CN110868669A - 指向性麦克风 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种指向性麦克风，包括壳体与麦克风单体。壳体具有前收音孔与至少一个后收音孔。麦克风单体配置于壳体内。麦克风单体具有前收音面与后收音面，其中前收音孔与前收音面位于同一侧，且前收音孔正对于前收音面。后收音孔与后收音面位于同一侧，但后收音孔与后收音面彼此错开。

Description

指向性麦克风
技术领域
本发明涉及一种指向性麦克风。
背景技术
随着科技不断进步，个人电子产品无不朝向轻巧迷你化的趋势发展，智能型手机、平板电脑或笔记本电脑等，已是人们日常生活所不可或缺的。不论是上述何种电子产品，配有麦克风的耳机麦克风也是常见的配件，以利于让使用者能进行远距沟通，其中最重要的部分，就是沟通双方要进行远距的语音传递，而此时，位于远距要进行沟通的两端，如何能分别通过麦克风进行有效的收音，而且是低噪音且高品质的收音，就有赖于一套优越的收音系统。
发明内容
本发明是针对一种指向性麦克风，其能对所需音频维持指向性。
根据本发明的实施例，指向性麦克风包括壳体与麦克风单体。壳体具有前收音孔与至少一个后收音孔。麦克风单体配置于壳体内。麦克风单体具有前收音面与后收音面，其中前收音孔与前收音面位于同一侧，且前收音孔正对于前收音面。后收音孔与后收音面位于同一侧，但后收音孔与后收音面彼此错开。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，麦克风单体具有第一轴，正交于前收音面，且前收音孔位于第一轴上。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，麦克风单体具有第二轴，正交于后收音面，且后收音孔不在第二轴上。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，壳体具有彼此相对的第一平面与第二平面，前收音孔位于第一平面，后收音孔位于第二平面。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，第一平面平行于麦克风单体的前收音面，第二平面平行于麦克风单体的后收音面。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，麦克风单体具有第一轴与第二轴，第一轴正交于前收音面，第二轴正交于后收音面。前收音孔具有第三轴，后收音孔具有第四轴，第一轴与第三轴呈同轴设置，第二轴与第四轴存在横向位移。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，还包括填充物，设置于壳体与麦克风单体之间。填充物使麦克风单体仅露出前收音面与后收音面，且隔离前收音面与后收音面。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，当接收频率大于或等于3kHz的声音时，前收音面与后收音面所接收声音的灵敏度差异一致。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，当接收频率大于或等于5kHz的声音时，前收音面与后收音面所接收声音的灵敏度差异一致。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，灵敏度差异大于或等于5dB。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，指向性麦克风是单一指向性(unidirectional)麦克风。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，指向性麦克风是超心型指向性(hypercardioid)麦克风。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，前收音孔与声源位于同一侧。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，后收音孔至后收音面存在后侧收音路径，前收音孔至前收音面存在前侧收音路径，且后侧收音路径长于前侧收音路径。
在根据本发明实施例的指向性麦克风中，壳体具有一对后收音孔与一对后侧收音路径，各后收音孔的朝向与后收音面的朝向一致，但远离后收音面，其中一个后侧收音路径连接其中一个后收音孔与收音面，另一个后侧收音路径连接另一个后收音孔与后收音面。
附图说明
借助附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明一实施例的指向性麦克风的示意图；
图2是图1的指向性麦克风的局部爆炸图；
图3以另一视角示出图1的指向性麦克风；
图4是图3的指向性麦克风的局部爆炸图；
图5A是图3的指向性麦克风的俯视图；
图5B是图5A的指向性麦克风沿剖线A-A的剖视图；
图5C是图5A的指向性麦克风沿剖线B-B的剖视图；
图6A是本实施例的指向性麦克风的声音场型示意图；
图6B是对应图6A的频谱图；
图7A是现有技术的麦克风的声音场型示意图；
图7B是对应图7A的频谱图。。
附图标记说明
100：指向性麦克风；
110：麦克风结构；
111：壳体；
111a：前壳；
111b：后壳；
112：麦克风单体；
112a：前收音面；
112b：后收音面；
113：填充物；
113a、113b：通道；
120：缆线；
130：连接端子
A-A、B-B：剖线；
A1：前收音孔；
A2、A3：后收音孔；
L1：前侧收音路径；
L21、L22：后侧收音路径；
P1：第一平面；
P2：第二平面；
Z1：第一轴；
Z2：第二轴；
Z3：第三轴；
Z41、Z42：第四轴。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件标记在附图和说明书中用来表示相同或相似部分。
图1是根据本发明一实施例的指向性麦克风的示意图。图2是图1的指向性麦克风的局部爆炸图。请同时参考图1与图2，在本实施例中，指向性麦克风100包括麦克风结构110、缆线120与连接端子130，其中麦克风结构110包括壳体111与设置在壳体111内的麦克风单体112及填充物113，且麦克风单体112经由缆线120而电性连接至连接端子130，因此使用者能通过将连接端子130插至电子装置的收音孔(未示出)而让指向性麦克风100得以正常运作以进行收音。在此并未限制电子装置的形式，其可为具有收音孔的耳机或是手机、平板电脑等可携式电子装置或通信装置。
图3以另一视角示出图1的指向性麦克风。图4是图3的指向性麦克风的局部爆炸图。请同时参考图2至图4，在本实施例中，壳体110是由前壳111a与后壳111b相互结合而成(同时，也结合至缆线120的一端)。填充物113与麦克风单体112容置在前壳111a与后壳111b之间，其中填充物113设置于壳体111与麦克风单体112之间，并使麦克风单体112仅露出前收音面112a与后收音面112b，且将前收音面112a与后收音面112b相互隔离。对应地，壳体111具有前收音孔A1与一对后收音孔A2、A3，前收音孔A1设置于前壳111a的第一平面P1，且前收音孔A1具有第三轴Z3(即代表前收音孔A1的朝向)，其中第三轴Z3正交于第一平面P1。后收音孔A2、A3设置于后壳111d的第二平面P2，第一平面P1平行第二平面P2，第一平面P1平行于前收音面112a，第二平面P2平行于后收音面112b，且后收音孔A2、A3分别具有对应的第四轴Z42、Z41，第四轴Z42、Z41正交于第二平面P2。再者，麦克风单体112具有第一轴Z1与第二轴Z2，其中第一轴Z1正交于前收音面112a，第二轴Z2正交于后收音面112b。
值得注意的是，如图2与图4所示，当麦克风单体112组装入填充物113后，其仅露出前收音面112a与后收音面112b，接着，再组装以前壳111a与后壳111b之后，前收音孔A1与前收音面112a位于同一侧，且前收音孔A1正对于前收音面112a。相对地，后收音孔A2、A3与后收音面112b位于同一侧，但后收音孔A2、A3与后收音面112b是彼此错开的状态。
图5A是图3的指向性麦克风的俯视图。图5B是图5A的指向性麦克风沿剖线A-A的剖视图。图5C是图5A的指向性麦克风沿剖线B-B的剖视图。请同时参考图5A至图5C，进一步地说，由于前收音孔A1与前收音面112a彼此正对，也即代表第一轴Z1与第三轴Z3彼此呈同轴设置，也就是前收音孔A1是位于麦克风单体112的第一轴Z1上。此外，后收音孔A2、A3实质上位于后壳111b的侧缘，且分别对应填充物113的两个彼此分离的信道113a、113b，因此第四轴Z41、Z42与麦克风单体112的第二轴Z2实属彼此平行但不重合的三个轴，也就是后收音孔A2、A3并不在第二轴Z2上。
如此一来，即能从上述麦克风结构110的结构特征而得知其对于收音路径存在不同设计。如图5B与图5C所示，对于前收音孔A1而言，被收入的声音将沿前侧收音路径L1(直线路径)而直接影响麦克风单体112的前收音面112a。但，对于后收音孔A2、A3而言，其分别与麦克风单体112的后收音面112b存在非直线的后侧收音路径L21、L22，且后侧收音路径L21、L22分别长于前侧收音路径L1。因此从后收音孔A2、A3进入的声音将分别沿后侧收音路径L21、L22传递而影响麦克风单体112的后收音面112b。换句话说，由于后收音孔A2、A3实质上虽与后收音面112b的朝向一致，但却彼此远离，也就是后收音孔A2、A3的第四轴Z41、Z42分别与后收音面112b的第二轴Z2存在横向位移d1、d2。
图6A是本实施例的指向性麦克风的声音场型示意图。图6B是对应图6A的频谱图。图7A是现有技术的麦克风的声音场型示意图。图7B是对应图7A的频谱图。请先参考图6A、图6B。在本实施例中，指向性麦克风100是单一指向性(unidirectional)麦克风，且特别是超心型指向性(hypercardioid)麦克风。当声源与壳体111上的前收音孔A1是位于同一侧时，其能产生图6A的声音场型示意图与图6B频谱图。在此以不同频率(包括300Hz、500Hz、1kHz、3kHz、5kHz)的声音为例，本实施例的指向性麦克风无论是在何种频率下，其都能产生良好的指向性。举例来说，当接收频率大于或等于3kHz或5kHz的声音时，麦克风单体112的前收音面112a与后收音面112b所接收声音的灵敏度差异一致，其呈现在图6B即是前收音面122a所接收声音的频谱(标示指向为0度的曲线)与后收音面122b所接收声音的频谱(标示指向为180度的曲线)实质上是相互平行的状态(如图6B虚线圈起处)，也就是灵敏度差异实质上等于5dB。
反观图7A与图7B，其呈现的是现有技术下的麦克风，其在壳体前侧、后侧分别仅一个前收音孔、后收音孔，且前收音孔、后收音孔是与麦克风单体的前收音面、后收音面位于同一轴。据此，其在较低频率(300Hz、500Hz、1kHz)仍具有指向性，然一旦声音频率变高，如频率3kHz与5kHz，此时声音场型已经变成全指向(omnidirectional)，也就是在图7B所示频谱图中，在3kHz至5kHz的范围内，前收音面与后收音面所分别接收声音的频谱曲线会相互重合(如图7B虚线圈起处)，此即代表此频率范围的声音已经无法被麦克风单体所区分。
综上所述，在本发明的上述实施例中，在指向性麦克风的麦克风结构，将壳体的后收音孔与麦克风单体的后收音面彼此错开，进而使外部声音经由后收音孔进入壳体时，能受后收音孔与后收音面之间的后侧收音路径来进行传递，且因填充物的存在能有效地隔离麦克风单体的前收音面与后收音面，因此能有效地避免前侧收音与后侧收音相互影响。再者，后收音孔与后收音面并非彼此正对，也因此提供进入的声音需通过通道传递方能影响后收音面，进而在较高频率范围，例如3kHz至5kHz或以上的声音，能保持与前收音面所接收的声音之间的灵敏度差异，也就是得以维持麦克风单体的单一指向性，而避免前收音面与后收音面所接收到的声音无法被鉴别。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种指向性麦克风，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有前收音孔与至少一个后收音孔；以及
麦克风单体，所述麦克风单体配置于所述壳体内，所述麦克风单体具有前收音面与后收音面，其中所述前收音孔与所述前收音面位于同一侧，且所述前收音孔正对于所述前收音面，所述至少一个后收音孔与所述后收音面位于同一侧，但所述至少一个后收音孔与所述后收音面彼此错开。
2.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述麦克风单体具有第一轴，所述第一轴正交于所述前收音面，且所述前收音孔位于所述第一轴上。
3.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述麦克风单体具有第二轴，所述第二轴正交于所述后收音面，且所述至少一个后收音孔不在所述第二轴上。
4.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述壳体具有彼此相对的第一平面与第二平面，所述前收音孔位于所述第一平面，所述至少一个后收音孔位于所述第二平面。
5.根据权利要求4所述的指向性麦克风，其特征在于，所述第一平面平行于所述麦克风单体的所述前收音面，所述第二平面平行于所述麦克风单体的所述后收音面。
6.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述麦克风单体具有第一轴与第二轴，所述第一轴正交于所述前收音面，所述第二轴正交于所述后收音面，而所述前收音孔具有第三轴，所述至少一个后收音孔具有第四轴，第一轴与第三轴呈同轴设置，第二轴与第四轴存在横向位移。
7.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，还包括填充物，所述填充物设置于所述壳体与所述麦克风单体之间，所述填充物使所述麦克风单体仅露出所述前收音面与所述后收音面，且隔离所述前收音面与所述后收音面。
8.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，当接收频率大于或等于3kHz的声音时，所述前收音面与所述后收音面所接收声音的灵敏度差异一致。
9.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，当接收频率大于或等于5kHz的声音时，所述前收音面与所述后收音面所接收声音的灵敏度差异一致。
10.根据权利要求8或9所述的指向性麦克风，其特征在于，所述灵敏度差异等于5dB。
11.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述指向性麦克风是单一指向性麦克风。
12.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述指向性麦克风是超心型指向性麦克风。
13.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述前收音孔与声源位于同一侧。
14.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述至少一个后收音孔至所述后收音面存在后侧收音路径，所述前收音孔至所述前收音面存在前侧收音路径，且所述后侧收音路径长于所述前侧收音路径。
15.根据权利要求1所述的指向性麦克风，其特征在于，所述壳体具有一对后收音孔与一对后侧收音路径，各所述后收音孔的朝向与所述后收音面的朝向一致，但远离所述后收音面，其中一个后侧收音路径连接其中一个后收音孔与所述收音面，另一个后侧收音路径连接另一个后收音孔与所述后收音面。
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