專利名稱：：噪聲抑制設(shè)備的制作方法相關(guān)的申請(qǐng)本申請(qǐng)是1992年10月29日提交的序列號(hào)07/968180的受理申請(qǐng)的部分延續(xù)，該受理申請(qǐng)?jiān)诖颂幰秊閰⒖?。本申?qǐng)還參考了1993年10月5日提交的美國專利5251263。
背景技術(shù)：
：發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及噪聲抑制設(shè)備，更具體地說是涉及一種設(shè)備，供電話送受話器或懸掛式傳聲器裝置或懸掛式頭戴送受話器之類使用，用來抑制或降低背景噪聲?，F(xiàn)有技術(shù)的描述應(yīng)當(dāng)理解的是，在許多場(chǎng)合中不希望有背景噪聲的存在。例如考慮這樣一種場(chǎng)合，某操作者正試圖利用處于嘈雜環(huán)境中的電話或類似裝置進(jìn)行電話交談。在此場(chǎng)合下，該電話的送受話器中的傳聲器接收到大的背景噪聲，并將它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后將該電信號(hào)提供給正與操作者進(jìn)行交談的交談人的電話，在此處電信號(hào)又轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)。結(jié)果是，正與操作者交談的交談人總是聽到大的背景噪聲。此外，當(dāng)交談人講話時(shí)，其講話聲與背景噪聲混在一起，因而對(duì)于其它人來說也許很難聽懂。結(jié)果是，操作者也許不得不對(duì)著電話的傳聲器大聲講話。而且，代表背景噪聲的信號(hào)也從操作者的送受話器內(nèi)的傳聲器傳給操作者送受話器內(nèi)的揚(yáng)聲器。這樣，操作者也會(huì)持續(xù)不斷地從操作者送受話器內(nèi)的揚(yáng)聲器聽到背景噪聲，并且當(dāng)其他人講話時(shí)，該噪聲也會(huì)妨礙對(duì)其講話的理解。作為另一個(gè)例子，考慮一下這樣的場(chǎng)合，某飛行員正駕駛著直升飛機(jī)或類似裝備，他希望通過射頻(RF)通信與另一人通話。在此情形下，該飛行員通常對(duì)所謂的懸掛式傳聲器或懸掛式頭戴送受話器講話，由于送受話器與無線電發(fā)送/接收裝置相連，因而講話聲被轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，并被傳送給第二接收/發(fā)送裝置，在該處被轉(zhuǎn)換成語音，從而被其他人聽到。正如上述的電話位于嘈雜環(huán)境的場(chǎng)合一樣，來自直升飛機(jī)的大的背景噪聲被懸掛式傳聲器或頭戴送受話器裝置接收并被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后送給接收裝置。結(jié)果是，與飛行員通話的人員聽到了大的背景噪聲。當(dāng)飛行員在駕駛直升飛機(jī)的同時(shí)使無線電發(fā)送/接收裝置置于“接通”位置時(shí)，這一點(diǎn)尤其讓人煩惱。作為又一個(gè)例子，考慮話音辨別和/或識(shí)別系統(tǒng)。某操作者必須對(duì)該系統(tǒng)講話，以便能夠訪問例如一個(gè)具體的裝置，或者操作計(jì)算機(jī)或自動(dòng)取款機(jī)(teller)，背景噪聲會(huì)禁止訪問(由于背景噪聲的存在而無法識(shí)別或辨別)或者由于誤核實(shí)而造成訪問錯(cuò)誤。為了減少背景噪聲，進(jìn)而改進(jìn)置于嘈雜環(huán)境中的電話或懸掛式傳聲器或頭戴送受話器等的性能，可以采用壓差傳聲器。一般而言，壓差傳聲器對(duì)靠得很近的兩點(diǎn)的壓力差起反應(yīng)。當(dāng)用于背景噪聲的壓差是各向同性的場(chǎng)合之中時(shí)，因這種背景噪聲而由壓差傳聲器產(chǎn)生的電信號(hào)實(shí)際上為零。但是，在大多數(shù)實(shí)際場(chǎng)合中，背景噪聲的壓力差并非各向同性，因而在這些場(chǎng)合下壓差傳聲器的性能受到不利影響。而且，由于話音或語音沿不止一個(gè)方向傳播，因而對(duì)應(yīng)于此的由傳聲器產(chǎn)生的電信號(hào)會(huì)有所降低。這樣，盡管在電話送受話器或懸掛式傳聲器中安裝了壓差傳聲器，但是所要求的噪聲抑制并未充分實(shí)現(xiàn)，其性能不能滿足要求。此外，由于壓差傳聲器的兩個(gè)相對(duì)面對(duì)聲壓起反應(yīng)，如上所述，現(xiàn)有電話的送受話器必須徹底加以修改，以便使傳聲器的這兩個(gè)面能夠?qū)β晧浩鸱磻?yīng)。此外，由于在電話送受話器中使用了這類傳聲器，結(jié)果是應(yīng)對(duì)由此產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行放大。這樣，為了將現(xiàn)有電話的電話送受話器中的常規(guī)傳聲器替換為壓差傳聲器，通常必須將送受話器更新，因此代價(jià)過高。壓差傳聲器的一種替代方案，是采用一種聲反饋型系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)通常包括用于對(duì)揚(yáng)聲器的轉(zhuǎn)移函數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償濾波器。由于揚(yáng)聲器的特性由這些濾波器加以嚴(yán)格控制，濾波器的費(fèi)用相對(duì)較高。因此，這類聲反饋系統(tǒng)通常較昂貴。這樣，現(xiàn)有技術(shù)不能提供供電話和/或懸掛式傳聲器裝置等使用的將背景噪聲降低至可接受水平的較價(jià)廉的裝置，和使現(xiàn)有電話能夠?qū)⒈尘霸肼暯抵量山邮芩降某杀据^低的裝置。發(fā)明目的和概述本發(fā)明的目的之一在于提供降噪設(shè)備，它克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。更具體地說，本發(fā)明的目的之一在于提供降噪設(shè)備，它將背景噪聲降低至可接受的水平。本發(fā)明的另一目的在于提供如前所述的供電話或懸掛式傳聲器或頭戴送受話器裝置使用的降噪設(shè)備，或提供降噪傳聲器裝置等等。本發(fā)明的又一目的在于提供如前所述的相對(duì)廉價(jià)的降噪設(shè)備。本發(fā)明的又另一目的在于提供一種供電話使用的相對(duì)價(jià)廉的降噪設(shè)備，該設(shè)備可用標(biāo)準(zhǔn)通用在線電源操作。本發(fā)明的再另一目的在于提供相對(duì)廉價(jià)的降噪設(shè)備，該設(shè)備易于安裝到現(xiàn)有電話送受話器上并且可用標(biāo)準(zhǔn)通用在線電源操作。本發(fā)明的又再一目的在于提供供電話使用的較廉價(jià)的降噪設(shè)備，或者易于安裝到現(xiàn)有電話送受話器上的、使操作者能夠可選擇地放大接收信號(hào)的降噪設(shè)備，或者可用于懸掛式傳聲器或頭戴送受話器中的降噪設(shè)備，或可用作為噪聲抑制傳聲器的降噪設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一個(gè)供電話使用的由提供給電話送受話器的標(biāo)準(zhǔn)電源操作的電話送受話器設(shè)備，以便在兩個(gè)或更多的操作者之間發(fā)送和接收代表語音的信號(hào)。該設(shè)備包括一個(gè)外殼，它有一個(gè)用于接收由采用該設(shè)備的操作者的語音和語音附近的背景噪聲組成的第一聲信號(hào)、并將該第一聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一信號(hào)的第一傳聲器裝置，和一個(gè)相對(duì)于第一傳聲器裝置成預(yù)定夾角放置的、用于接收基本上由背景噪聲組成的第二聲信號(hào)并將第二聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)的第二傳聲器裝置；和一個(gè)將第一信號(hào)減去第二信號(hào)從而獲得基本上代表語音信號(hào)的裝置。在另一方面，本發(fā)明提供一種懸掛式傳聲器或頭戴送受話器裝置，用于發(fā)送和接收代表至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)或更多個(gè)操作者語音的信號(hào)。該裝置包括外殼，它有一個(gè)用于接收由采用該裝置的操作者的語音和語音附近的背景噪聲組成的第一聲信號(hào)、并將該第一聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一信號(hào)的第一傳聲器裝置，和一個(gè)相對(duì)于第一傳聲器裝置成預(yù)定角和/或距離放置的、用于接收基本上由背景噪聲組成的第二聲信號(hào)并將第二聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)的第二傳聲器裝置，和一個(gè)將第一信號(hào)減去第二信號(hào)從而獲得基本上代表語音的信號(hào)的設(shè)備。懸掛式傳聲器或頭戴送受話器例如可以用于飛行(例如直升飛機(jī)或飛機(jī))或其它的諸如電話、或話音識(shí)別和/或核實(shí)系統(tǒng)之類的背景下，以便訪問具體裝置或計(jì)算機(jī)(無論是通過直接或間接的接口還是通過電話線)或自動(dòng)取款機(jī)，或者其它識(shí)別和/或核實(shí)系統(tǒng)。此處披露的帶有減運(yùn)算設(shè)備的成預(yù)定角和/或距離放置的第一和第二傳聲器也可以用于聲監(jiān)視或遙測(cè)裝置中的傳聲器乃至諸如帶有旁瓣的指向性傳聲器之類的指向性傳聲器的環(huán)境噪聲抑制領(lǐng)域。根據(jù)本發(fā)明的其它目的、特征和好處，將在結(jié)合附圖、閱讀下文針對(duì)所例示實(shí)施方案的詳細(xì)說明之后變得顯而易見。附圖中各相應(yīng)的元件由相同的參考標(biāo)號(hào)加以識(shí)別。附圖簡(jiǎn)述圖1示間性給出具有根據(jù)本發(fā)明的降噪設(shè)備的電話；圖2是用于圖1電話中的降噪設(shè)備的框圖；圖3A是圖1電話的接收機(jī)部分的平面前視圖；圖3B是頂部去除后的圖1電話的接收機(jī)部分的立面?zhèn)纫晥D；圖4是圖2框圖的簡(jiǎn)圖；圖5是圖2示降噪設(shè)備的另一簡(jiǎn)圖；圖6A、6B和6C示意性給出一個(gè)懸掛式傳聲器裝置，它利用了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的降噪設(shè)備；圖7A和7B是據(jù)以解釋本發(fā)明操作的簡(jiǎn)圖；圖8示意性給出了根據(jù)本發(fā)明的降噪設(shè)備；圖9A、9B、9C、9D和9E示意性給出本發(fā)明的懸掛式傳聲器和頭戴送受話器實(shí)施方案(圖9A和9B各自給出一個(gè)將傳聲器特定放置的實(shí)施方案；圖9C給出頭戴送受話器的總覽圖，圖9D和9E給出懸掛式傳聲器的側(cè)視圖)；圖10A和10B是圖8的降噪設(shè)備的簡(jiǎn)圖；圖11示意了一個(gè)相位反轉(zhuǎn)電路；圖12示意了一個(gè)反向充電的傳聲器電路；和圖13A和13B示意了本發(fā)明的各實(shí)施方案的有效抑制曲線。優(yōu)選實(shí)施方案詳述圖1給出一個(gè)電話8，它使用了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的降噪設(shè)備。如圖中所示，電話8一般包括一個(gè)送受話器10，具有揚(yáng)聲器部分41和接收機(jī)部分42，及電話單元18，它們之間可通過電話線48連接?；蛘撸娫捒梢允菬o繩電話，這樣送受話器10可通過RF波連接至電話單元18。接收機(jī)部分42包括第一和第二傳聲器12和14(圖2)，用于調(diào)節(jié)提供給揚(yáng)聲器部分41的信號(hào)的音量的開關(guān)40，以及具有凹進(jìn)部分44和網(wǎng)格部分46的帽48。圖2示意了電話8的框圖。如圖所示，送受話器10一般包括第一傳聲器12和第二傳聲器14，減運(yùn)算裝置16，該減運(yùn)算裝置在優(yōu)選實(shí)施方案中是一個(gè)運(yùn)算放大器(“運(yùn)放”)，一個(gè)優(yōu)選為運(yùn)放的放大器20，和揚(yáng)聲器22。第一和第二傳聲器12和14，運(yùn)放16和放大器20優(yōu)選置于接收機(jī)部分42內(nèi)(見圖1)。由語音之類和背景噪聲組成的聲信號(hào)被送往第一傳聲器12，并于此轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，然后被送給運(yùn)放16的正端。背景噪聲被送往第二傳聲器14，在此轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，然后被送給運(yùn)放16的負(fù)端。運(yùn)放16被用于將來自第一傳聲器12的語音和噪聲信號(hào)減去來自第二傳聲器14的噪聲信號(hào)，然后從該處將基本上代表語音的電信號(hào)送給電話單元18，語音信號(hào)從該處經(jīng)電話線送往所期望的電話。來自運(yùn)放16的輸出信號(hào)在電話單元18中與來自電話線的接收信號(hào)組合在一起，然后送給放大器20。運(yùn)放16和17最好是較低功率的集成電路(IC)，諸如互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)，也可以由一個(gè)或多個(gè)CMOSIC芯片構(gòu)成。盡管在圖2中未示出，放大器20可以由操作者使用開關(guān)40(圖1)可選擇地設(shè)定，以便將所接收的信號(hào)放大至所期望電平。來自放大器20的放大信號(hào)被送往揚(yáng)聲器22，由此該放大信號(hào)被轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)，以便被操作者聽到。圖3A和3B舉例說明了接收部分42的兩個(gè)視圖，其中圖3A的視圖中移去了帽48。如圖中所示，接收部分42一般包括一個(gè)外殼74，一個(gè)電路板組件78，第一和第二傳聲器12和14，以及帽48。第一和第二傳聲器12和14優(yōu)選是駐極體傳聲器或諸如此類的傳聲器，它們?nèi)缦滤龅乇环胖谩＿@些傳聲器由保持件76放置好或固定，保持件76可由例如泡沫狀材料構(gòu)成，被固定至外殼74上。第一和第二傳聲器12和14的各自輸出經(jīng)各自線路(未示出)提供給運(yùn)放16，該運(yùn)放16被包含在電路板組件78上，而組件78繼而附著于外殼74。如同此后更為全面說明的，電路板78可包括其它的電路元件，用于處理從第一和第二傳聲器接收的信號(hào)，并用于放大待提供給揚(yáng)聲器22(圖2)的信號(hào)。可以利用一個(gè)蓋72，它可以通過使用粘合劑或類似物附著于外殼74上，或者也可以被超聲焊接在一起。蓋72和帶有電路板組件78的外殼74、保持件76和第一和第二傳聲器12和14構(gòu)成一個(gè)組件71。帽48可以由諸如聚碳酸酯的塑料類材料制成，它包括環(huán)側(cè)件43、和部分45，部分45具有典型厚度T，它與側(cè)件43相連接且安排得比側(cè)件的上端部分低一個(gè)諸如0.020英寸的最小預(yù)定量，由此形成一個(gè)凹進(jìn)部分44。部分45包括一個(gè)厚度T′小于厚度T的部分46，該部件46上有多個(gè)通孔，酷似一個(gè)網(wǎng)狀部分。在優(yōu)選實(shí)施方案中，部分46的厚度T′小于0.030英寸。由于部分46代表部分45的較小部分，減小其厚度并不會(huì)導(dǎo)致帽48的整體結(jié)構(gòu)剛性變差?；蛘?，部分46也可以用剛性較好的材料例如不銹鋼或類似材料制成，并與部分45組合在一起。應(yīng)當(dāng)理解的是，通過使部分45和46從側(cè)件43的上端部分凹進(jìn)，即使當(dāng)接收機(jī)部分42置于某表面上時(shí)，與該表面相接觸的是側(cè)件43，而不是部分45或46。任何負(fù)載不是直接作用于部分45和/或部分46，而是作用于側(cè)件43上。帽48置于組件71上，使得第一傳聲器12和第二傳聲器14放置于部分46之下，第一傳聲器距部分46的底側(cè)較近。這樣，在優(yōu)選不超過1英寸的距離處對(duì)接收機(jī)部分42講話的某操作者，其語音經(jīng)過相當(dāng)短的距離通過部分46到達(dá)第一傳聲器。結(jié)果是，聲失真得以減小。圖3A和3B給出第一和第二傳聲器12和14在接收機(jī)部分42中的排列情況。具體而言，如圖3B所示，第一和第二傳聲器彼此之間應(yīng)相對(duì)成夾角φ放置，該φ角優(yōu)選值在30°和60°之間。此外，第一和第二傳聲器還分別加以安排，使得在平行于第一傳聲器12的接收或“敏感”表面的平面與來自操作者的語言方向之間的角度為θ，而在垂直于第二傳聲器14的敏感表面的某軸與語音方向之間的角度為90°-θ+φ，如圖3B所示；使語音方向和第二傳聲器之間成ψ角，如圖3A所示。在優(yōu)選實(shí)施方案中，角Q值不大于約35°，角ψ值約為180°。如此安排第一和第二傳聲器的結(jié)果是，第一傳聲器12接收來自操作者的語音和附近存在的背景噪聲，而第二傳聲器14基本上只接近與第一傳聲器所接收的相同的背景噪聲。盡管，如前所提及，角φ的值優(yōu)選在30°和60°之間，然而即使角φ的實(shí)際值不在此范圍之內(nèi)，第一和第二傳聲器12和14依然能夠令人滿意地工作。但是，當(dāng)角φ明顯地小于30°或明顯地大于60°，性能將有所降低。即，當(dāng)角度φ明顯地小于30°時(shí)，第二傳聲器14既接收到語音又接收到背景噪音。結(jié)果是，當(dāng)從第一傳聲器12的輸出信號(hào)中減去第二傳聲器14的輸出信號(hào)時(shí)，可能消去一部分語音，甚至是全部語音都被消去。另一方面，當(dāng)角φ明顯地大于60°時(shí)，由第二傳聲器14接收到的背景噪聲可能與第一傳聲器12所接收的不同。結(jié)果是，從第一傳聲器12的輸出信號(hào)中減去第二傳聲器14的輸出信號(hào)，并不能充分地消去第一傳聲器所接收的背景噪聲。類似地，盡管角θ和ψ的值優(yōu)選地分別為小于35°和約180°，如前所述，但是即使第一和第二傳聲器的放置所形成夾角不同于這些角度，它們也會(huì)令人滿意地工作。但是，當(dāng)角θ和ψ的值明顯地不同于這些相應(yīng)的優(yōu)選值時(shí)，其性能可能有所下降。即，當(dāng)角θ明顯地大于35°時(shí)，第二傳聲器14可能會(huì)接收到語音和背景噪聲。類似地，當(dāng)角ψ明顯地小于或大于180°時(shí)，第二傳聲器14可能會(huì)同時(shí)接收語音和背景噪聲。結(jié)果是，在無論哪一場(chǎng)合下，當(dāng)從第一傳聲器12的輸出信號(hào)中減去第二傳聲器14的輸出信號(hào)時(shí)，可能會(huì)消去一部分甚至?xí)侨空Z音。應(yīng)當(dāng)理解的是，通過使用上述裝置和接收機(jī)部分42的元件所采用的材料，制成這種接收機(jī)部分的費(fèi)用較低。此外，通過使用如上所述的CMOS芯片，接收機(jī)部分的功率消耗保持在較低水平上。結(jié)果是，接收機(jī)部分可以用送受話器現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)電源供電，這樣就不需采用額外電源或變壓器等此類器件。此外，盡管已對(duì)將接收機(jī)部分裝配于新的電話8的送受話器10的情況作了說明，這種接收機(jī)部分，或其略加改動(dòng)后的方案可以被用于現(xiàn)有電話的送受話器中。即，在該后一場(chǎng)合中，只需將現(xiàn)有電話的送受話器內(nèi)所包含的帽和傳聲器替換為接收機(jī)部分42。這樣，接收機(jī)部分42的如此用法提供了一種相對(duì)簡(jiǎn)單且低費(fèi)用的方法，使得現(xiàn)有電話的送受話器略加修改即可容納本降噪設(shè)備。圖4舉例說明了圖1和2所示的電話8的一個(gè)電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。如圖4中所示，第一傳聲器12經(jīng)電阻202連接至輸入端子200，該電阻202用來作限流電阻用，以便修正來自第一傳聲器的輸出的偏壓。第一傳聲器12還經(jīng)電阻210連接至運(yùn)放16的正端子，并通過電阻212連接至可變電阻214。第二傳聲器14通過可變電阻208連接至輸入端201，并與運(yùn)放16的負(fù)端相連，可變電阻208起限流電阻的作用，以便修正第二傳聲器的輸出的偏壓。限流電阻208優(yōu)選是一個(gè)可變限流電阻，它使得第二傳聲器的輸出信號(hào)的電平在預(yù)定值內(nèi)與第一傳聲器12的輸出信號(hào)的電平相匹配。具體而言，限流電阻208使第二傳聲器14的輸出信號(hào)被加權(quán)，從而當(dāng)具有相似電平的信號(hào)從第一傳聲器12輸出時(shí)，其差的幅值最小。限流電阻208的值可以根據(jù)最小化原則加以選擇。輸入端198與電阻204和206，以及運(yùn)放16的負(fù)端相連，電阻204和206用于對(duì)輸入端198處所接收的電壓進(jìn)行分壓。運(yùn)放16的輸出端與電容220、222和226以及電阻224和228相連，而電阻228又與電話單元18的“傳聲器輸入”端相連。運(yùn)放16的輸出端還通過可變電阻214、電阻216及電容218與地相連接。電阻210、212和216以及可變電阻214為運(yùn)放16的輸出提供了可變?cè)鲆妫?0到1的放大倍數(shù)。電容218、220和222用于除去運(yùn)放16的輸出信號(hào)中可能存在的殘余dc(直流)電平。電阻224、228和電容226用來作低通濾波器用，它在某預(yù)定值例如3.7kHz處有一斷點(diǎn)。電話單元18還與電話線相連，用于通過傳聲器輸入端接收信號(hào)，以及將這些信號(hào)經(jīng)電話線傳送給所期望的電話。電話單元18還用來經(jīng)電話線從另一個(gè)或另一些電話線接收信號(hào)，并將這些信號(hào)和那些經(jīng)傳聲器輸入端接收的信號(hào)組合在一起，如上所述，并將這些組合信號(hào)送往揚(yáng)聲器輸入端231。輸入端231經(jīng)電容230、電阻232和運(yùn)放17的負(fù)端相連，并經(jīng)電阻234和可變電阻240相連，電容230用來阻斷直流信號(hào)。輸入端199和運(yùn)放17的正端相連。運(yùn)放17的輸出端經(jīng)電容242和244以及電阻246與揚(yáng)聲器22相連。該運(yùn)放的輸出還經(jīng)可變電阻240、電阻238和電容236與地相連接。圖4所示的電話8的操作將在下文加以說明。當(dāng)驅(qū)動(dòng)手持裝置10時(shí)，通過將送受話器10從開關(guān)鉤(未示出)或類似裝置中提起，標(biāo)準(zhǔn)電話線電壓即施加至輸入端198、199、200和201。已由限流電阻202作偏置修正后的來自第一傳聲器12的信號(hào)經(jīng)電阻210提供給運(yùn)放16的正端。已由限流電阻208作偏置修正后的來自第二傳聲器14的輸出信號(hào)被送往運(yùn)放16的負(fù)端，運(yùn)放16將從第一傳聲器12接收的信號(hào)與從第二傳聲器14接收的信號(hào)相減，并輸出所產(chǎn)生的相減信號(hào)。輸出信號(hào)中可能存在的直流電平被除去，而信號(hào)被放大。諸如大于3.7KHz的高頻信號(hào)從放大的輸出信號(hào)中被除去，所得信號(hào)則被送往電話單元18。這樣，一個(gè)與分別由第一和第二傳聲器12和14所產(chǎn)生電壓之間的差值成正比的電壓信號(hào)被送往電話單元18。電話單元18的輸出信號(hào)被送往放大器20的輸入端231，該信號(hào)是通過傳聲器輸入端和電話線所接收的信號(hào)的組合。來自輸入端231的信號(hào)被送給電容230，使得可能存在的任何直流信號(hào)被除去。來自電容230的輸出經(jīng)電阻232送往運(yùn)放17的負(fù)端。運(yùn)放17將從輸入端199接收的信號(hào)與來自電話單元18的信號(hào)相減，并將相減后的信號(hào)送出。通過由操作者使用開關(guān)40(圖1)，使用電阻232、234和238以及可變電阻240，可以對(duì)這種信號(hào)有選擇地加以放大。放大信號(hào)中可能存在的任何直流信號(hào)可以由電容242、244和236加以除去。來自電容244的輸出信號(hào)由電阻246加以限流，然后送往揚(yáng)聲器22，在此處轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)。圖5舉例說明了一個(gè)替代電路，用于對(duì)從第一和第二傳聲器12和14獲得的信號(hào)進(jìn)行處理，以便向電話單元18提供一個(gè)與第一和第二傳聲器所產(chǎn)生的電壓差成正比的電流輸出。具體而言，圖5的電路設(shè)計(jì)包括一個(gè)有多個(gè)輸入端300、301、370和390的送受話器10′，每個(gè)輸入端適于接受現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)在線電源。第一傳聲器12經(jīng)限流電阻302與輸入端300相連，此外還與優(yōu)選為CMOS運(yùn)放的減法裝置316的正端相連。第二傳聲器14的輸出經(jīng)可變限流電阻308與輸入端301相連，且還與運(yùn)放316的負(fù)端相連。運(yùn)放316輸出的信號(hào)經(jīng)濾波級(jí)350被提供給優(yōu)選是CMOS運(yùn)放的減法裝置351的負(fù)端。濾波級(jí)350用于提供諸如在預(yù)定頻率處信號(hào)衰落等的預(yù)定頻響特性。應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管在圖5中示意的是兩級(jí)濾波，但是可以利用任意數(shù)目的濾波級(jí)。輸入端390與電阻392和394相連，并且與運(yùn)放351的正端相連，電阻392和394用于減小提供給該處的信號(hào)。來自運(yùn)放351的輸出信號(hào)被送往晶體管366的基極。輸入端391與齊納二極管360、電容362、和電阻364相連，繼而電阻364與晶體管366的集電極和電話單元18的傳聲器輸入端相連。晶體管366的發(fā)射極經(jīng)電阻367和368與運(yùn)放351的負(fù)端相連，以便在此形成一個(gè)反饋回路。運(yùn)放351及有關(guān)元件提供了在濾波級(jí)350和晶體管366之間的電絕緣。晶體管366用來放大送往電話單元18的信號(hào)。來自電話單元18的輸出與輸入端231(圖4)相耦合，然后按前面參考圖4的送受話器10說明的方式加以處理，以便從揚(yáng)聲器22提供聲信號(hào)。下文將對(duì)電話8′的操作進(jìn)行說明。在向送受話器10′供電時(shí)，通過從開關(guān)鉤(未示出)或類似裝置上提起送受話器時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電話線電壓即被送往輸入端300、301、370、390和391。已被限流電阻302作偏置修正后的來自第一傳聲器12的信號(hào)被送給運(yùn)放316的正端。來自第二傳聲器的已被限流電阻308作偏置修正后的輸出信號(hào)被送往運(yùn)放316的負(fù)端。電阻308優(yōu)選是一個(gè)可變限流電阻，它使得來自第二傳聲器14的輸出信號(hào)的電平，按基本類似于此前對(duì)電阻208所說明的方式，在預(yù)定值內(nèi)匹配于第一傳聲器12的輸出信號(hào)電平。來自運(yùn)放316的輸出差信號(hào)經(jīng)濾波級(jí)350提供，以便將輸出信號(hào)的上限頻率限制為某預(yù)定值，例如3.7KHz，濾波級(jí)350可能包括一或多個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)或其等效電路。來自濾波級(jí)350的輸出信號(hào)被提供給運(yùn)放351的負(fù)端，而來自輸入端390的此前已被分成某預(yù)定值例如原值的二分之一的電壓信號(hào)，被送往運(yùn)放351的正端，而運(yùn)放351繼而計(jì)算它們的差，并將相應(yīng)的輸出信號(hào)提供給晶體管366的基極。來自輸入端391的電壓經(jīng)電阻364提供給晶體管366的集電極。結(jié)果是，放大信號(hào)從送受話器10′提供給電話單元18，以便從此經(jīng)電話線提供給目標(biāo)電話，以及按上面參考圖4說明的方式，與從電話接收的信號(hào)組合在一起以便送往輸入端231。如圖4和5中所描述的無參考標(biāo)號(hào)的各個(gè)電路元件如圖所示一般連接，下文不再討論，這是因?yàn)閷?duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說這些連接和數(shù)值均是顯而易見，對(duì)于本發(fā)明的理解并非必需。圖6A、6B和6C舉例說明了一種懸掛式傳聲器100，它利用了根據(jù)本發(fā)明的某實(shí)施方案的噪聲抑制設(shè)備。具體而言，懸掛式傳聲器100一般包括外殼174、電路板組件178，第一和第二傳聲器112和114，以及部分147。外殼174可以由塑料類或金屬類材料制成，它包括一個(gè)圓形部分108，其上有一個(gè)通孔，使得軸106可以插入其中。結(jié)果是，懸掛式電話100可以繞軸106旋轉(zhuǎn)，如圖6A示意。第一和第二傳聲器112和114分別經(jīng)線102和104與電路板組件178相連。電路板組件178包含與電路板組件178上的相似的電路，該電路如前所述對(duì)來自第一和第二傳聲器12和14的信號(hào)進(jìn)行處理，以便將之送往電話單元18，因而出于簡(jiǎn)潔起見，此處不再說明。因此，電路板組件178用于從第一傳聲器112接收語音和背景噪聲信號(hào)，并從中減去來自第二傳聲器114的背景噪聲信號(hào)，以便提取基本上代表語音的信號(hào)。該信號(hào)被送往發(fā)送裝置(未示出)，以便轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，并送往某遠(yuǎn)端接收裝置(未示出)。第一和第二傳聲器112和114由保持件176固定好，保持件176可由例如泡沫狀材料制成。一個(gè)網(wǎng)狀屏146附著于剖去部分147，以保護(hù)第一和第二傳聲器，該網(wǎng)狀屏可由諸如塑料或金屬材料或類似材料制成。網(wǎng)146的預(yù)定厚度可以是例如約0.030英寸或小于1英寸。第一和第二傳聲器112和114可以是駐極體傳聲器，其安排方式類似于前面所描述的送受話器10的第一和第二傳聲器12和14。即第一和第二傳聲器112和114分別定位，使得在平行于第一傳聲器的接收或敏感表面的平面和來自操作者的語言的方向之間具有角度θ′，而在垂直于第二傳聲器的敏感表面的某軸與語言的方向之間具有角度[(90-θ′)+φ′]，如圖5A所示。此外，安排第一傳聲器112和第二傳聲器114，使得其間夾角為φ′，該角的優(yōu)選值在30°和60°之間。第一和第二傳聲器112和114位于網(wǎng)146及外殼174的剖去部分147接近處，以便不會(huì)接收到有較明顯失真的聲信號(hào)。盡管上述實(shí)施方案的描述中僅有一個(gè)第一傳聲器12(112)和一個(gè)第二傳聲器14(114)，但是本發(fā)明并非局限于此，對(duì)于第一傳聲器和/或第二傳聲器均可使用任意數(shù)量的傳聲器。例如，接收機(jī)部分42′(未示出)可以如此設(shè)計(jì)，包括兩個(gè)或多個(gè)傳聲器作第一傳聲器12′用(未示出)兩個(gè)或多個(gè)傳聲器作為第二傳聲器14′(未示出)。在該構(gòu)造中，當(dāng)使用多個(gè)傳聲器作為第一和/或第二傳聲器時(shí)，優(yōu)選地，為作為第一傳聲器12′的除一個(gè)傳聲器以外的所有傳聲器以及作為第二傳聲器14′的所有傳聲器提供各自的可變限流電阻。這樣，來自第一和第二傳聲器12′和14′的輸出中，將包括數(shù)個(gè)這種傳聲器輸出電壓的加權(quán)和。限流電阻最好設(shè)置成各自數(shù)值，以便使第一和第二傳聲器12′和14′的差的某個(gè)函數(shù)最小。選擇限流電阻的數(shù)值或等價(jià)地，選擇每個(gè)傳聲器加權(quán)函數(shù)的原則，可以根據(jù)任一所熟知的梯度查找算法進(jìn)行，以便使該函數(shù)最小化。圖9A舉例說明了一個(gè)傳聲器架320，該架上放置了一個(gè)第一傳聲器300和一個(gè)第二傳聲器302。第一傳聲器300包括壓力敏感表面301，第二傳聲器302包括一個(gè)第二壓力敏感表面303。如圖9A所示，第一和第二傳聲器300和302如此安排，使得各自的壓力敏感表面301和303基本上彼此相差180°。傳聲器300和302還如此安排，使得在傳聲器之間有一個(gè)結(jié)構(gòu)性障板322。該結(jié)構(gòu)性障板322可以由一個(gè)用于在傳聲器間提供聲隔離的結(jié)構(gòu)件組成?；蛘?，可以用一個(gè)聲屏蔽裝置取代結(jié)構(gòu)件。此外，如圖9A中所示，第一和第二傳聲器300和302，特別是它們各自的敏感表面301和303，位于某距離或尺寸b內(nèi)。第一傳聲器300用于接收來自使用者的諸如語音的聲信號(hào)，并將這些接收到的語音轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于該語音的信號(hào)。這種第一傳聲器300也會(huì)接收可能存在的背景噪聲。應(yīng)當(dāng)理解的是，這種背景噪聲與來自操作者的語音相組合，這樣，由第一傳聲器提供的信號(hào)便對(duì)應(yīng)于來自使用者的語音和背景噪聲。另一方面，第二傳聲器302被安置于傳聲器架320內(nèi)，使其主要只接收背景噪聲。具體而言，第二傳聲器302的壓力敏感表面303優(yōu)選地按與第一傳聲器300的壓力敏感表面301成基本上180°的角放置。而且，如前所提及，第一和第二傳聲器300和302之間安置有一障板322。該障板用于防止來自使用者的任何語音被第二傳聲器302接收，或者使接收到的語音最小。此外，第一和第二傳聲器300和302優(yōu)選地彼此相對(duì)較近放置，即在距離b內(nèi)。例如，這一距離b可以在0.10英寸到0.50英寸的范圍之內(nèi)，優(yōu)選約0.25英寸或更小。適當(dāng)?shù)木嚯xb可由熟練技術(shù)人員從本公開文本中確定出，而無需做過度的實(shí)驗(yàn)，并且本發(fā)明不必將b限定于某特定值。圖9B舉例說明了一個(gè)具有第一和第二傳聲器300和302的傳聲器架330，第一和第二傳聲器的放置與圖9A的傳聲器架320內(nèi)有所不同。即，如圖9B所示，第一和第二傳聲器300和302彼此并行交錯(cuò)地放置。另外，在第一和第二傳聲器300和302之間提供一個(gè)障板332，以便提供與圖9A障板322相似的對(duì)語音的聲隔離。圖9C舉例說明了一個(gè)懸掛式送受話器組件400。如圖中所示，這類送受話器組件400一般包括一個(gè)頭環(huán)401，一個(gè)具有左蓋403和左墊409的左盒402，一個(gè)具有右蓋405和右墊410的右盒404，一個(gè)傳聲器懸架組件413，和一個(gè)傳聲器架440。這種架440包括第一和第二傳聲器300和302，它們按前文參考圖9A和9B說明的方式安置。另外，這種傳聲器架組件440包括上端的傳聲器盒406，較下的傳聲器407，第一和第二傳聲器300和302，以及風(fēng)向錐408。圖9D舉例說明了懸掛式頭戴送受話器組件400的側(cè)視圖。如圖中所示，左盒402包括電路卡組件412，該組件412可能包括應(yīng)用于處理聲信號(hào)的電路，下文將更為全面地說明這一點(diǎn)，還包括一個(gè)電纜組件411，用于向或從外部或主設(shè)備(未示出)提供信號(hào)。圖9E舉例說明了右盒404的一個(gè)側(cè)視圖。如前所述，第一和第二傳聲器300和302優(yōu)選放置于距離b內(nèi)，并且還作如此安排，使得第一傳聲器300同時(shí)接收語音和背景噪聲，而第二傳聲器主要僅能接收背景噪聲。這種背景噪聲可能起源于來自圖7A和7B所示的位置304處的聲壓源。即，如圖中所示，這一位置304可能位于距第一和第二傳聲器300和302之間的中心位置距離為r處，從而在其之間形成角θ。這樣，第一傳聲器300和位置304之間距離大約等于值[r-(b/2)(sinθ)]，而位置304和第二傳聲器之間距離大約等于值[r+(b/2)(sinθ)]。圖8舉例說明了一種差動(dòng)放大器500，它用于處理由傳聲器300和302產(chǎn)生的信號(hào)。如圖中所示，這種差動(dòng)放大器500包括放大器310，放大器312和求和電路314。由第一傳聲器300產(chǎn)生的信號(hào)被提供給放大器310，該放大器310用于向這個(gè)信號(hào)上提供基本上為1的增益，并產(chǎn)生相同的輸出信號(hào)。這一輸出信號(hào)被送往求和電路314的一個(gè)輸入端。由第二傳聲器302產(chǎn)生的信號(hào)被送往放大器312，該放大器用于將所接收信號(hào)基本上反相，并將此同一信號(hào)送往求和電路314的第二輸入端。求和電路314用于把所接收的信號(hào)加在一起，從而產(chǎn)生求和后的輸出信號(hào)e(out)。應(yīng)當(dāng)理解的是，這一求和輸出信號(hào)e(out)基本上只代表對(duì)應(yīng)于來自使用者的語音的信號(hào)。圖10A和10B更為詳細(xì)地舉例說明了圖8的差動(dòng)放大器500。即，圖10A說明了這種差動(dòng)放大器500的第一種電路，圖10B說明了這種差動(dòng)放大器的第二種電路。下文將對(duì)這些簡(jiǎn)圖逐個(gè)作較為全面的說明。如圖10A中所示，由第一傳聲器300所產(chǎn)生的信號(hào)被送往輸入端600，從該處經(jīng)電容C1和電阻R送往運(yùn)算放大器(運(yùn)放)V1A的反相輸入端。由第二傳聲器302所生成的信號(hào)被送往輸入端602。該輸入端602與電位計(jì)RA相連，而電位計(jì)RA又連接至地。輸入端602還經(jīng)電容C2和電阻R1和2R與運(yùn)放V1A的同相輸入端相連。該運(yùn)放用于工作在差動(dòng)方式下，并向端子606提供其輸出信號(hào)，端子606繼而與運(yùn)放V1A的反相輸入端相連。運(yùn)放V1A的這一輸出信號(hào)還被送往電位計(jì)608，電位計(jì)608的一端接地。這一電位計(jì)608經(jīng)耦合電容C3與運(yùn)放V1B的同相輸入端相連。該運(yùn)放V1B的輸出被送往晶體管610的基極。這一晶體管610的發(fā)射極與端子612相連，該端子繼而又經(jīng)電容C4與輸出端614相連。求和信號(hào)e(out)由該端子614提供。晶體管610的集電極與端子616相連，該端616繼而又與往本電路提供電壓V+的電源(未示出)相連。端子616與用來提供直流偏置的電阻R3和R4相連。未加以特別說明的那些元件的連接方法如圖10A所示。通過利用圖10A所例示的上述電路，相對(duì)第一和第二傳聲器300和302的阻抗是對(duì)稱平衡，從而使各頻率之間的差動(dòng)相移最小。另外，來自這類電路的輸出信號(hào)的阻抗相對(duì)較低。圖10B舉例說明了如前文所述的圖8的差動(dòng)放大器的第二種或替代電路。圖10B的電路用于通過源阻抗從電源(未示出)接收能量。即，用于驅(qū)動(dòng)圖10B電路的能量是從一個(gè)具有有限輸出阻抗R的電源提供的，而不是由輸出阻抗為零的電源提供的(例如圖10A)。在其它方面，應(yīng)當(dāng)理解的是，圖10B與圖10A所示電路基本相同，因而本處不再進(jìn)一步加以說明。圖11舉例說明了一個(gè)可用于替代圖10A或圖10B所示電路的反相電路。如圖中所示，該電路700一般包括第一和第二傳聲器300和302，幅度調(diào)節(jié)電位計(jì)RA，電阻R1和R3，電容C，它們的連接方式如圖11所示。第一和第二傳聲器300和302均有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，該晶體管的漏極可認(rèn)為是正(+)極，其源極可認(rèn)為是負(fù)(-)極。漏和源之間的相位約為180°。例如漏極的相位可以是180°，而源的相位為0°。結(jié)果是，第一和第二傳聲器300和302均有兩個(gè)端子，即正(+)端和負(fù)(-)端。圖11的電路中，第一和第二傳聲器的正(+)端可以是其上端子，而它們的負(fù)(-)端可以是下端子。另外，幅度調(diào)節(jié)電位計(jì)RA可以在電路的初始裝配期間加以調(diào)節(jié)或設(shè)置，或者也可以配置成可由圖9C懸掛式頭戴送受話器組件400的操作者調(diào)節(jié)。當(dāng)?shù)谝缓偷诙髀暺?00和302接收到具有相同聲壓的聲信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)e(out)的值為零(0)。圖12舉例說明了可用于代替圖11反相電路700的電路800。在電路800中，傳聲器300和302是相反加電的。因此，當(dāng)它們的輸出加在一起時(shí)，由于第一和第二傳聲器接收的聲信號(hào)具有相同聲壓，因此輸出信號(hào)e(out)的值基本為零(0)。電路800的其余部分與圖11的電路700相同，因此此處不再加以說明。這樣，圖10A、10B、11或12所例示的電路均可用于本發(fā)明中。這類電路允許對(duì)第一和第二傳聲器300和302進(jìn)行校正處理，第一和第二傳聲器可以是駐極體型傳聲器。另外，這類電路可以容納于可被安裝在頭戴送受話器組件400內(nèi)的印制電路(PC)板，例如圖9D所示的PC板412上?；蛘哌@種PC板可以容納于頭戴送受話器組件400的其它部位，還可以置于與頭戴送受話器組件400分離的主設(shè)備上。這樣，本發(fā)明提供一種組件，特別是一種懸掛式頭戴送受話器組件，它用于降低或消除背景噪聲。這種本發(fā)明設(shè)備利用了第一和第二傳聲器，它們相當(dāng)于一個(gè)偶極子結(jié)構(gòu)，它們可由制造商加以匹配，或者在制造后進(jìn)行測(cè)試，在預(yù)期工作范圍上頻率響應(yīng)基本平坦。另外，這種第一和第二傳聲器優(yōu)選如此安排，使得它們各自的壓力敏感表面彼此成180力學(xué)角度放置，且彼此相距很近，如前文所述。通過如此安排第一和第二傳聲器，來自于距離明顯大于傳聲器之間距離的聲源處的聲音(特別是背景噪聲)，可以同時(shí)被兩個(gè)傳聲器接收。結(jié)果是，它們之間沒有明顯的相位差。此外，本發(fā)明允許噪聲抑制量可以在制造本懸掛式頭戴送受話器組件期間加以調(diào)節(jié)，或者可以由使用該組件的操作者加以調(diào)節(jié)。例如圖7A至13B的懸掛式傳聲器可以基于約束全面性傳聲器在遠(yuǎn)和近場(chǎng)的指向性圖案的原理以及傳聲器壓力敏感表面的正確放置。如圖9A和9B所見的傳聲器的物理設(shè)計(jì)是信噪比(S/N)增加的決定性因素。對(duì)這些圖的檢查表明傳聲器壓力敏感表面優(yōu)選地彼此成180力學(xué)角放置，并且提供話聲傳聲器和噪聲傳聲器在近場(chǎng)的最佳隔離。這種隔離是決定信號(hào)S/N比的主要因素。本質(zhì)上而言遠(yuǎn)場(chǎng)的問題是在指定點(diǎn)對(duì)來自所有簡(jiǎn)單源的到達(dá)該點(diǎn)的聲壓進(jìn)行矢量相加。該分析的關(guān)鍵因素是此處所謂的偶極子聲接收器。幾何情況示于圖7A和7B。假定從兩個(gè)接收傳聲器到聲壓為P的源點(diǎn)A的距離r與這兩個(gè)傳聲器之間間距b相比很大。來自A點(diǎn)到達(dá)接收偶極子的球面聲波所經(jīng)歷路程，對(duì)于傳聲器1為r-b/2sinθ，對(duì)于傳聲器(mic)2為r+b/2sinθ。如果r＞＞b，球面波經(jīng)歷距離是r，且每個(gè)接收傳聲器的輸出相同。如果如圖8所示兩個(gè)傳聲器的求和輸出為零，那么相關(guān)的比例因子相等。如果其相關(guān)的比例因子不等，無論相位和/或幅值，其輸出將不為零。幅值調(diào)節(jié)可以由電氣方法獲得和進(jìn)行，但是不可能對(duì)所有頻率進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。至于相位調(diào)節(jié)則不必進(jìn)行，這是因?yàn)橹圃靷髀暺鲿r(shí)其重復(fù)性好，它們能夠輸出相位隨頻率改變的信號(hào)。前文剛剛說明的傳聲器是偶極聲源的兩端，其原理與偶極子相似。另外，如果傳聲器之間的間距b在任意距離r處與波長相比很小(b＜＜λ)，那么這兩個(gè)傳聲器基本重合，那么在任何頻率對(duì)于匹配的比例因子(幅值/相位)，任意角度θ處的輸出將是零。如果b并非遠(yuǎn)小于r，那么這兩個(gè)傳聲器之間相對(duì)入射聲波的相位關(guān)系是此處b＝傳感傳聲器與噪聲傳聲器之間的間距f＝頻率，單位赫茲v＝聲速英寸/秒φ＝特定頻率的相移&phi;=360bf----(1)]]>正如從方程(1)可以看到的，該相位關(guān)系是噪聲抑制傳聲器的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)交線的理論限制。當(dāng)固定b而改變頻率時(shí)，相位也改變，即在φ＝90處，也許不能完全消除噪聲。這一相位變化在不存在障板的情況下是噪聲抑制帶寬的關(guān)鍵性因素。圖7A至13B的本發(fā)明實(shí)施方案可以基于傳聲器的遠(yuǎn)場(chǎng)圖案使用，以便抑制噪聲。減少b的影響是通過采用聲學(xué)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的，該聲學(xué)設(shè)計(jì)傾向于使尺寸b最小化或降為零，如圖9A，或者加以修改，以減少探頭的厚度，如圖9B。這兩種設(shè)計(jì)利用了b和r之間的關(guān)系(即b＜＜r)。此外，本發(fā)明的懸掛式傳聲器/系統(tǒng)由傳聲器的聲壓表面的位置優(yōu)化定義，在懸掛式傳聲器的情況下優(yōu)選為180度，但是對(duì)于任意角度由于所采用的是相減型系統(tǒng)，抑制總會(huì)發(fā)生。事實(shí)上，當(dāng)傳聲器聲壓表面彼此相對(duì)成0°角時(shí)，理論上會(huì)發(fā)生完全抑制，但是將不再有聲音被傳送。本發(fā)明系統(tǒng)可以依賴于傳聲器在遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的指向性圖案，它們的聲壓敏感性表面的定位，以及減法的電處理過程。圖10A-12給出可用作減運(yùn)算的典型電路。在圖10A和10B中，電路與上文參考圖1至5說明的電話實(shí)施方案中采用的電路相似。在該電路中U1A用作減運(yùn)算，而U1B用作輸出接口。圖11給出反相電路。該電路在點(diǎn)A和B給出與傳聲器1和2中的同樣聲信號(hào)相位相差180度的兩個(gè)信號(hào)，如果這兩個(gè)傳聲器是匹配的兩部分(通過制造)的話。可以通過調(diào)節(jié)與電容C連接的RA，對(duì)該輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得在參考頻率處幅值能夠相匹配。當(dāng)傳聲器被置于如前所述的適當(dāng)?shù)牧W(xué)環(huán)境中時(shí)，eout處的信號(hào)是噪聲抑制之后的輸出。對(duì)圖11電路的分析得出下列結(jié)論。在A點(diǎn)的輸出是包含于傳聲器(最好是駐極體)內(nèi)的內(nèi)FET的源極，從而其輸出與輸入聲壓信號(hào)所成電角度為零，而在B的輸出端是來自于包含在駐極體傳聲器內(nèi)的內(nèi)FET的漏極，其輸出與輸入聲壓信號(hào)所成電角度為180度。當(dāng)這兩個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)信號(hào)按電壓模式相加時(shí)，則如果幅度經(jīng)過電位計(jì)RA在參考頻率處調(diào)節(jié)且在頻譜上幅值響應(yīng)是平坦的話，輸出為零。在圖12的電路中，相反加電的傳聲器在A和B點(diǎn)提供兩個(gè)與傳聲器1和2中的同樣聲信號(hào)相位相差180°的信號(hào)。這一反相是通過在制造駐極體傳聲器的電容器極板時(shí)相反加電完成的。對(duì)于反相電路所有的其它特性均如前所述。圖11和12所述的電路無需使用功放即可提供減運(yùn)算。本發(fā)明的懸掛式傳聲器頭戴裝置(例如圖7A-13B)可以提供用于計(jì)算機(jī)話音識(shí)別。該懸掛式傳聲器頭戴裝置可以很好地抑制不需要的背景噪聲，并提供良好的話音響應(yīng)。懸掛式傳聲器頭戴裝置可以如此配置，使得它可與所有的SoundBlasterTM聲卡兼容。同時(shí)也應(yīng)易于適應(yīng)所有其它的聲卡接口。本發(fā)明性懸掛式傳聲器頭戴裝置(例如見圖7A-13B)與最新的高質(zhì)量話音識(shí)別軟件相結(jié)合，促使用話音進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制更為可靠，而且其用戶友好程度也與鍵盤和鼠標(biāo)相當(dāng)。采用了本發(fā)明的裝置之后，話音識(shí)別不再局限于安靜的閉門的辦公室，而是可以用于真實(shí)世界的嘈雜環(huán)境例如飯店前廳、醫(yī)院急救室、制造場(chǎng)所以及較嘈雜的辦公室中。這樣，懸掛式傳聲器頭戴裝置可與計(jì)算機(jī)、電話或真實(shí)世界的其它設(shè)備接口，或者懸掛式傳聲器(無頭戴裝置)可用于各種話音識(shí)別應(yīng)用中。本發(fā)明性懸掛式傳聲器頭戴裝置被設(shè)計(jì)成對(duì)距聲源的距離敏感。從距傳聲器數(shù)英寸之外的地方發(fā)出的任意聲場(chǎng)被顯著抑制達(dá)30dB(3200％)。本發(fā)明性懸掛式傳聲器頭戴裝置優(yōu)選與3米的電纜相接，該電纜的一端是3.5mm的微型插頭(未示出)。為了把它接至聲卡，用戶可以簡(jiǎn)單地將微型插頭插入至聲卡(未示出)的傳聲器輸入插座上。然后將本發(fā)明性懸掛式傳聲器頭戴裝置放置到用戶的頭上。為了有助于使傳聲器定位在可進(jìn)行可靠話音識(shí)別的適當(dāng)位置處，該頭戴裝置優(yōu)選有兩個(gè)特點(diǎn)(1)在左右兩側(cè)的可調(diào)節(jié)的邊撐墊，和(2)可調(diào)節(jié)的彎架。在可彎折的架端的傳聲器優(yōu)選有白或其它顏色標(biāo)志的點(diǎn)，以指示應(yīng)當(dāng)將傳聲器的話音面直接面對(duì)嘴。為使操作正確進(jìn)行，講話時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)刭N近本發(fā)明裝置。嘴與傳聲器的距離最好應(yīng)在約1/4至約3/4英寸左右，最好是1/2英寸或更小。至于和SoundBlasterTM一起使用，重要的是將本發(fā)明裝置用于噪聲抑制場(chǎng)合之前應(yīng)使聲卡上的自動(dòng)增益控制(AGC)無效。如果AGC是通的，由于當(dāng)用戶不講話時(shí)它會(huì)自動(dòng)地增大輸入音量，從而破壞了傳聲器的噪聲抑制性能。通過運(yùn)行CreativeMixerTM，并在“RecordingSetting…”下點(diǎn)擊AGC軟件控制，可以使SoundBlasterTM卡上的AGC無效。使用CreativeMixerTM程序可以方便地使輸入聲頻增益適合于所期望的應(yīng)用。本發(fā)明的傳聲器頭戴裝置的測(cè)試可以簡(jiǎn)單地通過使用CreativeLabsWaveStudioTM程序的錄音和播放特性來進(jìn)行。圖13A和13B是頭戴裝置實(shí)施方案的懸掛式傳聲器的噪聲抑制動(dòng)態(tài)曲線。圖13A的上方曲線代表近場(chǎng)響應(yīng)，下方曲線代表遠(yuǎn)場(chǎng)響應(yīng)。在圖13B中，上方曲線代表近講響應(yīng)，下方曲線代表背景噪聲響應(yīng)。本發(fā)明性懸掛式傳聲器頭戴裝置的實(shí)施方案的典型指標(biāo)包括頻響20Hz到10KHz輸出阻抗低阻抗(能驅(qū)動(dòng)560歐姆)靈敏度-47dB±2dB(0dB＝1v/Da@1KHz，5V)工作電壓2V至10V電流＜1mA(電源5V)電信噪比60dB(最小)噪聲抑制見圖13B電纜型號(hào)非拆卸式，屏蔽電纜長度3000±50mm插頭型號(hào)3.5mm立體聲微型公插重量56mg(無電纜)采用AI和ANSIS3.5-1969的語音清晰度的解釋，對(duì)本發(fā)明的懸掛式傳聲器頭戴裝置及標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)有技術(shù))噪聲抑制動(dòng)圈傳聲器進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果如下表1可懂度指標(biāo)本發(fā)明性懸掛式傳聲器</tables>表2可懂度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)有技術(shù))噪聲抑制動(dòng)圈傳聲器</tables>使用AI和ANSIS3.5-1969，對(duì)語音清晰度的解釋表明，對(duì)于本發(fā)明其準(zhǔn)確率為93％，而對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)噪聲抑制動(dòng)圈傳聲器而言準(zhǔn)確率為45％。這一數(shù)據(jù)的比較反映了本發(fā)明在誤差比率上有約8∶1的下降(即AI45％標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)圈傳聲器，而本發(fā)明噪聲抑制AI93％)。此外，如果對(duì)于50周及以下頻率常數(shù)被修正為有效，則AI有望進(jìn)一步增大。對(duì)AI計(jì)算的字面上的估算表明，對(duì)于每講100字，本發(fā)明會(huì)犯7個(gè)錯(cuò)，而標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)圈傳聲器會(huì)犯55個(gè)錯(cuò)誤。所有的數(shù)據(jù)都是由Andrea電子公司收集并進(jìn)行計(jì)算的。這兩種傳聲器系統(tǒng)都是在相同條件下由Andrea電子公司進(jìn)行測(cè)試的。另外，盡管本發(fā)明的上述實(shí)施方案被說明為供電話送受話器和懸掛式傳聲器等使用，然而本發(fā)明無意受限于此，它可用于多個(gè)其它設(shè)備中，例如內(nèi)部通話設(shè)備系統(tǒng)、遙測(cè)裝置、聲監(jiān)視傳聲器、指向性傳聲器等等。另外，本發(fā)明也可用于話音識(shí)別和/或鑒別系統(tǒng)中。例如用于訪問具體裝置、計(jì)算機(jī)程序、計(jì)算機(jī)或自動(dòng)取款機(jī)等系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還可和根據(jù)預(yù)定處理算法工作的處理裝置一起使用，如描述于美國專利5251263中的處理算法，該專利與本申請(qǐng)有同一受讓人，引入此文以供參考；但是，這一點(diǎn)對(duì)本發(fā)明不是必需的。另外，盡管已對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案及其改進(jìn)作了詳盡的說明，但是應(yīng)予以理解的是本發(fā)明并不限于這些精確的實(shí)施方案和改進(jìn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不偏離由附加的權(quán)利要求定義的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，作出其它的改進(jìn)和修改。權(quán)利要求1.降噪設(shè)備，包括一個(gè)外殼，它有第一傳聲器裝置，用于接收由來自于操作所說設(shè)備的某操作者的語音和背景噪聲組成的第一聲信號(hào)，并且把所說第一聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一信號(hào)；還有第二傳聲器裝置，它相對(duì)于所說第一傳聲器裝置成預(yù)定角φ放置，用于接收基本上是所說背景噪聲組成的第二聲信號(hào)，并且把所說第二聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)；和裝置，用于從所說第一信號(hào)減去所說第二信號(hào)，以便獲得基本上代表所說語音的信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的降噪設(shè)備，其中所說第一和第二傳聲器裝置的至少一個(gè)包括多個(gè)傳聲器。3.根據(jù)權(quán)利要求1的降噪設(shè)備，其中第一和/或傳聲器裝置包括多個(gè)傳聲器，并且從第一和/或第二傳聲器裝置的輸出信號(hào)包括多個(gè)傳聲器輸出電壓根據(jù)所期望函數(shù)加權(quán)而得到的加權(quán)和。4.根據(jù)權(quán)利要求3的降噪設(shè)備，其中期望函數(shù)是一個(gè)梯度查找算法。5.用于降低背景噪聲的傳聲器設(shè)備，所說設(shè)備包括一個(gè)外殼；第一傳聲器，它有一個(gè)第一壓力敏感表面并且置于所說外殼內(nèi)，以便于接收由來自操作所說設(shè)備的操作者的語音和所說背景噪聲組成的第一聲信號(hào)，所說第一傳聲器用于將所說第一聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一信號(hào)；第二傳聲器，它有一個(gè)第二壓力敏感表面并且置于所說外殼內(nèi)，以便于接收基本上由所說背景噪聲組成的第二聲信號(hào)，所說第二傳聲器將所說第二聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)，所說第二壓力敏感表面相對(duì)于所說第一壓力敏感表面成預(yù)定角放置；和裝置，用于從所說第一信號(hào)減去所說第二信號(hào)，從而獲得基本上代表所說語音的信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求5的傳聲器設(shè)備，其中所說預(yù)定角大約是180°。7.根據(jù)權(quán)利要求6的傳聲器設(shè)備，其中所說第一和所說第二敏感表面彼此相距小于某預(yù)定量。8.根據(jù)權(quán)利要求7的傳聲器設(shè)備，其中所說預(yù)定量約為0.25英寸。9.根據(jù)權(quán)利要求1的降噪設(shè)備，其中所說預(yù)定角φ位于約30度至約60度的范圍內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求9的降噪設(shè)備，其中所說第一傳聲器裝置放置在所說外殼內(nèi)使得在經(jīng)過接收所說第一聲信號(hào)的所說第一傳聲器裝置的一部分的平面和所說語音的輸入方向之間形成的角θ小于約35度。11.根據(jù)權(quán)利要求10的降噪設(shè)備，其中所說第二傳聲器裝置如此放置于所說外殼內(nèi)，使得在垂直于所說第二傳聲器裝置的接收部分的某軸和所說語音的所說輸入方向之間夾角β約等于[(90-θ)+φ]度。全文摘要用于降低背景聲學(xué)噪聲的設(shè)備用于電話送受話器(10)或懸掛式傳聲器裝置(100)或懸掛式頭戴送受話器等等。該設(shè)備包括第一(12)和第二(14)傳聲器,它們?nèi)绱朔胖檬沟玫谝粋髀暺?12)接收期望的語音輸入和語音附近存在的背景噪聲,而第二傳聲器(14)所接收的基本上只是背景噪聲。來自第二傳聲器(14)的背景噪聲被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),并且與從第一傳聲器(12)獲得的相應(yīng)于語音和背景噪聲的信號(hào)相減,從而得到一個(gè)基本上代表語音的信號(hào)。文檔編號(hào)G10L21/02GK1172422SQ95197253公開日1998年2月4日申請(qǐng)日期1995年11月14日優(yōu)先權(quán)日1994年11月14日發(fā)明者D·安德列亞,M·托夫申請(qǐng)人:安德烈電子公司