DE102010043127A1

DE102010043127A1 - microphone

Info

Publication number: DE102010043127A1
Application number: DE201010043127
Authority: DE
Inventors: Tom-Fabian Frey; Manfred Hibbing
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-05-03
Also published as: WO2012056041A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrofon mit einer ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen jeweils zum Erfassen von Audiosignalen, einer zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen jeweils zum Erfassen von Audiosignalen und einer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale und der durch die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale. Die Verarbeitungseinheit verarbeitet die erfassten Audiosignale derart, dass die Verarbeitungseinheit ein von der Schalleinfallsrichtung abhängiges Audiosignal ausgeben kann.The present invention relates to a microphone with a first plurality of miniature microphones, each for capturing audio signals, a second plurality of miniature microphones, each for capturing audio signals, and a processing unit for processing the audio signals captured by the first plurality of miniature microphones and the audio signals captured by the second plurality of miniature microphones recorded audio signals. The processing unit processes the recorded audio signals in such a way that the processing unit can output an audio signal which is dependent on the direction of incidence of the sound.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrofon.The present invention relates to a microphone.

Bekannt sind Mikrofone mit Richteigenschaften, d. h. sog. Richtmikrofone, mit einem elektroakustischen Wandler und einem akustischen Laufzeitglied, d. h. Verzögerungsglied. Diese Mikrofone weisen in der Standardausführung eine mit akustischen Mitteln festgelegte Richtcharakteristik auf. Dies kann beispielsweise eine Nierencharakteristik sein, die auch als Cardioide bezeichnet wird.Are known microphones with directional properties, d. H. so-called directional microphones, with an electro-acoustic transducer and an acoustic delay element, d. H. Delay. In the standard version, these microphones have a directional characteristic determined by acoustic means. This can be, for example, a cardioid characteristic, which is also referred to as cardioid.

Der elektroakustische Wandler eines derartigen Richtmikrofons enthält eine Membran, deren Vorder- und Rückseite vom Schall beaufschlagt wird. Die Membranvorderseite ist dem Schall direkt ausgesetzt, während der Schall zur Membranrückseite ein akustisches Laufzeitglied durchläuft. Die Membran wird durch die Differenz der Schalldrücke an den beiden Membranseiten ausgelenkt und bewirkt, mittelbar über das jeweilige Wandlerprinzip, ein entsprechendes elektrisches Signal. Das akustische Laufzeitglied wird durch einen oder mehrere Hohlräume, d. h. Luftvolumen, und akustische Widerstände gebildet, die üblicherweise aus Textil- oder Metallgazen und bzw. oder engen Luftspalten bestehen.The electroacoustic transducer of such a directional microphone contains a membrane whose front and back is acted upon by the sound. The membrane front side is exposed to the sound directly, while the sound to the membrane back passes through an acoustic delay element. The membrane is deflected by the difference of the sound pressures on the two sides of the membrane and causes, indirectly via the respective transducer principle, a corresponding electrical signal. The acoustic delay is provided by one or more cavities, i. H. Air volume, and formed acoustic resistances, which usually consist of textile or Metallgazen and or or narrow air gaps.

Den zuvor beschriebenen Mikrofonen mit Richteigenschaften ist dabei gemeinsam, dass für die Herstellung dieser akustischen Widerstände, welche zum Erzielen der Richtcharakteristik erforderlich sind und diese festlegen, aufgrund der einzuhaltenden Genauigkeit und des gegebenenfalls erforderlichen Abgleich- und bzw. oder Selektionsaufwands ein nicht unerheblicher Arbeits- und Kostenaufwand erforderlich ist.The above-described microphones with directional properties is common in that for the production of these acoustic resistors, which are required to achieve the directional characteristic and set this, due to the accuracy and the possibly required adjustment and / or selection effort, a not inconsiderable labor and Cost is required.

Bekannt ist ferner ein Mikrofon mit veränderbarer Richtcharakteristik, bei dem das akustische Laufzeitglied durch mechanisches Verändern und Verschließen von akustisch wirksamen Öffnungen variiert wird. Dieses Verfahren ist jedoch besonders aufwendig und stellt deshalb eine singuläre Lösung dar.Also known is a microphone with variable directivity, in which the acoustic delay element is varied by mechanically changing and closing of acoustically effective openings. However, this method is particularly complicated and therefore represents a singular solution.

Bekannt sind ferner Doppelkapselmikrofone mit zwei Mikrofonkapseln mit unterschiedlichen und bzw. oder unterschiedlich ausgerichteten Richtcharakteristiken, deren elektrische Signale kombiniert werden, um unterschiedliche Richtcharakteristiken zu erzeugen. Nachteilig ist hierbei, dass die Mikrofonkapseln nicht koinzident angeordnet werden können, weil sie sich nicht vollständig mechanisch durchdringen können. Dadurch treten von der Beschallungsrichtung abhängige Laufzeitunterschiede zwischen den beiden Kapseln auf, die zu nachteiligen Frequenzgangänderungen in Abhängigkeit von der realisierten Richtcharakteristik führen.Also known are Doppelkapselmikrofone with two microphone capsules with different and or or differently oriented directional characteristics whose electrical signals are combined to produce different directional characteristics. The disadvantage here is that the microphone capsules can not be arranged coincidentally, because they can not penetrate completely mechanically. As a result, run-time differences between the two capsules which depend on the direction of sound propagation and lead to disadvantageous frequency response changes as a function of the realized directional characteristic occur.

Bekannt sind ferner so genannte Doppelmembranmikrofone, die zwei miteinander konstruktiv kombinierte Mikrofonwandler mit entgegengesetzt zueinander ausgerichteten nierenförmigen Richtcharakteristiken enthalten, deren elektrische Signale kombiniert werden, um unterschiedliche Richtcharakteristiken zu erzeugen. Diese Mikrofone kommen der Koinzidenzanforderung näher, weil sich die beiden Kapselsysteme konstruktiv teilweise durchdringen, indem sie ein gemeinsames Laufzeitglied aufweisen. Da aber keine vollständige Koinzidenz erreichbar ist, ergeben sich auch hier Frequenzgangänderungen in Abhängigkeit von der verwendeten Richtcharakteristik. Nachteilig ist ferner, dass sich im rückwärtigen Schallweg jedes Kapselsystems die Membran des anderen Kapselsystems befindet. Dadurch wird der Schallweg insbesondere bei den tiefen Frequenzen versperrt und die Richtcharakteristik nachteilig beeinflusst.Also known are so-called double-membrane microphones which contain two constructively combined microphone transducers with oppositely directed kidney-shaped directivity characteristics whose electrical signals are combined to produce different directional characteristics. These microphones come closer to the coincidence requirement, because the two capsule systems partially penetrate each other by having a common delay element. However, since complete coincidence can not be achieved, frequency response changes also arise here as a function of the directional characteristic used. A further disadvantage is that the membrane of the other capsule system is located in the rearward sound path of each capsule system. As a result, the sound path is obstructed, especially at the low frequencies, and the directional characteristic is adversely affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Richteigenschaften eines Mikrofons einfacher, vielseitiger und kostengünstiger zu erzeugen bzw. zu beeinflussen als bei bekannten Mikrofonen.The invention has for its object to produce the directional characteristics of a microphone easier, more versatile and cheaper than in known microphones.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Mikrofon mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.According to the invention this object is achieved by a microphone having the features of claim 1. Advantageous developments are described in the subclaims.

Somit wird erfindungsgemäß ein Mikrofon vorgesehen mit einer ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen jeweils zum Empfangen von Audiosignalen, einer zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen jeweils zum Empfangen von Audiosignalen und einer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale und der durch die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale. Die Verarbeitungseinheit verarbeitet die erfassten Audiosignale derart, dass die Verarbeitungseinheit ein von der Schalleinfallsrichtung abhängiges Audiosignal ausgeben kann (Richtcharakterisik).Thus, according to the invention, a microphone is provided with a first plurality of miniature microphones respectively for receiving audio signals, a second plurality of miniature microphones respectively for receiving audio signals and a processing unit for processing the audio signals detected by the first plurality of miniature microphones and the second plurality of miniature microphones recorded audio signals. The processing unit processes the detected audio signals such that the processing unit can output an audio signal that depends on the direction of the sound incidence (directional characteristic).

Vorteilhaft ist hierbei, dass die Verarbeitung des ersten erfassten Audiosignais und des zweiten erfassten Audiosignais durch elektronische Laufzeitglieder erreicht werden kann anstatt wie bisher üblich durch akustische Mittel zur Laufzeitverzögerung. Somit kann auf die aufwendige Fertigung von akustischen Laufzeitgliedern verzichtet werden, die eine sehr geringe Fertigungstoleranz und damit einen sehr hohen Fertigungsaufwand erfordert. Weiter kann darauf verzichtet werden, die Bauteile der elektrischen Laufzeitglieder individuell abzugleichen und bzw. oder zu selektieren, da die elektrischen Bauteile mit sehr geringen Fertigungstoleranzen verfügbar sind.It is advantageous in this case that the processing of the first recorded audio signal and the second recorded audio signal can be achieved by electronic delay elements instead of as usual by acoustic means for propagation delay. Thus can be dispensed with the complex production of acoustic delay elements, which requires a very low manufacturing tolerance and thus a very high production cost. Furthermore, it is possible to dispense with individually matching and / or selecting the components of the electrical delay elements, since the electrical components are available with very low manufacturing tolerances.

Vorteilhaft ist ferner, dass die Richtcharakteristik des Mikrofons, da sie durch elektrische Mittel festgelegt wird, auch mit elektrischen Mitteln kontinuierlich oder stufenweise in einfacher Weise verändert werden kann. Diese Möglichkeiten zur Beeinflussung der Richtcharakteristik sind mit akustischen Maßnahmen nur sehr aufwendig oder unvollkommen zu erreichen. Ebenso kann die Frequenzabhängigkeit der Richteigenschaften mit elektrischen Mitteln gestaltet werden, um eine Anpassung an den jeweiligen Einsatzzweck des Mikrofons zu ermöglichen. So kann beispielsweise der Nahbesprechungseffekt vermindert werden. It is also advantageous that the directivity of the microphone, since it is determined by electrical means, can be changed continuously or stepwise in a simple manner by electrical means. These possibilities for influencing the directional characteristic can be achieved only with great effort or imperfection with acoustic measures. Likewise, the frequency dependence of the directivity can be designed with electrical means to allow adaptation to the particular application of the microphone. For example, the proximity effect can be reduced.

Vorteilhaft ist auch, dass durch den Einsatz einer ersten und zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen die bisher übliche erste und zweite Membran jeweils durch mehrere einzelne Mikrofone ersetzt werden können, die zusammen die bisher erste oder zweite Membran bilden. Auf diese Weise wird das Empfangsverhalten für ein Audiosignal nicht wie bisher von dem Verhalten einer einzigen Membran bestimmt sondern von dem Mittelwert über das Verhalten der entsprechenden Mehrzahl von Miniaturmikrofonen. Auch wird durch die Verwendung einer Vielzahl von Miniaturmikrofonen (Clusterung) und Summierung der entsprechenden erfassten Audiosignale eine Verringerung des Eigenrauschens des Mikrofons erreicht. Ferner lassen sich die akustischen Eigenschaften der beiden Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen individuell optimieren. So können die Miniaturmikrofone so angeordnet werden, dass der Frequenzgang bei den hohen Frequenzen durch den Einfluss des Druckstaueffekts günstig gestaltet wird.It is also advantageous that by using a first and second plurality of miniature microphones, the hitherto customary first and second membranes can each be replaced by a plurality of individual microphones which together form the first or second membrane to date. In this way, the reception behavior for an audio signal is not determined as before by the behavior of a single membrane but by the mean value of the behavior of the corresponding plurality of miniature microphones. Also, by using a plurality of miniature microphones (clustering) and summing the corresponding detected audio signals, a reduction in the inherent noise of the microphone is achieved. Furthermore, the acoustic properties of the two pluralities of miniature microphones can be optimized individually. Thus, the miniature microphones can be arranged so that the frequency response at the high frequencies is made favorable by the influence of the pressure accumulation effect.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass derartige Miniaturmikrofone (MEMS), wie z. B. SMD-Bauteile, automatisiert sehr günstig massenhaft herstellbar sind, so dass auch die Verwendung einer Mehrzahl von Miniaturmikrofonen zum Ersatz einer herkömmlichen Membran sehr kostengünstig ist. Auch sind Miniaturmikrofone sehr klein und flach und es können daher aus einer Mehrzahl von Miniaturmikrofonen sehr kleine und flache Audiosignalempfänger aufgebaut werden. Dabei kann durch die Anzahl und Anordnung der Miniaturmikrofone Einfluss auf das Empfangsverhalten des resultierenden Audiosignalempfänger genommen werden. Auch kann so das Verhalten, z. B. die Richtwirkung, zwischen zwei Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen zueinander beeinflusst werden. Ferner weisen die automatisch hergestellten und montierten mikroelektronischen Bauteile standardmäßig bereits derart enge Toleranzen auf, dass eine Selektion geeigneter Miniaturmikrofone und ein individueller Abgleich zwischen diesen entfallen kann. Außerdem wirkt sich die Streuung über eine Produktionserie der Miniaturmikrofone aufgrund des mit der Summierung verbundenen Mittelungseffekts geringer aus, so dass sich geringere Serienstreuungen der Miniaturmikrofone ergeben.A further advantage is that such miniature microphones (MEMS), such as. As SMD components, automated mass production are very cheap, so that the use of a plurality of miniature microphones to replace a conventional membrane is very inexpensive. Also miniature microphones are very small and flat and therefore it can be built from a plurality of miniature microphones very small and flat audio signal receiver. In this case, the number and arrangement of the miniature microphones influence the reception behavior of the resulting audio signal receiver. Also, the behavior, z. As the directivity between two pluralities of miniature microphones are influenced to each other. Furthermore, the automatically produced and assembled microelectronic components already have standard such close tolerances that a selection of suitable miniature microphones and an individual comparison between them can be omitted. In addition, scattering across a series of miniature microphones due to the summation-related averaging effect has less effect, resulting in smaller series variations of the miniature microphones.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass im Gegensatz zu den bekannten Doppelkapsel- und Doppelmembranmikrofonen, bei denen zwei Membranen mit insgesamt vier Membranseiten vorhanden sind, die erste und zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen des erfindungsgemäßen Mikrofons insgesamt nur zwei Membranseiten, gewissermaßen nur eine Membranvorderseite und nur eine Membranrückseite, repräsentieren. Während bei den Doppelkapsel- und Doppelmembranmikrofonen zwischen den gleichberechtigten, aber räumlich gegeneinander versetzten Membranseiten, beispielsweise den Membranvorderseiten der beiden Wandlereinheiten, wegen der nicht vorhandenen Koinzidenz vom Schalleinfallswinkel abhängige Laufzeitunterschiede auftreten, kann dieser Effekt mit nachteiligen Auswirkungen auf den Frequenzgang bei dem erfindungsgemäßen Mikrofon nicht auftreten.A further advantage is that in contrast to the known Doppelkapsel- and Doppelmembranmikrofonen, in which two membranes are present with a total of four sides of the membrane, the first and second plurality of miniature microphones of the microphone according to the invention a total of only two sides of the membrane, so to speak, only one front membrane and only one membrane back, represent. While in the double-capsule and double-membrane microphones between the equal but spatially staggered membrane sides, such as the membrane front sides of the two converter units, dependent on the non-existent coincidence of sound incidence dependent delay differences, this effect can not occur with adverse effects on the frequency response in the microphone according to the invention ,

Aufgrund der Nutzung der vorstehend gennannten Vorteile kann das erfindungsgemäße Mikrofon einfacher, präziser und kostengünstiger hergestellt werden als bisher bekannte Mikrofone.Due to the use of the advantages mentioned above, the microphone according to the invention can be made simpler, more precise and less expensive than previously known microphones.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Mikrofon mit einer Verarbeitungseinheit vorgesehen, die eine Zeitverzögerungseinheit zum zeitlichen Verzögern der durch die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale gegenüber den durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignalen aufweist, oder umgekehrt. Durch diese zeitliche Verzögerung mittels der elektrischen Verzögerungseinheit anstelle eines akustischen Laufzeitgliedes wird die Laufzeitverzögerung zwischen einem ersten und zweiten Empfangen eines Audiosignals durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen elektronisch umgesetzt. Vorteilhaft ist es dabei, die Zeitverzögerungseinheit als Laufzeitglied möglichst einfach durch z. B. einen Tiefpass erster Ordnung, z. B. als ein RC-Glied, auszuführen. Die zeitliche Verzögerung kann dabei einen festen Wert aufweisen, um eine bestimmte Richtcharakteristik des Mikrofons zu erhalten, oder sie kann veränderlich ausgeführt werden, um wahlweise unterschiedliche Richtcharakteristiken zu erzeugen.According to a further aspect of the invention, a microphone is provided with a processing unit which has a time delay unit for temporally delaying the audio signals detected by the second plurality of miniature microphones with respect to the audio signals detected by the first plurality of miniature microphones, or vice versa. By this time delay by means of the electrical delay unit instead of an acoustic delay element, the propagation delay between a first and second receiving an audio signal by the first plurality of miniature microphones and the second plurality of miniature microphones is implemented electronically. It is advantageous, the time delay unit as a delay as simple as possible by z. B. a low pass first order, z. As an RC element. The time delay may have a fixed value to obtain a certain directional characteristic of the microphone, or it may be made variable to selectively produce different directional characteristics.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Mikrofon mit einer Verarbeitungseinheit vorgesehen, die eine Subtrahierungseinheit zum Subtrahieren der durch die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale von den durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignalen aufweist, oder umgekehrt.According to a further aspect of the invention, a microphone is provided with a processing unit having a subtracting unit for subtracting the audio signals detected by the second plurality of miniature microphones from the audio signals detected by the first plurality of miniature microphones, or vice versa.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Mikrofon mit einer Verarbeitungseinheit vorgesehen, die eine erste Summierungseinheit zum Summieren der durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale zu einem ersten erfassten Audiosignal und eine zweite Summierungseinheit zum Summieren der durch die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignale zu einem zweiten erfassten Audiosignal aufweist. Dabei werden die einzelnen erfassten Audiosignale der jeweiligen Mehrzahl von Miniaturmikrofonen in der jeweiligen Summierungseinheit vereinigt, um eine Mittelung der Eigenschaften der jeweiligen Miniaturmikrofone und eine damit verbundene Rauschminderung zu erreichen.According to a further aspect of the invention, a microphone is provided with a processing unit which comprises a first summation unit for summing the audio signals detected by the first plurality of miniature microphones into one first detected audio signal and a second summation unit for summing the detected by the second plurality of miniature microphones audio signals to a second detected audio signal. In this case, the individual detected audio signals of the respective plurality of miniature microphones are combined in the respective summing unit in order to achieve an averaging of the characteristics of the respective miniature microphones and an associated noise reduction.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Mikrofon mit einer Verarbeitungseinheit vorgesehen, die eine erste frequenzgangbeeinflussende Einheit zum Beeinflussen des Frequenzgangs des ersten erfassten Audiosignals und eine zweite frequenzgangbeeinflussende Einheit zum Beeinflussen des Frequenzgangs des zweiten erfassten Audiosignals aufweist. Hierdurch kann z. B. die Auswirkung des Nahbesprechungseffekts beeinflusst werden. Diese Einflussmöglichkeiten können fest vorgegeben oder schaltbar oder kontinuierlich veränderbar ausgeführt werden.According to a further aspect of the invention, a microphone with a processing unit is provided, which has a first frequency-response-influencing unit for influencing the frequency response of the first detected audio signal and a second frequency-response-influencing unit for influencing the frequency response of the second detected audio signal. As a result, z. For example, the impact of the proximity effect may be affected. These influence options can be fixed or switchable or continuously variable.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Mikrofon mit einer Verarbeitungseinheit vorgesehen, die eine frequenzabhängige oder frequenzunabhängige Koppelungseinheit zum Koppeln des ersten erfassten Audiosignals und des zweiten erfassten Audiosignals aufweist. Hierdurch kann die Auswirkung des Nahbesprechungseffekts beeinflusst werden. Diese Einflussmöglichkeiten können fest vorgegeben oder schaltbar oder kontinuierlich veränderbar ausgeführt werden.According to a further aspect of the invention, a microphone is provided with a processing unit which has a frequency-dependent or frequency-independent coupling unit for coupling the first detected audio signal and the second detected audio signal. This can affect the effect of the proximity effect. These influence options can be fixed or switchable or continuously variable.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Mikrofon mit einer Verarbeitungseinheit vorgesehen, die eine Frequenzgangentzerrungseinheit zum Entzerren des Frequenzgangs des auszugebenden Audiosignals aufweist. Durch die Frequenzgangentzerrungseinheit kann im Wesentlichen eine Linearisierung des Frequenzgangs des Mikrofons vorgenommen werden, da die tieffrequenten Signale durch die Differenzbildung prinzipbedingt geschwächt werden. Zusätzlich können durch die Frequenzgangentzerrungseinheit auch spezielle Gestaltungen des Frequenzgangs des Mikrofons vorgenommen werden, die auch schaltbar oder kontinuierlich veränderbar sein können. Auf diese Weise kann dem Ausgang des Mikrofons ein entzerrtes Audiosignal zugeführt werden.According to a further aspect of the invention, a microphone with a processing unit is provided, which has a frequency response equalization unit for equalizing the frequency response of the audio signal to be output. The frequency response equalization unit can essentially be used to linearize the frequency response of the microphone, since the low-frequency signals are fundamentally weakened by the subtraction. In addition, the frequency response equalization unit can also be used to make special designs of the frequency response of the microphone, which can also be switchable or continuously variable. In this way, an equalized audio signal can be supplied to the output of the microphone.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen räumlich derart zueinander angeordnet, dass zwischen dem Empfangen der Audiosignale durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und dem Empfangen derselben Audiosignale durch die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen eine zeitliche Differenz besteht. Hierdurch kann zusätzlich oder alternativ zu den elektronischen Mitteln zur Erzeugen einer Laufzeitdifferenz zwischen den durch die erste und zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignalen durch ein akustisches Laufzeitglied erreicht werden.According to another aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones and the second plurality of miniature microphones are arranged spatially relative to each other such that there is a time difference between receiving the audio signals by the first plurality of miniature microphones and receiving the same audio signals by the second plurality of miniature microphones , In this way, in addition to or as an alternative to the electronic means for generating a transit time difference between the audio signals detected by the first and second plurality of miniature microphones, an acoustic delay element can be achieved.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen auf einer ersten Trägerplatte vorgesehen. Hierdurch können beide Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen auf einer einzigen Trägerplatte und damit platzsparend vorgesehen werden. Auch können so die Miniaturmikrofone einer Trägerplatte in zwei oder auch mehrere Mehrzahlen, d. h. Gruppen, von Miniaturmikrofonen eingeteilt werden. Ferner können als Miniaturmikrofone z. B. SMD-fähige Mikrofonkapseln (MEMS-Technologie) verwendet werden und die Trägerplatte als Leiterplatten ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine kostengünstige automatische SMD-Bestückung der Mikrofonkapseln als Miniaturmikrofone erfolgen.According to a further aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones and the second plurality of miniature microphones are provided on a first carrier plate. As a result, both pluralities of miniature microphones can be provided on a single carrier plate and thus save space. Even so, the miniature microphones of a carrier plate in two or more plural numbers, d. H. Groups to be classified by miniature microphones. Furthermore, as miniature microphones z. B. SMD-capable microphone capsules (MEMS technology) can be used and the support plate may be formed as printed circuit boards. In this way, a cost-effective automatic SMD placement of the microphone capsules can be done as a miniature microphones.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen auf der gleichen Seite der ersten Trägerplatte vorgesehen und in die gleiche Richtung ausgerichtet. So kann im Wesentlichen Schalldruck aus der gleichen Richtung durch beide Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen aufgenommen werden. Vorteilhaft ist dabei ferner, dass die Körperschallempfindlichkeit bei gleichartiger Ausrichtung der Miniaturmikrofone der ersten und zweiten Mehrzahl aufgrund der Differenzbildung in der Subtrahierungseinheit erheblich verringert werden kann, so dass auf eine elastische Lagerung der Miniaturmikrofone verzichtet werden kann. Dadurch verringern sich der Herstellaufwand und die damit verbundenen Kosten.According to another aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones and the second plurality of miniature microphones are provided on the same side of the first carrier plate and aligned in the same direction. Thus, in essence, sound pressure from the same direction can be picked up by both pluralities of miniature microphones. It is also advantageous that the structure-borne sound sensitivity can be significantly reduced with similar alignment of the miniature microphones of the first and second plurality due to the difference in the subtraction unit, so that can be dispensed with an elastic mounting of miniature microphones. This reduces the manufacturing effort and the associated costs.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen auf einer ersten Trägerplatte vorgesehen und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen ist auf einer zweiten Trägerplatte vorgesehen und die erste Trägerplatte und die zweite Trägerplatte sind räumlich voneinander, im Wesentlichen in der Ausbreitungsrichtung der zu empfangenden Audiosignale, beabstandet vorgesehen. Hierdurch kann im Wesentlichen Schalldruck aus der gleichen Richtung durch beide Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen aufgenommen werden. Gleichzeitig sind die erste und zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen in der Schallausbreitungsrichtung räumlich beabstandet vorgesehen, so dass zusätzlich oder alternativ zu den elektronischen Mitteln zur Erzeugen einer Laufzeitdifferenz zwischen den durch die erste und zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen erfassten Audiosignalen durch akustische Mittel eine Laufzeitdifferenz erreicht werden kann. According to a further aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones is provided on a first carrier plate and the second plurality of miniature microphones is provided on a second carrier plate, and the first carrier plate and the second carrier plate are spatially spaced apart, substantially in the propagation direction of the audio signals to be received , spaced provided. As a result, it is possible to substantially absorb sound pressure from the same direction through both pluralities of miniature microphones. At the same time, the first and second pluralities of miniature microphones are spatially spaced in the sound propagation direction, so that in addition to or as an alternative to the electronic means for generating a propagation time difference between the audio signals detected by the first and second plurality of miniature microphones, a propagation time difference can be achieved by acoustic means.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen auf der ersten Trägerplatte auf der gleichen Seite der ersten Trägerplatte vorgesehen und in die gleiche Richtung ausgerichtet wie die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen auf der zweiten Trägerplatte. Auf diese Weise empfangen die erste und zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen Schall aus der gleichen Richtung. Vorteilhaft ist dabei, dass die Körperschallempfindlichkeit bei gleichartiger Ausrichtung der Miniaturmikrofone der ersten und zweiten Mehrzahl aufgrund der Differenzbildung in der Subtrahierungseinheit erheblich verringert werden kann, so dass auf eine elastische Lagerung der Miniaturmikrofone verzichtet werden kann. Dadurch verringern sich der Herstellaufwand und die damit verbundenen Kosten.According to another aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones are provided on the first carrier plate on the same side of the first carrier plate and aligned in the same direction as the second plurality of miniature microphones on the second carrier plate. In this way, the first and second pluralities of miniature microphones receive sound from the same direction. It is advantageous that the structure-borne sound sensitivity can be significantly reduced with similar alignment of the miniature microphones of the first and second plurality due to the difference in the subtraction unit, so that can be dispensed with an elastic mounting of miniature microphones. This reduces the manufacturing effort and the associated costs.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Trägerplatte und die zweite Trägerplatte durch einen Körper räumlich voneinander beabstandet und der Körper ist konisch geformt und verjüngt sich von der ersten Trägerplatte zu der zweiten Trägerplatte hin. Dabei kann der konisch geformte Körper störende akustische Resonanzeffekte verhindern.According to another aspect of the invention, the first support plate and the second support plate are spaced apart by a body and the body is conically shaped and tapers from the first support plate to the second support plate. In this case, the conically shaped body can prevent disturbing acoustic resonance effects.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen auf der zweiten Trägerplatte mit einem möglichst großen Radius vom Mittelpunkt der zweiten Trägerplatte entfernt vorgesehen. Dabei kann das Anordnen der Miniaturmikrofone im Randbereich der zweiten Trägerplatte störende akustische Resonanzeffekte verhindern.According to a further aspect of the invention, the second plurality of miniature microphones is provided on the second carrier plate with as large a radius as possible from the center of the second carrier plate. The arrangement of the miniature microphones in the edge region of the second carrier plate can prevent disturbing acoustic resonance effects.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen jeweils im Wesentlichen in Richtung der zu empfangenden Audiosignale ausgerichtet. Auf diese Weise empfangen die erste und zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen Schall aus der gleichen Richtung. Vorteilhaft ist dabei ferner, dass die Körperschallempfindlichkeit bei gleichartiger Ausrichtung der Miniaturmikrofone der ersten und zweiten Mehrzahl aufgrund der Differenzbildung in der Subtrahierungseinheit erheblich verringert werden kann, so dass auf eine elastische Lagerung der Miniaturmikrofone verzichtet werden kann. Dadurch verringern sich der Herstellaufwand und die damit verbundenen Kosten.According to a further aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones and the second plurality of miniature microphones are each aligned substantially in the direction of the audio signals to be received. In this way, the first and second pluralities of miniature microphones receive sound from the same direction. It is also advantageous that the structure-borne sound sensitivity can be significantly reduced with similar alignment of the miniature microphones of the first and second plurality due to the difference in the subtraction unit, so that can be dispensed with an elastic mounting of miniature microphones. This reduces the manufacturing effort and the associated costs.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die erste Trägerplatte eine erste Mehrzahl von Öffnungen und eine zweite Mehrzahl von Öffnungen auf oder die erste Trägerplatte weist eine erste Mehrzahl von Öffnungen auf und die zweite Trägerplatte weist eine zweite Mehrzahl von Öffnungen auf. Dabei ist wenigstens ein Teil der ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen derart vorgesehen, jeweils mit ihrer audiosignalempfangenden Seite wenigstens einen Teil der ersten Mehrzahl von Öffnungen zu verschließen. Ferner ist wenigstens ein Teil der zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen derart vorgesehen, jeweils mit ihrer audiosignalempfangenden Seite wenigstens einen Teil der zweiten Mehrzahl von Öffnungen zu verschließen. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Miniaturmikrofone hinter den jeweiligen Öffnungen vorgesehen werden können und damit durch die Trägerplatten, in denen die Jeweiligen Öffnungen vorgesehen sind und an denen die jeweiligen Miniaturmikrofone vorgesehen sind, die Miniaturmikrofone abdecken, d. h. schützen, z. B. gegen Berührung oder Beschädigung von außen. Ferner können die Öffnungen zumindest teilweise mit akustisch wirksamen Materialien versehen sein, um den Schalldurchgang durch die Öffnungen und damit den durch die Miniaturmikrofone erfassten Schall gezielt zu beeinflussen.According to a further aspect of the invention, the first carrier plate has a first plurality of openings and a second plurality of openings or the first carrier plate has a first plurality of openings and the second carrier plate has a second plurality of openings. In this case, at least a part of the first plurality of miniature microphones is provided in such a way to close in each case at least a part of the first plurality of openings with its audio-signal-receiving side. Further, at least a part of the second plurality of miniature microphones is provided so as to close each at least a part of the second plurality of openings with its audio signal receiving side. It is advantageous here that the miniature microphones can be provided behind the respective openings and thus cover the miniature microphones through the carrier plates, in which the respective openings are provided and on which the respective miniature microphones are provided, d. H. protect, z. B. against contact or damage from the outside. Further, the openings may be at least partially provided with acoustically effective materials to selectively influence the sound passage through the openings and thus the sound detected by the miniature microphones.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und bzw. oder die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen wenigstens teilweise von einem Außenkörper umgeben. Dieser Außenkörper kann der Befestigung der Miniaturmikrofone und bzw. oder der Trägerplatte bzw. den jeweiligen Trägerplatten dienen, auf der bzw. auf denen die Miniaturmikrofone vorgesehen sind. Ferner kann der Außenkörper die Miniaturmikrofone in seinem inneren aufnehmen und damit gegenüber Einwirkungen und Beschädigungen von außen schützen. Auch kann das Mikrofon über diesen Außenkörper gehalten oder befestigt werden, um z. B. von einer Person als Benutzer oder einer Halterung gehalten zu werden.According to a further aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones and / or the second plurality of miniature microphones are at least partially surrounded by an outer body. This outer body can serve for fastening the miniature microphones and / or the carrier plate or the respective carrier plates on which or on which the miniature microphones are provided. Furthermore, the outer body can accommodate the miniature microphones in its interior and thus protect against external influences and damage. Also, the microphone can be held or attached via this outer body to z. B. to be held by a person as a user or a holder.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen und bzw. oder die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen wenigstens teilweise als mikroelektronische Bauteile (MEMS) ausgebildet. Derartige Miniaturmikrofone oder auch Mikrofonkapseln werden z. B. als SMD-Bauteile durch Verfahren der Massenproduktion günstig und in sehr hoher Qualität, insbesondere hinsichtlich ihrer geringen Fertigungstoleranzen, hergestellt. Somit können Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen mittels SMD-Bauteilen sehr günstig, einfach und in hoher Qualität hergestellt werden.According to a further aspect of the invention, the first plurality of miniature microphones and / or the second plurality of miniature microphones are at least partially formed as microelectronic components (MEMS). Such miniature microphones or microphone capsules z. B. as SMD components by methods of mass production low and very high quality, especially in terms of their low manufacturing tolerances produced. Thus, multiple numbers of miniature microphones using SMD components can be made very cheap, simple and high quality.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Trägerplatte und bzw. oder die zweite Trägerplatte als Leiterplatten ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da als SMD-Bauteile ausgebildete Miniaturmikrofone auf Leiterplatten mit bekannten und günstigen Bestückungsverfahren für SMD-Bauteile montiert werden können. Somit können Mehrzahlen von Mikrofonen bzw. Miniaturmikrofone mittels SMD-Bauteilen sehr günstig, einfach und in hoher Qualität hergestellt werden. Auch können die Bauelemente der Verarbeitungseinheit ganz oder teilweise auf der Leiterplatte vorgesehen sein. Hierdurch können diese einerseits ebenfalls mittels SMD-Bestückung einfach, schnell und kostengünstig montiert werden. Andererseits können die elektrischen Leitungen zwischen den Bauelementen als Leiterbahnen auf der Leiterplatte bzw. den Leiterplatten vorgesehen sein, wodurch eine Kosteneinsparung hinsichtlich der benötigten Leitungen erreicht werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, zumindest die beiden Summierungseinheiten auf der Leiterplatte oder den Leiterplatten vorzusehen, um zumindest die einzelnen Leitungen von den Miniaturmikrofonen der jeweiligen Mehrzahl von Miniaturmikrofonen als Leiterbahnen vorzusehen.According to a further aspect of the invention, the first carrier plate and / or the second carrier plate are formed as printed circuit boards. This is advantageous since miniature microphones designed as SMD components can be mounted on printed circuit boards with known and favorable mounting methods for SMD components. Thus, multiple numbers of microphones or miniature microphones using SMD components can be made very cheap, simple and in high quality. Also, the components of the processing unit may be wholly or partially provided on the circuit board. As a result, they can on the one hand also by means of SMD assembly easy, fast and inexpensive to install. On the other hand, the electrical lines between the components may be provided as printed conductors on the printed circuit board or the printed circuit boards, whereby a cost savings in terms of the required lines can be achieved. It is advantageous to provide at least the two summation units on the printed circuit board or the printed circuit boards in order to provide at least the individual lines of the miniature microphones of the respective plurality of miniature microphones as printed conductors.

Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf folgende Figuren näher erläutert:Exemplary embodiments and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the following figures:

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Mikrofons, 1 shows a schematic representation of a microphone,

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Aufnahmeeinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 2 shows a schematic representation of a plan view of a receiving unit according to a first embodiment,

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Aufnahmeeinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 3 shows a schematic representation of a side view of a receiving unit according to a second embodiment,

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Aufnahmeeinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, und 4 shows a schematic representation of a side view of a receiving unit according to a third embodiment, and

5 zeigt ein Blockschaltbild eines Mikrofons. 5 shows a block diagram of a microphone.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Mikrofons 1. Das Mikrofon 1 weist eine Aufnahmeeinheit 10, eine Verarbeitungseinheit 12 und einen Ausgang 128 auf. Das Mikrofon 1 kann als handgehaltenes Mikrofon 1 ausgebildet sein, welches einen Körper ausweist, in dessen Inneren die Aufnahmeeinheit 10, die auch als Erfassungseinheit 10 bezeichnet werden kann, derart vorgesehen ist, dass die Aufnahmeeinheit 10 ein Audiosignal empfangen, aufnehmen oder erfassen kann, z. B. durch das Empfangen eines Schalldrucks P. Die Verarbeitungseinheit 12, die im Inneren des Körpers des Mikrofons 1 vorgesehen ist, erhält von der Aufnahmeeinheit 10 Signale, die z. B. dem aufgenommenen oder erfassten Schalldruck P entsprechen können. Diese Signale verarbeitet die Verarbeitungseinheit 12 weiter und gibt über einen Ausgang 128 des Mikrofons 1, der in dem Körper des Mikrofons 1 vorgesehen ist, z. B. ein Audiosignal aus. Die Ausgabe des Audiosignals durch den Ausgang 128 kann dabei sowohl drahtgebunden als auch drahtlos erfolgen. 1 shows a schematic representation of a microphone 1 , The microphone 1 has a receiving unit 10 , a processing unit 12 and an exit 128 on. The microphone 1 can be as a handheld microphone 1 be formed, which identifies a body, inside which the receiving unit 10 , also called registration unit 10 can be designated, is provided such that the receiving unit 10 receive, record or record an audio signal, e.g. B. by receiving a sound pressure P. The processing unit 12 inside the body of the microphone 1 is provided receives from the receiving unit 10 Signals that z. B. the recorded or detected sound pressure P can correspond. These signals are processed by the processing unit 12 continue and give an exit 128 of the microphone 1 in the body of the microphone 1 is provided, for. B. an audio signal. The output of the audio signal through the output 128 can be done both wired and wireless.

Dabei können neben dem Schalldruck P auch weitere Signale durch die Aufnahmeeinheit 10 empfangen, aufgenommen oder erfasst und zur Verarbeitung an die Verarbeitungseinheit 12 weitergeleitet oder auch in der Aufnahmeeinheit 10 selbst zumindest vorverarbeitet werden. So können auch Signale wie z. B. Steuerungssignale z. B. im Ultraschallbereich oder in anderen Frequenzbereichen empfangen, aufgenommen oder erfasst und verarbeitet werden. Diese können die Funktionsweise des Mikrofons 1 beeinflussen. Ferner können auch von dem Mikrofon 1 über ihren Ausgang 128 weitere Signale wie z. B. Steuerungssignale oder dergleichen ausgegeben werden, um weiteren Vorrichtungen wie einem Equalizer, einem Mischpult, einem Verstärker, einem Lautsprecher, einer Aufzeichnungsvorrichtung, einer Lichteffektvorrichtung, einer Nebelmaschine oder dergleichen Informationen zur Verfügung zu stellen oder diese Vorrichtungen zu steuern. Derartige Informationen oder Funktionen können durch das Mikrofon 1 durch die über die Aufnahmeeinheit 10 erfassten Signale oder auch durch Bedienelemente des Mikrofons 1 bewirkt werden. Ebenso können empfangene Signale und der durch die Verarbeitung hieraus gewonnene Inhalt durch Anzeigeelemente des Mikrofons 1 angezeigt werden.In this case, in addition to the sound pressure P and other signals through the recording unit 10 received, recorded or captured and sent to the processing unit for processing 12 forwarded or in the recording unit 10 itself at least pre-processed. So also signals such. B. control signals z. B. in the ultrasonic range or in other frequency ranges, recorded or recorded and processed. These can change the way the microphone works 1 influence. Further, also from the microphone 1 about her exit 128 other signals such. For example, control signals or the like may be output to provide information to other devices such as an equalizer, a mixer, an amplifier, a speaker, a recording device, a light effect device, a fog machine, or the like, or to control these devices. Such information or functions may be through the microphone 1 through the over the receiving unit 10 recorded signals or by controls of the microphone 1 be effected. Likewise, received signals and the content obtained therefrom by the display elements of the microphone 1 are displayed.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Aufnahmeeinheit 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Aufnahmeeinheit 10 weist dabei einen ersten Träger 100 auf, der als Trägerplatte 100 ausgebildet ist, eine erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und eine zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 auf. Die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 sind auf der der Trägerplatte 10 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 um die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 herum angeordnet. Dabei weisen beide Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen 102, 105 eine rotationssymmetrische Anordnung um den Mittelpunkt der kreisrunden Trägerplatte 100 auf, d. h. alle Miniaturmikrofone 102 der ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 sind auf einem ersten Radius um den Mittelpunkt der kreisrunden Trägerplatte 100 angeordnet und alle Miniaturmikrofone 105 der zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 auf einem zweiten Radius. In anderen Worten bilden die beiden Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen 102, 105 eine konzentrische Anordnung um die Mittelachse der Trägerplatte 100. Durch diese konzentrische Anordnung der Miniaturmikrofone 102, 105 kann eine rotationssymmetrische Richtcharakteristik des Mikrofons 1 erreicht werden. Dabei ist der erste Radius größer als der zweite Radius. Ferner sind alle Miniaturmikrofone 102 der ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und alle Miniaturmikrofone 105 der zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 jeweils zueinander gleichmäßig seitlich beabstandet angeordnet. Als die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 sind acht Miniaturmikrofone und als die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 sind vier Miniaturmikrofone dargestellt. 2 shows a schematic representation of a plan view of a receiving unit 10 according to a first embodiment. The recording unit 10 has a first carrier 100 on, as a carrier plate 100 is formed, a first plurality of miniature microphones 102 and a second plurality of miniature microphones 105 on. The first plurality of miniature microphones 102 and the second plurality of miniature microphones 105 are on the support plate 10 intended. In the illustrated embodiment, the first plurality of miniature microphones 102 around the second plurality of miniature microphones 105 arranged around. Both have multiple numbers of miniature microphones 102 . 105 a rotationally symmetrical arrangement about the center of the circular support plate 100 on, ie all miniature microphones 102 the first plurality of miniature microphones 102 are at a first radius around the center of the circular support plate 100 arranged and all miniature microphones 105 the second plurality of miniature microphones 105 on a second radius. In other words, the two pluralities of miniature microphones 102 . 105 a concentric arrangement about the central axis of the carrier plate 100 , Through this concentric arrangement of miniature microphones 102 . 105 can be a rotationally symmetrical directional characteristic of the microphone 1 be achieved. The first radius is larger than the second radius. Furthermore, all miniature microphones 102 the first plurality of miniature microphones 102 and all miniature microphones 105 the second plurality of miniature microphones 105 each spaced evenly apart. As the first plurality of miniature microphones 102 are eight miniature microphones and as the second plurality of miniature microphones 105 four miniature microphones are shown.

Dabei sind auch verschiedene andere Konfigurationen von ersten und zweiten Miniaturmikrofonen 102, 105 möglich. Die Positionierung der Miniaturmikrofone 102, 105 auf der Trägerplatte 100 kann zur Gestaltung des Frequenzgangs, insbesondere unter Nutzung des Druckstaueffekts bei hohen Frequenzen, optimiert werden. So können für die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 jeweils mehr oder weniger Miniaturmikrofone verwendet werden als in der 2 dargestellt. Auch können diese jeweils auf mehr als einem Radius um den Mittelpunkt der kreisrunden Trägerplatte 100 herum angeordnet sein, d. h. auch Miniaturmikrofone auf verschiedenen Radien um den Mittelpunkt der kreisrunden Trägerplatte 100 herum können eine erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 oder eine zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 bilden. Ferner können die seitlichen und radialen Abstände der Miniaturmikrofone 102, 105 zueinander unterschiedlich gestaltet sein. Auch kann sich eine Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 von einer anderen 105 dadurch unterscheiden, dass die beiden Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen 102, 105 auf verschiedenen Hälften der Trägerplatte 100, d. h. links und rechts oder oben und unten innerhalb der Darstellungsebene der 2 angeordnet sind. Auch kann die Trägerplatte 100 in einer anderen geometrischen Form als einer kreisrunden Trägerplatte 100 vorgesehen sein wie z. B. eine quadratische, rechteckige oder dreieckigen Trägerplatte 100. There are also various other configurations of first and second miniature microphones 102 . 105 possible. The positioning of the miniature microphones 102 . 105 on the carrier plate 100 can be optimized for the design of the frequency response, in particular using the pressure accumulation effect at high frequencies. So can for the first plurality of miniature microphones 102 and the second plurality of miniature microphones 105 each more or less miniature microphones are used as in the 2 shown. These can each be more than one radius around the center of the circular support plate 100 be arranged around, ie also miniature microphones on different radii around the center of the circular support plate 100 around can be a first plurality of miniature microphones 102 or a second plurality of miniature microphones 105 form. Furthermore, the lateral and radial distances of the miniature microphones 102 . 105 be designed differently to each other. Also, a plurality of miniature microphones 102 from another 105 distinguish that by the two pluralities of miniature microphones 102 . 105 on different halves of the carrier plate 100 ie left and right or up and down within the representation plane of the 2 are arranged. Also, the carrier plate 100 in a different geometric shape than a circular carrier plate 100 be provided such. B. a square, rectangular or triangular support plate 100 ,

Unter einem Miniaturmikrofon ist dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Mikrofon oder auch eine Mikrofonkapseln zu verstehen, die hinsichtlich ihrer Bauform miniaturisiert ausgeführt ist, d. h. geringe Abmaße im Vergleich zu herkömmlichen Mikrofonen aufweist. Die Miniaturmikrofone können zu Mehreren in Kombination miteinander verwendet werden, um in ihrer Gesamtheit die elektroakustischen Eigenschaften eines einzelnen, nicht-miniaturisierten Mikrofons abzubilden. Ein Miniaturmikrofon kann z. B. als SMD-Bauteil auf einer Leiterplatte vorgesehen ausgebildet sein.In the context of the present invention, a miniature microphone means a microphone or a microphone capsule which is miniaturized in terms of its design, ie. H. has small dimensions compared to conventional microphones. The miniature microphones can be used in combination with others to collect the electroacoustic characteristics of a single, non-miniaturized microphone in their entirety. A miniature microphone can z. B. may be formed as an SMD component provided on a printed circuit board.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Aufnahmeeinheit 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind eine Trägerplatte 100 mit einer ersten Mehrzahl von Öffnungen 101 und einer zweiten Mehrzahl von Öffnungen 104, eine erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102, eine zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105, ein Außenkörper 106 und Leitungen 108 vorgesehen. Die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 sind unterhalb der Trägerplatte 100 vorgesehen. Die Trägerplatte 100 ist mit dem Außenkörper 106 verbunden, der um die Miniaturmikrofone 102, 105 vorgesehen ist. Im Inneren des Außenkörpers 106 sind die elektrischen Leitungen 108 der Miniaturmikrofone 102, 105 vorgesehen. In der Trägerplatte 100 sind die erste Mehrzahl von Öffnungen 101 und die zweite Mehrzahl von Öffnungen 104 vorgesehen, die als akustische Durchlässe oder Einlässe in das Innere der Aufnahmeeinheit 10 vorgesehen sind. Dabei bilden die erste Mehrzahl von Öffnungen 101 und die zweite Mehrzahl von Öffnungen 104 jeweils eine konzentrische Anordnung von Lochkreisen um die Mittelachse der Trägerplatte 100. Durch diese konzentrische Anordnung der Öffnungen 101, 104 kann eine rotationssymmetrische Richtcharakteristik des Mikrofons 1 erreicht werden. Als das Innere der Aufnahmeeinheit 10 soll das Volumen verstanden werden, welches im Wesentlichen von der Trägerplatte 100 und dem Außenkörper 106 umschlossen wird. 3 shows a schematic representation of a side view of a receiving unit 10 according to a second embodiment. In this embodiment, a carrier plate 100 with a first plurality of openings 101 and a second plurality of openings 104 , a first plurality of miniature microphones 102 , a second plurality of miniature microphones 105 , an outer body 106 and wires 108 intended. The first plurality of miniature microphones 102 and the second plurality of miniature microphones 105 are below the support plate 100 intended. The carrier plate 100 is with the outer body 106 connected to the miniature microphones 102 . 105 is provided. Inside the outer body 106 are the electrical wires 108 the miniature microphones 102 . 105 intended. In the carrier plate 100 are the first plurality of openings 101 and the second plurality of openings 104 provided as acoustic passages or inlets into the interior of the receiving unit 10 are provided. In this case, the first plurality of openings form 101 and the second plurality of openings 104 each a concentric arrangement of hole circles around the central axis of the carrier plate 100 , Through this concentric arrangement of the openings 101 . 104 can be a rotationally symmetrical directional characteristic of the microphone 1 be achieved. As the interior of the recording unit 10 should be understood the volume, which essentially from the carrier plate 100 and the outer body 106 is enclosed.

Dargestellt ist in der 3, dass jeweils an einer Öffnung 101, 104 ein Miniaturmikrofon 102, 105 so vorgesehen ist, dass jedes Miniaturmikrofon 102, 105 Schalldruck P durch die jeweilige Öffnung 101, 104 aufnehmen kann. Hierzu können die Miniaturmikrofone 102, 105 jeweils so unterhalb der Trägerplatte 100, d. h. im Inneren der Trägerplatte 100 und des Außenkörpers 106, z. B. durch Verkleben, montiert sein, dass die schallaufnehmende Seite des Miniaturmikrofons 102, 105, d. h. die Seite der Einspracheöffnung, zu der jeweiligen Öffnung 101, 104 hin ausgerichtet ist, so dass das jeweilige Miniaturmikrofon 102, 105 Schalldruck P durch die jeweilige Öffnung 101, 104 empfangen kann.Shown in the 3 that each at an opening 101 . 104 a miniature microphone 102 . 105 so provided is that every miniature microphone 102 . 105 Sound pressure P through the respective opening 101 . 104 can record. For this, the miniature microphones 102 . 105 each below the support plate 100 ie inside the carrier plate 100 and the outer body 106 , z. B. by gluing, be mounted that the sound-absorbing side of the miniature microphone 102 . 105 , ie the page of the objection opening, to the respective opening 101 . 104 is aligned so that the respective miniature microphone 102 . 105 Sound pressure P through the respective opening 101 . 104 can receive.

Dabei ist es auch möglich, dass nicht hinter jeder Öffnung 101, 104 der Trägerplatte 100 ein Miniaturmikrofon 102, 105 vorgesehen ist. Hierdurch können Durchgänge zwischen dem Raum außerhalb der Trägerplatte 100 und des Außenkörpers 106 zu dem Raum innerhalb der Trägerplatte 100 und des Außenkörpers 106 geschaffen werden. Ebenso können auch Öffnungen in dem Außenkörper 106 vorgesehen sein, um solche Durchgänge zu schaffen. Einige Miniaturmikrofone 102, 105 können auch so vorgesehen werden, dass ihre schallaufnehmende Seite nach innen, d. h. in das Innere der Aufnahmeeinheit 10, gerichtet ist, d. h. dass sie Schalldruck P im Inneren der Trägerplatte 100 und des Außenkörpers 106 aufnehmen können. Dabei können diese Öffnungen 101, 104, die als Durchgänge vorgesehen sind, und bzw. oder die Öffnungen 101, 104, hinter denen Miniaturmikrofone 102, 105 vorgesehen sind, sowie Öffnungen in dem Außenkörper 106 mit akustisch wirksamen Materialien versehen werden, um den Einlass oder Durchlass des Schalldrucks P gezielt zu beeinflussen.It is also possible that not behind every opening 101 . 104 the carrier plate 100 a miniature microphone 102 . 105 is provided. This allows passageways between the space outside the carrier plate 100 and the outer body 106 to the space inside the carrier plate 100 and the outer body 106 be created. Likewise, openings in the outer body 106 be provided to create such passages. Some miniature microphones 102 . 105 can also be provided so that their sound-receiving side to the inside, ie in the interior of the receiving unit 10 , that is, that they have sound pressure P inside the support plate 100 and the outer body 106 be able to record. These openings can 101 . 104 provided as passages and / or the openings 101 . 104 behind which miniature microphones 102 . 105 are provided, as well as openings in the outer body 106 be provided with acoustically active materials in order to influence the inlet or passage of the sound pressure P targeted.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Aufnahmeeinheit 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Aufnahmeeinheit 10 eine erste Trägerplatte 100 mit Öffnungen 101, eine zweite Trägerplatte 103 mit Öffnungen 104, eine erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102, einer zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105, einem ersten Außenkörper 106, einem zweiten Außenkörper 107 und Leitungen 108 auf. Die erste Trägerplatte 100 ist mittels des ersten Außenkörpers 106 mit der zweiten Trägerplatte 103 verbunden ist. Dabei sind die erste Trägerplatte 100 und die zweite Trägerplatte 103 durch den Außenkörper 106 definiert parallel zueinander versetzt angeordnet. Der Außenkörper 106 ist dabei als Distanzkörper 106 ausgestaltet, um zwischen der ersten Trägerplatte 100 und der zweiten Trägerplatte 103 einen vorgegebenen Abstand zu erzeugen. 4 shows a schematic representation of a side view of a receiving unit 10 according to a third embodiment. In this embodiment, the receiving unit 10 a first carrier plate 100 with openings 101 , one second carrier plate 103 with openings 104 , a first plurality of miniature microphones 102 , a second plurality of miniature microphones 105 , a first outer body 106 , a second outer body 107 and wires 108 on. The first carrier plate 100 is by means of the first outer body 106 with the second carrier plate 103 connected is. Here are the first carrier plate 100 and the second carrier plate 103 through the outer body 106 defined arranged offset parallel to each other. The outer body 106 is here as a spacer 106 designed to be between the first carrier plate 100 and the second carrier plate 103 to generate a given distance.

Die zweite Trägerplatte 103 ist mit dem zweiten Außenkörper 107 verbunden, der den hinteren Teil des Mikrofons 1, mittels dem das Mikrofon 1 von einem Benutzer oder einer Halterung gehalten werden kann, bildet oder mit dieser verbunden ist. In diesem hinteren Teil des Mikrofons 1 kann auch die Verarbeitungseinheit 12 untergebracht sein. Die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 ist unterhalb von Öffnungen 101 der ersten Trägerplatte 100 innerhalb der ersten Trägerplatte 100 und des ersten Außenkörpers 106 vorgesehen. Die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 ist unterhalb von Öffnungen 104 der zweiten Aufnahme 103 innerhalb der zweiten Aufnahme 103 und des zweiten Außenkörpers 107 vorgesehen. Die elektrischen Leitungen 108 der Miniaturmikrofone 102, 105 verlaufen innerhalb der Trägerplatte 100, 103 und Außenkörper 106, 107.The second carrier plate 103 is with the second outer body 107 connected to the rear part of the microphone 1 , by means of which the microphone 1 can be held by a user or a holder, forms or is connected to this. In this back part of the microphone 1 can also be the processing unit 12 be housed. The first plurality of miniature microphones 102 is below openings 101 the first carrier plate 100 within the first carrier plate 100 and the first outer body 106 intended. The second plurality of miniature microphones 105 is below openings 104 the second shot 103 within the second shot 103 and the second outer body 107 intended. The electrical wires 108 the miniature microphones 102 . 105 run inside the carrier plate 100 . 103 and outer body 106 . 107 ,

Die Miniaturmikrofone 102, 105 sind mittels der Trägerplatte 100, 103 und des diese verbindenden Außenkörpers 106 derart angeordnet, dass die Miniaturmikrofone 102, 105 in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. Aus dieser Richtung empfangen sie aufgrund ihres baulichen Abstandes, der durch die Maße des Außenkörpers 106 bewirkt wird, einen Schalldruck P zu unterschiedlichen Zeitpunkten, d. h. die Miniaturmikrofone 102, die räumlich näher zu dem einfallenden Schalldruck P angeordnet sind, empfangen den Schalldruck P zeitlich früher als die Miniaturmikrofone 105, die räumlich weiter entfernt angeordnet sind. Dabei lässt sich die zeitliche Differenz durch den Abstand der ersten Trägerplatte 100 zu der zweiten Trägerplatte 103 sowie die Schallausbreitungsgeschwindigkeit bestimmen. Der Außenkörper 106 wirkt somit als akustisches Laufzeitglied.The miniature microphones 102 . 105 are by means of the carrier plate 100 . 103 and the outer body connecting them 106 arranged so that the miniature microphones 102 . 105 are aligned in the same direction. From this direction, they receive due to their structural distance, by the dimensions of the outer body 106 causes a sound pressure P at different times, ie the miniature microphones 102 , which are arranged spatially closer to the incident sound pressure P, receive the sound pressure P in time earlier than the miniature microphones 105 which are located further away from each other. In this case, the difference in time by the distance of the first carrier plate can be 100 to the second carrier plate 103 and determine the sound propagation speed. The outer body 106 thus acts as an acoustic delay element.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind Anordnungen der Miniaturmikrofone 102, 105 möglich, wie sie für das erste Ausführungsbeispiel der 2 beschrieben werden. Ferner können die Trägerplatten 100, 103 und Außenkörper 106, 107 sowie Öffnungen 101, 104 durch diese hindurch so ausgestaltet und vorgesehen werden, wie bezüglich des zweiten Ausführungsbeispiels der 3 beschrieben.Also in this embodiment are arrangements of the miniature microphones 102 . 105 possible, as for the first embodiment of the 2 to be discribed. Furthermore, the carrier plates 100 . 103 and outer body 106 . 107 as well as openings 101 . 104 be configured and provided therethrough, as with respect to the second embodiment of the 3 described.

So kann die Positionierung der Miniaturmikrofone 102 auf der ersten Trägerplatte 100 zur Gestaltung des Frequenzgangs, insbesondere unter Nutzung des Druckstaueffekts bei den hohen Frequenzen, optimiert werden. Ferner kann die Anzahl der Miniaturmikrofone 102, 105 sowohl der ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 als auch der zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 unterschiedlich gewählt werden. Die Miniaturmikrofone 102, 105 werden als reine Druckempfänger ausgeführt und auf der ersten Trägerplatte 100 und der zweiten Trägerplatte 103 vorzugsweise in gleicher Weise ausgerichtet vorgesehen, d. h. in beiden Fällen auf der Rückseite der jeweiligen Trägerplatte 100, 103, so dass durch Körperschall verursachte Bewegungen des gesamten Mikrofons 1 gleichartige Membranbewegungen und entsprechend gleichartige Ausgangssignale beider Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen 102, 105 erzeugen. Durch diese gleichartige Ausrichtung der Miniaturmikrofone 102, 105 kann die Körperschallempfindlichkeit beider Mehrzahlen von Miniaturmikrofonen 102, 105 aufgrund der Differenzbildung in der Verarbeitungseinheit 12 erheblich verringert werden, so dass auf eine elastische Lagerung der Miniaturmikrofone 102, 105 verzichtet werden kann.So can the positioning of the miniature microphones 102 on the first carrier plate 100 be optimized for the design of the frequency response, in particular using the pressure accumulation effect at the high frequencies. Furthermore, the number of miniature microphones 102 . 105 both the first plurality of miniature microphones 102 as well as the second plurality of miniature microphones 105 be chosen differently. The miniature microphones 102 . 105 are designed as pure pressure receiver and on the first carrier plate 100 and the second carrier plate 103 preferably provided aligned in the same way, ie in both cases on the back of the respective support plate 100 . 103 , so that movements of the entire microphone caused by structure-borne noise 1 Similar membrane movements and correspondingly similar output signals of both pluralities of miniature microphones 102 . 105 produce. Due to this similar orientation of the miniature microphones 102 . 105 can the structure-borne sound sensitivity of both pluralities of miniature microphones 102 . 105 due to the difference in the processing unit 12 be significantly reduced, so that on an elastic storage of miniature microphones 102 . 105 can be waived.

Darüber hinaus können die Geometrie und die Maße der Außenkörper 106, 107, insbesondere des ersten Außenkörpers 106, derart gestaltet werden, dass sie den Empfang des Schalldrucks P durch die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 gezielt zu beeinflussen. So können Öffnungen 104 der zweiten Trägerplatte 103 nahe am äußeren Rand der Trägerplatte 103 angeordnet sein, um zusammen mit einem konisch geformten Außenkörper 106 die Ausbildung akustischer Resonanzen zu minimieren.In addition, the geometry and dimensions of the outer body can 106 . 107 , in particular the first outer body 106 be configured to receive the sound pressure P by the second plurality of miniature microphones 105 to influence specifically. So can openings 104 the second carrier plate 103 near the outer edge of the carrier plate 103 be arranged to fit together with a conically shaped outer body 106 minimize the formation of acoustic resonances.

5 zeigt ein Blockschaltbild eines Mikrofons 1. Das Mikrofon 1 weist eine Aufnahmeeinheit 10 und eine Verarbeitungseinheit 12 auf. Dabei ist die Aufnahmeeinheit 10 im Vergleich zu den Darstellungen der 2 bis 4 vereinfacht durch die erste Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 dargestellt. Die Aufnahmeeinheit 10 kann gemäß einem der drei Ausführungsbeispiele der 2 bis 4 oder auch gemäß der hinsichtlich der drei Ausführungsbeispiele beschriebenen Abwandlungen dieser ausgestaltet sein. 5 shows a block diagram of a microphone 1 , The microphone 1 has a receiving unit 10 and a processing unit 12 on. Here is the recording unit 10 in comparison to the representations of the 2 to 4 simplified by the first plurality of miniature microphones 102 and the second plurality of miniature microphones 105 shown. The recording unit 10 can according to one of the three embodiments of the 2 to 4 or also according to the modifications described with regard to the three exemplary embodiments.

Die Verarbeitungseinheit 12 weist eine erste Summierungseinheit 120, eine zweite Summierungseinheit 121, eine Zeitverzögerungseinheit 122, eine Koppelungseinheit 123, eine erste frequenzgangbeeinflussende Einheit 124, eine zweite frequenzgangbeeinflussende Einheit 125, eine Subtrahierungseinheit 126, eine Frequenzgangentzerrungseinheit 127 und einen Mikrofonausgang 128 auf. Die erste Summierungseinheit 120 summiert die erfassten Audiosignale der ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und gibt diese als ein erstes empfangenes Audiosignal aus. Entsprechend summiert die zweite Summierungseinheit 121 der Verarbeitungseinheit 12 die erfassten Audiosignale der zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 und gibt diese als ein zweites empfangenes Audiosignal aus. In anderen Worten werden die jeweiligen Ausgangssignale der ersten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102 und der zweiten Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 Summierungseinheiten 120 und 121 zugeführt, welche die Einzelsignale der jeweiligen Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 102, 105 zu jeweils einem Summensignal vereinigen. Hierdurch wird eine Mittelung der Eigenschaften der Miniaturmikrofone 102, 105 und eine damit verbundene Rauschminderung erreicht. Dabei ist es vorteilhaft, die erste Summierungseinheit 120 und die zweite Summierungseinheit 121 auf der Trägerplatte 100 der 2 und 3 bzw. jeweils auf der entsprechenden ersten Trägerplatte 100 und zweiten Trägerplatte 103 der 4 vorzusehen, um die Anzahl der elektrischen Leitungen 108 zu reduzieren.The processing unit 12 has a first summation unit 120 , a second summation unit 121 , a time delay unit 122 , a coupling unit 123 a first frequency response influencing unit 124 , a second frequency response influencing unit 125 , a subtraction unit 126 , a frequency response equalization unit 127 and a microphone output 128 on. The first summation unit 120 sums the detected audio signals of the first plurality of miniature microphones 102 and outputs them as a first received audio signal. Accordingly, the second summation unit adds up 121 the processing unit 12 the detected audio signals of the second plurality of miniature microphones 105 and outputs them as a second received audio signal. In other words, the respective output signals of the first plurality of miniature microphones become 102 and the second plurality of miniature microphones 105 summation units 120 and 121 supplied, which the individual signals of the respective plurality of miniature microphones 102 . 105 combine to form a sum signal. This will average the characteristics of the miniature microphones 102 . 105 and achieved an associated noise reduction. It is advantageous, the first summation unit 120 and the second summation unit 121 on the carrier plate 100 of the 2 and 3 or respectively on the corresponding first carrier plate 100 and second carrier plate 103 of the 4 provide for the number of electrical wires 108 to reduce.

Das zweite empfangene Audiosignal, welches über die zweite Mehrzahl von Miniaturmikrofonen 105 empfangen wird, wird von der zweiten Summierungseinheit 121 an die Zeitverzögerungseinheit 122 übertragen. Diese Zeitverzögerungseinheit 122 verzögert das zweite empfangene Audiosignal gegenüber dem ersten erfassten Audiosignal. Durch diese elektronische zeitliche Verzögerung der beiden erfassten Audiosignale gegenüber einander wird elektronisch die Funktion der akustischen Verzögerung nachgebildet, die bisher durch akustische Mittel, d. h. akustische Laufzeitglieder wie durch einen oder mehrere Hohlräume, d. h. Luftvolumen, und akustische Widerstände gebildet wird, die üblicherweise aus Textil- oder Metallgazen und bzw. oder engen Luftspalten bestehen. Die Zeitverzögerungseinheit 122 kann auch als Laufzeitglied bezeichnet werden und weist im einfachsten Fall einen Tiefpass erster Ordnung, z. B. ein RC-Glied, auf. Die zeitliche Verzögerung kann einen festen Wert aufweisen, um eine bestimmte Richtcharakteristik des Mikrofons 1 zu erhalten, oder sie kann veränderlich ausgeführt werden, um wahlweise unterschiedliche Richtcharakteristiken zu erzeugen. Da eine elektronische zeitliche Signalverzögerung einfacher und präziser eingestellt werden kann als eine akustische Laufzeitverzögerung, kann durch die Zeitverzögerungseinheit 122 der Verarbeitungseinheit 12 eine Richtcharakteristik elektronisch einfacher, kostengünstiger und präziser erreicht werden als dies bisher mit mechanischen bzw. geometrische Mittel der Fall ist.The second received audio signal transmitted via the second plurality of miniature microphones 105 is received from the second summation unit 121 to the time delay unit 122 transfer. This time delay unit 122 delays the second received audio signal from the first detected audio signal. This electronic time delay of the two detected audio signals with respect to each other electronically simulates the function of the acoustic delay, which has hitherto been formed by acoustic means, ie acoustic delay elements such as one or more cavities, ie air volume, and acoustic resistances, which are usually made of textile or metal gazes and / or narrow air gaps. The time delay unit 122 can also be referred to as a delay element and in the simplest case has a low-pass first order, z. As an RC element, on. The time delay may have a fixed value to a specific directional characteristic of the microphone 1 or it may be made variable to selectively produce different directional characteristics. Since an electronic time delay signal can be set more easily and precisely than an acoustic propagation delay, the time delay unit can 122 the processing unit 12 a directional characteristic electronically simpler, cheaper and more accurate can be achieved than was previously the case with mechanical or geometric means of the case.

Der Ausgang der ersten Summierungseinheit 120 und der Ausgang der Zeitverzögerungseinheit 122 sind mittels der Koppelungseinheit 123 miteinander verbunden, so dass das erste empfangene Audiosignal und das verzögerte zweite empfangene Audiosignal über die Koppelungseinheit 123 gekoppelt sind, wobei die Verkoppelung frequenzabhängig oder frequenzunabhängig ausgeführt werden kann.The output of the first summation unit 120 and the output of the time delay unit 122 are by means of the coupling unit 123 connected to each other, so that the first received audio signal and the delayed second received audio signal via the coupling unit 123 coupled, wherein the coupling frequency dependent or independent of frequency can be performed.

Die Verarbeitungseinheit 12 weist weiter die erste frequenzgangbeeinflussende Einheit 124 auf, die das erste empfangene Audiosignal von der ersten Summierungseinheit 120 und bzw. oder von der frequenzabhängigen Koppelungseinheit 123 erhält. Die zweite frequenzgangbeeinflussende Einheit 125 erhält das zweite empfangene Audiosignal von der Zeitverzögerungseinheit 122.The processing unit 12 further has the first frequency-responsive unit 124 indicative of the first received audio signal from the first summation unit 120 and / or from the frequency-dependent coupling unit 123 receives. The second frequency-responsive unit 125 receives the second received audio signal from the time delay unit 122 ,

Die frequenzabhängig oder frequenzunabhängig ausgeführte Koppelungseinheit 123 und bzw. oder die erste frequenzgangbeeinflussende Einheit 124 und bzw. oder die zweite frequenzgangbeeinflussende Einheit 125 sind zur frequenzabhängigen Beeinflussung der Richteigenschaften des Mikrofons 1 vorgesehen. Beispielsweise kann durch diese Einheiten 123, 124 und 125 die Auswirkung des Nahbesprechungseffekts beeinflusst werden. Diese Einflussmöglichkeiten können fest vorgegeben werden oder schaltbar oder kontinuierlich veränderbar ausgeführt werden. Auf die Einheiten 123, 124 und 125 kann jedoch auch verzichtet werden, d. h. zur Umsetzung einer elektronischen zeitlichen Signalverzögerung zum Erhalt eines Audiosignals mit einer Richtcharakteristik sind diese Einheiten 123, 124 und 125 nicht erforderlich; sie bieten jedoch z. B. die o. g. Vorteile, weshalb ihr Einsatz sinnvoll ist und sie mit den weiteren Einheiten der Verarbeitungseinheit 12 kombiniert werden können.The frequency-dependent or frequency-independent coupling unit 123 and / or the first frequency-response-influencing unit 124 and / or the second frequency-response-influencing unit 125 are for frequency-dependent influencing the directional characteristics of the microphone 1 intended. For example, through these units 123 . 124 and 125 the impact of the proximity effect. These possibilities of influence can be specified permanently or be made switchable or continuously variable. On the units 123 . 124 and 125 However, it can also be dispensed with, ie to implement an electronic time delay signal to obtain an audio signal with a directional characteristic, these units 123 . 124 and 125 not mandatory; However, they offer z. As the above advantages, why their use makes sense and they with the other units of the processing unit 12 can be combined.

Die Ausgangssignale der ersten frequenzgangbeeinflussenden Einheit 124 und der zweiten frequenzgangbeeinflussenden Einheit 125 werden mittels der Subtrahierungseinheit 126 voneinander subtrahiert, z. B. das zweite empfangene zeitlich verzögerte Audiosignal wird von dem ersten erfassten Audiosignal abgezogen. Das Ausgangssignal der Subtrahierungseinheit 126 ist somit die Differenz der beiden Eingangssignale.The output signals of the first frequency-response-influencing unit 124 and the second frequency-response-influencing unit 125 are by means of the subtraction unit 126 subtracted from each other, z. B. the second received time-delayed audio signal is subtracted from the first detected audio signal. The output signal of the subtraction unit 126 is thus the difference of the two input signals.

Dieses Ausgangssignal der Subtrahierungseinheit 126 wird von der Frequenzgangentzerrungseinheit 127 empfangen, die im Wesentlichen eine Linearisierung des Frequenzgangs des Mikrofons 1 vornimmt, da die tieffrequenten Audiosignale durch die Differenzbildung in der Subtrahierungseinheit 126 prinzipbedingt geschwächt werden. Zusätzlich können in der Frequenzgangentzerrungseinheit 127 auch spezielle Gestaltungen des Frequenzgangs des Mikrofons 1 vorgenommen werden, die ebenfalls schaltbar oder kontinuierlich veränderbar sein können.This output signal of the subtraction unit 126 is from the frequency response equalization unit 127 which essentially is a linearization of the frequency response of the microphone 1 performs, since the low-frequency audio signals through the difference formation in the subtraction unit 126 be weakened in principle. In addition, in the frequency response equalization unit 127 also special designs of the frequency response of the microphone 1 be made, which can also be switched or continuously changed.

Das entzerrte Audiosignal wird dann über den Mikrofonausgang 128 ausgegeben.The equalized audio signal will then go through the microphone output 128 output.

Der Gedanke der Erfindung betrifft die Erstellung von Richtmikrofonen mit fester oder variabler Richtcharakteristik, wobei die Richteigenschaften nicht mit akustischen, sondern mit elektrischen Mitteln erzeugt werden. Dadurch lassen sich Richtmikrofone einfacher, vielseitiger und kostengünstiger realisieren. Außerdem tritt das zuvor beschriebene Koinzidenzproblem nicht auf.The idea of the invention relates to the production of directional microphones with fixed or variable directional characteristics, the directional properties being generated not by acoustic but by electrical means. This makes directional microphones simpler, more versatile and less expensive to realize. In addition, the coincidence problem described above does not occur.

Die in den bekannten Richtmikrofonen enthaltene Membraneinheit mit einer Vorder- und einer Rückseite wird durch zwei räumlich getrennte Gruppen (Cluster) von Mikrofonkapseln ersetzt, um eine getrennte Verfügbarkeit der Funktionen der Vorder- und Rückseite der Membraneinheit zu erreichen, und das akustische Laufzeitglied wird durch ein elektrisches Laufzeitglied ersetzt. Die Mikrofonkapseln werden vorteilhaft als MEMS-Mikrofonkapseln ausgebildet, die kostengünstig automatisch montiert werden können (SMD-Technik). Die Mikrofonkapseln beider Gruppen können unabhängig voneinander so angeordnet werden, dass sich jeweils optimale akustische Eigenschaften ergeben.The membrane unit with a front and a rear side contained in the known directional microphones is replaced by two spatially separated groups (clusters) of microphone capsules in order to achieve a separate availability of the functions of the front and back of the membrane unit, and the acoustic delay member is by a electrical delay element replaced. The microphone capsules are advantageously designed as MEMS microphone capsules, which can be mounted automatically at low cost (SMD technology). The microphone capsules of both groups can be arranged independently of each other in such a way that optimal acoustic properties result in each case.

Claims

Microphone ( 1 ), with a first plurality of miniature microphones ( 102 ) each for capturing audio signals, a second plurality of miniature microphones ( 105 ) for capturing audio signals, respectively, and a processing unit ( 12 ) for processing by the first plurality of miniature microphones ( 102 ) and the audio signals received by the second plurality of miniature microphones ( 105 ) detected audio signals such that the processing unit ( 12 ) can output an audio signal dependent on the sound incidence direction.

Microphone ( 1 ) according to claim 1, wherein the processing unit ( 12 ) a time delay unit ( 122 ) for delaying the time through the second plurality of miniature microphones ( 105 ) detected audio signals compared to those by the first plurality of miniature microphones ( 102 ) recorded audio signals, or vice versa.

Microphone ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the processing unit ( 12 ) a first summation unit ( 120 ) for summing the by the first plurality of miniature microphones ( 102 ) detected audio signals to a first detected audio signal, and a second summation unit ( 121 ) to sum by the second plurality of miniature microphones ( 105 ) detected audio signals to a second detected audio signal.

Microphone ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the processing unit ( 12 ) a first frequency response influencing unit ( 124 ) for influencing the frequency response of the first detected audio signal, and a second frequency response influencing unit ( 125 ) for influencing the frequency response of the second detected audio signal.

Microphone ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the processing unit ( 12 ) a frequency-dependent or frequency-independent coupling unit ( 123 ) for coupling the first detected audio signal and the second detected audio signal.

Microphone ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the processing unit ( 12 ) a frequency response equalization unit ( 127 ) for equalizing the frequency response of the audio signal to be output.

Microphone ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first plurality of miniature microphones ( 102 ) and the second plurality of miniature microphones ( 105 ) are spatially arranged in such a way that between the detection of the audio signals by the first plurality of miniature microphones ( 102 ) and the detection of the same audio signals by the second plurality of miniature microphones ( 105 ) there is a time difference.

Microphone ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first plurality of miniature microphones ( 102 ) and the second plurality of miniature microphones ( 105 ) on a first carrier ( 100 ) are provided.

Microphone ( 1 ) according to claim 8, wherein the first plurality of miniature microphones ( 102 ) and the second plurality of miniature microphones ( 105 ) on the same side of the first carrier ( 100 ) are provided and aligned in the same direction.

Microphone ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the first plurality of miniature microphones ( 102 ) on a first carrier ( 100 ), the second plurality of miniature microphones ( 105 ) on a second support ( 103 ), and wherein the first carrier ( 100 ) and the second carrier ( 103 ) are spatially spaced from each other, substantially in the propagation direction of the audio signals to be received, are provided spaced.

Microphone ( 1 ) according to claim 10, wherein the first carrier ( 100 ) and the second carrier ( 103 ) by a body ( 107 ) are spatially spaced apart, and wherein the body ( 107 ) is conically shaped and extends from the first support ( 100 ) to the second carrier ( 103 ) tapers.

Microphone ( 1 ) according to claim 11, wherein the second plurality of miniature microphones ( 105 ) on the second carrier ( 103 ) with the largest possible radius from the center of the second carrier ( 103 ) is provided away.

Microphone ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first carrier ( 100 ) a first plurality of openings ( 101 ) and a second plurality of openings ( 103 ) or the first carrier ( 100 ) a first plurality of openings ( 101 ) and the second carrier ( 103 ) a second plurality of openings ( 103 ), wherein at least a part of the first plurality of miniature microphones ( 102 ) is provided in such a way, each with its audiosignalerfassenden side at least a portion of the first plurality of openings ( 101 ), and wherein at least a part of the second plurality of miniature microphones ( 105 ) is provided in such a way, in each case with its audiosignalerfassenden side at least a portion of the second plurality of openings ( 104 ) to close.