CN205179342U - 一种立体声麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立体声麦克风，包括两个分别对应于左耳和右耳的耳塞式麦克风，所述耳塞式麦克风包括：外壳，由入耳式固定部和拾音部组成，所述拾音部具有主入声孔；以及音头，固定在所述拾音部内。本实用新型还提供了相应的录音方法。本实用新型的麦克风体积小、重量轻，便携性好；能够在录音的同时，让人耳可以真实感受外界声音，并且在进行录音时，可以很方便的调整方向，以便录到最想要的声音；适合个性化的立体声录音和还原；可用于声源校准，从而更加精确的测量出声音在人耳耳道处的声压级等特性或者测量其它场景下的声音特性。

Description

一种立体声麦克风

技术领域

本实用新型涉及一种麦克风技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种立体声麦克风。

背景技术

声音的基本特性包括音调，音色，强度等。而立体声(也可称为3D立体声)是指除了这些基本特性外，还具有方向性，距离感，层次感等特性的声音。例如在音乐厅中，各个乐器，都有自己的位置，听者能够根据所听到的声音辨别声音来源的方向和距离，这就是立体声的方向性和距离感。另外，在音乐厅中，由于除了声源的直达声外，还有N次的反射声、衍射声、折射声等均进入到人耳中，因此在音乐厅内的演奏，人们能感受到声音的空间感，这就是立体声的层次感。

人们在大自然中听见的声音，实际上都是立体声。然而，常用的麦克风只能对声音的基本特性，即音调、音色、强度等进行采集。现有技术中通常需要使用杜比技术来模拟有方向性、距离感、层次感等特性的立体声。例如：利用X-Y制式麦克，或者M-S制式的麦克风采集声音，然后基于杜比5.1原理将声音进行分离，得到多路音频，并分别用分布在不同位置的多个音响进行播放，从而模拟声音的空间感。由于对音响的位置和播放空间的特殊要求，这种方法通常适用于影院，大型的音乐厅等应用场景。并且，杜比5.1原理通常只能在一定程度上模仿原声音的空间感，而难以无失真地还原原始的立体声。

随着人们对音效的追求，出现了另一种立体声录音方式，即仿真人头录音，这种录音方式模拟人耳听音的整个过程，进而无失真地采集和还原立体声。典型仿真人头录音方案包括：首先制作出仿真人头，然后将两个全指向麦克风放在仿真人头的耳道内类似人耳鼓膜的位置。在这种情况下，两个麦克风录制的声音就近似本身人耳听到的声音，后期不需要做任何处理，播放时仅用耳机就可以近似完美的还原录音场的空间感(360度)，听者有身临其境的感觉。目前，某些特殊立体声唱片的录制场合就使用了这种立体声录音技术。

仿真人头录音具有优异的立体声保真效果。但存在一定的局限性：为了达到保真效果，仿真人头需要十分完美地模拟人体结构，其设计尺寸，结构，材料等都要几近考究，否则声音的特性将受到影响而失真。例如：仿真人头需要具有耳廓，耳道，头盖骨，肩膀等，甚至皮肤和骨头也是采用和人体最为接近的材料制造的。可想而知，仿真人头工艺的复杂性极高，成本高昂。另外，仿真人头本身重量和体积较大，不便于携带，无法大规模的推广。在需要户外录音，尤其是移动录音的场合下难以使用。

实用新型内容

因此，本实用新型的任务是克服现有技术的缺陷，提供一种采集立体声的解决方案。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种立体声麦克风，包括两个分别对应于左耳和右耳的耳塞式麦克风，所述耳塞式麦克风包括：

外壳，包括入耳式固定部和拾音部组成，所述拾音部具有主入声孔；以及

音头，固定在所述拾音部内。

其中，所述音头包括用于拾音的端面，该用于拾音的端面紧靠并覆盖所述主入声孔。

其中，所述外壳由外形与耳道形状适配前盖和大致呈扁平状的后盖同轴装配而成，所述后盖的一端与所述前盖连接形成完整的外壳，另一端设置所述主入声孔。

其中，所述后盖的径向尺寸能够保证所述后盖不遮挡耳蜗。

其中，所述主入声孔设置在所述后盖的远离所述前盖一侧的端面上。

其中，所述拾音部的侧壁具有副入声孔。

其中，所述拾音部内具有空腔。

其中，所述入耳式固定部内具有传声道，所述传声道与所述拾音部内的空腔连通。

其中，所述耳塞式麦克风还包括从外侧覆盖所述主入声孔的风球。

其中，所述风球通过O圈结构或者卡口结构固定在所述后盖上。

其中，两个分别对应于左耳和右耳的耳塞式麦克风的音头满足：在100Hz-800Hz范围，两个音头的频响差在±0.3dB内，在800Hz-10000Hz范围，两个音头的频响差在±0.4dB内，在10000Hz-20000Hz范围，两个音头的频响差在±0.5dB内。

其中，两个分别对应于左耳和右耳的耳塞式麦克风的音头满足：以1KHz为参考频率，两个音头的灵敏度差值在±0.4dB内。

其中，两个分别对应于左耳和右耳的耳塞式麦克风的音头满足：在350Hz-3150Hz范围，两个音头的相位差小于1.0度，在3150Hz-6300Hz范围，两个音头的相位差小于2.0度。

其中，所述耳塞式麦克风还包括导线，所述导线通过所述拾音部的连接孔穿过所述外壳并与所述音头电连接。

其中，所述耳塞式麦克风还包括包裹所述导线的绝缘保护套。

其中，所述外壳采用导电材料制作。

其中，所述导电材料为不锈钢。

其中，所述后盖的远离前盖一侧具有突台，主入声孔制作在所述突台的端面上，所述突台的内壁与音头紧密配合，使得所述音头固定在后盖内侧且音头紧靠所述主入声孔。

与现有技术相比，本实用新型具有下列技术效果：

1、本实用新型的麦克风体积小、重量轻，便携性好。

2、本实用新型的麦克风能够在录音的同时，让人耳可以真实感受外界声音，并且在进行录音时，可以很方便的调整方向，以便录到最想要的声音。

3、本实用新型的麦克风特别适合个性化的立体声录音和还原。

4、本实用新型的麦克风可用于声源校准，从而更加精确的测量出声音在人耳耳道处的声压级等特性或者测量其它场景下的声音特性。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1示出了本实用新型一个实施例中的耳塞式麦克风的外形立体示意图；

图2示出了图1实施例的耳塞式麦克风的剖面立体示意图；

图3示出了图1实施例的耳塞式麦克风的剖面示意图。

图4示出了本实用新型一个实施例中采用卡口结构固定风球的耳塞式麦克风的剖面示意图；

图5示出了本实用新型一个实施例中采用O圈结构固定风球的耳塞式麦克风的剖面示意图。

具体实施方式

人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位及直达声和反射声等。所以特定空间内的声音，只有人耳才能感受到它的空间感和层次感。发明人利用人耳的特性，将人本身作为麦克风的载体进行录音，从而提出了一种双耳录音方法及相应的双耳式立体声麦克风。下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步地描述。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种双耳式立体声麦克风，它包括两个耳塞式麦克风和连接这两个耳塞式麦克风的导线。

图1示出了本实用新型一个实施例中的耳塞式麦克风的外形立体示意图。可以看出，该耳塞式麦克风的外壳制作成耳塞状，包括外形与耳道形状相匹配的(例如圆柱状的)入耳式固定部1，以及用于容纳音头的拾音部2。拾音部2的形状总体上呈扁平状(例如圆盘状)，以使音头尽可能接近耳道入口。

图2示出了图1实施例的耳塞式麦克风的剖面立体示意图，图3示出了图1实施例的耳塞式麦克风的剖面示意图。参考图2、图3，所述耳塞式麦克风的外壳包括前盖11和后盖21，其中前盖11的外形与耳道形状相匹配，构成所述入耳式固定部。后盖21容纳音头，构成所述拾音部。前盖11和后盖21均大致为旋转体，二者同轴装配，后盖21的一端与前盖11连接形成一个完整的外壳，后盖21的另一端设置主入声孔22。后盖21的径向的尺寸(即拾音部2的径向尺寸)通常仅略大于耳道入口，以保证拾音部不遮挡耳蜗，这样就能更加真实地采集人耳所听到的声音。音头23固定在后盖21的内壁，且音头23的用于拾音的端面24直接覆盖所述主入声孔22，即音头23的用于拾音的端面24紧靠所述主入声孔22四周的后盖端面25，音头23与后盖21内壁之间不能形成额外的前腔。这样声音经过耳蜗传入主入声孔22后全部被音头23所采集。而如果音头23布置在其它位置，导致音头23与后盖21的用于拾音的端面24之间形成额外的前腔(对于音头，主入声孔22一侧为其前方，因此此处称为前腔)，则主入声孔22进入的声音经过前腔后，声源的频响发生改变，导致音头23所采集的声音失真。

后盖21的侧壁上设有连接孔26，用于容纳导线27及其保护套28，保护套28采用绝缘材料制作。导线27与所述音头23电连接，用于将音头23所采集的电信号传输到录音设备进行保存。后盖22的侧壁上还设有一个或多个副入声孔29，副入声孔29与拾音部2内部的空腔210连通，前盖11内部具有传声道12，该传声道12也与拾音部2内部的空腔210连通，这样声音能够从副入声孔29进入耳塞式麦克风的内部，再通过传声道12传入人的耳道。这种设计有助于在佩戴耳塞式麦克风进行录音的同时，让人耳可以真实感受外界声音。这样，在进行录音时，可以很方便的调整方向，以便录到最想要的声音。

本实施例中，后盖21在远离前盖11的一侧有一个突台241，主入声孔22制作在突台241的端面上，从而该突台241的端面作为整个后盖21的用于拾音的端面24。该突台241的内壁与音头23紧密配合，使得音头23固定在后盖21内部，且音头23紧靠所述主入声孔22。音头23的远离所述主入声孔22的一侧形成所述空腔210。

另外，后盖22的安装音头23的一侧还可以安装配色环30，以起到装饰作用。

进一步地，在图4所示的一个实施例中，后盖的主入声孔23外侧还设有风球31，该风球31固定在后盖22主入声孔一侧的端面的外壁上。固定方式不限，例如可以采用O圈结构固定，也可以采用卡口结构固定，图4示出了采用卡口结构固定风球的耳塞式麦克风的剖面示意图，图4中32为卡扣转接头，33为胶水。图5示出了采用O圈结构固定风球的耳塞式麦克风的剖面示意图，图5中33为胶水，34为O圈转接头，35为O圈。在户外进行录音时使用风球，能够有效地抑制噪声。

另外，需要说明的是，虽然上述实施例均采用前盖和后盖同轴装配的方式来制作外壳，但这种制作方式并不是唯一的，在别的实施例中也可以用其它方式来制作外壳，只要外壳具有与外形与耳道形状相匹配的入耳式固定部，以及扁平状拾音部，拾音部设置主入声孔且音头固定在所述拾音部内且紧靠所述主入声孔即可。

为了保证较好的立体声还原效果，同一个双耳式立体声麦克风的两个音头的频响特性应当一致。本领域技术人员易于理解，通过选择同一批次的产品，即可获得频响特性基本一致的两个音头。但是要更好地还原3D立体声的方向性、距离感和层次感，仅仅选择同一批次的产品往往是不够的。

在一个优选实施例中，进一步筛选麦克风的音头，使麦克风的音头频响满足以下要求：以1KHz作为参考频率，20至5KHz的频响误差在±0.5dB内(即20至5KHz的频响减去1KHz的差值在±0.5dB内，本文中的频响指不同频率下的振幅响应，下文不再赘述)，5K至10KHz的频响误差在±1.5dB内。然后，对音头的相位、灵敏度、频响都进行配对测试，将通过测试的成对音头分别作为两个耳塞式麦克风的音头。

其中频响匹配测试如下：分别测试音头本身的频响(参考频率1KHz)，两个音头的频响差满足：

100Hz-800Hz±0.3dB

800Hz-10000Hz±0.4dB

10000Hz-20000Hz±0.5dB

灵敏度匹配测试满足：两个音头的灵敏度差值为±0.4dB1KHz

采用阻抗管方法对两个音头的相位差进行测试，所测得的相位差的绝对值满足：

350Hz-3150Hz:小于1.0度

3150Hz-6300Hz:小于2.0度

在一个实施例中，耳塞式麦克风的外壳材料采用不锈钢或者其它导电材料，这样可以与GND(地)连通，起到抗干扰作用。

本实用新型的双耳式立体声麦克风可以与录影设备配合使用。在进行录影时，只需要将两个耳塞式麦克风区分左右并放入人的左右耳内，然后将导线连接至单反相机或者Gopro相机，即可开启单反相机或者Gopro相机进行双声道录音。本实用新型的双耳式立体声麦克风也可以与其它录音设备配合使用。例如将两个耳塞式麦克风区分左右并放入人的左右耳内，然后将导线连接至录音笔，再开始进行双声道录音。按照上述方法录制的双声道录音不需要做任何后期处理，只要区分左右，把耳机放入相应的耳内进行播放，即可感受到高度还原的立体声。

另一方面，本实用新型的双耳式立体声麦克风还可用于声源校准，例如将双耳式立体声麦克风塞入人耳，配合校准器测量在人耳处的声压级和频响数据，即可分析导致人耳不舒服的频率和声压大小。在大型剧场的音响调试中，可以由测试人员佩戴本实用新型的双耳式立体声麦克风，在剧场的不同位置处进行测试，并记录下导致人耳不舒服的声压级和频响数据，从而帮助调试音响。

综上所述相对于传统的仿真人头录音，本实用新型具有诸多优势，包括：1、本实用新型的麦克风体积小、重量轻，便携性好，能够极大地扩展立体声录音的应用范围，例如本实用新型的麦克风可以应用在包括极限运动在内的各项体育运动中，为用户提供更强的身临其境的音效。2、本实用新型的麦克风能够在录音的同时，让人耳可以真实感受外界声音，并且在进行录音时，可以很方便的调整方向，以便录到最想要的声音。3、本实用新型的麦克风特别适合个性化的立体声录音和还原。每个人的外形，体重，人耳结构都有不同，对于某个用户，他佩戴本实用新型的麦克风亲自录制的声音，往往比人工头仿真录音具有好的还原效果。4、本实用新型的麦克风可用于声源校准，从而更加精确的测量出声音在人耳耳道处的声压级等特性或者测量其它场景下的声音特性。

最后，上述的实施例仅用来说明本实用新型，它不应该理解为是对本实用新型的保护范围进行任何限制。而且，本领域的技术人员可以明白，在不脱离上述实施例精神和原理下，对上述实施例所进行的各种等效变化、变型以及在文中没有描述的各种改进均在本专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立体声麦克风，包括两个分别对应于左耳和右耳的耳塞式麦克风，所述耳塞式麦克风包括：

外壳，由入耳式固定部和拾音部组成，所述拾音部具有主入声孔；以及

音头，固定在所述拾音部内。

2.根据权利要求1所述的立体声麦克风，其特征在于，所述音头包括用于拾音的端面，所述用于拾音的端面紧靠并覆盖所述主入声孔。

3.根据权利要求1所述的立体声麦克风，其特征在于，所述外壳由外形与耳道形状适配的前盖和大致呈扁平状的后盖同轴装配而成，所述后盖的一端与所述前盖连接，另一端设置所述主入声孔。

4.根据权利要求3所述的立体声麦克风，其特征在于，所述后盖的径向尺寸被设置成不遮挡耳蜗。

5.根据权利要求1所述的立体声麦克风，其特征在于，所述拾音部的侧壁具有副入声孔，所述拾音部内具有空腔。

6.根据权利要求5所述的立体声麦克风，其特征在于，所述入耳式固定部内具有传声道，所述传声道与所述拾音部内的空腔连通。

7.根据权利要求1所述的立体声麦克风，其特征在于，所述耳塞式麦克风还包括从外侧覆盖所述主入声孔的风球，所述风球通过O圈结构或者卡口结构固定在所述后盖上。

8.根据权利要求1所述的立体声麦克风，其特征在于，两个分别对应于左耳和右耳的耳塞式麦克风的音头满足：在100Hz-800Hz范围，两个音头的频响差在±0.3dB内，在800Hz-10000Hz范围，两个音头的频响差在±0.4dB内，在10000Hz-20000Hz范围，两个音头的频响差在±0.5dB内；以1KHz为参考频率，两个音头的灵敏度差值在±0.4dB内；在350Hz-3150Hz范围，两个音头的相位差小于1.0度，在3150Hz-6300Hz范围，两个音头的相位差小于2.0度。

9.根据权利要求1所述的立体声麦克风，其特征在于，所述耳塞式麦克风还包括导线和包裹所述导线的绝缘保护套，所述导线通过所述拾音部的连接孔穿过所述外壳并与所述音头电连接，所述外壳采用导电材料制作。

10.根据权利要求3所述的立体声麦克风，其特征在于，所述后盖具有突台，主入声孔制作在所述突台的端面上，所述突台的内壁与音头紧密配合，使得所述音头固定在后盖内侧且音头紧靠所述主入声孔。