CN113794979B - 低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法，选择五个评价指标并进行控制，五个评价分别为阻抗、灵敏度及频率响应、失真性能、指向性、面罩腔体结构。本发明保证了低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的使用效果。

Description

低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法
技术领域
本发明涉及送话器，具体涉及一种低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法。
背景技术
目前战斗飞机配套的音频控制模块为低阻抗，按照高阻抗送话器设计依据GJB1773-1993《HK-91M型抗噪声送话器规范》设计低阻抗送话器时，低阻抗送话器配套加压供氧面罩进行飞行过程中，飞行距离较远时，地面塔台执勤人员接受面罩语音信号存在较大噪声，同时，飞行员接受自听音时，声音较小，给飞行员通迅带来较大困扰。
GJB1773-1993《HK-91M型抗噪声送话器规范》对高阻送话器的技术指标体系进行了详细规定，对阻抗及灵敏度按照阻抗、频谱、失真及指向性进行了规定。但低阻抗送话器阻抗及灵敏度较低，其易受后端音频控制模块的影响，低阻抗送话器按照GJB1773-1993《HK-91M型抗噪声送话器规范》进行设计，容易造成送话器失真，从而造成后端音频控制模块采集的语音信号过小及产生噪声，因此，需对低阻抗送话器进行研究，确定其自身的指标体系，使其与后端音频控制模块进行匹配。
发明内容
本发明的目的是提供一种低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法，保证了低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的使用效果。
本发明所采用的技术方案是：
一种低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法，选择五个评价指标并进行控制，具体为：
第一个指标是阻抗：将送话器线圈的线径及缠绕的圈数根据低阻抗需求进行设计，使其与后端的音频控制模块进行阻抗匹配；
第二个指标是灵敏度及频率响应：灵敏度决定了各个频点声音的大小，整个频段的频率响应决定了送话器的语音音色，低阻抗的音频控制模块要求输出的语音电压值必须达到70mv，方可达到电台AGC电路饱和区，飞行员接受到的语音信号大小及稳定性才能满足要求，音频控制模块输出电压对输入电压进行了140倍放大，由于低阻抗送话器的人耳接受语音信号的能量主要集中在1000Hz,因此，送话器1000Hz灵敏度必须≥0.5mv/Pa(-66dB/Pa)，同时为了保证整个频段声音的稳定性，应保证低阻抗送话器频率响应需在语音频段（200-4000）Hz保持相对平稳，即频率响应波形应在一定框图内（频率响应框图指的是送话器相对1000Hz时灵敏度上下波动内范围），减少输入语音信号的波动；
第三个指标是失真性能：失真性能决定了送话器语音保真度，低阻抗送话器须对200Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz及4000Hz失真进行考核，保证在整个频段具有较高的保真度；
第四个指标是指向性：高阻抗送话器只对1000Hz时指向性要求较高，对其它频率要求不高，而低阻抗送话器须在200、400、800及1000Hz均有较好的指向性，保证低阻抗送话器具有较高的抗干扰能力；
第五个指标是结合面罩腔体结构：飞行过程中机舱内气压发生变化，送话器装入氧气面罩后，相当于送话器置于一个封闭的腔体，封闭的腔体相当于一个小的混响场，当面罩内气压发生变化时，导致送话器的频响特性发生变化，为了调试更好的低频响应，对低阻抗的后盖阻尼要求较高，导致后腔空间较小，导致低阻抗送话器除直射音外还有发射音，使得面罩腔体内的反射音及多次谐波进入送话器后相位发生偏转，从而导致送话器的电声性能发生变化，低阻抗送话器设计时，应减少面罩腔体对送话器后腔的影响，即设计送话器时，使其后腔尽量为一个定量，减少面罩后腔产生声反射及声折射对其的影响；同时将防潮膜减薄设计或在无防水需求时取消，避免气压发生变化时，对送话器的声性能产生影响。
进一步地，低阻抗送话器包括由注塑壳体、前盖阻尼和后盖阻尼围成的封闭腔以及位于腔内的抗干扰线圈、音圈音膜组、磁钢、极芯和防潮膜，音圈音膜组置于均匀的强磁场中，当声波来到时，音膜发生相应的振动，带动音圈切割磁场的磁力线产生电动势；抗干扰线圈的粗细及圈数完全决定送话器的大小，根据低阻抗大小对抗干扰线圈进行设计，前盖阻尼主要决定送话器的中高频1000～4000Hz响应，后盖阻尼主要决定了送话器的低频200～1000Hz响应，为了使后盖阻尼减少低气压对送话器的影响，将防潮膜减薄设计或在无防水需求时取消。
本发明的有益效果是：
本方法为了解决远距离通迅噪声问题，考虑座舱内气压变化及音频控制模块音频信号调制解调失真对送话器性能影响，建立低阻抗送话器的指标体系，选择五个评价指标并进行控制，保证了低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的使用效果。
附图说明
图1是本发明实施例中送话器的结构示意图。
图2是高阻抗及低阻抗送话器的频率响应示意图。
图3是送话器方向特性示意图。
图4是送话器指向性示意图。
图中：1-抗干扰线圈；2-前盖阻尼；3-音圈音膜组；4-注塑壳体；5-后盖阻尼；6-磁钢；7-极芯；8-防潮膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
一种低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法，选择五个评价指标并进行控制，具体为：
第一个指标是阻抗：将送话器线圈的线径及缠绕的圈数根据低阻抗需求进行设计，使其与后端的音频控制模块进行阻抗匹配；
如图1所示，低阻抗送话器包括由注塑壳体4、前盖阻尼2和后盖阻尼5围成的封闭腔以及位于腔内的抗干扰线圈1、音圈音膜组3、磁钢6、极芯7和防潮膜8，音圈音膜组3置于均匀的强磁场中，当声波来到时，音膜发生相应的振动，带动音圈切割磁场的磁力线产生电动势；抗干扰线圈1的粗细及圈数完全决定送话器的大小，根据低阻抗大小对抗干扰线圈1进行设计，前盖阻尼2主要决定送话器的中高频1000～4000Hz响应，后盖阻尼5主要决定了送话器的低频200～1000Hz响应，为了使后盖阻尼5减少低气压对送话器的影响，将防潮膜8减薄设计或在无防水需求时取消。
第二个指标是灵敏度及频率响应：灵敏度及频率响应决定了送话器的语音音色，人耳接受语音信号的能量主要集中在1000Hz，低阻抗送话器易受后端音频控制模块影响，除了对1000Hz灵敏度进行要求外，还对200～4000Hz平均灵敏度进行规定，同时，为了保证整个语音频段内语音信号波动较小，须保证低阻抗送话器的频率响应在语音频段200～4000Hz保持相对平稳；
如图2所示，按照GJB1773-1993《HK-91M型抗噪声送话器规范》对高阻送话器频响响应的规定，区域为A+B，但低阻抗送话器应保证语音信号的平稳，将频率响应应规定在A区域内，保证送话器的频率响应波动较小。
第三个指标是失真性能：失真性能决定了送话器语音保真度，低阻抗送话器须对200Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz及4000Hz失真进行考核，保证在整个频段具有较高的保真度。
第四个指标是指向性：高阻抗送话器只对1000Hz时指向性要求较高，对其它频率要求不高，而低阻抗送话器须在200、400、800及1000Hz均有较好的指向性，保证低阻抗送话器具有较高的抗干扰能力；
如图3和图4所示，接收面的法线与声传播垂直时，送话器灵敏度最小，送话器指向性成8字，使送话器具有较好的抗噪声性能。
第五个指标是面罩腔体结构：飞行过程中机舱内气压发生变化，送话器装入氧气面罩后，相当于送话器置于一个封闭的腔体，封闭的腔体相当于一个小的混响场，当面罩内气压发生变化时，导致送话器的频响特性发生变化，为了调试更好的低频响应，对低阻抗的后盖阻尼要求较高，导致后腔空间较小，导致低阻抗送话器除直射音外还有发射音，使得面罩腔体内的反射音及多次谐波进入送话器后相位发生偏转，从而导致送话器的电声性能发生变化，低阻抗送话器设计时，应结合面罩腔体设计，在满足其它性能的基础上，须保证送话器的一定的后腔及后腔的一致性，使气压发生变化时，对送话器的性能不产生影响。
本方法为了解决远距离通迅噪声问题，考虑座舱内气压变化及音频控制模块音频信号调制解调失真对送话器性能影响，建立低阻抗送话器的指标体系，选择五个评价指标并进行控制，保证了低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的使用效果。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法，其特征在于：选择五个评价指标并进行控制，具体为：
第一个指标是阻抗：将送话器线圈的线径及缠绕的圈数根据低阻抗需求进行设计，使其与后端的音频控制模块进行阻抗匹配；
第二个指标是灵敏度及频率响应：灵敏度决定了各个频点声音的大小，整个频段的频率响应决定了送话器的语音音色，低阻抗的音频控制模块要求输出的语音电压值必须达到70mv方能达到电台AGC电路饱和区，飞行员接受到的语音信号大小及稳定性才能满足要求，音频控制模块输出电压对输入电压进行140倍放大，由于低阻抗送话器的人耳接受语音信号的能量主要集中在1000Hz，送话器1000Hz灵敏度必须≥0.5mv/Pa，同时为了保证整个频段声音的稳定性，应保证低阻抗送话器频率响应需在语音频段200-4000Hz保持相对平稳，即频率响应波形应在一定框图内，减少输入语音信号的波动；
第三个指标是失真性能：失真性能决定了送话器语音保真度，低阻抗送话器须对200Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz及4000Hz失真进行考核，保证在整个频段具有较高的保真度；
第四个指标是指向性：低阻抗送话器须在200、400、800及1000Hz均有较好的指向性，保证低阻抗送话器具有较高的抗干扰能力；
第五个指标是结合面罩腔体结构：飞行过程中机舱内气压发生变化，送话器装入氧气面罩后，相当于送话器置于一个封闭的腔体，封闭的腔体相当于一个小的混响场，当面罩内气压发生变化时，导致送话器的频响特性发生变化，为了调试更好的低频响应，对低阻抗的后盖阻尼要求较高，导致后腔空间较小，导致低阻抗送话器除直射音外还有发射音，使得面罩腔体内的反射音及多次谐波进入送话器后相位发生偏转，从而导致送话器的电声性能发生变化，低阻抗送话器设计时，应减少面罩腔体对送话器后腔的影响，即设计送话器时，送话器应有一定的后腔同时使其后腔为一个定量，减少面罩后腔产生声反射及声折射对其的影响；同时将防潮膜减薄设计或在无防水需求时取消，避免气压发生变化时，对送话器的声性能产生影响。
2.如权利要求1所述的低阻抗送话器匹配低阻抗音频控制模块时的评价控制方法，其特征在于：低阻抗送话器包括由注塑壳体、前盖阻尼和后盖阻尼围成的封闭腔以及位于腔内的抗干扰线圈、音圈音膜组、磁钢、极芯和防潮膜，音圈音膜组置于均匀的强磁场中，当声波来到时，音膜发生相应的振动，带动音圈切割磁场的磁力线产生电动势；抗干扰线圈的粗细及圈数完全决定送话器的大小，根据低阻抗大小对抗干扰线圈进行设计，前盖阻尼主要决定送话器的中高频1000～4000Hz响应，后盖阻尼主要决定了送话器的低频200～1000Hz响应，为了使后盖阻尼减少低气压对送话器的影响，应使送话器后腔为定量，减少面罩腔体对其声反射及声反射的影响，同时将防潮膜减薄设计或在无防水需求时取消。
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