CN101242680A

CN101242680A - 双磁路电磁式麦克风

Info

Publication number: CN101242680A
Application number: CNA2007100054637A
Authority: CN
Inventors: 张昭智; 蔡圳益
Original assignee: CAROL ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: CAROL ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2008-08-13

Abstract

一种双磁路电磁式麦克风，包含一个壳体单元、二个磁力单元，及一个响应单元；其中，该壳体单元包括有二个分别形成该振膜两侧的通孔；所述磁力单元设置于该壳体单元内并沿一轴向上相间隔地排列，而每一个磁力单元各包括一个产生多条磁力线的磁铁，及一个环绕该磁铁并供所述磁力线循环的轭铁；该响应单元具有一片沿该轴向上介于所述磁力单元之间的振膜，及一被覆于该振膜的线圈；如此，本发明双磁路电磁式麦克风在不需要偏压电源下，可具有高、低频良好的频率响应特性。

Description

双磁路电磁式麦克风

技术领域

本发明涉及一种麦克风，特别是涉及一种双磁路电磁式麦克风。

背景技术

自爱迪生发明留声机，用科学方式录制及再生声音之后，声音的原音重现一直是技术上的追求目标，其中，在最初的声音收集过程中麦克风的响应特性决定了的一切；而现有的麦克风可依反应声音的零件型式区分成两大类：动圈式麦克风及电容式麦克风。

现有的动圏式麦克风包含一个永久磁场、一片薄膜形的振膜(Diaphragm)，及一连接于该振膜并设置该永久磁场中的音圏(VoiceCoil)。当一声音传达到该振膜时，该振膜即会反应该声音的声波压力而产生一对应振幅的振动，并连带使连接的音圏在该永久磁场中振动，用以输出一电性讯号；此种操作机制不需用驱动电源，但因为该音圏的重量与该振膜的重量几乎相同，就像是一辆卡车需要带动一节货柜，起动与停止都需要较长的时间，所以该振膜对不同频率所产生的声波压力会有不同的振动特性，连带影响该音圏输出的电性讯号，如图1所示，表示该动圏式麦克风在不同频率时的输出电性讯号强度(即频率响应特性)，有高、低频时会衰减的明显缺点。

另外，现有的该电容式麦克风包含有一偏压电源，及一个具有二个电极分别连接于该偏压电源的电容，而该电容其中一个电极是一片超轻薄的振膜，且该振膜在感应声波压力时产生了对应的振动，如此，二个电极之间的距离随着振动一直在变化，也间接改变了该电容二电极间的电压，得到一电性讯号的输出。因为该电容式麦克风的振膜不需要有任何的音圏，即可产生电性讯号，而且因为只有本身振膜的重量，所以在不同频率时的输出电性讯号强度(即频率响应特性)，如图2所示，改善了动圏式麦克风频率响应特性在高、低频时会衰减的明显缺点。但是，该电容式麦克风需要一偏压电源维持该电容二个电极间的偏压，所以相较于动圏式麦克风又有需要偏压电源的缺点。

因此较佳型式的麦克风是不需要偏压电源，且具有高、低频良好的频率响应特性，如此即能改善现有两种型式麦克风的个别缺点。

发明内容

本发明的目的是在提供一种不需要偏压电源，并可具有高、低频良好频率响应特性的双磁路电磁式麦克风。

于是，本发明双磁路电磁式麦克风，包含一个壳体单元、二个磁力单元，及一个响应单元；其中，该壳体单元包括有二个分别形成该振膜两侧的通孔；所述磁力单元设置于该壳体单元内并沿一轴向上相间隔地排列，而每一个磁力单元各包括一个产生多条磁力线的磁铁，及一个环绕该磁铁并供所述磁力线循环的轭铁；该响应单元具有一片沿该轴向上介于所述磁力单元之间的振膜，及一被覆于该振膜的线圏。

本发明的有益效果在于：该响应单元受一声波压力而产生振动时，因为位于所述磁力单元之间，利用电磁效应就可以产生一电性讯号，并不需要偏压电源；另外，被覆于该振膜的线圏，其膜状的重量远小于传统连接于该振膜的音圏的重量，所以可具有高、低频良好的频率响应特性，确实达到本发明的目的。

附图说明

图1是现有一种动圏式麦克风的一频率响应图；

图2是现有一种电容式麦克风的一频率响应图；

图3是一局部剖视示意图；说明本发明双磁路电磁式麦克风的一个第一较佳实施例；

图4是一透视示意图，说明上述较佳实施例中一片振膜的一种外形；

图5是图4中沿线5-5的一剖视示意图，说明上述较佳实施例中的该振膜；

图6是一透视示意图，说明上述较佳实施例中该振膜的另一种外形；

图7是图6中沿线7-7的一剖视示意图，说明上述较佳实施例中的该振膜；

图8是一局部剖视示意图；说明本发明双磁路电磁式麦克风的一个第二较佳实施例；

图9是一局部剖视示意图；说明本发明双磁路电磁式麦克风的一个第三较佳实施例。

具体实施方式

下面结合附图及三个较佳实施例对本发明进行详细说明：

在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的附图标记来表示。

参阅图3，说明本发明双磁路电磁式麦克风的一个第一较佳实施例；本实施例包含有一个壳体单元1、二个磁力单元2，及一个响应单元3；其中，该响应单元3在感应一声音的声波压力而产生振动，因位于所述磁力单元2分别产生的磁场中，基于电磁效应而输出一电性讯号。

该壳体单元1包括二个可相互配合界定出一个腔室11的壳体12，及二个分别形成于所述壳体12的通孔13；在本实施例中，所述通孔13的其中一个是一供声音传入的通音孔13’，其中另一个是一供该响应单元3振动时平衡该腔室11内一空气压力的平衡孔13”。

所述磁力单元2设置于该壳体单元1腔室11内并沿一轴向L上相间隔地排列，即所述磁力单元2在该轴向上是相互不连接的，而且所述磁力单元2分别是以一个相同磁极相面对；其中，每一个磁力单元2各包括一个产生多条磁力线211的磁铁21(为避免图标过于复杂，只以一条磁力线代表)、一个环绕该磁铁21并供所述磁力线211循环的轭铁22，及沿该轴向L分别贯穿该磁铁21的一个磁铁导孔23与贯穿该轭铁22的一个轭铁导孔24；其中，所述封闭的磁力线211构成一个磁场；另外，因为所述磁力单元2皆是以轭铁22环绕磁铁21，所以形成一个内双磁路的磁场架构。在本实施例中，其中一个磁力单元2的所述导孔23、24与该通音孔13’沿该轴向L上相连通，其中另一个磁力单元2的所述导孔23、24与该平衡孔13”沿该轴向L上相连通。

值得说明的是，该壳体单元1的所述通孔13也可以分别先与该腔室11连通后，再与所述导孔23、24连通，换句话说，以通音孔13’为例，声音在进入该通音孔13’后，也可以先经过部分的腔室11，再进入所述导孔23、24，最后使该响应单元3感应振动。或者，为达到增强该磁铁21的磁力而没有该磁铁导孔23的设计，就必需将该轭铁导孔24由一中心位置的穿孔，改变为一呈圆环形且与介于该磁铁21与轭铁22之间的空间沿该轴向L贯穿相连通的穿孔；如此，声音在进入该通音孔13’后，即可先经过部分的腔室11，再进入该轭铁导孔24，接着穿过介于该磁铁21与轭铁22之间的空间，最后使该响应单元3感应振动。

另外，在本实施例中，所述磁力单元2的磁铁21分别是以一个N磁极相面对并邻近该响应单元3，所以所述磁铁21分别产生的磁力线211透过所述轭铁22循环后的方向，如图3中箭头所示；而且，两个邻近该响应单元3的N磁极所产生的磁力线211会因同极相斥的作用，形成一条让两个磁力单元2的磁力线211彼此不能跨越的假想线(图未示)，而该响应单元3正被设计位于该假想线上。

该响应单元3，具有一片沿该轴向L上介于所述磁力单元2之间的圆形振膜31，及一由一种导电材质制成并环绕地被覆于该振膜31的线圏32；在本实施例中，该线圏32的材质可以是选自铜、铝，或其它导电的材质，利用化学气相沉积(CVD)、印刷电路，或其它镀膜方法，以一圏一圏相间隔环绕的模式被覆于该振膜31。

值得说明的是，如果需要减低该振膜31因表面张力而产生应力的残留时，可以对该振膜31的外形做不同的设计，例如，在该振膜上设计多个呈同心圆状的凹凸部311(如图4、图5所示)，或多个呈环状排列的叶状凹凸部312(如图6、图7所示)，如此，使得该振膜31被设计成具有一个弯折的截面形状，利用该弯折的截面形状降低该振膜31因表面张力而产生的应力。

接着说明当一声音传向本发明双磁路电磁式麦克风时，该响应单元3如何操作并输出一电性讯号。当该声音由该壳体单元1的通音孔13’进入，接着经过所述导孔23、24后接触该振膜31，因为该声音具有多重的声波压力，所以该振膜31在受到多重的声波压力后会沿该轴向L产生往复地振动，造成该振膜31上的线圏32在两个磁力单元2的磁场中来回地移动，如此由导电物质制成的线圏32便会因电磁效应感应产生一电流；而当该振膜31往复地振动时空气借由该平衡孔13”不断进出该壳体单元1，用以达成该壳体单元1腔室11内空气压力的平衡。

因为在本实施例中，所述磁力单元2的磁铁21分别是以一个N磁极相面对并邻近该响应单元3，所以所述磁铁21分别产生的磁力线211透过所述轭铁22循环后的方向，会使得该线圏32因电磁效应感应产生一流动方向不断变换的电流，而该电流即一供后续一个转换电路(图未示)转换使用的电性讯号。

参阅图8，说明本发明双磁路电磁式麦克风的一个第二较佳实施例，与该第一较佳实施例不同之处在于：其中，每一个磁力单元4包括一个供多条磁力线411循环的轭铁42、一个环绕该轭铁42并产生所述磁力线411的磁铁41，及一个沿该轴向L贯穿该轭铁42的轭铁导孔43；而所述封闭的磁力线411构成一个磁场；另外，因为所述磁力单元4中皆是以磁铁41环绕轭铁42，所以形成一个外双磁路的磁场架构；所述磁铁41分别是以一个N磁极相面对并邻近该响应单元3，所以产生的磁力线411透过所述轭铁42循环后的方向，如图8中箭头所示。而当一声音传向该第二较佳实施例的双磁路电磁式麦克风时，该响应单元3作动机制与上述第一较佳实施相同。

参阅图9，说明本发明双磁路电磁式麦克风的一个第三较佳实施例，与该第一较佳实施例不同之处在于：其中一个磁力单元5包括一个供多条磁力线511循环的轭铁52、一个环绕该轭铁52并产生所述磁力线511的磁铁51，及一个沿该轴向L贯穿该轭铁52的轭铁导孔53；而所述封闭的磁力线511构成一个磁场。其中另一个磁力单元5’包括一个产生多条磁力线511’的磁铁51’、一个环绕该磁铁51’并供所述磁力线511’循环的轭铁52’，及沿该轴向L分别贯穿该磁铁51’的一个磁铁导孔53’与贯穿该轭铁52’的一个轭铁导孔53”；而所述封闭的磁力线511’构成另一个磁场。另外，该响应单元3的线圏32具有二分别以相反方向环绕地被覆于该振膜31的线圏段321，而所述线圏段321沿该轴向L上相间隔排列。

因为其中一个磁力单元5以磁铁51环绕轭铁52，其中另一个磁力单元5’以轭铁52’环绕磁铁51’，所以形成一个内外双磁路的磁场架构，而所述磁铁51、51’分别是以一个N磁极相面对并邻近该响应单元3，所以产生的磁力线511、511’透过所述轭铁52、52’循环后的方向，如图9中箭头所示，内外双磁路的磁力线511、511’方向各自不同。当一声音传向本第三较佳实施例的双磁路电磁式麦克风时，该响应单元3振膜31上的线圏32在两个不同方向的磁场中来回地移动，利用所述线圏段321分别以相反方向环绕地被覆于该振膜31，其输出结果可与上述第一较佳实施相同。

综合上述三个实施例，对本发明双磁路电磁式麦克风的优点详细说明：

一、沿该轴向上介于两个磁力单位2、4、5、5’之间的振膜31，在受多重声波压力产生振动时，可借内双磁路、外双磁路，或内外双磁路的磁场架构，让该线圏32因电磁效应的感应而产生一电流，所以不需要偏压电源；另外，由导电材质制成并环绕地被覆于该振膜31的线圏32，其膜状的重量远小于传统连接于该振膜31的音圏的重量，所以可具有高、低频良好的频率响应特性。因此，本发明双磁路电磁式麦克风既不需要偏压电源，且具有高、低频良好的频率响应特性，确实改善现有两种型式麦克风的个别缺点。

二、因为现有动圏式麦克风的振膜31必须负载与本身重量几乎相同的音圈，所以厚度上不能设计得太过轻薄；而本发明双磁路电磁式麦克风的振膜31因为只需要负载膜状线圏32的重量，所以厚度上可设计成只有现有动圏式麦克风的几分之一，所以，对极微弱的声音感应的灵敏度、对消除触摸杂音的特性，以及对声波压力反应快慢的能力(即瞬时响应特性)，都能有趋近现有电容式麦克风的性能表现。

Claims

1. 一种双磁路电磁式麦克风，包含一个壳体单元，及设置于该壳体单元内的二个磁力单元与一个响应单元，其特征在于：

所述磁力单元，沿一轴向上相间隔地排列；

该响应单元，具有一片沿该轴向上介于所述磁力单元之间的振膜，及一被覆于该振膜的线圈。

2. 如权利要求1所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：所述磁力单元分别以一个相同磁极邻近该振膜。

3. 如权利要求2所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：每一个磁力单元各包括一个产生多条磁力线的磁铁，及一个环绕该磁铁并供所述磁力线循环的轭铁。

4. 如权利要求3所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：该壳体单元包括有二个分别形成该振膜两侧的通孔。

5. 如权利要求4所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：每一个磁力单元还包括一个沿该轴向上贯穿该轭铁的轭铁导孔。

6. 如权利要求5所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：每一个磁力单元还包括一个沿该轴向上贯穿该磁铁的磁铁导孔。

7. 如权利要求5所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：该响应单元的线圈是由一种导电材质制成并环绕地被覆于该振膜。

8. 如权利要求7所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：该响应单元的振膜是呈一个圆环形。

9. 如权利要求8所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：该响应单元的圆形振膜具有一个弯折的截面形状。

10. 如权利要求2所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：每一个磁力单元各包括一个供多条磁力线循环的轭铁，及一个环绕该轭铁并产生所述磁力线的磁铁。

11. 如权利要求2所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：其中一个磁力单元包括一个供多条磁力线循环的轭铁，及一个环绕该轭铁并产生所述磁力线的磁铁；其中另一个磁力单元包括一个产生多条磁力线的磁铁，及一个环绕该磁铁并供所述磁力线循环的轭铁。

12. 如权利要求11所述的双磁路电磁式麦克风，其特征在于：该响应单元的线圈具有二分别以相反方向环绕地被覆于该振膜的线圈段。