JPS63260395A - Microphone - Google Patents
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- JPS63260395A JPS63260395A JP9339687A JP9339687A JPS63260395A JP S63260395 A JPS63260395 A JP S63260395A JP 9339687 A JP9339687 A JP 9339687A JP 9339687 A JP9339687 A JP 9339687A JP S63260395 A JPS63260395 A JP S63260395A
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- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、オーディオ機器に使用されるマイクロホンに
関し、さらに具体的に述べれば、音楽等の音波をディジ
タル電気信号に直接変換するマイ。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a microphone used in audio equipment, and more specifically, to a microphone that directly converts sound waves of music or the like into digital electrical signals.
クロホンに関するものである。It concerns Crohon.
(従来の技術)
ディジタルオーディオ機器に、音楽等の音波をディジタ
ル電気信号として入力する従来の方式について、第3図
により説明する。(Prior Art) A conventional method for inputting sound waves such as music as digital electrical signals to a digital audio device will be explained with reference to FIG.
第3図は、マイクロホンのアナログ電気信号をディジタ
ル電気信号に変換する信号処理回路のブロック図である
。FIG. 3 is a block diagram of a signal processing circuit that converts an analog electrical signal of a microphone into a digital electrical signal.
同図において、音波Sは、これが入力されたマイクロホ
ン1で微小なアナログ電気信号に変換され、マイクロホ
ン増幅器2で伝送可能なレベルに増幅されて、伝送路3
を経て図中に破線の枠で示したディジタルオーディオ機
器4に入力される。In the figure, a sound wave S is converted into a minute analog electrical signal by a microphone 1 into which it is input, and is amplified to a level that can be transmitted by a microphone amplifier 2, and then a transmission line 3.
The signal is then input to a digital audio device 4 indicated by a broken line frame in the figure.
ディジタルオーディオ機器4に入力されたアナログ電気
信号は、増幅器5によって標本化可能なレベルに増幅さ
れた後、標本化時のエリアス効果による折返し歪の発生
を防ぐため、ローパスフィルタ6で不要高調波成分が除
去される。不要高調波成分が除去されたアナログ電気信
号は、クロック発生器7から出力されるサンプル・ホー
ルド制御信号Cによって、サンプル・ホールド増幅器8
で標本化され保持された後、上記のクロック発生器7か
ら出力される変換開始信号りによって、アナログ・ディ
ジタル変換器9でディジタル電気信号Eとなって出力さ
れる。The analog electrical signal input to the digital audio device 4 is amplified by an amplifier 5 to a level that can be sampled, and then a low-pass filter 6 removes unnecessary harmonic components to prevent aliasing distortion due to the alias effect during sampling. is removed. The analog electrical signal from which unnecessary harmonic components have been removed is sent to the sample-and-hold amplifier 8 by the sample-and-hold control signal C output from the clock generator 7.
After being sampled and held by the analog-to-digital converter 9, it is output as a digital electrical signal E in response to a conversion start signal output from the clock generator 7.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記の構成では、アナログ・ディジタル
変換器9が高価で、且つ安定した性能を有するものが得
難いという問題があった。さらに。(Problems to be Solved by the Invention) However, the above configuration has the problem that the analog-to-digital converter 9 is expensive and it is difficult to obtain one with stable performance. moreover.
マイクロホンの出力がアナログ信号の形で伝送路3を通
過するため、雑音が混入し易く、また、増幅を緑返すた
め歪が生じ易いという問題もあった。Since the output of the microphone passes through the transmission line 3 in the form of an analog signal, there are problems in that noise is likely to be mixed in, and distortion is likely to occur due to the amplification.
本発明は、上記の問題点を解決するもので、複雑な信号
処理回路を必要とせず、音楽等の音波をディジタル電気
信号に変換し、ディジタルオーディオ機器に直接供給す
ることができるマイクロホンを提供するものである。The present invention solves the above problems, and provides a microphone that can convert sound waves such as music into digital electrical signals and directly supply them to digital audio equipment without requiring a complicated signal processing circuit. It is something.
(問題点を解決するための手段)
上記の問題点を解決するため、本発明は、照射角を有す
る光源と、中央部に光を吸収又は透過する部分とその周
囲に光を反射する部分を形成した、上記の光源の光軸へ
の直交面に配置し、且つ上記の光源と連動する振動板と
、この振動板からの反射光を受光し電気信号に変換する
複数の受光素子からなる受光部とからマイクロホンを構
成し、音波によって振動する振動板の前後方向の変位を
、振動板から受光部までの距離の変化に置換し、受光部
の反射光受光面積の変化として検出し、入力音波による
振動板の振動をディジタル電気信号として出力するもの
である。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes a light source having an irradiation angle, a part that absorbs or transmits light in the center, and a part that reflects light around it. a diaphragm arranged in a plane orthogonal to the optical axis of the light source and interlocked with the light source, and a plurality of light receiving elements that receive reflected light from the diaphragm and convert it into an electrical signal. A microphone is constructed from the parts, and the longitudinal displacement of the diaphragm vibrated by sound waves is replaced by a change in the distance from the diaphragm to the light-receiving part, which is detected as a change in the reflected light receiving area of the light-receiving part. This outputs the vibration of the diaphragm as a digital electrical signal.
(作 用)
上記の構成によれば、照射角2αの光源と振動板とは連
動しているので、音波によって振動板が±ΔXだけ変位
しても、光源から振動板までの距離は変化せず、振動板
上の照射円直径は変化しない、しかし、変化する振動板
と固定された受光部との距離は、振動板の変位量±ΔX
だけ変化すると、振動板に対する光の最大入射角とその
反射角は等しく共にαなので、受光部の反射光受光円直
径は±2Δx tanαだけ変化する。すなわち、振動
板が受光部よりΔXだけ遠ざかれば1反射光受光円直径
は2Δx tanαだけ大きくなり、逆にΔXだけ近付
けば、2Δx tanαだけ小さくなる。(Function) According to the above configuration, the light source with an illumination angle of 2α and the diaphragm are linked, so even if the diaphragm is displaced by ±ΔX due to sound waves, the distance from the light source to the diaphragm does not change. First, the diameter of the irradiation circle on the diaphragm does not change, but the distance between the changing diaphragm and the fixed light receiving section is the displacement of the diaphragm ±ΔX.
When the maximum incident angle of light to the diaphragm and its reflection angle are both equal to α, the diameter of the reflected light receiving circle of the light receiving section changes by ±2Δx tanα. That is, if the diaphragm moves away from the light receiving section by ΔX, the diameter of the receiving circle for one reflected light becomes larger by 2Δx tanα, and conversely, if it moves closer by ΔX, it becomes smaller by 2Δx tanα.
この反射光受光円面積の変化を複数の受光素子によって
検出し、受光した素子の数を計数することにより、ディ
ジタル電気信号に変換することができる。This change in the area of the reflected light receiving circle is detected by a plurality of light receiving elements, and by counting the number of elements that have received the light, it can be converted into a digital electrical signal.
(実施例)
本発明による一実施例を第1図および第2図により説明
する。第1図(a)、(b)および(Q)はそれぞれ、
本発明によるマイクロホンの側面断面図。(Example) An example according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Figures 1 (a), (b) and (Q) are, respectively,
FIG. 1 is a side sectional view of a microphone according to the present invention.
およびそのAA’平面とBB’平面でそれぞれ切断し、
矢印の方向から見た背面断面図および正面断面図である
。and cut at its AA' plane and BB' plane, respectively,
FIG. 2 is a rear sectional view and a front sectional view seen from the direction of the arrow.
第1図(a)において、本発明によるマイクロホンは2
円筒状に筐体10の内部に、その中心線と直交するよう
に設け、第1図(b)に示すように、中心に光を吸収又
は透過する円形部分11aと、これを取り巻く光を反射
する部分11bとからなる振動板11と、この振動板1
1に連動し、上記の中心線と光軸が一致し、しかも照射
角2αを有する光源12と、この光源12の背後に配置
した、COD等のように複数の受光素子により形成され
た受光部13とから構成されている。In FIG. 1(a), the microphone according to the present invention has two
A circular part 11a is provided inside the cylindrical case 10 so as to be perpendicular to its center line, and as shown in FIG. A diaphragm 11 consisting of a portion 11b and a diaphragm 1
1, a light source 12 whose optical axis coincides with the above-mentioned center line, and has an irradiation angle of 2α, and a light receiving section formed by a plurality of light receiving elements such as a COD, which is arranged behind this light source 12. It consists of 13.
なお、振動板11の中央に形成した吸収又は透過部分1
1aは、反射光が光源12に戻らないように設定された
ものである。Note that the absorbing or transmitting portion 1 formed at the center of the diaphragm 11
1a is set so that reflected light does not return to the light source 12.
このように構成されたマイクロホンの動作について説明
する。音波Sによって振動板11が振動し。The operation of the microphone configured in this way will be explained. The diaphragm 11 vibrates due to the sound wave S.
前後に変位すると、第1図(a)に破線で示したように
、振動板11とこれに連動する光源12が同時に前後に
変化する。従って、第1図(b)に実線で示した照射円
11cは、常に一定で変化しない。しかし、振動板11
と受光部13との距離は、振動板11の変位量だけ変化
するので、受光部13の反射光受光内13aは、第1図
(c)の振動板11が静止時の実線で示した反射光受光
内13aの内外に、破線で示した同心円のように変化す
る。すなわち、振動板11が受光部13より遠ざかれ°
ば大きくなり、近付けば逆に小さくなる。CCD等のよ
うな複数の受光素子からなる受光部13は、受光素子の
受光数を計数することによって、振動板11の振動をデ
ィジタル電気信号に変換することができる。When it is displaced back and forth, the diaphragm 11 and the light source 12 linked thereto simultaneously change back and forth, as shown by the broken line in FIG. 1(a). Therefore, the irradiation circle 11c shown by a solid line in FIG. 1(b) is always constant and does not change. However, the diaphragm 11
Since the distance between the diaphragm 11 and the diaphragm 13 changes by the amount of displacement of the diaphragm 11, the reflected light receiving area 13a of the diaphragm 13 is reflected by the solid line when the diaphragm 11 is at rest in FIG. 1(c). The inside and outside of the light receiving area 13a change like concentric circles shown by broken lines. That is, when the diaphragm 11 moves away from the light receiving section 13,
The closer you get to it, the larger it becomes, and the closer you get to it, the smaller it becomes. The light receiving section 13, which is composed of a plurality of light receiving elements such as a CCD, can convert the vibration of the diaphragm 11 into a digital electrical signal by counting the number of light received by the light receiving elements.
第2図は、本発明のマイクロホンからディジタルオーデ
ィオ機器に音楽信号を入力するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for inputting music signals from the microphone of the present invention to digital audio equipment.
同図において、音波Sは、これが入力される本発明によ
るマイクロホン14によってディジタル電気信号に変換
され、伝送路15を経て図中に破線の枠で示したディジ
タルオーディオ機器16に入力される。ディジタルオー
ディオ機器16では、クロック発生器17が出力する標
本化周波数に基づいたラッチクロック信号Aによって、
ラッチ回路18は入力されたディジタル電気信号を一定
間隔で一時的に保持した後、ディジタル音楽信号Bとし
て出力する。このディジタル音楽信号Bは、第3図に示
したディジタル音楽信号Eと等価である。In the figure, a sound wave S is converted into a digital electrical signal by a microphone 14 according to the present invention, which is inputted to the sound wave S, and is inputted via a transmission line 15 to a digital audio device 16 shown in a broken line frame in the figure. In the digital audio device 16, the latch clock signal A based on the sampling frequency output by the clock generator 17 causes
The latch circuit 18 temporarily holds the input digital electric signal at regular intervals, and then outputs it as a digital music signal B. This digital music signal B is equivalent to the digital music signal E shown in FIG.
なお、マイクロホンの振動板11に、マイクロホンの出
力信号がディジタルオーディオ機器で処理される際の標
本化周波数の1/2以下の遮断周波数をもつローパスフ
ィルタの特性を持たせておけば、標本化に伴うエリアス
効果による折返し歪は発生しない。Note that if the diaphragm 11 of the microphone has the characteristics of a low-pass filter with a cutoff frequency that is 1/2 or less of the sampling frequency when the microphone output signal is processed by the digital audio equipment, sampling will be easier. No aliasing distortion occurs due to the accompanying Elias effect.
(発明′の効果)
以上説明したように、本発明によれば、従来のアナログ
・ディジタル変換器で処理する方式に比べて、はるかに
簡単な回路構成により、ディジタルオーディオ機器に必
要なディジタル電気信号を得ることができる。また、マ
イクロホンの出力がディジタル電気信号なので、他の機
器への伝送中に雑音の混入がなく、さらに、増幅器を必
要としないので、マイクロホン自体で発生する歪以外に
歪が発生しない。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, digital electrical signals required for digital audio equipment can be processed using a much simpler circuit configuration than the conventional analog-to-digital converter processing system. can be obtained. Furthermore, since the output of the microphone is a digital electrical signal, there is no noise mixed in during transmission to other equipment, and since no amplifier is required, no distortion occurs other than that generated by the microphone itself.
第1図(a)、(b)および(Q)はそれぞれ、本発明
によるマイクロホンの側面断面図、AA’面で切断した
背面断面図およびBB’面で切断した正面断面図、第2
図および第3図はそれぞれ、本発明によるマイクロホン
および従来のマイクロホンからそれぞれディジタルオー
ディオ機器に音楽信号を供給する方式を示すブロック図
である。
1.14・・・マイクロホン、 2・・・マイクロホン
増幅器、3.15・・・伝送路、4.16・・・ディジ
タルオーディオ機器、 5・・・増幅器、6・・・ロー
パスフィルタ、 7,17・・・クロック発生器、
8・・・サンプル・ホールド増幅器、 9・・・アナロ
グ・ディジタル変換器、10・・・筐体、 11・・
・振動板、 lla・・・吸収又は透過部分、 Ilb
・・・反射部分、 llc・・・照射円、 12・・・
光源、 13・・・受光部。
13a・・・反射光受光円、18・・・ラッチ回路。
特許出願人 松下電器産業株式会社
(b)(c)
10、−筐’a 11−、−JMQIL
11a −aFjcM3.又+tlUn+>11b−0
反身慢号 11c −Jkl、唐子Fi 12
−、Lノλ 13−受九着p13a−反射先受Ll
:117
第2図
14.−マイグロホン
15 、、、イ云」メしヱ谷
16、、−デl″;タル4−デIオ機答17−クロ・ツ
ク先生基
18、−ウ、、す[]路
第3図
Ljイクロホ゛/
2−、マイクロホン趨輻墨
3−IL凡皓
4−、ディジタルオーテ゛l旧筑器
5−0増幅器
6−ローパ入フィルタ
7−クロ・ツク先生基1(a), (b) and (Q) are a side sectional view, a rear sectional view taken along the AA' plane, a front sectional view taken along the BB' plane, and a second sectional view of the microphone according to the present invention, respectively.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a method for providing music signals from a microphone according to the present invention and a conventional microphone, respectively, to digital audio equipment. 1.14...Microphone, 2...Microphone amplifier, 3.15...Transmission line, 4.16...Digital audio equipment, 5...Amplifier, 6...Low pass filter, 7,17 ...clock generator,
8... Sample and hold amplifier, 9... Analog-to-digital converter, 10... Housing, 11...
・Vibration plate, lla...absorption or transmission part, Ilb
...Reflection part, llc...Irradiation circle, 12...
Light source, 13... Light receiving section. 13a...Reflected light receiving circle, 18...Latch circuit. Patent applicant Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (b) (c) 10, -Kake'a 11-, -JMQIL
11a-aFjcM3. Also +tlUn+>11b-0
Anti-arrogance number 11c-Jkl, Karako Fi 12
-, L no λ 13-Reception 9th arrival p13a-Reflection first reception Ll
:117 Figure 2 14. - Miglophone 15 ,,,Iin' Meshie Valley 16, -De l'';Tal 4-DeIo Answer 17 - Kuro Tsuku Sensei Group 18, -U,,Su[]Route 3rd Lj Microphone / 2-, microphone trend 3-IL standard 4-, digital audio system 5-0 amplifier 6-lower input filter 7-Kuro Tsuku teacher's base
Claims (1)
する部分と吸収又は透過する部分とからなり、上記の光
源と連動する振動板と、上記の振動板からの反射光を受
光して電気信号に変換する複数の受光素子からなる受光
部とを備え、音波によって振動する振動板の変位を、光
源から振動板を経て受光部に達する距離の変化に置換し
、上記の受光部の反射光受光面積の変化を複数の受光素
子の受光数の変化によって検出し、これをディジタル電
気信号として出力することを特徴とするマイクロホン。It consists of a light source having an irradiation angle, a part orthogonal to the optical axis that reflects the irradiated light, and a part that absorbs or transmits the irradiated light, and a diaphragm that works in conjunction with the light source, and a diaphragm that receives the reflected light from the diaphragm. and a light receiving section consisting of a plurality of light receiving elements that convert the vibration into electrical signals. A microphone characterized in that a change in a reflected light receiving area is detected by a change in the number of light received by a plurality of light receiving elements, and the detected change is output as a digital electrical signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9339687A JPS63260395A (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Microphone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9339687A JPS63260395A (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Microphone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63260395A true JPS63260395A (en) | 1988-10-27 |
Family
ID=14081140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9339687A Pending JPS63260395A (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Microphone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63260395A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5430802A (en) * | 1992-06-24 | 1995-07-04 | Page; Steven L. | Audio speaker system |
US5621806A (en) * | 1992-02-14 | 1997-04-15 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and methods for determining the relative displacement of an object |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP9339687A patent/JPS63260395A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5621806A (en) * | 1992-02-14 | 1997-04-15 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and methods for determining the relative displacement of an object |
US5430802A (en) * | 1992-06-24 | 1995-07-04 | Page; Steven L. | Audio speaker system |
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