CN208739373U - 一种通话器 - Google Patents

Abstract

一种通话器，包括左耳受话器、右耳受话器、与左耳或右耳受话器连接的送话软管，还包括：第一和第二送话单元、降噪电路、相关器和通信电路；其中，第一送话单元包括指向性电容式话筒，用于采集第一音频；第二送话单元包括全向性电容式话筒，用于采集第二音频；降噪电路用于：根据第二送话单元采集到的第二音频对确定环境中的噪声信号，通过确定的噪声信号对通话器音腔中播放的受话音频进行降噪处理；相关器用于：根据第二送话单元采集到的第二音频对第一送话单元采集的第一音频进行相关性处理，获得送话音频；通信电路用于：接收来自其他通话器的受话音频，向其他通话器发送由相关器处理获得的送话音频。本实用新型实施例提升了通话器的通信质量。

Description

一种通话器

技术领域

本文涉及但不限于降噪技术，尤指一种通话器。

背景技术

军事噪声的声场条件复杂，环境噪声对语音通讯系统的干扰可导致指令传输的错误或不完整，影响作业现场工作人员之间的语音信息交流，对作战部署和信息交互有着不可忽视的影响。

相关技术中，通话器主要包括：手柄式通话器、头戴式双耳通话器(开放式作战区域使用)或乘载员通信帽(封闭式装甲车乘员舱内使用)；图1相关技术中头戴式双耳通话器的示意图，图2为相关技术中乘载员通信帽示意图，在图1所示的头戴式双耳通话器和图2所示的乘载员通信帽中，送话器由通过送话软管连接的音频采集装置构成；根据耳朵分布，受话器主要包括左耳受话器和右耳受话器；送话器大多采用动圈式话筒，采集到的话音清晰度不高、低频部分损失较大，而且声音经还原后播放辨识度不高，尤其在环境噪声较恶劣的环境下，通信质量大大降低；有的送话器采用电容式话筒，音频幅频特性较好，但是环境噪音与话音一同被采集进来，在环境噪音较大时采集的话音信噪比较差，声音经还原后辨识度也不高，大大影响通信质量；另外，上述通话器般采用物理隔音方式，降低受话时的环境噪音，物理隔音方式对隔声贡献量随隔音材料的密度不同而不同，一般能做到15分贝(dB)～20dB，选用较好隔音材料的通话器隔音量在25dB左右；对于高于110dB的环境噪音，仍然无法有效消除或抑制噪声，严重影响通信质量。此外，当前通话器与外部设备的通信连接方式单一，当无线通信方式受限时，通话器变为信息孤岛。

在语音通讯时，如何降低环境噪音、改善通话器的通信质量，保护工作人员的听力，是目前需要解决的重要问题。

实用新型内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本实用新型实施例提供一种通话器，能够提升通话器的通信质量。

本实用新型实施例提供了一种通话器，包括左耳受话器、右耳受话器、与左耳受话器或右耳受话器通过第一端部连接的送话软管，还包括：第一送话单元、第二送话单元、降噪电路、相关器和通信电路；其中，

第一送话单元包括指向性电容式话筒，用于采集第一音频；

第二送话单元包括全向性电容式话筒，用于采集第二音频；

降噪电路用于：根据第二送话单元采集到的第二音频确定环境中的噪声信号，通过确定的噪声信号对通话器音腔中播放的受话音频进行降噪处理；

相关器用于：根据第二送话单元采集到的第二音频对第一送话单元采集的第一音频进行相关性处理，获得送话音频；

通信电路用于：接收来自其他通话器的受话音频，向其他通话器发送由相关器处理获得的送话音频。

可选的，所述指向性电容式话筒设置于所述送话软管的第二端部。

可选的，所述第二送话单元包含的全向性电容式话筒个数为一个或两个。

可选的，所述全向性电容式话筒包括第一全向性电容式话筒和第二全向性电容式话筒，所述第一全向性电容式话筒和所述第二全向性电容式话筒以对称方式，分别设置于第一受话器和第二受话器上；

其中，所述第一受话器为左耳受话器或右耳受话器；所述第二受话器为所述通话器中除第一受话器以外的另一受话器。

可选的，所述送话软管的第一端部设置于所述第一受话器时，所述第一全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域；

所述送话软管的第一端部设置于所述第二受话器时，所述第二全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域。

可选的，所述第二送话单元中全向性电容式话筒只有一个时，所述全向性电容式话筒设置于第一受话器或第二受话器上；

其中，所述第一受话器为左耳受话器或右耳受话器；所述第二受话器为所述通话器中除第一受话器以外的另一受话器。

可选的，所述送话软管的第一端部设置于所述第一受话器时，所述全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域，或者，所述全向性电容式话筒设置于所述第二受话器中与所述送话软管的第一端部区域成对称的区域。

可选的，所述通信电路包括内置有射频天线的无线通信单元，用于通过所述射频天线与其他通话器进行通信。

可选的，所述射频天线设置于所述左耳受话器的内侧壳体上；所述射频天线支持蓝牙或无线局域网WIFI协议。

可选的，所述通信电路还包括检测单元和设置有通信线缆的有线通信单元；其中，

检测单元用于：检测单元用于：检测到所述通信线缆接入的信号时，将通过预设的开关控制所述有线通信单元进入工作，停止所述无线通信单元的工作；检测到所述通信线缆断开的信号时，将通过预设的开关控制所述无线通信单元进入工作，停止所述有线通信单元的工作。

与相关技术相比，本申请技术方案包括：左耳受话器、右耳受话器、与左耳受话器或右耳受话器通过第一端部连接的送话软管，还包括：第一送话单元、第二送话单元、降噪电路和通信电路；其中，第一送话单元包括指向性电容式话筒，用于采集第一音频；第二送话单元包括全向性电容式话筒，用于采集第二音频；降噪电路用于：根据第二送话单元采集到的第二音频对通话器音腔中噪声进行主动降噪处理；相关器用于：根据第二送话单元采集到的第二音频确定环境中的噪声信号，通过确定的噪声信号对通话器音腔中播放的受话音频进行降噪处理；通信电路用于：接收来自其他通话器的受话音频，向其他通话器发送由相关器处理获得的送话音频。本实用新型实施例提升了通话器的通信质量。本实用新型实施例提升了通话器的通信质量。本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1相关技术中头戴式双耳通话器的示意图；

图2为相关技术中乘载员通信帽示意图；

图3为本实用新型实施例通话器的结构框图；

图4为本发明实施例通话器的组成结构示意图；

图5为本实用新型一可选应用示例降噪处理的方法流程图；

图6为本实用新型另一可选应用示例降噪处理的方法流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图3为本实用新型实施例通话器的结构框图，如图3所示，左耳受话器、右耳受话器、与左耳受话器或右耳受话器通过第一端部连接的送话软管，还包括：通话器3包括：第一送话单元31、第二送话单元32、降噪电路33、相关器34和通信电路35；其中，

第一送话单元31包括指向性电容式话筒301，用于采集第一音频；

第二送话单元32包括全向性电容式话筒302，用于采集第二音频；

需要说明的是，本实用新型实施例：采集的第一音频一般主要指作业人员的话音，可以包括距离距作业人员嘴部1～5厘米(cm)左右的音频，根据话筒拾音距离不同有差异。第二音频指作业人员周围环境声音，一般与作业人员存在1～3m距离的音频，灵敏度高的拾音器距离能到5～7m，甚至10m。

降噪电路33用于，将第二送话单元采集到的第二音频确定环境中的噪声信号，通过确定的噪声信号对通话器音腔中播放的受话音频进行降噪处理；具体可以包括：将噪声信号的相位进行180度反转及幅值调整，并通过受话器播放后，对通话器音腔中播放的受话音频中包含的噪声进行抵消，实现主动降噪处理；

本发明实施例对噪声信号进行相位反转后，基于人耳对高频和低频音频信号的敏感度及送受话器的隔音特性，本领域技术人员可以对不同频率的噪声信号进行相应的幅值调整；一般的，对高频的音频信号进行较大的幅值调整。

相关器34用于：根据第二送话单元采集到的第二音频对第一送话单元采集的第一音频进行相关性处理，获得送话音频；本实用新型实施例通过滤除话音中的环境噪音，提高话音信噪比，实现话音增强；

通信电路35用于：接收来自其他通话器的受话音频，向其他通话器发送由相关器处理获得的送话音频。

需要说明的是，本实用新型实施例指向性电容式话筒设置的位置较全向性电容式话筒更靠近进行送话操作的工作人员的发声位置。

可选的，本实用新型实施例指向性电容式话筒301设置于所述送话软管的第二端部。

可选的，本实用新型实施例第二送话单元32包含一个或两个全向性电容式话筒302。

可选的，本实用新型实施例第二送话单元32包含第一全向性电容式话筒302-1和第二全向性电容式话筒302-2时，所述第一全向性电容式话筒302-1和所述第二全向性电容式话筒302-2以对称方式，分别设置于第一受话器和第二受话器上；

其中，所述第一受话器为左耳受话器或右耳受话器；所述第二受话器为所述通话器中除第一受话器以外的另一受话器。

可选的，本实用新型实施例：

所述送话软管的第一端部设置于所述第一受话器时，所述第一全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域；

所述送话软管的第一端部设置于所述第二受话器时，所述第二全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域。

需要说明的是，本实用新型实施例送话软管的第一端部区域的覆盖范围可以由本领域技术人员根据采集第二音频的目的进行分析确定。

可选的，本实用新型实施例第二送话单元32中全向性电容式话筒只有一个时，所述全向性电容式话筒设置于第一受话器或第二受话器；

其中，所述第一受话器为左耳受话器或右耳受话器；所述第二受话器为所述通话器中除第一受话器以外的另一受话器。

可选的，本实用新型实施例所述送话软管的第一端部设置于所述第一受话器时，所述全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域，或者，所述全向性电容式话筒设置于所述第二受话器中与所述送话软管的第一端部区域成对称的区域。

可选的，所述通信电路35包括内置有射频天线的无线通信单元35-1，用于通过内置的射频天线与其他通话器进行通信。

所述射频天线设置于所述左耳受话器的内侧壳体上；所述射频天线支持蓝牙或无线局域网(wifi)协议；这里，射频天线还可以是支持其他通信协议的天线；

可选的，所述通信电路35还包括检测单元35-2和设置有通信线缆的有线通信单元35-3；其中，

检测单元35-2用于：检测单元用于：检测到所述通信线缆接入的信号时，将通过预设的开关控制所述有线通信单元进入工作，停止所述无线通信单元的工作；检测到所述通信线缆被切断的信号时，将通过预设的开关控制所述无线通信单元进入工作，停止所述有线通信单元的工作。

本实用新型实施例检测所述通话器是否接入所述通信线缆；检测到所述通话器接入所述通信线缆时，将与其他通话器进行的通信由所述无线通信单元切换至所述有线通信单元，即无线通信单元停止工作，有线通信单元工作；检测所述通话器是否切断所述通信线缆；检测到所述通话器切断所述通信线缆时，将与其他通话器进行的通信由所述有线通信单元切换至所述无线通信单元，即有线通信单元停止工作，无线通信单元工作。

图4为本发明实施例通话器的组成结构示意图，如图4所示，包括：左耳受话器41、右耳受话器42、与左耳受话器41或右耳受话器42通过第一端部连接的送话软管43，第一送话单元31、第二送话单元32、降噪电路33(图中未显示，可以通过集成电路或嵌入式芯片实现)相关器34和通信电路35(图中未显示，可以通过集成电路或嵌入式芯片实现)；其中，通信电路35包括：无线通信单元35-1、检测单元35-2(图中未显示，可以通过集成电路或嵌入式芯片实现)和设置有通信线缆的有线通信单元35-3(图中未显示)；其中，无线通信单元35-1内置有视频天线35-1-1，设置有通信线缆的有线通信单元35-3可以由本领域技术人员公知的电路组成。

以下通过应用示例对本实用新型实施例方法进行清楚详细的说明，应用示例仅用于陈述本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。

应用示例

本实用新型应用示例基于相关技术中已有的通话器的声学结构布局，选用指向性电容式话筒用于第一音频的采集，选用全向性电容式话筒用于第二音频的采集，通过第一音频和第二音频中环境噪音的相关性对第一音频进行降噪处理，滤除送话话音中的环境噪音，提高送话话音信噪比，实现话音增强；

本实用新型应用示例通过选用全向性电容式话筒作为前馈降噪的参考信号，将环境噪声信号的相位进行180度反转及幅值调整，并通过受话器播放后，对通话器音腔中的噪声进行抵消，降低环境噪声对受话话音的影响，实现主动降噪处理；

本实用新型应用示例可以在通话器的送话软管的根部位置，布置一个全向性电容式话筒，在通话器另一侧对称位置同样布置一个全向性电容式话筒，全向性电容式话筒的采集方向为作业人员发出送话话音前方，用于拾取环境噪音和作为前馈降噪的参考信号；

本实用新型应用示例在将第一音频送往远端播放前，根据第二音频(环境噪音)的频率、幅值和相位对第一音频进行相关性处理，滤除送话话音中的环境噪音，提高话音信噪比；需要说明的是，在获得第二音频和第一音频后，如何进行相关性处理为本领域技术人员的惯用技术手段。

本实用新型应用示例还包括：将采集到的第二音频作为对通话器音腔中的声音进行降噪处理的前馈参考信号，将第二音频的相位进行180度反转及幅值调整后，与受话话音进行合理处理后，在受话器中播放，实现对通话器音腔中的噪声抵消、提高作业人员对受话话音的辨识度；

可选的，本实用新型应用示例还可以通过优化通话器的材料、与人耳或头面部的贴合度，提高通话器物理隔声量，保障通话器音腔的相对独立，提高主动降噪的性能。

图5为本实用新型一可选应用示例降噪处理的方法流程图，如图5所示，包括：

步骤501、指向性电容式话筒拾取作业人员的送话话音，并进行信号调理；

步骤502、全向性电容式话筒拾取环境中的噪声信号(第二音频)；

步骤503、根据噪声信号的幅频特性，对送话话音做相关性处理后，输出送话音频；本实用新型应用示例通过相关性处理滤除话音噪音中的环境噪音。

图6为本实用新型另一可选应用示例降噪处理的方法流程图，如图6所示，包括：

步骤601、全向性电容式话筒拾取第二音频；

步骤602、从拾取的第二音频中区分环境中的噪声信号；

步骤602、对噪声信号进行180度的相位反转；

步骤603、将相位反馈后的噪声信号在通话器音腔中播放，与音腔中播放的受话话音进行叠加处理。本实用新型应用示例将受话话音与相位反向后的噪声信号进行叠加，达到噪声消除的目的。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如降噪电路)完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的每个模块/单元可以采用硬件的形式实现，例如通过集成电路来实现其相应功能，也可以采用软件功能模块的形式实现，例如通过降噪电路执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本实用新型不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种通话器，包括左耳受话器、右耳受话器、与左耳受话器或右耳受话器通过第一端部连接的送话软管，其特征在于，还包括：第一送话单元、第二送话单元、降噪电路、相关器和通信电路；其中，

第一送话单元包括指向性电容式话筒，用于采集第一音频；

第二送话单元包括全向性电容式话筒，用于采集第二音频；

降噪电路用于：根据第二送话单元采集到的第二音频对确定环境中的噪声信号，通过确定的噪声信号对通话器音腔中播放的受话音频进行降噪处理；

相关器用于：根据第二送话单元采集到的第二音频对第一送话单元采集的第一音频进行相关性处理，获得送话音频；

通信电路用于：接收来自其他通话器的受话音频，向其他通话器发送由相关器处理获得的送话音频。

2.根据权利要求1所述的通话器，其特征在于，所述指向性电容式话筒设置于所述送话软管的第二端部。

3.根据权利要求1或2所述的通话器，其特征在于，所述第二送话单元包含的全向性电容式话筒个数为一个或两个。

4.根据权利要求3所述的通话器，其特征在于，所述全向性电容式话筒包括第一全向性电容式话筒和第二全向性电容式话筒，所述第一全向性电容式话筒和所述第二全向性电容式话筒以对称方式，分别设置于第一受话器和第二受话器上；

其中，所述第一受话器为左耳受话器或右耳受话器；所述第二受话器为所述通话器中除第一受话器以外的另一受话器。

5.根据权利要求4所述的通话器，其特征在于，

所述送话软管的第一端部设置于所述第一受话器时，所述第一全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域；

所述送话软管的第一端部设置于所述第二受话器时，所述第二全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域。

6.根据权利要求3所述的通话器，其特征在于，所述第二送话单元中全向性电容式话筒只有一个时，所述全向性电容式话筒设置于第一受话器或第二受话器上；

其中，所述第一受话器为左耳受话器或右耳受话器；所述第二受话器为所述通话器中除第一受话器以外的另一受话器。

7.根据权利要求6所述的通话器，其特征在于，

所述送话软管的第一端部设置于所述第一受话器时，所述全向性电容式话筒设置于所述送话软管的第一端部区域，或者，所述全向性电容式话筒设置于所述第二受话器中与所述送话软管的第一端部区域成对称的区域。

8.根据权利要求1或2所述的通话器，其特征在于，所述通信电路包括内置有射频天线的无线通信单元，用于通过所述射频天线与其他通话器进行通信。

9.根据权利要求8所述的通话器，其特征在于，所述射频天线设置于所述左耳受话器的内侧壳体上；所述射频天线支持蓝牙或无线局域网WIFI协议。

10.根据权利要求8所述的通话器，其特征在于，所述通信电路还包括检测单元和设置有通信线缆的有线通信单元；其中，

检测单元用于：检测到所述通信线缆接入的信号时，将通过预设的开关控制所述有线通信单元进入工作，停止所述无线通信单元的工作；检测到所述通信线缆断开的信号时，将通过预设的开关控制所述无线通信单元进入工作，停止所述有线通信单元的工作。