CN108401201B - 一种麦克风装置及包括该麦克风装置的耳机 - Google Patents

一种麦克风装置及包括该麦克风装置的耳机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种麦克风装置，包括外壳和收容于所述外壳内的麦克风，所述外壳上设有与所述麦克风对应的声孔，所述外壳对应所述声孔的内表面凹陷形成凹槽，所述外壳内表面与所述麦克风间设有阻尼件，所述阻尼件覆盖所述凹槽；所述麦克风装置进一步包括与所述麦克风电连接的滤波转换器，所述滤波转换器对所述麦克风的输出信号进行低频滤波，本发明还公开了一种包括该麦克风装置的耳机，本发明可调节麦克风装置的频响曲线，提高声学产品的声学性能。

Description

一种麦克风装置及包括该麦克风装置的耳机
技术领域
本发明涉及声电转换技术领域。更具体地，涉及一种麦克风装置及包括该麦克风装置的耳机。
背景技术
目前的声学产品上大多设有麦克风装置，麦克风是基本的声电转换单元，可将声音气流转换为声电流信号进行处理和传输。麦克风装置包括外壳及收容在外壳中的麦克风，外壳上通常设有与麦克风对应的声孔，用于外界气流通过声孔进入麦克风。麦克风对应该声孔的区域通常设有用于防尘和防风的网布，但是目前麦克风装置中的网布厚度较薄，容易堵塞声孔，导致发声不良。通常的解决方法为在外壳内表面与麦克风间形成前腔，而前腔的设置会形成共振，造成产品的高频性能降低。
因此，需要提供一种可提高声学产品声学性能的麦克风装置，调节声学产品的频响曲线。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种麦克风装置，提高麦克风的高频性能，调节麦克风的频响曲线，提高产品的声学性能。本发明的另一个目的在于提供一种包括该麦克风装置的耳机。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明一方面公开了一种麦克风装置，包括外壳和收容于所述外壳内的麦克风，所述外壳上设有与所述麦克风对应的声孔，所述外壳对应所述声孔的内表面凹陷形成凹槽，
所述外壳内表面与所述麦克风间设有阻尼件，所述阻尼件覆盖所述凹槽；
所述麦克风装置进一步包括与所述麦克风电连接的滤波转换器，所述滤波转换器对所述麦克风的输出信号进行低频滤波。
优选地，
所述阻尼件为网布，所述网布的网孔直径小于等于18um；或者
所述阻尼件为泡棉。
优选地，所述阻尼件包括设于所述外壳与所述麦克风间的网布和泡棉。
优选地，所述网布或泡棉设于靠近所述外壳的一侧。
优选地，所述声孔的直径为0.8-1mm。
优选地，
所述滤波转换器包括与所述麦克风输出端连接的高通滤波器和与所述高通滤波器电连接的模数转换器；或者
所述滤波转换器包括均衡器。
优选地，所述高通滤波器包括第一电阻器和第一电容器；
所述第一电阻器的第一端与所述麦克风的输出端电连接，其第二端与所述第一电容器的第一端电连接；
所述第一电容器的第二端接地。
优选地，
所述阻尼件为泡棉；
所述泡棉的至少部分收容于所述凹槽内。
优选地，所述泡棉与所述麦克风间进一步设有网布。
本发明另一方面同时公开了一种耳机，包括如上所述的麦克风装置。
本发明的有益效果如下：
本发明的麦克风装置在所述外壳内表面与所述麦克风间设有阻尼件，并使所述阻尼件覆盖所述声孔，以使外界声音气流进入麦克风的声阻增大，声阻越大，麦克风品质因数越小，从而麦克风频响曲线的高频峰越平坦。进一步在与麦克风电连接的输出电路中设置与麦克风输出端电连接的滤波转换器，降低麦克风的低频响应，从而使麦克风的频响曲线趋于平直，提高麦克风全频段的频响性能，提高声学产品的声学性能。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出现有技术中麦克风装置的示意图之一。
图2示出现有技术中麦克风装置的示意图之二。
图3示出现有技术中麦克风的频响曲线的示意图。
图4示出现有技术中麦克风装置的频响曲线的示意图。
图5示出本发明的麦克风装置的具体实施例的示意图之一。
图6示出本发明的麦克风装置的具体实施例的示意图之二。
图7示出本发明的麦克风装置的具体实施例的示意图之三。
图8示出本发明的麦克风装置的具体实施例的示意图之四。
图9示出本发明的麦克风装置的具体实施例的示意图之五。
图10示出本发明的麦克风装置的具体实施例的示意图之六。
图11示出本发明的麦克风装置的具体实施例的滤波转换器的示意图。
图12示出本发明的不同实施例的麦克风装置与现有技术中麦克风装置的频响曲线的对比图。
图13示出本发明的麦克风装置低频滤波前的频响曲线的示意图。
图14示出本发明的麦克风装置的滤波转换器的设置示意图。
图15示出本发明的麦克风装置的频响曲线的示意图。
附图标记：
11、外壳，12、麦克风，13、网布，111、声孔，112、凹槽；
21、外壳，22、麦克风，23、网布，24、泡棉，211、声孔，212、凹槽，25、高通滤波器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
图1示出现有技术中的麦克风装置，麦克风装置包括外壳11及收容于所述外壳中的麦克风12，所述外壳11上设有与所述麦克风12对应的声孔111，声孔111保证声音可进入麦克风12。所述麦克风12上进一步设有用于防尘或防风的网布13。该麦克风装置中，由于网布13较薄，在使用时很容易堵塞声孔111。因此，现有技术中对图1的麦克风作出改进，如图2所示，使所述外壳11的内表面凹陷形成凹槽112，凹槽112与网布形成前腔，前腔可防止网布13褶皱堵塞声孔111。然而，该前腔和声孔111会导致麦克风12工作时产生亥姆霍兹共振，会导致麦克风12高频(5-8kHz)出现一个峰值，导致麦克风12与外壳组装装配后的声学性能降低。
图3所示现有技术中麦克风22的频响曲线，正常的麦克风22的频响曲线比较平坦，不论高频还是低频都能够提供很好的声学性能。图4示出将正常麦克风22组装到整机后的频响曲线，由于麦克风装置外壳21上的声孔211和前腔的存在，以及装置间隙的影响，麦克风22的频响曲线在高频段形成共振峰，导致声学产品的高频表现不好。
由此，根据本发明的一个方面，如图5所示，公开了一种麦克风装置的一个具体实施例，本实施例中，麦克风装置包括外壳21和收容于所述外壳21内的麦克风22。其中，所述外壳21上设有与所述麦克风22对应的声孔211。所述外壳21对应所述声孔211的内表面凹陷形成凹槽212，凹槽212与麦克风22间形成前腔，防止网布23堵塞声孔211，造成发声不良。
所述外壳21内表面与所述麦克风22间设有阻尼件，所述阻尼件覆盖所述凹槽212。所述麦克风装置进一步包括与所述麦克风22电连接的滤波转换器，所述滤波转换器对所述麦克风22的输出信号进行低频滤波。
麦克风装置中麦克风22的高频共振峰的峰高由品质因数Q决定，品质因数Q越大峰值越高越尖，而品质因数Q与声音进入的声质量成正比，与声阻成反比。本发明的麦克风装置通过在外壳21内表面与麦克风22间设置阻尼件并使所述阻尼件覆盖所述声孔211，可提高麦克风装置的声阻，使品质因数Q变小，从而频响曲线高频共振峰的峰高降低，高频段的频响曲线降低。此时，进一步设置与麦克风22输出端电连接的滤波转换器，调节低频响应，使整个频响曲线趋于平坦，提高了整机组装后的麦克风22各频段的声学表现，从而提高了声学产品的声学性能。
在本实施例中，所述阻尼件为网布23，通过增大网布23的密度使网布23起到增大声阻的作用。优选地，所述网布23的网孔直径小于等于18um，可更好地达到提高声阻的目的。在实际应用中，根据所选用的网布23的型号或材质的不同，所述网孔直径也可选用可实现增大声阻的其他尺寸。
在另一个实施例中，如图6所示，所述阻尼件为泡棉24。泡棉24设于所述麦克风22和所述外壳21内表面间，并覆盖所述声孔211，泡棉24具有一定的吸音作用，可起到提高声阻的作用。
在另一个实施例中，如图7所示，所述阻尼件可包括依次设于所述外壳21与所述麦克风22间的网布23和泡棉24。在传统设有网布23的麦克风装置中进一步设置泡棉24，可实现提高声阻的作用，此时，对于网布23的密度不作要求，可通过实验得到麦克风装置中的麦克风22的频响曲线，再通过滤波转换器对频响曲线进行针对性调节。
其中，如图7所示，泡棉24可设置于靠近外壳21的一侧，从而网布23设置于靠近麦克风22的一侧，当然，如图8所示，泡棉24也可设置于靠近麦克风22的一侧，从而网布23设置于靠近外壳21的一侧，网布23和泡棉24的设置位置可互换，本发明对此并不作限定。
在另一个实施例中，所述阻尼件为泡棉24。其中，所述泡棉24的至少部分可收容于所述凹槽212内。如图9所示，所述泡棉24可全部收容于所述凹槽212内，使泡棉24的设置不增加外壳21内麦克风22的占用空间，可减小声学产品的体积，利于声学产品的小型化设计。此时，如图10所示，设于所述凹槽212内的泡棉24与所述麦克风22间还可进一步设置网布23，起到防尘、防风或提高声阻的作用。
在优选地实施方式中，声孔211的直径可选用0.8-1mm中的任意数值，声孔211的直径不宜过大，通过选择合适地声孔211尺寸，以保持产品外观和保护外壳21内的印刷电路板(PCB)等结构。
在可选地实施方式中，所述滤波转换器可包括与所述麦克风22输出端连接的高通滤波器25和与所述高通滤波器25电连接的模数转换器或者所述滤波转换器可包括均衡器(EQ)，均可实现对麦克风22的输出信号进行低频滤波。
其中，如图11所示，所述高通滤波器25可包括第一电阻器R1和第一电容器C1。所述第一电阻器R1的第一端与所述麦克风22的输出端电连接，其第二端与所述第一电容器C1的第一端电连接，所述第一电容器C1的第二端接地。通过高通滤波器25实现通高频阻低频的作用，以降低低频响应曲线，使整个频段的频响曲线趋于平直，提高麦克风装置的声学性能。EQ均衡器同样也可调节频响曲线，可通过参数设置实现对麦克风22频响曲线的低频滤波，以使整个频段的频响曲线趋于平直。当然，其他可阻低频、通高频的调节结构或电路也可应用于本方案，由此，其他可实现对麦克风22输出信号的低频滤波方案也在本发明的保护范围中。
下面通过一个实验算例来对本发明作进一步地说明，如图12所示，图中曲线A为现有技术的麦克风装置中麦克风22的频响曲线。曲线B、C和D为采用不同密度的网布23和/或泡棉24的麦克风装置的频响曲线，从图中可以看出，通过采用不同密度的网布23和/或泡棉24作为阻尼件，可使高频段的频响曲线的共振峰有不同程度的降低，优选地，通过设置网布23和/或泡棉24，使得麦克风装置的频响曲线基本上达到曲线D的形状，如图13所示，为通过设置不同的网布23和/或泡棉24得到的频响曲线，高频段的频响曲线不再出现共振峰值。进一步通过高通滤波器25或EQ均衡器对频响曲线的低频段进行调整，其中，通过EQ对麦克风22的输出信号的调节如图14所示，即使低频响应的通过低于高频响应的通过，使得到麦克风装置的低频响应曲线降低，从而使最后输出的麦克风22的等效频响曲线趋于平直，如图15所示，提高产品的声学性能。
根据本发明的另一方面，本实施例还公开了一种耳机的一个具体实施例，本实施例中，所述耳机可包括如上所述的麦克风装置。具体的，所述耳机上可设置线控结构，该麦克风装置应用于所述线控结构中。

Claims (10)

1.一种麦克风装置，包括外壳和收容于所述外壳内的麦克风，所述外壳上设有与所述麦克风对应的声孔，所述外壳对应所述声孔的内表面凹陷形成凹槽，其特征在于，
所述外壳内表面与所述麦克风间设有阻尼件，所述阻尼件覆盖所述凹槽；
所述麦克风装置进一步包括与所述麦克风电连接的滤波转换器，所述滤波转换器对所述麦克风的输出信号进行低频滤波。
2.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，
所述阻尼件为网布，所述网布的网孔直径小于等于18um；或者
所述阻尼件为泡棉。
3.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述阻尼件包括设于所述外壳与所述麦克风间的网布和泡棉。
4.根据权利要求3所述的麦克风装置，其特征在于，所述网布或泡棉设于靠近所述外壳的一侧。
5.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述声孔的直径为0.8-1mm。
6.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，
所述滤波转换器包括与所述麦克风输出端连接的高通滤波器和与所述高通滤波器电连接的模数转换器；或者
所述滤波转换器包括均衡器。
7.根据权利要求6所述的麦克风装置，其特征在于，所述高通滤波器包括第一电阻器和第一电容器；
所述第一电阻器的第一端与所述麦克风的输出端电连接，其第二端与所述第一电容器的第一端电连接；
所述第一电容器的第二端接地。
8.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，
所述阻尼件为泡棉，所述泡棉的至少部分收容于所述凹槽内。
9.根据权利要求8所述的麦克风装置，其特征在于，所述泡棉与所述麦克风间进一步设有网布。
10.一种耳机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的麦克风装置。
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