專(zhuān)利名稱(chēng)：噪聲受控型手機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在噪聲環(huán)境中采用有源噪聲控制的噪聲受控型手機(jī)。
近來(lái)，人們建議采用一種有源噪聲控制裝置，用來(lái)通過(guò)控制從揚(yáng)聲器傳出的聲響來(lái)抑制(silencing)耳朵處的環(huán)境噪聲。
這種類(lèi)型的噪聲隔斷裝置，其結(jié)構(gòu)通常見(jiàn)

圖14所示。下面參見(jiàn)圖14描述其結(jié)構(gòu)。圖14中，手機(jī)13的差錯(cuò)檢測(cè)器8的輸出信號(hào)在增益相位調(diào)節(jié)器(gainphase regulator)18中處理，控制聲音從控制揚(yáng)聲器中送出，并負(fù)反饋至差錯(cuò)檢測(cè)器8。
另一方面，從接收信號(hào)輸入端11得到的信號(hào)與增益相位調(diào)節(jié)器18的輸出組合，并從揚(yáng)聲器6中送出。通話(huà)送話(huà)器10的檢測(cè)信號(hào)被送至話(huà)音信號(hào)輸出端12。
然而，在這種普通的噪聲受控手機(jī)中，當(dāng)在噪聲環(huán)境中進(jìn)行談話(huà)時(shí)，由于對(duì)噪聲和通話(huà)者聲音的控制是相同的，所以通話(huà)者很難聽(tīng)見(jiàn)其自己的聲音，并且還有噪聲混入通話(huà)送話(huà)器，進(jìn)行通信的對(duì)方同樣也很難聽(tīng)見(jiàn)，自然的談話(huà)很難以雙向通信的方式進(jìn)行。
所以，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在噪聲環(huán)境中也能使通話(huà)者能夠聽(tīng)見(jiàn)其自己聲音的噪聲受控型手機(jī)，并且這種手機(jī)的噪聲對(duì)通信對(duì)方的影響很小。
本發(fā)明1的噪聲受控型手機(jī)包含用來(lái)檢測(cè)噪聲而安裝在手機(jī)上的噪聲檢測(cè)裝置，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在近手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第一濾波器裝置，第一加/減裝置，用通話(huà)送話(huà)器的輸出和第一濾波器裝置的輸出進(jìn)行加或減，并向通話(huà)信號(hào)輸出端送出結(jié)果，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置處的差錯(cuò)檢測(cè)裝置，用來(lái)檢測(cè)揚(yáng)聲器的輸出和噪聲，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第二濾波器裝置，以及第二加/減裝置，用第二濾波器裝置的輸出和接收信號(hào)進(jìn)行加和減，并向揚(yáng)聲器送出結(jié)果，其中，第一濾波器裝置接收檢測(cè)到的噪聲，并且第一濾波器裝置的系數(shù)是采用相加或相減的結(jié)果來(lái)更新的，以及第二濾波器裝置接收檢測(cè)到的噪聲，并且第二濾波器裝置的系數(shù)是采用差錯(cuò)檢測(cè)裝置的輸出來(lái)更新的。
按照所述發(fā)明1，本發(fā)明2的噪聲受控型手機(jī)中，噪聲檢測(cè)裝置設(shè)置在揚(yáng)聲器的后背部。
按照所述發(fā)明1，本發(fā)明3的噪聲受控型手機(jī)中，噪聲檢測(cè)裝置具有無(wú)方向性的特征，并且位于近通話(huà)送話(huà)器處，以及，通話(huà)送話(huà)器在沿通話(huà)者嘴巴位置的方向，具有大體呈雙向特征的最大靈敏度。
按照所述發(fā)明1或3，本發(fā)明4的噪聲受控型手機(jī)還包含第一話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)檢測(cè)話(huà)音信號(hào)，其中，當(dāng)?shù)谝辉?huà)音檢測(cè)裝置已經(jīng)檢測(cè)到話(huà)音信號(hào)時(shí)，第一濾波器裝置的系數(shù)和/或第二濾波器裝置的系數(shù)是不被更新的。
按照所述發(fā)明1或3，本發(fā)明5的噪聲受控型手機(jī)還包含第二話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從輸出接收信號(hào)檢測(cè)話(huà)音信號(hào)，其中，當(dāng)?shù)诙?huà)音檢測(cè)裝置具有檢測(cè)的話(huà)音信號(hào)時(shí)，第二濾波器裝置的系數(shù)是不被更新的。
按照所述發(fā)明3的本發(fā)明6的噪聲受控型手機(jī)中，手機(jī)是頭戴受話(huà)器式手機(jī)，并且每個(gè)手機(jī)有兩組揚(yáng)聲器、差錯(cuò)檢測(cè)裝置、第二濾波器裝置和第二加/減裝置。
按照所述發(fā)明1的本發(fā)明7的噪聲受控型手機(jī)中，手機(jī)是頭戴受話(huà)器式手機(jī)，并且每個(gè)手機(jī)有兩組噪聲檢測(cè)裝置、揚(yáng)聲器、差錯(cuò)檢測(cè)裝置、第一和第二濾波器裝置，以及第一和第二加/減裝置。
按照所述發(fā)明7的本發(fā)明8的噪聲受控型手機(jī)還包含第三濾波器裝置，用來(lái)將右側(cè)連接到兩組噪聲檢測(cè)裝置的左噪聲檢測(cè)裝置，以及第三濾波器裝置，用來(lái)將左側(cè)連接到兩組噪聲檢測(cè)裝置的右噪聲檢測(cè)裝置，其中，用于右側(cè)的第三濾波器裝置使用兩組差錯(cuò)檢測(cè)裝置的右差錯(cuò)檢測(cè)裝置的輸出，并更新用于右側(cè)的第三濾波器裝置的系數(shù)，用于右側(cè)的第三濾波器裝置的輸出、以及用于兩組第二加/減裝置右側(cè)的第二加/減裝置的輸出被相加或相減，并放入兩組揚(yáng)聲器的右側(cè)揚(yáng)聲器，用于左側(cè)的第三濾波器裝置采用兩組差錯(cuò)檢測(cè)裝置的左差錯(cuò)檢測(cè)裝置的輸出，并更新用于左側(cè)的第三濾波器裝置的系數(shù)，以及用于左側(cè)的第三濾波器裝置的輸出以及用于兩組第二加/減裝置左側(cè)的第二加/減裝置的輸出被相加或相減，并放入兩組揚(yáng)聲器的左側(cè)揚(yáng)聲器。
本發(fā)明9的噪聲受控型手機(jī)包含用于檢測(cè)噪聲而安裝在手機(jī)上的噪聲檢測(cè)裝置，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第一濾波器裝置，第一加/減裝置，用通話(huà)送話(huà)器的輸出和第一濾波器裝置的輸出進(jìn)行加或減，并將結(jié)果送至通話(huà)信號(hào)輸出端，以及話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從來(lái)自通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)中檢測(cè)出話(huà)音信號(hào)，其中，第一濾波器裝置接收檢測(cè)到的噪聲，并且用相加或相減得的結(jié)果更新第一濾波器裝置的系數(shù)，以及當(dāng)話(huà)音檢測(cè)裝置已經(jīng)檢測(cè)到話(huà)音信號(hào)時(shí)，第一濾波器裝置的系數(shù)不被更新。
本發(fā)明10的噪聲受控型手機(jī)包含用于檢測(cè)噪聲而安裝在手機(jī)上的噪聲檢測(cè)裝置，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第一濾波器裝置，以及第一加/減裝置，用通話(huà)送話(huà)器的輸出和第一濾波器裝置的輸出進(jìn)行加或減，并將結(jié)果送至通話(huà)信號(hào)輸出端，其中，噪聲檢測(cè)裝置具有無(wú)方向性的特征，并設(shè)置在近通話(huà)送話(huà)器處，通話(huà)送話(huà)器在沿通話(huà)者的嘴巴位置方向，具有大體呈雙向特征的最大靈敏度，以及第一濾波器裝置接收檢測(cè)到的噪聲，用相加或相減得的結(jié)果來(lái)更新第一濾波器裝置的系數(shù)。
按照所述發(fā)明10的本發(fā)明11的噪聲受控型手機(jī)還包含第一話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)檢測(cè)話(huà)音信號(hào)，其中，當(dāng)?shù)谝辉?huà)音檢測(cè)裝置已經(jīng)檢測(cè)到話(huà)音信號(hào)時(shí)，第一濾波器裝置的系數(shù)不被更新，
按照所述發(fā)明10的本發(fā)明12的噪聲受控型手機(jī)中，手機(jī)是頭戴受話(huà)器式手機(jī)，以及每個(gè)手機(jī)有兩組揚(yáng)聲器和差錯(cuò)檢測(cè)裝置。
本發(fā)明13的噪聲受控型手機(jī)包含用于檢測(cè)噪聲的多個(gè)噪聲檢測(cè)器，頭戴式裝置，呈帽型、盔型或天線型，固定有多個(gè)噪聲檢測(cè)器的全部或部分噪聲檢測(cè)器，用于接收噪聲檢測(cè)器的輸出信號(hào)而具有多個(gè)第一濾波器的第一濾波器組，用于接收噪聲檢測(cè)器的輸出信號(hào)而具有多個(gè)第二濾波器的第二濾波器組，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，以及安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的差錯(cuò)檢測(cè)器，其中，第一濾波器的每一輸出信號(hào)被從通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)中減去，用該相減信號(hào)更新第一濾波器的每個(gè)系數(shù)，相減信號(hào)被送入通話(huà)信號(hào)輸出端，用差錯(cuò)檢測(cè)器的輸出信號(hào)更新第二濾波器的每個(gè)系數(shù)，把第二濾波器組的輸出信號(hào)、相減信號(hào)和來(lái)自接收信號(hào)輸入端的接收信號(hào)相加，且將和信號(hào)送入揚(yáng)聲器。
按照所述發(fā)明1至13的本發(fā)明14的噪聲受控型手機(jī)中，送入通話(huà)信號(hào)輸出端的信號(hào)也大體送入揚(yáng)聲器。
圖1A是本發(fā)明第一實(shí)施例的方框圖。
圖1B是本發(fā)明第一實(shí)施例的第一自適應(yīng)濾波器的方框圖。
圖1C是本發(fā)明第一實(shí)施例的第二自適應(yīng)濾波器的方框圖。
圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的方框圖。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例中噪聲檢測(cè)器的方向性特征圖。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例中通話(huà)送話(huà)器的方向性特征圖。
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例中噪聲檢測(cè)器和通話(huà)送話(huà)器的布局圖。
圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例中相減信號(hào)的方向性特征圖。
圖7A是本發(fā)明第三實(shí)施例的方框圖。
圖7B是本發(fā)明第三實(shí)施例中話(huà)音檢測(cè)器的方框圖。
圖7C是本發(fā)明的第三實(shí)施例中話(huà)音檢測(cè)器的帶通濾波器的頻率特性圖。
圖7D是本發(fā)明第三實(shí)施例的另一種方框圖。
圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例的方框圖。
圖9A是本發(fā)明第五實(shí)施例的方框圖。
圖9B是本發(fā)明第六實(shí)施例的方框圖。
圖10是本發(fā)明第七實(shí)施例的方框圖。
圖11是本發(fā)明第八實(shí)施例的方框圖。
圖12是本發(fā)明第八實(shí)施例的另一種外形圖。
圖13是本發(fā)明第八實(shí)施例的又一種外形圖。
圖14是普通噪聲受控手機(jī)的方框圖。
下面參見(jiàn)圖1A描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。本實(shí)施例的一個(gè)特征是在通話(huà)送話(huà)器中減小噪聲混合，從而提高對(duì)講(talk-back)(傳向通話(huà)者的話(huà)音以及傳向通話(huà)對(duì)方的話(huà)音)的清晰度，同時(shí)，本發(fā)明的另一個(gè)特征是降低靠近耳機(jī)處的噪聲，避免其進(jìn)入耳朵。圖1A中，標(biāo)號(hào)1是噪聲檢測(cè)器，3、5是自適應(yīng)濾波器，6是控制揚(yáng)聲器，8是差錯(cuò)檢測(cè)器，10是通話(huà)送話(huà)器，11是接收信號(hào)輸入端，12是通話(huà)信號(hào)輸出端，以及13是手機(jī)。噪聲檢測(cè)器1安裝在手機(jī)的外壁內(nèi)并檢測(cè)進(jìn)入的噪聲。與第二濾波器裝置相應(yīng)的自適應(yīng)濾波器3(例如其構(gòu)造如圖1B所示的那樣)對(duì)噪聲檢測(cè)信號(hào)N進(jìn)行處理，并向控制揚(yáng)聲器6傳送控制輸出NH。這一控制噪音與從手機(jī)外部侵入的噪聲組合，由差錯(cuò)檢測(cè)器8檢測(cè)差錯(cuò)聲音，并按照公式(1)更新圖1B中的系數(shù)H[1]，H[2]，…和H[m]，從而降低差錯(cuò)檢測(cè)信號(hào)E。
即，假設(shè)在時(shí)刻j噪聲檢測(cè)器1的信號(hào)為Nj，差錯(cuò)檢測(cè)器的信號(hào)為Ej，自適應(yīng)濾波器3的系數(shù)為Hj[m]，來(lái)自控制揚(yáng)聲器6的差錯(cuò)檢測(cè)器8的傳輸函數(shù)為C，則時(shí)刻j＋1自適應(yīng)濾波器3的系數(shù)Hj＋1[m]是Hj＋1[m]＝Hj[m]＋μEjCNj(1)其中，μ是一個(gè)比1足夠小(如0.0001)的常數(shù)。
結(jié)果，使靠近耳朵處的噪聲得以減小。
在這種情況下，通話(huà)者的話(huà)音很難在噪聲檢測(cè)器1中檢測(cè)到，從而不由通話(huà)者的話(huà)音按照公式(1)更新系數(shù)。所以，通話(huà)者自身的話(huà)音不會(huì)由控制聲音吸收。
因此，噪聲檢測(cè)信號(hào)N也被饋送到自適應(yīng)濾波器5(與第一濾波器裝置相應(yīng))內(nèi)。自適應(yīng)濾波器5結(jié)構(gòu)的例子見(jiàn)圖1C所示。且其處理輸出信號(hào)由減法器102(相應(yīng)于第一加/減裝置)從通話(huà)送話(huà)器10的檢測(cè)信號(hào)中減去。用該相減信號(hào)ES，自適應(yīng)濾波器5的系數(shù)HS被更新，從而該相減信號(hào)ES可以較小。這一更新與公式(2)一致。即，假設(shè)噪聲檢測(cè)器1的信號(hào)在時(shí)刻j為Nj，相減信號(hào)為ES，而自適應(yīng)濾波器5的系數(shù)為HSj[m]，則適配濾波器5在時(shí)刻j＋1的系數(shù)HSj＋1[m]為HSj＋1[m]＝Hsj[m]＋μESjNj(2)從而使通話(huà)信號(hào)S中所包含的噪聲降低。
因此，由通話(huà)送話(huà)器10檢測(cè)的通話(huà)者的話(huà)音很難在噪聲檢測(cè)器1中檢測(cè)到，所以，不按照公式(2)來(lái)更新系數(shù)，而是直接送出相減信號(hào)ES。該信號(hào)由加法器101(與第二加/減裝置相應(yīng))加到自適應(yīng)濾波器3的控制輸出信號(hào)上，并且該相加信號(hào)從控制揚(yáng)聲器6送出，從而對(duì)通話(huà)者來(lái)說(shuō)減小了噪聲，并且通話(huà)者本人可以清晰地聽(tīng)到自己的話(huà)音。
另外，通過(guò)傳送該相減信號(hào)ES作為通話(huà)信號(hào)，通信的對(duì)方可以聽(tīng)到減小了噪聲的話(huà)音。所以，在該噪聲環(huán)境中，通過(guò)使用本實(shí)施例的裝置，可清晰地聽(tīng)到通話(huà)者和對(duì)方的聲音而不被噪聲干擾，從而實(shí)現(xiàn)自然通話(huà)。
下面參照?qǐng)D2描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。在本實(shí)施例中，除了第一種實(shí)施例的效果以外，還有一個(gè)特征是可以降低相減信號(hào)的殘余噪聲。圖2中，標(biāo)號(hào)2是延遲電路。噪聲檢測(cè)器1的方向性是如圖3所示的無(wú)方向性的，并且把它安裝在靠近通話(huà)送話(huà)器10處。通話(huà)送話(huà)器10的方向性是如圖4所示是雙向的，而且獲得話(huà)音電壓轉(zhuǎn)換輸出正側(cè)的方向如圖5所示是朝向嘴巴的。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的相同。該結(jié)構(gòu)中，首先，通過(guò)將噪聲檢測(cè)器1安裝在靠近通話(huà)送話(huà)器10處，使噪聲檢測(cè)器1的輸出信號(hào)和通話(huà)送話(huà)器10的檢測(cè)信號(hào)的噪聲成分之間的互相關(guān)得到加強(qiáng)，并且再由延遲電路2把通話(huà)信號(hào)延遲特定時(shí)間，自適應(yīng)濾波器5的操作時(shí)間中就存在一容限，從而可以高精度地降低通話(huà)信號(hào)中的噪聲成分。
另外，由于噪聲檢測(cè)器1的無(wú)方向性的特征和通話(huà)送話(huà)器10的雙向性特征，作為相減信號(hào)的合成的方向性可以獲得如圖6所示的沿噪聲到來(lái)方向具有一底部(bottom)的方向性，因而可以降低對(duì)該噪聲的靈敏度。所以，在本實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相比，可以進(jìn)一步降低相減信號(hào)的噪聲信號(hào)。
接著參考圖7A描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。除了第三實(shí)施例的功能外，此實(shí)施例還具有進(jìn)一步加強(qiáng)相減信號(hào)中語(yǔ)音信號(hào)清晰度的特征。在圖7A中，標(biāo)號(hào)15是語(yǔ)音檢測(cè)器，而16、17是開(kāi)關(guān)。其它的結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例中的相同。在此結(jié)構(gòu)中，語(yǔ)音檢測(cè)器15首先檢測(cè)通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)中是否有語(yǔ)音信號(hào)，如果存在語(yǔ)音，則發(fā)出檢測(cè)信號(hào)。圖7B示出語(yǔ)音檢測(cè)器的一個(gè)例子。在圖7B中，通話(huà)送話(huà)器信號(hào)通過(guò)語(yǔ)音信號(hào)頻帶的帶通濾波器BPF18，并被平方積分裝置19求面積，每隔諸如10毫秒計(jì)算經(jīng)積分的功率。圖7C中示出BPF18的頻率特征的一個(gè)例子。此段積分的功率信號(hào)送入比較器并與一設(shè)定值比較，當(dāng)經(jīng)積分的功率信號(hào)超出設(shè)定值時(shí)，即檢測(cè)到語(yǔ)音。該語(yǔ)音檢測(cè)輸出控制著開(kāi)關(guān)16和開(kāi)關(guān)17，并分別切斷自適應(yīng)濾波器3和自適應(yīng)濾波器5的誤差輸入信號(hào)，并停止自適應(yīng)濾波器3、5的系數(shù)更新操作。相應(yīng)地，通常，當(dāng)未檢測(cè)到語(yǔ)音時(shí)，自適應(yīng)濾波器3、5用噪聲信號(hào)來(lái)更新其系數(shù)，從而控制和減少通話(huà)送話(huà)器中的噪聲和噪聲信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到語(yǔ)音時(shí)，立即停止此操作，從而可防止語(yǔ)音引起的自適應(yīng)濾波器出錯(cuò)。因此，可消除諸如語(yǔ)音信號(hào)抑制等不利的效果，并可實(shí)現(xiàn)清晰的語(yǔ)音通信。
在此實(shí)施例中，通過(guò)進(jìn)一步增加圖7D所示接收信號(hào)R的語(yǔ)音檢測(cè)器25，也可由接收信號(hào)25控制自適應(yīng)濾波器3的系數(shù)更新。
參考圖8描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。在此實(shí)施例中，把第二實(shí)施例應(yīng)用于取機(jī)，除了第二實(shí)施例的功能外，該實(shí)施例具有只需要一個(gè)噪聲檢測(cè)器控制耳機(jī)右和左聲道中獨(dú)立揚(yáng)聲器的特征，還具有可進(jìn)一步減小靠近耳朵處的噪聲的特征。在圖8中，3、4、5是自適應(yīng)濾波器，6、7是控制揚(yáng)聲器，8、9是誤差檢測(cè)器，而14是耳機(jī)。在此結(jié)構(gòu)中，噪聲檢測(cè)器1可在右和左聲道中共用。與使用右和左噪聲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)相比，可節(jié)省一個(gè)噪聲檢測(cè)器。此外，通過(guò)把噪聲檢測(cè)器1裝在靠近嘴巴前的通話(huà)送話(huà)器處，可把到耳機(jī)中控制揚(yáng)聲器的距離設(shè)定得更長(zhǎng)，結(jié)果使自適應(yīng)濾波器3和4的操作時(shí)間有余量，并可高精度地降低兩聲道的噪聲。其它作用與效果與第二實(shí)施例中的相同。本發(fā)明中用于左側(cè)的第二濾波器裝置和用于右側(cè)的第二濾波器裝置分別相應(yīng)于自適應(yīng)濾波器3和4。在本發(fā)明的兩組揚(yáng)聲器中，左右揚(yáng)聲器分別相應(yīng)于揚(yáng)聲器6和7。在本發(fā)明的兩組誤差檢測(cè)器中，左誤差檢測(cè)裝置和右誤差檢測(cè)裝置分別相應(yīng)于誤差檢測(cè)器8和9。
參考圖9A描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。在此實(shí)施例中，把第四實(shí)施例中的噪聲檢測(cè)器裝在耳機(jī)外，兩個(gè)聲道用兩個(gè)噪聲檢測(cè)器，而它們的輸出信號(hào)由兩個(gè)自適應(yīng)濾波器進(jìn)行處理。此實(shí)施例的一個(gè)特征是使用兩個(gè)獨(dú)立的噪聲檢測(cè)器可減少更靠近取朵的來(lái)自側(cè)面的噪聲。在圖9A中，標(biāo)號(hào)1和41是噪聲檢測(cè)器，4、3、5、33、34和35是自適應(yīng)濾波器。
本發(fā)明中用于左側(cè)的第一濾波器裝置和用于右側(cè)的第一濾波器裝置分別相應(yīng)于自適應(yīng)濾波器5和35。在本發(fā)明的兩組噪聲檢測(cè)裝置中，右噪聲檢測(cè)裝置和左噪聲檢測(cè)裝置分別相應(yīng)于噪聲檢測(cè)器1和41。本發(fā)明中用于左側(cè)的第一加/減裝置和用于右側(cè)的第一加/減裝置分別相應(yīng)于減法器102和104。本發(fā)明中用于左側(cè)的第二加/減裝置和用于右側(cè)的第二加/減裝置分別相應(yīng)于加法器101和103。其它的組成元件與第四實(shí)施例中的相同。例如，在此結(jié)構(gòu)中，噪聲檢測(cè)器1的輸出信號(hào)不僅輸入自適應(yīng)濾波器3和5，也輸入自適應(yīng)濾波器34，而處理輸出由加法器103和106加到用于處理噪聲檢測(cè)器41的輸出的自適應(yīng)濾波器4的處理輸出，并且把其和輸入控制揚(yáng)聲器7。結(jié)果，可由控制揚(yáng)聲器7的控制聲音精確地控制和減小來(lái)自右和左側(cè)的噪聲。同樣地處理噪聲檢測(cè)器41的輸出信號(hào)，并由控制揚(yáng)聲器7的控制聲音精確地控制和減小來(lái)自右和左側(cè)的噪聲。此外，對(duì)混入通話(huà)送話(huà)器的噪聲信號(hào)，通過(guò)由自適應(yīng)濾波器5和自適應(yīng)濾波器35減去控制信號(hào)，可把殘留在相減信號(hào)中的噪聲信號(hào)比使用一個(gè)噪聲檢測(cè)器的情況減少得更多。
參考圖9B描述第六實(shí)施例。在此實(shí)施例中，把第五實(shí)施例中噪聲檢測(cè)器1到41的輸出信號(hào)相加而得的信號(hào)輸入自適應(yīng)濾波器3、4、5。其它結(jié)構(gòu)與第四實(shí)施例中的相同。在此實(shí)施例中，通過(guò)安裝兩個(gè)獨(dú)立的噪聲檢測(cè)器，可在靠近耳朵處更有效地減少來(lái)自側(cè)面的噪聲，并可減少自適應(yīng)濾波器的數(shù)目和縮小器件尺寸。在圖9B中，因?yàn)榭拷肼曉吹脑肼暀z測(cè)器的輸出信號(hào)一般較大，通過(guò)把噪聲檢測(cè)器1和41的輸出信號(hào)的和信號(hào)作為綜合噪聲檢測(cè)信號(hào)，來(lái)自靠近噪聲源的噪聲檢測(cè)器的信號(hào)在和信號(hào)中占主要成分，而與第五實(shí)施例相同，可高精度地控制來(lái)自?xún)蓚?cè)的噪聲，而與安裝獨(dú)立的自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu)相比，減少了器件規(guī)模。
參考圖10描述第七實(shí)施例。在此實(shí)施例中，在耳機(jī)外安裝三個(gè)噪聲檢測(cè)器，它們各自的輸出信號(hào)由三個(gè)自適應(yīng)濾波器進(jìn)行處理。此實(shí)施例的一個(gè)特征是通過(guò)使用三個(gè)獨(dú)立的噪聲檢測(cè)器可在靠近耳朵處更有效地減小來(lái)自側(cè)面的噪聲。在該圖中，標(biāo)號(hào)41、42、43是噪聲檢測(cè)器，33、34、35、36是自適應(yīng)濾波器。其它的組成元件與第一實(shí)施例中的相同。在此結(jié)構(gòu)中，在自適應(yīng)濾波器中不僅處理噪聲檢測(cè)器1的輸出信號(hào)，自適配濾波器33和34也處理噪聲檢測(cè)器41和42的輸出，累加自適應(yīng)濾波器的輸出并加到控制揚(yáng)聲器6。結(jié)果，由控制揚(yáng)聲器6的控制聲音可有效地控制和減少來(lái)自多個(gè)方向的輸入噪聲。因此，可有效地控制和減少來(lái)自任何方向的噪聲。對(duì)于混入通話(huà)送話(huà)器10的噪聲，通過(guò)從延遲電路2的輸出信號(hào)中減去自適應(yīng)濾波器5、3、36的控制輸出，可有效地減少剩余的噪聲信號(hào)。
當(dāng)然，通過(guò)安裝任意數(shù)目的噪聲檢測(cè)器，也可獲得與此實(shí)施例相同的功效。
參考圖11描述本發(fā)明的第八實(shí)施例。此實(shí)施例涉及把耳機(jī)安裝在頭盔等帽狀的頭戴裝置上的情況，在該結(jié)構(gòu)中把第四實(shí)施例的噪聲檢測(cè)器裝入頭戴裝置的外壁內(nèi)。圖12示出把噪聲檢測(cè)器裝在帽狀頭戴裝置邊緣的結(jié)構(gòu)。其它的組成元件與第五實(shí)施例中的相同。圖12所示的噪聲檢測(cè)器42、43分別用于檢測(cè)向上和向下的噪聲，因此進(jìn)行與第四實(shí)施例相同的處理可控制和減小來(lái)自所用方向的噪聲。此外，在圖12中，通常在頭戴裝置邊緣安裝噪聲檢測(cè)器1、41、43、44，可延長(zhǎng)控制揚(yáng)聲器和噪聲檢測(cè)器的距離，而提供自適應(yīng)濾波器的操作時(shí)間的余量，從而提高噪聲控制的精度，并減少噪聲。此實(shí)施例涉及帽狀的頭戴裝置，但采用如圖13所示的天線50、電線或其它未覆蓋整個(gè)頭部表面的形式也可獲得此實(shí)施例的功效。
在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的第一和第二濾波器裝置被說(shuō)明為自適應(yīng)濾波器5和3，而說(shuō)明了具有兩個(gè)濾波器的噪聲控制型耳機(jī)，但不只限于此，也可使用這兩個(gè)濾波器中的一個(gè)。例如，在具有相應(yīng)于第一濾波器裝置的自適應(yīng)濾波器5的結(jié)構(gòu)中，可有效地把減少了混入通話(huà)送話(huà)器的周?chē)肼暤穆曇粜盘?hào)傳送到通信的對(duì)方。在具有相應(yīng)于第二濾波器裝置的自適應(yīng)濾波器3的結(jié)構(gòu)中，除了接收信號(hào)外，把來(lái)自第二濾波器裝置的輸出信號(hào)也送入揚(yáng)聲器，而抑制了周?chē)脑肼?，且更容易?tīng)到接收信號(hào)。與此同時(shí)，不難聽(tīng)到通話(huà)人自己的聲音。
在這些實(shí)施例中，對(duì)于送到傳輸信號(hào)輸出端的輸出信號(hào)也送入揚(yáng)聲器，即進(jìn)行對(duì)講，但不限于此，也可不進(jìn)行對(duì)講。
在這些實(shí)施例中，根據(jù)連到通話(huà)送話(huà)器的語(yǔ)音檢測(cè)器15輸出的內(nèi)容，也可控制不更新自適應(yīng)濾波器3(相應(yīng)于第二濾波器裝置)和自適應(yīng)濾波器(相應(yīng)于第一濾波器裝置)的系數(shù)，但不限于此，也可控制不更新任一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)。
此外在這些實(shí)施例中，根據(jù)連到通話(huà)送話(huà)器的語(yǔ)音檢測(cè)器15的輸出和連到接收信號(hào)輸入端的語(yǔ)音檢測(cè)器25的輸出的內(nèi)容，可控制不更新自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，但不限于此，例如根據(jù)連到接收信號(hào)輸入裝置的語(yǔ)音檢測(cè)器25的輸出的內(nèi)容，即當(dāng)語(yǔ)音檢測(cè)器24從接收信號(hào)檢測(cè)到語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，也可控制不更新自適應(yīng)濾波器3(相應(yīng)于第二濾波器裝置)的系數(shù)。
本發(fā)明中用于右側(cè)的第三濾波器裝置和用于左側(cè)的第三濾波器裝置在上述實(shí)施例中被分別說(shuō)明為自適應(yīng)濾波器34和33，而說(shuō)明了具有包含兩個(gè)濾波器的頭戴受話(huà)器型發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的噪聲控制型器件，但不限于此，它可包含兩個(gè)濾波器中的一個(gè)或不包含任一個(gè)濾波器。例如在不包含兩個(gè)濾波器中任一個(gè)的結(jié)構(gòu)中，提供兩組揚(yáng)聲器、誤差檢測(cè)裝置、第二濾波器裝置和第二加/減裝置(例如，相應(yīng)于加法器101)，或者可提供兩組噪聲檢測(cè)裝置和揚(yáng)聲器、誤差檢測(cè)裝置和第一、第二濾波器裝置，以及第一加/減裝置(例如，相應(yīng)于減法器102)。這里，如圖9A所示，在本發(fā)明的兩組噪聲檢測(cè)裝置中，右和左噪聲檢測(cè)裝置分別相應(yīng)于噪聲檢測(cè)器1和41。在本發(fā)明的兩組誤差檢測(cè)裝置中，左和右誤著檢測(cè)裝置分別相應(yīng)于誤差檢測(cè)器8和9。在本發(fā)明的兩組揚(yáng)聲器中，左揚(yáng)聲器和右揚(yáng)聲器分別相應(yīng)于揚(yáng)聲器6和7。本發(fā)明中用于左側(cè)的第一濾波器裝置和用于右側(cè)的第一濾波器裝置分別相應(yīng)于自適應(yīng)濾波器5和35。本發(fā)明中用于左側(cè)的第二濾波器裝置和用于右側(cè)的第二濾波器裝置分別相應(yīng)于自適應(yīng)濾波器3和4。本發(fā)明中用于左側(cè)和右側(cè)的第一加/減裝置分別相應(yīng)于減法器102和104。本發(fā)明中用于左側(cè)和右側(cè)的第二加/減裝置分別相應(yīng)于加法器101和103。
權(quán)利要求
1.一種噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它包含用來(lái)檢測(cè)噪聲而安裝在手機(jī)上的噪聲檢測(cè)裝置，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第一濾波器裝置，第一加/減裝置，用通話(huà)送話(huà)器的輸出和第一濾波器裝置的輸出進(jìn)行相加或相減，并向通話(huà)信號(hào)輸出端送出結(jié)果，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置處的差錯(cuò)檢測(cè)裝置，用來(lái)檢測(cè)揚(yáng)聲器的輸出和噪聲，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第二濾波器裝置，以及第二加/減裝置，用第二濾波器裝置的輸出和接收信號(hào)進(jìn)行加和減，并向揚(yáng)聲器送出結(jié)果，其中，第一濾波器裝置接收檢測(cè)到的噪聲，并且第一濾波器裝置的系數(shù)是采用相加或相減的結(jié)果來(lái)更新的，以及第二濾波器裝置接收檢測(cè)到的信號(hào)，并且第二濾波器裝置的系數(shù)是采用差錯(cuò)檢測(cè)裝置的輸出來(lái)更新的。
2.如權(quán)利要求1所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，所述噪聲檢測(cè)裝置設(shè)置在揚(yáng)聲器的后背部。
3.如權(quán)利要求1所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，所述噪聲檢測(cè)裝置具有無(wú)方向性的特征，并且位于近通話(huà)送話(huà)器處，而且，通話(huà)送話(huà)器在沿通話(huà)者嘴巴位置的方向，具有大體呈雙向特征的最大靈敏度。
4.如權(quán)利要求1或3所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它還包含第一話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)檢測(cè)話(huà)音信號(hào)，其中，當(dāng)?shù)谝辉?huà)音檢測(cè)裝置已經(jīng)檢測(cè)到話(huà)音信號(hào)時(shí)，第一濾波器裝置的系數(shù)和/或第二濾波器裝置的系數(shù)是不被更新的。
5.如權(quán)利要求1或3所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它還包含第二話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從輸出接收信號(hào)檢測(cè)話(huà)音信號(hào)，其中，當(dāng)?shù)诙?huà)音檢測(cè)裝置具有檢測(cè)的話(huà)音信號(hào)時(shí)，第二濾波器裝置的系數(shù)是不被更新的。
6.如權(quán)利要求3所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，手機(jī)是頭戴受話(huà)器式手機(jī)，并且每個(gè)手機(jī)有兩組揚(yáng)聲器、差錯(cuò)檢測(cè)裝置、第二濾波器裝置和第二加/減裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，手機(jī)是頭戴受話(huà)器式手機(jī)，并且每個(gè)手機(jī)有兩組噪聲檢測(cè)裝置、揚(yáng)聲器、差錯(cuò)檢測(cè)裝置、第一和第二濾波器裝置，以及第一和第二加/減裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它還包含第三濾波器裝置，用來(lái)將右側(cè)連接到兩組噪聲檢測(cè)裝置的左噪聲檢測(cè)裝置，以及第三濾波器裝置，用來(lái)將左側(cè)連接到兩組噪聲檢測(cè)裝置的右噪聲檢測(cè)裝置，其中，用于右側(cè)的第三濾波器裝置使用兩組差錯(cuò)檢測(cè)裝置的右差錯(cuò)檢測(cè)裝置的輸出，并更新用于右側(cè)的第三濾波器裝置的系數(shù)，用于右側(cè)的第三濾波器裝置的輸出以及用于兩組第二加/減裝置右側(cè)的第二加/減裝置的輸出被相加或相減，并放入兩組揚(yáng)聲器的右側(cè)揚(yáng)聲器，用于左側(cè)的第三濾波器裝置采用兩組差錯(cuò)檢測(cè)裝置的左差錯(cuò)檢測(cè)裝置的輸出，并更新用于左側(cè)的第三濾波器裝置的系數(shù)，以及用于左側(cè)的第三濾波器裝置的輸出以及用于兩組第二加/減裝置左側(cè)的第二加/減裝置的輸出被相加或相減，并放入兩組揚(yáng)聲器的左側(cè)揚(yáng)聲器。
9.一種噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它包含用于檢測(cè)噪聲而安裝在手機(jī)上的噪聲檢測(cè)裝置，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第一濾波器裝置，第一加/減裝置，用通話(huà)送話(huà)器的輸出和第一濾波器裝置的輸出進(jìn)行加或減，并將結(jié)果送至通話(huà)信號(hào)輸出端，以及話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從來(lái)自通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)中檢測(cè)出話(huà)音信號(hào)，其中，第一濾波器裝置接收檢測(cè)到的噪聲，并且用相加或相減的結(jié)果更新第一濾波器裝置的系數(shù)，以及當(dāng)話(huà)音檢測(cè)裝置已經(jīng)檢測(cè)到話(huà)音信號(hào)時(shí)，第一濾波器裝置的系數(shù)不被更新。
10.一種噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它包含用于檢測(cè)噪聲而安裝在手機(jī)上的噪聲檢測(cè)裝置，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，與噪聲檢測(cè)裝置相連的第一濾波器裝置，以及第一加/減裝置，用通話(huà)送話(huà)器的輸出和第一濾波器裝置的輸出進(jìn)行加和減，并將結(jié)果送至通話(huà)信號(hào)輸出端，其中，噪聲檢測(cè)裝置具有無(wú)方向性的特征，并設(shè)置在近通話(huà)送話(huà)器處，通話(huà)送話(huà)器在沿通話(huà)者的嘴巴位置方向具有大體呈雙向特征的最大靈敏度，以及第一濾波器裝置接收檢測(cè)到的噪聲，用相加或相減得的結(jié)果來(lái)更新第一濾波器裝置的系數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它還包含第一話(huà)音檢測(cè)裝置，用來(lái)從通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)檢測(cè)話(huà)音信號(hào)，其中，當(dāng)?shù)谝辉?huà)音檢測(cè)裝置已經(jīng)檢測(cè)到話(huà)音信號(hào)時(shí)，第一濾波器裝置的系數(shù)不被更新。
12.如權(quán)利要求10所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，所述手機(jī)是頭戴受式器式手機(jī)，而且每個(gè)手機(jī)有兩組揚(yáng)聲器和差錯(cuò)檢測(cè)裝置。
13.一種噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，它包含用于檢測(cè)噪聲的多個(gè)噪聲檢測(cè)器，頭戴式裝置，呈帽型、盔型或天線型，固定有多個(gè)噪聲檢測(cè)器的全部或部分噪聲檢測(cè)器，用于接收噪聲檢測(cè)器的輸出信號(hào)而具有多個(gè)第一濾波器的第一濾波器組，用于接收噪聲檢測(cè)器的輸出信號(hào)而具有多個(gè)第二濾波器的第二濾波器組，安裝在手機(jī)靠近嘴巴位置的通話(huà)送話(huà)器，安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的揚(yáng)聲器，以及安裝在手機(jī)靠近耳朵位置的差錯(cuò)檢測(cè)器，其中，第一濾波器的每一輸出信號(hào)被從通話(huà)送話(huà)器的輸出信號(hào)中減去，用該相減信號(hào)更新第一濾波器的每個(gè)系數(shù)，相減信號(hào)被送入通話(huà)信號(hào)輸出端，用差錯(cuò)檢測(cè)器的輸出信號(hào)更新第二濾波器的每個(gè)系數(shù)，把第二濾波器組的輸出信號(hào)、相減信號(hào)和來(lái)自接收信號(hào)輸入端的接收信號(hào)相加，且將和信號(hào)送入揚(yáng)聲器。
14.如權(quán)利要求1至13中任一權(quán)利要求所述的噪聲受控型手機(jī)，其特征在于，送入通話(huà)信號(hào)輸出端的信號(hào)也大體送入揚(yáng)聲器。
全文摘要
一種噪聲受控型手機(jī)，它包含噪聲檢測(cè)裝置、通話(huà)送話(huà)器、揚(yáng)聲器、第一濾波器裝置、第一加/減裝置、差錯(cuò)檢測(cè)裝置、第二濾波器裝置、第二加/減裝置。這種噪聲受控型手機(jī)使得通話(huà)者能夠在噪聲環(huán)境中仍能聽(tīng)到其自己的聲音，并且噪聲對(duì)通話(huà)對(duì)方的影響較小。
文檔編號(hào)H04R3/04GK1152830SQ96108858
公開(kāi)日1997年6月25日 申請(qǐng)日期1996年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月24日
發(fā)明者寺井賢一, 橋本裕之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社