CN108063996B - 一种Type C接口耳机及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种Type‑C接口耳机及其实现方法。所述耳机包括：Type C接口，用于接收终端设备传送的语音信号；微控制器单元，与Type C接口连接，用于控制Type C接口接收语音信号；前馈降噪麦克风，用于检测环境噪声信号；第一降噪电路，用于接收前馈降噪麦克风输出的环境噪声信号，并将降噪后的环境噪声信号传输至微控制器单元；以及第二降噪电路，用于接收微控制器单元产生的模拟语音信号，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器；其中，微控制器单元还对语音信号和降噪后的环境噪声信号进行模数转换和数模转换处理以产生模拟语音信号，并将模拟语音信号输出至第二降噪电路。本发明满足了用户在嘈杂环境下通话及听歌的需求，提升了用户使用体验。

Description

一种Type C接口耳机及其实现方法

技术领域

本发明涉及音频通信技术领域，特别是涉及一种Type C接口耳机及其实现方法。

背景技术

随着各类电子产品的飞速发展，耳机已经成为人们日常生活中非常重要的常见电子产品配件，同时，消费者对耳机的功能多样化要求也越来越高。尤其是Type-C接口连接，其具有接口纤薄、无方向性、实现快速充电、数据传输稳定、传输速度快、抗干扰等优点。从国内电子行业消费领导者华为开始对Type-C接口耳机进行研发及投入，Vivo进行Type-C耳机的研发，已相继开始配备到其智能手机上，国外电子消费主要品牌Apple的新一代手机也不再保留标准的3.5毫米耳机接口，从而给Type-C接口耳机的数字化提供了更充分的发展空间。这无疑加速了Type-C接口耳机的发展，使得这类耳机被更多的电子厂商应用到自己的智能手机、平板电脑、笔记本、台式电脑等设备上。

另一方面，世界范围内都市化、城镇化的程度越来越高，城市的噪音污染越来越严重，在噪音环境中会大大降低人们使用耳机接收声音信号的准确性和舒适性。普通耳机只能靠提高音量来掩蔽噪音，这将无法享受美妙的音乐，对自己的听力也有很大的损伤。而降噪耳机的出现，很好的解决了这个问题，在人们越来越关爱自己健康的今天，降噪耳机的需求也迅速增长，原因在于使用降噪耳机不但能更好的在室外欣赏音乐，还能在使用过程中保证人体耳朵的健康。

因此，有需要开发一种适应行业发展的Type-C接口的耳机，能够智能地实现良好的降噪性能，给用户带来更好的音质体验。

发明内容

基于此，针对现有技术的缺点，本发明提供一种Type-C接口耳机及其实现方法，以解决上述问题。

根据本发明实施例，提供一种Type C接口耳机，所述耳机包括：Type C接口，用于接收终端设备传送的语音信号；微控制器单元，与所述Type C接口连接，用于控制所述TypeC接口接收所述语音信号；前馈降噪麦克风，用于检测环境噪声信号；第一降噪电路，用于接收所述前馈降噪麦克风输出的所述环境噪声信号以进行第一降噪处理，并将降噪后的环境噪声信号传输至所述微控制器单元；以及第二降噪电路，用于接收所述微控制器单元产生的模拟语音信号以进行第二降噪处理，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器；其中，所述微控制器单元还对所述语音信号和所述降噪后的环境噪声信号进行模数转换和数模转换处理以产生所述模拟语音信号，并将所述模拟语音信号输出至所述第二降噪电路。

根据本发明实施例提供的Type C接口耳机，通过改进相关电路结构，达到耳机降噪的功效，满足用户在嘈杂环境下通话及听歌的需求，提升了用户使用体验。

进一步地，所述第一降噪电路包括：第一ESD保护及抗干扰电路，连接于所述前馈降噪麦克风；以及第一π型LC滤波及抗干扰电路，连接于所述第一ESD保护及抗干扰电路；其中，所述环境噪声信号通过所述第一ESD保护及抗干扰电路处理后，接着输入至所述第一π型LC滤波及抗干扰电路作进一步处理，接着经相位调整后输出至所述微处理器单元。

进一步地，所述第二降噪电路包括：第二π型LC滤波及抗干扰电路，连接于所述微控制器单元，以接收所述模拟语音信号；以及第二ESD保护及抗干扰电路，连接于所述第二π型LC滤波及抗干扰电路和所述扬声器；其中，所述处理后的模拟语音信号由所述微控制器单元输出至所述第二π型LC滤波及抗干扰电路，接着经过所述第二ESD保护及抗干扰电路进行降噪处理后输出至所述扬声器。

进一步地，所述耳机还包括：对称进声孔，用于接收通话语音信号；以及通话麦克风，连接于所述对称进声孔和所述第一降噪电路；其中，所述对称进声孔将所述通话语音信号泄风能及降低风噪处理后输出至所述通话麦克风。

进一步地，所述通过麦克风还将降低风噪后的所述通话语音信号传送至所述第一降噪电路以进行降噪处理，以及所述第一降噪电路将降噪后的所述通话语音信号传输至所述微控制器单元，以进行模数转换和数模转换，并将处理后的模拟通话语音信号通过所述Type C接口输出至所述终端设备，以传送给通话方。

进一步地，所述耳机还包括：降噪开关，连接于所述第一降噪电路，用于控制所述微控制器单元是否进入降噪模式。

进一步地，所述耳机还包括：LED发光电路，通过所述微控制器单元传送信息给所述第一降噪电路，控制所述LED发光电路和LED灯的指示状态。

进一步地，所述耳机还包括：控制电路，通过所述第一降噪电路连接于所述微控制器单元，通过按键发出指令信号，经过所述第一降噪电路输出到所述微控制器单元，以实现指令功能。

进一步地，当所述终端设备进入深度睡眠状态时，通过所述控制电路发出所述指令信号，所述微控制器单元开始唤醒所述终端设备。

根据本发明另一实施例，提供一种Type C接口耳机的实现方法，所述方法包括：利用Type C接口从终端设备接收其所传送的语音信号；利用微控制器单元控制所述Type C接口接收所述语音信号；利用前馈降噪麦克风检测环境噪声；利用第一降噪电路接收所述前馈降噪麦克风输出的所述环境噪声信号以进行第一降噪处理，并将降噪后的环境噪声信号传输至所述微控制器单元；以及利用第二降噪电路接收所述微控制器单元处理后的模拟语音信号以进行第二降噪处理，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器；其中，所述微控制器单元还对所述语音信号和所述降噪后的环境噪声信号进行模数转换和数模转换处理以产生所述模拟语音信号，并将所述模拟语音信号输出给所述第二降噪电路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为根据本发明第一实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图。

图2为根据本发明实施例的Type-C接口耳机的第一降噪电路的结构示意图。

图3为根据本发明实施例的Type-C接口耳机的第二降噪电路的结构示意图。

图4为根据本发明第二实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图。

图5为根据本发明第三实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图。

图6为根据本发明第四实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图。

图7为根据本发明第五实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图。

图8为根据本发明第六实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图。

图9为根据本发明第七实施例的一种Type-C接口耳机的实现方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明的目的是提供一种Type C接口耳机，所述耳机包括：Type C接口，用于接收终端设备传送的语音信号；微控制器单元，与所述Type C接口连接，用于控制所述Type C接口接收所述语音信号；前馈降噪麦克风，用于检测环境噪声信号；第一降噪电路，用于接收所述前馈降噪麦克风输出的所述环境噪声信号以进行第一降噪处理，并将降噪后的环境噪声信号传输至所述微控制器单元；以及第二降噪电路，用于接收所述微控制器单元产生的模拟语音信号以进行第二降噪处理，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器；其中，所述微控制器单元还对所述语音信号和所述降噪后的环境噪声信号进行模数转换和数模转换处理以产生所述模拟语音信号，并将所述模拟语音信号输出至所述第二降噪电路。

根据本发明提供的一种Type C接口耳机，通过改进相关电路结构，达到耳机降噪的功效，满足用户在嘈杂环境下通话及听歌的需求，提升了用户使用体验。

图1为根据本发明第一实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图，如图1所示，该耳机包括Type C接口10、微控制器单元20、前馈降噪麦克风30、第一降噪电路40、第二降噪电路50以及扬声器60。Type C接口10用于接收终端设备传送的语音信号，其中终端设备可以为移动终端、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等设备。微控制器单元20与Type C接口10连接，用于控制Type C接口10接收终端设备传送的语音信号，其中微控制器单元20可以为例如MCU控制器，包含模数转换器ADC和数模转换器DAC。当耳机通过Type C接口10接通终端设备后，终端设备开始对微控制器单元20供电，时钟电路和微控制器单元20开始工作。当终端设备的语音信号通过Type C接口10传送到微控制器单元20，会经过ADC和DAC转换处理。同时，所佩戴的耳机的L/R前馈降噪麦克风分别设置在L耳壳和R耳壳上，用于检测环境噪声信号，并通过连接于微控制器单元10和前馈降噪麦克风30的第一降噪电路40作第一降噪处理后输入至微控制器单元20内部的ADC和DAC以执行模数转换和数模转换。微控制器单元20对语音信号和降噪处理后的环境噪声进行ADC和DAC转换处理后，产生模拟语音信号，进一步输出至第二降噪电路50。第二降噪电路50连接于微控制器单元20和扬声器60，用于接收,微控制器单元20产生的模拟语音信号以进行第二降噪处理，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器60，从而完成收听过程。其中，微控制器单元20对所述语音信号和所述降噪后的环境噪声信号均进行模数转换和数模转换处理以产生所述模拟语音信号，并将所述模拟语音信号输出至第二降噪电路50。

图2为根据本发明实施例的Type-C接口耳机的第一降噪电路的结构示意图，图1中第一降噪电路40可包含ESD保护及抗干扰电路400和π型LC滤波及抗干扰电路410，其中ESD保护及抗干扰电路400可连接于图1的前馈降噪麦克风30，π型LC滤波及抗干扰电路410可连接于ESD保护及抗干扰电路400。前馈降噪麦克风检测到的环境噪声信号通过ESD保护及抗干扰电路400处理后，再输入至π型LC滤波及抗干扰电路410作进一步处理，接着经相位调整后输出至图1的微处理器单元以做ADC和DAC转换。

在一实施例中，L耳壳和R耳壳上的前馈降噪麦克风检测到的环境噪声信号通过ESD保护及抗干扰电路400处理后，到达π型LC滤波及抗干扰电路410，接着经过相位调整后进入到微控制器单元20。微控制器单元20对环境噪声信号和语音信号处理后，输出模拟语音信号给第二降噪电路作进一步处理。

图3为根据本发明实施例的Type-C接口耳机的第二降噪电路的结构示意图，图1中第二降噪电路50可包含π型LC滤波及抗干扰电路500和ESD保护及抗干扰电路510，其中π型LC滤波及抗干扰电路500可连接于图1的微控制器单元20，以接收微控制器单元20产生的模拟语音信号；ESD保护及抗干扰电路510可连接于π型LC滤波及抗干扰电路500和图1的扬声器60。微控制器单元输出处理后的模拟语音信号至π型LC滤波及抗干扰电路500，接着再经过ESD保护及抗干扰电路510进行降噪处理后输出至图1的扬声器60。

在一实施例中，微控制器单元20对环境噪声信号和语音信号处理后，输出模拟语音信号给第二降噪电路作进一步处理可以实现为：模拟语音信号被输出到π型LC滤波及抗干扰电路500，接着经过ESD保护及抗干扰电路510处理后，产生模拟语音输出信号并传送到扬声器60，例如L/R扬声器，从而完成收听过程。

图4为根据本发明第二实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图，如图2所示，除了包含图1的结构外，该耳机还进一步包括对称进声孔70和通话麦克风80。对称进声孔70用于在通话时接收通话语音信号，该对称进声孔70有利于泄风能和降低风噪，将通话语音信号作泄风能和降低风噪处理后，输出至通话麦克风80。通话语音信号进入到通话麦克风80后，会进一步传送至第一降噪电路40进行降噪处理，以及第一降噪电路40将降噪后的通话语音信号传输至微控制器单元20，以进行模数转换和数模转换处理，并将处理后的模拟通话语音信号通过Type C接口10输出至所述终端设备，以传送给通话方，从而完成通话过程。

在一实施例中，通话时语音信号通过对称进声孔70有利于泄风能和降低风噪后，进入到通话麦克风80，在经过ESD保护及抗干扰电路400后，再通过π型LC滤波及抗干扰电路410进入到微控制器单元内部的ADC转换及DAC转换，通过所述的Type C接口到达终端设备以传送到对方，完成通话过程。

图5为根据本发明第三实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图，还包括降噪开关90，连接于第一降噪电路40，用于控制微控制器单元20是否进入降噪模式。降噪开关90可以是ANC On/Off开关，ANC On/Off开关通过第一降噪电路40(例如其中的ESD保护及抗干扰电路400)后，控制微控制器单元20是否进入降噪模式。

图6为根据本发明第四实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图，还包括LED发光电路100，LED发光电路100是通过微控制器单元20传送信息给第一降噪电路40(例如其中的ESD保护及抗干扰电路400)后，控制LED发光电路100和LED灯的指示状态。

图7为根据本发明第五实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图，还包括控制电路110，通过第一降噪电路40(例如其中的ESD保护及抗干扰电路400)连接于微控制器单元20，控制电路110通过其按键(例如音量+，-，播放/暂停，等等)发出指令信号，经过第一降噪电路40(例如其中的ESD保护及抗干扰电路400)输出到微控制器单元20，以实现指令功能。

进一步的，当所述终端设备处于静止状态并进入到深度睡眠状态(即完全节约功耗状态)时，通过控制电路110发出指令信号，经过ESD保护及抗干扰电路400到微控制器单元20，通过控制唤醒检测电路开始唤醒终端设备，例如唤醒所述终端设备的唤醒电路。

图8为根据本发明第六实施例的一种Type-C接口耳机的结构示意图，还包括时钟电路120，当耳机通过Type C接口10接通终端设备后，所述终端设备开始对微控制器单元20供电，时钟电路120和微控制器单元20开始工作。

图9为根据本发明第七实施例的一种Type-C接口耳机的实现方法900的流程图。所述方法900包含至少以下步骤：

步骤902：利用Type C接口从终端设备接收其所传送的语音信号；

步骤904：利用微控制器单元控制所述Type C接口接收所述语音信号；

步骤906：利用前馈降噪麦克风检测环境噪声信号；

步骤908：利用第一降噪电路接收所述前馈降噪麦克风输出的所述环境噪声信号以进行第一降噪处理，并将降噪后的环境噪声信号传输至所述微控制器单元；

步骤910：利用第二降噪电路接收所述微控制器单元处理后的模拟语音信号以进行第二降噪处理，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器；

其中，所述微控制器单元还对所述语音信号和所述降噪后的环境噪声信号进行模数转换和数模转换处理以产生所述模拟语音信号，并将所述模拟语音信号输出给所述第二降噪电路。

根据本发明提供的Type C接口耳机的实现方法，通过改进相关电路结构的耳机进行降噪处理，达到耳机降噪的功效，满足用户在嘈杂环境下通话及听歌的需求，提升了用户使用体验。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种Type C接口耳机，其特征在于，所述耳机包括：

Type C接口，用于接收终端设备传送的语音信号；

微控制器单元，与所述Type C接口连接，用于控制所述Type C接口接收所述语音信号；

前馈降噪麦克风，用于检测环境噪声信号；

第一降噪电路，连接于所述微控制器单元和所述前馈降噪麦克风，用于接收所述前馈降噪麦克风输出的所述环境噪声信号以进行第一降噪处理，并将降噪后的环境噪声信号传输至所述微控制器单元；以及

第二降噪电路，连接于所述微控制器单元，用于接收所述微控制器单元产生的模拟语音信号以进行第二降噪处理，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器；

所述第一降噪电路包括：

第一ESD保护及抗干扰电路，连接于所述前馈降噪麦克风；以及

第一π型LC滤波及抗干扰电路，连接于所述第一ESD保护及抗干扰电路；

其中，所述环境噪声信号通过所述第一ESD保护及抗干扰电路处理后，接着输入至所述第一π型LC滤波及抗干扰电路作进一步处理，接着经相位调整后输出至所述微控制器单元，以在所述微控制器单元中做ADC和DAC转换；

其中，所述微控制器单元还对所述语音信号和所述降噪后的环境噪声信号进行模数转换和数模转换处理以产生所述模拟语音信号，并将所述模拟语音信号输出至所述第二降噪电路；

所述第二降噪电路包括：

第二π型LC滤波及抗干扰电路，连接于所述微控制器单元，以接收所述模拟语音信号；以及

第二ESD保护及抗干扰电路，连接于所述第二π型LC滤波及抗干扰电路和所述扬声器；

其中，所述处理后的模拟语音信号由所述微控制器单元输出至所述第二π型LC滤波及抗干扰电路，接着经过所述第二ESD保护及抗干扰电路进行降噪处理后输出至所述扬声器，其中，所述微控制器单元处理模拟信号，然后传输至所述第二π型LC滤波及抗干扰电路。

2.根据权利要求1所述的Type C接口耳机，其特征在于，所述耳机还包括：

对称进声孔，用于接收通话语音信号；以及

通话麦克风，连接于所述对称进声孔和所述第一降噪电路；

其中，所述对称进声孔将所述通话语音信号泄风能及降低风噪处理后输出至所述通话麦克风。

3.根据权利要求2所述的Type C接口耳机，其特征在于，所述通话麦克风还将降低风噪后的所述通话语音信号传送至所述第一降噪电路以进行降噪处理，以及所述第一降噪电路将降噪后的所述通话语音信号传输至所述微控制器单元，以进行模数转换和数模转换，并将处理后的模拟通话语音信号通过所述Type C接口输出至所述终端设备，以传送给通话方。

4.根据权利要求1所述的Type C接口耳机，其特征在于，所述耳机还包括：

降噪开关，连接于所述第一降噪电路，用于控制所述微控制器单元是否进入降噪模式。

5.根据权利要求1所述的Type C接口耳机，其特征在于，所述耳机还包括：

LED发光电路，通过所述微控制器单元传送信息给所述第一降噪电路，控制所述LED发光电路和LED灯的指示状态。

6.根据权利要求1所述的Type C接口耳机，其特征在于，所述耳机还包括：

控制电路，通过所述第一降噪电路连接于所述微控制器单元，通过按键发出指令信号，经过所述第一降噪电路输出到所述微控制器单元，以实现指令功能。

7.根据权利要求6所述的Type C接口耳机，其特征在于，当所述终端设备进入深度睡眠状态时，通过所述控制电路发出所述指令信号，所述微控制器单元通过唤醒检测电路开始唤醒所述终端设备。

8.一种Type C接口耳机的实现方法，其特征在于，所述方法包括：

利用Type C接口从终端设备接收其所传送的语音信号；

利用微控制器单元控制所述Type C接口接收所述语音信号；

利用前馈降噪麦克风检测环境噪声；

利用第一降噪电路接收所述前馈降噪麦克风输出的所述环境噪声信号以进行第一降噪处理，并将降噪后的环境噪声信号传输至所述微控制器单元；以及

利用第二降噪电路接收所述微控制器单元处理后的模拟语音信号以进行第二降噪处理，并将第二降噪处理后的模拟语音输出信号输出至扬声器；

所述第一降噪电路包括：

第一ESD保护及抗干扰电路，连接于所述前馈降噪麦克风；以及

第一π型LC滤波及抗干扰电路，连接于所述第一ESD保护及抗干扰电路；

其中，所述环境噪声信号通过所述第一ESD保护及抗干扰电路处理后，接着输入至所述第一π型LC滤波及抗干扰电路作进一步处理，接着经相位调整后输出至所述微控制器单元，以在所述微控制器单元中做ADC和DAC转换；

其中，所述微控制器单元还对所述语音信号和所述降噪后的环境噪声信号进行模数转换和数模转换处理以产生所述模拟语音信号，并将所述模拟语音信号输出给所述第二降噪电路；

所述第二降噪电路包括：

第二π型LC滤波及抗干扰电路，连接于所述微控制器单元，以接收所述模拟语音信号；以及

第二ESD保护及抗干扰电路，连接于所述第二π型LC滤波及抗干扰电路和所述扬声器；

其中，所述处理后的模拟语音信号由所述微控制器单元输出至所述第二π型LC滤波及抗干扰电路，接着经过所述第二ESD保护及抗干扰电路进行降噪处理后输出至所述扬声器，其中，所述微控制器单元处理模拟信号，然后传输至所述第二π型LC滤波及抗干扰电路。