消噪音受话器的利记博彩app

文档序号:7712183阅读:227来源:国知局
专利名称:消噪音受话器的利记博彩app
技术领域
本发明涉及一种衰减环境噪音的受话器、一种衰减近距离噪音用的送话器、以及一种衰减环境噪音和接收环境噪音交替转换的送话器,特别涉及一种开放式消噪音受话器。
高噪音环境下工作和生活时,因为噪音对人体的危害很大,同时高噪音环境干扰人分辨出有用声音信号的能力。在这种情况下,迫切需要一种可以消除噪音同时又让使用者可以清晰地听到输入的各种声音电信号的器件。目前已有的一种源消噪音受话器其不足之处在于美国专利No.5,889,875和No.5,917,923公开的技术方案中,虽然利用前后串行的两个声腔促使从各个进声孔进入的噪声信号中消除由噪声声源方向距离造成的影响,使得放置在多个进声孔中的一个进声孔前面的噪音接收拾音器拾取的噪音信号,可以和从各个进声孔中进入的噪音信号一致,但其缺陷是1.因为这个前后串行的两个声腔式的消噪音受话器是开放后或者半开放的,体积比较大,拾音器进声孔距离耳根部比较远,因此仅对于同侧噪声音源的发出的噪音消噪音效果比较理想,而对于对侧噪音源发出的噪音,由于声速的影响,造成到达耳根部和到达声腔的进声孔之间有一个比较大的时间差,这样从耳根部漏入耳内的环境噪音中同侧噪声音源的发出的噪音和对侧噪音源的发出的噪音在进行移相时就很难两者兼顾,必然对其中一侧的噪声音源所发出的噪音消噪音效果不理想。
2.从外进声孔进入的环境噪音只能经由内进声孔到达扬声器的振膜的背面,而不是到达扬声器振膜前面的耳道部分,同时它对通过的频率具有选择性,因此它是一种半开放式的声音进入通道,对于由有源消噪音受话器边缘和皮肤之间漏入的环境噪声不能很好地抵消。
3.为了减低受话器发出的回声被环境噪声拾音器重新拾取因此受话器的位置离开送话器比较远,在耳罩和耳根部皮肤接触部位周围有隔音垫圈,但是效果并不是很理想,同时体积也比较大。
4.由于体积比较大,最多只能用于头戴式受话器,而不能用于耳塞机式、耳内式、耳道式、深耳道式等等小型消噪音受话器。
当人在发出高噪音的噪音音源附近时候,因为高噪音的噪音音源的遮盖了周围的声源发出的声音,为了使得身处这种环境下的人可以听见周围的声源发出的声音,迫切需要一种可以减弱受话器模块附近距离音源发出的声音,接收较远距离的音源发出的声音的拾音器。
本发明的目的在于提供一种消噪音受话器,其具有所谓开放式的使环境噪音可直接进入耳道的通道,消噪声性能更高。
本发明的另外一个目的在于提供一种消噪音受话器,其可以制成耳塞机式、耳内式、耳道式、深耳道式等等小型产品,携带方便。
本发明的另外一个目的在于提供一种消噪音受话器,其利用有源消噪音受话器中的受话器模块制作出减弱受话器模块附近距离音源发出的声音,接收较远距离的音源发出的声音的拾音器。当噪音收集模块放置于距离近场音源零到几十厘米的距离之内时,利用噪音收集模块内的抗噪音拾音器拾取近场音源发出的声音,形成场音源发出的声音的电信号。
本发明的另外一个目的在于提供一种消噪音受话器,其环境噪音拾音器接受的收远场环境音源和近场音源发出的声音的混合声音的电信号,两种拾音器拾取的声音电信号通过共模抑制电路去除近场音源发出的声音提取出远场环境音源发出的声音。
本发明的另外一个目的在于提供了一种消噪音送话器,其特征在于,具有环境噪音拾音器和抗噪音拾音器,该送话器具有一声控开关装置,其包括衰减环境噪音状态和接收环境噪音状态,衰减环境噪音状态和接收环境噪音状态在讲话者的说话声音控制下相互转换;当讲话者说话时,该送话器在声控开关装置的作用下切换至衰减环境噪音状态;当讲话者停止说话时,该送话器在声控开关装置的作用下切换至接收环境噪音状态,以让听众听到环境音。
本发明的任务是通过下述方式完成的一种消噪音受话器,在受话器模块内固定有受话器,其特征在于,在受话器模块上还具有噪音收集模块,在噪音收集模块内固定有环境噪音拾音器和抗噪音拾音器。
特别是,上述受话器模块和噪音收集模块共用同一外壳,该外壳的主体部分为一个筒状体,在其内部设置有隔断层,该隔断层将筒状体分隔为受话器模块和噪音收集模块。
特别是,在上述噪音收集模块内固定有环境噪音拾音器。
特别是,在上述筒状体固定有噪音拾音器的一端,装配有一个前盖,并且在上述筒状体对应于噪音收集腔所在位置的侧壁上,开设噪音收集腔入口。
特别是,上述噪音拾音器模块内设置有多个噪音拾音器和/或抗噪音拾音器,其相邻的两个噪音拾音器之间分别设置有拾音器隔断层,使筒状体分隔为若干噪音收集腔,并且在筒状体对应于各噪音收集腔所在位置的侧壁上,分别开设有噪音收集腔入口。
特别是,在同一个噪音收集腔内布置一对噪音拾音器。
特别是,它包含有电路器件。
特别是,上述电路器件为印刷电路板、工作电路、红外线接收发送器、音量调节器以及电池中的任意一种电路或者任意几种电路的组合,印刷电路板上布置有工作电路和/或红外线接收发送器,工作电路通过引出线与外部电路通讯,而红外线接收发送器则通过天线与外部电路通讯,音量调节器连接于工作电路中,用于控制本开放式有源消噪音受话器的音量,工作电路、红外线接收发送器由电池提供工作电源。
特别是,上述工作电路包括共模抑制电路加上振幅补偿电路、移相电路、延时电路以及频率补偿电路中的任意一种电路或者任意几种电路的组合。
特别是,上述筒状体固定有受话器的一端。
特别是,它还包含有反馈拾音器,并保证其位于受话器前方。
特别是,上述筒状体对应于受话器模块所在位置的侧壁上,开设有若干开放式声波进入通道的噪音进入凹槽或者噪音进入管。
特别是,它还包含有透声隔膜,其位于受话器前方,在扬声器振膜前面与透声隔膜之间形成声波消噪音腔。
特别是,利用A/D将噪音拾音器拾取的声音模拟电信号转换为数字信,通过CPU、DSP等数字处理器运行将多个抗噪音拾音器拾取的声音信号,通过共模抑制提取出拾取扬声器输出的声波信号的反馈的声波电信号,环境噪音拾音器接收的声音信号再和抗噪音拾音器拾取的反馈的声波电信号进行共模抑制,去除环境噪音拾音器接收的扬声器输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音,得到比较干净的环境噪音信号,将此信号进行移相、延时等进一步处理,根据反馈拾音器拾取的经过抵消后的环境噪音信号大小,进行调节将从D/A输出和环境噪音信号相差180度的用来抵消进入耳内的环境噪音的输出信号的大小,然后从D/A输出的计算程序。
特别是,所述消噪音受话器是耳塞机式、耳内式、耳道式、深耳道式小型有源消噪音受话器。
根据本发明的另外一方面,提供了一种消噪音送话器,其特征在于,在送话器模块上具有噪音收集模块,在噪音收集模块内固定有环境噪音拾音器和抗噪音拾音器。
根据本发明的另外一方面,提供了一种消噪音送话器,其特征在于,具有环境噪音拾音器和抗噪音拾音器,该送话器具有一声控开关装置,其包括衰减环境噪音状态和接收环境噪音状态,衰减环境噪音状态和接收环境噪音状态在讲话者的说话声音控制下相互转换;当讲话者说话时,该送话器在声控开关装置的作用下切换至衰减环境噪音状态;当讲话者停止说话时,该送话器在声控开关装置的作用下切换至接收环境噪音状态,以让听众听到环境音。
送话器的噪音拾音器(包括环境噪音拾音器、抗噪音拾音器、反馈拾音器等)可以使用各种现有类型的抗噪音拾音器或者非抗噪音拾音器,以及各种拾音器的部件,可以进行对照互换使用。
这些拾音器包括电磁变换型声敏传感器、静电变换型声敏传感器、电阻变换型声敏传感器、光电变换型声敏传感器等等几大类。其中1.电磁变换型声敏传感器包括动电型声敏传感器、电磁型声敏传感器、磁致伸缩声敏传感器等等,2.静电变换型声敏传感器包括静电型声敏传感器、压电型声敏传感器、电致伸缩型声敏传感器等等,3.电阻变换型声敏传感器包括接触阻抗型声敏传感器、阻抗变换型声敏传感器等等,4.光电变换型声敏传感器包括相位变化型声敏传感器、光量变化型声敏传感器等等多种类型。而动电型声敏传感器包括动圈式麦克风、扁型麦克风、动圈式拾音器等等,电磁型声敏传感器包括电磁型麦克风、电磁型拾音器等等,磁致伸缩声敏传感器包括磁致伸缩麦克风、磁致伸缩拾音器等等,静电变换声敏传感器包括电容式拾音器、驻极体拾音器、静电拾音器等等,压电型声敏传感器包括压电陶瓷、罗息盐、石英、压电高分子等等材料制成的压电拾音器,电致伸缩声敏传感器包括电致伸缩拾音器、压电双芯片型拾音器等等。接触阻抗型声敏传感器包括电话用碳粒送话器等等,阻抗变换声敏传感器包括电阻丝应变型拾音器、半导体拾音器、半导体应变变换拾音器等等,光电变化型声敏传感器包括相位变化型声敏传感器包括干涉型声敏传感器、DAD再生用传感器等等,光纤损耗型声敏传感器,光量变化型声敏传感器等等各种类型的拾音器,当然根据所使用的材料不同还可以继续分成各个仔细分类的拾音器以及各种拾音器部件等等。进行对照互换使用。
同样,受话器可以直接采用现有的各种类型的扬声器,以及各种扬声器的部件,可以进行对照互换使用。
这些扬声器包括电磁变换型扬声器、静电变换型扬声器、电阻变换型扬声器、光电变换型扬声器等等几大类。其中1.电磁变换型扬声器包括动电型扬声器、电磁型扬声器、磁致伸缩扬声器等等,2.静电变换型扬声器包括静电型扬声器、压电型扬声器、电致伸缩型扬声器等等,3.电阻变换型扬声器包括接触阻抗型扬声器、阻抗变换型扬声器等等,4.光电变换型扬声器包括相位变化型扬声器、光量变化型扬声器等等多种类型。而动电型扬声器包括动圈式扬声器、扁型扬声器、动圈式扬声器等等,电磁型扬声器包括电磁型扬声器、电磁型扬声器等等,磁致伸缩扬声器包括磁致伸缩扬声器、磁致伸缩扬声器等等,静电变换扬声器包括电容式扬声器、驻极体扬声器、静电扬声器等等,压电型扬声器包括压电陶瓷、罗息盐、石英、压电高分子等等材料制成的压电扬声器,电致伸缩扬声器包括电致伸缩扬声器、压电双芯片型扬声器等等。接触阻抗型扬声器包括电话用碳粒送话器等等,阻抗变换扬声器包括电阻丝应变型扬声器、半导体扬声器、半导体应变变换扬声器等等,光电变化型扬声器包括相位变化型扬声器包括干涉型扬声器、DAD再生扬声器等等,光量变化型扬声器等等的各种种类扬声器,当然根据所使用的材料不同还可以继续分成各个仔细分类的扬声器以及各种扬声器部件等等。进行对照互换使用。
上述抗噪音拾音器的结构,工作原理和工作电路可以直接采用本发明人的PCT专利申请PCT/CN99/00097、实用新型专利No.98207092.6以及实用新型专利申请No.99217256.X、实用新型专利申请No.00204563.X的抗噪音拾音器中所公开的电路。可以在共模抑制电路的基础上再加上振幅补偿电路、移相电路、延时电路以及频率补偿电路中的任意一种电路或者任意几种电路的组合。
可以在受话器模块的筒体上对应于送话器模块所在位置的侧壁上,可以开设若干开放式声波进入通道的噪音进入凹槽或者噪音进入管,当本开放式有源消噪音受话器放置于使用者耳中的时候,其噪音进入凹槽和耳内的皮肤之间形成了一个开放式的环境噪声进入通道,或称其为“开放式声波进入通道”,外界的环境噪音由该开放式声波进入通道到达受话器振膜前面的耳道部位,同时它对通过的声波频率无选择性,因此它是一种全开放式的声音进入通道,使得环境噪声能得到很好消减。
因为采用了“开放式声波进入通道”,所以噪音收集模块中的环境噪音拾音器能接收到受话器发出的反馈声波,引起反馈噪音。
可以设置抗噪音拾音器,该反馈拾音器可以在噪音收集模块内,用于接收受话器输出的反馈声音信号,可以和反馈拾音器共同作用,也可以单独作用,将其和环境噪音拾音器接收的外界环境噪音信号通过共模抑制电路,去除环境噪音拾音器接收的受话器输出的反馈声波信号,从而来消除由于采用“开放式声波进入通道”造成的由声波反馈所引起的反馈噪音。
可以设置反馈拾音器,该反馈拾音器可以在网罩的内侧面上,也可以在其它使其位于受话器前后方以及受话器侧面的位置上,同时还可以在反馈拾音器的外部包覆一层隔音固定防震垫。在这种情况下用和受话器放置在一起的该反馈拾音器,接收经过抵消后的反馈声声音信号,利用反馈调节的原理,可以和抗噪音拾音器一起共同,也可以单独作用,使进入外耳道中的外界噪音抵消得更加干净。这个反馈拾音器同时可以用于有源抗噪音送话器,拾取经过噪声相互抵消剩下的语音声,输出相应的电信号。
利用有线、无线或红外线等等各种信号传输的方法输入输电信号,其中输入的电信号经过电路处理后叠加到经过移相电路后的环境噪声电信号中,从受话器输出。在受话器采用有源消噪音受话器或高抗噪音拾音器的情况下,消噪音能力可望进一步提高,使得使用者既免受了环境噪音的干扰,又可以清楚地听到输入的信号,同时声音信号处理电路极为简单,造价大幅度下降,有利于在各种环境噪音比较高的地方推广使用。
为了达到噪音拾音器所接收的环境噪声信号和进入外耳道中的环境噪声信号大致相似的条件,噪音收集模块部分和受话器模块两个部分之间有开放式声波进入通道,以及在“开放式声波进入通道”开口附近有噪音收集腔声波进入口,在噪音收集腔中放置噪音接收拾音器,因为噪音收集腔开口处在“开放式声波进入通道”开口附近,因此进入噪音收集腔入口的声音信号和进入“开放式声波进入通道”开口的声音信号大致相同,因此移相电路,延时电路的调整就简单很多,不需要时时调较。
本发明提供的开放式有源消噪音受话器,它还包含有透声隔膜,并保证其位于受话器前方或者后方,在扬声器振膜与透声隔膜之间形成声波消噪音腔。透声隔膜也可以放置于其它位置。
上述外壳最好为耳塞式、耳内式、耳道式深、耳道式等各种类型的耳塞机的外壳,由于其体积较小,所以便于携带、使用更加方便、更符合人们的使用习惯。耳塞机式、耳内式、耳道式、深耳道式等等小型有源消噪音受话器,是以在耳机中受话器放置的部位来区别的,耳塞机式是将受话器膜块大部分放置于外耳道的外面,而不进入外耳道中,而耳内式是将送话器模块(噪音收集模块)大部分放置于外耳道中,只有受话器模块部分进入外耳道中。耳道式、深耳道式将噪音收集模块和受话器模块都放置于外耳道中,只有噪音收集模块和受话器模块部分都进入外耳道中。耳塞机式、耳内式、耳道式、深耳道式等等小型消噪音受话器因为噪音收集模块放置位置造成的限制,使得放置于噪音收集模块中的抗噪音拾音器无法发挥作用,无法达到拾取反馈噪音的作用,这是由于抗噪音拾音器必须在一个开放的空间中,抗噪音拾音器的前后两个进声孔之间才能有一定的声压差,达到拾取近场声源发出的声音的作用,而当抗噪音拾音器放置于一个不开放的空间中的时候,例如放置于耳道内,因为耳道内是一个管状的空腔,对于放置于器中的抗噪音拾音器来说是一个相对封闭的空间,因此无法使得抗噪音拾音器的前后两个进声孔之间有一定的声压差,也就无法达到拾取近场声源发出的声音的作用,因此在某些情况下耳塞机式、耳内式、耳道式、深耳道式等等小型消噪音受话器也可以在噪音收集模块不使用抗噪音拾音器。
为了起到防止耳塞机脱落的作用,可以在外壳上加装一个阻尼垫圈,该阻尼垫圈最好采用对外界环境噪音透过性比较好的弹性材料(例如海绵、弹性橡胶等)制成。
综上所述,本发明为了保证噪音拾音器拾取的声音和传入受话器内的到达耳朵内的噪音具有相同的时间差和相移,采用了在受话器的外面和噪音进入耳朵内的路径相似和大小相似的拾音器外壳、使用了模拟和数字电路。可以通过1、改变拾音器朝向;也可以2、进行0~360°移相;也可以3、数字或者模拟延时;也可以4、利用受话器内的反馈拾音器通过数字电路或者比较器电路不断调节移相电路或者放大电路。以上所述的几项技术措施可以合理配合使用,以进一步提高消除噪音的效果。
本发明可以通过如下方案解决消除环境噪音和由于利用“开放式声波进入通道”造成的声波反馈产生的自激噪音1.增加盖板、声音收集腔,使得拾音器接收的和进入外耳道的声波大致相同。
2.移相电路模拟移相电路,数字移相电路。
3.滤波电路分段滤波、分段移相、分段滤波、分段延迟。
4.延时电路模拟电路、CCD电路、数字电路、DSP电路。
5.内部拾音器反馈电路,调节音量,通过数字频谱分析,找出自激频率,调节滤波器频带,滤出此频段的声波,调节移相、延迟、音量。
6.声音收集腔的声学特性大致和外耳道的声学特性相似,其内表面的声波传输特性和从戴上耳机后,进入外耳道开始到到达鼓膜这个阶段的声学传输特性大致相似的材料。
7.使用消反馈声电路或者消反馈声程序消除因为反馈声造成的自激。
8.耳塞前端加入透声隔膜,使得声音中和腔的大小固定,因此可以减少一些参量(例如人耳鼓膜的声阻抗)无法精确给出的难题,达到了可以较好消减环境噪音的目的。
9.开放式有源消噪音受话器的形状可以适应耳道的具体形状,不一定要如图中的所绘示意图的形状。
10.利用抗噪音拾音器,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的当有源消噪音受话器接收输入信号发出的有用声音信号时因为声波负反馈产生的自激噪音。当不使用有源消噪音受话器接收输入信号发出的有用声音信号时也可以不使用抗噪音拾音器。
下面,结合实施例所示附图,对本发明作进一步详细说明。


图1是本发明提供的开放式有源消噪音受话器与抗噪音拾音器相互配合的具体应用例的剖面结构示意图;图2是本发明第1实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图2A、图2B是分别沿图2所示的A-A线、B-B线的剖面图;图3是本发明第2实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图3A、图3B是分别沿图3所示的A-A线、B-B线的剖面图;图4是本发明第3实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图4A、图4B是分别沿图4所示的A-A线、B-B线的剖面图;图5是本发明第4实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图5A~图5C是分别沿图5所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图6是本发明第5实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图6A、图6B是分别沿图6所示的A-A线、B-B线的剖面图;图7是本发明第6实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图7A~图7C是分别沿图7所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图8是本发明第7实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图8A~图8C是分别沿图8所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图9是本发明第8实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图9A~图9C是分别沿图9所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图10是本发明第9实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图10A~图10C是分别沿图10所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图11是本发明第10实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图11A~图11C是分别沿图11所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图12是本发明第11实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图12A~图12C是分别沿图12所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图13是本发明第12实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图13A、图13B是分别沿图13所示的A-A线、B-B线的剖面图;图14是本发明第13实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图14A、图14B是分别沿图14所示的A-A线、B-B线的剖面图;图15是本发明第14实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图15A是沿图15所示的A-A线线的剖面图;图16~图19分别示出了本发明的开放式有源消噪音受话器的电路部分框图;图20a为一种由减法器电路构成的共模抑制电路原理图;图20b为一种由加法器电路构成的共模抑制电路原理图;图20c为一种由移相电路和加法器电路构成的共模抑制电路原理图;图20d为一种由模/数转换电路构成的共模抑制电路和定位接收系统电路原理图;图21a和图21b分别为一种数字数据采集共模抑制系统电路框图;图22a、图22b和图22c分别为一种数字抗噪音计算机流程图。
图23是本发明第16实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图23A~图23C是分别沿图23所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图24是本发明第17实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图24A~图24C是分别沿图24所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图25示出了本发明的一种抗噪音拾音器声音信号控制开关电路部分框图;图26a和图26b示出了本发明的一种抗噪音拾音器声音信号控制开关电路图。
图27是说明本发明的抗噪音拾音器中使用的一种声音信号控制开关计算机流程。
参照图1,抗噪音拾音器30安装于话筒支架31的前端,话筒支架31的另一端连接耳朵挂架34的一端,耳朵挂架34的同一端还连接开放式有源消噪音受话器32,图中33为引出线。图中的抗噪音拾音器30采用了前述的本人发明各项的专利和专利申请技术方案所提供的抗噪音拾音器,而耳朵挂架34采用了耳戴式耳朵挂架。
参照图2,结合图2A和图2B可见,在筒体1的两端分别固定有前盖2和网罩3,环境噪音拾音器6和扬声器9固定在筒体1的内部,并且扬声器9位于网罩3和环境噪音拾音器6之间,在环境噪音拾音器6与扬声器9之间,设置有一层隔断层4,该隔断层4将筒体1分割成消噪音受话器模块和噪音收集模块,在筒体1对应于环境噪音收集腔10所在位置的侧壁上开设有环境噪音收集腔入口11,在前盖2的内侧面上,固定有印刷电路板12,该印刷电路板12上布置有工作电路13和红外线接收发送器14,工作电路13通过引出线16与外部电路通讯,而红外线接收发送器14则通过天线15与外部电路通讯,音量调节器17连接于工作电路13中,用于控制本开放式有源消噪音受话器的音量,工作电路13及红外线接收发送器14由电池18提供工作电源,在网罩3的内侧面上,固定有反馈拾音器8,该反馈拾音器8处于扬声器振膜9a的前方,其外部包覆有拾音器防震垫20a,而在隔断层4与环境噪音拾音器6之间设置有隔音固定防震垫20。从图2中还可以看出,筒体1、前盖2和网罩3的外部具有一个由海绵材料制成的阻尼垫圈19。
由图3,结合图3A和图3B可见,其与图2的不同之处在于由于环境噪音拾音器6和扬声器9之间有开放式的声波通道,所以在环境噪音收集腔10a、10b中放置了抗噪音拾音器7a、7b,各环境噪音收集腔10、10a、10b由拾音器隔断层5分隔。通过共模抑制电路13,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号所反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音。抗噪音拾音器7a、7b拾取的声音电信号通过共模抑制电路13去除环境噪声信号,提取出差模信号(扬声器9发出的反馈声音),可以再将这个差模信号(反馈声电信号)进行频率补偿,补偿因为抗噪音拾音器在高低频率上抗噪音效果不同造成的影响,也可以进行时间延迟,延迟一个特定的时间,达到可以和环境噪音拾音器6拾取的声音电信号同步(因为抗噪音拾音器7a、7b更接近扬声器9,因此扬声器9发出的声音先到达抗噪音拾音器7a、7b,后到达环境噪音拾音器6,两者之间相差一个特定的时间),然后将经过延时的差模信号和环境噪音拾音器6拾取的信号进行共模抑制,去除反馈声电信号,保留环境噪声电信号。环境噪音拾音器6设置在环境噪音收集腔10中,抗噪音拾音器7a、7b通过共模抑制电路13去除环境噪音信号,提取出的差模信号也可以直接和环境噪音拾音器6拾取的信号进行共模抑制。
在本发明的消噪音受话器的各种实施例中,根据设计要求抗噪音拾音器可以互换使用本发明人前述的本人发明各项的专利和专利申请技术方案所提供的多种类型的抗噪音拾音器,也可以不使用抗噪音拾音器而只使用环境噪音拾音器6。
抗噪音拾音器7、7a可以采用采用和环境噪音拾音器6相同的普通非抗噪音拾音器,抗噪音拾音器互相之间以及和环境噪音拾音器之间可以朝相同一方向放置,也可以朝向相反方向放置,也可以朝向相对的方向放置等等放置方向。
由图4,结合图4A和图4B可见,图4与图3的不同处在于在环境噪音收集腔10中放置了抗噪音拾音器7a,而在环境噪音收集腔10a中放置了抗噪音拾音器7b和环境噪音拾音器6,这样减少了一个环境噪音收集腔。
由图5,结合图5A、图5B和图5C可见,图5与图3的不同处在于在环境噪音收集腔10a中放置了抗噪音拾音器7,这是利用本发明人以前的几项发明所涉及的抗噪音拾音器。抗噪音拾音器7和环境噪音拾音器6接收接收外界环境噪音和扬声器9输出的声波信号的电信号,两者通过共模抑制电路,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音。抗噪音拾音器7可以采用和环境噪音拾音器6相同的普通拾音器,将环境噪音拾音器6和抗噪音拾音器7中的一个拾音器拾取的声音电信号,经过放大后分成两路电信号,其中的一路电信号和另一个拾音器拾取的声音电信号通过共模抑制电路1 3取出差模信号(扬声器9发出的声音的反馈声,这实际是抗噪音拾音器。),再将这个差模信号(反馈声反馈信号)和另一路声音电信号进行共模抑制,去除反馈声反馈信号,保留环境噪声信号。环境噪音收集腔10a和环境噪音收集腔10的形状大致相同。
噪声进入通道21可以是开放式的、也可以是半开放式的,可以是一个、也可以是多个。可以是噪音进入凹槽也可以是噪音进入管,也可以不使用噪声进入通道21而直接利用筒体1的边缘和耳部皮肤之间的间隙形成的开放式噪声进入通道。壳体1上所开设的噪声进入通道21可以有效防止本开放式有源消噪音受话器放置于耳内时因为塞得过紧而使得环境噪声声波进入耳内时发生变化,以便很好地消除环境噪音。
靠近间隔4部位有环境噪音收集腔10的环境噪音收集腔入口11,环境噪音收集腔入口11可以大致开在向壳体1内凹进的噪声进入通道21向环境噪音收集腔入口11的延伸部分,也可以开在其它位置。
由图6,结合图6A、图6B和图6C可见,图6与图3的不同处在于噪音收集模块部分的筒体1中增加了放置于环境噪音收集腔10、10a中的抗噪音拾音器7,以此来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音。抗噪音拾音器7直接拾取扬声器9发出的反馈声音,将这个反馈声电信号和环境噪音拾音器6拾取的声音信号进行共模抑制,去除反馈声电信号,保留环境噪声电信号。
同理,噪声进入通道21是为了防止当本开放式有源消噪音受话放置于耳内时因为塞得过紧使得环境噪声声波难以进入耳内而开设的。
抗噪音拾音器7可以采用利用本发明人的几项抗噪音拾音器的发明所涉及的各种单个消噪音拾音器中的一种,也可以采用其它各种抗噪音拾音器。
参照图7,结合图7A、图7B和图7C,网罩3的前方,即扬声器9前面增加了隔膜支架22,该隔膜支架22的前端有一透声隔膜23,这样扬声器振膜9a前面与透声隔膜23、隔膜支架22及外耳道的皮肤之间形成一个声波消噪音腔,使得声波消噪音腔的大小固定,减少耳膜声阻抗对消除噪声的影响,有效消除环境噪音,并且可以减少声波负反馈,同时它又可以让输入的有用的声音信号透过,使得有用的声音信号可以到达鼓膜被使用者听到。另外,在隔膜支架22的前面还有支架22b,并将反馈拾音器8和拾音器防震垫20a移到支架22b的内侧面。可见由支架上的隔音固定防震垫20固定的反馈拾音器8放置于透声隔膜23后方,接收经过抵消后的声音信号,调节噪音信号的相位以及受话器输出的音量,使得和进入外耳道中的外界噪音抵消得更加干净。
由图8,结合图8A、图8B和图8C可见,在图5的基础上增加了图7中的隔膜支架22前端的透声隔膜23,以及放置于透声隔膜23后方的由隔音固定防震垫20固定的反馈拾音器8。抗噪音拾音器7、环境噪音拾音器6都背向扬声器9。
由图9,结合图9A、图9B和图9C可见,在图6的基础上增加了图7中的隔膜支架22前端的透声隔膜23,以及放置于透声隔膜23后方的由隔音固定防震垫20固定的反馈拾音器8。抗噪音拾音器7、环境噪音拾音器6一个面向扬声器9一个背向扬声器9。
由图10,结合图10A、图10B和图10C可见,在图5和图7的基础上将扬声器9移到了隔膜支架22a的位置。隔膜支架22a可以由有孔的支架构成,也可以由没有孔的支架构成。
由图11,结合图11A、图11B和图11C可见,在图8和图10的基础上将扬声器9移到了隔膜支架22位置。
由图12,结合图12A、图12B和图12C可见,在图8和图10的基础上将扬声器9移到了隔膜支架22位置,并且它的筒状体1与图11也稍有区别。
图13(结合图13A和图13B)的特点在于是将环境噪音拾音器6、扬声器9、环境噪音收集腔10、环境噪音收集腔入口11都移到隔膜支架22同一方向的部位,使得它可以用于耳道式的消噪音受话器。
图14(结合图14A和图14B)的特点在于是将筒状体1和前盖2的外径减小,使得它可以用于深耳道式的消噪音受话器。
图15(结合图15A和图15B)的特点在于是将一面敞开的完全开放的噪声进入凹槽变化为管状的噪声进入通道21,并且增加了耳垫支架35和耳垫36,耳垫支架35一端和筒体1相连接,另一端和耳垫36相连接,使之成为耳戴式消噪音受话器或耳罩式消噪音受话器。
从对图2~图15的说明可以明确看出,本开放式有源消噪音受话器从整体上看,由被隔断层4隔开的、并且相互结合成一体的噪音收集模块部分和受话器模块组成。
其中受话器模块由被隔断层4隔开的筒状体1下部的受话器模块9b、放置于受话器模块9b内的扬声器9、网罩3和在反馈拾音器8外面的隔音固定防震垫20a组成。当本开放式有源消噪音受话器放置于耳中的时候,在筒状体1后部的噪声进入通道21与耳内的皮肤之间形成了一个开放式的环境噪声进入通道。
而噪音收集模块部分由筒体1靠近隔断层4部位的环境噪音收集腔10、环境噪音收集腔入口11以及放置于环境噪音收集腔10内的噪音收集拾音器6组成。环境噪音收集腔入口11大致开设在开放式的噪声进入通道21的附近。环境噪音拾音器6拾取的环境噪音与进入耳内的环境噪声信号的声学特性大致相似。根据环境噪音拾音器6是朝向还是背向扬声器9放置,它所接受的噪音信号和进入耳内的噪音信号的相位相同还是相反或者相差一定角度,可以根据设计要求利用印刷电路板12上的工作电路13中的移相电路进行0°~360°相移,也可以同时通过移相电路和延时电路进行移相加延时,使得通过扬声器9输出的经过处理的环境噪声信号和通过开放的环境噪声进入通道进入耳内的环境噪声信号在到达耳内同一位置时相位相差180°左右,以达到消除外界环境噪音的目的。
通过红外线接收发送器14、天线15、引出线16等输入的各种有用电信号通过电路13叠加到由扬声器9输出并经过处理的环境噪声信号中,使得听到的是消除了环境噪音的有用声音信号。
环境噪音收集腔10中的隔音固定防震垫20可以消减外壳震动造成的影响。
图16~图19分别示出了本发明的开放式有源消噪音受话器的电路部分框图;参照图16,环境噪音拾音器6接收外界环境噪音,振幅补偿器24进行振幅补偿,移相器25进行0°~360°移相,在环境噪音拾音器6经过振幅补偿器24进行振幅补偿、输出电路27进行信号功率补偿输出给扬声器9通过扬声器9振膜9a振动输出与到达振膜9a位置的外界进入的环境噪音声波信号相位相差180°左右的声波信号。原理就是如果两波相位相反一波的疏部正好与另一波的密部相遇,二者在空间传播过程中则相互减弱或完全抵消,其和成振幅则为两者之差。这个移相器25根据设计要求可以采用反相器电路,也可以采用移相器电路25加上延时电路26。外边输入的电信号经过电子信号输入电路28的处理迭加到经过移相的环境噪音声电信号上,由输出电路27进行功率补偿输出给扬声器9输出。当环境噪音拾音器6输出的环境噪音电信号不是在与到达扬声器声音输出振膜9a位置的外界进入的环境噪音第1拾音器成0度或者180度左右的位置时,在延时时间一定的条件下,可以通过通过调节相位调节电路进行调节输入语音信号的相位差,使之正好相差为0度或者180度左右,或者,当相位差为0度时共模抑制电路可以采用减法器电路(差分放大电路),当相位差为180度时共模抑制电路可以采用加法器电路。
可以根据设计要求决定是否使用移相电路、延时电路以及移相的度数、延时的时间,是否两种电路都使用还是致使用其中一种电路。
各种种类各种类型的模拟信号移相电路、延时电路,或者各种适合的数字信号移相电路、延时电路,可以采用各种合适的模拟移相电路,由有源滤波器或者无源滤波器的或者无源滤波器和有源滤波器的混合滤波器的形成的延时电路,或者各种合适的斗链式延迟(BBD)或者电荷藕荷器件(CCD),和单独的数字信号延时电路等等各种类型的模拟和数字移相电路、延时电路。共模信号抑制电路可以采用1、电话机电路中常用的利用平衡电桥电路使两路信号进行相互抵消;2、使两路信号相位相差180度然后利用加法器电路进行相位抵消;3、利用减法器电路将同相位的两路信号互相相减如用差动放大器电路等。
图16~图19的各个电路可以由模拟电路组成,也可以由数字电路组成,也可以由模拟电路和数字电路混合组成。
数字移相、延时和数字共模信号抑制电路,可以由中央处理器CPU和外围电路组成,或由数字处理器(DSP)和外围电路组成,和运行相应的程序。同样数字信号处理电路,例如也可以由中央处理器和外围电路组成,或由数字处理器和外围电路组成,还可以由能进行这种移相、数字延迟和数字共模抑制过程的其它各种数字电路组成。
参照图17和图16比较可见,其不同处在于当利用本发明人的前述的本人发明各项的专利和专利申请技术方案所提供的多种类型的抗噪音拾音器的原理和电路,采用两个抗噪音拾音器7、7a通过共模抑制电路形成一个抗噪音拾音器,提取出接收的扬声器9输出的声波信号的电信号。可以使用延迟电路延迟靠近受话器的抗噪音拾音器拾取的声音电信号一定的时间,然后再和另一个抗噪音拾音器拾取的声音电信号进行共模抑制,减低因为一般抗噪音拾音器的低频特性和高频特性不一致的问题。也可以根据设计要求先进行频率补偿,再和环境噪音拾音器6接收外界环境噪音电信号进行共模抑制,振幅补偿器24进行振幅补偿后的电信号,两个电信号中的可以是一个、也可以是两个可以通过延时电路37补偿因为位置差距造成的时间不一致,也可以不使用延时电路,再将两个电信号通过共模抑制电路,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,用来消除因为扬声器9输出的声波反馈造成的反馈自激。
参照图18和图17比较可见,其不同处在于是当利用环境噪音拾音器6作为环境噪音拾音器和抗噪音拾音器共用拾音器时,将环境噪音拾音器6接收的声音信号经过振幅补偿器24进行振幅补偿后的电信号分成两路,一路和抗噪音拾音器7拾取的声音信号,经过振幅补偿器24进行振幅补偿后的电信号通过共模抑制电路形成一个抗噪音拾音器,提取出拾取扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,另一路再和共模抑制电路输出的反馈的声波电信号通过共模抑制电路,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音。
图19示出了本发明的消噪音受话器中的电路部分框图。
参照图19和图18比较可见,其不同处在于是当直接利用前述的本人发明各项的专利和专利申请技术方案所提供的单个抗噪音拾音器7的拾取扬声器9输出的声波信号的声波信号,振幅补偿器24进行振幅补偿,环境噪音拾音器6接收外界环境噪音输出的声波电信号,振幅补偿器24进行振幅补偿,两个进行振幅补偿后的电信号中的可以是一个、也可以是两个可以通过延时电路37补偿因为位置差距造成的时间不一致,也可以不使用延时电路,再将两个电信号通过共模抑制电路,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音。
图20a为一种由减法器电路构成的共模抑制电路原理图;图20b为一种由加法器电路构成的共模抑制电路原理图;图20c为一种由移相电路和加法器电路构成的共模抑制电路原理图;图20d为一种由模/数转换电路构成的共模抑制电路和定位接收系统电路原理图;图21a和图21b分别为一种数字数据采集共模抑制系统电路框图;有关图20a、图20b、图20c和图20d,图21a和图21b详细说明在本发明人的前述的本人发明各项的专利和专利申请文件中已经作了充分公开,在此不再赘述。
图22a是说明本发明的拾音器中使用的一种数字共模抑制计算机流程图。
下面,说明本发明的拾音器可以进行数字共模抑制的原理。
当利用环境噪音拾音器6作为环境噪音拾音器和抗噪音拾音器共用拾音器时,将环境噪音拾音器6接收的声音信号和抗噪音拾音器7拾取的声音信号经过A/D转换后,环境噪音拾音器6接收的声音信号和抗噪音拾音器7拾取的声音信号,通过共模抑制提取出拾取扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,因为抗噪音拾音器的低频特性和高频特性不一致,因此可以根据设计要求先运行频率补偿程序,环境噪音拾音器6接收的声音信号再和共模抑制后得到的反馈的声波电信号进行共模抑制,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音,得到比较干净的环境噪音信号,将此信号进行移相、延时等进一步处理,根据反馈拾音器拾取的经过抵消后的环境噪音信号大小,进行调节要从D/A输出的和环境噪音信号相差180度的用来抵消进入耳内的环境噪音的输出信号的大小,然后从D/A输出。
如果如图2实施利所示的,只使用环境噪音拾音器6而不使用抗噪音拾音器7时,可以不运行共模抑制程序。
图22b是说明本发明的拾音器中使用的一种数字共模抑制计算机流程图。
下面,说明本发明的拾音器可以进行数字共模抑制的原理。
当利用多个抗噪音拾音器7a、7b时,将抗噪音拾音器7a、7b拾取的声音信号经过A/D转换后,通过共模抑制提取出拾取扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,环境噪音拾音器6接收的声音信号再和抗噪音拾音器的反馈的声波电信号进行共模抑制,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音,得到比较干净的环境噪音信号,将此信号进行移相、延时等进一步处理,根据反馈拾音器拾取的经过抵消后的环境噪音信号大小,进行调节要从D/A输出的和环境噪音信号相差180度的用来抵消进入耳内的环境噪音的输出信号的大小,然后从D/A输出。可以使用延迟程序延迟靠近受话器的抗噪音拾音器拾取的声音电信号一定的时间,然后再和另一个抗噪音拾音器拾取的声音电信号进行共模抑制,减低因为一般抗噪音拾音器的低频特性和高频特性不一致的问题。也可以根据设计要求先进行频率补偿,再和环境噪音拾音器6接收外界环境噪音电信号进行共模抑制,振幅补偿器24进行振幅补偿后的电信号,两个电信号中的可以是一个、也可以是两个可以通过延时程序补偿因为位置差距造成的时间不一致,也可以不使用延时程序,再将两个电信号进行共模抑制,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,用来消除因为扬声器9输出的声波反馈造成的反馈自激。
图22c是说明本发明的拾音器中使用的一种数字共模抑制计算机流程图。
下面,说明本发明的拾音器可以进行数字共模抑制的原理。
当利用环境噪音拾音器6作为环境噪音拾音器和抗噪音拾音器共用拾音器时,将环境噪音拾音器6接收的声音信号和抗噪音拾音器7拾取的声音信号经过A/D转换后,环境噪音拾音器6接收的声音信号和抗噪音拾音器7拾取的声音信号,通过共模抑制提取出拾取扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,因为抗噪音拾音器的低频特性和高频特性不一致,因此可以根据设计要求先运行频率补偿程序,反馈拾音器接收的经过有源消噪的声音信号和有效输入信号经过延时等等一系列处理,将通过共模抑制提取出的反馈的声波电信号和反馈拾音器接收的声音信号,用数字滤波方法,分别滤出两路声音信号中的每一个声波,然后找出各路声音信号中相同波形的每一个声波进行功率大小的比较,计算出两者之间的大小比值,利用这个比值调整反馈拾音器接收的声音信号的放大系数,使得和环境噪音拾音器接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号大小相似,这个声音信号再和环境噪音拾音器6接收的声音信号进行共模抑制,去除环境噪音拾音器6接收的扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音,得到比较干净的环境噪音信号,将此信号进行移相、延时等进一步处理,根据反馈拾音器拾取的经过抵消后的环境噪音信号大小,进行调节要从D/A输出的和环境噪音信号相差180度的用来抵消进入耳内的环境噪音的输出信号的大小,然后从D/A输出。也可以利用多个抗噪音拾音器7a、7b,将抗噪音拾音器7a、7b拾取的声音信号经过A/D转换后,通过共模抑制提取出拾取扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号,或者单个抗噪音拾音器环境噪音拾音器拾取扬声器9输出的声波信号的反馈的声波电信号。
在图17~图21b的电路中以及图22a~图22c的计算机的流程图中,如果将经过环境噪音拾音器拾取的声波信号和抗噪音拾音器拾取的近距离音源发出的声音信号,经过共模抑制去除环境噪音拾音器拾取的近距离音源发出的声波电信号,不再进行进一步的移相处理,而是经过输出电路处理,将去除了环境噪音拾音器接收的近距离音源发出的声波电信号的环境噪声信号输出,这样这个电路加上噪音收集模块就成为除近场音源发出的声音只出远场环境音源发出的声音的一种抗噪音拾音器。这种抗噪音拾音器输出的电信号可以经过电子信号输入电路28的处理迭加到经过移相的环境噪音声电信号上,由输出电路27进行功率补偿输出给扬声器9输出,这样就可以使得扬声器9输出去除了近距离音源发出的声波电信号的环境音源发出的声波。
图23是本发明第16实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图23A~图23C是分别沿图23所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;图24是本发明第17实施例的开放式有源消噪音受话器的剖面结构示意图,而图24A~图24C是分别沿图24所示的A-A线、B-B线、C-C线的剖面图;由图23,结合图23A、图23B和图23C可见,在图8的基础上增加了放置于受话器9后面的透声隔膜23a,以及放置于透声隔膜23a后方的由隔音固定防震垫20a固定的反馈拾音器8。在受话器9和筒体内壁4b之间有声学通道21a。在环境噪音收集模块中,在简体1上直接使用一种抗噪音拾音器7,在前盖2的内侧放置环境噪音收集拾音器6,将环境噪音收集腔、环境噪音收集腔入口取消不使用。有印刷电路板和印刷电路板上的电路13,工作电路通过引出线、红外线接收发送器、天线等与外部电路通讯与外部电路通讯,音量调节器连接于工作电路13中,用于控制本开放式有源消噪音受话器的音量,工作电路13由电池18提供工作电源,由图24,结合图24A、图24B和图24C可见,在图12的基础上增加了放置于受话器-后面的透声隔膜23a,以及放置于透声隔膜23a后方的由隔音固定防震垫20a固定的反馈拾音器8。在受话器9和筒体内壁22之间有声学通道21a。
图25示出了本发明的一种抗噪音拾音器声音信号控制开关电路部分框图;参照图25,当直接利用前述的本人发明各项的专利和专利申请技术方案所提供的7单个抗噪音拾音器7的拾取近距离音源输出的声波信号的声波信号,振幅补偿器24进行振幅补偿,环境噪音拾音器6接收外界环境音源输出的声波电信号,振幅补偿器24进行振幅补偿,利用抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号,通过比较器电路和程序32,如果抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号电压在指定电压之上(设计距离范围之内的下限值)则启动开关31开,将抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号输出,而此时开关30关。如果抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号电压在指定电压之下,则启动开关30开,将环境噪声拾音器接收的信号输出,而此时开关31关。
图26a和图26b示出了本发明的一种抗噪音拾音器声音信号控制开关电路图。
参照图26,在电容C10和非门U4、模拟开关U6、U5之间设置一种如图24a所示的声控开关电路。该声控开关电路的构成是从共模信号抑制电路输出的低失真低噪音声音信号通过电容C10经过由二极管D1、D2电阻R9构成的检波电路,三极管T2电容C15、C16、C17电阻R14、R15、R16非门U8、U13、U11、U12、模拟开关U10和R-J触发器U9组成的声控开关电路,控制模拟开关U5的控制端13使之开通,从输入端1输入的声音信号从输出端2输出,而经过非门U4的反向,控制模拟开关U6控制端13使之关闭,从输入端1输入的声音信号不能从输出端2输出。模拟开关U5、U6一个是导通一个是关闭的,反之当无音源发出的声音信号输入时,导通和关闭倒过来。通过电容C17和R16的设置可以决定讲话完毕(例如10秒后)后模拟开关U5、U6的开通和关闭时间,防止因为说话中间短时间的中断使模拟开关U5、U6误开通和关闭。模拟开关U5、U6的开通和关闭就可以决定从模拟开关U5、U6的输入端分别输入的环境噪音拾音器和抗噪音拾音器拾取的声音信号那一路输出。
参照图26b,在电容C10与U4、U6、U5之间设置一种如图24b所示的声控开关电路。这个电路的原理同实施例24a的原理相同,只是控制模拟开关的声控电路采用比较器电路。现就比较器电路进行描述从共模信号抑制电路输出的低失真低噪音声音信号通过电容C10经过由二极管D1、D2电阻R9构成的检波电路,经由电阻R17、R18、R19、R120、R21稳压二极管D3二极管D4电容C15、C18,任意电平比较器U14和R-J触发器U15组成的声控开关电路,控制模拟开关U5的控制端13使之开通,从输入端1输入的声音信号从输出端2输出,而经过非门U4的反向,控制模拟开关U6控制端13使之关闭,从输入端1输入的声音信号不能从输出端2输出。模拟开关U5、U6一个是导通一个是关闭的,反之当无音源发出的声音信号输入时,导通和关闭倒过来。通过电容C18和电阻R22的设置可以决定讲话完毕(例如10秒后)后模拟开关U5、U6的开通和关闭时间,防止因为说话中间短时间的中断使模拟开关U5、U6误开通和关闭。模拟开关U5、U6的开通和关闭就可以决定从模拟开关U5、U6的输入端分别输入的环境噪音拾音器和抗噪音拾音器拾取的声音信号那一路输出。
在图24a-24b中所使用的信号控制开关电路中的各个电路可以使用集成电路也可以使用分立元件电路,可以使用各种不同类型的比较器电路和触发器电路。根据不同的需要可以采用模拟电路也可以采用数字电路以及所需的运行程序或者模拟数字混合电路,及可以完成整个电路功能的各种种类的电路。
图27是说明本发明的抗噪音拾音器中使用的一种声音信号控制开关计算机流程。
下面,说明本发明的拾音器可以进行声音信号控制开关的原理。利用抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号,利用环境噪声拾音器接收环境音源发出的声音信号,利用模/数转换电路将声音的模拟信号转变为数字信号,通过抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号,这个电路和程序实际上就是比较器程序,如果抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号电压在指定电压之上(设计距离范围之内的下限值)则启动开关程序开,将抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号输出到数/模转换器输出,或是输出到计算机,或同时控制输入/输出电路(I/O电路)输出开或关信号。如果抗噪声拾音器接收近距离音源发出的声音信号电压在指定电压之下,则启动开关程序关,将环境噪声拾音器接收的信号输出到数/模转换器输出,或同时控制输入/输出电路(I/O电路)输出关或开信号。
由于篇幅所限,不可能将本发明的各个最佳实施例中的各个部件相互组合成新的各种实施方案一一列出,因此各种重新组合形成的新的实施方案也应该包括在本发明的公开范围之中。
本发明的开放式有源消噪音受话器的各个实施例只是原理图,具体的外壳的形状、内部结构和各个部件的安放位置、具体使用其中的那些零件以及这些零件的增加、舍去,可以根据用于各种不同的应用目的进行改变,如用于耳罩式、耳戴式耳机以及耳塞式、耳内式、耳道式、深耳道式等各种类型的耳塞机的不同用途,根据设计要求而加以具体改变。
上面,已经参照各附图,详细描述了本发明的最佳实施例,但是,不应认为本发明仅仅限于上述的各个实施例。本领域的技术人员,通过上述各实施例的启迪,不难对本发明的开放式有源消噪音受话器作出各种改进、改变或替换,因此,这些改进、改变或替换,不应认为已脱离了本发明的构思,或权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种消噪音受话器,在受话器模块内固定有受话器,其特征在于,在受话器模块上还具有噪音收集模块,在噪音收集模块内固定有环境噪音拾音器和抗噪音拾音器。
2.如权利要求1所述的消噪音受话器,其特征在于,上述受话器模块和噪音收集模块共用同一外壳,该外壳的主体部分为一个筒状体,在其内部设置有隔断层,该隔断层将筒状体分隔为受话器模块和噪音收集模块。
3.如权利要求1或2所述的消噪音受话器,其特征在于,在上述噪音收集模块内固定有环境噪音拾音器。
4.如权利要求1或2所述的消噪音受话器,其特征在于,在上述筒状体固定有噪音拾音器的一端,装配有一个前盖,并且在上述筒状体对应于噪音收集腔所在位置的侧壁上,开设噪音收集腔入口。
5.如权利要求1或2所述的消噪音受话器,其特征在于,上述噪音拾音器模块内设置有多个噪音拾音器和/或抗噪音拾音器,其相邻的两个噪音拾音器之间分别设置有拾音器隔断层,使筒状体分隔为若干噪音收集腔,并且在筒状体对应于各噪音收集腔所在位置的侧壁上,分别开设有噪音收集腔入口。
6.如权利要求5所述的消噪音受话器,其特征在于,在同一个噪音收集腔内布置一对噪音拾音器。
7.如权利要求1所述的消噪音受话器,其特征在于,它包含有电路器件。
8.如权利要求7所述的消噪音受话器,其特征在于,上述电路器件为印刷电路板、工作电路、红外线接收发送器、音量调节器以及电池中的任意一种电路或者任意几种电路的组合,印刷电路板上布置有工作电路和/或红外线接收发送器,工作电路通过引出线与外部电路通讯,而红外线接收发送器则通过天线与外部电路通讯,音量调节器连接于工作电路中,用于控制本开放式有源消噪音受话器的音量,工作电路、红外线接收发送器由电池提供工作电源。
9.如权利要求8所述的消噪音受话器,其特征在于,上述工作电路包括共模抑制电路加上振幅补偿电路、移相电路、延时电路以及频率补偿电路中的任意一种电路或者任意几种电路的组合。
10.如权利要求1、2或6-9其中之一所述的消噪音受话器,其特征在于,上述筒状体固定有受话器的一端。
11.如权利要求10所述的消噪音受话器,其特征在于,它还包含有反馈拾音器,并保证其位于受话器前方。
12.如权利要求11所述的消噪音受话器,其特征在于,上述筒状体对应于受话器模块所在位置的侧壁上,开设有若干开放式声波进入通道的噪音进入凹槽或者噪音进入管。
13.如权利要求1、2或6-12其中之一所述的消噪音受话器,其特征在于,它还包含有透声隔膜,其位于受话器前方,在扬声器振膜前面与透声隔膜之间形成声波消噪音腔。
14.如权利要求1、2或6-12其中之一所述的消噪音受话器,其特征在于,利用A/D将噪音拾音器拾取的声音模拟电信号转换为数字信,通过CPU、DSP等数字处理器运行将多个抗噪音拾音器拾取的声音信号,通过共模抑制提取出拾取扬声器输出的声波信号的反馈的声波电信号,环境噪音拾音器接收的声音信号再和抗噪音拾音器拾取的反馈的声波电信号进行共模抑制,去除环境噪音拾音器接收的扬声器输出的声波信号的反馈的声波电信号,来消除由于利用“开放式声波进入通道”造成的因为声波负反馈引起的反馈噪音,得到比较干净的环境噪音信号,将此信号进行移相、延时等进一步处理,根据反馈拾音器拾取的经过抵消后的环境噪音信号大小,进行调节将从D/A输出和环境噪音信号相差180度的用来抵消进入耳内的环境噪音的输出信号的大小,然后从D/A输出的计算程序。
15.如权利要求1、2或6-12其中之一所述的消噪音受话器,其特征在于,所述消噪音受话器是耳塞机式、耳内式、耳道式、深耳道式小型有源消噪音受话器。
16.一种消噪音送话器,其特征在于,在送话器模块上具有噪音收集模块,在噪音收集模块内固定有环境噪音拾音器和抗噪音拾音器。
17.一种消噪音送话器,其特征在于,具有环境噪音拾音器和抗噪音拾音器,该送话器具有一声控开关装置,其包括衰减环境噪音状态和接收环境噪音状态,衰减环境噪音状态和接收环境噪音状态在讲话者的说话声音控制下相互转换;当讲话者说话时,该送话器在声控开关装置的作用下切换至衰减环境噪音状态;当讲话者停止说话时,该送话器在声控开关装置的作用下切换至接收环境噪音状态,以让听众听到环境音。
全文摘要
一种消噪音受话器,噪音拾音器与受话器固定在筒状体内,在噪音拾音器与受话器之间设置有隔断层,该隔断层将筒状体分隔为受话器模块和噪音收集模块,筒状体的一端装配有一层网罩,而其另一端则装配有前盖,上述前盖的内侧面上增设有电路器件。由于其独特的结构加上相应的电路器件,使本发明具有较强的衰减环境噪音的能力和良好的除噪音效果。
文档编号H04M1/19GK1328395SQ00131990
公开日2001年12月26日 申请日期2000年11月3日 优先权日2000年6月9日
发明者程滋颐 申请人:程滋颐
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