CN101483801A - 人工嘴以及麦克风的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种人工嘴以及麦克风的测试方法。人工嘴包括一前盖、一导音管、以及一扬声器。其中，前盖具有多个开孔，这些开孔位在同一平面上。导音管设置在前盖内。扬声器产生声音，经过导音管后，成为平面波，然后到达开孔。麦克风的测试方法包括(a)提供一上述的人工嘴；(b)将一测试麦克风以及一标准麦克风放置于开孔内；(c)调整扬声器的工作频率，使工作频率小于导音管的截止频率。

Description

人工嘴以及麦克风的测试方法

技术领域

本发明涉及一种可对至少一麦克风进行测试的人工嘴(Artificial Mouth)，特别是涉及一种能够对多个麦克风进行相位匹配测试(Phase Matching Test)、灵敏度测试(Sensitivity Test)、麦克风分类测试(Microphone CategorizationTest)、以及其他测试的人工嘴。

背景技术

人工嘴(Artificial Mouth)可用于测试麦克风的灵敏度。

请参阅图1，图1是一现有人工嘴的示意图，现有人工嘴10包括一扬声器11、一前盖12、以及一导音管13，其中前盖12固接于扬声器11，而导音管13设置在前盖12内。前盖12具有一开孔121，在测试时，麦克风安装在前盖12的开孔121中，然后经由导音管13来接收扬声器11所产生的声音。

现有的人工嘴10仅设置有单一开孔121，因此一次仅能针对一个麦克风进行测试，测试效率不佳；此外，现有的人工嘴10也将无法同时对多个麦克风进行相位匹配测试(Phase Matching Test)。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种人工嘴，可同时测试多个麦克风。

此外，本发明也提供一种人工嘴，能够对多个麦克风进行相位匹配测试(Phase Matching Test)、灵敏度测试(Sensitivity Test)、麦克风分类测试(Microphone Categorization Test)、以及其他测试。

本发明的人工嘴可包括一前盖、一导音管、以及一扬声器。其中，前盖具有多个开孔，这些开孔位在同一平面上。导音管设置在前盖内。扬声器产生声音，经过导音管后，成为平面波，然后到达开孔。

其中，导音管可为一圆管。

或者，导音管可为一方管。

上述的人工嘴可更包括一防尘滤网，设置在导音管以及扬声器之间。

其中，导音管的材质可为黄铜。

或者，导音管的材质可为大理石。

又或者，该导音管的材质可为不锈刚。

本发明尚提供一种麦克风的测试方法，包括(a)提供一如权利要求1所述的人工嘴；(b)将一测试麦克风以及一标准麦克风放置于开孔内；(c)调整扬声器的工作频率，使工作频率小于导音管的截止频率。

其中，上述导音管可为一圆管，而导音管的截止频率f为

$f=\frac{1.84c}{\mathrm{\πD}}$

其中c为声音在空气中的速度

    D为导音管的内径。

或者，导音管为一方管，而导音管的截止频率f为

$f=\frac{c}{2D}$

其中c为声音在空气中的速度

    D为导音管的边长。

又或者导音管的截止频率f为

$f=\frac{c}{2L}$

其中c为声音在空气中的速度

    L为导音管的有效长度。

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附图式做详细说明。

附图说明

图1是一现有人工嘴的示意图；

图2是依据本发明的人工嘴的第一实施例的示意图；

图3A是依据本发明的人工嘴的第二实施例的立体分解示意图；

图3B是依据本发明的人工嘴的第二实施例的组合示意图；

图4A是依据本发明的人工嘴的第三实施例的立体分解示意图；

图4B是依据本发明的人工嘴的第三实施例的组合示意图。

主要元件符号说明

现有技术

10～人工嘴        11～扬声器

12～前盖          13～导音管

121～开孔

本发明

20～人工嘴        21～扬声器

22～前盖          23～导音管

28～麦克风        29～麦克风

221～开孔         222～开孔

30～人工嘴        31～扬声器

32～前盖          33～导音管

34～固定环        35～防尘滤网

321～开孔

40～人工嘴        41～扬声器

42～前盖          43～导音管

44～固定环        45～防尘滤网

421～开孔

D～内径           L～有效长度

具体实施方式

请参阅图2，图2是依据本发明的人工嘴的第一实施例的示意图，在本实施例中，人工嘴20包括一扬声器21、一前盖22、以及一导音管23，其中前盖22固接于扬声器21，而导音管23设置在前盖22内。前盖22具有二开孔221、222，且此二开孔221、222设置在同一平面上。导音管23的材质可为黄铜、大理石、不锈钢等。

在测试时，二麦克风28、29分别安装在前盖22的二开孔221、222中，并且经由导音管23来接收扬声器21所产生的声音。由于二开孔221、222被设置在同一平面上，所以麦克风28、29也会设置在同一平面上，再加上导音管23经设计后(其设计方式稍后详述)，其输出的声波为平面波，使得这二个麦克风28、29的相位、振幅、以及频率响应等皆具有一致性，因此本发明的人工嘴20可进行相位匹配测试(Phase Matching Test)、灵敏度测试(Sensitivity Test)、麦克风分类测试(Microphone Categorization Test)、以及其他测试。

在本实施例中，其中一麦克风28为标准麦克风，而另一麦克风为测试麦克风。

请同时参阅图3A以及图3B，图3A是依据本发明的人工嘴的第二实施例的立体分解示意图，而图3B是依据本发明的人工嘴的第二实施例的组合示意图。在本实施例中，人工嘴30包括一扬声器31、一前盖32、一防尘滤网35、以及一导音管33，其中前盖32固接于扬声器31，防尘滤网35利用一固定环34而固定在前盖32上，而导音管33则设置在前盖32内。前盖32具有二开孔321，且此二开孔321设置在同一平面上。防尘滤网35被设置在导音管33以及扬声器31之间，可防止灰尘以及外来异物进入扬声器31。导音管33的材质可为黄铜、大理石、不锈钢等。

在测试时，二麦克风分别安装在前盖32的二开孔321中，并且经由导音管33来接收扬声器31所产生的声音。由于二开孔321被设置在同一平面上，所以麦克风也会设置在同一平面上，再加上导音管33经设计后(其设计方式稍后详述)，其输出的声波为平面波，使得这二个麦克风的相位、振幅、以及频率响应等皆具有一致性，因此本发明的人工嘴30可进行相位匹配测试(Phase Matching Test)、灵敏度测试(Sensitivity Test)、麦克风分类测试(Microphone Categorization Test)、以及其他测试。

在本实施例中，其中一麦克风为标准麦克风，而另一麦克风为测试麦克风。

请同时参阅图4A以及图4B，图4A是依据本发明的人工嘴的第三实施例的立体分解示意图，而图4B是依据本发明的人工嘴的第三实施例的组合示意图。在本实施例中，人工嘴40包括一扬声器41、一前盖42、一防尘滤网45、以及一导音管43，其中前盖42固接于扬声器41，防尘滤网45利用一固定环44而固定在前盖42上，而导音管43则设置在前盖42内。前盖42具有多个(例如图中所示的”五个”或者其他数目)开孔421，且这些开孔421设置在同一平面上。防尘滤网45被设置在导音管43以及扬声器41之间，可防止灰尘以及外来异物进入扬声器41。导音管43的材质可为黄铜、大理石、不锈钢等。

在测试时，多个麦克风分别安装在前盖42的开孔421中，并且经由导音管43来接收扬声器41所产生的声音。由于开孔421被设置在同一平面上，所以麦克风也会设置在同一平面上，再加上导音管43经设计后(其设计方式稍后详述)，其输出的声波为平面波，使得这二个麦克风的相位、振幅、以及频率响应等皆具有一致性，因此本发明的人工嘴40可进行相位匹配测试(Phase Matching Test)、灵敏度测试(Sensitivity Test)、麦克风分类测试(Microphone Categorization Test)、以及其他测试。

在本实施例中，其中一麦克风为标准麦克风，而其他麦克风为测试麦克风。

现详述导音管的设计：如果扬声器的工作频率小于导音管的截止频率(Cut-offFrequency)，则从导音管输出的声波将为平面波。导音管的截止频率可由其形状以及尺寸来决定。

对圆形导音管而言，截止频率

$f_1=\frac{1.84c}{\mathrm{\πD}}\·\·\·\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

其中c为声波在空气中的速度

    D为导音管的内径

对方形导音管而言，截止频率

$f_1=\frac{c}{2D}\·\·\·\·\·\·\·\·\·\left(2\right)$

其中c为声波在空气中的速度

    D为导音管的边长

另外，为避免最大音压以及最小音压发生在导音管中，设计时须使截止频率f₂满足下式

$f_2=\frac{c}{2l}\·\·\·\·\·\·\·\·\·\left(3\right)$

其中c为声波在空气中的速度

    1为导音管的有效长度

在一例子中，导音管为圆形，如图3B或图4B所示，其内径D＝0.04mm，有效长度L＝0.04mm，扬声器的工作频率调整至4KHz(或以上)，声波的速度为343m/s。

依据上述第(1)式可知

导音管的截止频率 $(f_1=\frac{1.84\×343}{3.14\×0.04}=5025\mathrm{Hz})$ 大于扬声器的工作频率(4KHz)，是以可知从导音管输出的声波将为平面波。

依据上述第(3)式可知

导音管的截止频率 $(f_2=\frac{343}{2\×0.04}=4288\mathrm{Hz})$ 大于扬声器的工作频率(4KHz)，因此频谱曲线在频率4KHz以下时，没有波峰以及波谷。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何其所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (11)

1.一种人工嘴，包括：

前盖，具有多个开孔，该多个开孔在同一平面上；

导音管，设置在该前盖内；

扬声器，产生声音，经过该导音管后，成为平面波，然后到达该多个开孔。

2.如权利要求1所述的人工嘴，其中，该导音管为一圆管。

3.如权利要求1所述的人工嘴，其中，该导音管为一方管。

4.如权利要求1所述的人工嘴，其还包括一防尘滤网，设置在该导音管以及该扬声器之间。

5.如权利要求1所述的人工嘴，其中，该导音管的材质为黄铜。

6.如权利要求1所述的人工嘴，其中，该导音管的材质为大理石。

7.如权利要求1所述的人工嘴，其中，该导音管的材质为不锈刚。

8.一种麦克风的测试方法，包括：

提供一如权利要求1所述的人工嘴；

将一测试麦克风以及一标准麦克风放置于该多个开孔内；

调整该扬声器的工作频率，使该工作频率小于该导音管的截止频率。

9.如权利要求8所述的麦克风的测试方法，其中，该导音管为一圆管，而该导音管的截止频率f为

$f=\frac{1.84c}{\mathrm{\πD}}$

其中c为声音在空气中的速度

D为导音管的内径。

10.如权利要求8所述的麦克风的测试方法，其中，该导音管为一方管，而该导音管的截止频率f为

$f=\frac{c}{2D}$

其中c为声音在空气中的速度

D为导音管的边长。

11.如权利要求8所述的麦克风的测试方法，其中，该导音管的截止频率f为

$f=\frac{c}{2L}$

其中c为声音在空气中的速度

L为导音管的有效长度。

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