一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机及其降噪方法与流程
本发明属于语音通讯，尤其是涉及一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机及其降噪方法。
背景技术：
1、在工业环境中，高噪声一直是影响语音通讯效果的主要问题。传统的蓝牙通讯式耳机，通常采用常规麦克风，难以在嘈杂的条件下提供清晰的语音收发，从而影响其在高噪声环境下的通讯效果。
2、常规的麦克风是一种将声音信号转换为电信号的能量转换器件。然而，在高噪声环境中使用时，常规麦克风易受环境噪声干扰，难以在高音量下提供清晰的语音。为了克服噪声，使用者往往需提高讲话音量，缩短交流距离。
3、为了解决上述问题，现阶段的解决方案，通常通过使用消噪通讯设备。这些设备可以在高噪声环境中提供更好的语音通讯效果，但它们仍然存在一些缺点。首先，一些消噪设备可能过于复杂，难以实现轻便的佩戴，影响工人的舒适性和灵活性。其次，特别是在极端噪声环境中,一些消噪技术可能无法在所有环境条件下提供足够的降噪效果,无法满足工作需要。
技术实现思路
1、本发明要解决的问题是提供一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机及其降噪方法，通过结合骨传导麦克风和硅麦克风，以及对应的降噪算法，使其在各种噪声环境下实现清晰的语音收发，为工业环境中的工人提供更稳固、舒适、高效的语音交互体验。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，包括主机壳体，所述主机壳体内设有pcba板和硅麦克风，所述硅麦克风连接所述pcba板，所述主机壳体外表面中心处设有弹力臂，所述弹力臂分别连接耳机和骨传导麦克风，所述耳机和所述骨传导麦克风连接所述pcba板，所述pcba板上设有微处理器、语音播放芯片及语音采集芯片，当噪音不高于60db时，所述微处理器驱动所述硅麦克风采集语音数据，所述硅麦克风将采集到的语音信息发送给所述微处理器，所述微处理器将信息发送给所述语音播放芯片，所述语音播放芯片将信息发送给所述耳机，当噪音高于60db时，所述微处理器驱动所述骨传导麦克风采集语音数据，所述骨传导麦克风将采集到的语音信息发送给所述微处理器，所述微处理器将信息发送给所述语音播放芯片，所述语音播放芯片将信息发送给所述耳机。
3、进一步的，所述主机壳体由外到内依次包括主机上壳、主机中壳和主机下壳，所述主机上壳、所述主机中壳和所述主机下壳连接后呈圆弧柱状，贴合人体耳廓形状，所述主机中壳外部及所述主机下壳外部与人体接触处包裹耳部胶套，所述耳部胶套为硅胶材质，所述主机下壳底部设有透孔，所述硅麦克风置于所述透孔处。
4、进一步的，所述弹力臂包括耳骨夹主弹力臂和传导弹力臂，所述耳骨夹主弹力臂呈半圆弧状，所述耳骨夹主弹力臂一端连接所述主机壳体，所述耳骨夹主弹力臂另一端连接所述耳机，所述耳骨夹主弹力臂靠近所述耳机端连接所述传导弹力臂一端，所述传导弹力臂另一端连接所述骨传导麦克风，所述传导弹力臂弯曲度贴合人体面部。
5、进一步的，所述耳骨夹主弹力臂和所述传导弹力臂均为记忆金属材质。
6、进一步的，所述耳骨夹主弹力臂上嵌套弹性臂盖，所述传导弹力臂上嵌套骨唛胶套，所述弹性臂盖和所述骨唛胶套均为硅胶材质。
7、进一步的，所述耳机由外到内依次包括耳机面壳、耳机底壳和入耳耳塞，所述耳机面壳和所述耳机底壳之间设有耳机喇叭，所述pcba板连接所述耳机喇叭，所述入耳耳塞为硅胶材质。
8、进一步的，所述骨传导麦克风由外到内依次包括骨传导麦克风上壳、骨传导麦克风中壳和骨传导麦克风下壳，所述骨传导麦克风中壳内安装有收音板，所述pcba板连接所述收音板。
9、进一步的，本发明还提供一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机降噪方法，利用上述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，包括以下步骤，
10、s1：当环境噪音不高于60db时，通过硅麦克风进行声音收集，并将信号发送给微处理器；
11、s2：当环境噪音高于60db时，使用骨传导麦克风的物理隔音模式，采用骨传导麦克风进行人声信号采集，将环境噪音在物理采集方式上进行有效隔离，实现高噪音环境下的良好听觉体验。
12、进一步的，所述s1包括以下步骤，
13、s11：通过两个固定间距的主/副极柱体硅麦克风进行声音收集，并进行算法处理，实现将不高于60db的环境噪音有效去除；
14、s12：所述主/副极柱体硅麦克风将采集到的声音转化为数字信号，并经由算法进行处理，将环境噪音音量降低，同时保持或者提高主人声音量，提高人声语音信号的清晰度。
15、进一步的，在所述s11中，两个极柱体硅麦克风之间的中心距离为25mm，并以此形成相应的降噪算法。
16、本发明具有的优点和积极效果是：
17、1、本发明通过骨传导麦克风和硅麦克风的组合，在不同噪音环境下使用不同麦克风和降噪算法，以确保在各种嘈杂的环境下进行正常的语音通讯。骨传导麦克风将人体语音进行收录，通过直接接触骨路的方式，有效隔离外界噪声，具有良好的降噪效果。采用数字信号处理技术和通讨算法，降低环境噪声对信号的影响。本发明主要用于高噪声环境下的语音通讯，通过蓝牙通讯方式，实现稳固、舒适、高效的语音交互体验，提高工作效率。
18、2、本发明为了实现耳机可以固定在耳部及骨传导麦克风部分紧贴面部，通过对主机上壳、主机中壳、主机下壳、耳骨夹主弹力臂、骨传导麦克风弹力臂、耳机面壳、耳机底壳部位的形状进行设计，得到固定位置。引入耳骨入耳式固定机构和自适应弹性耳机设计，确保耳机在各种工况条件下佩戴的稳固与舒适，适应剧烈活动和极端天气情况。
19、3、本发明为了佩戴舒适，在主机上壳、主机中壳、主机下壳表面包裹耳部胶套，在骨传导麦克风弹力臂处包裹骨唛胶套，所选胶套的材质使用硅胶制成。为了使产品密封良好，设计上减少部件数量，并在活动部件，如音量按键及io塞处，分别使用音量键防水圈及内部点胶的方式进行辅助密封。
20、4、本发明支持左右耳随时切换，适应不同使用需求：用户可以根据个人使用习惯和工作需求随时切换左右耳，提供更加灵活的使用体验。同时具备三防防爆防静电等行业功能，为用户提供在危险工业环境中安全可靠的通讯工具，应用范围广。
21、5、本发明提供实体按键和自然交互的敲击骨震mic模组，以满足用户不同操控需求，提高操作的便捷性。本发明采用大容量电池，其电池综合工作时长可达8小时，待机时长可达15天的特点，适应长时间的使用需求，减少充电频率。
技术特征：
1.一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：包括主机壳体，所述主机壳体内设有pcba板和硅麦克风，所述硅麦克风连接所述pcba板，所述主机壳体外表面中心处设有弹力臂，所述弹力臂分别连接耳机和骨传导麦克风，所述耳机和所述骨传导麦克风连接所述pcba板，所述pcba板上设有微处理器、语音播放芯片及语音采集芯片，当噪音不高于60db时，所述微处理器驱动所述硅麦克风采集语音数据，所述硅麦克风将采集到的语音信息发送给所述微处理器，所述微处理器将信息发送给所述语音播放芯片，所述语音播放芯片将信息发送给所述耳机，当噪音高于60db时，所述微处理器驱动所述骨传导麦克风采集语音数据，所述骨传导麦克风将采集到的语音信息发送给所述微处理器，所述微处理器将信息发送给所述语音播放芯片，所述语音播放芯片将信息发送给所述耳机。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：所述主机壳体由外到内依次包括主机上壳、主机中壳和主机下壳，所述主机上壳、所述主机中壳和所述主机下壳连接后呈圆弧柱状，贴合人体耳廓形状，所述主机中壳外部及所述主机下壳外部与人体接触处包裹耳部胶套，所述耳部胶套为硅胶材质，所述主机下壳底部设有透孔，所述硅麦克风置于所述透孔处。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：所述弹力臂包括耳骨夹主弹力臂和传导弹力臂，所述耳骨夹主弹力臂呈半圆弧状，所述耳骨夹主弹力臂一端连接所述主机壳体，所述耳骨夹主弹力臂另一端连接所述耳机，所述耳骨夹主弹力臂靠近所述耳机端连接所述传导弹力臂一端，所述传导弹力臂另一端连接所述骨传导麦克风，所述传导弹力臂弯曲度贴合人体面部。
4.根据权利要求3所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：所述耳骨夹主弹力臂和所述传导弹力臂均为记忆金属材质。
5.根据权利要求3所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：所述耳骨夹主弹力臂上嵌套弹性臂盖，所述传导弹力臂上嵌套骨唛胶套，所述弹性臂盖和所述骨唛胶套均为硅胶材质。
6.根据权利要求1或2所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：所述耳机由外到内依次包括耳机面壳、耳机底壳和入耳耳塞，所述耳机面壳和所述耳机底壳之间设有耳机喇叭，所述pcba板连接所述耳机喇叭，所述入耳耳塞为硅胶材质。
7.根据权利要求1或2所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：所述骨传导麦克风由外到内依次包括骨传导麦克风上壳、骨传导麦克风中壳和骨传导麦克风下壳，所述骨传导麦克风中壳内安装有收音板，所述pcba板连接所述收音板。
8.一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机降噪方法，利用权利要求1至7任一所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机，其特征在于：包括以下步骤，
9.根据权利要求8所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机降噪方法，其特征在于：所述s1包括以下步骤，
10.根据权利要求9所述的一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机降噪方法，其特征在于：在所述s11中，两个极柱体硅麦克风之间的中心距离为25mm，并以此形成相应的降噪算法。
技术总结
本发明公开一种适用于高噪声环境的无线通讯耳机及其降噪方法，包括主机壳体，主机壳体内设有PCBA板和硅麦克风，主机壳体外表面中心处设有弹力臂，弹力臂分别连接耳机和骨传导麦克风，硅麦克风、耳机和骨传导麦克风连接PCBA板，PCBA板上设有微处理器、语音播放芯片及语音采集芯片，当噪音不高于60dB时，微处理器驱动硅麦克风采集语音数据后发送给微处理器，微处理器将信息通过语音播放芯片发送给耳机，当噪音高于60dB时，微处理器驱动骨传导麦克风采集语音数据后发送给耳机。本发明结合骨传导麦克风和硅麦克风，在不同噪音环境下使用不同麦克风和降噪算法，确保在各种嘈杂的环境下进行正常的语音通讯，实现稳固、舒适、高效的语音交互体验，提高工作效率。
技术研发人员：程朝,林文昭,王璇政,李文涛,曹义威,徐志鹏,夏立伟,孙凯
受保护的技术使用者：中海油安全技术服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23