Аппарат и способ усиления звука
Формула / Реферат
1. Аппарат для усиления звука, отличающийся тем, что он содержит:
(i) по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов, установленных с возможностью ориентирования в направлении источника звука, предназначенную для приема звука, испускаемого указанным источником звука, и генерирования звуковых сигналов;
(ii) устройство обработки для обработки звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, предназначенное для усиления звука, принимаемого указанной системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов, и генерирования соответствующего усиленного сигнала;
(iii) воспроизводящие акустические средства для воспроизведения усиленного сигнала в виде слышимого звука и
(iv) устройство подавления звука, выполненное с возможностью установки вблизи каждого уха пользователя, предназначенное для подавления фонового звука, достигающего барабанных перепонок пользователя, причем указанное устройство подавления звука обеспечивает подавление звука по меньшей мере на 15 дБ.
2. Аппарат для усиления звука, отличающийся тем, что он содержит:
(i) по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов, установленных с возможностью ориентирования в направлении источника звука, предназначенную для приема звука, испускаемого указанным источником звука, и генерирования звуковых сигналов;
(ii) устройство обработки для обработки звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, предназначенное для усиления звука, принимаемого указанной системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов, и генерирования соответствующего усиленного сигнала;
(iii) воспроизводящие акустические средства для воспроизведения усиленного сигнала в виде слышимого звука и
(iv) устройство подавления звука в виде накладных наушников.
3. Аппарат для усиления звука, отличающийся тем, что он содержит:
(i) по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов, установленных с возможностью ориентирования в направлении источника звука, предназначенную для приема звука, испускаемого указанным источником звука, и генерирования звуковых сигналов;
(ii) устройство обработки для обработки звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, предназначенное для усиления звука, принимаемого указанной системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов, и генерирования соответствующего усиленного сигнала;
(iii) воспроизводящие акустические средства для воспроизведения усиленного сигнала в виде слышимого звука и
(iv) устройство подавления звука в виде вкладных наушников.
4. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что устройство подавления звука обеспечивает подавление звука в диапазоне, по существу, от 15 до, по существу, 50 дБ.
5. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное устройство обработки обеспечивает адаптивную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, в зависимости от силы фонового звука в среде, в которой расположен источник звука.
6. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное устройство обработки обеспечивает пространственную обработку, временную обработку и заключительную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов.
7. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанные воспроизводящие акустические средства выполнены с возможностью установки вблизи уха пользователя указанного аппарата.
8. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что рядом с каждым устройством подавления звука установлен микрофон.
9. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что имеется устройство контура контроллера, предназначенное для приема указанного усиленного сигнала, до того как указанный усиленный сигнал будет подан на указанные воспроизводящие акустические средства, и указанное устройство контура контроллера предназначено для приема звуковых сигналов, генерируемых каждым указанным микрофоном, установленным рядом с каждым указанным устройством подавления звука, до того как эти сигналы будут поданы на указанные воспроизводящие акустические средства, причем устройство контура контроллера генерирует гасящие сигналы для гашения звуковых сигналов, генерируемых каждым указанным микрофоном, так что воспроизведение этих звуков на воспроизводящих акустических средствах ослаблено.
10. Аппарат по п.9, отличающийся тем, что указанное устройство контура контроллера содержит соответствующий контур контроллера для каждого воспроизводящего акустического средства.
11. Способ усиления звука, содержащий следующие шаги:
(i) принимают звуковые сигналы, испускаемые источником звука, причем имеются по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов;
(ii) генерируют звуковые сигналы, соответствующие звуку, принимаемому системой направленных микрофонов;
(iii) обрабатывают звуковые сигналы, генерируемые указанной системой направленных микрофонов, с целью усиления звука, принимаемого системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов;
(iv) генерируют соответствующий усиленный сигнал;
(v) воспроизводят усиленный сигнал в виде слышимого звука и
(vi) подавляют фоновый звук, чтобы его не было слышно, по меньшей мере на 15 дБ.
12. Способ усиления звука, содержащий следующие шаги:
(i) принимают звуковые сигналы, испускаемые источником звука, причем имеются по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов;
(ii) генерируют звуковые сигналы, соответствующие звуку, принимаемому системой направленных микрофонов;
(iii) обрабатывают звуковые сигналы, генерируемые указанной системой направленных микрофонов, с целью усиления звука, принимаемого системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов;
(iv) генерируют соответствующий усиленный сигнал;
(v) воспроизводят усиленный сигнал в виде слышимого звука;
(vi) подавляют фоновый звук, применяя устройство с накладными наушниками.
13. Способ усиления звука, содержащий следующие шаги:
(i) принимают звуковые сигналы, испускаемые источником звука, причем имеются по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов;
(ii) генерируют звуковые сигналы, соответствующие звуку, принимаемому системой направленных микрофонов;
(iii) обрабатывают звуковые сигналы, генерируемые указанной системой направленных микрофонов, с целью усиления звука, принимаемого системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов;
(iv) генерируют соответствующий усиленный сигнал;
(v) воспроизводят усиленный сигнал в виде слышимого звука;
(vi) подавляют фоновый звук, применяя устройство с вкладными наушниками.
14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что при подавлении внешнего звука обеспечивают подавление звука в диапазоне, по существу, от 15 до, по существу, 50 дБ.
15. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что при обработке звуковых сигналов выполняют адаптивную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, в зависимости от уровня фонового звука в среде, в которой расположен источник звука.
16. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что при обработке звуковых сигналов выполняют пространственную обработку, временную обработку и заключительную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов.
17. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тхь, что в нем дополнительно выполняют обработку звуковых сигналов, представляющих фоновый звук, который не подавлен, и генерируют гасящие сигналы для гашения не подавленного фонового звука так, чтобы воспроизведение этого звука было ослаблено.
Текст
011361 Область изобретения Изобретение относится, в частности, к области речевой связи в неблагоприятной акустической среде: в многолюдных местах, гостиницах, дискотеках, ночных клубах, в условиях производства и в другой шумной среде. Однако применение настоящего изобретения не ограничено только шумной средой, в которой требуется повысить качество речевой связи, но также может быть использовано в тех случаях, когда надлежит усилить отдельный звук, присутствующий в среде наряду с другими, нежелательными звуками. Уровень техники Охрана труда имеет очень большое значение в современном обществе, и население стало больше внимания уделять личному здоровью. Чтобы смягчить возможный вред, причиняемый слуху в шумной среде, в наличии имеются различные приспособления для защиты слуха. Однако использование подобных устройств для защиты слуха оказывает отрицательный эффект на способность людей слышать и,следовательно, общаться. В дополнение к источникам звука, которые желательно услышать, а именно человеческий голос, в других условиях или ситуациях может потребоваться, чтобы человек слышал звук, отличный от человеческого голоса, и при этом в среде присутствует нежелательный шум, который мешает ему воспринимать этот звук. В таких ситуациях также приходится принимать во внимание описанные выше соображения. Таким образом, хотя в типичной ситуации звук, который желательно выделить среди других звуков среды, является именно человеческим голосом, этим звуком может быть и иной звук, нежели человеческий голос. Сущность изобретения Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложен аппарат для усиления звука, содержащий по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов, установленных с возможностью ориентирования в направлении источника звука, предназначенную для приема звука,испускаемого указанным источником звука, и генерирования звуковых сигналов; устройство обработки для обработки звуковых сигналов, сгенерированных указанной системой направленных микрофонов, предназначенное для усиления звука, принимаемого указанной системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов, и генерирования соответствующего усиленного сигнала; воспроизводящие акустические средства для воспроизведения усиленного сигнала в виде слышимого звука и устройство подавления звука, выполненное с возможностью установки вблизи каждого уха пользователя, предназначенное для подавления внешнего звука, достигающего барабанных перепонок пользователя, причем указанное устройство подавления звука обеспечивает подавление звука по меньшей мере на 15 дБ. Особенно предпочтительно, чтобы устройство подавления звука обеспечивало подавление звука в диапазоне, по существу, от 15 до 50 дБ. Предпочтительно, чтобы указанное устройство обработки обеспечивало адаптивную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, в зависимости от силы фонового звука в среде, в которой расположен источник звука. Предпочтительно, чтобы устройство обработки обеспечивало пространственную обработку, временную обработку и заключительную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов. Предпочтительно воспроизводящие акустические средства выполнены с возможностью установки вблизи уха пользователя указанного аппарата. Устройство подавления звука может быть выполнено в виде пары накладных наушников. В качестве альтернативы или дополнительно устройство подавления звука может быть выполнено в виде пары вкладных наушников. В одном из вариантов реализации рядом с каждым устройством подавления звука установлен микрофон. Предпочтительно имеется устройство контура контроллера, предназначенное для приема указанного усиленного сигнала, до того как указанный усиленный сигнал будет подан на указанные воспроизводящие акустические средства, и указанное устройство контура контроллера предназначено для приема звуковых сигналов, генерируемых указанными микрофонами, установленными рядом с указанными устройствами подавления звука, до того как эти сигналы будут поданы на указанные воспроизводящие акустические средства, причем устройство контура контроллера генерирует гасящие сигналы для гашения звуковых сигналов, генерируемых указанными микрофонами так, чтобы воспроизведение этих звуков на воспроизводящих акустических средствах было бы ослаблено. Устройство контура контроллера содержит соответствующий контур контроллера для каждого воспроизводящего акустического средства.-1 011361 В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ усиления звука, содержащий следующие шаги: принимают звуковые сигналы, испускаемые источником звука, причем имеются по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов; генерируют звуковые сигналы, соответствующие звуку, принимаемому системой направленных микрофонов; обрабатывают звуковые сигналы, генерируемые указанной системой направленных микрофонов, с целью усиления звука, принимаемого системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов; генерируют соответствующий усиленный сигнал; воспроизводят усиленный сигнал в виде слышимого звука и подавляют фоновый звук, чтобы его не было слышно, по меньшей мере на 15 дБ. Предпочтительно при подавлении внешнего звука обеспечивают подавление звука в диапазоне примерно от 15 до 50 дБ. Предпочтительно при обработке звуковых сигналов выполняют адаптивную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, в зависимости от силы фонового звука в среде, в которой расположен источник звука. Предпочтительно при обработке звуковых сигналов выполняют пространственную обработку, временную обработку и заключительную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов. Предпочтительно способ дополнительно содержит шаг, на котором выполняют обработку звуковых сигналов, представляющих фоновый звук, который не подавлен, и генерируют гасящие сигналы для гашения не подавленного фонового звука так, чтобы воспроизведение этого звука было ослаблено. В некоторых из вариантов реализации настоящего изобретения предложена комбинация активных и пассивных головных наушников для подавления внешнего шума, снабженных системой из нескольких микрофонов, предназначенных для пространственно-избирательного приема звука, который необходимо услышать, и для усиления звука. Активная часть (процессор и контур контроллера) головных наушников подавляет низкочастотную составляющую внешних звуков, а пассивная часть (накладные наушники и вкладные наушники) головных наушников - высокочастотную составляющую. Система из нескольких микрофонов содержит систему узконаправленных микрофонов, которые усиливают сигнал пространственно-избирательным образом в зависимости от направления взгляда, определяющего источник звука,который желательно услышать, например голос говорящего, и подавляет прием звуков со всех остальных направлений. Направлением взгляда в сторону говорящего называется такое направление, в котором пользователь аппарата смотрит, когда поворачивается лицом к говорящему, т.е. к источнику звука. Кроме того, используют методику заключительной фильтрации, что позволяет дополнительно повысить качество подавления шума и усиления речи. Головные наушники могут также содержать систему беспроводной связи для соединения с мобильными телефонами или системами речевой связи через IP. В одном из вариантов реализации изобретение может быть использовано как составная часть активного/пассивного накладного наушника, обеспечивающего высококачественный входной голосовой сигнал и при этом защищающего пользователя от высокого уровня шума. Накладной наушник обеспечивает активное ослабление шума в низкочастотном диапазоне, что позволяет оптимальным образом реализовать методику усиления речи. Использование системы из нескольких микрофонов дает низкое пространственное разрешение в низкочастотном диапазоне, в результате чего речевой сигнал перекрыт на частотах ниже 200 Гц. Подавление шума в низкочастотном диапазоне имеет большую важность. В другом варианте реализации изобретение может быть встроено в защитный шлем (каску) и в таком виде может быть использовано в шумных производственных условиях. При таком его применении в шлем можно интегрировать другие функции, такие как RFID, датчики температуры, влажности, движения и GPS. В вариантах реализации настоящего изобретения в методике усиления речи использована пространственная обработка сигналов, поступающих по меньшей мере от двух микрофонов, образующих систему направленных микрофонов. Наличие по меньшей мере двух микрофонов в системе направленных микрофонов обеспечивает ее направленное действие, т.е. пространственное разделение звука, принимаемого системой направленных микрофонов. Видами используемой методики обработки может быть способ слепого разделения сигналов (BSS),адаптивное формирование диаграммы направленности (ABF) или многоканальное спектральное выделение. При необходимости дополнительного усиления сигнала эту методику можно сочетать с методикой заключительной фильтрации. Предпочтительно поддерживать интересующий речевой сигнал по возможности в наиболее неискаженном виде, подавляя при этом нежелательные сигналы. При этом в методике обработки используют пространственные характеристики, спектральные характеристики, расположение источников и характеристики шума. Также предпочтительно, чтобы была использована обработка с малым временем задержки и чтобы накладные наушники подавляли шумовой сигнал во всем слышимом диапазоне, создавая при этом на барабанной перепонке среду, относительно свободную от шума,-2 011361 что позволяет поступать желаемому речевому сигналу и при этом поддерживать его разборчивость на высоком уровне. Краткое описание чертежей Настоящее изобретение будет описано далее посредством примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 изображен вариант реализации настоящего изобретения, встроенный в головные наушники, предназначенные для ношения пользователем; на фиг. 2 изображен второй вариант реализации настоящего изобретения, встроенный в защитный шлем; на фиг. 3 представлено схематическое изображение варианта реализации настоящего изобретения,встроенного в головные наушники; на фиг. 4 изображен вариант реализации функции обработки в головных наушниках, представленных на фиг. 3; и на фиг. 5 изображен третий вариант реализации настоящего изобретения, встроенный в головную дужку системы вкладных наушников, предназначенный для ношения под подбородком пользователя. Предпочтительные варианты реализации изобретения На фиг. 1 представлен вариант реализации настоящего изобретения, встроенный в головные наушники 3. Система наушников содержит головную дужку 5 и пару накладных наушников 7. В накладные наушники 7 встроены воспроизводящие акустические средства 22. На головной дужке 5 могут быть установлены узконаправленные микрофоны 9, образующие систему направленных микрофонов. Такие узконаправленные микрофоны 9 наиболее чувствительны к восприятию звуковых сигналов, поступающих к микрофонам 9 с направления спереди, по сравнению со звуками, поступающими с других направлений,а именно с направлений относительно микрофонов 9 сзади, сбоку, сверху или снизу. Наличие по меньшей мере двух таких микрофонов 9 в системе обеспечивает возможность пространственной дифференциации принимаемых для обработки звуков, как было описано выше. При использовании в системе направленных микрофонов более чем двух таких микрофонов 9 способность пространственной дифференциации принимаемых звуков повышается. На фиг. 1 изображены четыре таких узконаправленных микрофона 9. Микрофоны 9 ориентированы в направлении, в котором пользователь наушников 3 обращен к источнику звука. Накладные наушники 7 снабжены подушечками 8. Подушечки 8 являются упругими и принимают форму головы пользователя в области вокруг ушей пользователя. Накладные наушники 7 препятствуют доступу фоновых звуков, поступающих из среды, в которой находится источник звука, к барабанным перепонкам пользователя. Подавление звуков накладными наушниками составляет по меньшей мере 15 дБ. Подавление звука на 15 дБ обычно бывает достаточным для подавления нежелательных звуков,поступающих из среды, какой является, например, шумный ресторан. В среде, в которой уровень шума выше, требуется более высокий уровень подавления. Например, в такой среде, как ночной клуб, требуется уровень подавления около 30 дБ. В другой, еще более шумной, среде может потребоваться еще более высокий уровень подавления. В некоторых средах, в которых уровень внешнего звука очень высок, например вблизи летательных устройств или на производстве, желателен уровень подавления звука около 50 дБ. На фиг. 2 представлен вариант реализации изобретения, встроенный в защитный шлем 15. Остронаправленные микрофоны 9, как изображено, установлены на козырьке 16 шлема 15. Варианты реализации, представленные на фиг. 1 и 2, приведены с иллюстративной целью для пояснения того, как изобретение может быть встроено в наушники и защитный шлем. Могут быть сделаны дополнительные усовершенствования, чтобы микрофоны 9 могли быть встроены в систему головных наушников 3 и защитного шлема 15 акустически приемлемым образом. Это снизит вибрацию и шум,производимый самим пользователем, что повысит эффективность работы изобретения. Дополнительно микрофоны 9 могут быть вмонтированы в наушники 3 и защитный шлем 15, что позволит микрофонам 9 принимать звук таким образом, что звук будет поступать преимущественно с того направления, куда обращено лицо пользователя, т.е. "в направлении взгляда", которое является, по сути, направлением на источник звука. В варианте реализации, представленном на фиг. 5, проиллюстрировано, каким образом изобретение может быть встроено в систему вкладных наушников с головной дужкой. Микрофоны 9 образуют систему 9 а направленных микрофонов. Система 9 а направленных микрофонов закреплена на головной дужке 5 а. На концах головной дужки 5 а установлены вкладные наушники 8 а. Вкладные наушники 8 а могут быть выполнены в форме мягких ушных вкладышей с встроенными воспроизводящими акустическими средствами 22 а. Также можно использовать комбинацию вкладных 8 и накладных 7 наушников. Совместное использование вкладных 8 а и накладных наушников 7 обеспечивает более качественное подавление звука. Подавление может составлять около 50 дБ. На фиг. 2 также изображен другой микрофон 10. Микрофон 10 является частью беспроводной системы связи, которая может быть установлена на защитном шлем 15. Антенна, которая является элемен-3 011361 том этой системы связи, может быть также встроена в защитный шлем 15. Эта система связи обеспечивает пользователю головных наушников 3 или защитного шлема 15 возможность дистанционной связи. Однако сама по себе эта система не является необходимой для функционирования настоящего изобретения. Дополнительно, в то время как головные наушники 3, защитный шлем 15 и система вкладных наушников с головной дужкой изображены со встроенными в них с микрофонами 9, также возможен вариант, в котором микрофоны 9 расположены отдельно от надетых на пользователя головных наушников 3,защитного шлема 15 или системы вкладных наушников с головной дужкой. Микрофоны 9 могут быть,тем не менее, направлены в направлении того источника звука, звук которого следует усилить. Как уже было описано, этим источником звука обычно является говорящий человек, а звук, который следует усилить - это речь этого человека, которую необходимо сделать для пользователя, на которого надеты головные наушники или защитный шлем 15, более различимой. В примере, представленном на фиг. 3, можно видеть, что головные наушники 3 содержат четыре или более микрофона 9, которые имеют различные функциональные характеристики в силу своего пространственного положения. Микрофоны 9 являются направленными микрофонами, обращенными вперед в направлении взгляда пользователя головных наушников 3. Каждый микрофон 9 системы направленных микрофонов воспринимает интересующий звуковой сигнал, т.е. звуковой сигнал от источника звука,вместе с нежелательными (шумовыми) сигналами. Процессор, или усилитель 20 речи, комбинирует пространственную информацию, нестационарную информацию, временную информацию, информацию о распределении окружающего шума и спектральную информацию, используемую для усиления интересующего сигнала (ИС (SOI. Процессор 20 содержит измеряющее устройство, которое отслеживает статистические параметры фонового шума и осуществляет различение между фоновым шумом и ИС (SOI) на основании различий их статистических параметров и пространственных различий. Для этого используется пространственная информация, поступающая от нескольких микрофонов 9, в сочетании с результатами спектрального анализа, выполняемого блоком субполосных фильтров процессора 20. Эти данные дают возможность осуществить анализ сигнала и повысить качество пространственной обработки, осуществляемой процессором 20. Кроме того, поскольку имеется два воспроизводящих акустических средства 22, устройство обеспечивает возможность добавления в сигналы информации о направлении, а также информации о среде. Затем усиленный сигнал (УС (ES поступает на оба воспроизводящих акустических средства 22. Вблизи каждого из воспроизводящих акустических средств 22 установлен микрофон 24/24 а. Их задача состоит в том, чтобы улавливать шум, т.е. внешний звук, который проникает сквозь накладные наушники 7 или вкладные наушники 7 а, и подавать его обратно на воспроизводящие акустические средства 22 через соответствующие контуры 23 контроллера. Таким образом, это создает виртуальную тишину в точке микрофона. Усиленный сигнал УС (ES) также подается на контуры 23 контроллера. Контуры 23 контроллера предназначены для гашения шума, содержащегося в подаваемых на них сигналах. Контуры 23 контроллера генерируют сигнал, называемый гасящим сигналом, в соответствии с внешним звуком,улавливаемым микрофонами 24/24 а. Этот гасящий сигнал подается на воспроизводящие акустические средства 22 и таким образом гасит внешний звук, проникающий через накладные наушники 7 или вкладные наушники 7 а. Поскольку выходной сигнал из усилителя 20 речи поступает на контур обратной связи, т.е. на контуры 23 контроллера, он не подавляется активными головными наушниками, если коэффициент усиления контура обратной связи достаточно велик. В других варианты реализации, микрофоны 24/24 а могут отсутствовать. Этот вариант может иметь место в тех случаях, когда нежелательный шум, проникающий сквозь накладные наушники 7 или вкладные наушники 7 а, находится на таком уровне, на котором гашения не требуется. При этом усиленный сигнал УС (ES), генерируемый процессором 20, может непосредственно подаваться на воспроизводящие акустические средства 22. На фиг. 4 представлен процесс усиления звука в процессоре 20. В обычной ситуации, звук, который надлежит усилить, представляет собой человеческий голос и, соответственно, здесь этот процесс также называется усилением речи. Процесс усиления речи подразделяется на три основных части: пространственная обработка 101, временная обработка 102 и заключительная обработка 103. Пространственная обработка 101 использует методику пространственной дифференциации, так что, если ИС (SOI) локализован в пространстве в положении, отличном от такового положения шумового сигнала, он может быть отделен посредством пространственного фильтра. Согласно этой пространственной методике информацию, поступающую на микрофоны, разделяют на несколько сигналов, поступающих из различных участков пространства. Поскольку при этом нельзя достичь полного разделения, в выходном сигнале пространственного фильтра, содержащего ИС (SOI), все еще остается шум, который следует подавить. Поэтому для повышения качества подавления шума используют временную обработку 102. Чтобы избежать гашения ИС (SOI), необходимо такое управление обработкой, при котором адаптацию гашения шума производят только тогда, когда ИС (SOI) не активен. Временная обработка 102 также представляет собой адаптивную обработку, обработку выполняют в зависимости от изменений уровня фонового шума. Для дальнейшего усиления сигнала осуществляют заключительную обработку 103. При заключительной об-4 011361 работке 103 используют одноканальную методику усиления, например спектральное выделение. Таким образом, эту обработку осуществляют в определенной области частот, что позволяет получить расчетное эффективное решение. Во всем тексте описания, если только из контекста не следует обратное, под термином "содержать" или его формами, такими как "содержит" или "содержащий", следует понимать содержание упомянутой единицы или группы единиц, но не как исключение какой-либо иной единицы или группы единиц. Все модификации или видоизменения, которые могут быть очевидными для специалистов в данной области, следует рассматривать как попадающие под объем защиты настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Аппарат для усиления звука, отличающийся тем, что он содержит:(i) по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов, установленных с возможностью ориентирования в направлении источника звука, предназначенную для приема звука, испускаемого указанным источником звука, и генерирования звуковых сигналов;(ii) устройство обработки для обработки звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, предназначенное для усиления звука, принимаемого указанной системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов, и генерирования соответствующего усиленного сигнала;(iii) воспроизводящие акустические средства для воспроизведения усиленного сигнала в виде слышимого звука и(iv) устройство подавления звука, выполненное с возможностью установки вблизи каждого уха пользователя, предназначенное для подавления фонового звука, достигающего барабанных перепонок пользователя, причем указанное устройство подавления звука обеспечивает подавление звука по меньшей мере на 15 дБ. 2. Аппарат для усиления звука, отличающийся тем, что он содержит:(i) по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов, установленных с возможностью ориентирования в направлении источника звука, предназначенную для приема звука, испускаемого указанным источником звука, и генерирования звуковых сигналов;(ii) устройство обработки для обработки звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, предназначенное для усиления звука, принимаемого указанной системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов, и генерирования соответствующего усиленного сигнала;(iii) воспроизводящие акустические средства для воспроизведения усиленного сигнала в виде слышимого звука и(iv) устройство подавления звука в виде накладных наушников. 3. Аппарат для усиления звука, отличающийся тем, что он содержит:(i) по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов, установленных с возможностью ориентирования в направлении источника звука, предназначенную для приема звука, испускаемого указанным источником звука, и генерирования звуковых сигналов;(ii) устройство обработки для обработки звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, предназначенное для усиления звука, принимаемого указанной системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов, и генерирования соответствующего усиленного сигнала;(iii) воспроизводящие акустические средства для воспроизведения усиленного сигнала в виде слышимого звука и(iv) устройство подавления звука в виде вкладных наушников. 4. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что устройство подавления звука обеспечивает подавление звука в диапазоне, по существу, от 15 до, по существу, 50 дБ. 5. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное устройство обработки обеспечивает адаптивную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, в зависимости от силы фонового звука в среде, в которой расположен источник звука. 6. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное устройство обработки обеспечивает пространственную обработку, временную обработку и заключительную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов. 7. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанные воспроизводящие акустические средства выполнены с возможностью установки вблизи уха пользователя указанного аппарата. 8. Аппарат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что рядом с каждым устройством подавления звука установлен микрофон. 9. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что имеется устройство контура контроллера, предназначенное для приема указанного усиленного сигнала, до того как указанный усиленный сигнал будет подан на указанные воспроизводящие акустические средства, и указанное устройство контура контроллера пред-5 011361 назначено для приема звуковых сигналов, генерируемых каждым указанным микрофоном, установленным рядом с каждым указанным устройством подавления звука, до того как эти сигналы будут поданы на указанные воспроизводящие акустические средства, причем устройство контура контроллера генерирует гасящие сигналы для гашения звуковых сигналов, генерируемых каждым указанным микрофоном,так что воспроизведение этих звуков на воспроизводящих акустических средствах ослаблено. 10. Аппарат по п.9, отличающийся тем, что указанное устройство контура контроллера содержит соответствующий контур контроллера для каждого воспроизводящего акустического средства. 11. Способ усиления звука, содержащий следующие шаги:(i) принимают звуковые сигналы, испускаемые источником звука, причем имеются по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов;(ii) генерируют звуковые сигналы, соответствующие звуку, принимаемому системой направленных микрофонов;(iii) обрабатывают звуковые сигналы, генерируемые указанной системой направленных микрофонов, с целью усиления звука, принимаемого системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов;(iv) генерируют соответствующий усиленный сигнал;(v) воспроизводят усиленный сигнал в виде слышимого звука и(vi) подавляют фоновый звук, чтобы его не было слышно, по меньшей мере на 15 дБ. 12. Способ усиления звука, содержащий следующие шаги:(i) принимают звуковые сигналы, испускаемые источником звука, причем имеются по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов;(ii) генерируют звуковые сигналы, соответствующие звуку, принимаемому системой направленных микрофонов;(iii) обрабатывают звуковые сигналы, генерируемые указанной системой направленных микрофонов, с целью усиления звука, принимаемого системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов;(iv) генерируют соответствующий усиленный сигнал;(v) воспроизводят усиленный сигнал в виде слышимого звука;(i) принимают звуковые сигналы, испускаемые источником звука, причем имеются по меньшей мере два микрофона, образующих систему направленных микрофонов;(ii) генерируют звуковые сигналы, соответствующие звуку, принимаемому системой направленных микрофонов;(iii) обрабатывают звуковые сигналы, генерируемые указанной системой направленных микрофонов, с целью усиления звука, принимаемого системой направленных микрофонов от указанного источника звука, относительно других звуков, принимаемых указанной системой направленных микрофонов;(iv) генерируют соответствующий усиленный сигнал;(v) воспроизводят усиленный сигнал в виде слышимого звука;(vi) подавляют фоновый звук, применяя устройство с вкладными наушниками. 14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что при подавлении внешнего звука обеспечивают подавление звука в диапазоне, по существу, от 15 до, по существу, 50 дБ. 15. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что при обработке звуковых сигналов выполняют адаптивную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов, в зависимости от уровня фонового звука в среде, в которой расположен источник звука. 16. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что при обработке звуковых сигналов выполняют пространственную обработку, временную обработку и заключительную обработку звуковых сигналов, генерируемых указанной системой направленных микрофонов. 17. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что в нем дополнительно выполняют обработку звуковых сигналов, представляющих фоновый звук, который не подавлен, и генерируют гасящие сигналы для гашения не подавленного фонового звука так, чтобы воспроизведение этого звука было ослаблено.
МПК / Метки
МПК: H04R 1/40
Метки: звука, аппарат, усиления, способ
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-11361-apparat-i-sposob-usileniya-zvuka.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Аппарат и способ усиления звука</a>
Предыдущий патент: 5,6-диалкил-7-аминотриазолопиримидины, способ их получения и их применение для борьбы с патогенными грибами, а также содержащие их средства
Следующий патент: Светодиодная бегущая строка для отображения алфавитно-цифровой и графической информации и способ формирования движущегося матричного изображения
Случайный патент: Кухонные приспособления, использующие солнечную энергию