脉冲磁场抑制无源无线耳机的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于通信技术领域，涉及脉冲磁场抑制无源无线耳机的方法及其装置，特别是干扰、抑制作为作弊工具的音频微型(或者称为隐形)无线耳机的方法以及电磁场产生装置。
【背景技术】
[0002]市场上的隐形无线耳机，由包括强磁耳塞、音频放大器、项圈式电磁场发送天线线圈、电池和音频线几部分组成。百度百科词条的解释为“隐形耳机是一种微型无线耳机，从其外观大小和性能方面分类可以分成以下两类:按其大小可以分为:米粒耳机和稀土耳机。”米粒耳机大小和米粒一般，信息在转换器的作用下转换成磁场，驱动米粒耳机，使其与磁场共振，发出能听见的声音，这就实现了无线传输信息的作用。稀土耳机的原理与外形都和米粒耳机一致，仅仅是大小不一样，另外两者放置的位置也不一样，米粒耳机是放在耳鼓上，稀土耳机放在耳道内。隐形无线耳机结合人体构造学设计外形，佩戴方便舒适。有源隐形无线耳机带有响度限制，音量控制，自动增益控制，电磁/模拟型的尺寸3X6X7mm，重量0.9g，电磁/数字型尺寸5 X 1X 15mm，重量1.3g (均连电池)。稀土材料使得永磁材料的磁场十分强大，制作的“无源稀土耳机(耳塞)”结构更小巧，方便随身携带，声音清晰，其便携性、隐蔽性除被用于广播等特殊需要场合，常常被人利用作为作弊工具，成为各类考试的公害器具。这类“耳机”无源，即不使用电源，放在耳道内靠发射线圈产生的较高强度电磁场信号驱动而振动，可通过耳骨传导声音。配套的功率发射设备——线圈套戴在人的头颈部将声音信息传送出，但作用距离不远。为了接收到作弊信息，作弊者往往带上处于静音状态的各种类型的通信工具，如全球通GSM手机、码分多址CDMA或者第3代移动通信的3G手机、小灵通、对讲机作为远距离通信工具，甚至可利用各种市售的语音播放器、录音笔预先录制下作弊信息作为播放信号源，现在又出现了新的通信技术一4G (LTE)0
[0003]国内还有ZL200620120305.7隐形无线耳机，甚至有反探测无线隐形耳机的工作频率在200?400MHz，这一类器材的共同点为无线连接的隐形耳机(耳塞)，耳塞外型如黄豆般大小，佩带不易被旁人察觉，它们均具有如下特征:无需使用物理引线，以解决考场内的最后半米的通信距离连接问题。
[0004]手机干扰器或者手机屏蔽器可以屏蔽各种类型的手机。市面上的手机屏蔽系统主要是针对GSM900MHz，GSM1800MHz, CDMA2000MHz这三段频率范围进行干扰；而探测狗的探测范围一般在10MHz到2600MHz。反探测反屏蔽无线传输器工作频率在200?400MHz，特意规避了手机屏蔽系统的作用，故手机屏蔽系统对此设备无效。各类手机屏蔽/干扰器的信号带宽和频段不同，如码分多址CDMA:869?894MHz，2110?2170MHz，全球通GSM:925?960MHz, DCS:1805 ?1880MHz,小灵通 PHS:1900 ?1920MHz,第 3 代移动通信 3G:2015 ?2105MHz, TD-SCDMA 系统 A 频段 2010 ?2025MHz (15MHz)，F 频段 1880 ?1900MHz (20MHz)，等。近期推出的4G，仅仅中国移动TDD LTE2320?2370MHz (50M)和2575?2635MHz (65M)；中国电信 FDD LTE1755 ?1785MHz (30M)，1850 ?1880MHz (30M)，还有 TDD LTE2370 ?2390MHz (20M)，2635 ?2655MHz (20M)；中国联通 FDD LTE1955 ?1980MHz (25M)，2145 ?2170MHz (25M)，以及 TDD LTE2300 ?2320MHz (20M)，2555 ?2575MHz (20M)。干扰器需要覆盖众多频点，如3G的2010?2025MHz, 2110?2125MHz, 2130?2145MHz，等。3G手机基于CDMA技术，早期的考场使用的手机屏蔽器均不含3G频段，曾经立即引起了作弊者及相关产业链对3G手机的关注；目前的4G手机处于新出现的通信频段，而且其频带宽度大，极难完全覆盖。隐形无线耳机作弊工具制作简单，只要将连接好的作弊无线耳机信号功率放大器输入端插入手机耳机输出孔即可。传统的高频干扰、屏蔽留有不少频段的空挡，还有对讲机的频段、调频发射机与调频接收机/收音机频段、W1-Fi通信及W1-Fi手机均可被不守法分子利用；发射功率0.2?0.5W的无线路由器(AP)的购置和架设的成本很低，近年来通过的第4种3G标准WiMAX及其手机，以及该技术采用的频率不确定性，已有生产商提供3.7GHz的基站，个别电信运营商甚至在ISM频段试验使用大功率的WiMax基站；还有蓝牙装置具有10?20米的通信距离。中国电信在边远地区布设的450MHz CDMA，原中国网通在农村村村通中使用的400MHz SCDMA技术，FM语音通信与接收均未列入干扰范围。这种采用高频传送阶段阻断的方法由于频段多，新技术不断涌现，防不胜防。目前，即使普通的民用技术也大量采用具有抗干扰性的码分多址(CDMA)技术，需要加大干扰信号能量才能可靠地抑制作弊信息传送性能。而干扰抑制性能直接与频谱能量密度有关，需要干扰的频段越多，能分配到的频谱能量越低，直接降低了防范效果。市售的手机屏蔽器的覆盖半径较小，只有10?20米，使得大规模的考试防作弊工作非常困难；同时人体接触大功率电磁波会引起不适。
[0005]可用于作弊的隐形耳机发展到今天，利用了最前沿的IC芯片制造技术和工艺，MEMS技术把一台收音机缩到黄豆大小，获得带噪音过滤，高灵敏度，自动频率控制等技术支持的抗干扰性强，声音稳定的装置。。
[0006]授权公告号为CN201409118Y(2010.02.17)的实用新型《无线隐形耳机屏蔽器》在300-4300HZ分10个频点乱序产生脉冲音频信号。授权公告号为CN101873145B的发明《音频电磁场干扰无源无线耳机的方法及装置》的干扰信号包括同时发送的有序波和噪声，有序波为交替发送的跳频正负脉冲波、方波和正弦波，正弦波与无源无线耳机传送的信息产生拍频干扰，实现该方法的装置包括音频和噪声发生装置。两个专利均通过功率放大器和功率线圈产生音频干扰电磁场。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是针对现有技术的欠缺，根据人耳对声音的识别模式，提出新的抑制方法和反反干扰技术及其装置，切断作弊技术途径和手段。
[0008]本发明方法根据人耳对声音的识别分为响度、音调和由其泛音比例决定的音色，
例如，440Hz的基音A的泛音列就包含了 880、1320、1760、2200Hz、......(440Hz的二倍频、三倍频、四倍频、五倍频，……)的一系列谐波频率。小提琴、笛子或者不同人之间发出同一个音高的泛音比例不一样，以及泛音在基波中的相位不同，可以轻易区分出声源个性特点。充分利用近似音对受众分辨音节和语义的影响，干扰抑制受众接收和理解有用信息。
[0009]本发明方法具体是采用发出干扰脉冲信号的音频磁场直接驱动无源无线耳机，干扰与破坏作弊耳机的信息传播途径和条件。所述的干扰脉冲信号为脉冲占空比为50%: 50%的连续脉冲波，及占空比范围在75%: 25%?25%: 75%之间可变的连续脉冲波；
[0010]所述的连续脉冲波随时间积分后的占空比保持50%: 50%不变；
[0011]所述的连续脉冲波随时间积分达到占空比50%: 50%的周期为2?15s，随机改变；
[0012]所述的连续脉冲波每I?5s内有一次0.05?0.25s的间歇期，两间歇期之间的连续脉冲波持续时间随机改变；
[0013]所述的间歇期的时间间隔在0.05?0.25s区间内随机改变，间歇期的时间间隔长度出现概率按正态分布，正态分布的中心值为0.15s ；
[0014]所述的连续脉冲波的频率为150?3400Hz，频率随时间改变；
[0015]所述的频率为150?3400Hz连续脉冲波频谱展开包括基波的150?3400Hz正弦波，二次谐波的基波倍频后的正弦波，三次谐波的基波3倍频后的正