CN106454564A - 新型高分辨率麦克风 - Google Patents

Abstract

本发明属于信号传输领域，特别涉及一种新型高分辨率麦克风，在动圈麦克风的线圈上外加一种特殊的磁性材料，将线圈紧贴于磁性材料上构成磁性线圈，整体串联一个谐振器，在麦克风外部加一个控制按钮，通过内部连接线与线圈相连。以“互频”原理替代电磁感应原理，使声音信号的分辨率更高、更清晰，从而提高麦克风的综合品质。

Description

新型高分辨率麦克风

技术领域

本发明属于信号传输领域，特别涉及一种新型高分辨率麦克风，以“互频”原理替代电磁感应原理，使声音信号的分辨率更高、更清晰，从而提高麦克风的综合品质。

背景技术

随着生活品质的飞速发展，无线麦克风成了人们必不可少的娱乐、交流工具，各种电视娱乐节目、讲座、聚会等都万万不能缺少麦克风的存在，它使我们的生活变得更加便捷、更加丰富多彩。常用的无线麦克风包括动圈式和电容式两种，动圈式麦克风采用电磁感应原理，声音信号的产生，主要是通过与振膜紧密相连的导线线圈根据声压变化在磁场中不断运动来完成的，这种信号传输方式存在一些问题，声音的清晰度、灵敏度较低；而电容式麦克风阻抗极高，极易检拾外界噪音，环境声场容易影响拾音效果。如果音源比较微弱的话，更加无法采集音频信号进行声音的放大。

本领域亟需一种新原理解决这一现状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有技术的不足和缺陷，本发明在原有动圈式麦克风的基础上，采用电磁谐振、“互频”理论实现一种新型高分辨率麦克风，使声音信号灵敏度、清晰度得到明显提高。

经过多次实验验证，两个物体的固有频率在一定条件下相互影响，这种“互频”自然现象是经过多年的研究实验发现的，并归纳概括了“互频”谐振原理：两个物体发生“互频”，当两物体固有频率相互影响到各自带宽范围内，发生谐振，此时具有最高的能量传输、转换效率。

本发明是这样设计的：在动圈麦克风的线圈上外加一种特殊的磁性材料，将线圈紧贴于磁性材料上构成磁性线圈，整体串联一个谐振器，在麦克风外部加一个控制按钮，通过内部连接线与线圈相连。

整个麦克风装置主要包括话筒壳体、振膜、磁性线圈、磁铁、谐振器、控制按钮。振膜紧贴于话筒壁，磁性线圈与振膜相接触。

所述的控制按钮用来调节声音信号有效传输距离，控制按钮一共分为5个距离档位，分别是X1、X2、X3、X4、X5，使用者根据现场需要调节接收端与发射端的距离。

通过上述设计方案，本发明技术与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本发明可以提高麦克风的灵敏度，使发声更加清晰；

2、本发明不受外界环境影响，无论环境声场多么嘈杂，均不影响拾音效果；

3、本发明发射端带有控制按钮，可以根据现场需要，调节接收距离，使用起来更加方便；

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1为本发明内部结构示意图；

图2为本发明工作原理逻辑框图；

图3为本发明LC振荡回路频率特性曲线图；

图4为本发明工作原理拓扑结构图

1-声波、2-振膜、3-磁性材料、4-话筒壳体、5-线圈、6-电流输出端、7-磁铁、8-谐振器。

具体实施方式

结合附图，对本发明方法做进一步详细说明。

如图1为本发明内部结构示意图，包括声波(1)、振膜(2)、磁性材料(3)、话筒壳体(4)、线圈(5)、电流输出端(6)、磁铁(7)、以及我们加入的谐振器(8)(控制按钮安装在壳体外部，未在本图中体现出来)。所述的谐振器(8)连接在线圈(5)一端，线圈(5)与振膜(2)相接触，缠绕在磁铁(7)表面并与磁铁(7)表面有一定的间隙，振膜(2)在话筒壳体(4)顶端。当声波(1)使振膜(2)振动时，连接在膜片上的线圈(5)随着一起震动，在磁铁(7)的磁场里做切割磁感线震动从而产生电流(电信号)，震动频率在LC回路频率带宽范围之内。

如图2为本发明工作原理逻辑框图，包括发射装置(无线麦克风)和接收装置(扩声器)两部分，声音通过咪头由音频信号转换为电信号，经过内部电路转换成无线电波向空中发射，接收端通过天线接收到无线电波，经内部电路转换成音频信号，通过扬声器进行信号放大传入外界。

控制按钮起到信号传输距离调节作用，使用者根据现场需要，通过控制按钮调节声音信号有效传输距离，实质是通过调节麦克风内部磁性线圈电感量以及谐振器的大小，调节LC回路带宽范围与音圈的品质因数。结合表1及图3、图4进行综合分析，表1为档位数据匹配表，图3为本发明LC回路5条频率特性曲线，其中磁性线圈电感量L1＜L2＜L3＜L4＜L5；线圈品质因数Q1＞Q2＞Q3＞Q4＞Q5；带宽B1＜B2＜B3＜B4＜B5；接收距离X1＞X2＞X3＞X4＞X5。调节控制按钮到距离档位X，此时磁性线圈电感量为L，与谐振器C相连接构成LC回路，LC回路与磁铁发生“互频”固有频率变为D，带宽为B，同时磁铁固有频率由原来的E变为F，F在D的带宽范围内，二者发生“互频”谐振，人说话的声音频率(M-N：指人说话时声音频率，与经过咪头转换后的电信号频率一致)在LC振荡频率带宽范围B之内，与LC回路发生电磁谐振，使信号传输距离更远，清晰度更高(见图4：工作原理拓扑结构图)。信号最远传输距离X1对应的线圈电感量L1最小，品质因数Q1最高，带宽B1最窄，几乎与声音振荡频率范围一致，灵敏度最高；最近传输距离X5对应的线圈电感量L5最大，品质因数Q5最低，带宽B5最宽，远大于声音频率范围，灵敏度最低(见图3：本发明LC回路频率特性曲线)。

表1

本发明依据电磁谐振、“互频”理论：LC回路与磁铁发生“互频”，使二者改变后的固有频率在各自带宽范围内，发生“互频”谐振；声音信号经电磁感应转换为电信号，LC回路的固有频率与电信号频率相匹配，使二者发生电磁谐振，信号分辨率、灵敏度更高，传输距离更远。

Claims (3)

1.新型高分辨率麦克风其特征在于：内部结构包括声波、振膜、磁性线圈、磁铁、话筒壳体以及谐振器。其中谐振器(8)连接在磁性线圈(5)一端，磁性线圈与振膜(2)相接触，缠绕在磁铁(7)表面并与磁铁表面有一定的间隙，振膜(2)在话筒壳体顶端。当声波(1)使振膜振动时，连接在膜片上的磁性线圈随着一起震动，在磁铁的磁场里做切割磁感线震动从而产生电流(电信号)，震动频率在LC回路频率带宽范围之内。

2.根据权利要求1，所述的新型高分辨率麦克风工作原理特征在于：包括发射装置(无线麦克风)和接收装置(扩声器)两部分，声音通过咪头由音频信号转换为电信号，经过内部电路转换成无线电波向空中发射，接收端通过天线接收到无线电波，经内部电路转换成音频信号，通过扬声器进行信号放大传入外界。

3.根据权利要求1或2，所述的新型高分辩率麦克风特征在于：设置控制按钮，起到信号传输距离调节作用，使用者根据现场需要，通过控制按钮调节声音信号有效传输距离，实质是通过调节麦克风内部磁性线圈电感量以及谐振器的大小，调节LC回路带宽范围与音圈的品质因数。