DE69209924T2

DE69209924T2 - Drahtloses Infrarotmikrophone

Info

Publication number: DE69209924T2
Application number: DE69209924T
Authority: DE
Inventors: Kensaku Abe; Kousuke Nakanishi; Yukimasa Yamaguchi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1992-08-05
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: EP0527591B1; EP0527591A3; JP3208800B2; JPH0549084A; DE69209924D1; EP0527591A2; US5323257A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mikrophon zum Übertragen eines eintreffenden Tonsignals durch Verwendung von Infrarotstrahlen, und außerdem auf ein Mikrophonsystem, bei dem ein solches Mikrophon verwendet wird.
In jüngster Zeit werden Sprech- und Handmikrophone in beachtlichen Umfang verwendet, beispielsweise bei öffentlichen Ausführungen, Vorträgen, Konferenzen, Karaoke (Unterhaltung mit Gesängen bei einem auf einem Band vorher aufgezeichneten Hintergrund) usw.. Bei der üblichen Verwendung eines solchen Mikrophons kann in Abhängigkeit von einer individuellen Situation die Schwierigkeit auftreten, daß der Wirkungsbereich des Benutzers aufgrund des Vorhandensein von Schnüren eingeschränkt ist, die das eintreffende Tonsignal zu einem Verstärker, einem Mischer usw. übertragen, wobei noch mehr Unbequemlichkeiten bezüglich eines Verhedderns der Schnüre unvermeidbar sind. Aus diesem Grund sind schnurlose Mikrophone bekannt geworden, welche frequenzmodulierte Wellen (EM-Wellen) verwenden, um die obigen Nachteile zu beseitigen.
Jedes schnurlose Mikrophon, welches EM-Wellen verwendet, darf jedoch nur schwache Wellen aufgrund von Einschränkungen der den Funk regelnden Gesetze aussenden, so daß der praktische verwendbare Bereich beträchtlich eingeschränkt ist. Es ist außerdem ein Gerät nötig, das die FM-Wellen empfängt, die vom Mikrophon gesendet wurden, und, da das gesendete Signal sehr schwach ist, muß das Gerät eine hohe Empfangsempfindlichkeit haben. Aufgrund solcher Erfordernisse ist das Gerät teuer und es sind Schwierigkeiten unvermeidbar, um das obige System allgemein bei Anwendern zu verbreiten.
Außerdem bereitet sich aufgrund der Sendung eines Tonsignals über Funkwellen das Audiosignal natürlich auch auf die Außenseite des Raums aus, wo das Mikrophon gerade verwendet wird. Aus diesem Grund ist es nicht besonders für die Verwendung bei einer Konferenz oder dergleichen geeignet, wenn eine Geheimhaltung strikt befolgt werden soll, was weiter den Anwendungsbereich einschränkt.
Die Verwendung einer Infrarot-Anstrahlung für schnurlose Mikrophone ist beispielsweise aus der WO 83/03658 bekannt, auf welcher der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 basiert. Diese Schrift offenbart auch die Verwendung von Linsen, um die Übertragung und den Empfang zu verbessern. Die DE-A 4 029 716 offenbart die Verwendung von Infrarotstrahlen bei einer sprachbetriebenen Fernsteuerungseinheit, die die Sprache des Anwenders erkennt und ein Infrarot-Fernsteuerungssignal überträgt.
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die oben erwähnten Schwierigkeiten.
Erfindungsgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein schnurloses Infrarotmikrophon bereit, mit:
einer Modulatoreinrichtung zur Modulierung eines akustisch-elektrisch umgesetzten Signals durch ein bestimmtes Verfahren, und einer Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung zur Sendung eines Infrarot-Ausgangssignals, welches durch Umsetzen des modulierten Tonsignals von der Modulatoreinrichtung gewonnen wurde;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung eine Dreheinrichtung aufweist, die sowohl um die Mittelachse des Körpers des Mikrophons als auch um eine andere Achse senkrecht zur Mittel achse drehbar ist, um das Ausgangssignal der Infrarotstrahlen- Sendeeinrichtung zu lenken.
Die Erfindung wird nun weiter durch ein nichteinschränkendes Beispiel mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform ist, die das Mikrophon der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 schematisch den Innenaufbau des Mikrophons dieser Ausführungsform zeigt;
Fig. 3 ein Blockdarstellung ist, die den Schaltungsaufbau beim Mikrophon dieser Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 graphisch die Kompressions-Expansions-Kennlinie bei einem C-Dolby-System zeigt;
Fig. 5 ein Beispiel eines Ausbaus einer Anordnung zeigt, die ein Mikrophonsystem nach der Erfindung darstellt;
Fig. 6 ein Blockdiagramm ist, welches den Schaltungsaufbau in einen Empfangsgerät zeigt, das bei dem Mikrophonsysten der Erfindung verwendet wird;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform ist, die das Empfangsgerät im Mikrophonsystem der Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform ist, die das Empfangsgerät im Mikrophonsystem der Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines unteren Endteils des Mikrophons ist;
Fig. 10 eine erklärende Darstellung ist, die die Funktion eines Gummirings zeigt, der bei dem Mikrophon der Erfindung verwendet wird;
Fig. 11 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Infrarotsenders mit einer Drehspiegeleinheit in Mikrophon der Erfindung ist;
Fig. 12 eine Querschnittsansicht des Infrarotsenders mit der Drehspiegeleinheit im Mikrophon der Erfindung ist;
Fig. 13A bis 13C den Betrieb der Drehspiegeleinheit bei dieser Ausführungsform zeigt;
Fig. 14 Abstrahlungsbereiche durch die Drehspiegeleinheit der Erfindung zeigt;
Fig. 15 eine andere Drehspiegeleinheit zeigt, die bei der Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 16 eine weitere Drehspiegeleinheit zeigt, die bei der Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Infrarotsenders mit einer Spiegeleinheit im Mikrophon der Erfindung ist;
Fig. 18 eine Querschnittsansicht des Infrarotsenders mit der Spiegeleinheit im Mikrophon der Erfindung ist;
Fig. 19A bis 19C den Betrieb der Spiegeleinheit bei der Ausführungsform zeigen;
Fig. 20A bis 20C ebenfalls den Betrieb der Spiegeleinheit bei der Ausführungsform zeigen;
Fig. 21A bis 21C Querschnittsansichten von abnehmbaren Infrarotsendern sind, die beim Mikrophon der Erfindung verwendet werden;
Fig. 22 eine Querschnittsansicht eines unteren Endteils des Mikrophonkörpers ist, wo der Infrarotsender abnehmbar im Mikrophon der Ausführungsforn vorgesehen ist;
Fig. 23 eine Querschnittsansicht des unteren Endteils des Mikrophonkörpers ist, der mit dem abnehinbaren Infrarotsender in Mikrophon der Ausführungsform ausgestattet ist;
Fig. 24A bis 24C zeigen, wie Infrarotstrahlen durch spiegelnde Oberflächen der Spiegel reflektiert werden; und
Fig. 25 den Aufbau einer anderen Ausführungsform zeigt, die das Mikrophon und das Mikrophonsystem der vorliegenden Erfindung zeigt.
Es werden nun Ausführungsbeispiele des Mikrophons und des Mikrophonsystems nach der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Hilfe der Zeichnungen 1 bis 25 beschrieben.
Bezüglich des Aufbaus des Mikrophons zeigt zunächst Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau des Mikrophons 1, und Fig. 3 zeigt eine Blockansicht, die den Schaltungsaufbau des Mikrophons 1 zeigt.
Wie Fig. 1 zeigt besitzt das Mikrophon 1 einen Tonwandler 2, einen Körper 3 und einen Infrarotsender 4. Am Tonwandler 2 ist ein Polsterband 5 so befestigt, daß es diesen umgibt, und ein Gummiring 6 ist an der Verbindungsstelle zwischen dem Körper 3 und dem Infrarotsender 4 vorgesehen. Üblicherweise ist eine bestimmte Anzahl von erhabenen Verzierungen 5a auf der Umfangsoberfläche des Polsterbandes 5 vorgesehen. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Schalter, um das Mikrophon 1 ein- und auszuschalten.
Der Innenaufbau des Mikrophons 1 ist in Fig. 2 gezeigt. Der Tonwandler 2 besitzt eine Aufnahmeeinheit 2a, die aus einer Membran, einer Sprechspule, einem Magneten usw. besteht, um einen empfangenen Ton umzuwandeln, damit ein entsprechendes elektrisches Signal abgegeben wird.
Im Körper 3 ist eine Schaltungsplatte 3a angeordnet, wo verschiedene Schaltungselemente (nicht gezeigt) befestigt sind, und es ist ein Batteriefach 3b vorgesehen, um eine Batterie BT darin unterzubringen. Mit 3c, 3d sind Elektrodenanschlüsse im Batteriefach 3b angedeutet.
Der Infrarotsender 4, der am unteren Ende des Körpers 3 angeordnet ist, ist als verlängerter Dom ausgebildet, und seine Abdeckung 4a, die als Außengehäuse dient, besteht aus einem ausgewählten Material, um zumindest Infrarotstrahlen durchzulassen. Im Sender 4 sind drei lichtemittierende Dioden (LEDs) 4b angeordnet, die die Infrarotsignale ausgeben. Mit 4c ist eine Schaltungsplatte bezeichnet, die zur Befestigung der LEDs 4b und der erforderlichen Schaltungskomponenten dient. Die Schaltungsplatte 4c ist zwischen einem Dämpfungsteil 4d aus einem elastischen Material, beispielsweise einen Elastoner, und einen Druckring 4e gelagert, der aus einem transparenten ABS- Kunststoff besteht.
Ein typisches Material, das sich für die Abdeckung 4a eignet, ist Polykarbonat oder Salloy (Handelsname), was eine Mischung aus Acryl-Kunststoff und Polykarbonat ist. Salloy ist jedoch relativ zerbrechlich wegen der mechanischen Festigkeit, obwohl es bezüglich der Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen unübertroffen ist, und besitzt eine Filterwirkung, um sichtbares Licht zu unterdrücken. Üblicherweise hat Polykarbonat eine ausgezeichnete Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit, besitzt jedoch eine schlechte Filterwirkung, um sichtbares Licht zu unterdrücken.
Jedes Material zur Verwendung als Abdeckung 4a des Infrarotsenders 4 im Mikrophon 1 muß eine bestimmte Bedingung bezüglich der Festigkeit beim Herunterfallen erfüllen, jedoch nicht unbedingt eine Filterwirkung besitzen, um sichtbares Licht zu unterdrücken, da es keine Lichtempfangseinrichtung ist. Demzufolge wird die Verwendung von Polykarbonat bevorzugt. Bei dieser Ausführungsform daher ist die Abdeckung 4a Polykarbonat mit einer Dicke von etwa 2 mm.
Im Infrarotsender 4 ist eine Drehspiegeleinheit 8 vorgesehen, die in einer bestimmten Richtung die Infrarotstrahlen, die von den LEDs 4b emittiert werden, die in einer nach unten weisenden Lage befestigt sind, zu reflektieren. Die Drehspiegeleinheit 8 besteht aus einem Lagerring 8a und einem horizontalen Teil 8b. Ihr Betrieb wird später ausführlich beschrieben.
Die Bauteile im Mikrophon 1 bei einem solchen Aufbau sind miteinander durch Schrauben B in vorgegebenen Positionen verbunden und gesichert.
Der Schaltungsaufbau des Mikrophons, der den oben beschriebenen Aufbau hat, ist in einem Blockdiagramm von Fig. 3 gezeigt. Nach dem Umwandeln eines eintreffenden Tonsignals in ein entsprechendes elektrisches Signal (Audiosignal) durch die Aufmahmeeinheit 2a im Tonwandler 2 wird das elektrische Signal zu jeder Schaltung geliefert, die auf der Schaltungsplatte 3a gebildet ist, die in Körper 3 angeordnet ist.
Zuerst wird das Audiosignal, das von der Aufmahmeeinheit 2a erhalten wird, zu einem Dolby-Codierer 11 geliefert, welcher ein C-Dolby-System zur Grundlage hat. Gemäß dem C- Dolby-System, wie graphisch in Fig. 4 dargestellt ist, wird ein Höhenbereich des Signals komprimiert und um etwa 20 dB expandiert. Bezüglich des C-Dolby-Systems wird auf die Ausführungen beispielsweise des jap. offengelegten Patents Nr. Sho 57 (1982)-41015 hingewiesen, die dort offenbart sind.
Das Ausgangssignal des Dolby-Codierers 11 wird zu einer Preemphasisschaltung 12 geliefert. Diese Schaltung 12 dient dazu, einen geeigneten Verstärkungsfaktor einzustellen, um den Signalpegel auf einen bestimmten Wert zu steuern und führt weiter eine Preemphasis durch.
Die Preemphasisschaltung 12 besteht hauptsächlich aus einem Operationsverstärker 12d. In dieser Schaltung ist ein Rückkopplungswiderstand R1 zwischen einem Ausgangsanschluß und einem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 12 geschaltet, und dieser invertierende Eingangsanschluß ist über einen Widerstand R2 mit einem Widerstand R3 und einem Ende eines Kondensators C1 verbunden. Außerdem ist der Widerstand R3 und das andere Ende des Kondensators C2 über einen Kondensator C2 geerdet. Die Widerstände R3 und die Kondensatoren C1, C2 bilden eine Preemphasisschaltung.
Das Ausgangssignal der Preemphasisschaltung 12 wird zu einen Oszillator/EM-Modulator 13 geliefert, der dann einen Hilfsträger oszilliert (beispielsweise 3,2 MHZ oder 3,7 MHZ) und dieses mit den gelieferten Tonsignal frequenzmoduliert. Das frequenzmodulierte Tonsignal wird zu einer LED-Ansteuerschaltung 14 geliefert. Dann werden LEDs 4b, die im Infrarotsender 4 angeordnet sind, angesteuert, um Licht in einer Weise zu emittieren, daß sich dessen Helligkeit in Abhängigkeit vom FM-Tonsignal ändert.
Bei dem oben beschriebenen Schaltungsaufbau des Mikrophons bei dieser Ausführungsform wird das durch den Wandler 2 aufgenommene Tonsignal als Infrarotsignal von den LEDs 4b im Infrarotsender 4 ausgegeben.
Es wird nun ein Mikrophon-System beschrieben, wo ein derartiges Mikrophon verwendet wird.
Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Mikrophon-Systems, welches ein Mikrophon 1 und ein Empfangsgerät 30 aufweist, und Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, welches den Aufbau von Baugruppenschaltungen im Empfangsgerät 30 zeigt.
Im Empfangsgerät 30 ist ein Infrarotempfänger 30a und ein Demodulator 30b separat voneinander angeordnet. Der Infrarotempfänger 30a besitzt eine Fotodiode oder dergleichen, um das Infrarotsignal zu empfangen, welches vom Mikrophon 1 ausgegeben wurde, und wandelt dieses in ein entsprechendes elektrisches Signal um. Der Infrarotempfänger 30a ist abmessungsmäßig klein ausgebildet, so daß er an einer Wand oder Decke in einem Raum befestigt oder in einer gewünschten Position installiert werden kann.
Das-durch die Umwandlung im Infrarotempfänger 30a erhaltene elektrische Signal wird über ein Kabel 31 zum Demodulator 30b geliefert.
Der Demodulator 30b ist so aufgebaut, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, wo das Signal von der Fotodiode im Infrarotempfänger 30a zuerst zu einer Eingangsschaltung 32 geliefert wird.
Dann wird in der Eingangsschaltung 32 die Hilfsträgerfrequenz ausgewählt, und das Signal der ausgewählten Frequenz wird durch einen Zwischenfrequenzverstärker (IF) 33 in ein bestimmtes IF- Signal umgesetzt.
Das umgesetzte IF-Signal wird zu einemem-Demodulator 34 geliefert, durch den das Tonsignal durch Demodulation wiederhergestellt wird. Das demodulierte Signal wird weiter über eine Deemphasis-Schaltung 35 zu einem C-Dolby-Decodierer 36 geliefert, der die umgekehrte Kennlinie gegenüber dem oben erwähnten Dolby-Codierer 13 im Mikrophon 1 besitzt. Demzufolge wird das gesendete Tonsignal, welches durch den Dolby-codierer 11 komprimiert wurde, in seinen ursprünglichen Zustand expandiert. Das Tonsignal, welches vom Dolby-Decodierer 36 ausgegeben wird, wird in einem Verstärker 37 pegelgeregelt und dann zu einem Tonsignal-Ausgangsanschluß 38 geführt.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, können verschiedene Einrichtungen mit dem Tonsignal-Ausgangsanschluß 38 des Demodulators 30b verbunden werden. Beispielsweise wird das Tonsignal, welches vom Ausgangsanschluß 38 geliefert wird, zu einem Lautsprecher 41 über einen AV-Verstärker 40, der damit verbunden ist, geliefert, so daß das Signal als Ton ausgegeben wird. Wenn eine Kopfhörergarnitur 42 mit dem Tonsignal-Ausgangsanschluß 38 verbunden wird, wird das Signal als Ton von den Lautsprechern der Kopfhörergarnitur ausgegeben. Außerdem ist das Signal als Audioausgangssignal reproduzierbar oder es kann aufgezeichnet werden, wenn dieses entweder direkt oder über einen Mischer 43 zu einem Lautsprecher oder einem Audio-Rekorder geliefert wird.
Beim erläuterten Mikrophon-System wird der Ton, der durch das Mikrophon 1 aufgenommen wird, in ein Infrarotsignal umgewandelt und dann davon ausgegeben, und dieses Infrarotsignal wird weiter mit einem Empfangsgerät 30 empfangen und demoduliert. Folglich kann das Tonsignal, welches vom Empfangsgerät 30 erhalten wird, wie gewünscht durch eine individuelle Einrichtung verarbeitet werden, die damit verbunden ist, in einer Weise, daß dieses als Audioausgangssignal aufgezeichnet oder reproduziert werden kann.
Damit ist es möglich, ein verbessertes schnurloses Mikrophon zu realisieren, bei dem Infrarotstrahlen verwendet werden, wobei die Verwendbarkeit des Mikrophons verbessert wird. Da es nicht notwendig ist, das Infrarot-Ausgangssignal auf einen schwachen Pegel zu begrenzen, besteht nicht die Notwendigkeit, die Empfangsempfindlichkeit des Empfangsgeräts 30 auf einen besonders hohen Wert einzustellen. Folglich werden in vorteilhafter Weise die Herstellungskosten des schnurlosen Mikrophons-Systems gesenkt. Weiter wird aufgrund der Verwendung von Infrarotstrahlen das Infrarotsignal nicht auf die Außenseite eines Raums oder eines Platzes, der durch Wände oder dergleichen unterteilt ist, übertragen, wodurch eine strikte Geheimhaltung erzielt werden kann.
Wenn man sich das System so ausdenkt, daß die Trägerfrequenz wahlweise bezüglich eines jeden Mikrophons geändert wird, können Tonausgangssignale über entsprechende Empfangsgeräte 30 erzeugt werden, wenn mehrere Mikrophone 1 in einen Raum verwendet werden, ohne eine gegenseitige Störung zwischen den übertragenen Signalen zu verursachen.
Außerdem können mehrere Mikrophon-Systeme gleichzeitig verwendet werden, wenn der Raum in spezielle Räume unterteilt wird, ohne daß die Trägerfrequenz geändert werden muß, da die Richtwirkung des Infrarot-Ausgangssignals vom Infrarotsender 4 in jedem einzelnen Mikrophon eingestellt wird oder die Richt wirkung in jedem Mikrophon geändert werden kann.
Gegenüber dem Aufbau von Fig. 5, wo das Empfangsgerät 30 den Infrarotsender 30a und den Demodulator 30b aufweist, kann man sich eine Modifikation nach Fig. 7 ausdenken, wo ein Infrarotempfänger 44a in einem Gehäuse einer Lautsprechereinheit 44 angeordnet und die oben erwähnte Demodulatorschaltungskonfiguration von Fig. 6 (von der Eingangsschaltung 32 bis zum Verstärker 37) darin untergebracht ist, so daß das Empfangsgerät das Tonsignal unmittelbar von der Lautsprechereinheit ausgeben kann. Bei dieser Modifikation kann das schnurlose Mikrophon-System den einfachsten Aufbau aufweisen, der lediglich aus dem Mikrophon 1 und der Lautsprechereinheit 44 besteht, wobei weiter die Einfachheit der Bedienung, die allgemeine Verwendbarkeit und die Annehmlichkeit verbessert wird.
Bei einer anderen Modifikation nach Fig. 8 sind die Infrarotempfänger 45a in der Kopfhörergarnitur 45 angeordnet, und der oben erwähnte Demodulatorschaltungsaufbau (von der Anfangsschaltung 32 bis zum Verstärker 37) ist darin untergebracht, um ein Empfangsgerät zu bilden, wodurch ein Tonsignal, welches vom Mikrophon 1 ausgegeben wird, lediglich zu einem speziellen Benutzer übertragen wird, der mit der Kopfhörergarnitur 45 ausgestattet ist.
Beim Mikrophon von Fig. 1 ist der Infrarotsender 4 am unteren Ende des Mikrophonkörpers 3 angeordnet. Was die Anordnung eines solchen Infrarotsenders im Mikrophon anbetrifft, der im schnurlosen Mikrophon-System der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist die Position des Infrarotsenders nicht exakt auf das untere Ende des Mikrophonkörpers beschränkt, so daß diese ein Mittelbereich des Körpers 3 oder die Nachbarschaft zum Polsterband 5, das rings um den Tonwandler 2 vorgesehen ist, sein kann.
Bei dem Mikrophon 1 bei dieser Ausführungsform jedoch ist die Position des Infrarotsenders 4 speziell das untere Ende des Mikrophonkörpers, um die folgenden Vorteile zu erzielen.
Wenn der Benutzer das Mikrophon 1 umfaßt, ist das untere Ende des Mikrophonkörpers ein Bereich, wo die Möglichkeit, daß dieser mit der Hand des Benutzers überdeckt wird, minimal ist. Wenn der Infrarotsender 4 mit der Hand des Benutzers überdeckt wird, kann die Sendung des Infrarotsignals zum Empfangsgerät 30 nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden, so daß das untere Ende des Mikrophonkörpers 3 optimal ist, um den Infrarotsender 4 dort anzuordnen, da die Wahrscheinlichkeit, daß dieser Bereich nicht umgriffen wird, am höchsten ist.
Wenn der Benutzer das Mikrophon 1 mittels seiner Hand umfaßt oder dieses in einem Mikrophonhalter oder Ständer lagert, ist das untere Ende des Mikrophonkörpers am weitesten von dem Körper des Benutzers entfernt und es besteht daher die geringste Wahrscheinlichkeit, eine Unterbrechung der Infrarotstrahlen durch den Körper des Benutzers herbeizuführen. Folglich wird dies als die geeignetste Position für den Infrarotsender 4 bei der praktischen Verwendung des schnurlosen Infrarotmikrophon-Systems angesehen.
Aus dem oben erwähnten Grund werden die besten Sendebedingungen in vorteilhafter Weise dadurch erzielt werden, wenn der Infrarotsender 4 am unteren Ende des Mikrophonkörpers 3 angeordnet ist.
Bein Mikrophon 1 nach dieser Ausführungsform, wo der Infrarotsender 4 am unteren Ende des Mikrophonkörpers 3 angeordnet ist, ist ein Polsterband 5 um den Tonwandler 2 wie erwähnt vorgesehen, und der Gummiring 6 ist zwischen dem Mikrophonkörper 3 und dem Infrarotsender 4 vorgesehen.
Das Polsterband 5 hat die Aufgabe, ein Geräusch durch einen Stoß zu mildern, das erzeugt wird, wenn ein Stoß auf den Tonwandler 2 ausgeübt wird. Außerdem ist eine bestimmte Anzahl von vorspringenden Teilen 5a auf der Umfangsoberfläche des Polsterbandes 5 vorgesehen, um sicherzustellen, daß das Mikrophon 1 nicht rollt, wenn es auf einem Tisch oder dergleichen angeordnet ist.
Der Gummiring 6 besitzt ebenso Schutzfunktion gegen Rollen ähnlich dem Polsterband 5, sowie eine weitere Funktion, den Infrarotsender 4 zu schützen, wobei er als Stoppteil für die Griffposition des Benutzers dient.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, die eine vergrößerte Ansicht des unteren Endbereichs des Mikrophons 1 zeigt, ist die Umfangsoberfläche des Gummirings 6 polygonal ausgefomt, beispielsweise oktagonal, um ein Rollen zu verhindern, wenn das Mikrophon auf einem Tisch oder dergleichen angeordnet ist. Um die Schutzfunktion gegen Rollen zu erzielen, kann die Umfangsoberfläche irgendeine polygonale Form haben, die mehrere Ecken als eine dreieckige Form aufweist.
Wenn das Polsterband 5 für sich alleine ausreicht, eine Schutzfunktion gegen Rollen durchzuführen, braucht der Gummiring 6 nicht unbedingt die Schutzfunktion gegen Rollen besitzen und kann beispielsweise eine kreisförmige Form seiner peripheren Oberfläche haben.
Anschließend wird nun die Schutzfunktion für den Infrarotsender 4 beschrieben, die durch den Gummiring 6 erzielt wird, der so ausgebildet ist, daß er sich von der peripheren Oberfläche des Mikrophonkörpers 3 aus erstreckt.
Die Abdeckung 4a für den Infrarotsender 4 dient dazu, die inneren Bauteile zu schützen, und sie ist so bearbeitet, daß sie glänzend ist, wobei sie eine ebene oder kugelförmige glatte Oberfläche besitzt, um das Licht wirksam zu senden. Wenn die Abdeckung 4a für den Infrarotsender 4 verkratzt oder verschmutzt ist, wird das Licht unregelmäßig reflektiert oder die Lichtmenge, die durch die Abdeckung 4a übertragen werden soll, reduziert, wodurch folglich eine starke Störung der Lichtübertragungs fähigkeit verursacht wird.
Um jeglichen Kratzer oder Verschmutzung auf der Abdekkung 4a zu verhindern, wenn das Mikrophon 1 auf einem Tisch T, wie beispielsweise in Fig. 10 gezeigt ist, angeordnet ist, ist der Gummiring 6 als Abstandsstück vorgesehen, um einen Abstand S zu erzielen, damit die Abdeckung 4a von einem Kontakt mit der Tischoberfläche ferngehalten wird.
Da die Abdeckung 4a somit von einem Kontakt mit der Oberfläche eines Tisches oder dergleichen ferngehalten werden kann, ist ein solcher Zustand besonders wirksam, um Kratzer, ein Verschmutzen usw. zu verhindern, um wirksam eine zufriedenstellende Übertragung der Infrarotstrahlen beizubehalten.
Weiter ist aufgrund des Vorhandenseins des Gummirings 6 zwischen dem Infrarotsender 4 und dem Mikrophonkörper 3 der Benutzer gezwungen, den Mikrophonkörper 3 zu umgreifen. In anderen Worten ausgedrückt verhindert dieser Gummiring 6 die Möglichkeit, daß der Infrarotsender 4 von der Hand des Benutzers überdeckt wird, wodurch ansonsten ein ordnungsgemäßer Empfang des Infrarotsignals im Empfangsgerät 30 unterbrochen werden würde.
Sogar wenn der Infrarotsender 4 nicht am unteren Ende des Mikrophonkörpers 3 angeordnet ist, kann die Funktion eines Schutzes des Infrarotsenders 4 und die Griffpositions- Stoppfunktion noch realisiert werden, wenn man diesen Gummiring 6 in der Nähe des Infrarotsenders 4 anordnet. Der Gummiring 6 braucht nicht exakt eine polygonale Form seiner Umfangsoberfläche aufweisen, um die oben erläuterten Funktionen zu erzielen. Es ist klar, daß der Ring 6 nicht aus einem elastischen Material wie Gummi bestehen muß.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Funktion des Schutzes des Infrarotsenders 4 und die Griffpositions-Stoppfunktion mittels des Gummirings 6 erzielt. Diese Funktionen sind jedoch zusätzlich zu den ringförmigen Mitteln wie dem Gummiring 6 durch eine Anzahl von erhabenen Verzierungen einer geeigneten Form erzielbar, wenn diese in der Nähe beispielsweise des Infrarotsenders 4 gebildet sind.
Im Mikrophon 1 nach dieser Ausführungsform sind die LEDs 4b so angeordnet, daß sie nach unten gerichtet sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und das Infrarot-Ausgangssignal, das von diesen LEDs 4b emittiert wird, wird über eine Drehspiegeleinheit ausgesendet, die die Infrarotstrahlen in einer bestimmten Richtung reflektiert.
Bezüglich des Innenmechanismus des Infrarotsenders 4 ist es möglich, die Infrarotstrahlen lediglich über die LEDs 4b ohne eine solche Drehspiegeleinheit 8 zu senden. Jedoch sind eine Vielzahl von Vorteilen erzielbar, wenn man einen neuen Aufbau verwendet, welcher LEDs 4b aufweist, die nach unten gerichtet sind, und eine Drehspiegeleinheit 8, deren Spiegeloberfläche, die als Referenz für die Infrarot-Ausgangssignalrichtung dient, immer in einem bestimmten Winkel in einer horizontalen Richtung beibehalten wird. Es wird nun die Drehspiegeleinheit 8 beschrieben, sowie die Vorteile, die durch ihre Verwendung erzielbar sind.
Fig. 11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Innenmechanismus im Infrarotsender 4, und Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht eines solchen Innenmechanismus im zusammengebauten Zustand.
Eine Schaltungsplatte 4c, auf der LEDs 4b (nicht gezeigt) so befestigt sind, daß sie nach unten weisen, ist von unten in ein Dämpfungsteil 4d zusammen mit einem Druckring 4e in einer Weise eingefügt, daß die Ansätze 4c&sub1;, die auf der Umfangsoberfläche gebildet sind, gegenüber Rücken 4e&sub1; auf der oberen Fläche des Druckrings 4e beabstandet sind, d.h. in einem Zustand, wo die entsprechenden oberen Flächen der Rücken 4e, und der Schaltungsplatte 4c in etwa miteinander fluchten, wie in Fig. 12 gezeigt ist, so daß die Schaltungsplatte 4c zwischen dem Dämpfungsteil 4d und dem Druckring 4e gehalten wird.
In diesem Zustand sind untere Ausnehmungen 4d&sub1;, die im Dämpfungsteil 4d gebildet sind, und untere Ansätze 4e&sub2; auf der Umfangsoberfläche des Druckrings 4e miteinander verbunden. Aufgrund dieser Befestigung wird das Dämpfungsteil 4d und der Druckring 4e in der Umfangsrichtung positioniert, wobei Gewindelöcher 4e&sub2;, die im Dämpfungsteil 4d gebildet sind, in drei Richtungen (in Winkelintervallen von 120º) in eine Positionsübereinstimmung mit den Gewindelöchern 4e&sub3; gebracht werden, die im Druckring 4e in drei Richtungen (in Winkelintervallen von 130º) gebildet sind.
Die Gewindelöcher 4d&sub2; im Dämpfungsteil 4d und die Gewindelöcher 4e&sub2; im Druckring 4e sind weiter in eine übereinstimmende Position mit den Gewindelöchern 4a&sub1; gebracht, die in der Abdeckung 4a für den Infrarotsender 4 in drei Richtungen (im Winkelintervall von 120º) gebildet sind, und es sind Schrauben B in die Löcher 4a&sub1;, 4e, und 4d&sub2; eingeführt, so daß das Dämpfungsteil 4d und der Druckring 4e fest in der Abdeckung 4a befestigt werden, wobei die Schaltungsplatte 4c dazwischen gehalten wird.
Unter dem Druckring 4e ist ein Lagerring 8a angeordnet. Der Lagerring 8a besteht aus farblosen transparenten ABC-Kunststoff oder dergleichen und besitzt einen Ring 8a&sub1; und ein U- förmiges, horizontal ausgerichtetes Lagerteil 8a&sub2;, welches unter dem Ring 8a&sub1; angeordnet ist. Auf der oberen Fläche des Rings 8a&sub1; sind Gleiterhebungen 8a&sub3; gebildet; außerdem ist auf seiner Umfangsfläche ein Gleitrücken 8a&sub4; gebildet.
Außerdem sind im Lagerteil 8a&sub2; Axiallöcher 8a&sub5; gebildet, um drehbar ein horizontales Teil 8b zu lagern, und im untersten Bereich des U-förmigen horizontal ausgerichteten Lager bereichs 8a&sub2; ist ein axialer Ansatz 8a&sub6; gebildet.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird der Lagerring 8a mit der Bodenoberfläche des Druckrings 4e bei den Gleiterhebungen 8a&sub3; in Kontakt gehalten, wobei er ebenfalls mit der Innenoberfläche der Abdeckung 4a am Gleitrücken 8a&sub4; in Kontakt gehalten wird, jedoch nicht im axialen Ansatz 8a&sub6; befestigt ist, so daß er lose in einer axialen Ausnehmung 4a&sub2; befestigt ist, die im untersten Bereich der Innenoberfläche der Abdeckung 4a gebildet ist. Daher kann sich der Lagerring 8a in der Richtung verdrehen, die durch einen Pfeil K1 in Fig. 11 angedeutet ist, und zwar um die Mittelachse des Körpers 3 des Mikrophons 1.
Das horizontale Teil 8d wird drehbar durch das horizontale Lagerteil 8a&sub2; des Lagerrings 8a gehalten. Insbesondere sind Ansätze 8b&sub1;, die in die Axiallöcher 8a&sub5; eingeführt werden, auf dem horizontalen Teil 8b gebildet, wodurch dieses drehbar in der Richtung ist, die durch einen Pfeil K2 in Fig. 11 angedeutet ist, und zwar um die Mittelachse der Ansätze 8b&sub1;.
Der Dom 8b&sub2; des horizontalen Teils 8b ist halbkugelförmig ausgebildet, wobei seine obere Oberfläche als Spiegel 8b&sub3; verwendet wird. Üblicherweise wird der untere Teil des halbkugelförmigen Doms 8b&sub2; als Gewicht 8b&sub4; ausgebildet.
Bei dem Infrarotsender 4 der oben erwähnten Bauweise kann das Lichtausgangssignal, das von LEDs 4b emittiert wird, die an der Schaltungsplatte 4c befestigt sind, immer im Bereich einer bestimmten Richtung durch die Drehspiegeleinheit 8, die aus dem Lagerring 8a und dem horizontalen Teil 8b besteht, übertragen werden.
Der gewünschte Betrieb wird aufgrund des neuen Aufbaus durchgeführt, wo der Lagerring 8a in der Pfeilrichtung K1 verdrehbar ist, während das horizontale Teil 8b zusätzlich in der Pfeilrichtung K2 verdrehbar ist, und aufgrund des Gewichts 8b&sub4;, das im unteren Bereich des horizontalen Teils 8b vorgesehen ist, so daß der Spiegel 8b&sub3; auf der oberen Oberfläche des horizontalen Teils 8b in seiner horizontalen Lage beibehalten werden kann, und zwar unabhängig von dem Lagewinkel des Mikrophons 1, welches durch die Hand des Benutzers umfaßt wird oder durch einen Mikrophonständer oder dergleichen in jeder der Richtungen K1 und K2 gehalten wird.
Wenn das Mikrophon 1 sich in einer senkrechten Lage, wie in Fig. 13A beispielsweise gezeigt ist, befindet, wird der Spiegel 8b&sub3; senkrecht zum Körper 3 des Mikrophons 1 gehalten, und das Lichtausgangssignal, das von LEDs 4b emittiert wird, die unter der Schaltungsplatte 4c in einem Winkel von 10º oder dergleichen befestigt sind, wird durch den Spiegel 8b&sub3; in einem bestimmten Winkel reflektiert und dann durch die Abdeckung 4a des Infrarotsenders 4 hindurch ausgesendet.
Wenn das Mikrophon 1 um 45º in einer Richtung gegenüber diesem Zustand geneigt wird, wird der Lagerring 8a um einen bestimmten Winkel in Richtung K1 aufgrund der Wirkung des Gewichts 8b&sub4; verdreht, während das horizontale Teil 8b um einen bestimmten Winkel in Richtung K2 verdreht wird, so daß der Spiegel 8b&sub3; in seiner horizontalen Lage, wie in Fig. 13B gezeigt ist, gehalten werden kann. In diesem Fall wird ebenfalls das Lichtausgangssignal, welches von den LEDs 4b emittiert wird, durch den Spiegel 8b&sub3; in einem bestimmten Winkel reflektiert und dann durch die Abdeckung 4a des Infrarotsender 4 hindurch ausgesendet.
Wenn weiter das Mikrophon 1 um 90º in einer Richtung geneigt wird, wird der Lagerring 8a und das horizontale Teil 8b um einen bestimmten Winkel jeweils aufgrund der Wirkung des Gewichts 8b&sub4; ähnlich wie im vorherigen Fall verdreht, so daß der Spiegel 8b&sub3; in seiner horizontalen Lage, wie in Fig. 13C gezeigt ist, weiter gehalten wird. In diesem Fall wird das Lichtausgangssignal, welches von den LEDs 4b emittiert wird, durch den Spiegel 8b&sub3; in einem bestimmten Winkel reflektiert oder direkt durch die Abdeckung 4a durchgelassen und dann von dem Infrarotsender 4 ausgesendet.
Da der Spiegel 8b&sub3; somit in seiner horizontalen Lage bleibt, wenn das Mikrophon 1 beispielsweise in einem Raum R, wie in Fig. 14 gezeigt ist, verwendet wird, wird das Infrarotsignal, das vom Infrarotsender 4 erhalten wird, immer innerhalb des schraffierten Bereichs 0 ausgegeben (d.h., in einem vorderen vertikalen Winkelbereich von 0 bis 90º, gesehen vom Benutzer M).
Im Beispiel von Fig. 13A wird das Infrarotsignal außerdem unterhalb des vorderen vertikalen Winkelbereichs 0 bis 90º ausgegeben. Dieser Bereich braucht streng genommen jedoch nicht betrachtet zu werden, da die Wahrscheinlichkeit kaum auftritt, daß das Mikrophon 1 in einer vollständig senkrechten Lage verwendet wird In dem Fall, wenn das Mikrophon in einer senkrechten Lage verwendet würde, wird das Signal immer noch in einem vorderen vertikalen Winkelbereich von 0 bis 90º ausgegeben, so daß keinerlei Probleme auftreten.
Die folgenden Vorteile sind erzielbar, wenn das Infrarot-Ausgangssignal innerhalb eines vorderen vertikalen Winkelbereichs von 0 bis 90º vom Mikrophon 1 gesendet wird.
Üblicherweise sind in Raum M einige Hindernisse auf dem Boden (Bereich D), beispielsweise Tische, Stühle, Möbel usw. für eine Ausbreitung von Infrarotstrahlen innerhalb eines Bereichs von 1 bis 15 m hinderlich. Wenn daher Infrarotstrahlen vom Mikrophon 1 in Richtung auf den Bereich D ausgegeben werden, wird die Sendewirkung extrem verschlechtert.
Hinter dem Benutzer M (in Bereichen A und B), wo der Benutzer selbst ein Hindernis ist, ist ein Infrarot-Ausgangssignal in Richtung auf die Bereiche A und B im wesentlichen nutzlos.
Wenn das Empfangsgerät 30 im Bereich A, B oder D angeordnet wird, kann ein zufriedenstellender Empfang des Infrarot- Ausgangssignals nicht erwartet werden. Umgekehrt ist die Übertragung zum Bereich C alleine am wirksamsten. Um die Ausgangssignal-Richtwirkung zu vergrößern, d.h., um die Infrarotstrahlen auch in die Bereiche A, B und D zu senden, ist es notwendig, mehrere LEDs zu verwenden, die eine breite Richtwirkung mit einer hohen Ausgangssignalintensität haben, oder mehrere LEDs, die jeweils eine enge Richtwirkung besitzen, wobei dadurch jedoch verschiedene Nachteile entstehen, beispielsweise eine größere Abmessung des Infrarotsenders, ein Anstieg der Herstellungskosten und eine Vergrößerung des Stromverbrauchs.
Im Hinblick auf diese Umstände verwendet die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Drehspiegeleinheit 8, um eine ordnungsgemäße Übertragung eines Infrarot-Ausgangssignals lediglich in einen vorderen vertikalen Winkelbereich von 0 bis 90º durchzuführen, wo die Übertragung am wirksamsten ist, so daß es möglich ist, eine gewünschte Lichtemittierungseinrichtung durch Verwendung von lediglich drei LEDs herzustellen, wobei jede eine enge Richtwirkung besitzt, um konsequent die Vorteile zur Verminderung der Herstellungskosten der Lichtemittierungseinrichtung, der Verminderung des Stromverbrauchs und der Reduzierung der baulichen Abmessungen zu erzielen.
Die LEDs 4b können so befestigt werden, daß sie nach unten unter der Schaltungsplatte 4c weisen, wenn eine derartige Drehspiegeleinheit 8 vorgesehen wird. Insbesondere kann die Infrarot-Ausgängssignalrichtung der LEDs 4b nach unten im Mikrophon beibehalten werden, ohne daß es notwendig ist, daß diese horizontal oder nach oben weist, so daß die Schaltungsplatte 4c in der Nähe des Mikrophonkörpers 3 angeordnet werden kann, wodurch eine beachtliche Erleichterung beim Entwerfen der Leiterplatte oder beim Zusammenbau erzielt werden kann.
Es ist klar, daß die Form des Lagerrings 8a und des horizontalen Teils 8b, die die Drehspiegeleinheit 8 bilden, nicht auf die Form beschränkt ist, die oben bei der Ausführungsform angegeben ist, und daß das Verfahren zur drehbaren Lagerung dieser Einheit nicht auf das obige Beispiel begrenzt ist. Die Erfordernisse können durch andere Modifikationen erfüllt werden, unter der Bedingung, daß das horizontale Teil 8b immer in seiner horizontalen Lage gehalten wird. Die Erfordernisse können nämlich auch dadurch erfüllt werden, wenn die Spiegeleinheit in der Richtung K1 oder K2 verdrehbar ist, wobei das Gewicht, das unter dem Spiegel angeordnet ist, wirkt.
Beispielsweise ist eine modifizierte Drehspiegeleinheit 8, die die gleiche Funktion wie oben hat, in Fig. 15 gezeigt, wo eine Nut 4a&sub3; kreisförmig längs einer Innenoberfläche der Abdeckung 4a gebildet ist, und der Lagerring 8a lediglich aus einem Ring 8a&sub1; besteht, der lose in die Nut eingefügt ist, in einer Weise, daß er in der Richtung K1 verdrehbar ist.
Bei diesem Beispiel ist ein Ansatz 8b&sub1;, der als Drehachse des horizontalen Teils 8b in der Richtung K2 dient, durch nicht durchgehende Axialbohrungen 8a&sub5; gelagert, die auf der Innenfläche des Lagerrings 8a gebildet sind.
Bei der anderen Ausführungsform nach Fig. 16, bei der keine solche zweiachsige Dreheinheit verwendet wird, wird ein hermetisch abgeschlossener Raum 4g durch ein transparentes Teil 4f in der Abdeckung 4a festgelegt, und eine Flüssigkeit W ist in einem solchen hermetischen Raum 4g abgedichtet untergebracht. Außerdem ist darin ein Spiegel 4h vorgesehen, der auf der Oberfläche der Flüssigkeit W schwimmt, wodurch eine reflektierende spiegelnde Ebene, die immer in der horizontalen Lage gehalten wird, durch den Spiegel 4h gebildet werden kann. Wenn die Flüssigkeit, die im hermetischen Raum abgedichtet angeordnet ist, ein Metall ist, beispielsweise Quecksilber, dient die Flüssigkeit selbst als reflektierende spiegelnde Ebene, wodurch die Notwendigkeit des Spiegels 4h entfallen kann.
Bei der zweiachsigen Drehspiegeleinheit 8, die oben beschrieben wurde, ist der Spiegel 8b&sub3; nicht auf einen Spiegel beschränkt, der horizontal auf der Kopfoberfläche des horizontalen Teils 8b gebildet ist, und, gemäß der individuellen Verwendung der eingestellten Lage des Mikrophon-Systems (beispielsweise der Position des Empfangsgeräts 30) kann ein anderer Spiegel 8b&sub3; auf der Kopfoberfläche des horizontalen Teils 8b in einer Weise gebildet sein, daß dieser einen bestimmten Winkel gegenüber der horizontalen Richtung hat, wodurch der Winkelausgangssignalbereich des Infrarotsignals nach oben oder unten von dem vorderen vertikalen Winkelbereich 0 bis 90º aus verschoben werden kann.
Bei einer weiteren Modifikation kann eine Schaltungsplatte mit darauf befestigten LEDs auf der Kopfoberfläche des horizontalen Teils 8b in einem bestimmten Winkel nach oben angeordnet werden, ohne daß ein Spiegel verwendet wird. Bei diesem Aufbau kann das Infrarot-Ausgangssignal innerhalb eines vorderen vertikalen Winkelbereichs 0 bis 90º ausgesendet werden.
Beim Mikrophon 1 der obigen Ausführungsform wird die Kopfoberfläche (d.h., der Spiegel) des horizontalen Teils, die als infrarotlicht-reflektierende spiegelnde Oberfläche beim Infrarotsender 4 dient, oder die Kopfoberfläche des horizontalen Teils, um die LEDs darauf zu befestigen, in einem bestimmten Winkel zur horizontalen Richtung beibehalten, um konsequent die Übertragung des Infrarot-Ausgangssignals immer in einem bestimmten Winkelbereich zu realisieren.
Beim Infrarotsender 4, der die Drehspiegeleinheit 8 mit dem obigen Aufbau hat, wird das Infrarot-Ausgangssignal in einem Winkelbereich von 0 bis 90º nach vorne in vertikaler Richtung übertragen. In Abhängigkeit von der Lage des Systems, wo die Position beispielsweise des Empfangsgeräts 30 festliegt, bevorzugt man, daß der Winkelbereich der Infrarot-Ausgangssignalübertragung weiter festlegbar ist. Wenn nämlich beim Infrarotsender 4 Niedrigausgangssignal-LEDs verwendet werden, ist eine hohe Empfangswirkung beim Empfangsgerät 30 noch erzielbar, wenn das Infrarot-Ausgangssignal konzentriert wird, und die Lichtempfangsrichtwirkung des Geräts 30 kann eingeengt werden, während die Anzahl und die Positionen des installierbaren Geräts 30 eingeschränkt werden kann, um gegebenenfalls ein verbessertes schnurloses Infrarotmikrophon-System mit einem höheren Wirkungsgrad bei geringeren Herstellungskosten bereitzustellen.
Fig. 17 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Innenmechanismus des Infrarotsenders 4, der eine Spiegeleinheit 9 besitzt. Um das Infrarot-Ausgangssignal immer in einer bestimmten Richtung zu übertragen, besteht die Spiegeleinheit 9 aus einer ersten drehbaren Einheit, die in der Richtung K1 in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Mikrophons 1 in seiner Umfangsrichtung (K1) verdrehbar ist, und einer zweiten Dreheinrichtung, die in der Richtung K2 um einen halben Drehwinkel des Mikrophons 1 verdrehbar ist, auf der außerdem ein Spiegel befestigt ist. Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht des Innenmechanismus in einem zusammengebauten Zustand. In diesen Darstellungen sind die Teile, die gleich denen in Fig. 11 und 12 sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, womit hier auf eine wiederholende Erklärung verzichtet wird. Außerdem sind in den Darstellungen die LEDs 4b nicht gezeigt.
Im Infrarotsender 4 wird eine Schaltungsplatte 4c, an welcher LEDs 4b befestigt sind, durch die Kombination eines Dämpfungsteils 4d und eines Druckrings 4e gehalten, und eine kreisförmige Nut 4a&sub3; ist längs der Innenoberfläche der Abdekkung 4a für den Infrarotsender 4 gebildet, so daß die Spiegeleinheit 9 durch die Nut 4a&sub3; gelagert ist.
Die Spiegeleinheit 9 wird so gehalten, daß sie in der Richtung K1 drehbar ist, wobei ihr Gleitring 9a lose in die Nut 4a&sub3; eingepaßt ist. Zwei Zahnradlagerplatten 9b sind in der Nähe der Innenoberfläche des Gleitrings 9a angeordnet, und drei Zahnräder 9c, 9d, 9e sind im Eingriff mit jeder Lagerplatte 9b gehalten. Auf der Innenseite des Zahnrads 9e ist ein in etwa halbkugelförmiger Reflektor 9f befestigt, dessen Kopfoberfläche als Spiegel 9f, dient. Der Spiegel 9f, ist auf der Kopfoberfläche des Reflektors 9f in einer Weise gebildet, daß er eine schräge Ebene mit einem Winkel von 30º zur horizontalen Richtung hat, und ein Gewicht 9f&sub2; ist an einem unteren Teil des Reflektors 9f vorgesehen.
In der Spiegeleinheit 9 ist das Zahnrad 9c am Gleitring 9a mittels eines Axialstiftes 9c, befestigt, welcher fest ist, so daß das Zahnrad 9c in bezug auf den Gleitring 9a nicht verdrehbar ist. Die Zahnradlagerplatte 9b, die zwischen dem Zahnrad 9c und dem Gleitring 9a angeordnet ist, ist jedoch durch den Stift 9c, drehbar gelagert und deshalb in der Richtung K2 in bezug auf den Gleitring 9a verdrehbar.
Die Zahnräder 9d und 9e sind durch die Axialstifte 9d&sub1; bzw. 9e&sub1; drehbar gelagert, wodurch sie in bezug auf die Lagerplatte 9b drehbar sind. Die Zahnräder 9c und 9d besitzen die gleiche Anzahl von Zähnen, während die Anzahl der Zähne des Zahnrad 9e so gewählt ist, daß sie doppelt so groß wie die der Zähnräder 9c und 9d ist. Der Reflektor 9f ist am Zahnrad 9e kraftschlüssig befestigt.
Fig. 19A bis 19C zeigen, wie der Winkel des Spiegels 9f&sub1; in dieser Spiegeleinheit 9 geändert wird. In den Diagrammen bezeichnet J1 die Mittelachse des Mikrophons 1, und J2 bezeichnet die Position des Gleitrings 9a, der immer so gehalten wird, daß er orthogonal zur Mittelachse J1 liegt.
Wie in Fig. 19A gezeigt ist, ist, wenn das Mikrophon 1 in einer senkrechten Lage sich befindet, der Spiegel 9f, nach unten in einem Winkel von 30º in bezug auf die horizontale Richtung geneigt (in den Fig. 19A bis 19C entspricht die rechte Seite der Vorderseite für das Mikrophon 1). Wenn das Mikrophon 1 um beispielsweise 45º in einer Richtung geneigt wird, verdreht sich zuerst der Gleitring 9a um einen bestimmten Winkel aufgrund der Wirkung des Gewichts 9f&sub2;, wie in Fig. 19B gezeigt ist, und die Zahnradlagerplatte 9b wird um 45º zum Gleitring 9a verdreht.
Da das Zahnrad 9c am Gleitring 9a kraftschlüssig befestigt ist, wird das Zahnrad 9d, das mit den Zahnrad 9c in Eingriff steht und gegenüber der Zahnradlagerplatte 9b verdrehbar ist, um 45º in der Richtung R1 verdreht. Dann wird das Zahnrad 9e, welches ein doppeltes Zahnradübersetzungsverhältnis besitzt, um 22,5º in der Richtung R2 in Abhängigkeit von der 45º- Drehung des Zahnrads 9d gedreht. Folglich wird der Reflektor 9, der kraftschlüssig am Zahnrad 9e befestigt ist, ebenfalls um 22,5º in der Richtung R2 gedreht, so daß der Spiegel 9f&sub1; nach unten in einem Winkel von 7,5º zur horizontalen Richtung in Richtung auf die Vorderseite des Mikrophons 1 (rechts im Diagramm) geneigt wird.
Wenn weiter das Mikrophon 1 um 90º in einer Richtung, wie in Fig. 19C gezeigt ist, geneigt wird, wird zuerst der Gleitring 9a um einen bestimmten Winkel aufgrund der Wirkung des Gewichts 9f&sub2; verdreht, und die Zahnradlagerplatte 9b wird um 90º zum Gleitring 9a verdreht. Daher wird das Zahnrad 9d um 90º in der Richtung R1 gedreht, während das Zahnrad 9e um 45º in der Richtung R2 gedreht wird, wodurch der Reflektor 9f, der kraftschlüssig am Zahnrad 9e befestigt ist, ebenfalls um 45º in der Richtung R2 verdreht wird. Als Folge davon wird der Spiegel 9f&sub1; nach oben um einen Winkel von 15º gegenüber der horizontalen Richtung in Richtung auf die Vorderseite des Mikrophons 1 geneigt.
Fig. 20A bis 20C zeigen, wie die Richtung des Infrarot- Ausgangssignals in Abhängigkeit von den Änderungen des Neigungswinkels des Spiegels 9f&sub1;, was oben erklärt wurde, geändert wird. Fig. 20A zeigt beispielsweise einen Fall, der Fig. 19A entspricht, wo das Mikrophon in seiner senkrechten Lage gehalten wird. In diesem Fall ist der Spiegel 9f&sub1; nach unten um 30º zur horizontalen Richtung geneigt, so daß die Infrarotstrahlen, die von den LEDs 4b ausgesendet werden, auf den Spiegel 9f&sub1; treffen und durch diesen in einem Winkel von 60º reflektiert werden. Die Infrarotstrahlen werden somit nach vorne und schräg nach oben in einem Winkel von 30º zur horizontalen Richtung abgestrahlt.
Im Fall von Fig. 20B, wo das Mikrophon 1 um 45º geneigt ist, ist der Spiegel 9f&sub1; um 7,5º nach unten zur horizontalen Richtung, wie beschrieben, geneigt, so daß die Infrarotstrahlen, die von den LEDs 4b ausgesendet werden, auf den Spiegel 9f&sub1; treffen und durch diesen in einen Winkel von 37,5º reflektiert und dadurch nach oben schräg in einem Winkel von 30º zur horizontalen Richtung abgestrahlt werden.
In einem anderen Fall von Fig. 20C, wo das Mikrophon 1 um 90º geneigt ist, ist der Spiegel 9f&sub1; nach oben um 15º zur horizontalen Richtung geneigt, so daß die Infrarotstrahlen, die von den LEDs 4b ausgesendet werden, auf den Spiegel 4f&sub1; treffen und durch diesen in einem Winkel von 15º reflektiert werden, so daß sie dann schräg nach oben in einem Winkel von 30º zur horizontalen Richtung abgestrahlt werden.
Wenn somit das Mikrophon 1 in einem Winkel in der Richtung K1 oder K2 gehalten wird, wird das Infrarot-Ausgangssignal, welches von den LEDs 4b emittiert wird, immer nach vorne und schräg nach oben um 30º durch die Spiegeleinheit 9 abgestrahlt.
Da die Richtung des Infrarot-Ausgangssignals auf diese Weise fest ist, ist es möglich, die Anzahl von Empfangsgeräten 30 beträchtlich einzuschränken, die zu installieren sind, sowie deren Empfangsbereich. Aufgrund der oben erläuterten Vorrichtung braucht man keine breite Richtwirkung für das Infrarot- Ausgangssignal, wodurch die Anzahl der LEDs und der erforderliche Ansteuerstrom im Mikrophon 1 reduziert werden kann, wodurch ein hochleistungsfähiges schnurloses Mikrophon-System mit geringeren Kosten realisierbar ist.
Obwohl die Abstrahlungsrichtung des Infrarot-Ausgangssignals bei der obigen Ausführungsform nach vorne vom Mikrophon 1 mit einem Neigungswinkel von 30º nach oben festgelegt ist, kann die Richtung frei eingestellt werden, wenn dies gewünscht wird, wenn der Winkel, der den Spiegel 9f&sub1; auf der Kopfoberfläche des Reflektors 9f bildet, geändert wird. Wenn beispielsweise die Kopfoberfläche des Reflektors 9f mit einer Neigung von 45º ausgebildet ist, um als Spiegel 9f&sub1; zu dienen, wird die Abstrahlungsrichtung des Infrarot-Ausgangssignals immer nach vorne vom Mikrophon 1 aus mit einem Neigungswinkel von 45º nach oben beibehalten.
Wenn das Mikrophon 1 ein Mikrophon ist, welches fest auf einem Mikrophonständer verwendet und während des Gebrauchs in der Richtung K1 nicht verdreht wird, ist die oben geschilderte Wirkung lediglich durch Bereitstellung eines Mechanismus erzielbar, welcher um einen halben Winkel in Abhängigkeit von der Drehung in der Richtung K2 verdreht wird.
Das Mikrophon 1 der Ausführungsform ist mit einer Drehspiegeleinheit von Fig. 11 oder der Spiegeleinheit von Fig. 17 ausgestattet, und das Infrarot-Ausgangssignal, welches von den LEDs 4b emittiert wird, wird durch diese Spiegeleinheit reflektiert, so daß es auf die Außenseite des Mikrophons 1 in einem bestimmten Winkelbereich oder in einer bestimmten Richtung abgestrahlt wird. Bei der praktischen Verwendung jedoch gibt es einen Fall, wo die Richtung des Infrarot-Ausgangssignals selbst geändert werden muß. Um eine solche Anforderung zu erfüllen, kann man sich eine Modifikation denken, bei der mehrere Spiegeleinheiten mit Spiegeln vorbereitet sind, die eine konkave, konvexe bzw. planare Oberfläche haben, wobei jede geeignete Einheit einer solchen Spiegeleinheit wahlweise verwendet werden kann, wenn man diese gemäß einer individuellen Anforderung ersetzt.
Wie beispielsweise in den Fig. 21A bis 21C gezeigt ist, ist eine Drehspiegeleinheit 8, die ähnlich wie im Beispiel von Fig. 11 arbeitet, in einer Abdeckung 4a für einen Infrarotsender 4 vorgesehen. Eine kreisförmige Nut 4a&sub3; ist längs der Innenoberfläche der Abdeckung 4a gebildet, und ein Ring 8a&sub1; eines Lagerrings 8a ist in die Nut 4a&sub3; in einer Weise eingesetzt, daß dieser drehbar darin gehalten wird. Somit wird die Drehspiegeleinheit 8 lediglich durch die Abdeckung 4a gelagert, wobei sie untrennbar davon gehalten wird. Ein Eingriffsgewinde 4a&sub4; ist längs der Innenoberfläche eines oberen Bereichs der Abdeckung 4a gebildet.
Zusätzlich ist ein Gummiring 6 an der Umfangsoberfläche des oberen Bereichs der Abdeckung 4a befestigt.
Bei der Drehspiegeleinheit 8 von Fig. 21A ist der Spiegel 8b&sub3; so geformt, daß er eben auf der Kopfoberfläche des horizontalen Teils 8b sich befindet. Bei dem anderen Beispiel von Fig. 21B ist der Spiegel 8b&sub3; konvex gefqrmt, während der Spiegel 8b&sub3; bei einem weiteren Beispiel von Fig. 21C konkav ausgebildet ist.
Eine Schaltungsplatte 4c, an welcher die LEDs 4b befestigt sind, ist kraftschlüssig am unteren Ende des Körpers 3 des Mikrophons 1 befestigt, wie in Fig. 22 gezeigt ist, und ein Gewinde 10, das mit dem Gewinde 4a&sub4; in der Abdeckung 4a des Infrarotsenders 4 in Eingriff steht, ist längs der Umfangsoberfläche des untersten Bereichs gebildet. Irgendeiner der Infrarotsender 4, die in Fig. 21A bis 21C gezeigt sind, kann ausgewählt werden, und der ausgewählte Sender 4 kann befestigt werden, wobei das Gewinde 4a&sub4; in das entsprechende Gewinde 10 durch Drehung eingreift. Fig. 23 zeigt beispielsweise einen Zustand, wo der Infrarotsender 4, der einen konvexen Spiegel 8b&sub1; von Fig. 21B besitzt, ausgewählt und befestigt ist.
Im Vergleich zu dem Fall von Fig. 24A, wo die Spiegeloberfläche eben ist, laufen die Infrarotstrahlen, die durch die konvexe Spiegeloberfläche reflektiert werden, auseinander, wie in Fig. 24B gezeigt ist, so daß eine breite Richtwirkung erzielt werden kann. Wenn jedoch die Spiegeloberfläche von konkav ist, werden die reflektierten Strahlen konvergiert, wie in Fig. 24C gezeigt ist, so daß folglich eine enge Richtwirkung erzielt wird.
Da die Infrarotsender 4, welche die Spiegel 8d&sub3; mit unterschiedlichen Oberflächenformen besitzen, wahlweise ersetzbar sind, kann die Richtwirkung des Infrarotsignals, welches vom Mikrophon 1 ausgegeben wird, wie gewünscht durch den Benutzer eingestellt werden, wodurch man ein optimales Mikrophon-System gemäß den individuellen Bedingungen bei der praktischen Verwendung erhält.
Wenn man das Verfahren verwendet, bei dem wahlweise die Spiegeloberflächenformen geändert werden können, kann in vorteilhafter Weise ein richtungssteuerbares Mikrophon mit niedrigeren Herstellungskosten im Vergleich zum anderen Fall realisiert werden, wo mehrere Infrarotsender mit LEDs verschiedener Richtwirkungen vorbereitet sind, die selektiv austauschbar sind. In diesem Fall wird sowohl die Konstruktion als auch die Herstellung erleichtert, da keine elektrische Verbindung zwischen den Mikrophonkörper 3 und dem Infrarotsender 4 erforder lich ist.
Darüber hinaus können mehrere austauschbare Infrarotsender 4 vorbereitet werden, und die Spiegeleinheit von Fig. 17 kann bei jedem dieser Sender 4 verwendet werden.
Als Verfahren zur Befestigung des Infrarotsenders 4 am Mikrophonkörper 3, wobei die Spiegel unterschiedliche Oberflächenformen besitzen, kann man sich mehrere andere Mittel ausdenken, wie die Verwendung von Schrauben, oder das Vorgesehen eines Verriegelungsteils im Infrarotsender 4, wenn man einen verriegelbaren Bereich auf dem Mikrophonkörper 3 vorsieht und diese miteinander in Eingriff bringt.
Zusätzlich zum obigen Beispiel, wo der gesamte Infrarotsender 4 ersetzt wird, kann der Aufbau so modifiziert werden, daß der Infrarotsender 4 entfernt wird und dann der Spiegel selbst durch einen anderen ersetzt wird, der eine andere Oberflächenform aufweist.
Jede der oben beschriebenen Drehspiegeleinheiten 8 oder Spiegeleinheiten 9 kann außerdem im Empfangsgerät 30 verwendet werden, um dadurch eine ordnungsgemäße Einstellung der Lichtempfangsrichtung innerhalb eines bestimmten Bereichs zu reahsieren. Außerdem ist eine Abdeckung (Lichtempfangsgehäuse), die einen Spiegel einer ausgewählten Oberflächenform besitzt, im Empfangsgerät 30 austauschbar, wodurch die Lichtkonzentrationsfähigkeit des Geräts 30 auf eine bestimmte Charakteristik eingestellt werden kann.
Das Mikrophon, das für die Verwendung beim Mikrophon- System der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist nicht bloß auf das oben erwähnte Handmikrophon beschränkt, sondern man kann sich auch ein Beispiel nach Fig. 25 denken, wo ein Mikrophon 46b in einer Kopfhörergarnitur 46 vorgesehen ist, der mit einem Infrarotempfänger 46a und einem Demodulator ausgerüstet ist, wobei ein Modulator, beispielsweise ein Modulator, der in Fig. 3 gezeigt ist, darin untergebracht ist, so daß ein Infrarotsignal von einem Infrarotsender 46c ausgegeben werden kann. in diesem Beispiel, wenn zwei oder mehrere Kopfhörergarnituren 46 vorgesehen sind, ist eine Unterhaltung durch eine schnurlose Kommunikation zwischen Benutzern möglich, die mit derartigen Kopfhörergarnituren ausgerüstet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der Infrarotstrahlen bei einem schnurlosen Mikrophon-System, wie oben beschrieben wurde, verwendet werden, ist es möglich, sowohl eine Sende- als auch eine Empfangseinrichtung mit niedrigeren Herstellungskosten zu realisieren, wobei in vorteilhafter Weise eine strenge Geheimhaltung möglich ist.
Beim Mikrophon nach der vorliegenden Erfindung, wo ein Infrarotsender, der LEDs usw. aufweist, am unteren Ende des Mikrophonkörpers angeordnet ist, ist es möglich, die Schwierigkeit abzuwenden, daß der Infrarotsender zufällig durch die Hand des Anwenders bedeckt wird, da die Infrarot-Emissionsquelle am weitesten von dem Körper des Benutzers während des Betriebs entfernt angeordnet ist, wodurch eine Unterbrechung der emittierten Infrarotstrahlen durch den Benutzer vermieden werden kann, wodurch folglich die wirksamste Übertragung des Infrarot- Ausgangssignals sichergestellt ist.

Claims

1. Schnurloses Infrarotmikrophon, mit:

einer Modulatoreinrichtung (13) zur Modulierung eines akustisch-elektrisch umgesetzten Signals durch ein bestimmtes Verfahren, und einer Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) zur Sendung eines Infrarot-Ausgangssignals, welches durch Umsetzen des modulierten Tonsignals von der Modulatoreinrichtung (13) gewonnen wurde;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) eine Dreheinrichtung (8, 9) aufweist, die sowohl um die Mittelachse des Körpers des Mikrophons (1) als auch um eine andere Achse senkrecht zur Mittelachse drehbar ist, um das Ausgangssignal der Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) zu lenken.

2. Mikrophon nach Anspruch 1, wobei die Dreheinrichtung (8, 9) eine drehbares Teil (8b, 9f) aufweist, welches eine Schaltungsplatte trägt, auf der LEDs zur Emittierung des Infrarotstrahls befestigt sind.

3. Mikrophon nach Anspruch 1, wobei die Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) eine Infrarotstrahlenemissionsquelle (4b) aufweist, um das Infrarotsignal zu emittieren; und die Dreheinrichtung (8, 9) einen Reflektor trägt, der einen Spiegel (8b&sub3;, 4f, 9f) hat, um das von der Infrarotstrahlenemissionsquelle (4b) auftreffende Infrarotsignal zu reflektieren.

4. Mikrophon nach Anspruch 3, wobei der Reflektor vom Körper des Mikrophons (1) abnehmbar ist.

5. Mikrophon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dreheinrichtung (8, 9) ein drehbares Teil (8b, 9f) aufweist, welches ein Gewicht (8b&sub4;, 9f&sub2;) hat, das auf seinem hinteren Bereich so angeordnet ist, daß es immer einen bestimmten Winkel beibehält.

6. Mikrophon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dreheinrichtung (8) ein Teil (4h) aufweist, welches in einer Flüssigkeit (w) schwimmt, die in einem hermetisch abgeschlossenen Raum (4g) verschlossen ist.

7. Mikrophon nach Anspruch 6, wenn dieser vom Anspruch 3 oder 4 abhängig ist, wobei die Flüssigkeit (W) aus einem flüssigen Metall besteht, das im hermetisch abgeschlossenen Raum (4g) verschlossen ist, wobei dessen Oberfläche den Spiegel bildet, um das Licht von Infrarotemissionsquellen (4b) zur Außenseite des Mikrophons zu reflektieren.

8. Mikrophon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dreheinrichtung (9) eine erste Dreheinrichtung (9a) besitzt, die um die Mittelachse des Körpers des Mikrophons (1) drehbar ist, und eine zweite Dreheinrichtung (9f), die drehbar durch erste Dreheinrichtung (9a) gelagert ist, und, wenn das Mikrophon (1) in der Richtung senkrecht zur Mittelachse gedreht wird, dazu dient, die Dreheinrichtung (9) um einen voreingestellten Winkel gemäß dem Drehwinkel des Mikrophons (1) zu drehen.

9. Mikrophon nach Anspruch 8, wobei die zweite Dreheinrichtung (9f) mehrere ineinandergreifende Zahnräder (9c, 9d, 9e) besitzt, und der Drehwinkel der Dreheinrichtung (9) durch die Anzahl der Zähne der Zahnräder (9c, 9d, 9e) bestimmt wird.

10. Mikrophon nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Drehwinkel der zweiten Dreheinrichtung (9f) so voreingestellt ist, daß sie um den halben Drehwinkel des Mikrophonkörpers dreht.

11. Mikrophon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein vorspringendes Teil (6) in der Nähe der Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) vorgesehen ist, und, wenn das Mikrophon (1) auf einer in etwa horizontalen Ebene angeordnet ist, die Oberfläche der Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) vom Kontakt mit der horizontalen Ebene ferngehalten wird.

12. Mikrophon nach Anspruch 11, wobei das vorspringende Teil (6) aus einem Gummiring an der Grenze zwischen dem Mikrophonkörper und der Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung besteht.

13. Mikrophon nach Anspruch 12, wobei der Umfang des Gummirings polygonal geformt ist.

14. Mikrophon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) mehrere lichtemittierende Elemente (4e) hat, die so angeordnet sind, daß die entsprechenden Lichtemissionsrichtungen wechselseitig unterschiedlich sind.

15. Schnurloses Infrarotmikrophonsystem mit einem Mikrophon nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Tonabgabeeinrichtung (30, 40, 41, 42), die eine Infrarotstrahlen- Empfangseinrichtung (30a) zum Empfang des Infrarotsignals vom Mikrophon (1) hat, einer Demodulatoreinrichtung (34) zur Demodulierung des empfangenen Infrarotsignals, und einer elektroakustischen Umsetzungseinrichtung (41, 42) zur Umsetzung des demodulierten Signals in ein Tonsignal.

16. Mikrophonsystem nach Anspruch 15, wobei die Infrarotstrahlen-Sendeeinrichtung (4) an einem unteren Ende des Körpers des Mikrophons (1) angeordnet ist.