專利名稱：提供電氣電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及提供電氣電源，更具體地涉及到了用來給降低有源噪聲的頭戴式耳機(jī)提供電源的新穎設(shè)備和技術(shù)。
背景技術(shù)：
一種降低有源噪聲的(ANR)頭戴式耳機(jī)的典型現(xiàn)有技術(shù)方法使用傳感麥克風(fēng)，其處于很靠近小型電聲轉(zhuǎn)換器(聲源)的區(qū)域內(nèi)。傳感麥克風(fēng)和電聲轉(zhuǎn)換器雙雙處于頭戴式耳罩內(nèi)，該耳罩夾著使用者頭部的側(cè)面、形成一個閉合的空腔。在所包圍的容積以內(nèi)，傳感麥克風(fēng)對聲音呈現(xiàn)進(jìn)行取樣。麥克風(fēng)的輸出被饋入機(jī)上放大器、反轉(zhuǎn)其極性并為穩(wěn)定性而做頻率補(bǔ)償，以形成饋入轉(zhuǎn)換器(例如揚聲器)的信號，其在耳罩內(nèi)播放降低了聲學(xué)噪聲呈現(xiàn)的聲音。
ANR頭戴式耳機(jī)還可將理想信號注入環(huán)路中的別處，從而此理想信號不被降低反而被保真地再生。例如，以此方式將通信信號和音樂信號輸入系統(tǒng)，故轉(zhuǎn)換器可將其再生而被使用者收聽。
本發(fā)明的一個重要目的在于提供一種改進(jìn)的電源。
本發(fā)明的另一個目的在于為ANR頭戴式耳機(jī)提供改進(jìn)的電源。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明是一種電源，其包括提供電源的直流(DC)電壓源和將電源變換成提供給外部電路的輸入電壓的電壓變換電路。電壓變換電路改變輸入電壓以響應(yīng)于外部電路從電源獲取的負(fù)載電流的變化。
另一方面，本發(fā)明是一種包括關(guān)斷電路的電源，該關(guān)斷電路當(dāng)電源提供從外部電路所獲取的負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將外部電路置于低功耗狀態(tài)。
另一方面，本發(fā)明是一種包括頭戴式耳機(jī)電路的ANR頭戴式耳機(jī)系統(tǒng)，該頭戴式耳機(jī)電路接收輸入電壓，并且是一種電源，其將輸入電壓提供給頭戴式耳機(jī)電路。
還一方面，本發(fā)明是一種包括關(guān)斷電路的ANR頭戴式耳機(jī)系統(tǒng)，該關(guān)斷電路當(dāng)頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
總的方面，通過測量負(fù)載電流，改變輸入電壓以響應(yīng)負(fù)載電流、或具有關(guān)斷電路的電源需要較少的實施電路。尤其，這有利于ANR頭戴式耳機(jī)的電源提供，因為使用較少的電源可以節(jié)省電池壽命。此外，較少的電路容易對于老式的ANR頭戴式耳機(jī)更新電源。


通過下面結(jié)合附圖而閱讀詳細(xì)描述，其他特點和目的將會變得更加明顯，在附圖中圖1是降低有源噪聲的(ANR)系統(tǒng)的圖；圖2是ANR系統(tǒng)的框圖；圖3是輸入頭戴式耳機(jī)電路的供電電壓(VCC)與頭戴式耳機(jī)電路的負(fù)載電流(IH)的關(guān)系圖；圖4A是電源提供電路示例的電氣示意圖；圖4B是帶有附加二極管和電容器的電壓控制環(huán)路電路示例的電氣示意圖；圖5是頭戴式耳機(jī)電路中放大器示例的電氣示意圖；以及圖6是帶有超級電容器的電壓變換電路示例的框圖。
具體實施例方式
參照圖1，降低有源噪聲(ANR)系統(tǒng)10包括頭戴式耳機(jī)12和電源模塊16。頭戴式耳機(jī)12包括2個耳罩(例如左耳罩20a和右耳罩20b)和連接每個耳罩并將它們束縛在使用者頭上的頭帶22。各耳罩20a和20b包括頭戴式耳機(jī)電路24。電源模塊16包括內(nèi)含電源電路32的外殼28。電源提供模塊16還包括將外殼28機(jī)械地連接至左耳罩20a(或要么連接至右耳罩20b)的電纜36。
電纜36將電源提供電路32電氣地連接至左耳罩20a的頭戴式耳機(jī)電路24，而且電纜經(jīng)頭帶22內(nèi)的電線42電氣地連接至右耳罩20b的頭戴式耳機(jī)電路24。在有些實施例中，電纜36可拔插地連接至頭戴式耳機(jī)12，從而允許將其它電源用于電源頭戴式耳機(jī)電路24。
如以下所示，電源電路32將供電電壓VCC提供給每個頭戴式耳機(jī)電路24。供電電壓VCC基于頭戴式耳機(jī)電路24從電源電路32獲取的負(fù)載電流IH而改變。
參照圖2，ANR系統(tǒng)電路50包括電源電路32，其將電源提供給各耳罩20a和20b(僅圖示了二個耳罩中的一個，另一個并聯(lián)地連接至VCC)中的頭戴式耳機(jī)電路24。頭戴式耳機(jī)電路24包括麥克風(fēng)66，其檢測耳罩中的聲音信號并將聲音信號傳遞至ANR電路54。ANR電路54提供降噪信號，以降低麥克風(fēng)66所發(fā)送的不想要的聲音信號，并繼而將降噪信號發(fā)送至橋式輸出放大器58。放大器58將降噪信號擴(kuò)大至驅(qū)動62，用來在耳罩內(nèi)播放。放大器58的特征是高電源抑止比(PSPR)，其防止當(dāng)供電電壓VCC迅速改變時產(chǎn)生聽得見的信號。在某些實施例中，放大器58在從DC到10千赫的頻率范圍上的PSRR至少是40dB，以確保VCC的迅速改變保持聽不見。
隨著麥克風(fēng)66收到的噪聲增加，頭戴式耳機(jī)電路24需要更多電源，而放大器58的需求最顯著，并獲取了更大的負(fù)載電流IH以降低噪聲。
ANR電路54還可從諸如立體聲音響、盒式錄音機(jī)、數(shù)碼錄音機(jī)、內(nèi)部對聯(lián)裝置、收音機(jī)等外部源接收理想音頻信號，該音頻信號以輸入ANR電路的音頻輸入的形式而直接發(fā)送至各耳罩20a和20b。
從電源電路32接收的供電電壓VCC穿過功率放大器58前級的電壓調(diào)節(jié)器VLDO。調(diào)節(jié)器VLDO是低壓降(dropout)調(diào)節(jié)器，其將供電電壓VCC下調(diào)至與放大器58等頭戴式耳機(jī)電路24的半導(dǎo)體組件兼容的電壓電平。當(dāng)頭戴式耳機(jī)電路24連接至電源32時，供電電壓VCC不超過VLDO的預(yù)定調(diào)節(jié)的輸出電壓。因此，調(diào)節(jié)器VLDO不以調(diào)節(jié)模式而工作，并造成其上小的電壓降。作為替代，若頭戴式耳機(jī)電路24連接至不同的電源模塊(即不是電源模塊16而是另一替代電源)，其能夠提供超過頭戴式耳機(jī)電路24的組件的最大額定電壓的電壓VCC，則調(diào)節(jié)器VLDO通過將提供給這些組件的電壓限制在不毀壞它們的電平以內(nèi)而進(jìn)入調(diào)節(jié)模式。
ANR電路54在供電電壓穿過調(diào)節(jié)器VLDO以及附帶的調(diào)節(jié)器VBIAS后接收供電電壓VCC。由于供電電壓VCC可作為被頭戴式耳機(jī)電路24獲取的負(fù)載電流的函數(shù)而改變，故從調(diào)節(jié)器VLDO輸出的電壓也可改變。調(diào)節(jié)器VBIAS將從調(diào)節(jié)器VLDO接收的電壓下調(diào)至固定的DC電壓，以安全地給ANR電路54供電。通過擁有調(diào)節(jié)器VBIAS，而消除了ANR電路對電源提供改變的高抑止的需求。例如，調(diào)節(jié)器VBIAS可將從調(diào)節(jié)器VLDO接收的、可從2.8伏特改變至5.4伏特DC的電壓下調(diào)至穩(wěn)恒2.5伏特DC。在其它實施例中，頭戴式耳機(jī)電路24不包括調(diào)節(jié)器VBIAS。
電源電路32包括可變輸出電源DC-DC變換電路70和關(guān)斷電路74?？勺冚敵鲭娫措娐?0包括直流(DC)電池78(例如2AA單元串聯(lián))、升壓集成電路(IC)82和電壓控制環(huán)路(VCL)86。在本實施例中，實施了升壓拓樸，但其它實施例可實施其它各種DC-DC變換方法，例如補(bǔ)償(buck)、升壓/補(bǔ)償?shù)取?br> 升壓IC 82與電感L、肖特基二極管D和電容器C聯(lián)合，將DC電池78的電壓增至供電電壓VCC。升壓IC82使用在反饋(FB)管腳64處從VCL 86接收的輸入來調(diào)節(jié)電壓VCC。在本實施例中可實施的升壓IC的示例是由加州硅谷的萬盛半導(dǎo)體(Maxim semiconductor of Sunnyvale CA)制造的MAX1760。
在典型應(yīng)用中，供電電壓VCC可通過電阻分壓器而連接至FB管腳64；升壓IC 82內(nèi)部的電路接著調(diào)整內(nèi)部開關(guān)(SW)管腳68，直到FB管腳64處的直流電壓等于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。改變分壓器的衰減變更了FB管腳64處的電壓值，這繼而改變了輸出電壓。FB管腳64處的電壓因此控制了升壓IC 82的輸出電壓。電壓控制環(huán)路(VCL)86將信號通過FB管腳64而提供給升壓IC 82，該信號是供電電壓VCC和頭戴式耳機(jī)電路負(fù)載電流IH(由小值電流傳感電阻R傳感測量)兩者的函數(shù)。VCL 86通過改變施加于升壓IC 82的FB管腳64的電壓而改變作為IH的函數(shù)的VCC。
圖3表示VCL 86的示例效果。在某最小負(fù)載閾值Imin以下，供電電壓VCC等于Vmin，即頭戴式耳機(jī)電路24在中等噪聲條件下操作所需的最小電壓(例如2.8伏特DC)。當(dāng)需要降低的噪聲增加或頭戴式耳機(jī)中欲被再生的音頻需要從放大器58更多輸出時，頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH增加。當(dāng)頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH趨向于Imin時，放大器58的輸出電壓趨向于可能出現(xiàn)限幅的電平。
因而，為了防止限幅，當(dāng)負(fù)載電流IH超過Imin時，VCL 86促使供電電壓VCC增加，作為增加頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH的某理想函數(shù)(例如，線性、指數(shù)、離散等)。供電電壓VCC一直增加，直到負(fù)載電流IH到達(dá)最大電流閾值Imax。負(fù)載電流IH在最大電流Imax以上的任何增加皆導(dǎo)致供電電壓成為Vmax。最大電壓Vmax的值可由集成電路(未圖示)或驅(qū)動62等某些元件可安全工作而不被毀壞的最大電壓來確定。
通過改變供電電壓VCC作為負(fù)載電流IH的函數(shù)，并將提供給頭戴式耳機(jī)電路24的供電電壓VCC最小化為在任何瞬間的需要值，可延長電池78的電池壽命。在其它實施例中，調(diào)整最小電流Imin和最大電流Imax以降低功耗，同時確保放大器58中的限幅或供電電壓VCC的調(diào)制不會導(dǎo)致聽得見的缺陷。
其它實施例實施供電電壓VCC中的其它隨負(fù)載電流的改變，例如在兩個或更多離散值間切換供電電壓VCC以響應(yīng)于負(fù)載電流IH的變更，或給VCL 86添加存儲器，從而供電電壓VCC在頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH減小后短時間地保持較高值。還有其它實施例可將本發(fā)明應(yīng)用于其它轉(zhuǎn)換器電路(例如補(bǔ)償或步進(jìn)降壓(step-down))以最小化來自其它電源的頭戴式耳機(jī)功耗。
放大器58具有足夠的電源提供抑止(PSR)，從而電源提供輸入中的大型改變導(dǎo)致了很小的輸出信號。在一實施例中，PSR在DC到10千赫的頻率范圍上至少是40dB。
參照圖4A，升壓IC 82產(chǎn)生電容器79上的輸出電壓。電阻器83將電容器上的輸出電壓反饋給升壓IC 82的FB管腳64，以允許其內(nèi)部電路調(diào)節(jié)輸出電壓。若沒有VCL電路86，此電壓可由電阻器83的值來固定和確定。
VCL 86包括兩個運算放大器(運放)(例如運放87和運放88)和關(guān)聯(lián)的無源組件。運放87放大來自R傳感(圖2)的電壓。運放88進(jìn)一步放大頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH，被基準(zhǔn)電壓Vref所確定的固定電壓補(bǔ)償，并使之反轉(zhuǎn)。
運放88的輸出通過電阻器85而耦合至FB管腳64。當(dāng)運放88處在其正輸出限制(對應(yīng)于IH＝Imin)時，此電流信號分別通過電阻器85和83與電壓反饋結(jié)合，以在升壓IC的FB管腳64處產(chǎn)生信號，該信號使得升壓IC的輸出電壓成為Vmin。隨著頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH增加，運放88的輸出減小，而升壓IC增加其輸出電壓，以在FB管腳64處維持恒定值。當(dāng)IH＝Imax時，運放88到達(dá)其負(fù)輸出限制而升壓IC輸出為Vmax。升壓IC 82的輸出通過場效應(yīng)管(FET)80而連接至頭戴式耳機(jī)電路24，其在常規(guī)工作期間是“導(dǎo)通”狀態(tài)。調(diào)節(jié)器IC 81將此輸出(VCC)下調(diào)至更低的固定電壓Vref以給運放87和運放88及其它電源提供電路供電。
在典型的ANR系統(tǒng)中，當(dāng)戴上頭戴式耳機(jī)時，使用者會有小的周期性運動，例如顎和頭部的運動，其造成在所附耳罩內(nèi)出現(xiàn)極低頻的聲學(xué)信號。這些運動是由閉合空腔的小容積變更而造成的，這導(dǎo)致壓力變化。ANR系統(tǒng)檢測這些變化并試圖降低這些低頻信號，其導(dǎo)致給頭戴式耳機(jī)電路電源和從電源獲取的負(fù)載電流中的低頻變動。檢測到在負(fù)載電流中有或沒有這些低頻變動，并被用來指示是否戴上了頭戴式耳機(jī)。當(dāng)確定未戴上頭戴式耳機(jī)時(通過確定低頻電流變動對于預(yù)定時段低于預(yù)定閾值)，系統(tǒng)的工作狀態(tài)變成耗電最小的狀態(tài)(即處于“待用”的工作模式)。
返回參照圖2，關(guān)斷電路74包括模數(shù)變換器(ADC)90、帶通濾波器(BPF)94、整流器98、比較器102和定時器106。頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH的測量穿過ADC 90并接著穿過BPF 94再被整流器98整流。結(jié)果得到的濾波電流信號穿過比較器102，其將濾波電流信號與閾值做比較。若濾波電流信號超過閾值，則信號被送至復(fù)位定時器電路106。若定時器106在預(yù)定時間內(nèi)未被復(fù)位，則關(guān)斷信號被送至電源電路32，以切斷電源。
在本實施例中，BPF 94是數(shù)字雙極濾波器，其帶寬從1赫茲到30赫茲，而預(yù)定時間是1分鐘。
在其它實施例中，包括ADC 90、BPF 94、比較器102和定時器106的電路74可實施為單片微控制器。在其它實施例中，電路74可實施為分立模擬和/或數(shù)字功能電路。
在其它實施例中，BPF 94可前置于ADC 90并實施為模擬電路。在其它實施例中，可以去掉ADC 90，而使用模擬和分立邏輯組件來實施關(guān)斷電路74中的全部功能。在還有其它實施例中，若適當(dāng)改變輸入比較器102的閾值輸入則可去掉ADC 90或改變成低通濾波器。
返回參照圖4A，來自定時器106的關(guān)斷信號連接至升壓(boost)IC 82以禁止其操作并還連接至FET 80以切斷頭戴式耳機(jī)電路24的電源。FET 80還切斷從輸入到調(diào)節(jié)器IC 81的電源，而這樣一來，就從包括運放87和運放88的其它電源提供電路和關(guān)斷電路74上撤去了電源。附加電路(未圖示)將少量電源提供給關(guān)斷電路74，從而當(dāng)按下“ON”按鈕時，關(guān)斷電路將通過變化關(guān)斷信號的狀態(tài)、導(dǎo)通升壓IC 82和給頭戴式耳機(jī)電路24供電(VCC)而初始化電源提供操作。
VCL 86包括晶體管84，其當(dāng)被信號VCC配置“導(dǎo)通”時斷開升壓IC 82的管腳FB與頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH信號。晶體管84與適當(dāng)選擇阻值的電阻器85一道，使得供電電壓VCC成為固定的高值，而不再隨負(fù)載電流而可變。以此構(gòu)成，改進(jìn)型電源提供電路32具有由電路74提供的自動關(guān)斷，該電源提供電路32可用于較古的頭戴式耳機(jī)、其不包括高PSRR放大器58等頭戴式耳機(jī)電路24中的改進(jìn)，這有利于與各種電壓的使用。
電壓控制環(huán)路86當(dāng)Imin＜IH＜Imax時使得VCC直接與頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH成正比而改變。這使提供給頭戴式耳機(jī)電路24的電壓在任何瞬間最小化，因而使頭戴式耳機(jī)的耗電最小化。
參照圖4B，在其它實施例中，能夠使用進(jìn)一步包括二極管89、電容器91和電阻器92的VCL 186，從而供電電壓VCC迅速升高以響應(yīng)于頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH的增加，但供電電壓VCC在頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH減小后緩慢減小。在其它實施例中，VCL可被配置為隨頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH變化而在兩個或更多分立值間改變而非連續(xù)改變。
在圖5中表示實施高PSRR放大器58的示例。放大器58產(chǎn)生連接至驅(qū)動62的橋模式輸出。若來自ANR電路54的輸入信號是零，則橋模式放大器是等于VLDO/2的電壓，而驅(qū)動62上沒有出現(xiàn)電壓。若來自ANR電路54的信號非零則在驅(qū)動62上產(chǎn)生該信號，其被電路中各種電阻值確定的量擴(kuò)大。若驅(qū)動62上的放大信號導(dǎo)致電源提供電路上的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流IH大于Imin，使得VCC以至VLDO增加，則放大器58的各輸出端處的電壓增至新值VLDO/2、加或減理想輸出信號。到電阻值是適當(dāng)匹配的程度，VLDO的變化不在驅(qū)動上產(chǎn)生輸出信號，。
參照圖6，在其它實施例中電源電路170包括能量存儲器件172，其可以是電容器或超級電容器(SC)，并列地連接至電池78。添加能量存儲器件172進(jìn)一步延長了電池78的壽命。當(dāng)升壓電路獲取高電流時，電池78的內(nèi)阻使其輸出電壓減小。隨著電池電壓減小，升壓電路必須大量地放大電壓，以達(dá)到給定的輸出電壓VCC；由頭戴式耳機(jī)電路獲取的負(fù)載電流繼而大致增加量地放大并從電池獲取。對于負(fù)載電流中的短脈沖，電池的電壓、特別是若電池幾乎完全沒電了，則可減小至升壓電路無法再工作的程度。通過將諸如超級電容器等能量存儲器件172與電池78并列地連接，可降低電源的有效阻抗。由改變反映到輸入的負(fù)載電流而造成的電源電壓的改變因此得以降低，從而允許電池更深地工作在其放電狀況下。通過使用并列能量存儲器件，只需選擇電池以提供頭戴式耳機(jī)要求的平均功率而非峰值功率。
已經(jīng)說明了提供電源的新穎設(shè)備和技術(shù)。很顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改并使用脫離此處公開的具體設(shè)備和技術(shù)，而不脫離本發(fā)明主旨。結(jié)果，本發(fā)明將被解釋為包括此處公開的設(shè)備和技術(shù)所呈現(xiàn)或擁有的各種各樣的新穎特征和特征的新穎組合，而唯獨由所附權(quán)利要求書的精神和范圍來限制。
權(quán)利要求
1.一種降低有源噪聲的頭戴式耳機(jī)系統(tǒng)，包括頭戴式耳機(jī)電路，其接收輸入電壓；和電源，其將所述輸入電壓提供給頭戴式耳機(jī)電路，所述電源包括提供電源的直流電壓源；和將所述電源變換成提供給頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路改變所述輸入電壓以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)電路從電源獲取的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括關(guān)斷電路，其當(dāng)所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括關(guān)斷電路，其當(dāng)所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，中斷輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)斷電路進(jìn)一步包括帶通濾波器，其具有基于測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的輸入信號和與所述閾值比較的輸出信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)斷電路包括比較器，其基于所述測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流將閾值與濾波器輸出做比較；和定時器復(fù)位電路，其發(fā)送信號以將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路線性地調(diào)整輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，與所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化成正比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路離散分步地調(diào)整輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路以第一速率來調(diào)整輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于增加頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流，并以第二速率來調(diào)整以便減小頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電壓控制環(huán)路電路，其監(jiān)控所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流和所述輸入電壓，所述電壓環(huán)路電路將反饋信號提供給所述電壓變換電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述頭戴式耳機(jī)電路包括降低有源噪聲電路，其從置于耳罩中的麥克風(fēng)接收信號，并包括有源地降低所述信號的反饋環(huán)路；第一電壓調(diào)節(jié)器，其將提供給所述降低有源噪聲電路和提供給放大器的電壓限制在第一預(yù)定電壓；和第二電壓調(diào)節(jié)器，其將所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓限制在第二預(yù)定電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述直流電壓源并聯(lián)的電路中的能量存儲器件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述能量存儲器件是電容器。
13.一種降低有源噪聲的頭戴式耳機(jī)系統(tǒng)，包括頭戴式耳機(jī)電路，其接收輸入電壓；電源，其將所述輸入電壓提供給頭戴式耳機(jī)電路，所述電源提供包括提供電源的直流電壓源；和將所述電源變換成提供給所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路改變所述輸入電壓以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)電路從所述電源獲取的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化；和關(guān)斷電路，其當(dāng)所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)包括中斷對所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電壓控制環(huán)路電路，其監(jiān)控所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流和所述輸入電壓，所述電壓控制環(huán)路電路將反饋信號提供給所述電壓變換電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)斷電路進(jìn)一步包括帶通濾波器，其具有基于測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的輸入信號和與所述閾值比較的輸出信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)斷電路包括比較器，其基于所述測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流將閾值與濾波器輸出做比較；和定時器復(fù)位電路，其發(fā)送信號以將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路線性地調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的輸入電壓，與所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化成正比。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路離散分步地調(diào)整輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路以第一速率來調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于增加頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流，并以第二速率來調(diào)整以響應(yīng)于減小頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述頭戴式耳機(jī)電路包括降低有源噪聲電路，其從置于耳罩中的麥克風(fēng)接收信號，并包括有源地降低所述信號的反饋環(huán)路；第一電壓調(diào)節(jié)器，其將提供給所述降低有源噪聲電路和提供給放大器的電壓限制在第一預(yù)定電壓；和第二電壓調(diào)節(jié)器，其將所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓限制在第二預(yù)定電壓。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述直流電壓源并聯(lián)的電路中的能量存儲器件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述能量存儲器件是電容器。
24.一種降低有源噪聲的頭戴式耳機(jī)系統(tǒng)，包括頭戴式耳機(jī)電路，其接收輸入電壓；和關(guān)斷電路，其當(dāng)所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)包括中斷到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電源，其提供到頭戴式耳機(jī)的所述輸入電壓，該電源包括提供電源的直流電壓源；和將所述電源變換成提供給所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路改變所述輸入電壓以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)電路從所述電源獲取的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)斷電路進(jìn)一步包括帶通濾波器，其具有基于測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的輸入信號和與所述閾值比較的輸出信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)斷電路包括比較器，其基于所述測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流將閾值與濾波器輸出做比較；和定時器復(fù)位電路，其發(fā)送信號以將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路線性地調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，與所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化成正比。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路離散分步地調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述電壓變換電路以第一速率來調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于增加頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流，并以第二速率來調(diào)整以響應(yīng)于減小頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電壓控制環(huán)路電路，其監(jiān)控所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流和所述輸入電壓，所述電壓環(huán)路電路將反饋信號提供給所述電壓變換電路。
33.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述頭戴式耳機(jī)電路包括降低有源噪聲電路，其從置于耳罩中的麥克風(fēng)接收信號，并包括有源地降低所述信號的反饋環(huán)路；第一電壓調(diào)節(jié)器，其將提供給所述降低有源噪聲電路和提供給放大器的電壓限制在第一預(yù)定電壓；和第2電壓調(diào)節(jié)器，其將所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓限制在第2預(yù)定電壓。
34.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述直流電壓源并聯(lián)的電路中的能量存儲器件。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述能量存儲器件是電容器。
36.一種降低有源噪聲的頭戴式耳機(jī)系統(tǒng)，包括頭戴式耳機(jī)電路，其接收輸入電壓；和電源電路裝置，其將所述輸入電壓提供給所述頭戴式耳機(jī)電路。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括關(guān)斷電路裝置，其中斷到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓。
38.一種用于降低有源噪聲的頭戴式耳機(jī)的電源，包括提供電源的直流電壓源；和將所述電源變換成提供給所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路改變所述輸入電壓以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)電路從所述電源獲取的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的電源，進(jìn)一步包括關(guān)斷電路，其當(dāng)所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電源，其中將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)包括中斷輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電源，其中所述關(guān)斷電路進(jìn)一步包括帶通濾波器，其具有基于測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的輸入信號和與所述閾值比較的輸出信號。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電源提供，其中所述關(guān)斷電路包括比較器，其基于所述測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流將閾值與濾波器輸出做比較；和定時器復(fù)位電路，其發(fā)送信號以將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
43.根據(jù)權(quán)利要求38所述的電源，其中所述電壓變換電路線性地調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，與所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化成正比。
44.根據(jù)權(quán)利要求38所述的電源，其中所述電壓變換電路離散分步地調(diào)整輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
45.根據(jù)權(quán)利要求38所述的電源，其中所述電壓變換電路以第一速率來調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于增加頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流，并以第二速率來調(diào)整以響應(yīng)于減小頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流。
46.根據(jù)權(quán)利要求38所述的電源，進(jìn)一步包括電壓控制環(huán)路電路，其監(jiān)控所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流和所述輸入電壓，所述電壓環(huán)路電路將反饋信號提供給所述電壓變換電路。
47.根據(jù)權(quán)利要求38所述的電源，進(jìn)一步包括與所述DC電壓源并聯(lián)的電路中的能量存儲器件。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的電源，其中所述能量存儲器件是電容器。
49.一種用于降低有源噪聲的頭戴式耳機(jī)的電源，包括關(guān)斷電路，其當(dāng)頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的電源，其中將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)包括中斷到頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的電源，進(jìn)一步包括提供電源的直流電壓源；和將所述電源變換成提供給所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路改變所述輸入電壓以響應(yīng)于所述頭戴式耳機(jī)電路從所述電源獲取的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的電源，其中所述關(guān)斷電路進(jìn)一步包括帶通濾波器，其具有基于測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的輸入信號和與所述閾值比較的輸出信號。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的電源，其中所述關(guān)斷電路包括比較器，其基于所述測得的頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流將閾值與濾波器輸出做比較；和定時器復(fù)位電路，其發(fā)送信號以將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的電源，其中所述電壓變換電路線性地調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，與所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化成正比。
55.根據(jù)權(quán)利要求51所述的電源，其中所述電壓變換電路離散分步地調(diào)整輸入所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，與所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流的變化成正比。
56.根據(jù)權(quán)利要求51所述的電源，其中所述電壓變換電路以第一速率來調(diào)整到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓，以響應(yīng)于增加頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流，并以第二速率來調(diào)整以響應(yīng)于減小頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流。
57.根據(jù)權(quán)利要求51所述的電源，進(jìn)一步包括電壓控制環(huán)路電路，其監(jiān)控所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流和所述輸入電壓，所述電壓控制環(huán)路電路將反饋信號提供給所述電壓變換電路。
58.根據(jù)權(quán)利要求51所述的電源，進(jìn)一步包括與所述DC電壓源并聯(lián)的電路中的能量存儲器件。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的電源，其中所述能量存儲器件是電容器。
60.一種給降低有源噪聲的(ANR)頭戴式耳機(jī)提供電源的方法，包括測量由頭戴式耳機(jī)電路從電源獲取的負(fù)載電流；和將輸入電壓提供給所述頭戴式耳機(jī)電路，以響應(yīng)于所述負(fù)載電流。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述頭戴式耳機(jī)負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中將所述頭戴式耳機(jī)電路置于低功耗狀態(tài)包括中斷到所述頭戴式耳機(jī)電路的所述輸入電壓。
63.一種電源，包括提供電源的直流電壓源；和將所述電源變換成提供給外部電路的輸入電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路改變所述輸入電壓以響應(yīng)于所述外部電路從所述電源獲取的負(fù)載電流的變化。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的電源，進(jìn)一步包括關(guān)斷電路，其當(dāng)所述負(fù)載電流在預(yù)定時間量內(nèi)落至閾值以下時，將所述外部電路置于低功耗狀態(tài)。
65.一種電源提供，包括關(guān)斷電路，其當(dāng)所述電源從外部電路獲取的負(fù)載電流對于預(yù)定時間量落至閾值以下時，將所述外部電路置于低功耗狀態(tài)。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的電源，進(jìn)一步包括提供電源的直流電壓源；和將所述電源變換成提供給外部電路的輸入電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路改變所述輸入電壓以響應(yīng)于所述外部電路從所述電源獲取的負(fù)載電流的變化。
全文摘要
一種電源包括提供功率的電池源和電壓變換電路。電壓變換電路將電源變換成提供給其它電路的輸入電壓。電壓變換電路改變輸入電壓以響應(yīng)其它電路從電源獲取的負(fù)載電流。
文檔編號A61F11/06GK1578536SQ200410069620
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者史蒂夫·克拉普, 小丹尼爾·M·高格, 羅伯特·貝蘭格 申請人:伯斯有限公司