ГОЛОВНОЙ ТЕЛЕФОН С СИСТЕМОЙ АКТИВНОГО ШУМОПОДАВЛЕНИЯ

ГОЛОВНОЙ ТЕЛЕФОН С СИСТЕМОЙ
АКТИВНОГО ШУМОПОДАВЛЕНИЯ.
Заявляемое техническое решение относится к технике головных телефонов и телефонно-микрофонных гарнитур для прослушивания аудио-информации, в том числе, информации речевой связи, в условиях внешних шумов, воздействующих на органы слуха через барабанную перепонку, в частности, к головным телефонам и телефонно-микрофонным гарнитурам, оснащённым системой активного ..шумоподавления (МПК: A61F 11/, G 10К 11/16, H04R 1/10,3/00).
Известно несколько аналогов заявляемому техническому решению. Это, во-первых, техническое решение, описанное в патенте Англии № 2172 769, МПК H04R3/00, от 17.03.86, вьщанного фирме «The Plessey Overseas Ltd (Англия). В этом патенте описано устройство, где в заглушках головного телефона (в каждой) вместе со звукоизлучающим телефонным капсюлем установлен микрофон обратной связи, который воспринимает шумовой акустический сигнал, проходящий во внутрь полости заглушки и воздействующий на орган слуха, преобразуют его в электрический сигнал с соответствующей амплитудно-частотной характеристикой. Этот электрический сигнал усиливается усилителем, обрабатывается электронным фильтром. Фаза упомянутого электрического сигнала сдвигается на 18 о . В таком отработанном виде электрический сигнал поступает на звукоизлучающин телефонный капсюль, который преобразует в акустический сигнал, совпадающий с шумовым акустическим сигналом по частоте и амплитуде, но сдвинутый относительно него по фазе на 180.Складываясь с упомянутым шумовым сигналом, он в значительной степени подавляет шумовой акустический сигнал.
МПК A61F11/;G10K11/16,H04R3/,1/10.
Недостатком данного аналога является то, что при высоком уровне шумового сигнала,( а именно такие сигналы и надлежит подавлять) на телефонный звукоизлучающий капсюль поступает сигнал, амплитуда напряжения и мощность которого превосходят допустимый уровень телефонного капсюля, что приводит к искажениям полезного (связного) сигнала и ухудшению разборчивости, а так же недостаточно эффективному шумоподавлению.
Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемому техническому решению является промышленно выпускаемая телефонногмикрофонная гарнитура «RA315 «И1 тегральная система танкового шлема (IHS) фирмы « RAKAL ACOUSTICS Ltd (Англия), описанная в рекламном проспекте фирмы «RA 315 Integrated (http: www racalacoustics co.uk/Ra 315 htm). В этой модели в каждой заглушке головного телефона установлены два звукоизлучающих телефонных капсюля и микрофон обратной связи системы активного шумоподавления. Один звукоизлучающий телефонный капсюль подключён непосредственно к системе связи и излучает связной акустический сигнал.
Шумоподавляющий противофазный акустический сигнал подаётся в систему активного шумоподавления , состояшую из микрофона обратной связи, подключённого через усилитель, фильтр и фазосдвигающее устройство к упомянутому второму звукоизлучаюшему телефонному капсюлю.
Недостатком прототипа является то, что оба телефонных звукоизлучаюших капсюля и микрофон обратной связи установлены на единой опорной плате; диапазон резонансных частот этой платы достаточно, широкий и в достаточной степени перекрывает частотный диапазон шума. Резонанс, возбуждаемый антишумовым сигналом в этой плате, смешает фазовый сдвиг противошумового сигнала, что снижает эффект шумоподавления. Кроме того, указанная плата передаёт механический сигнал на звукоизлучающий телефонный капсюль, который излучает связной акустический сигнал, который начинает излучать шумоподавляющий акустический сигнал, смещённый по фазе относительно основного шумоподавляющего сигнала, что также снижает, в конечном итоге, шумоподавление. При попытках подгонки ( переустановки) шумоподавляющего телефонного капсюля
эффективность шумоподавления может ещё более снизиться.
Целью заявляемого технического решения является устранение недостатков прототипа, т.е. повьпыение эффективности шумоподавления.
Поставленная цель достигается тем, что в головном телефоне с системой активного шумоподавления, содержащем заглушки изолирующие ущи оператора от внешней среды, в каждой из которых установлены звукоизлучающий телефонный капсюль, излучающий в полость заглуиши связной акустический сигнал: шумоподавляющий телефонный капсюль, излучающий в цолость заглушки противофазный шумоподавляющий акустический сигнал обратной связи и микрофон обратной связи, отличающийся тем, что капсюль установлены на разделённых друг от друга установочных опорах. Эти установочные опоры установлены на корпусе заглушки и акустически изолированы от корпуса заглушки. При этом, шумоподавляющий телефонный капсюль установлен на своей опоре шарнирно с возможностью регулирования направления его акустической оси.
Перечень фигур поясняющих чертежей.
Фиг. 1. Заглушка головного телефона с установленными в ней звукоизлучающим телефонным капсюлем связного акустического сигнала, звукоизлучающим телефонным капсюлем шумоподавления и микрофоном обратной связи (сечение).
Фиг.2. Установка звукоизлучающего телефонного капсюля шумоподавления в заглушке головного телефона (сечение).
Заявляемый головной телефон с системой активного шумоподавления содержит две заглушки, каждая из которых установлена на оголовье (1). Каждая заглушка содержит корпус (2), по краю (3) которого установлен валик-амортизатор (4). Внутри корпуса (2) выполнена опора (5), к которой прикреплён акустический изолятор (6), например, из войлока или иного материала, поглощающего акустические колебания. На этом акустическом изоляторе (6) установлен звукоизлучающий телефонный капсюль (7) связного акустическЬго сигнала. На выполненной внутри корпуса (2) опоре (8) укреплён акустический изолятор (9), на котором установлен шарнир (10), на котором в свою очередь, установлен звукоизлучаюший телефонный капсюль (11) шумоподавления. Опора (12) установлена на корпусе (2) и к ней прикреплён акустический изолятор (13), на котором установлен микрофон (14) обратной связи.
Заглушка устанавливается на .оголовье (1) с помощью хвостовой опоры (15), установленной на корпусе (2). Опоры (5), (12), и (1:5) выполнены как единое целое с корпусом (2) заглущки. К звукоизлучающему телефонному капсюлю (11) щумоподавления прикреплён шток (16), на конце которого (17) установлен неразъёмно маховичок (18). Шток (16) проходит снаружи корпуса (2) заглушки внутрь полости заглушки через отверстие (19) в корпусе (2); в этом отверстии установлена уплотнительная и направляющая муфта (20), охватьгеающая шток (16).
Работает заявляемый головной телефон с системой активного шумоподавления следующим образом. Электрический связной сигнал поступает на звукоизлучаюший телефонный капсюль (7) связного акустического сигнала и преобразуется этим капсюлем в соответствующий акустический сигнал. Проникающий
внутрь полости акустический шум воспринимается микрофоном (14) обратной связи и преобразуется в соответствующий по частоте и амплитуде электрический сигнал, который поступает на вход электронного усилителя (не показан), усиливается им и далее поступает на фильтр (не показан), который в свою очередь обрабатывает этот сигнал и сдвигает его по фазе на 180 относительно исходного акустического шума. В таком виде, т.е. отфильтрованный и сдвинутый по фазе сигнал поступает на звукоизлучающий телефонный капсюль (11), который излучает в полость заглушки акустический сигнал совпадающий по частоте и амплитуде с акустическим шумом, но сдвинутый относительно него по фазе на  . При сложении акустического шума и упомянутого акустического сигнала, находящихся в противофазе, происходит существенное подавление акустического шума. Установка звукоизлучающего телефонного капсюля (11) шзлюподавления, звукоизлучающего телефонного капсюля (7) связного акустического сигнала, а также микрофона (14) обратной связи на раздельных опорах (8), (12) и (5), с отделением упомянутых телефонных капсюлей (11) и (7). а также микрофона (II) обратной связи от их опор (8), (12) и (5) с помощью акустических изоляторов (9), (6) и (13) существенно уменьщаем резонанс корпуса (2) от воздействия шумоподавляющего акустического сигнала непосредственно от телефонного капсюля (11) через опору (9); резонанс звукоизлучающего телефонного капсюля (7) через опору (8), корпус (2) и опору (5); а также влияние механических вибраций опоры (8), корпуса (2) на микрофоне (14) обратной связи. В результате уменьшается влияние указанных резонансных явлений и механического воздействия на отклонение сдвига фазы шумоподавляющего акустического сигнала от 180° , всё вышеуказанное приводит, в конечном итого к установке на звукоизлучающем телефонном капсюле (11) шумоподавления штока (16) с маховичком (18), а также установке
самого капсюля (11) на шарнирном устройстве (10) позволяет оператору поворачивать звукоизлучающий телефонный капсюль (11) вокруг оси штока (16), юстируя сдвиг фазы шумоподавляюшего акустического сигнала.
Заявляемое техническое решение было опробовано в предприятиизаявителе ОАО ОКБ « Октава и показало возможность улучшения шумоподавления.