专利名称：听力保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种听力保护器，其包括为佩戴者的每只耳朵提供的保护耳套，所述 保护耳套带有至少特定被动消噪装置，在所述保护耳套内部设置有麦克风，所述麦克风连 接到模拟信号处理装置和数字信号处理装置，所述模拟信号处理装置和数字信号处理装置 连接到至少一个扬声器，所述扬声器设置在所述耳套内部，用于发出消除所述保护耳套中 的噪声的声音，所述模拟信号处理装置进行充分试运行以处理不可重复噪声，而所述数字 信号处理装置进行充分试运行以处理可重复噪声。
背景技术：
带有主动消噪装置的听力保护装置是本领域中此前已知的，其中在保护耳套内部 设置麦克风、扬声器和信号处理装置(通常为模拟类型)。传统的保护耳套具有被动消噪装 置，其主要将较高频的噪声消减至大约200Hz至300Hz大小的区域。信号处理装置以这样 的方式形成来自麦克风的输入信号被反相并且其振幅被调整，以使得从扬声器发出的信 号消除了保护耳套内部的噪声。模拟信号处理装置是快速的并且因此对随机的、不可重复的噪声具有良好的处理 效果。本领域中此前还已知的是，采用数字信号处理进行消噪。然而，这种信号处理比模 拟处理慢，因此数字信号处理更适合于规则循环的可重复噪声，例如引擎噪声、螺旋桨噪声 等。由于数字信号处理可以以搜寻规则循环的噪声的这种方式形成，所以与模拟信号处理 可达到的效果相比，可以更有效地消除这种噪声。模拟和数字信号处理的组合也是本领域中已知的，其基于保护耳套内部的麦克风 的使用。碰撞在保护耳套内部所设置的麦克风上的声音经历被动消噪，并且还经历模拟和 数字信号处理，因此可重复噪声被消减，并且可被随机的、不可重复的噪声掩盖。这对于数 字信号处理而言必然包含追踪并跟随可重复噪声的问题，以使得对该噪声也可有良好的消 除效果。现有技术中固有的一般问题在于一般来说形成和细调是基于一些量度规范或标 准来进行的，例如A加权声级、NRR(降噪率)等。这暗指对听力保护装置内部的“可感剩余 谱”还没有关注或者极少关注。因此，低频噪声经常被忽视，这种噪声可能极其令人疲倦并 且会掩盖射频声音(即，通信)，即使这种声音在A加权量度上并不会体现。
发明内容
本发明的目的在于设计一种听力保护器(通过介绍而提出)，使得其消除现有技 术中固有的缺陷。具体地讲，本发明的目的在于设计一种听力保护器，使得其也能够非常有 效地识别并消除保护耳套中的可重复噪声。本发明的目的还在于设计一种听力保护器，以 使得其能够不断地适应其周围环境噪声，并且给予主观上良好的消噪。
解决方案如果通过介绍而提出的听力保护器的特征在于设置在被动消噪装置外部并连接 到数字信号处理装置的第二麦克风，则可实现构成本发明基础的目的。
现在，在下文中将参照附图更详细地描述本发明，附图示出本发明主题的简化略 图。
具体实施例方式在附图中，附图标号1(虚线所示矩形的内部)表示带有至少特定被动消噪装置的 保护耳套的内部。附图标号2表示位于保护耳套上但处于其被动消噪装置外部的空间。被 动消噪装置被设计为将较高频基本上消减至200Hz至300Hz区域内的频率。在保护耳套1 内部，设置有麦克风3、扬声器4和模拟信号处理装置5。其还可被设置在被动消噪装置外 部。麦克风3将输入信号发送给模拟信号处理装置5，在其最简单的实施例中，模拟信号处 理装置5对信号进行反相并将其充分放大，以使得受模拟信号处理装置5驱动的扬声器4 能够发出消除保护耳套1内部的主要噪声的声音。在这种情况下，模拟信号处理装置5以 这样的方式设计其优先消除低频噪声，优选为大约200Hz至300Hz以下的噪声。从附图中将显而易见的是，麦克风3还经引线6连接到数字信号处理装置7，数字 信号处理装置7可以纯物理地设置在保护耳套的被动消噪装置的外部，处于为此目的而提 供的封装件2内部。数字信号处理装置被设计为追踪并分析规则循环的噪声，例如引擎噪 声或螺旋桨噪声，以便于经连接至模拟信号处理装置5的引线10和扬声器4发出消除保护 耳套1内部这种规则循环的噪声的信号。保护耳套1内部的麦克风3所拾取的噪声是在噪声穿过被动消噪装置之后剩余的 剩余噪声。该噪声包括可重复噪声和不可重复的随机噪声，其中可重复噪声可能被部分消 减，此外可能或多或少被随机噪声掩盖。这暗指在某些情况下数字信号处理装置7可能难 以追踪、识别和分析可重复噪声。根据本发明，在保护耳套1的被动消噪装置的外部设置第二麦克风8，该第二麦克 风8连接到数字信号处理装置。外部麦克风8与数字信号处理装置7 —起纯物理地设置在 保护耳套1的被动消噪装置外部的封装件中。数字信号处理装置7以这样的方式设计当其要追踪和识别可重复噪声时，给予 外部麦克风8优先权，而内部麦克风3提供反馈并确立将经扬声器4发出的消除信号的振 幅和相位。在进一步的开发中，第二麦克风8被设置为感测总噪声级到底是否足够高从而使 得主动消噪在任何给定时刻均可以起积极作用。来自第二麦克风8的输出信号还包含关于 频谱和不同频率的振幅的信息。在数字信号处理装置7中，就频率分量对来自第二麦克风8的信号进行分析，然后 在发现的那些频率上合成窦声调(sinus tone)。在这种情况下，第一麦克风3仅用作反馈， 以便于细调合成声调的振幅和相位，以使得这些合成声调相对于耳中的噪声是反相的。根据本发明，还可使用第二麦克风8的输出信号来控制模拟信号处理装置5的消
4减，以使得其可响应于外部噪声级而变化。根据本发明，还可使第二麦克风8控制模拟信号处理装置5，以使得模拟信号处理 装置5响应于外部噪声级而被禁用和启用，以节省电池电量。如果在给定时间段期间，外部 噪声足够低，则还可在特定时间之后禁用整个听力保护装置。为了节省电池电量，如果头戴耳机已经从佩戴者的头部取下很长的时间段，则还 可自动禁用头戴耳机。为了验证是不是这种情况，比较来自麦克风3和8这两者的信号。如 果所述信号基本上处于相同声级，则头戴耳机没有处于佩戴者头部上的位置的可能性非常 大。本发明的另一变型包括可选择减少对频率已知的给定的所需环境噪声(例如， 警告信号)的消减。在一个实施例中，数字信号处理装置7对于随机噪声可以是完全被动的，由此模 拟信号处理装置5单独负责消减或消除这种噪声。从附图中还将显而易见的是，可在保护耳套1内部设置另一个扬声器9，该扬声器 9可以是射频通信的扬声器。本发明不限于上面描述以及附图所示的内容，在不脱离所附权利要求的范围的情 况下，可想到许多修改形式。
权利要求
一种听力保护器，包括为佩戴者的每只耳朵提供的保护耳套(1)，所述保护耳套带有至少特定被动消噪装置，在所述保护耳套内部设置有麦克风(3)，所述麦克风(3)连接到模拟信号处理装置(5)和数字信号处理装置(7)，所述模拟信号处理装置(5)和数字信号处理装置(7)连接到至少一个扬声器(4)，所述扬声器设置在所述耳套内部，用于发出消除所述保护耳套中的噪声的声音，并且所述模拟信号处理装置进行充分试运行以处理不可重复噪声，而所述数字信号处理装置进行充分试运行以处理可重复噪声，其特征在于在所述被动消噪装置外部设置有连接到所述数字信号处理装置(7)的第二麦克风(8)。
2.根据权利要求1所述的听力保护器，其特征在于所述数字信号处理装置(7)通过 试运行对来自所述第二麦克风(8)的信号赋予优先权，所述第二麦克风(8)用于追踪和识 别可重复噪声。
3.根据权利要求1或2所述的听力保护器，其特征在于所述第二麦克风(8)设置在 封装件(2)中，所述封装件(2)位于所述保护罩上，但处于其被动消噪装置外部。
4.根据权利要求3所述的听力保护器，其特征在于所述数字信号处理装置(7)设置 在所述封装件(2)中。
全文摘要
本发明公开了一种听力保护器，其包括带有被动消噪装置的两个保护耳套(1)，在至少一个保护耳套(1)中设置有麦克风(3)，所述麦克风(3)连接到模拟信号处理装置(5)和数字信号处理装置(7)，所述信号处理装置(5，7)连接到扬声器(4)，所述扬声器设置在保护耳套(1)内部，用于消除保护耳套(1)中的噪声。所述模拟信号处理装置通过试运行以处理不可重复噪声，而所述数字信号处理装置通过试运行以处理可重复噪声。根据本发明，在被动消噪装置外部设置有另一个麦克风(8)，所述麦克风(8)连接到数字信号处理装置，用于追踪和锁定可重复噪声。
文档编号G10K11/178GK101978419SQ200980110188
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月23日 优先权日2008年3月26日
发明者亨里克·弗兰松 申请人:3M瑞典公司