CN2834067Y - 光纤麦克风 - Google Patents

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李军
吴宗汉
张明德
胡宗保
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Shenzhen Horn Audio Co Ltd
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SHENZHEN HORN ELECTROACOUSTIC TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种光纤麦克风，其包括：一外壳，该外壳包括前壳与后壳，该前壳的中间具有一贯穿的进音孔，该后壳的中间具有贯穿的通光孔，一反射振动膜设置在该进音孔与通光孔之间，该通光孔与一光纤信道适配器的接口耦合，该光纤信道适配器的另一端通过测量光纤与一光纤耦合器相连，该光纤耦合器通过光纤分别与光源和光电探测器相连。本实用新型光纤麦克风采用光纤与光纤探测器完成声光电的转换，可解决现有技术声电转换的麦克风灵敏度不高与易受电磁干扰的问题。

Description

光纤麦克风
【技术领域】
本实用新型涉及一种采用光纤传感器的光纤麦克风。
【背景技术】
目前，微型麦克风广泛应用于移动电话，笔记本电脑，免提电话、普通电话机、语音数码相机、MP3、复读机，对讲系统、电子玩具等声电转换系统。
现有采用声电转换的麦克风具有灵敏度不够高、容易受到电磁干扰等缺陷，其应用也受到一定限制。
【实用新型内容】
为克服现有技术采用声电转换的麦克风灵敏度不高、抗电磁干扰能力不够强的缺陷，本实用新型提供一种灵敏度高、抗电磁干扰能力强的光纤麦克风。
本实用新型解决技术问题的技术方案是：提供一种光纤麦克风，其包括：一外壳，该外壳包括前壳与后壳，该前壳的中间具有一贯穿的进音孔，该后壳的中间具有贯穿的通光孔，一反射振动膜设置在该进音孔与通光孔之间，该通光孔与一光纤信道适配器的接口耦合，该光纤信道适配器的另一端通过测量光纤与一光纤耦合器相连，该光纤耦合器通过光纤分别与光源和光电探测器相连。
与现有技术采用声电转换的麦克风相比，本实用新型光纤麦克风采用光纤和光纤探测器实现声光电的转换，光源发出的光通过该光纤耦合器传送到测量光纤，再投射至发射振动膜上，来自外界的声音信号通过进音孔传输至该发射振动膜并使其受迫振动来反射调制投射至该反射振动膜上的光信号，并将部分光信号重新耦合至测量光纤，再经由光纤耦合器传输至光电探测器。由于本实用新型光纤麦克风的声光电转换过程基本都在光纤中完成，所以该光纤麦克风抗电磁干扰能力强，且由于光电探测器的灵敏度较高，使得该光纤麦克风也具有较高的灵敏度。
另外，由于光纤本身具有低损耗、耐腐蚀及安全可靠等优点，更有助于本实用新型光纤麦克风的推广应用。
【附图说明】
图1是本实用新型光纤麦克风第一实施方式的示意图。
图2是本实用新型光纤麦克风第二实施方式的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1，是本实用新型光纤麦克风第一实施方式的示意图。该光纤麦克风1包括：一外壳10，该外壳10包括前壳11与后壳12，该前壳11的中间具有一贯穿的进音孔112，该后壳12的中间具有贯穿的通光孔122，一反射振动膜102设置在该进音孔112与通光孔122之间，该通光孔122与一光纤信道适配器14的一端接口耦合，该光纤信道适配器14的另一端通过测量光纤13与一带有多个进音孔的光纤耦合器15相连，该光纤耦合器15通过光纤分别与光源16和光电探测器17相连。垫片104与后壳12一体成型，其设置在该反射振动膜102与通光孔122之间，以使得该反射振动膜102与通光孔122之间保持一定间距。该反射振动膜102的厚度一般为2至100微米。该反射振动膜102与该通光孔122之间距通常为0.001至1毫米。
该光纤麦克风1的工作原理描述如下：该光源16发出的光通过该光纤耦合器15传送到测量光纤13，再投射至发射振动膜上102，来自外界的声音信号通过进音孔112传输至该发射振动膜102并使其受迫振动来反射调制投射至该反射振动膜102上的光信号，并将部分光信号重新耦合至测量光纤13，再经由光纤耦合器15传输至光电探测器17。
测量光纤13从发射振动膜102接收到的光功率信号的强度与通光孔至发射振动膜102的距离有关，也即与发射振动膜102与声压强弱(声压下发射振动膜102的变形)有关。经由发射振动膜102所调制了的反射光功率信号，又经同该测量光纤13反射回来，传输至光纤耦合器15，耦合至光电探测器17，获得与声压有关的输出信号。用这种结构的传感探头来制作光纤麦克风，它将感受声音讯号，并把它传送给传感器的反射振动膜102上，该反射振动膜102随声音讯号产生不同的倾斜，改变测量光纤13的端面和反射振动膜膜102之间的距离，从而改变进入测量光纤13的光功率信号。由于反射振动膜102的振动随声音讯号改变，由其反射而进入测量光纤13的光功率变化反映了声音讯号的强弱，反射光纤中的光信号经光电探测器17化为电信号，再经放大器放大，信号处理器滤波、整形，最后得到声音的电压信号。
该光源16一般为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，LED为低速、短距离光波系统中常用光源。它所发的光是非相干光，具有较宽的频谱(30-60nm)和较大的发射角。与半导体激光二极管LD相比，结构简单、价格低廉。故选用它作为光源。
该光电探测器17可为PIN管，是一种光电信息转换器件，在本发明的光纤系统中，其作用是将光纤传来的光信号功率转换为电信号电流。
该反射振动膜102要求厚度很薄，质量轻、低频响应好。因为反射振动膜测压范围变化较小，而波纹膜片特别适合大压力和小压力的测量中，因而反射振动膜102还可以选用波纹膜片。反射振动膜102的厚度和大小可根据灵敏度的要求和具体的设计尺寸来确定。在反射振动膜102外镀金属的选用上，考虑到外镀金属可以是反射率高，化学性质稳定的金、银、铝，还可以是其它的金属或合金材料，都属于本发明的权利范围。
该光纤耦合器15是实现光信号分路/合路的功能器件，一般是对同一波长的光功率信号进行分路或合路。光波系统中多模光纤做成的耦合器，通常由两种结构形式，一种是拼接式，另一种是熔融拉锥式，本发明具体采用的是Y形熔融拉锥式的1X2耦合器，作为本发明的精神范围的具体化的例子，该耦合器还可以是拼接式的。
另外，该光纤麦克风还包括光源驱动电路，在本实施方式中，光源在光路中的作用如同电源在电路中的作用，光源的稳定准确度在很大程度上决定了光纤传感器的准确度，因此为保证光源的恒亮度和低噪声，在其驱动电路的设计中采用恒亮度控制电路和噪声抑制电路。
请参阅图2，是本实用新型光纤麦克风第二实施方式的示意图。该光纤麦克风2的结构与第一实施方式的光纤麦克风1的结构基本相同。不同之处在于：该光纤麦克风2包括多个进音孔212，且前壳21上具有两个定位台阶214，其用于固定反射振动膜202，且使得该发射振动膜202与测量光纤的接收端面保持一定的间距。

Claims (9)

1.一种光纤麦克风，其包括一外壳，该外壳包括前壳与后壳，其特征在于：该前壳的中间具有一贯穿的进音孔，该后壳的中间具有贯穿的通光孔，一反射振动膜设置在该进音孔与通光孔之间，该通光孔与一光纤信道适配器的接口耦合，该光纤信道适配器的另一端通过测量光纤与一光纤耦合器相连，该光纤耦合器通过光纤分别与光源和光电探测器相连。
2.如权利要求1所述的光纤麦克风，其特征在于：该反射振动膜的厚度为2至100微米。
3.如权利要求1所述的光纤麦克风，其特征在于：该反射振动膜与通光孔之间存在一定间距。
4.如权利要求3所述的光纤麦克风，其特征在于：该反射振动膜与通光孔之间采用一垫片隔开。
5.如权利要求4所述的光纤麦克风，其特征在于：该垫片与后壳一体成型。
6.如权利要求1所述的光纤麦克风，其特征在于：该前壳包括两用于固定该反射振动膜且间隔该反射振动膜与该进音孔的定位台阶。
7.如权利要求1所述的光纤麦克风，其特征在于：该光源为发光二极管。
8.如权利要求1所述的光纤麦克风，其特征在于：该光电探测器为PIN管。
9.如权利要求1所述的光纤麦克风，其特征在于：该光纤耦合器具有多个进音孔。
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