專利名稱：聽力保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聽力保護(hù)器，其包括為佩戴者的每只耳朵提供的保護(hù)耳套，所述 保護(hù)耳套帶有至少特定被動消噪裝置，在所述保護(hù)耳套內(nèi)部設(shè)置有麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)連 接到模擬信號處理裝置和數(shù)字信號處理裝置，所述模擬信號處理裝置和數(shù)字信號處理裝置 連接到至少一個揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器設(shè)置在所述耳套內(nèi)部，用于發(fā)出消除所述保護(hù)耳套中 的噪聲的聲音，所述模擬信號處理裝置進(jìn)行充分試運(yùn)行以處理不可重復(fù)噪聲，而所述數(shù)字 信號處理裝置進(jìn)行充分試運(yùn)行以處理可重復(fù)噪聲。
背景技術(shù)：
帶有主動消噪裝置的聽力保護(hù)裝置是本領(lǐng)域中此前已知的，其中在保護(hù)耳套內(nèi)部 設(shè)置麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和信號處理裝置(通常為模擬類型)。傳統(tǒng)的保護(hù)耳套具有被動消噪裝 置，其主要將較高頻的噪聲消減至大約200Hz至300Hz大小的區(qū)域。信號處理裝置以這樣 的方式形成來自麥克風(fēng)的輸入信號被反相并且其振幅被調(diào)整，以使得從揚(yáng)聲器發(fā)出的信 號消除了保護(hù)耳套內(nèi)部的噪聲。模擬信號處理裝置是快速的并且因此對隨機(jī)的、不可重復(fù)的噪聲具有良好的處理 效果。本領(lǐng)域中此前還已知的是，采用數(shù)字信號處理進(jìn)行消噪。然而，這種信號處理比模 擬處理慢，因此數(shù)字信號處理更適合于規(guī)則循環(huán)的可重復(fù)噪聲，例如引擎噪聲、螺旋槳噪聲 等。由于數(shù)字信號處理可以以搜尋規(guī)則循環(huán)的噪聲的這種方式形成，所以與模擬信號處理 可達(dá)到的效果相比，可以更有效地消除這種噪聲。模擬和數(shù)字信號處理的組合也是本領(lǐng)域中已知的，其基于保護(hù)耳套內(nèi)部的麥克風(fēng) 的使用。碰撞在保護(hù)耳套內(nèi)部所設(shè)置的麥克風(fēng)上的聲音經(jīng)歷被動消噪，并且還經(jīng)歷模擬和 數(shù)字信號處理，因此可重復(fù)噪聲被消減，并且可被隨機(jī)的、不可重復(fù)的噪聲掩蓋。這對于數(shù) 字信號處理而言必然包含追蹤并跟隨可重復(fù)噪聲的問題，以使得對該噪聲也可有良好的消 除效果。現(xiàn)有技術(shù)中固有的一般問題在于一般來說形成和細(xì)調(diào)是基于一些量度規(guī)范或標(biāo) 準(zhǔn)來進(jìn)行的，例如A加權(quán)聲級、NRR(降噪率)等。這暗指對聽力保護(hù)裝置內(nèi)部的“可感剩余 譜”還沒有關(guān)注或者極少關(guān)注。因此，低頻噪聲經(jīng)常被忽視，這種噪聲可能極其令人疲倦并 且會掩蓋射頻聲音(即，通信)，即使這種聲音在A加權(quán)量度上并不會體現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種聽力保護(hù)器(通過介紹而提出)，使得其消除現(xiàn)有技 術(shù)中固有的缺陷。具體地講，本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種聽力保護(hù)器，使得其也能夠非常有 效地識別并消除保護(hù)耳套中的可重復(fù)噪聲。本發(fā)明的目的還在于設(shè)計一種聽力保護(hù)器，以 使得其能夠不斷地適應(yīng)其周圍環(huán)境噪聲，并且給予主觀上良好的消噪。
解決方案如果通過介紹而提出的聽力保護(hù)器的特征在于設(shè)置在被動消噪裝置外部并連接 到數(shù)字信號處理裝置的第二麥克風(fēng)，則可實現(xiàn)構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的目的。


現(xiàn)在，在下文中將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖示出本發(fā)明主題的簡化略 圖。
具體實施例方式在附圖中，附圖標(biāo)號1(虛線所示矩形的內(nèi)部)表示帶有至少特定被動消噪裝置的 保護(hù)耳套的內(nèi)部。附圖標(biāo)號2表示位于保護(hù)耳套上但處于其被動消噪裝置外部的空間。被 動消噪裝置被設(shè)計為將較高頻基本上消減至200Hz至300Hz區(qū)域內(nèi)的頻率。在保護(hù)耳套1 內(nèi)部，設(shè)置有麥克風(fēng)3、揚(yáng)聲器4和模擬信號處理裝置5。其還可被設(shè)置在被動消噪裝置外 部。麥克風(fēng)3將輸入信號發(fā)送給模擬信號處理裝置5，在其最簡單的實施例中，模擬信號處 理裝置5對信號進(jìn)行反相并將其充分放大，以使得受模擬信號處理裝置5驅(qū)動的揚(yáng)聲器4 能夠發(fā)出消除保護(hù)耳套1內(nèi)部的主要噪聲的聲音。在這種情況下，模擬信號處理裝置5以 這樣的方式設(shè)計其優(yōu)先消除低頻噪聲，優(yōu)選為大約200Hz至300Hz以下的噪聲。從附圖中將顯而易見的是，麥克風(fēng)3還經(jīng)引線6連接到數(shù)字信號處理裝置7，數(shù)字 信號處理裝置7可以純物理地設(shè)置在保護(hù)耳套的被動消噪裝置的外部，處于為此目的而提 供的封裝件2內(nèi)部。數(shù)字信號處理裝置被設(shè)計為追蹤并分析規(guī)則循環(huán)的噪聲，例如引擎噪 聲或螺旋槳噪聲，以便于經(jīng)連接至模擬信號處理裝置5的引線10和揚(yáng)聲器4發(fā)出消除保護(hù) 耳套1內(nèi)部這種規(guī)則循環(huán)的噪聲的信號。保護(hù)耳套1內(nèi)部的麥克風(fēng)3所拾取的噪聲是在噪聲穿過被動消噪裝置之后剩余的 剩余噪聲。該噪聲包括可重復(fù)噪聲和不可重復(fù)的隨機(jī)噪聲，其中可重復(fù)噪聲可能被部分消 減，此外可能或多或少被隨機(jī)噪聲掩蓋。這暗指在某些情況下數(shù)字信號處理裝置7可能難 以追蹤、識別和分析可重復(fù)噪聲。根據(jù)本發(fā)明，在保護(hù)耳套1的被動消噪裝置的外部設(shè)置第二麥克風(fēng)8，該第二麥克 風(fēng)8連接到數(shù)字信號處理裝置。外部麥克風(fēng)8與數(shù)字信號處理裝置7 —起純物理地設(shè)置在 保護(hù)耳套1的被動消噪裝置外部的封裝件中。數(shù)字信號處理裝置7以這樣的方式設(shè)計當(dāng)其要追蹤和識別可重復(fù)噪聲時，給予 外部麥克風(fēng)8優(yōu)先權(quán)，而內(nèi)部麥克風(fēng)3提供反饋并確立將經(jīng)揚(yáng)聲器4發(fā)出的消除信號的振 幅和相位。在進(jìn)一步的開發(fā)中，第二麥克風(fēng)8被設(shè)置為感測總噪聲級到底是否足夠高從而使 得主動消噪在任何給定時刻均可以起積極作用。來自第二麥克風(fēng)8的輸出信號還包含關(guān)于 頻譜和不同頻率的振幅的信息。在數(shù)字信號處理裝置7中，就頻率分量對來自第二麥克風(fēng)8的信號進(jìn)行分析，然后 在發(fā)現(xiàn)的那些頻率上合成竇聲調(diào)(sinus tone)。在這種情況下，第一麥克風(fēng)3僅用作反饋， 以便于細(xì)調(diào)合成聲調(diào)的振幅和相位，以使得這些合成聲調(diào)相對于耳中的噪聲是反相的。根據(jù)本發(fā)明，還可使用第二麥克風(fēng)8的輸出信號來控制模擬信號處理裝置5的消
4減，以使得其可響應(yīng)于外部噪聲級而變化。根據(jù)本發(fā)明，還可使第二麥克風(fēng)8控制模擬信號處理裝置5，以使得模擬信號處理 裝置5響應(yīng)于外部噪聲級而被禁用和啟用，以節(jié)省電池電量。如果在給定時間段期間，外部 噪聲足夠低，則還可在特定時間之后禁用整個聽力保護(hù)裝置。為了節(jié)省電池電量，如果頭戴耳機(jī)已經(jīng)從佩戴者的頭部取下很長的時間段，則還 可自動禁用頭戴耳機(jī)。為了驗證是不是這種情況，比較來自麥克風(fēng)3和8這兩者的信號。如 果所述信號基本上處于相同聲級，則頭戴耳機(jī)沒有處于佩戴者頭部上的位置的可能性非常 大。本發(fā)明的另一變型包括可選擇減少對頻率已知的給定的所需環(huán)境噪聲(例如， 警告信號)的消減。在一個實施例中，數(shù)字信號處理裝置7對于隨機(jī)噪聲可以是完全被動的，由此模 擬信號處理裝置5單獨(dú)負(fù)責(zé)消減或消除這種噪聲。從附圖中還將顯而易見的是，可在保護(hù)耳套1內(nèi)部設(shè)置另一個揚(yáng)聲器9，該揚(yáng)聲器 9可以是射頻通信的揚(yáng)聲器。本發(fā)明不限于上面描述以及附圖所示的內(nèi)容，在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情 況下，可想到許多修改形式。
權(quán)利要求
一種聽力保護(hù)器，包括為佩戴者的每只耳朵提供的保護(hù)耳套(1)，所述保護(hù)耳套帶有至少特定被動消噪裝置，在所述保護(hù)耳套內(nèi)部設(shè)置有麥克風(fēng)(3)，所述麥克風(fēng)(3)連接到模擬信號處理裝置(5)和數(shù)字信號處理裝置(7)，所述模擬信號處理裝置(5)和數(shù)字信號處理裝置(7)連接到至少一個揚(yáng)聲器(4)，所述揚(yáng)聲器設(shè)置在所述耳套內(nèi)部，用于發(fā)出消除所述保護(hù)耳套中的噪聲的聲音，并且所述模擬信號處理裝置進(jìn)行充分試運(yùn)行以處理不可重復(fù)噪聲，而所述數(shù)字信號處理裝置進(jìn)行充分試運(yùn)行以處理可重復(fù)噪聲，其特征在于在所述被動消噪裝置外部設(shè)置有連接到所述數(shù)字信號處理裝置(7)的第二麥克風(fēng)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聽力保護(hù)器，其特征在于所述數(shù)字信號處理裝置(7)通過 試運(yùn)行對來自所述第二麥克風(fēng)(8)的信號賦予優(yōu)先權(quán)，所述第二麥克風(fēng)(8)用于追蹤和識 別可重復(fù)噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聽力保護(hù)器，其特征在于所述第二麥克風(fēng)(8)設(shè)置在 封裝件(2)中，所述封裝件(2)位于所述保護(hù)罩上，但處于其被動消噪裝置外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聽力保護(hù)器，其特征在于所述數(shù)字信號處理裝置(7)設(shè)置 在所述封裝件(2)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聽力保護(hù)器，其包括帶有被動消噪裝置的兩個保護(hù)耳套(1)，在至少一個保護(hù)耳套(1)中設(shè)置有麥克風(fēng)(3)，所述麥克風(fēng)(3)連接到模擬信號處理裝置(5)和數(shù)字信號處理裝置(7)，所述信號處理裝置(5，7)連接到揚(yáng)聲器(4)，所述揚(yáng)聲器設(shè)置在保護(hù)耳套(1)內(nèi)部，用于消除保護(hù)耳套(1)中的噪聲。所述模擬信號處理裝置通過試運(yùn)行以處理不可重復(fù)噪聲，而所述數(shù)字信號處理裝置通過試運(yùn)行以處理可重復(fù)噪聲。根據(jù)本發(fā)明，在被動消噪裝置外部設(shè)置有另一個麥克風(fēng)(8)，所述麥克風(fēng)(8)連接到數(shù)字信號處理裝置，用于追蹤和鎖定可重復(fù)噪聲。
文檔編號G10K11/178GK101978419SQ200980110188
公開日2011年2月16日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者亨里克·弗蘭松 申請人:3M瑞典公司