обработки сигналов после их определения и могут непосредственно использоваться в схеме 210 обработки сигналов. В некоторых вариантах осуществления параметры адаптивного фильтра C могут быть переменными. В процессе удаления шума параметры адаптивного фильтра C могут регулироваться в соответствии с сигналами, принятыми вибрационным датчиком A₁ и/или микрофоном B₁, для удаления шумов.

[0059] Фиг. 2-B является схемой, иллюстрирующей способ обработки сигналов для удаления вибрационных шумов в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Различие между фиг. 2-A и фиг. 2-B состоит в том, что вместо адаптивного фильтра C в схеме 220 обработки сигналов на фиг. 2-B используются компонент D амплитудной модуляции сигнала и компонент E фазовой модуляции сигнала. После амплитудной и фазовой модуляции вибрационный сигнал, принятый вибрационным датчиком A₂, может компенсировать сигнал вибрационного шума, принятый микрофоном B₂, тем самым удаляя шумы. В некоторых вариантах осуществления способ обработки сигналов может быть реализован блоком обработки сигналов в наушнике. В некоторых вариантах осуществления элемент D амплитудной модуляции сигнала или элемент E фазовой модуляции сигнала могут быть не нужны.

[0060] Фиг. 2-C является схемой, иллюстрирующей способ обработки сигналов для удаления вибрационных шумов в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В отличие от схемы обработки сигналов на фиг. 2-A и 2-B, на фиг. 2-C благодаря целесообразному структурному конструктивному решению вибрационный сигнал S1, принятый вибрационным датчиком A₃, может быть непосредственно вычтен из сигнала S2 вибрационного шума, полученного микрофоном B₃, тем самым удаляя шумы. В некоторых вариантах осуществления способ обработки сигналов может быть реализован блоком обработки сигналов в наушнике.

[0061] Следует отметить, что в процессе обработки двух сигналов на фиг. 2-A, 2-B или 2-C процесс наложения сигнала, принятого вибрационным датчиком, и сигнала, принятого микрофоном, может быть интерпретирован как процесс, в котором часть, относящаяся к вибрационному шуму, в сигнале, принятом микрофоном, может быть удалена на основе сигнала, принятого вибрационным датчиком, тем самым удаляя вибрационный шум.

[0062] Приведенное выше описание удаления шума является лишь конкретным примером и не должно рассматриваться как единственная выполнимая реализация. Для специалистов в области техники очевидно, что при понимании основных принципов наушников, возможно внести различные модификации и изменения в форму и конструктивные особенности конкретных способов реализации удаления шума без отступления от этого принципа. Однако эти модификации и изменения по-прежнему находятся в описанном выше объеме изобретения. Например, для специалистов в области техники адаптивный фильтр C, компонент D амплитудной модуляции сигнала и компонент E фазовой модуляции сигнала могут быть заменены другими компонентами или схемами, которые могут использоваться для преобразования сигнала при условии, что заменяющие компоненты или схемы могут достигнуть цели регулировки вибрационного сигнала вибрационного датчика, чтобы удалить сигнал вибрационного шума в микрофоне.

[0063] Как упомянуто выше, амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика и/или микрофона относительно вибрации могут соотноситься с положением, в котором они расположены на корпусе наушника. Посредством регулировки положения вибрационного датчика и/или микрофона, соединенных с корпусом, амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика микрофона относительно вибрации могут быть в основном согласованы с характеристиками вибрационного датчика, в результате чего вибрационный сигнал, собранный вибрационным датчиком, может использоваться для компенсации вибрационного шума, сформированного микрофоном. Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей структуру корпуса наушника в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, корпус 300 может быть кольцевым. Корпус 300 может поддерживать и защищать вибрационный динамик (например, вибрационный динамик 101) в наушнике. Положение 301, положение 302, положение 303 и положение 304 являются четырьмя факультативными положениями в корпусе 300, в которых может быть размещен микрофон или вибрационный датчик. Когда микрофон и вибрационный датчик соединены с разными положениями в корпусе 300, амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика микрофона и вибрационного датчика относительно вибрации также могут отличаться. Среди положений положение 301 и положение 302 являются смежными. Положение 303 и положение 301 расположены в смежных углах корпуса 300. Положение 304 является наиболее удаленным от положения 301 и расположено в диагональном положении корпуса 300.

[0064] Фиг. 4-A является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона, расположенного в разных положениях корпуса наушника, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Фиг. 4-B является схемой, иллюстрирующей кривые фазово-частотной характеристики микрофона, расположенного в разных положениях корпуса наушника, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 4-A, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает амплитудно-частотную характеристику микрофона относительно вибрации. Вибрация может быть сформирована вибрационным динамиком в наушнике и может быть передана микрофону через корпус, соединительную структуру и т.п. Кривые P1, P2, P3 и P4 могут обозначать кривые амплитудно-частотной характеристики, когда микрофон расположен в положении 301, положении 302, положении 303 и положении 304 в корпусе 300, соответственно. Как показано на фиг. 4-B, горизонтальная ось является частотой вибрации, и вертикальная ось является фазово-частотной характеристикой микрофона относительно вибрации. Кривые P1, P2, P3 и P4 могут обозначить кривые фазово-частотной характеристики, когда микрофон расположен в положении 301, положении 302, положении 303 и положении 304 в корпусе, соответственно.

[0065] Взяв положение 301 в качестве точки отсчета, можно заметить, что кривая амплитудно-частотной характеристики и кривая фазово-частотной характеристики, когда микрофон находится в положении 302, могут быть наиболее сходными с кривой амплитудно-частотной характеристики и кривой фазово-частотной характеристики, когда микрофон находится в положении 301. Во-вторых, кривая амплитудно-частотной характеристики и кривая фазово-частотной характеристики, когда микрофон расположен в положении 304, могут быть относительно сходными с кривой амплитудно-частотной характеристики и кривой фазово-частотной характеристики, когда микрофон расположен в положении 301. В некоторых вариантах осуществления без учета других факторов, таких как структура и соединение микрофона и вибрационного датчика, микрофон и вибрационный датчик могут быть соединены в близких положениях (например, в смежных положениях) в корпусе или в симметричных положениях (например, когда вибрационный динамик расположен в центре корпуса, микрофон и вибрационный датчик могут быть расположены в диагональных положениях корпуса, соответственно) относительно вибрационного динамика в корпусе. В таких случаях различие между амплитудно-частотной характеристикой и/или фазово-частотной характеристикой микрофона и характеристиками вибрационного датчика может быть минимизировано, тем самым эффективнее удаляя вибрационный шум в микрофоне.

[0066] Фиг. 5 является схемой, иллюстрирующей микрофон или вибрационный датчик, соединенный с корпусом, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В целях иллюстрации соединение между микрофоном и корпусом может быть описано ниже в качестве примера.

[0067] Как показано на фиг. 5, боковая стенка микрофона 503 может быть соединена с боковой стенкой 501 корпуса наушника через соединительную структуру 502 и формировать консольное соединение. Соединительная структура 502 может фиксировать микрофон 503 и боковую стенку 501 корпуса путем взаимодействия с помощью силиконовой трубки или непосредственно соединять микрофон 503 и боковую стенку 501 корпуса с помощью клея (твердого клея или мягкого клея). Как показано на фигуре, точка 504 контакта между центральной осью соединительной структуры 502 и боковой стенкой 501 корпуса может быть определена как положение распределения. Расстояние между положением 504 распределения и нижней поверхностью микрофона 503 может составлять H1. Амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика микрофона 503 относительно вибрации могут меняться в зависимости от изменения положения распределения.

[0068] Фиг. 6-A является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона, соединенного с разными положениями на корпусе, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6-A, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает амплитудно-частотную характеристику микрофона относительно вибраций разных частот. Вибрация может быть сформирована вибрационным динамиком в наушнике и может быть передана на микрофон через корпус, соединительную структуру и т.п. Как показано на фигуре, когда расстояние H1 между положением распределения и нижней поверхностью микрофона составляет 0,1 мм, пиковое значение амплитудно-частотной характеристики микрофона является наиболее высоким. Когда H1 составляет 0,3 мм, пиковое значение амплитудно-частотной характеристики может быть ниже, чем пиковое значение, когда H1 составляет 0,1 мм, и может переместиться в высокие частоты. Когда H1 составляет 0.5 мм, пиковое значение амплитудно-частотной характеристики может дополнительно понизиться и переместиться в высокие частоты. Когда H1 составляет 0,7 мм, пиковое значение амплитудно-частотной характеристики может дополнительно понизиться и переместиться в высокие частоты. При этом пиковое значение может опуститься почти до нуля. Можно заметить, что амплитудно-частотная характеристика микрофона относительно вибрации может изменяться с изменением положения распределения. В практическом применении положение распределения может быть гибким образом выбрана в соответствии с фактическими требованиями, чтобы получить микрофон с требуемой амплитудно-частотной характеристикой относительно вибрации.

[0069] Фиг. 6-B является схемой, иллюстрирующей кривые фазово-частотной характеристики микрофона, соединенного с разными положениями на корпусе, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6-B, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает фазово-частотную характеристику микрофона относительно вибраций разных частот. На фиг. 6-B можно заметить, что по мере увеличения расстояния между положением распределения и нижней поверхностью микрофона фаза вибрации диафрагмы микрофона может соответствующим образом изменяться, и положение фазовой мутации может переместиться в высокие частоты. Можно заметить, что фазово-частотная характеристика микрофона относительно вибрации может изменяться с изменением положения распределения. В практическом применении положение распределения может быть гибким образом выбрана в соответствии с фактическими требованиями, чтобы получить микрофон с требуемой фазово-частотной характеристикой относительно вибрации.

[0070] Для специалистов в области техники очевидно, что в дополнение к методу соединения микрофона с боковой стенкой корпуса микрофон также может быть соединен с корпусом другими методами или в других положениях. Например, нижняя поверхность микрофона может быть соединена с нижней поверхностью внутренней части корпуса (также называется «соединением подложки»).

[0071] Кроме того, микрофон также может быть соединен с корпусом через периферийное соединение. Например, фиг. 7 является схемой, иллюстрирующей микрофон, соединенный с корпусом через периферийное соединение, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 7, по меньшей мере две боковых стенки микрофона 703 могут быть соответственно соединены с корпусом 701 через соединительную структуру 702 и формировать периферийное соединение. Соединительная структура 702 может быть сходна с соединительной структурой 502, которая здесь не повторяется. Как показано на фигуре, контактные точки 704 и 705 между центральной осью соединительной структуры 702 и корпусом могут представлять собой положения распределения, и расстояние между положением распределения и нижней поверхностью микрофона 703 может составлять H2. Амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика микрофона 703 относительно вибрации могут изменяться в зависимости от изменения положения распределения H2.

[0072] Фиг. 8-A является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона, соединенного с разными положениями на корпусе через периферийное соединение, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 8-A, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает амплитудно-частотную характеристику микрофона относительно вибраций разных частот. На фиг 8-A можно заметить, что по мере увеличения расстояния между положением распределения и нижней поверхностью микрофона пиковое значение амплитудно-частотной характеристики микрофона увеличивается. Можно заметить, что когда микрофон соединен с корпусом через периферийное соединение, амплитудно-частотная характеристика микрофона относительно вибрации может изменяться с изменением положения распределения. В практическом применении положение распределения может быть гибким образом выбрано в соответствии с фактическими требованиями, чтобы получить микрофон с требуемой амплитудно-частотной характеристикой относительно вибрации.

[0073] Фиг. 8-B является схемой, иллюстрирующей кривые фазово-частотной характеристики микрофона, соединенного с разными положениями на корпусе через периферийное соединение, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 8-B, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает фазово-частотную характеристику микрофона относительно вибраций разных частот. На фиг 8-B можно заметить, что по мере увеличения расстояния между положением распределения и нижней поверхностью микрофона фаза вибрации диафрагмы микрофона также может изменяться, и положение мутации фазы может переместиться в высокие частоты. Можно заметить, что когда микрофон соединен с корпусом через периферийное соединение, фазово-частотная характеристика микрофона относительно вибрации может изменяться в зависимости от изменения положения распределения. В практическом применении положение распределения может быть гибким образом выбрано в соответствии с фактическими требованиями, чтобы получить микрофон с требуемой фазово-частотной характеристикой относительно вибрации.

[0074] В некоторых вариантах осуществления, чтобы сделать амплитудно-частотную характеристику/фазово-частотную характеристику вибрационного датчика относительно вибрации максимально согласованной с характеристикой микрофона, вибрационный датчик и микрофон могут быть соединены в корпусе одинаковым образом (например, посредством одного из консольного соединения, периферийного соединения или соединения подложки), и соответствующие положения распределения вибрационного датчика и микрофона могут одинаковыми или максимально близкими.

[0075] Как описано выше, амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика и/или микрофона относительно вибрации могут соотноситься с типом микрофона и/или вибрационного датчика. Посредством выбора подходящего типа микрофона и/или вибрационного датчика амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика микрофона и вибрационного датчика относительно вибрации могут быть в основном одинаковыми, в результате чего вибрационный сигнал, полученный вибрационным датчиком, может использоваться, чтобы удалить вибрационный шум, собранный микрофоном.

[0076] Фиг. 9-A является схемой, иллюстрирующей структуру микрофона 910 воздушной проводимости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления микрофоном 910 воздушной проводимости может являться микрофон на основе микроэлектромеханической системы (MEMS). Микрофоны MEMS могут характеризоваться небольшим размером, низким энергопотреблением, высокой стабильностью и хорошей согласованностью амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристики. Как показано на фиг. 9-A, микрофон 910 воздушной проводимости может включать в себя отверстие 911, корпус 912, интегральную схему (ASIC) 913, печатную плату (PCB) 914, переднюю полость 915, диафрагму 916 и заднюю полость 917. Отверстие 911 может быть расположено на одной стороне корпуса 912 (верхняя сторона на фиг. 9-A, то есть, на верхней поверхности). Интегральная схема 913 может быть установлена на печатную плату 914. Передняя полость 915 и задняя полость 917 могут быть разделены и сформированы диафрагмой 916. Как показано на фигуре, передняя полость 915 может включать в себя пространство над диафрагмой 916 и может быть сформирована диафрагмой 916 и корпусом 912. Задняя полость 917 может включать в себя пространство под диафрагмой 916 и может быть сформирована диафрагмой 916 и печатной платой 914. В некоторых вариантах осуществления, когда микрофон 910 воздушной проводимости помещен в наушник, звук воздушной проводимости в окружающей среде (например, голос пользователя) может войти в переднюю полость 915 через отверстие 911 и вызвать вибрацию диафрагмы 916. В то же время вибрационный сигнал, сформированный вибрационным динамиком, может вызвать вибрацию корпуса 912 микрофона 910 воздушной проводимости через корпус, соединительную структуру и т.д. наушника, тем самым заставляя диафрагму 916 вибрировать, тем самым формируя сигнал вибрационного шума.

[0077] В некоторых вариантах осуществления микрофон 910 воздушной проводимости может быть заменен таким образом, что задняя полость 917 имеет отверстие, и передняя полость 915 изолирована от внешнего воздуха.

[0078] Фиг. 9-B является схемой, иллюстрирующей структуру вибрационного датчика 920 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 9-B, вибрационный датчик 920 может включать в себя корпус 922, интегральную схему (ASIC) 923, печатную плату (PCB) 924, переднюю полость 925, диафрагму 926 и заднюю полость 927. В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик 920 может быть получен посредством закрытия отверстия 911 микрофона воздушной проводимости, показанного на фиг. 9-A (в настоящем изобретении вибрационный датчик 920 также может упоминаться как закрытый микрофон 920). В некоторых вариантах осуществления, когда закрытый микрофон 920 помещен в наушник, звук воздушной проводимости в окружающей среде (например, голос пользователя) может не входить в закрытый микрофон 920, чтобы заставить диафрагму 926 вибрировать. Вибрация, сформированная вибрационным динамиком, может заставить корпус 922 вложенного микрофона 920 вибрировать через корпус, соединительную структуру и т.д. наушника и также может заставить диафрагму 926 вибрировать, чтобы сформировать вибрационный сигнал.

[0079] Фиг. 9-C является схемой, иллюстрирующей структуру вибрационного датчика 930 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 9-C, вибрационный датчик 930 может включать в себя отверстие 931, корпус 932, интегральную схему (ASIC) 933, печатную плату (PCB) 934, переднюю полость 935, диафрагму 936, заднюю полость 937 и отверстие 938. В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик 930 может быть получен посредством пробивания отверстия в нижней поверхности задней полости 937 микрофона воздушной проводимости, показанного на фиг. 9-A, в результате чего задняя полость 937 может взаимодействовать с внешней стороной (в настоящем изобретении вибрационный датчик 930 также может упоминаться как двухканальный микрофон 930). В некоторых вариантах осуществления, когда двухканальный микрофон 930 помещен в наушник, звук воздушной проводимости в окружающей среде (например, голос пользователя) может войти в двухканальный микрофон 930 через отверстие 931 и отверстие 938, в результате чего проводимые воздухом звуковые сигналы, принятые с обеих сторон диафрагмы 936, могут компенсировать друг друга. Таким образом, проводимые воздухом звуковые сигналы могут не вызвать очевидную вибрацию диафрагмы 936. Вибрация, сформированная вибрационным динамиком, может заставить корпус 932 двойного микрофона 930 вибрировать через корпус, соединительную структуру, и т.д. наушника, и также может заставить диафрагму 936 вибрировать, чтобы сформировать вибрационный сигнал.

[0080] Приведенные выше описания микрофона воздушной проводимости и вибрационного датчика являются лишь конкретными примерами и не должны рассматриваться как единственная выполнимая реализация. Для специалистов в области техники очевидно, что при понимании основных принципов микрофона возможно внести различные модификации и изменения в конкретную структуру микрофона и/или вибрационного датчика без отступления от этих принципов. Однако эти модификации и изменения по-прежнему находятся в описанном выше объеме изобретения. Например, для специалистов в области техники отверстие 911 или 931 в микрофоне 910 воздушной проводимости или в вибрационном датчике 930 могут быть сконфигурированы на левой или правой стороне корпуса 912 или корпуса 932 при условии, что отверстие может обеспечить возможность взаимодействия между передней полостью 915 или 935 с внешней стороной. Кроме того, количество отверстий может быть не ограничено одним, и микрофон 910 воздушной проводимости или вибрационный датчик 930 могут включить в себя множество отверстий, сходных с отверстиями 911 или 931.

[0081] В некоторых вариантах осуществления вибрационный сигнал, сформированный диафрагмой 926 или 936 закрытого микрофона 920 или двухканального микрофона 930, может использоваться для компенсации сигнала вибрационного шума, сформированного диафрагмой 916 микрофона 910 воздушной проводимости. В некоторых вариантах осуществления, чтобы получить более хороший эффект удаления вибрации и шума, может быть необходимо сделать так, чтобы закрытый микрофон 920 или двухканальный микрофон 930 и микрофон 910 воздушной проводимости имели одинаковую амплитудно-частотную характеристику или фазово-частотную характеристику относительно механической вибрации корпуса наушника.

[0082] Только в целях иллюстрации микрофоны воздушной проводимости и вибрационные динамики, упомянутые на фиг. 9-A, фиг. 9-B и фиг. 9-C, могут быть описаны в качестве примеров. Объем передней полости, объем задней полости и/или объем полости микрофона воздушной проводимости или вибрационного датчика (например, закрытого микрофона 920 или двухканального микрофона 930) могут быть изменены, чтобы микрофон воздушной проводимости и вибрационный датчик имели одинаковые или почти одинаковые амплитудно-частотные характеристики и/или фазово-частотные характеристики относительно вибрации, тем самым удаляя вибрацию и шумы. Объем полости в настоящем документе относится к сумме объема передней полости и объема задней полости микрофона или закрытого микрофона. В некоторых вариантах осуществления, когда амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика относительно вибрации корпуса наушника согласованы с характеристиками микрофона воздушной проводимости, объем полости вибрационного датчика может рассматриваться как «эквивалентный объем» объема полости микрофона 910 воздушной проводимости. В некоторых вариантах осуществления закрытый микрофон с объемом полости, который составляет эквивалентный объем для объема полости микрофона воздушной проводимости, может быть выбран таким образом, чтобы обеспечить возможность удаления сигнала вибрационного шума микрофона воздушной проводимости.

[0083] Фиг. 10-A является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики вибрационного датчика с разными объемами полости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления кривые амплитудно-частотной характеристики вибрационных датчиков с разными объемами полости относительно вибрации могут быть получены посредством расчета методом конечных элементов или фактических измерений. Например, вибрационный датчик может представлять собой закрытый микрофоном, и нижняя поверхность вибрационного датчика может быть установлена в корпусе наушника. Как показано на фиг. 10-A, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает амплитудно-частотную характеристику закрытого микрофона относительно вибраций различных частот. Вибрация может быть сформирована вибрационным динамиком в наушнике и может быть передана на микрофон воздушной проводимости или вибрационный датчик через корпус и соединительную структуру. Сплошная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости относительно вибрации. Пунктирные линии обозначают кривые амплитудно-частотной характеристики закрытого микрофона относительно вибрации, когда отношение объема закрытого микрофона к полости микрофона воздушной проводимости составляет 1:1, 3:1, 6,5:1 и 9,3:1. Когда отношение объема составляет 1:1, вся кривая амплитудно-частотной характеристики закрытого микрофона может быть ниже, чем у микрофона воздушной проводимости. Когда отношение объема составляет 3:1, кривая амплитудно-частотной характеристики закрытого микрофона может увеличиться, но вся кривая амплитудно-частотной характеристики может по-прежнему быть немного ниже, чем у микрофона воздушной проводимости. Когда отношение объема составляет 6,5:1, вся кривая амплитудно-частотной характеристики закрытого микрофона может быть немного выше, чем у микрофона воздушной проводимости. Когда отношение объема полости составляет 9.3:1, вся кривая амплитудно-частотной характеристики закрытого микрофона может быть выше, чем у микрофона воздушной проводимости. Можно заметить, что когда отношение объема полости находится между 3:1 и 6,5:1, кривые амплитудно-частотной характеристики закрытого микрофона и микрофона воздушной проводимости могут быть в основном одинаковыми. Таким образом, можно считать, что отношение эквивалентного объема (т.е., объема полости закрытого микрофона) к объему полости микрофона воздушной проводимости может находиться между 3:1 и 6,5:1. В некоторых вариантах осуществления, когда вибрационный датчик (например, закрытый микрофон 920) и микрофон воздушной проводимости (например, микрофон 910 воздушной проводимости ) принимают вибрационные сигналы от одного и того же источника вибрации, и отношение объема полости вибрационного датчика к объему полости микрофона воздушной проводимости находится между 3:1 и 6,5:1, вибрационный датчик может помочь удалить вибрационный сигнал, принятый микрофоном воздушной проводимости.

[0084] Аналогичным образом, фиг., 10-B является схемой, иллюстрирующей кривые фазово-частотной характеристики вибрационного датчика с разными высотами полости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 10-B, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает фазово-частотную характеристику закрытого микрофона относительно вибрации разных частот. Как показано на фиг., 10-B, сплошная линия обозначает кривую фазово-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости относительно вибрации. Пунктирные линии обозначают кривые фазово-частотной характеристики закрытого микрофона относительно вибрации, когда отношение объема закрытого микрофона к полости микрофона воздушной проводимости составляет 1:1, 3:1, 6,5:1 и 9,3:1. В некоторых вариантах осуществления, когда закрытый микрофон (например, закрытый микрофон 920) и микрофон воздушной проводимости (например, микрофон 910 воздушной проводимости ) принимают вибрационные сигналы от одного и того же источника вибрации, и отношение объема полости закрытого микрофона к объему полости микрофона воздушной проводимости больше 3:1, закрытый микрофон может помочь удалить вибрационный сигнал, принятый микрофоном воздушной проводимости.

[0085] Приведенное выше описание эквивалентного объема для объема полости микрофона воздушной проводимости является лишь конкретным примером и не должно рассматриваться как единственная выполнимая реализация. Для специалистов в области техники очевидно, что при понимании основных принципов микрофонов воздушной проводимости возможно внести различные модификации и изменения в конкретную структуру микрофона и/или вибрационного датчика без отступления от этих принципов. Однако эти модификации и изменения по-прежнему находятся в описанном выше объеме изобретения. Например, эквивалентный объем для объема полости микрофона воздушной проводимости может быть изменен посредством модификации структуры микрофона воздушной проводимости или вибрационного датчика при условии, что выбран закрытый микрофон с подходящим объемом полости, чтобы достигнуть цели удаления вибрации и шумов.

[0086] Как описано выше, когда микрофон воздушной проводимости имеет разные структуры, эквивалентный объем для его объема полости также может отличаться. В некоторых вариантах осуществления факторы, затрагивающие эквивалентный объем для объема полости микрофона воздушной проводимости, могут включать в себя объем передней полости, объем задней полости, положение отверстия и/или путь передачи источника звука микрофона воздушной проводимости. В качестве альтернативы, в некоторых вариантах осуществления эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости может использоваться, чтобы охарактеризовать объем передней полости вибрационного датчика. Эквивалентный объем для объема передней полости микрофона в настоящем документе может быть описан как в случае, когда объем задней полости вибрационного датчика совпадает с объемом задней полости микрофона воздушной проводимости, и амплитудно-частотная характеристика и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика относительно вибрации корпуса наушника согласованы с характеристиками микрофона воздушной проводимости, объем передней полости вибрационного датчика может являться «эквивалентным объемом» для объема передней полости микрофона воздушной проводимости. В некоторых вариантах осуществления может быть выбран закрытый микрофон с объемом задней полости, равным объему задней полости микрофона воздушной проводимости, и объемом передней полости, являющимся эквивалентным объемом для объема передней полости микрофона воздушной проводимости, чтобы помочь удалить сигнал вибрационного шума микрофона воздушной проводимости.

[0087] Когда микрофон воздушной проводимости имеет разные структуры, эквивалентный объем для объема передней полости также может отличаться. В некоторых вариантах осуществления факторы, затрагивающие эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости, могут включать в себя объем передней полости, объем задней полости, положение отверстия и/или путь передачи источника звука микрофона воздушной проводимости.

[0088] Фиг. 11-A является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем передней полости изменяется, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления кривые амплитудно-частотной характеристики микрофонов воздушной проводимости с разными объемами передней полости относительно вибрации могут быть получены через расчет методом конечных элементов или фактические измерения. Как показано на фиг. 11-A, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает амплитудно-частотную характеристику микрофона воздушной проводимости относительно вибраций разных частот. V₀ обозначает объем передней полости микрофона воздушной проводимости. Как показано на фиг. 11-A, сплошная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем передней полости составляет V₀, и пунктирные линии обозначают кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем передней полости составляет 2V₀, 3V₀, 4V₀, 5V₀ и 6V₀, соответственно. На фигуре можно заметить, что по мере увеличения объема передней полости микрофона воздушной проводимости амплитуда диафрагмы микрофона воздушной проводимости может увеличиваться, и диафрагма может вибрировать с большей вероятностью.

[0089] Для микрофонов воздушной проводимости с разными объемами передней полости эквивалентный объем для объема передней полости каждого микрофона воздушной проводимости может быть определен в соответствии с соответствующей кривой амплитудно-частотной характеристики. В некоторых вариантах осуществления эквивалентный объем для объема передней полости может быть определен в соответствии со способом, сходным показанному на фиг. 10-A. Например, в соответствии с соответствующими кривыми амплитудно-частотной характеристики на фиг. 11-A, эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости с объемом передней полости 2V₀ может быть определен как 6,7V₀ с использованием способа на фиг. 10-A. Таким образом, когда объем задней полости вибрационного датчика равен объему задней полости микрофона воздушной проводимости, объем передней полости вибрационного датчика составляет 6,7V₀, и объем передней полости микрофона воздушной проводимости составляет 2V₀, амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика относительно вибрации может совпасть с амплитудно-частотной характеристикой микрофона воздушной проводимости. Как показано в таблице 1, когда объем передней полости увеличивается, эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости также может увеличиться.

Объем передней полости 1V₀ 2V₀ 3V₀ 4V₀ 5V₀ Эквивалентный объем 4V₀ 6,7V₀ 8V₀ 9,3V₀ 12V₀

Таблица 1. Эквивалентные объемы, соответствующие разным объемам передней полости

[0090] Аналогичным образом, фиг. 11-B является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем задней полости изменяется, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления кривые амплитудно-частотной характеристики микрофонов воздушной проводимости с разными объемами задней полости относительно вибрации могут быть получены через расчет методом конечных элементов или фактические измерения. Как показано на фиг. 11-B, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает амплитудно-частотную характеристику микрофона воздушной проводимости относительно вибраций разных частот. V₁ обозначает объем задней полости микрофона воздушной проводимости. Как показано на фиг. 11-B, сплошная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем задней полости составляет 0,5V₁, и пунктирные линии обозначают кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, когда объем задней полости составляет 1V₁, 1,5V₁, 2V₁, 2,5V₁ и 3V₁, соответственно. На фигуре можно заметить, что по мере увеличения объема задней полости микрофона воздушной проводимости амплитуда диафрагмы микрофона воздушной проводимости может увеличиваться, и диафрагма может вибрировать с большей вероятностью. Для микрофонов воздушной проводимости с разными объемами задней полости эквивалентный объем для объема передней полости каждого микрофона воздушной проводимости может быть определен в соответствии с соответствующей кривой амплитудно-частотной характеристики. В некоторых вариантах осуществления эквивалентный объем для объема передней полости может быть определен в соответствии со способом, сходным показанному на фиг. 10-A. Например, в соответствии со сплошной линией, показанной на фиг.11-B, эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости с объемом задней полости 0,5V₁ может быть определен как 3,5V₀ с использованием способа на фиг. 10-A. Таким образом, когда объемы задней полости микрофона воздушной проводимости и вибрационного датчика оба составляют 0,5V₁, объем передней полости вибрационного датчика составляет 3,5V₀, и объем передней полости микрофона воздушной проводимости составляет 1V₀, амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика относительно вибрации может совпасть с амплитудно-частотной характеристикой микрофона воздушной проводимости. В качестве другого примера, когда объемы задней полости микрофона воздушной проводимости и вибрационного датчика оба составляют 3,0V₁, объем передней полости вибрационного датчика составляет 7V₀, и объем передней полости микрофона воздушной проводимости составляет 1V₀, амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика относительно вибрации может совпасть с амплитудно-частотной характеристикой микрофона воздушной проводимости. Когда объем передней полости микрофона воздушной проводимости остается неизменным и составляет 1V₀, и объем задней полости увеличивается от 0,5V до 3,0V₁, эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости может увеличиться от 3,5V₀ до 7V₀.

[0091] В некоторых вариантах осуществления положение отверстия на корпусе микрофона воздушной проводимости также может затронуть эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости. Фиг. 12 является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики диафрагмы, соответствующей разным положениям отверстий, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости с разными положениями отверстий могут быть получены посредством расчета методом конечных элементов или фактического измерения. Как показано на фигуре, горизонтальная ось обозначает частоту вибрации, и вертикальная ось обозначает амплитудно-частотную характеристику микрофонов воздушной проводимости с разными положениями отверстий относительно вибрации. Как показано на фиг. 12, сплошная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости с отверстием на верхней поверхности корпуса, и пунктирная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости с отверстием на боковой стенке корпуса. Можно заметить, что когда отверстие находится на верхней поверхности, вся амплитудно-частотная характеристика микрофона воздушной проводимости выше, чем у микрофона воздушной проводимости, когда отверстие находится на боковой стенке. В некоторых вариантах осуществления для микрофонов воздушной проводимости с разными положениями отверстий эквивалентный объем соответствующего объема передней полости может быть определен в соответствии с соответствующей кривой амплитудно-частотной характеристики. Способ определения эквивалентного объема для объема передней полости может быть таким же, как способ на фиг. 10-A.

[0092] В некоторых вариантах осуществления эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости с отверстием на верхней поверхности корпуса больше, чем эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости с отверстием на боковой стенке. Например, объем передней полости микрофона воздушной проводимости с отверстием на верхней поверхности может составлять 1V₀, эквивалентный объем для объема передней полости может составлять 4V₀, и эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости такого же размера с отверстием на боковой стенке может составлять приблизительно 1,5V₀. Такой же размер означает, что объем передней полости и объем задней полости микрофона воздушной проводимости с отверстием на боковой стенке могут быть соответственно равны объему передней полости и объему задней полости микрофона воздушной проводимости с отверстием на верхней поверхности.

[0093] В некоторых вариантах осуществления пути передачи источника вибрации могут отличаться, и эквивалентные объемы для объема передней полости микрофона воздушной проводимости также могут отличаться. В некоторых вариантах осуществления путь передачи источника вибрации может соотноситься с методом соединения между микрофоном и корпусом наушника, и разные методы соединения методы между микрофоном и корпусом наушника могут соответствовать разным амплитудно-частотным характеристикам. Например, когда микрофон соединен в корпусе через периферийное соединение, амплитудно-частотная характеристика относительно вибрации может отличаться от характеристики соединения боковой стенки.

[0094] В отличие от соединения подложки к корпусу на фиг. 10, фиг. 13 является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости и полностью закрытого микрофона с периферийным соединением с корпусом относительно вибрации, когда объем передней полости изменяется, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что при обсуждении объема передней полости микрофона воздушной проводимости или эквивалентного объема для объема полости метод соединения микрофона воздушной проводимости может совпадать с методом соединения вибрационного датчика, имеющего соответствующий эквивалентный объем (эквивалентный объем для объема передней полости или эквивалентный объем для объема полости). Например, на фиг. 7, фиг. 8 и фиг. 13 микрофон воздушной проводимости и вибрационный датчик могут быть соединены с корпусом через периферийное соединение. В качестве другого примера микрофон воздушной проводимости и вибрационный датчик в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть соединены с корпусом через соединение подложки, периферийное соединение или другие методы соединения. В некоторых вариантах осуществления кривая амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости и полностью закрытого микрофона с периферийным соединением с корпусом относительно вибрации может быть получена посредством расчета методом конечных элементов или фактического измерения. Как показано на фиг. 13, сплошная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости относительно вибрации, когда объем передней полости составляет V₀, и микрофон воздушной проводимости соединен с корпусом через периферийное соединение. Пунктирные линии обозначают кривые амплитудно-частотной характеристики полностью закрытого микрофона относительно вибрации, когда полностью закрытый микрофон соединен с корпусом через периферийное соединение, и объем передней полости составляет 1V₀, 2V₀, 4V₀, 6V₀ соответственно. Когда микрофон воздушной проводимости с объемом передней полости 1V₀ соединен с корпусом через периферийное соединение, вся кривая амплитудно-частотной характеристики может быть ниже, чем у полностью закрытого микрофона с объемом передней полости 1V₀, соединенного с корпусом через периферийное соединение. Когда полностью закрытый микрофон с объемом передней полости 2V₀ соединен с корпусом через периферийное соединение, вся кривая амплитудно-частотной характеристики может быть ниже, чем у микрофона воздушной проводимости с объемом передней полости 1V₀, соединенного с корпусом через периферийное соединение. Когда полностью закрытые микрофоны с объемом передней полости 4V₀ и 6V₀ соединены с корпусом через периферийное соединение, кривые амплитудно-частотной характеристики могут продолжить уменьшаться и могут быть ниже, чем кривая амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости с объемом передней полости 1V₀, соединенного с корпусом через периферийное соединение. Можно заметить по фигуре, что когда объем передней полости полностью закрытого микрофона составляет от 1V₀ до 2V₀, кривая амплитудно-частотной характеристики полностью закрытого микрофона, соединенного с корпусом через периферийное соединение, может быть наиболее близкой к кривой амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, соединенного с корпусом через соединение боковой стенки. Можно прийти к заключению, что если микрофон воздушной проводимости и закрытый микрофон оба соединены с корпусом через периферийные соединения, эквивалентный объем для объема передней полости микрофона воздушной проводимости может составлять от 1V₀ до 2V₀.

[0095] Фиг. 14 является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости и двух двухканальных микрофонов относительно проводимого воздухом звукового сигнала в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В частности, сплошная линия соответствует кривой амплитудно-частотной характеристики микрофона воздушной проводимости, и пунктирная линия соответствует кривой амплитудно-частотной характеристики двухканального микрофона с отверстием на верхней поверхности корпуса и двухканального микрофона с отверстием на боковой стенке, соответственно. Как показано пунктирной линией на фигуре, когда частота проводимого воздухом звукового сигнала составляет менее 5 кГц, двухканальный микрофон может не откликаться на проводимый воздухом звуковой сигнал. Когда частота проводимого воздухом звукового сигнала превышает 10 кГц, поскольку длина волны проводимого воздухом звукового сигнала постепенно приближается к характеристической длине двухканального микрофона, и в то же время частота проводимого воздухом звукового сигнала является близкой или достигает характеристическую частоту структуры диафрагмы, диафрагма может быть приведена в резонанс и формировать относительно высокую амплитуду, при этом двухканальный микрофон может осуществить отклик на проводимый воздухом звуковой сигнал. Характеристическая длина двухканального микрофона в настоящем документе может представлять собой размер двухканального микрофона в одном измерении. Например, когда двухканальный микрофон является кубовидным или приблизительно кубовидным, характеристическая длина может представлять собой длину, ширину или высоту двухканального микрофона. В качестве другого примера, когда двухканальный микрофон является цилиндром или приблизительно цилиндром, характеристическая длина может представлять собой диаметр или высоту двухканального микрофона. В некоторых вариантах осуществления длина волны проводимого воздухом звукового сигнала близка к характеристической длине двухканального микрофона, это можно интерпретировать так, что длина волны проводимого воздухом звукового сигнала и характеристическая длина двухканального микрофона имеют одинаковый порядок величины (например, порядок миллиметров). В некоторых вариантах осуществления частотная полоса голосового сообщения может находиться в диапазоне 500 Гц - 3400 Гц. Двухканальный микрофон может быть не чувствителен к проводимому воздухом звуку в этом диапазоне и может использоваться, чтобы измерить сигналы вибрационного шума. По сравнению с закрытыми микрофонами двухканальный микрофон может иметь более хорошие эффекты изоляции на проводимые воздухом звуковые сигналы в низкочастотных полосах. В таких случаях двухканальный микрофон с отверстием на верхней поверхности или на боковой стенке может использоваться в качестве вибрационного датчика, чтобы помочь удалить сигнал вибрационного шума в микрофоне воздушной проводимости.

[0096] Фиг. 15 является схемой, иллюстрирующей кривые амплитудно-частотной характеристики вибрационного датчика относительно вибрации в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Вибрационный датчик может включать в себя закрытый микрофон и двухканальный микрофон. В частности, фиг. 15 показывает кривые амплитудно-частотной характеристики двух закрытых микрофонов и двух двухканальных микрофонов относительно вибрации. Как показано на фиг. 15, толстая сплошная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона двойной связи с объемом передней полости 1V₀ и отверстием на верхней поверхности относительно вибрации, и тонкая сплошная линия обозначает кривую амплитудно-частотной характеристики микрофона двойной связи с объемом передней полости 1V₀ и отверстием на боковой стенке относительно вибрации. Две пунктирные линии обозначают кривые амплитудно-частотной характеристики закрытых микрофонов с объемами передней полости 9V₀ и 3V₀ относительно вибрации, соответственно. Можно заметить по фигуре, что двухканальный микрофон с объемом передней полости 1V₀ и отверстием на боковой стенке может быть приблизительно «эквивалентен» закрытому микрофону с объемом передней полости 9V₀. Двухканальный микрофон с объемом передней полости 1V₀ и отверстием на верхней поверхности может быть приблизительно «эквивалентен» закрытому микрофону с объемом передней полости 3V₀. Таким образом, двухканальный микрофон с небольшим объемом может использоваться вместо полностью закрытого микрофона с большим объемом. В некоторых вариантах осуществления двухканальные микрофоны и закрытые микрофоны, которые «эквивалентны» или приблизительно «эквивалентны» друг другу, могут использоваться взаимозаменяемым образом.

[0097] Пример 1

[0098] Как показано на фиг. 16, наушник 1600 может включать в себя микрофон 1601 воздушной проводимости, микрофон 1602 костной проводимости и корпус 1603. В контексте настоящего документа резонаторное отверстие 1604 микрофона 1601 воздушной проводимости может взаимодействовать с воздухом вне наушника 1600, и сторона микрофона 1601 воздушной проводимости может быть соединена с боковой поверхностью в корпусе 1603. Микрофон 1602 костной проводимости может быть соединен с боковой поверхностью корпуса 1603. Микрофон 1601 воздушной проводимости может получить звуковой сигнал воздушной проводимости через резонаторное отверстие 1604 и получить первый вибрационный сигнал (т.е., сигнал вибрационного шума) через соединительную структуру между стороной и корпусом 1603. Микрофон 1602 костной проводимости может получить второй вибрационный сигнал (т.е., механический вибрационный сигнал, переданный корпусом 1603). И первый вибрационный сигнал, и второй вибрационный сигнал могут быть сформированы вибрацией корпуса 1603. В частности, вследствие значительных различий между структурами микрофона 1602 костной проводимости и микрофона 1601 воздушной проводимости амплитудно-частотная характеристика и фазово-частотная характеристика этих двух микрофонов могут отличаться, способ обработки сигналов, показанный на фиг. 2-A, может использоваться для удаления вибрации и сигналов шума.

[0099] Пример 2

[0100] Как показано на фиг. 17, сборка 1700 с двумя микрофонами может включать в себя микрофон 1701 воздушной проводимости, закрытый микрофон 1702 и корпус 1703. В контексте настоящего документа микрофон 1701 воздушной проводимости и закрытый микрофон 1702 могут представлять собой интегральный компонент, и внешние стенки двух микрофонов могут быть соединены с внутренней стороной корпуса 1703, соответственно. Резонаторное отверстие 1704 микрофона 1701 воздушной проводимости может взаимодействовать с воздухом вне сборки 1700 с двумя микрофонами, и резонаторное отверстие 1702 закрытого микрофона 1702 может быть расположено у нижней поверхности микрофона 1701 воздушной проводимости и изолировано от внешнего воздуха (эквивалентно закрытому микрофону на фиг. 9-B). В частности, закрытый микрофон 1702 может использовать микрофон воздушной проводимости, который является точно таким же, как микрофон 1701 воздушной проводимости, и от закрытой структуры, в которой закрытый микрофон 1702 не взаимодействует с внешним воздухом посредством структурного конструктивного решения. Интегрированная структура может обусловить то, что микрофон 1701 воздушной проводимости и закрытый микрофон 1702 имеют один и тот же путь передачи вибрации относительно источника вибрации (например, вибрационного динамика 101 на фиг. 1), в результате чего микрофон 1701 воздушной проводимости и закрытый микрофон 1702 могут принимать один и тот же вибрационный сигнал. Микрофон 1701 воздушной проводимости может получать звуковой сигнал воздушной проводимости через резонаторное отверстие 1704 и получать первый вибрационный сигнал (т.е., сигнал вибрационного шума) через корпус 1703. Закрытый микрофон 1702 может получать только второй вибрационный сигнал (т.е., механический вибрационный сигнал, переданный корпусом 1703). И первый вибрационный сигнал, и второй вибрационный сигнал могут быть сформированы вибрацией корпуса 1603. В частности, объем передней полости, объем задней полости и/или объем полости закрытого микрофона 1702 может быть определен соответственно с эквивалентным объемом соответствующего объема (объема передней полости, объема задней полости и/или объем полости) микрофона 1701 воздушной проводимости, в результате чего микрофон 1701 воздушной проводимости и закрытый микрофон 1702 могут иметь одинаковую или приблизительно одинаковую частотную характеристику. Сборка 1700 с двумя микрофонами может иметь преимущество небольшого объема и может быть индивидуально отлажена и получена посредством простого производственного процесса. В некоторых вариантах осуществления сборка 1700 с двумя микрофонами может удалять вибрацию и шумы во всех частотных полосах, принятых микрофоном 1701 воздушной проводимости.

[0101] Фиг. 18 является схемой, иллюстрирующей структуру наушника, который содержит компонент с двумя микрофонами на фиг. 17. Как показано на фиг. 18, наушник 1800 может включать в себя сборку 1700 с двумя микрофонами, корпус 1801 и соединительную структуру 1802. Корпус 1703 компонентов сборки 1700 с двумя микрофонами может быть соединен с корпусом 1801 через периферийное соединение. Периферийное соединение может поддерживать два микрофона в сборке 1700 с двумя микрофонами симметрично относительно соединительного положения на корпусе 1801, тем самым дополнительное гарантируя, что пути передачи вибрации от источника вибрации на два микрофона являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления структура наушника на фиг. 18 может эффективно устранять влияния разных путей передачи вибрационных шумов, разных типов двух микрофонов и т.д. при удалении вибрационных шумов.

[0102] Пример 3

[0103] Фиг. 19 является схемой, иллюстрирующей структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 19, наушник 1900 может включать в себя вибрационный динамик 1901, корпус 1902, упругий элемент 1903, микрофон 1904 воздушной проводимости, микрофон 1905 костной проводимости и отверстие 1906. В контексте настоящего документа вибрационный динамик 1901 может быть закреплен на корпусе 1902 через упругий элемент 1903. Микрофон 1904 воздушной проводимости и микрофон 1905 костной проводимости могут быть соответственно соединены с разными положениями в корпусе 1902. Микрофон 1904 воздушной проводимости может взаимодействовать с внешним воздухом через отверстие 1906, чтобы принимать проводимые воздухом звуковые сигналы. Когда вибрационный динамик 1901 вибрирует и производит звук, это может заставить вибрировать корпус 1902, и корпус 1902 может передавать вибрацию микрофону 1904 воздушной проводимости и микрофону 1905 костной проводимости. В некоторых вариантах осуществления способ обработки сигналов на фиг. 2-B может использоваться для удаления сигнала вибрационного шума, принятого микрофоном 1904 воздушной проводимости, с использованием вибрационного сигнала, полученного микрофоном 1905 костной проводимости. В некоторых вариантах осуществления микрофон 1905 костной проводимости может использоваться, чтобы удалить вибрационные шумы всех частотных полос связи, принятых микрофоном 1904 воздушной проводимости.

[0104] Пример 4

[0105] Фиг. 20 является схемой, иллюстрирующей структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 20, наушник 2000 может включать в себя вибрационный динамик 2001, корпус 2002, упругий элемент 2003, микрофон 2004 воздушной проводимости, вибрационный датчик 2005 и отверстие 2006. Вибрационный датчик 2005 может представлять собой закрытый микрофон, микрофон с двойным соединением или микрофон костной проводимости, как показано в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, или может представлять собой другие устройства датчика с функцией сбора вибрационного сигнала. Вибрационный динамик 2001 может быть прикреплен к корпусу 2002 через упругий элемент 2003. Микрофон 2004 воздушной проводимости и вибрационный датчик 2005 могут представлять собой два микрофона с одинаковой амплитудно-частотной характеристикой и/или фазово-частотной характеристикой после выбора или регулировки. Верхняя и боковая поверхности микрофона 2004 воздушной проводимости могут быть соответственно соединены с внутренней частью корпуса 2006, и боковая поверхность вибрационного датчика 2005 может быть соединена с внутренней частью корпуса 2006. Микрофон 2004 воздушной проводимости может взаимодействовать с внешним воздухом через отверстие 2006. Когда вибрационный динамик 2001 вибрирует, он может заставить вибрировать корпус 2002, и вибрация корпуса 2002 может быть передана микрофону 2004 воздушной проводимости и вибрационному датчику 2005. Поскольку положение, в котором микрофон 2004 воздушной проводимости соединен с корпусом 2006, находится очень близко к положению, в котором вибрационный датчик 2005 соединен с корпусом 2006 (например, эти два микрофона могут быть расположены в положениях 301 и 302 на фиг. 3, соответственно), вибрация, переданная этим двум микрофонам корпусом 2006, может быть одинаковой. В некоторых вариантах осуществления сигнал вибрационного шума, принятый микрофоном 2004 воздушной проводимости, может быть удален с использованием способа обработки сигналов, как показано на фиг. 2-C, на основе сигналов, принятых микрофоном 2004 воздушной проводимости и вибрационным датчиком 2005. В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик 2005 может использоваться для удаления вибрационных шумов во всех частотных полосах, принятых микрофоном 2004 воздушной проводимости.

[0106] Пример 5

[0107] Фиг. 21 является схемой, иллюстрирующей структуру наушника с двумя микрофонами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Наушник 2100 с двумя микрофонами может представлять собой другую модификацию наушника 2000 на фиг. 20. Наушник 2100 может включать в себя вибрационный динамик 2101, корпус 2102, упругий элемент 2103, микрофон 2104 воздушной проводимости, вибрационный датчик 2105 и отверстие 2106. Вибрационный датчик 2105 может представлять собой закрытый микрофон, двухканальный микрофон или микрофон костной проводимости. Микрофон 2104 воздушной проводимости и вибрационный датчик 2105 могут быть соответственно соединены с внутренней стороной корпуса 2102 через периферийное соединение и могут быть симметрично распределены относительно вибрационного динамика 2101 (например, эти два микрофона могут быть соответственно расположены в положениях 301 и 304 на фиг. 3). Микрофон 2104 воздушной проводимости и вибрационный датчик 2105 могут представлять собой два микрофона с одинаковой амплитудно-частотной характеристикой и/или фазово-частотной характеристикой после выбора или регулировки. В некоторых вариантах осуществления сигнал вибрационного шума, принятый микрофоном 2104 воздушной проводимости, может быть удален с использованием способа обработки сигналов, показанного на фиг. 2-C, на основе сигналов, принятых микрофоном воздушной проводимости 2104 и вибрационного датчика 2105. В некоторых вариантах осуществления вибрационный датчик 2105 может использоваться для удаления вибрационных шумов во всех частотных полосах, принятых микрофоном 2104 воздушной проводимости.

[0108] Выше были описаны основные концепции. Для специалистов в области техники очевидно, что описание изобретения приведено лишь в качестве примера и не содержит ограничения на настоящее изобретение. Хотя явно не заявлено, специалисты в области техники смогут внести различные модификации, улучшения и поправки в настоящее описание. Подразумевается, что эти модификации, улучшения и поправки подразумеваются этим изобретением и находятся в рамках сущности и объема иллюстративных вариантов осуществления этого изобретения.

[0109] Кроме того, если явно не заявлено в формуле изобретения, порядок обработки элементов и последовательности, использование чисел и букв, или использование других названий в настоящем описании не применяется для ограничения порядка процедур и способов настоящего изобретения. Хотя в приведенном выше описании изобретение рассматривается посредством различных примеров, которые в настоящее время рассматриваются как множество полезных вариантов осуществления изобретения, следует понимать, что такие подробности имеют лишь эту цель, и что приложенная формула изобретения не ограничена раскрытыми вариантами осуществления, но, напротив, подразумевается, что она покрывает модификации и эквивалентные расстановки, которые содержатся в сущности и объеме раскрытых вариантов осуществления. Например, хотя реализация различных описанных выше компонентов может быть воплощена в устройстве, она также может быть реализована только как программное решение, например, установка на существующем сервере или мобильном устройстве.

[0110] Аналогичным образом, следует понимать, что в приведенном выше описании вариантов осуществления настоящего изобретения различные признаки иногда группируются в одном варианте осуществления, чертеже или его описании в целях оптимизации изобретения, помогающей в понимании одного или более различных вариантов осуществления. Однако это описание не означает, что настоящий объект изобретения требует большего количества признаков, чем признаки, упомянутые в формуле изобретения. Напротив, заявленный объект изобретения может заключаться менее чем во всех признаках одного раскрытого выше варианта осуществления.

[0111] Наконец, следует понимать, что варианты осуществления, описанные в настоящем описании, являются лишь иллюстрацией принципов вариантов осуществления настоящего изобретения. В объем настоящего изобретения могут быть включены другие модификации, которые могут быть использованы. Таким образом, в качестве примера, но не ограничения, альтернативные конфигурации вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть использованы в соответствии с идеями в настоящем документе. В соответствии с этим, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены точным соответствием показанному и описанному в настоящем документе.

Изобретение относится к акустике. Наушники содержат микрофон для уменьшения вибрации в микрофонном сигнале и вибрационный датчик, причём микрофон выполнен с возможностью приёма первого сигнала, включающего в себя голосовой сигнал, и первого вибрационного сигнала, вибрационный датчик выполнен с возможностью приёма второго вибрационного сигнала, причём объем полости вибрационного датчика конфигурирован таким образом, что амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика относительно второго вибрационного сигнала совпадает с амплитудно-частотной характеристикой микрофона относительно первого вибрационного сигнала, и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика относительно второго вибрационного сигнала совпадает с фазово-частотной характеристикой микрофона относительно первого вибрационного сигнала; и микрофон и вибрационный датчик конфигурированы таким образом, что первый вибрационный сигнал может быть компенсирован посредством второго вибрационного сигнала. Технический результат – повышение качества звука. 11 з.п. ф-лы, 30 ил.

1. Устройство наушников, содержащее микрофон для уменьшения вибрации в микрофонном сигнале и вибрационный датчик, причём

микрофон выполнен с возможностью приёма первого сигнала, включающего в себя голосовой сигнал, и первого вибрационного сигнала;

вибрационный датчик выполнен с возможностью приёма второго вибрационного сигнала, причём

объем полости вибрационного датчика конфигурирован таким образом, что амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика относительно второго вибрационного сигнала совпадает с амплитудно-частотной характеристикой микрофона относительно первого вибрационного сигнала и/или фазово-частотная характеристика вибрационного датчика относительно второго вибрационного сигнала совпадает с фазово-частотной характеристикой микрофона относительно первого вибрационного сигнала; и

микрофон и вибрационный датчик конфигурированы таким образом, что первый вибрационный сигнал может быть компенсирован посредством второго вибрационного сигнала.

2. Устройство по п. 1, в котором

как микрофон, так и вибрационный датчик представляют собой микрофоны на основе микроэлектромеханической системы (MEMS).

3. Устройство по п. 1 или 2, в котором объем полости вибрационного датчика пропорционален объему полости микрофона, чтобы второй вибрационный сигнал компенсировал первый вибрационный сигнал.

4. Устройство по п. 3, в котором отношение объема полости вибрационного датчика к объему полости микрофона находится в диапазоне от 3:1 до 6,5:1.

5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее блок обработки сигналов, выполненный с возможностью компенсации первого вибрационного сигнала посредством второго вибрационного сигнала и выдачи голосового сигнала.

6. Устройство по п. 1, в котором вибрационный датчик представляет собой закрытый микрофон или двухканальный микрофон.

7. Устройство по п. 6, в котором

микрофон представляет собой наушник с передним отверстием полости или наушник с задним отверстием полости и

вибрационный датчик представляет собой закрытый микрофон с закрытой передней полостью и закрытой задней полостью.

8. Устройство по п. 6, в котором

микрофон представляет собой наушник с передним отверстием полости или наушник с задним отверстием полости и

вибрационный датчик представляет собой двухканальный микрофон с открытой передней полостью и открытой задней полостью.

9. Устройство по п. 7 или 8, в котором переднее отверстие полости микрофона включает в себя по меньшей мере одно отверстие на верхней поверхности или на боковой стенке передней полости.

10. Устройство по п. 1, в котором микрофон и вибрационный датчик независимо соединены с одним и тем же корпусом.

11. Устройство по п. 10, дополнительно содержащее вибрационный блок, причём по меньшей мере один участок вибрационного блока расположен в корпусе, и вибрационный блок выполнен с возможностью формирования первого вибрационного сигнала и второго вибрационного сигнала, причем

микрофон и вибрационный датчик расположены в смежных положениях на корпусе или в симметричных положениях на корпусе относительно вибрационного блока.

12. Устройство по п. 10, в котором соединение между микрофоном или вибрационным датчиком и корпусом включает в себя одно из консольного соединения, периферийного соединения или соединения подложки.