阅读说明：本技术 防啸叫电声通话装置 (Anti-squeal electroacoustic calling device ) 是由 李祥伟 宋韫峥 杭彪 于 2020-02-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种防啸叫电声通话装置,包括：壳体部件、线路板单元、拾音器部件、扬声器部件；所述壳体部件包括：第一壳体部件、第二壳体部件；所述拾音器部件与第一壳体部件相连；所述扬声器部件设置于第二壳体部件上；所述线路板单元设置于第一壳体部件与第二壳体部件所形成的空间内；所述线路板单元包括：运放电路；所述运放电路包括：滑动电阻器RP1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C5、电解电容C6、电解电容C7、声音信号输入端以及声音信号输出端；本发明时结构合理,使用方便,能够克服现有技术中的缺陷。(The invention provides a howling-preventing electroacoustic calling device, which comprises: a housing part, a circuit board unit, a sound pickup part, and a speaker part; the housing member includes: a first housing member, a second housing member; the sound pick-up component is connected with the first shell component; the loudspeaker part is arranged on the second shell part; the circuit board unit is arranged in a space formed by the first shell part and the second shell part; the wiring board unit includes: an operational amplifier circuit; the operational amplifier circuit includes: a slide resistor RP1, a resistor R2, a resistor R3, a resistor R4, a capacitor C5, an electrolytic capacitor C6, an electrolytic capacitor C7, a sound signal input end and a sound signal output end; the invention has reasonable structure and convenient use, and can overcome the defects in the prior art.)

防啸叫电声通话装置

技术领域

本发明涉及电声扩音系统领域，具体地，涉及一种防啸叫电声通话装置，尤其是一种小型一体化电声扩音系统。

背景技术

电声通话器与防毒面具结合使用，适用于佩戴防毒面具的人员执行作战任务，进行演习训练和处置突发事件时，补偿防毒面具腔体及通话膜造成的对语音声压级及语言清晰度的衰减，能够显著增强人员佩戴后的语音通信能力。当佩戴好防毒面具后，与临近队员进行语言交流，由于防毒面具的密封隔离作用，造成说话的声音被屏蔽，临近队员不能清楚的听到说话；此外，电声通话器安装在防毒面具上，体积小，麦克风和扩音器安装位置近，易产生啸叫现象。

专利文献CN204272379U公开了一种防毒面具电声通话器，由主体、拾音器组成，主体扣装在防毒面具前端的外侧，拾音器安装在防毒面具前端的内侧，且拾音器上连接送话插座；主体由壳体和设置在壳体内的扬声器、电池、电路板构成，且扬声器位于壳体内前方、电池位于壳体内后方；壳体的后端面上具有送话插头，并使送话插头与送话插座连接；电路板上设有信号处理器、音频功率放大器，信号处理器输入端与送话插头连接，输出端与音频功率放大器输入端连接，音频功率放大器输出端接扬声器；壳体的下部具有呼气通路，且呼气通路的进口端与防毒面具前端的呼气阀出口对应，出口端位于壳体下方。该专利在电声通话装置防止啸叫、声音放大方面仍有待提高的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种防啸叫电声通话装置。

根据本发明提供的一种防啸叫电声通话装置，包括：壳体部件、线路板单元、拾音器部件、扬声器部件；所述壳体部件包括：第一壳体部件、第二壳体部件；所述拾音器部件与第一壳体部件相连；所述扬声器部件设置于第二壳体部件上；所述线路板单元设置于第一壳体部件与第二壳体部件所形成的空间内；所述线路板单元包括：运放电路；所述运放电路包括：滑动电阻器RP1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C5、电解电容C6、电解电容C7、声音信号输入端以及声音信号输出端；所述声音信号输入端分别与电阻R2的一端、电容C5的一端以及地线相连；所述电阻R2的另一端与电源相连；所述电容C5的另一端与电阻R3的一端相连；所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端、LM4871芯片的第四引脚相连；所述电阻R4的另一端与滑动电阻器RP1的固定端相连；所述滑动电阻器RP1的滑动端与声音信号输出端相连；所述电解电容C6的正极和LM4871芯片的第二引脚、第三引脚相连；所述电解电容C6的负极和LM4871芯片的第一引脚、地线相连；所述LM4871芯片的第一引脚与地线相连；所述LM4871芯片的第五引脚、第八引脚与声音信号输出端相连；所述LM4871芯片的第六引脚、电解电容C7的正极与电源相连；所述电解电容C7的负极与地线相连。

优选地，所述拾音器部件采用定向抗干扰驻极体话筒；所述定向抗干扰驻极体话筒的一端接地；所述定向抗干扰驻极体话筒的另一端与电阻R2的一端相连。

优选地，扬声器部件采用扬声器；所述扬声器的电阻为8Ω；所述扬声器的功率为1W；所述扬声器的直径为50mm；所述滑动电阻器RP1的滑动端、LM4871芯片的第五引脚与扬声器的一端相连；所述LM4871芯片的第八引脚与扬声器的另一端相连。

优选地，还包括：开关部件；所述开关部件与第二壳体部件相连；所述开关部件与运放电路相连。

优选地，所述电容C5的电容值采用如下计算公式获取，计算公式为：Ci＝1/(2ΠRiFi)；其中，Ci为滤波电容；Ri为配置增益电阻；Fi为发音频率。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明麦克风采用定向抗干扰驻极体话筒，此话筒方向性强，只有正前方来的信号才能在话筒上产生较强的信号，其他方向的信号很弱，避免引起自激啸叫；

2、本发明的电路采用滤波电路，滤除杂波，并在设计时进行传声损失、非线性失真及信噪比计算设计，避免了声音的失真。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中所采用的运放电路示意图。

图2为本发明的原理框架示意图。

图3为本发明实施例中的滤波电容与响应频率关系示意图。

图4为本发明实施例中的频率与THD+N关系示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-图4所示，根据本发明提供的一种防啸叫电声通话装置，包括：壳体部件、线路板单元、拾音器部件、扬声器部件；所述壳体部件包括：第一壳体部件、第二壳体部件；所述拾音器部件与第一壳体部件相连；所述扬声器部件设置于第二壳体部件上；所述线路板单元设置于第一壳体部件与第二壳体部件所形成的空间内；所述线路板单元包括：运放电路；所述运放电路包括：滑动电阻器RP1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C5、电解电容C6、电解电容C7、声音信号输入端以及声音信号输出端；所述声音信号输入端分别与电阻R2的一端、电容C5的一端以及地线相连；所述电阻R2的另一端与电源相连；所述电容C5的另一端与电阻R3的一端相连；所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端、LM4871芯片的第四引脚相连；所述电阻R4的另一端与滑动电阻器RP1的固定端相连；所述滑动电阻器RP1的滑动端与声音信号输出端相连；所述电解电容C6的正极和LM4871芯片的第二引脚、第三引脚相连；所述电解电容C6的负极和LM4871芯片的第一引脚、地线相连；所述LM4871芯片的第一引脚与地线相连；所述LM4871芯片的第五引脚、第八引脚与声音信号输出端相连；所述LM4871芯片的第六引脚、电解电容C7的正极与电源相连；所述电解电容C7的负极与地线相连。

优选地，所述拾音器部件采用定向抗干扰驻极体话筒；所述定向抗干扰驻极体话筒的一端接地；所述定向抗干扰驻极体话筒的另一端与电阻R2的一端相连。

优选地，扬声器部件采用扬声器；所述扬声器的电阻为8Ω；所述扬声器的功率为1W；所述扬声器的直径为50mm；所述滑动电阻器RP1的滑动端、LM4871芯片的第五引脚与扬声器的一端相连；所述LM4871芯片的第八引脚与扬声器的另一端相连。

优选地，还包括：开关部件；所述开关部件与第二壳体部件相连；所述开关部件与运放电路相连。

优选地，所述电容C5的电容值采用如下计算公式获取，计算公式为：Ci＝1/(2ΠRiFi)；其中，Ci为滤波电容；Ri为配置增益电阻；Fi为发音频率。

所以选择适当的滤波电容，可以有效过滤杂音，提高信噪比。从图3中也可以看出不同滤波电容下响应频率的关系。

主电路采用一款桥式音频功率放大器，供电电压为3V，放大器输出限幅为3V，当声音输入比较大，放大增益也大时，放大器输出就会超出3V，但有限幅，所以在这种情况下会产生失真。故要选取合适放大倍数(放大倍数8倍)。

放大增益值计算公式为：

R_f/R_i＝A_VD/2 (3)

增益越大，音量越高，但音量过大容易导致非线性失真。一般情况下增益在4-5倍左右音效最好。

采用PN扬声器，优点是体积小，声音大，有明亮的音质，自然流畅，层次分明，具有抗干扰性能。考虑到与运放匹配，选用输出负载典型值：8Ω1W。

放大器在接输出负载8Ω1W，增益为5的情况下，总谐波失真加噪声(THD+N)大约为0.25％。如图4所示电声通话器系统能满足很好的非线性损失及信噪比性能。

电声通话器选用低噪声元器件以及合理的滤波电路消除电源波动，同时对音频输入输出进行合理布线与接地。音频放大电路中的核心元器件选用一款音频功放模块，输入端选用定向抗干扰驻极体话筒，此话筒方向性强，只有正前方来的信号才能在话筒上产生较强的信号，其他方向的信号很弱，避免引起自激啸叫。输出端采用8Ω1W扬声器，直径50mm。供电采用2节7号无汞碱性干电池，便于更换与维护。电路原理图如图1所示。

单位增益可以通过调节滑动变阻器RP1进行放大增益的调节。增益倍数越大，声音越大，但是声音过大会引起失真。通过高通滤波，能滤掉低频杂波，使输出音频音效更高。

本发明麦克风采用定向抗干扰驻极体话筒，此话筒方向性强，只有正前方来的信号才能在话筒上产生较强的信号，其他方向的信号很弱，避免引起自激啸叫；本发明的电路采用滤波电路，滤除杂波，并在设计时进行传声损失、非线性失真及信噪比计算设计，避免了声音的失真。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。