专利名称:有源抗噪声耳罩及受话器的制作方法
该发明涉及到人耳噪声防卫设备及高噪声环境下的通话、通讯。
本发明的主要原理就是利用噪声来消除噪声。在1953年美国olson曾提出电子消声器(其原理也是利用噪声来抵消噪声、J.A.S.A 1953、P 1130-1136)，其目的是消去人头附近的噪声，但只能对低频很窄的频带获得效果，但不能通话、而结构又很复杂，一直没有得到实用。80年代初期，欧洲一些国家曾在耳罩中采用有源消声的方法，具有代表性的著作是Essex大学所进行的研究工作(刊在Inter-Noise 83，P375-378)。他们主要是采用了一个波形综合器模拟出原噪声来消除噪声，也能进行通话，但此设备复杂、造价高，而且只能对某些单频成份的噪声有效，按这套装置调节很容易产生啸叫(他们的传声器是放在耳机的前面)。
本发明的目的是提供一个宽频带范围内的、能稳定工作的、小型便携的、能进行通话的消噪声耳罩和高噪声环境下工作的受话器系统。
本发明的技术方案是把噪声信号引入到一个小腔中，同时用暴露于噪声场中，而又紧贴内耳罩的传声器拾取噪声场中的噪声信号，该信号经过振幅补偿、相移、放大后通过耳机重放出与进入腔内的噪声反相等幅的噪声，因而引起抵消，起到抗噪声的作用。这样就可以直接在噪声场中进行通话，根据不同的噪声谱、通话的信噪比可达到10dB-18dB。
如果需要进行通讯，则可同时把通讯信号直接加到耳机上，这时可在高噪声环境下听到清晰的通讯讯号。也可同时用两个耳机一个作为噪声发生器，另一个作通讯用。
如果还需要在特别高的噪声声级(如超过120dB)下工作，则在这套装置的外面再加上一个耳罩。
本发明对100C/S-1000C/S宽频率范围内，并具有2倍频程带宽的峰值噪声特别有效。可应用于噪声特别严重的车间、船舱、机场、机舱、坦克舱中作噪声防卫，也可用于高噪声环境下的通话和通讯之用。
及发明实施图1是“有源抗噪声耳罩及受话器”的装置和结构图(图中只画出人耳一侧的结构和装置，另一侧完全相同)。传声器〔1〕采用无指向性、均匀频响的驻极体传声器，它用支架〔7〕固定于耳罩上，并使它尽量靠近具有均匀频响的平膜耳机〔6〕，整个传声器都暴露于噪声场中，它能同时接收到噪声场中的噪声和通话声。接收后，把声讯号转换成电讯号，经过输入电平连续可调和具有一定权重滤波的振幅补偿器〔2〕，再经过具有0-360°可调相位的移相器〔3〕、及放大器(包括功放)〔4〕后输给平膜耳机〔6〕、耳机的背面可以采用半透声材料封闭，这种材料可使大部分的噪声直接进入耳机和人耳之间造成的一个小腔内，同时调节振幅和相移使耳机重放出的噪声与进入腔内的噪声相抵消，因而提高了通话的信噪比，得到了抗噪声和高噪声下通话的目的。如还要进行通讯，只需把通讯信号〔8〕直接加到耳机上。
图2是对噪声级大于120dB的情况下使用，这时可在原有源抗噪声系统的外边再加一外耳罩〔9〕，该耳罩是用弹性阻尼支撑在内耳罩上。
权利要求
1.一种有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是由传声器[1]、耳机[6]、振幅补偿器[2]、移相器[3]和放大器[4]组成的系统。
2.根据权利要求
1所述的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是耳机和人耳之间造成一个小腔，在小腔内用耳机发出的噪声消掉进入小腔的噪声。
3.根据权利要求
1或2所述的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是耳机本身即作为耳罩的一部分，而又能重放噪声和语言声，耳机背面采用半透声的薄膜材料封闭。
4.根据权利要求
1或2所述的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是振幅补偿器是输入电平连续可调和根据进入腔内的噪声频谱作补偿，移相器采用有源移相器移相范围为0°-360°范围内可调。
5.根据权利要求
3的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是振幅补偿器是输入电平连续可调和根据进入腔内的噪声频谱作补偿，移相器采用有源移相器移相范围为0°～360°范围内可调。
6.根据权利要求
1或2所述的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是在耳罩外边再加一个外耳罩〔9〕，可在高噪声环境下工作。
7.根据权利要求
3所述的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是在耳罩外边再加一个外耳罩，可在高噪声环境下工作。
8.根据权利要求
4所述的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是在耳罩外边再加一个外耳罩，可在高噪声环境下工作。
9.根据权利要求
5所述的有源抗噪声耳罩及受话器，其特征是在耳罩外边再加一个外耳罩，可在高噪声环境下工作。
专利摘要
本发明涉及到人耳噪声防卫和在高噪声环境下的通话、通讯。本发明的要点是将噪声信号引入到一个小腔中，同时用传声器拾取噪声场中的噪声信号，该信号经过振幅补偿、相移、放大通过耳机重放出与进入小腔中的噪声抵消起到抗噪声的作用。本发明的优点是抗噪声能力强、抗噪声频带宽，并能在高噪声环境下进行通话和通讯，佩带舒适。可应用于噪声特别严重的车间、船舱、机场、坦克舱、舰艇中作噪声防卫和通话、通讯。
文档编号H04M1/19GK85103511SQ85103511
公开日1986年11月5日 申请日期1985年4月30日
发明者沙家正 申请人:南京大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan