專利名稱：抗噪聲傳聲器的制作方法
技術領域：
抗噪聲傳聲器屬聲頻傳聲技術。
無線電雜志87年4期刊登的“強噪聲環境中使用的有線對講機”一文介紹了利用駐極體話筒A和駐極體話筒B串接，由中間連接點與后級放大器相連。因話筒A為源極輸出方式，話筒B為漏極輸出方式，中間點對同一噪聲源所產生的電信號被抵消。雖它能較為有效地抑制噪聲的傳輸，它除文中提到的缺點外，其致命的問題是二路信號的均衡度不能調整，因而對噪聲的抑制能力尚不夠強，特別是當話筒與擴聲喇叭在同一室內時，不能有效地防止回聲嘯叫(因聲反饋引起的嘯叫)。
由四川綿陽無線電廠生產的YP－E－2型移頻擴音機，據說明書介紹該機可用來消除室內擴聲回聲嘯叫、提高擴聲增益、改善清晰度。該機為消除回聲嘯叫除常規電路外增設了頻率校正電路和移頻電路，使整機線路復雜，生產難度大，成本提高。且這種移頻擴大器雖能較有效地抑制回聲嘯叫，但不能抑制噪聲的傳輸，使運用范圍受到了限制。
本發明的目的是提供一個在傳聲(擴聲)設備中既能有效地抑制噪聲的傳輸，又能抑制回聲嘯叫的電路，該電路雖為一般的常規運放電路，其線路簡單、調整方便、成本低廉，但由于運用巧妙，效果極為明顯，它適用于各種需要抑制噪聲和回聲嘯叫的傳聲(擴聲)設備中。
本發明稱為抗噪聲傳聲器(簡稱抗噪器)，其基本原理參見圖(1)。它由一個(或數個)運放、二(或偶數倍)路聲頻輸入端、一路輸出端及供電電路組成。
電路是一個基本的交流運算放大電路，所以無需滿足零輸入、零輸出的要求，為使電路便于與其它部件相配合，運放宜采用單電源供電。當采用單電源供電時，運算放大器IC的正電源腳與E＋相接，負電源腳與地相接，運放輸出端直流電平近似為運放供電電壓E＋的一半，因為輸出端通過反饋電阻R3與運放的反相輸入端A點相連，所以A點直流電平也近似為1／2E＋，為保證運放能正常工作，必須使運放的同相輸入端B點的直流電平也近似為1／2E＋，調整R5(或R6)使C點電平為1／2E＋，因R4跨接在C點與B點之間，所以B點電平也近似為1／2E＋。C3為交流旁路電容，使C點為交流零電平。
CK1、CK3為駐極體話筒(或其它類型需要話筒電壓的話筒)插孔，話筒電壓分別通過電阻R7、R8取得。CK2、CK4為動圈話筒插孔，電容C6、C7為隔直流耦合電容，以防止直流電壓加在動圈話筒上而產生較大的失真。C1和C2為隔直流耦合電容，使A、B兩點直流電位不受前面電路影響。電阻R11可有可無，當不接R11時，放大器的增益由R3／R1＋R0比值決定，R0為CK1(CK2)外接電路(可能不是話筒)的輸出阻抗，一般R0不應太大，考慮到外接電路不同R0也不同，為減小R0對放大器增益的影響，R1阻值必須取得足夠大(與R0相比)。因有R1的存在，為使同相輸入支路與反相輸入支路的電路平衡必須設有R2，并使R3／R1＝R4／R2。當接有R11時，則應使R4＝R3.R11／R3＋R11，R1＝R2，電路才能平衡。W2為運放輸出的負載電阻，可根據后級電路(與0點相接)所需要的信號輸入電平進行調節。W2采用這種聯接方式其目的是便于多路聯接(參見圖3)。為保證當W2的調節臂接地時，不使運放輸出端對地短路，必須設有R9，R9一般不應小于2K。C4與C5為隔直流耦合電容，W1和R10對聲頻輸入信號起分流作用，改變它們的阻值大小，可改變A、B兩點的聲頻信號的電平。為保證當二路輸入信號電平有一定差異的時候，調正W1能使A、B兩點同幅，必須接有R10，并使W1的阻值為R10的1.5－2倍。
當CK1或CK2輸入聲頻信號時，運放為基本反相放大電路，當CK3或CK4輸入聲頻信號時(注意CK2必須插入話筒，或對地短接)運放為基本同相放大電路。
若將兩個話筒同時感受到的空間噪聲源(包括回聲)所產生的電信號進行放大后或直接輸入CK1(或CK2)、CK3(或CK4)，調正W1或調正前級放大器的增益或采用其它方法，使二路輸入信號在A點和B點幅度相等，因運放的共模抑制比高達70分貝以上，因此在輸出端噪聲電信號被有效地抑制。若進行正常傳聲或擴聲(傳遞有用信息)，人們僅是對著一個話筒講話的，也就是說運放僅一路有信號輸入，處于正常傳輸狀態，在0點有用信息被傳送至有關電路。
下面介紹抗噪器的二種應用實例一、手提喊話器一般手提喊話器的實際喊話功率不能做得太大，這是因為喊話器的喇叭與話筒的距離很近，輸出功率大了會因聲反饋引起嘯叫，目前市場上出售的3W以內的喊話器，當音量電位器開得太大時也會引起回聲嘯叫。所以說回聲嘯叫是喊話器普遍存在的問題。南京某生產喊話器的專業廠，為擴大產品系列品種，用日本松下公司生產的5W喊話器為樣機，自行生產5W喊話器，雖然性能測試達到5W以上功率，但當喊話時輸出功率達到3W就產生回聲嘯叫，根本無法達到5W喊話功率，同樣日本松下公司的5W喊話器喊話最大功率也只有3W，再大也產生嘯叫。現利用該廠生產的5W喊話器殼體試裝了5W抗嘯叫喊話器，見附圖
(2)，圖中虛線框1為抗噪器，其線路與附圖(1)完全一樣。一個話筒裝在殼體后部另一個裝在殼體內部的印制版上，故省去了CK1、CK2、CK3、CK4。虛線框2為喊話器的功放，功放電路為現有技術。選用TA7232雙功放集成塊，接成BTL電路(對該電路的詳細介紹可查無錫江南無線電器材廠產品手冊)。E為電池組，按鈕開關K用以控制電源通斷，C16為電源濾波電容，C14、C15、C13為防振電容，C11、C12為自舉電容，C9、C10為隔直電容，C8為隔直耦合電容，C17為紋波濾波電容，SP為放音頭，放大器F1的增益由F1輸出端2與反相輸入端4之間的反饋電阻(在集成塊IC內部)與R10的比值決定。F2的增益由F2內部的反饋電阻與R11＋R13的比值決定，F2的輸入信號是從F1輸出端通過R12與R13的分壓取得的，其分壓衰減量(R12／R13比值)必須等于F2的增益值。整機裝好后，將電位器W2調至最大位置，按下K后，調整附圖(1)中電位器W1使嘯叫消失，喊話器最大喊話功率可達6瓦(不嘯叫)。可見抗噪器對抑制回聲嘯叫作用明顯，并提高了喊話清晰度。若在背景噪聲很強的場合喊話又能抑制噪聲。
二、供課堂教學用防嘯叫擴聲器長期以來供學校課堂教學用的擴音設備未能很好解決，前幾年曾試用過無線話筒，現已基本不用，原因是(1)使用效果不佳經常會因頻率漂移或因接收死點，揚聲器會發出強烈噪聲，反會影響教學效果。(2)軍事院校使用易泄密。(3)價格高，投資大、維修難。目前有些院校使用移頻擴音機將多路話筒分布在黑板和講臺的老師活動區。雖有效果，但投資大，維修難度大，不易推廣。
按圖(3)方案制作的抗噪擴音機可用于教室擴音，圖(3)中虛線框1，1′、1″的線路與圖(1)完全一樣，將三路輸出聯在一起與虛線框2功率放大器的輸入端C8相連，功放可根據要求的輸出功率選用常規電路。將三組抗噪器的6個話筒分布在黑板和講臺范圍的合適位置，(若范圍大可增加抗噪器的個數)，揚聲器懸掛在合適位置。然后逐路調整抗噪器，將W2調至最大位置，再調W1，使嘯叫消失(注意每調一路，必須將其他各路的W2調至最小位置)。調整好后將每路的W2調至最大，擴聲大小可調虛線框2中的W3。老師在黑板與講臺范圍講課，擴聲效果極好，話音清晰無嘯叫。這種抗噪擴大器效果好，價格低，很有實用價值。
除上面介紹的應用實例外，抗噪器用處還很廣，如(1)由上海交大電子工程系繆民強副教授研制的同頻準雙工電臺于1984年12月19日由上海市高等教育局組織了鑒定，其基本原理是采用聲控開關替代電臺中的收發按鈕。眾所周知，防止聲控開關誤動作與提高聲控開關靈敏度是一對很難解決的矛盾，為防止聲控誤動作則必須降低聲控靈敏度，但聲控靈敏度的降低，又會出現通話中的漏字和剪音而影響通信的可靠準確性。若加裝抗噪器就會有效地解決以上矛盾。又如隨著科技發展，計算機語言識別已有發展，語言清晰度好壞將會影響語言識別率，使用抗噪器對提高語言識別率會有積極作用。總之抗噪器使用領域很廣，有待進一步開發。
權利要求一種抗噪聲傳聲器包括聲頻輸入接口、交流運算放大電路、聲頻輸出接口及供電電路，其特征在于利用二個話筒同時感受空間噪聲源而產生的同相電信號，通過輸入接口，并經過幅度調整使其同幅后，同時分別輸至運放的反相輸入端和同相輸入端，此二信號可視為運放的共模信號，利用運放的共模抑制比高的特點，使噪聲電信號在運放輸出接口端被有效地抑制。
專利摘要屬傳聲技術的抗噪聲傳聲器包括一個(或數個)運算放大器；二(或偶數倍)路聲頻輸入端和一路輸出端及供電電路。若在二路輸入端輸入來自同一噪聲源(包括擴聲回聲)的同相同幅電信號，分別加至運放的同相輸入端和反相輸入端。因運放的共模抑制比高達70分貝以上，所以在輸出端噪聲信號被有效地抑制。本裝置對噪聲抑制能力極強，并能極為有效地防止擴音設備的回聲嘯叫。抗噪器線路簡單，運用巧妙、調整方便、成本低廉。
文檔編號H04R3/02GK2058795SQ89205308
公開日1990年6月27日 申請日期1989年8月16日 優先權日1989年8月16日
發明者王志華 申請人:王志華