CN113423051B - 一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器及其拾音方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，包括方形框架，所述方形框架的一侧面上穿设有声光信号转换装置，所述方形框架其余的至少一个侧面上安装有振膜；所述振膜用于将声音信号转化为振动信号；所述声光信号转换装置用于将振膜产生的振动信号转化为光强随该振动信号变化的光信号后进行输出；本发明利用振膜和声光信号转换装置配合，从而将声音信号转化为以光强变化记载声音信号的光信号进行传输，避免拾音过程中受到周围电磁场环境的影响，具有抗干扰性强的特点，拾音效果更好，适用范围更广；能够有效避免拾音精度受周围环境温度的影响。

Description

一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器及其拾音方法
技术领域
本发明涉及一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器。
背景技术
目前的拾音器采用电磁场感应方式实现拾音，如电容式、驻极体式拾音器；它们都是通过将声音信号转化为电信号，这种拾音方式容易受到周围电磁场环境的影响，从而导致拾音效果不好，拾音环境要求较高。
现有也有采用光共振式拾音器，其利用振膜反射激光，利用振膜振动引起反射激光与入射激光叠加后产生频率变化的原理实现声光信号转化，但这种拾音器对共振腔沿光传播方向的尺寸精度要求较高，拾音精度易受到周围环境温度的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，包括方形框架，所述方形框架的一侧面上穿设有声光信号转换装置，所述方形框架其余的至少一个侧面上安装有振膜；
所述振膜用于将声音信号转化为振动信号；所述声光信号转换装置用于将振膜产生的振动信号转化为光强随该振动信号变化的光信号后进行输出。
本发明进一步地，所述声光信号转换装置包括方形转换本体、光接收耦合模块、输入分光模块、输入光纤和输出光纤，所述方形转换本体的一侧面凸设有一安装轴，所述安装轴穿设于方形框架的一侧面上，所述方形转换本体其余的至少一个侧面上穿设有振动转换单元，所述振动转换单元与振膜一一对应设置，所述光接收耦合模块设于方形转换本体内，所述输入分光模块设于方形转换本体内，所述输入光纤的一端沿平行于安装轴的轴线方向伸入方形转换本体内后与输入分光模块连接，所述输出光纤的一端沿安装轴的轴线方向伸入方形转换本体内后与光接收耦合模块连接，所述方形转换本体一一对应每个振动转换单元分别设有光输出头，所述光输出头与输入分光模块连接，所述振动转换单元用于将振动信号转化为光输出头发出的光信号的光强变化。
本发明进一步地，所述振动转换单元包括轴套座、传动磁杆、驱动磁体和透光片，所述轴套座固定穿设于方形转换本体上，所述传动磁杆沿轴套座的轴线活动贯穿于轴套座，所述传动磁杆的一端对应连接在振膜的中心，所述传动磁杆的另一端伸入方形转换本体内，所述传动磁杆的另一端具有圆形凸台，所述圆形凸台的周面上设有螺旋槽，所述驱动磁体转动连接于轴套座上并位于方形转换本体内，所述驱动磁体的端面上凸设有凸杆，所述凸杆的自由端具有螺旋型面的磁性驱动部，所述磁性驱动部对应活动嵌设于螺旋槽内，所述磁性驱动部的磁性与圆形凸台的磁性相同，所述透光片固定在驱动磁体的端面上，所述透光片的表面上涂覆有光衰减涂层，所述光衰减涂层的厚度沿顺时针方向逐渐增加；在透光片旋转时，光输出头发出的光信号始终经过光衰减涂层。
本发明进一步地，所述轴套座的为磁体，所述轴套座具有一中心孔，所述传动磁杆活动贯穿于中心孔内，所述轴套座的磁性与传动磁杆的磁性相同，使得传动磁杆与中心孔的孔壁不接触；所述轴套座的端部设有一锥台，所述驱动磁体同轴套设于锥台上，所述驱动磁体的磁性与锥台的磁性相同，使得驱动磁体与锥台不接触。
本发明进一步地，所述圆形凸台的周面上排布有两个螺旋槽，所述驱动磁体的端面上对应间隔凸设有两个凸杆，每个所述凸杆均设有磁性驱动部。
本发明进一步地，所述方形框架其余的侧面上均安装有振膜。
本发明进一步地，所述方形转换本体其余的侧面上均穿设有振动转换单元。
本发明的有益效果为：本发明利用振膜和声光信号转换装置配合，从而将声音信号转化为以光强变化记载声音信号的光信号进行传输，避免拾音过程中受到周围电磁场环境的影响，具有抗干扰性强的特点，拾音效果更好，适用范围更广。
同时相对于现有采用光共振式原理进行声光信号转换的拾音器，能够有效避免拾音精度受周围环境温度的影响。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明另一视角的立体图；
图3是本发明的剖面示意图；
图4是本发明的声光信号转换装置的立体图；
图5是本发明的声光信号转换装置的剖面示意图；
图6是本发明的声光信号转换装置部分结构的立体图；
图7是本发明的振动转换单元的立体图；
图8是本发明的振动转换单元另一视角的立体图；
图9是本发明的振动转换单元的分解示意图；
附图标记说明：1、方形框架；2、声光信号转换装置；21、方形转换本体；22、光接收耦合模块；23、输入分光模块；24、输入光纤；25、输出光纤；26、振动转换单元；261、轴套座；2611、锥台；262、传动磁杆；2621、圆形凸台；2622、螺旋槽；263、驱动磁体；2631、凸杆；2632、磁性驱动部；264、透光片；265、光衰减涂层；27、光输出头；3、振膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图9所示，本实施例所述的一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，包括方形框架1，所述方形框架1的一侧面上穿设有声光信号转换装置2，所述方形框架1其余的至少一个侧面上安装有振膜3；
所述振膜3用于将声音信号转化为振动信号；所述声光信号转换装置2用于将振膜3产生的振动信号转化为光强随该振动信号变化的光信号后进行输出。
实际使用时，在周围环境中无声音信号时，振膜3不产生振动信号，声光信号转换装置2输出光强稳定且连续的光信号，在周围环境中存在声音信号时，声音信号传递至振膜3上，激发振膜3发生振动而产生振动信号，即振膜3将声音信号转化为振动信号方式，接着声光信号转换装置2将该振动信号转化为光强随该振动信号变化的光信号，并将光信号输出，从而实现将声音信号转化为光信号形式进行传输，达到拾音效果。
本实施例利用振膜3和声光信号转换装置2配合，从而将声音信号转化为以光强变化记载声音信号的光信号进行传输，避免拾音过程中受到周围电磁场环境的影响，具有抗干扰性强的特点，拾音效果更好，适用范围更广。
同时相对于现有采用光共振式原理进行声光信号转换的拾音器，能够有效避免拾音精度受周围环境温度的影响。
本实施例中，所述方形框架1其余的侧面上均安装有振膜3，如此设置，使得声音的采集范围更广，拾音的精度也更高。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述声光信号转换装置2包括方形转换本体21、光接收耦合模块22、输入分光模块23、输入光纤24和输出光纤25，所述方形转换本体21的一侧面凸设有一安装轴，所述安装轴穿设于方形框架1的一侧面上，所述方形转换本体21其余的至少一个侧面上穿设有振动转换单元26，所述振动转换单元26与振膜3一一对应设置，所述光接收耦合模块22设于方形转换本体21内，所述输入分光模块23设于方形转换本体21内，所述输入光纤24的一端沿平行于安装轴的轴线方向伸入方形转换本体21内后与输入分光模块23连接，所述输出光纤25的一端沿安装轴的轴线方向伸入方形转换本体21内后与光接收耦合模块22连接，所述方形转换本体21一一对应每个振动转换单元26分别设有光输出头27，所述光输出头27与输入分光模块23连接，所述振动转换单元26用于将振动信号转化为光输出头27发出的光信号的光强变化。
本实施例中，所述方形转换本体21其余的侧面上均穿设有振动转换单元26；如此设置，提高对各个振膜3的响应性，拾音效果更好。
实际使用时，将载体光束通过输入光纤24传递至输入分光模块23上，输入分光模块23将载体光束传递至各个光输出头27上，光输出头27朝向振动转换单元26射出光信号，振动转换单元26使得光信号的光强随着振动信号变化后传递至光接收耦合模块22上，光接收耦合模块22将各个光输出头27射出的光信号进行叠加耦合后通过输出光纤25进行输出，实现拾音过程；
当环境中无声音信号时，光输出头27射出的光信号透过振动转换单元26传递至光接收耦合模块22上的强度是恒定不变；当环境中存在声音信号时，声音信号激发振膜3产生振动信号，振动转换单元26将该振动信号转化为光输出头27射出的光信号的强度变化，然后再传递至光接收耦合模块22上，从而将声音信号记载在光信号上。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述振动转换单元26包括轴套座261、传动磁杆262、驱动磁体263和透光片264，所述轴套座261固定穿设于方形转换本体21上，所述传动磁杆262沿轴套座261的轴线活动贯穿于轴套座261，所述传动磁杆262的一端对应连接在振膜3的中心，所述传动磁杆262的另一端伸入方形转换本体21内，所述传动磁杆262的另一端具有圆形凸台2621，所述圆形凸台2621的周面上设有螺旋槽2622，所述驱动磁体263转动连接于轴套座261上并位于方形转换本体21内，所述驱动磁体263的端面上凸设有凸杆2631，所述凸杆2631的自由端具有螺旋型面的磁性驱动部2632，所述磁性驱动部2632对应活动嵌设于螺旋槽2622内，所述磁性驱动部2632的磁性与圆形凸台2621的磁性相同，所述透光片264固定在驱动磁体263的端面上，所述透光片264的表面上涂覆有光衰减涂层265，所述光衰减涂层265的厚度沿顺时针方向逐渐增加；在透光片264旋转时，光输出头27发出的光信号始终经过光衰减涂层265。
实际使用时，光输出头27射出的光信号照射至透光片264的光衰减涂层265上，经过光衰减涂层265的衰减作用后传递至光接收耦合模块22上，在声音信号激发振膜3振动时，振膜3带动传动磁杆262相对于轴套座261做往复直线运动，由于磁性驱动部2632的磁性与传动磁杆262上圆形凸台2621的磁性相同，从而在传动磁杆262运动时，在磁场耦合左右下，圆形凸台2621上的螺旋槽2622驱动磁性驱动部2632旋转，使得驱动磁体263旋转，从而将传动磁杆262的往复直线运动转化为驱动磁体263的往复旋转运动，驱动磁体263带动透光片264同步往复旋转运动，由于光衰减涂层265的厚度沿顺时针方向逐渐增加，即对光信号的衰减作用也逐渐增加，此时随着透光片264的往复旋转运动，光衰减涂层265对光信号的衰减作用在逐渐增大和逐渐减小之间往复变化，变化频率与振膜3的振动频率相同，从而将振膜3的振动信号转化为光强随振动信号变化的光信号，达到拾音效果。
同时本实施例利用螺旋槽2622与磁性驱动部2632配合，将传动磁杆262的直线运动放大为透光片264的旋转运动，使得拾音精度和拾音灵敏度更高。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述轴套座261的为磁体，所述轴套座261具有一中心孔，所述传动磁杆262活动贯穿于中心孔内，所述轴套座261的磁性与传动磁杆262的磁性相同，使得传动磁杆262与中心孔的孔壁不接触；所述轴套座261的端部设有一锥台2611，所述驱动磁体263同轴套设于锥台2611上，所述驱动磁体263的磁性与锥台2611的磁性相同，使得驱动磁体263与锥台2611不接触。如此设置，使得传动磁杆262能够悬浮于轴套座261的中心孔内，避免传动磁杆262在做往复直线运动时与轴套座261之间的摩擦而造成能量损耗；以及使得驱动磁体263呈悬浮状态套设于轴套座261的锥台2611上，避免驱动磁体263在旋转过程中与轴套座261之间产生摩擦而造成能量损耗。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述圆形凸台2621的周面上排布有两个螺旋槽2622，所述驱动磁体263的端面上对应间隔凸设有两个凸杆2631，每个所述凸杆2631均设有磁性驱动部2632。如此设置，更便于传动磁杆262在做往复直线运动时，通过磁场耦合带动驱动磁体263旋转，传动响应更快。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，其特征在于，包括方形框架(1)，所述方形框架(1)的一侧面上穿设有声光信号转换装置(2)，所述方形框架(1)其余的至少一个侧面上安装有振膜(3)；
所述振膜(3)用于将声音信号转化为振动信号；所述声光信号转换装置(2)用于将振膜(3)产生的振动信号转化为光强随该振动信号变化的光信号后进行输出；所述声光信号转换装置(2)包括方形转换本体(21)、光接收耦合模块(22)、输入分光模块(23)、输入光纤(24)和输出光纤(25)，所述方形转换本体(21)的一侧面凸设有一安装轴，所述安装轴穿设于方形框架(1)的一侧面上，所述方形转换本体(21)其余的至少一个侧面上穿设有振动转换单元(26)，所述振动转换单元(26)与振膜(3)一一对应设置，所述光接收耦合模块(22)设于方形转换本体(21)内，所述输入分光模块(23)设于方形转换本体(21)内，所述输入光纤(24)的一端沿平行于安装轴的轴线方向伸入方形转换本体(21)内后与输入分光模块(23)连接，所述输出光纤(25)的一端沿安装轴的轴线方向伸入方形转换本体(21)内后与光接收耦合模块(22)连接，所述方形转换本体(21)一一对应每个振动转换单元(26)分别设有光输出头(27)，所述光输出头(27)与输入分光模块(23)连接，所述振动转换单元(26)用于将振动信号转化为光输出头(27)发出的光信号的光强变化；所述振动转换单元(26)包括轴套座(261)、传动磁杆(262)、驱动磁体(263)和透光片(264)，所述轴套座(261)固定穿设于方形转换本体(21)上，所述传动磁杆(262)沿轴套座(261)的轴线活动贯穿于轴套座(261)，所述传动磁杆(262)的一端对应连接在振膜(3)的中心，所述传动磁杆(262)的另一端伸入方形转换本体(21)内，所述传动磁杆(262)的另一端具有圆形凸台(2621)，所述圆形凸台(2621)的周面上设有螺旋槽(2622)，所述驱动磁体(263)转动连接于轴套座(261)上并位于方形转换本体(21)内，所述驱动磁体(263)的端面上凸设有凸杆(2631)，所述凸杆(2631)的自由端具有螺旋型面的磁性驱动部(2632)，所述磁性驱动部(2632)对应活动嵌设于螺旋槽(2622)内，所述磁性驱动部(2632)的磁性与圆形凸台(2621)的磁性相同，所述透光片(264)固定在驱动磁体(263)的端面上，所述透光片(264)的表面上涂覆有光衰减涂层(265)，所述光衰减涂层(265)的厚度沿顺时针方向逐渐增加；在透光片(264)旋转时，光输出头(27)发出的光信号始终经过光衰减涂层(265)。
2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，其特征在于，所述轴套座(261)的为磁体，所述轴套座(261)具有一中心孔，所述传动磁杆(262)活动贯穿于中心孔内，所述轴套座(261)的磁性与传动磁杆(262)的磁性相同，使得传动磁杆(262)与中心孔的孔壁不接触；所述轴套座(261)的端部设有一锥台(2611)，所述驱动磁体(263)同轴套设于锥台(2611)上，所述驱动磁体(263)的磁性与锥台(2611)的磁性相同，使得驱动磁体(263)与锥台(2611)不接触。
3.根据权利要求2所述的一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，其特征在于，所述圆形凸台(2621)的周面上排布有两个螺旋槽(2622)，所述驱动磁体(263)的端面上对应间隔凸设有两个凸杆(2631)，每个所述凸杆(2631)均设有磁性驱动部(2632)。
4.根据权利要求3所述的一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，其特征在于，所述方形框架(1)其余的侧面上均安装有振膜(3)。
5.根据权利要求4所述的一种高灵敏度抗干扰光传导拾音器，其特征在于，所述方形转换本体(21)其余的侧面上均穿设有振动转换单元(26)。
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