CN101772963B - 声音换能器 - Google Patents

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Abstract

一种声音换能器(1)，其包括至少一个声学中性主体(2)，该声学中性主体可以关联两个声音传输元件(9a，9b)，声音传输元件的形状大致与典型的漏斗相似，从而各自形成一个耳廓(10a，10b)，耳廓突出于声学中性主体(2)之外，并且其与传输管(19a，19b)相混合，从而关联三极麦克风筒(25a，25b)，该筒被安排为适于获取声音的前端临近传输管的插入口。麦克风筒的两个寒极(29a，29b)被互相颠倒，从而使得一个麦克风筒的寒极以及其它麦克风筒的热极(28a，28b)和地(30a，30b)被或者可能被连接到相同的连接器或插孔(31a，31b)，其与或者可能与合适的放大和/或记录和/或处理设备相关联。

Description

声音换能器
技术领域
本发明涉及声音换能器。
背景技术
一种被称为“立体声系统”的用于声音记录和回放的系统是公知的，其包括通过放置于与声音源相关的合适的位置上的两个或多个麦克风来获取声音，其将声音变换为多个电子信号，接着将这些电子信号发送给合适的放大和/或记录设备，该适于适当地放大和记录和/或处理这些信号，从而生成可被分别发送给两个不同的扬声器的两个额外差异信号；通过适当地定位扬声器，其可以获得部分地再现实际声音的立体感的声音感觉。
然而，这样公知类型的记录系统具有缺点：事实上，回放的声音并不是以完全立体的方式而接收的，并且最好的是其可以根据扬声器和听众的相互位置而获得相应于实际声音的声音的右或左移位的感觉。
这种公知类型的声音记录和回放系统因而不适于实际地回放运动的声音源的效果，例如在听众的四周和/或上方运动的声音源。
标记有DOLBY SURROUND商标的声音记录和回放系统也是公知的，其被提供为音响工程师编辑预记录的音频信号，接着在适当提供的电子设备，例如混音器和/或计算机的帮助下将这些音频信号划分为多个多路声道(典型的为5个或7个，为更低频率增加一个额外声道)，这些声道将被发送到适当排列的单独扬声器中，这些扬声器典型的临近使用扬声器的房屋的角落并且在听众的前面。
这种公知类型的声音记录和回放系统还允许再现围绕用户移动的声音源的效果，但其限制为该移动总是发生在水平平面。
因此，即使这种公知类型的声音记录和回放系统具有缺点：除了无法允许将在听众上方移动的声音源的感觉传输给听众之外，为了获得环绕听众的声音源的运动的感觉，其必须具有至少五个扬声器，并且因此无法通过使用头戴式耳机或挂耳式耳机的便携型收听设备而获得这种感觉。
此外，为了在声音回放期间达到良好的结果，扬声器所在的房间必须具有正方形或长方形平面形状，并且这限制了这种公知类型的系统的可能应用。
这种公知类型的记录和回放系统的另一个缺点在于其承受高成本，这些成本可能来自用于编辑音频轨迹的步骤以及声音回放步骤；编辑音频轨迹事实上需要专业人员的工作和适当电子和/或软件设备的使用，这些通常都很昂贵，而，声音回放需要使用适当提供的回放系统，该回放系统装备有合适的输出以及多个扬声器，这些成本可能很高。
为了努力最优化声音的记录，尤其对于使用耳机来收听它的，尽可能的真实的回放位于声音源所处的房间中的听众的感受，使用公知的双耳记录技术，其采用具有典型人类头部的形状和尺寸的支撑，并且其由适于尽可能多的再现实际人类头部吸收的声音的材料所制造。
该支撑尤其真实地再现耳廓和听管的形状；两个高保真麦克风筒被分别固定在听管的内端，并且从而以相似于以头部佩戴有该支撑的听众的耳膜所感知的方式接收声音。
然而，这种公知类型的记录技术还具有缺点；首先，为了在回放期间达到良好结果，其必须使用非常昂贵的极高保真头戴式耳机。
此外，这种公知类型的技术不适于由放置于听众之前的源所生成的声音的再现，并且声音的立体感也进一步受到限制。
此外，听众在回放期间感知到的声音无法被追溯到在记录期间到达麦克风筒的声音，因为这些筒记录的是到达耳膜的声音，而用于听众的声音源由挂耳式耳机组成，该耳机被设置在听众的耳廓处，并与听管的出口相接触。
发明内容
本发明的目标是通过提供一种设备，其允许获取声音并将其变换为电子信号，从而能够接着回放声音，向听众传输其真实立体感觉来解决上述提及的问题，消除引用的背景技术的缺点。
在此目标内，发明的一方面是提供一种设备，其允许获取即使由移动声音源发射的声音并将其变换为电子信号，从而能够接着回放声音，向听众传输这种源的真实移动感觉。
另一个方面是提供一种设备，其允许获取声音并将其变换为电子信号，从而能够接着回放声音，即使当使用简单的立体声耳机，即使其质量较低时，还可以向听众传输实际声音的立体感。
另一个方面是提供一种构造简单并且制造成本低的设备。
该目标和这些方面以及其它在以下将变得明显的方面将由一种声音换能器所实现，其特征在于包括至少一个声学中性主体，该声学中性主体关联两个声音传输元件，声音传输元件的形状大致与典型的漏斗相似，从而形成耳廓，耳廓突出于上述至少一个主体之外，并且其与传输管相混合，从而关联三极麦克风筒，上述筒被安排为适于获取声音的前端临近上述传输管的插入口，上述麦克风筒的两个寒极被互相颠倒，从而使得一个上述麦克风筒的寒极以及其它上述麦克风筒的热极和地被或者可能被连接到相同的连接器或插孔，其与或者可能与合适的放大和/或记录和/或处理设备相关联。
附图说明
从以下特定但非唯一的实施例的详细描述中，本发明的进一步的特点和优势将变得更加明显。该实施例由附图中的非限制性示例所表示，其中：
图1是根据本发明的设备的分解透视图；
图2是图1的设备的前视图；
图3是图1的设备的侧视图；
图4是沿着图3的线IV-IV的剖面图；
图5是沿着图3的线V-V的支撑元件的剖面图；
图6是在两个麦克风筒之间的连接的示意图；
图7是根据上述图的设备的声音传输元件的侧视图；
图8是沿着图7的线VIII-VIII的剖面图；
图9是沿着图7的线IX-IX的剖面图；
图10是沿着图7的线X-X的剖面图。
发明实施方式
在以下示例性实施例中，特定例子给出的个体特征可实际上与存在于其它示例性实施例中的其它不同特征相互交换。
此外，需要注意的是在申请专利处理期间的任何已被公知的发现可被理解为非请求的并且是放弃的主体。
参见附图，参考标记1表示声音换能器，其包括至少一个声学中性主体2，声学中性主体由声学中性材料制成，例如开环聚亚安酯海绵橡胶。
有利的而非必须的，声学中性主体2具有多面的形状，其大致是具有适当倾斜边缘的平行六面体，方便起见，其宽度大致等于人类头部临近耳朵区域的平均宽度。
声学中性主体2可以由两个镜像对称的对半部组成。
在声学中性主体2的两侧提供两个优选的而非必须的大致圆柱形底座4a和4b，优选的是沿着相同的纵向轴，并且因此，在附图所示的例子中，从声学中性主体2的两个第一互相平行侧表面开始，其被标记为参考标记3a和3b。
有利的而非必须的，正如在附图所示的实施例的情况中，轴向贯穿声学中性主体2的单个第一通道5构成了两个底座4a和4b的互相连接。
有利的是，一个或多个附加通道6a和6b横穿声学中性主体2，这些通道优选的而非必须的沿着垂直于第一通道5的轴形成，并且进入第一通道5，优选的是靠近其中央区域。
声学中性主体2具有适于引导从其前沿入射的声音到其横向区域的装置；有利的是，这样的装置由两个第三通道7a和7b组成，第三通道是在声学中性主体2中从其第二前表面8开始横卧于声学中性主体2而形成，分别在第一表面3a和3b引出，有利的是靠近底座4a和4b。
有利的是，其可以分别将两个声音传输元件关联于在声学中性主体2的两侧提供的两个底座4a和4b，其被标记为参考标记9a和9b，并且被方便地设置为互相镜像对称的方式。
方便起见，这两个声音传输元件9a和9b的形状大致相似于典型的漏斗，从而形成耳廓10a和10b，其在使用期间伸出声学中性主体2之外。
有利的而非必须的，两个声音传输元件9a和9b是由两部分硅树脂制成的，例如商标RHODORSIL中已知的一种RTV4028 A+B类型占50％。
在附图所示的实施例中，声音传输元件9a和9b的有利的形状大致与典型的外耳相似；有利的而非必须的，耳廓4因此具有可大致从人类外耳的耳廓的形状开始而获得的形状，可选的是适当增加其尺寸，例如增加耳垂11的长度，并且向上延伸耳轮12和对耳轮13的区域。
在附图所示的实施例中，耳廓10a和10b的耳垂11优选的大致与各个耳廓10a和10b的纵向延伸的三分之一一样长，并且耳轮12和对耳轮13具有适当的泪状结构。
有利的是，特别是可从图8，9和10所见，耳廓10a和10b的内壁14由多个适于将声音从耳廓10a和10b的外围区域传输到他们的底部的邻接的凹入和凸出表面构成，在使用期间该内壁定向成远离声学中性主体2。
得益于因触碰所述凹入和凸出表面所引起的这种声音的一系列反射和衍射，耳廓10a和10b的内壁14的形状进一步有益于增强和声和回声微反射；所述和声和回声微反射允许获得连同空间基准的声音，因此当收听时，听众的大脑可不知不觉的重构声音的真实立体感觉。
耳廓10a和10b的伸长的形状进一步还允许传输人类耳朵无法听到的高频率和超声波。
在使用期间从耳廓10a和10b的外壁15处突出的引脚16朝向声学中性主体2；所述引脚具有在使用期间朝向声学中性主体2的第三平坦表面17，管状元件18以大致直角突出于该第三平坦表面，并且在横截面相对底座4a和4b大致为互补的形状，使得管状元件18能够优选的通过推进插入和固定在底座4a和4b中的一个；在附图所示的例子中，管状元件18是方便的圆柱形。
有利的是，从耳廓10a和10b的底部开始，分别具有两个直通传输管19a和19b，其优选的是圆柱形的，并且通过引脚16，以及同轴的穿过各个声音传输元件9a和9b的管状元件18。
在声音传输元件9a和9b的形状与人类外耳之间的类比中，传输管19a和19b大致相应于耳道。
有利的而非必须的，通过适当的连接装置来互连两个声音传输元件9a和9b，在附图所示的实施例中，该装置由环20构成，该环优选的由非声音吸收材料而制成，例如公知的商标为AVIONAL或ANTICORODAL的铝合金。
有利的是，环20的形状为可以环绕声学中性主体2的第一侧表面3a和3b的一部分，第二前表面8的一部分和第四后表面21的一部分。
有利的是，环20具有两个第一孔22a和22b，在使用期间它们所处的位置使它们朝向声学中性主体2上的底座4a和4b，并且具有允许进入声音传输元件9a和9b的管状元件18的相邻底座4a和4b的尺寸和形状。
有利的是，环20具有两个第二孔23a和23b，在使用期间它们所处的位置使它们朝向声学中性主体2的第一表面3a和3b上的第二通道7a和7b的出口，并且有利的是第二孔具有等于或大于这些出口的尺寸。
有利的是，环20具有两个第三孔24a和24b，在使用期间它们所处的位置使它们朝向声学中性主体2的第二表面8上的第二通道7a和7b的入口；有利的是第三孔具有等于或大于这些入口的尺寸。
有利的是，在使用期间，在声音传输元件9a和9b的引脚16的第三表面17以及声学中性主体2的第一侧表面3a和3b之间放入环20。
有利的是，两个麦克风筒25a和25b分别设置在声音传输元件9a和9b的传输管19a和19b内，它们的前端被标记为参考标记26a和26b，并且适于在设置于耳廓10a和10b的底部的各个传输管19a和19b的入口获取声音。
前端26a和26b因而定位于相邻于传输管19a和19b的入口，或者部分的朝向耳廓10a和10b的内部偏移。
有利的是，麦克风筒25a和25b具有心脏形类的极式样。
麦克风筒25a和25b都是三极类型，其具有称为“幻象”的类型的电源供应；从而，每个麦克风筒25a和25b具有三极电缆27a和27b，并且每个所述电缆又包括第一线28a和28b，也就是公知的“热极”，第二线29a和29b，也就是公知的“寒极”，以及第三地线30a和30b，也就是公知的“接地”。
有利的是，三极电缆27a和27b从声学中性主体2通过第二通道6a和6b而引出，因此他们可被连接到例如附图中未示出的放大器或混音器或记录设备或计算机，这些设备具有用于麦克风筒25a和25b的适当的电源供应装置。
有利的是，如图6示意性所示，在根据本发明的设备中，两个麦克风筒25a和25b的两个寒极29a和29b被互相颠倒。
换句话说，麦克风筒25a的寒极29a被连接到相同的连接器或插孔中，在图6中示例性的表示为参考标记31b，该连接器或插孔被或可以被连接到附图中未示出的适当的获取和/或记录和/或放大和/或处理设备，，麦克风筒25b的热极28b和地30b连接到该连接器或插孔；反之亦然，麦克风筒25b的寒极29b被连接到麦克风筒25a的热极28a和地30a连接于其的同一个连接器或插孔31a中。
因此本发明的使用如下所述。参见附图，通过上述方式将三极电缆27a和27b连接到两个连接器或插孔31a和31b，其被连接到例如附图中未示出的获取和/或记录和/或放大和/或处理设备，例如记录器，计算机或混音器。
通过将设备1设置在关于声音源而选定的位置，其也可以是移动的，它打击两个耳廓10a和10b而产生声音，并且因此由耳廓将声音传输到麦克风筒25a和25b。
到达声学中性主体2的第二前表面8的声音进入第三通道7a和7b，并且接着在声学中性主体2的第一侧表面3a和3b处离开第三通道，因此接着声音能够由耳廓10a和10b采集，并且传输到麦克风筒25a和25b。
麦克风筒25a和25b因此将由耳廓10a和10b传输给它们的声音变换为电子信号，并且通过三极电缆27a和27b将电子信号传输到获取和/或记录和/或放大和/或处理设备，这些设备记录和/或回放和/或允许适当地处理这些信号，因此，即使使用两个简单的立体声耳机那么也能回放这些声音。
设备1的特定结构允许获取声音并且将其传输到获取和/或记录和/或放大和/或处理设备以包含能够在听众处出现的所有信息，尤其是如果他/她使用立体声耳机，包含将由实际的声音源生成精确的感觉。
可以观察到本发明已经达到了想要的目标和目的，建议了一种允许获取声音并将其变换为电子信号的声音换能器，从而可以接着回放声音，向听众传输实际立体的感觉。
进一步的，根据本发明的设备还允许获取由移动源产生的声音，并且将其变换为可以接着回放的电子信号，可以通过两个简单扬声器向听众传输源的实际运动的感觉。
此外，根据本发明的设备允许获取声音并将其变换为电子信号，从而可以接着回放声音，即使使用简单的立体声耳机，即使质量低，也能向听众传输其实际的立体感。
进一步的，根据本发明的设备的生产成本低，因为其仅由易于制造和/或组装的元件来提供。
本发明当然会受到许多修改和变化的影响，而全部这些都落入附加权利要求的范围中。
这里所用到的组成本发明各个元件的材料以及尺寸当然可以根据特定需求而更吻合。
用于执行特定的不同功能的多种手段不一定需要仅共存于一个示出的实施例中，而是可以存在于多个实施例中，包括没有示出的实施例。
出于有利、便利等而指示的特征也可省略或由等同来替代。
在本申请要求的优先权的意大利专利申请号No.TV2007A000070中公开的内容并入此处以作参考。
在任何权利要求中提及的带有参考标记的技术特征中，包括这些参考标记的唯一的目的是增加权利要求的可理解性，因而在解释由这些参考标记示例标识的每个元素时，这些参考标记不具有任何限制效果。

Claims (30)

1.一种声音换能器，特征在于其包括至少一个声学中性主体，两个声音传输元件与该声学中性主体相关联，声音传输元件的形状大致与典型的漏斗相似，从而形成耳廓，耳廓突出于所述至少一个声学中性主体之外，并且其与传输管相配合，三极麦克风筒与所述传输管相关联，所述筒被安排为适于获取声音的前端临近所述传输管的入口，所述麦克风筒的两个寒极被互相颠倒，从而使得所述麦克风筒中的一个的寒极和所述麦克风筒中的另一个的热极和接地被连接到同一个连接器或插孔，同一个连接器或插孔与合适的放大和/或记录和/或处理设备相关联。
2.根据权利要求1所述的声音换能器，特征在于，所述典型的漏斗的形状大致与外耳相似，从而形成形状大致相似于所述耳廓的区域，所述传输管相应于耳道区域，所述筒被安排为适于获取声音的前端临近所述耳道的入口。
3.根据权利要求1所述的声音换能器，其特征在于所述声学中性主体具有多面体的形状，其宽度大致等于人类头部临近耳朵区域的平均宽度。
4.根据权利要求1所述的声音换能器，其特征在于所述声学中性主体由两个互相镜像对称的半部组成。
5.根据权利要求1所述的声音换能器，其特征在于沿着所述声学中性主体的同一纵向轴在所述声学中性主体的两个相对侧面上形成两个底座。
6.根据权利要求5所述的声音换能器，其特征在于所述声学中性主体具有大致的平行六面体形状，其具有适当倾斜的边缘，从所述声学中性主体的两个第一互相平行的侧表面开始形成所述两个底座。
7.根据权利要求6所述的声音换能器，其特征在于连接所述两个底座以形成轴向穿过所述声学中性主体的单个第一通道。
8.根据权利要求7所述的声音换能器，其特征在于所述声学中性主体被一个或多个第二附加贯穿通道横穿，其引入所述第一通道，靠近其中央区域。
9.根据权利要求8所述的声音换能器，其特征在于所述声学中性主体设置有适于将从前面入射到其的声音导向其侧面区域的装置。
10.根据权利要求9所述的声音换能器，其特征在于所述适于将从前面入射到其的声音导向所述声学中性主体的侧面区域的装置由在所述声学中性主体上形成的两个第三通道而构成，所述第三通道从所述声学中性主体的第二前表面开始，并且横着延伸到所述声学中性主体，分别导向后者的所述第一表面，靠近所述两个底座。
11.根据权利要求1所述的声音换能器，其特征在于所述声学中性主体由开放环聚亚安酯海绵橡胶制成。
12.根据权利要求5所述的声音换能器，其特征在于所述声音传输元件能够分别在所述两个底座处与所述主体关联。
13.根据权利要求1所述的声音换能器，其特征在于所述声音传输元件由两部分硅树脂制成。
14.根据权利要求1所述的声音换能器，其特征在于所述声音传输元件具有近似人类外耳的形状。
15.根据权利要求14所述的声音换能器，其特征在于所述耳廓具有大致从人类外耳的耳廓的轮廓开始适当增加尺寸而获得的形状。
16.根据权利要求14所述的声音换能器，其特征在于所述耳廓具有大致从人类外耳的轮廓开始增加耳垂的长度，并且延伸向耳轮和对耳轮的区域而获得的形状。
17.根据权利要求16所述的声音换能器，其特征在于所述耳廓的所述耳垂具有大致等于各个耳廓的纵向延伸的三分之一的长度，并且所述耳轮和对耳轮具有适当的泪状结构。
18.根据权利要求14所述的声音换能器，其特征在于在使用期间定向成远离所述声学中性主体的所述耳廓的内壁由多个连续的凹入和凸出表面构成，这些表面适于将声音从所述耳廓的外围区域传输到它们的底部。
19.根据权利要求10所述的声音换能器，其特征在于引脚突出于所述耳廓的外壁，其在使用期间朝向所述声学中性主体，并且具有第三平坦表面，第三平坦表面在使用期间朝向所述声学中性主体，管状元件大致以直角从所述第三平坦表面上突出，所述管状元件的形状大致与所述两个底座在横剖面上互补，因此其可插入和固定在所述两个底座中的一个。
20.根据权利要求19所述的声音换能器，其特征在于所述两个底座和所述管状元件具有近似的圆形剖面。
21.根据权利要求20所述的声音换能器，其特征在于从所述耳廓的底部开始并且穿过所述引脚，并且轴向穿过所述管状元件而获得所述优选的圆柱形传输管。
22.根据权利要求1所述的声音换能器，其特征在于通过连接装置使所述声音传输元件互连。
23.根据权利要求22所述的声音换能器，其特征在于所述连接装置由不吸收声音的材料所制成的环组成。
24.根据权利要求23所述的声音换能器，其特征在于所述环的形状设置成使所述环能够环绕所述声学中性主体的所述第一侧表面、所述第二前表面和第四后表面的一部分。
25.根据权利要求24所述的声音换能器，其特征在于在所述环形成两个第一孔，其所在位置使它们在使用期间朝向所述声学中性主体的所述两个底座，所述孔具有允许将所述管状元件插入所述两个底座的形状和。
26.根据权利要求25所述的声音换能器，其特征在于在所述环形成两个第二孔，其所在位置使它们在使用期间朝向设置在所述声学中性主体的所述第一表面上的所述第二通道的出口，所述第二孔具有等于或大于所述第二通道的所述出口的尺寸。
27.根据权利要求26所述的声音换能器，其特征在于所述环具有两个第三孔，其所在位置使它们在使用期间朝向设置在所述声学中性主体的所述第二表面上的所述第二通道的入口；所述的第三孔具有等于或大于所述第二通道的所述入口的尺寸。
28.根据权利要求27所述的声音换能器，其特征在于在使用期间，在所述声音传输元件的所述引脚的所述第三表面以及所述声学中性主体的所述第一侧表面之间放入所述环。
29.根据权利要求28所述的声音换能器，其特征在于所述麦克风筒的所述前端被设置为邻近所述传输管的所述入口或部分地偏移向所述耳廓的内部。
30.根据权利要求29所述的声音换能器，其中所述麦克风筒具有心脏形类的极式样，并提供有称为“幻象”类型的电源；并且每个麦克风筒具有从其引出的三极电缆，所述电缆具有构成所述的“热极”的第一线，，构成所述的“寒极”的第二线，，以及构成所述的“接地”的第三线，，其特征在于所述三极电缆从所述声学中性主体通过所述第二通道引出。
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