[其他]有源抗噪声耳罩及受话器

说明书

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、P1130-1136)， 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。

附图说明及发明实施

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〔5〕外，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。