TWI643188B - 麥克風裝置 - Google Patents

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江櫂寬
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美律實業股份有限公司
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Abstract

一種麥克風裝置，包括一第一收音模組、一第二收音模組及一集音槽。第一收音模組接收一聲源訊號而輸出一第一電子訊號。第二收音模組接收聲源訊號而輸出一第二電子訊號。第一收音模組耦接第二收音模組，第一電子訊號的相位與第二電子訊號的相位彼此相反。第一收音模組與集音槽之間的距離小於第二收音模組與集音槽之間的距離，另一聲源訊號通過集音槽而傳遞至第一收音模組。

Description

麥克風裝置
本發明是有關於一種麥克風裝置，且特別是有關於一種可消除遠場噪音的麥克風裝置。
隨著科技不斷進步，個人電子產品無不朝向輕巧迷你化之趨勢發展，智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等，已是人們日常生活所不可或缺的。不論是上述何種電子產品，為了讓使用者在不干擾旁人的狀況下聆聽電子產品所提供之聲音資訊，耳機已成為電子產品的必要配件。另外，為了能使用電子產品進行通話，配有麥克風的耳機麥克風也是常見的配件。
為了兼顧收聽聲音以及收集聲音兩項功能，傳統耳機麥克風是採用耳機與麥克風分離的設計，兩者再藉由訊號線或簡單的機構彼此相連。如此，可使耳機貼近耳朵，並使麥克風貼近嘴部。然而，這樣的設計使得麥克風同時也會收入環境噪音，使得使用者的聲音的清晰度大受影響。進一步來說，現今麥克風的收音效能及穩定性均已獲得提升，不論是在惡劣的環境下抑或是在高速移動中，都能保持清晰流暢的通話品質。然而，由於用以收 音的振膜(diaphragm)為一平面(plane)，故會產生相位噪音(phase noise)，也就是發聲者以及其週遭的環境噪音都會傳到接聽者的耳朵裏，而干擾接聽者對音訊的了解。
本發明提供一種麥克風裝置，可於收音時消除遠場的環境噪音並維持近場收音的效果，從而提昇麥克風的收音品質。
本發明的麥克風裝置，包括一第一收音模組、一第二收音模組及一集音槽。第一收音模組接收一聲源訊號而輸出一第一電子訊號。第二收音模組接收聲源訊號而輸出一第二電子訊號。第一收音模組耦接第二收音模組，第一電子訊號的相位與第二電子訊號的相位彼此相反。第一收音模組與集音槽之間的距離小於第二收音模組與集音槽之間的距離，另一聲源訊號通過集音槽而傳遞至第一收音模組。
在本發明的一實施例中，上述的第一收音模組位於集音槽與第二收音模組之間。
在本發明的一實施例中，上述的集音槽具有一第一開口及一第二開口，另一聲源訊號透過第二開口進入集音槽，並透過第一開口往第一收音模組傳遞。
在本發明的一實施例中，上述的第一開口朝向第一收音模組。
在本發明的一實施例中，上述的麥克風裝置包括一導音 通道，其中導音通道連接於第一開口且往第一收音模組延伸。
在本發明的一實施例中，上述的麥克風裝置包括一聲阻元件，其中聲阻元件配置於第一開口或導音通道。
在本發明的一實施例中，上述的第二開口的面積大於第一開口的面積。
在本發明的一實施例中，上述的集音槽具有一底端，底端與第二開口彼此相對，集音槽的內徑從底端往第二開口漸增。
在本發明的一實施例中，上述的麥克風裝置包括一外殼，其中第一收音模組、第二收音模組及集音槽配置於外殼內，外殼具有一開槽及多個開孔，開槽對位於集音槽，這些開孔對位於第一收音模組及第二收音模組。
在本發明的一實施例中，上述的外殼具有一頂壁、一底壁及多個側壁，頂壁與底壁彼此相對，各側壁連接於頂壁與底壁之間，開槽位於頂壁、底壁及這些側壁的其中之一，這些開孔分別位於頂壁、底壁及各側壁而環繞第一收音模組及第二收音模組。
在本發明的一實施例中，上述的外殼具有多個凸肋，集音槽藉由這些凸肋而定位於外殼。
在本發明的一實施例中，上述的集音槽與第一收音模組之間的距離小於10毫米。
本發明提供一種麥克風裝置，其包括第一收音模組以及第二收音模組。第一收音模組具有第一輸出端，接收聲源訊號而經由第一輸出端輸出第一電子訊號。第二收音模組具有第二輸出 端，相鄰設置於第一收音模組旁以接收聲源訊號，並據以由第二輸出端輸出第二電子訊號。第一收音模組的第一輸出端耦接第二收音模組的第二輸出端，且第一電子訊號的相位與第二電子訊號的相位彼此相反。
於本發明的一實施例中，上述的第一收音模組包括第一振膜、第一極片，而上述的第二收音模組包括第二振膜與第二極片。上述的聲源訊號驅動第一振膜與第二振膜同時振動。
於本發明的一實施例中，上述的第一收音模組及第二收音模組是由至少兩個雙指向性麥克風組成，且第一振膜相對於第一極片的作動方向與第二振膜相對於第二極片的作動方向彼此相反。
於本發明的一實施例中，上述的第一收音模組具有第一收音孔，第二收音模組具有第二收音孔。第一收音孔的開口方向與該第二收音孔的開口方向朝向相反的方向。
於本發明的一實施例中，上述的第一收音模組及第二收音模組是由至少兩個全指向性麥克風組成，且第一振膜相對於第一極片的作動方向與第二振膜相對於第二極片的作動方向相同。
於本發明的一實施例中，上述的第一收音模組具有第一收音孔，而第二收音模組具有第二收音孔。第一收音孔的開口方向與第二收音孔的開口方向相同。
於本發明的一實施例中，上述的第一收音模組更包括第一放大器。此第一放大器的輸入端耦接第一極片，以響應於第一 振膜的振動而輸出第一電子訊號至第一輸出端。第二收音模組更包括第二放大器，此第二放大器的輸入端耦接第二極片，以響應於第二振膜的振動而輸出第二電子訊號至第二輸出端。
於本發明的一實施例中，上述的第一收音模組更包括第一殼體且第二收音模組更包括第二殼體。第一振膜與第一極片配置於第一殼體形成的第一空間內，而第二振膜與第二極片配置於第二殼體形成的第二空間內。
於本發明的一實施例中，上述的第一放大器包括正相放大器，第二放大器包括反相放大器。
於本發明的一實施例中，上述的麥克風裝置更包括一放大器。此放大器的輸入端耦接第一輸出端與第二輸出端，以接收第一電子訊號與第二電子訊號。
於本發明的一實施例中，上述的麥克風裝置更包括殼體。第一收音模組與第二收音模組配置於殼體形成的空間內，以經由同一收音孔接收聲源訊號。
於本發明的一實施例中，上述的第一輸出端與第二輸出端是藉由併接方式，以達到訊號互相抵消。
於本發明的一實施例中，上述的麥克風裝置更包括校正電路。此校正電路耦接第一收音模組與第二收音模組而接收第一電子訊號與第二電子訊號，以對第一電子訊號與第二電子訊號進行匹配校正。
基於上述，在本發明的範例實施例中，麥克風裝置包括 兩個收音模組。此兩個收音模組各自的輸出端相互併接，以達到遠場噪音產生之電子訊號的互相抵消。此外，麥克風裝置更包括集音槽，集音槽距離兩個收音模組的其中之一較近，使近場音訊能夠透過集音槽而傳遞至兩個收音模組的其中之一，以維持近場收音的效果。如此，麥克風裝置的收音品質可大幅提昇。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10、40、60、70‧‧‧麥克風裝置
12‧‧‧導音通道
14‧‧‧外殼
14a‧‧‧開槽
14b‧‧‧開孔
142‧‧‧頂壁
144‧‧‧底壁
146‧‧‧側壁
100、410、610、710‧‧‧第一收音模組
200、420、620、720‧‧‧第二收音模組
110、410_out、610_out、710_out‧‧‧第一輸出端
210、420_out、620_out、720_out‧‧‧第二輸出端
300‧‧‧集音槽
300a‧‧‧第一開口
300b、300b’‧‧‧第二開口
300c‧‧‧底端
au1‧‧‧聲源訊號
S1‧‧‧第一電子訊號
S2‧‧‧第二電子訊號
R‧‧‧凸肋
S_output‧‧‧輸出訊號
30‧‧‧耳機麥克風
400‧‧‧耳機
31‧‧‧延伸結構
D1‧‧‧聲壓方向
411、611、711、421、621‧‧‧振膜
412、612、712、422、622‧‧‧極片
413、613、713、423、623‧‧‧基板
414、614、714、424、624‧‧‧音訊處理集成電路
415、615、425、625、715‧‧‧殼體
416、616、426、626‧‧‧支撐板
h11、h21、h71‧‧‧收音孔
h12、h13、h22、h23、h72‧‧‧孔隙
E1、E2‧‧‧麥克風單元
D2~D7‧‧‧方向
F1、F3、F2、IF1、F4‧‧‧放大器
C1~C4‧‧‧電容
Z1~Z8‧‧‧阻抗元件
a1、b1‧‧‧輸出端子
a2、b2‧‧‧地端
S1_p、S2_p‧‧‧輸出電子訊號
S1_n、S2_n‧‧‧地端電子訊號
430‧‧‧校正電路
圖1依照本發明一實施例所繪示的麥克風裝置的立體圖。
圖2是圖1的麥克風裝置的局部放大圖。
圖3是圖1的麥克風裝置於另一視角的立體圖。
圖4是本發明另一實施例的麥克風裝置的立體圖。
圖5是本發明另一實施例的集音槽的剖面圖。
圖6是圖1的麥克風裝置的方塊示意圖。
圖7是依照本發明一實施例所繪示的電子訊號的電壓相位的範例示意圖。
圖8是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的應用示意圖。
圖9A是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的剖面示意圖。
圖9B是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。
圖10是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。
圖11A是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的剖面示意圖。
圖11B是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。
圖12A是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的剖面示意圖。
圖12B是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。
圖1依照本發明一實施例所繪示的麥克風裝置的立體圖。請參考圖1，本實施例的麥克風裝置10包括一第一收音模組100及一第二收音模組200。第一收音模組100用以接收一聲源訊號(如遠場噪音)而輸出一第一電子訊號。第二收音模組200用以接收所述聲源訊號(如遠場音訊)而輸出一第二電子訊號。其中，第一收音模組100耦接第二收音模組200，且第一電子訊號的相位與第二電子訊號的相位彼此相反，以達到遠場噪音產生之電子訊號的互相抵消。
本實施例的麥克風裝置10更包括一集音槽300。第一收音模組100位於集音槽300與第二收音模組200之間，以使第一收音模組100與集音槽300之間的距離小於第二收音模組200與集音槽300之間的距離。從而，另一聲源訊號(如近場音訊)可通過集音槽300而傳遞至第一收音模組100。據此，可增加所述另一聲源訊號(如近場音訊)傳遞至第一收音模組100的訊號強度，以避免所述另一聲源訊號(如近場音訊)因第一收音模組100及第二收音模組200的所述音訊抵消作用而被抵消，從而維持近場收音的效果。如此，麥克風裝置10的收音品質可大幅提昇。在本實施例中，集音槽300與第一收音模組100之間的距離例如小於10毫米，以使集音槽300能夠有效地將所述另一聲源訊號(如近場音訊)傳遞至第一收音模組100。
圖2是圖1的麥克風裝置的局部放大圖。請參考圖2，本實施例的集音槽300具有一第一開口300a及一第二開口300b，第一開口300a朝向第一收音模組100。所述另一聲源訊號(如近場音訊)可透過第二開口300b進入集音槽300，並透過第一開口300a往第一收音模組100傳遞。其中，第二開口300b的面積例如大於第一開口300a的面積，以使集音槽300有良好的集音效果。此外，本實施例的麥克風裝置10包括一導音通道12，導音通道12連接於第一開口300a且往第一收音模組100延伸，使所述另一聲源訊號(如近場音訊)藉由導音通道12的導引而更完整地傳遞至第一收音模組100。在其他實施例中，更可依需求在第一開口300a或導 音通道12配置金屬網或泡棉等聲阻元件，以調整特定頻段的聲音曲線。
在本實施例中，麥克風裝置10如圖1及圖2所示包括一外殼14，第一收音模組100、第二收音模組200及集音槽300配置於外殼14內。外殼14具有一開槽14a及多個開孔14b，開槽14a對位於集音槽300以使所述另一聲源訊號(如近場音訊)可透過開槽14a而到達集音槽300，這些開孔14b對位於第一收音模組100及第二收音模組200以使所述聲源訊號(如遠場音訊)可透過開槽14b而到達第一收音模組100及第二收音模組200。
如圖2所示，外殼14具有多個凸肋R，集音槽300藉由這些凸肋R而定位於外殼14。在其他實施例中，可藉由其他適當結構來定位集音槽300，或者，集音槽300可一體成形地連接於外殼14，本發明不對此加以限制。
圖3是圖1的麥克風裝置於另一視角的立體圖。請參考圖1及圖2，進一步而言，本實施例的外殼14具有一頂壁142、一底壁144及多個側壁146，頂壁142與底壁144彼此相對，各側壁146連接於頂壁142與底壁144之間。開槽14a僅位於頂壁142，以接收沿特定方向傳遞至集音槽300的所述另一聲源訊號(如近場音訊)。這些開孔14b分別位於頂壁142、底壁144及各側壁146而環繞第一收音模組100及第二收音模組200，以接收沿所有方向傳遞至第一收音模組100及第二收音模組200的所述聲源訊號(如遠場音訊)。
在其他實施例中，外殼14的開槽14a可位於底壁144或這些側壁146的其中之一，本發明不對此加以限制。以下藉由圖式對此舉例說明。圖4是本發明另一實施例的麥克風裝置的立體圖。如圖4所示，外殼14的開槽14a非如圖1所示位於頂壁142，而是位於這些側壁146的其中之一。
為了使集音槽有更好的集音效果，可對其結構進行進一步設計，如下述。圖5是本發明另一實施例的集音槽的剖面圖。在圖5所示實施例中，集音槽300的第二開口300b’與集音槽300的底端300c彼此相對，集音槽300的內徑從其底端300c往第二開口300b’漸增，以提升集音槽300的集音效果。
以下進一步說明上述實施例的麥克風裝置藉由兩收音模組消除遠場噪音的詳細方式。
圖6是圖1的麥克風裝置的方塊示意圖。請參照圖6，麥克風裝置10用以擷取外部的聲源訊號au1，並將聲源訊號au1轉換為電子音訊訊號。第一收音模組100接收聲源訊號au1，第二收音模組200相鄰設置於第一收音模組100旁而同時接收聲源訊號au1。以電容式麥克風為例，第一收音模組100可包括第一振膜，而上述的第二收音模組200可包括第二振膜。上述的聲源訊號au1可驅動第一振膜與第二振膜同時振動。第一收音模組100具有第一輸出端110，接收聲源訊號au1而經由第一輸出端110輸出第一電子訊號S1。第二收音模組具有第二輸出端210，並據以由第二輸出端210輸出第二電子訊號S2。需說明的是，於此，第一電子 訊號S1與第二電子訊號S2為基於聲源訊號au1中的遠場成份而產生的電子音訊訊號，而所述的遠場成份例如是聲源訊號au1中的背景雜音。
於本實施例中，第一收音模組100的第一輸出端110耦接第二收音模組200的第二輸出端210，且第一電子訊號S1的相位與第二電子訊號S2的相位彼此相反。基此，第一輸出端110與第二輸出端210是藉由併接方式，以達到第一電子訊號S1與第二電子訊號S2的互相抵消。舉例來說，圖7是依照本發明一實施例所繪示的電子訊號的電壓相位的範例示意圖。請參照圖7，第一電子訊號S1的電壓相位與第一電子訊號S2的電壓相位互為反相。於是，藉由併接第一輸出端110與第二輸出端210，第一電子訊號S1與第二電子訊號S2的互相抵消而產生維持於特定電壓相位(例如：0伏特)的輸出訊號S_output。因此，本發明的麥克風裝置可於收音過程將遠場聲音雜訊濾除，以提昇麥克風裝置的收音品質。
圖8是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的應用示意圖。請參照圖6至圖8，耳機麥克風30可包括麥克風裝置10以及耳機400。耳機400藉由耳罩貼近使用者的耳朵，麥克風裝置10設置於一延伸結構31的末端而讓麥克風裝置10可貼近使用者的嘴部。換言之，麥克風裝置10的第一收音模組100與第二收音模組200相鄰地設置於延伸結構31上。麥克風裝置10藉由結構上或電路上的設計致使第一電子訊號S1與第二電子訊號S2互為反相。於是，透過併接第一收音模組100的輸出端與第二收 音模組200的輸出端，耳機麥克風30可將屬於遠場成份的背景雜音濾除，使得人聲的收音效果更為清晰。須說明的是，圖8雖然係以麥克風裝置10設置於耳機麥克風上為應用範例，但本發明並不限制於此。舉例而言，本發明的麥克風裝置也可設置於頭戴式麥克風或免持聽筒麥克風上。
以下將列舉更多實施例，以詳細說明本發明。圖9A是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的剖面示意圖。圖9B是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。請先參照圖9A，於本實施例中，第一收音模組410及第二收音模組420例如是由至少兩個雙指向性麥克風組成。麥克風裝置40包括第一收音模組410以及第二收音模組420，第一收音模組410相鄰設置於第二收音模組420旁邊以一同接收沿聲壓方向D1傳遞而來的聲源訊號。第一收音模組410包括第一振膜411、第一極片412、基板413、音訊處理集成電路414、第一殼體415，以及支撐板416。第二收音模組420包括第二振膜421、第二極片422、基板423、音訊處理集成電路424、第一殼體425，以及支撐板426。
進一步來說，第一殼體415與基板413形成的第一空間與第二殼體425與基板423形成的第二空間彼此隔絕且獨立。第一振膜411、第一極片412、音訊處理集成電路414，以及支撐板416配置於第一殼體415與基板413形成的第一空間中，而第二振膜421、第二極片422、音訊處理集成電路424，以及支撐板426配置於第一殼體425與基板423形成的第二空間中。
於本實施例中，第一振膜411與第一極片412形成一個麥克風單元E1的兩電極。基板413可以為一印刷電路板(Printed circuit Board，PCB)，其上設置有音訊處理集成電路414，且基板413上具有底部孔隙h12。支撐板416用以支撐第一極片412，且支撐板416與第一極片412上具有多個孔隙(例如：孔隙h13)。
第一收音模組410具有第一收音孔h11，聲源訊號沿聲壓方向D1通過第一收音孔h11而向第一振膜411施壓。當第一振膜411開始接收聲源訊號之音波時，第一振膜411開始振動，造成電容值之改變，因而導致麥克風單元E1之輸出電壓的改變。
於本實施例中，第二收音模組420的構造與作動原理與第一收音模組410的構造與作動原理相同，於此不再贅述。需說明的是，相較於第一收音模組410，第二收音模組420係以上下顛倒的方式擺放。換言之，第一收音孔h11的開口方向與該第二收音孔h21的開口方向朝向相反的方向。如此一來，當第一收音模組410是透過頂部的第一收音孔h11進行收音時，第二收音模組420是透過底部的孔隙h22進行收音。更詳細而言，聲源訊號沿聲壓方向D1通過孔隙h22與孔隙h23而向第二振膜421施壓。當第二振膜421開始接收聲源訊號之音波時，第二振膜421開始振動，造成電容值之改變，因而導致麥克風單元E2之輸出電壓的改變。整體觀之，當第一收音模組410與第二收音模組420一同接收沿聲壓方向D1傳遞的聲源訊號時，第一振膜411相對於第一極片412的作動方向D2與第二振膜421相對於第二極片422的作動方 向D3彼此相反。
基此，請再參照圖9B，第一收音模組410更包括第一放大器F1、電容C1，以及阻抗元件Z1~Z2。此第一放大器F1的輸入端耦接麥克風單元E1的第一極片412，以響應於第一振膜411的振動而輸出的第一電子訊號至第一輸出端410_out。於此，第一輸出端410_out包括輸出端子a1與地端a2，第一收音模組410輸出的第一電子訊號包括第一輸出電子訊號S1_p與第一地端電子訊號S1_n。
相似的，第二收音模組420更包括第二放大器F2、電容C2，以及阻抗元件Z3~Z4。此第二放大器F2的輸入端耦接麥克風單元E2的第二極片422，以響應於第二振膜421的振動而輸出第二電子訊號至第二輸出端420_out。於此，第二輸出端420_out包括輸出端子b1與地端b2，第二收音模組420輸出的第二電子訊號包括第二輸出電子訊號S2_p與第二地端電子訊號S2_n。
第一輸出端410_out耦接第二輸出端420_out。更詳細而言，第一輸出端410_out的輸出端子a1耦接第二輸出端420_out的輸出端子b1，而第一輸出端410_out的地端a2耦接第二輸出端420_out的地端b2。在第一輸出端410_out併接第二輸出端420_out的情況下，由於麥克風單元E1中第一振膜411相對於第一極片412的作動方向D2與麥克風單元E2中第二振膜421相對於第二極片422的作動方向D3彼此相反，因此基於聲源訊號的遠場成份而產生的第一輸出電子訊號S1_p與第二輸出電子訊號S2_p可互相抵 消。如此一來，麥克風裝置40可將基於遠場噪音而產生的訊號成份濾除，以提昇其收音品質。
圖10是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。請參照圖10，本實施例的麥克風裝置41同樣包括第一收音模組410與第二收音模組420。第一收音模組410的第一輸出端410_out與第二收音模組420的第二輸出端420_out相互併接。與前述實施例之麥克風裝置40不同的是，本實施例的麥克風裝置41更包括校正電路430。校正電路430耦接第一收音模組410與第二收音模組420，而接收第一收音模組410輸出的第一電子訊號與第二收音模組420輸出的第二電子訊號。校正電路430對第一電子訊號與第二電子訊號進行匹配校正，以確保基於聲源訊號的遠場成份而產生的第一電子訊號與第二電子訊號可完全抵消。於圖10的範例中，校正電路430耦接於第一輸出端410_out的輸出端子a1與第二輸出端420_out的輸出端子b1之間，而校正電路430例如是由電阻與電容而組成的RC電路，本發明對此並不限制。
圖11A是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的剖面示意圖。圖11B是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。請先參照圖11A，於本實施例中，第一收音模組610及第二收音模組620例如是由至少兩個全指向性麥克風組成。麥克風裝置60包括第一收音模組610以及第二收音模組620，第一收音模組610相鄰設置於第二收音模組620旁邊以一同接收沿聲壓方向D1傳遞而來的聲源訊號。第一收音模組610包括第一 振膜611、第一極片612、基板613、音訊處理集成電路614、第一殼體615，以及支撐板616。第二收音模組620包括第二振膜621、第二極片622、基板623、音訊處理集成電路624、第一殼體625，以及支撐板626。
進一步來說，第一殼體615與基板613形成的第一空間與第二殼體625與基板623形成的第二空間彼此隔絕且獨立。第一振膜611、第一極片612、音訊處理集成電路614，以及支撐板616配置於第一殼體615與基板613形成的第一空間中，而第二振膜621、第二極片622、音訊處理集成電路624，以及支撐板626配置於第一殼體625與基板623形成的第二空間中。
於本實施例中，第一收音模組610的構造與作動原理與圖9A所示的第一收音模組410的構造與作動原理相同，於此不再贅述。第二收音模組620的構造與作動原理與圖9A所示的第一收音模組410的構造與作動原理相同，於此不再贅述。
需說明的是，本實施例與圖9所示之實施例不同的是，第一收音模組610與第二收音模組620是以收音孔朝向相同方向的方式而擺放。換言之，第一收音模組610的第一收音孔h11的開口方向與第二收音模組620的第二收音孔h21的開口方向朝向相同的方向。如此一來，當第一收音模組610是透過頂部的第一收音孔h11進行收音時，第二收音模組620同樣是透過頂部的第二收音孔h21進行收音。更詳細而言，聲源訊號沿聲壓方向D1分別通過第一收音孔h11與第二收音孔h21而向第一振膜611與第 二振膜621施壓。整體觀之，當第一收音模組410與第二收音模組420一同接收沿聲壓方向D1傳遞的聲源訊號時，的聲源訊號驅動第一振膜611與第二振膜621同時振動，且第一振膜611相對於第一極片612的作動方向D4與第二振膜621相對於第二極片622的作動方向D5彼此相同。
基此，請再參照圖11B，第一收音模組610更包括第一放大器F3、電容C3，以及阻抗元件Z5~Z6。此第一放大器F3的輸入端耦接麥克風單元E1的第一極片612，以響應於第一振膜611的振動而輸出的第一電子訊號至第一輸出端610_out。於此，第一輸出端610_out包括輸出端子a1與地端a2，第一收音模組610輸出的第一電子訊號包括第一輸出電子訊號S1_p與第一地端電子訊號S1_n。相似的，第二收音模組620更包括第二放大器IF1、電容C2，以及阻抗元件Z7~Z8。此第二放大器IF1的輸入端耦接麥克風單元E2的第二極片622，以響應於第二振膜621的振動而輸出第二電子訊號至第二輸出端620_out。於此，第二輸出端620_out包括輸出端子b1與地端b2，第二收音模組620輸出的第一電子訊號包括第二輸出電子訊號S2_p與第二地端電子訊號S2_n。
需特別說明的是，於本實施例中，第一放大器F3包括一正相放大器，而第二放大器IF1包括一反相放大器。雖然麥克風單元E1中第一振膜611相對於第一極片612的作動方向D4與麥克風單元E2中第二振膜621相對於第二極片622的作動方向D5彼此相同，但第二放大器IF1可將麥克風單元E2產生的第二電子 訊號轉換為反向的。因此，在第一輸出端610_out併接第二輸出端620_out的情況下，基於聲源訊號的遠場成份而產生的第一輸出電子訊號S1_p與第二輸出電子訊號S2_p可互相抵消。如此一來，麥克風裝置60可將基於遠場噪音而產生的訊號成份濾除，以提昇其收音品質。
圖12A是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的剖面示意圖。圖12B是依照本發明的一實施例所繪示的麥克風裝置的電路示意圖。請先參照圖12B，麥克風裝置70可包括第一收音模組710、第二收音模組720、基板713、音訊處理集成電路714，以及殼體715。第一收音模組710包括第一振膜711與第一極片712，而第二收音模組720包括第二振膜721與第二極片722。沿聲壓方向D1而傳遞的聲源訊號驅動第一振膜711與第二振膜721同時振動。第一振膜711與第二振膜721的材質係為可導電的材質，而第一極片712與第二極片722可以為駐極體物質所構成，但本發明並不限制於此。於另一實施例中，第一振膜711與第二振膜721可以為一駐極體物質所構成，而第一極片712與第二極片722的材質係為可導電的材質。第一極片712與第二極片722上具有多個孔隙(例如孔隙h72)。
需特別說明的是，於本實施例中，第一收音模組710與第二收音模組720各自為由振膜與極片而組成的麥克風單元。第一收音模組710與第二收音模組720配置於殼體715與基板714形成的空間內，以經由同一收音孔h71接收外部的聲源訊號。此 外，第一振膜711設置於第一極片712的上方，但第二振膜721設置於第二極片722的下方。也就是說，當聲源訊號穿過收音孔h71向第一振膜711與穿過收音孔h71以及孔隙h72向地二振膜721施壓時，第一振膜711往靠近第一極片712的方向D6移動，但第二振膜711往遠離第二極片722的方向D7移動。換言之，第一振膜711相對於第一極片712的作動方向與第二振膜721相對於第二極片722的作動方向彼此相反。
請再參照圖12B，第一收音模組710的第一輸出端710_out耦接第二收音模組720的第二輸出端720_out。換言之，第一收音模組710與第二收音模組720相互併接。麥克風裝置70更包括放大器F4、電容C5、阻抗元件Z9~Z10。放大器F4的輸入端耦接第一輸出端710_out與第二輸出端720_out，以接收第一電子訊號S1與第二電子訊號S2。在第一收音模組710的第一輸出端710_out併接第二收音模組720的第二輸出端720_out的情況下，由於第一振膜711相對於第一極片712的作動方向與第二振膜721相對於第二極片722的作動方向彼此相反，基於聲源訊號的遠場成份而產生的第一電子訊號S1與第二電子訊號S2可互相抵消(如圖7所示)。如此一來，麥克風裝置70可將基於遠場噪音而產生的訊號成份濾除，以提昇其收音品質。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，麥克風裝置包括第一收音模組及第二收音模組。第一收音模組及第二收音模組各自的輸出端相互併接，以達到遠場噪音產生之電子訊號的互相抵 消。此外，麥克風裝置更包括集音槽，集音槽距離第一收音模組的較近且距離第二收音模組較遠，使近場音訊能夠透過集音槽而傳遞至第一收音模組。據此，可增加近場音訊傳遞至第一收音模組的訊號強度，以避免近場音訊因第一收音模組及第二收音模組的所述音訊抵消作用而被抵消，從而維持近場收音的效果。如此，麥克風裝置的收音品質可大幅提昇。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (24)

  1. 一種麥克風裝置，包括：一第一收音模組，具有一第一輸出端，接收一聲源訊號而經由該第一輸出端輸出一第一電子訊號；一第二收音模組，具有一第二輸出端，接收該聲源訊號而經由該第二輸出端輸出一第二電子訊號，其中該第一收音模組的該第一輸出端耦接該第二收音模組的該第二輸出端，該第一電子訊號的相位與該第二電子訊號的相位彼此相反；以及一集音槽，該第一收音模組與該集音槽之間的距離小於該第二收音模組與該集音槽之間的距離，另一聲源訊號通過該集音槽而傳遞至該第一收音模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的麥克風裝置，其中該第一收音模組位於該集音槽與該第二收音模組之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的麥克風裝置，其中該集音槽具有一第一開口及一第二開口，該另一聲源訊號透過該第二開口進入該集音槽，並透過該第一開口往該第一收音模組傳遞。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的麥克風裝置，其中該第一開口朝向該第一收音模組。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的麥克風裝置，包括一導音通道，其中該導音通道連接於該第一開口且往該第一收音模組延伸。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的麥克風裝置，包括一聲阻元件，其中該聲阻元件配置於該第一開口或該導音通道。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的麥克風裝置，其中該第二開口的面積大於該第一開口的面積。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的麥克風裝置，其中該集音槽具有一底端，該底端與該第二開口彼此相對，該集音槽的內徑從該底端往該第二開口漸增。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的麥克風裝置，包括一外殼，其中該第一收音模組、該第二收音模組及該集音槽配置於該外殼內，該外殼具有一開槽及多個開孔，該開槽對位於該集音槽，該些開孔對位於該第一收音模組及該第二收音模組。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的麥克風裝置，其中該外殼具有一頂壁、一底壁及多個側壁，該頂壁與該底壁彼此相對，各該側壁連接於該頂壁與該底壁之間，該開槽位於該頂壁、該底壁及該些側壁的其中之一，該些開孔分別位於該頂壁、該底壁及各該側壁而環繞該第一收音模組及該第二收音模組。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的麥克風裝置，其中該外殼具有多個凸肋，該集音槽藉由該些凸肋而定位於該外殼。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的麥克風裝置，其中該集音槽與該第一收音模組之間的距離小於10毫米。
  13. 一種麥克風裝置，包括：一第一收音模組，具有一第一輸出端，接收一聲源訊號而經 由該第一輸出端輸出一第一電子訊號；以及一第二收音模組，具有一第二輸出端，相鄰設置於該第一收音模組旁以接收該聲源訊號，並據以經由該第二輸出端輸出一第二電子訊號，其中該第一收音模組的該第一輸出端耦接該第二收音模組的該二輸出端，且該第一電子訊號的相位與該第二電子訊號的相位彼此相反，其中該第一收音模組包括一第一振膜，該第二收音模組包括一第二振膜，該聲源訊號驅動該第一振膜與該第二振膜同時振動。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的麥克風裝置，其中該第一收音模組及該第二收音模組是由至少兩個雙指向性麥克風組成，且該第一振膜的作動方向與該第二振膜的作動方向彼此相反。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的麥克風裝置，其中該第一收音模組具有一第一收音孔，該第二收音模組具有一第二收音孔，其中該第一收音孔的開口方向與該第二收音孔的開口方向朝向相反的方向。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的麥克風裝置，其中該第一收音模組及該第二收音模組是由至少兩個全指向性麥克風組成，且該第一振膜的作動方向與該第二振膜的作動方向相同。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的麥克風裝置，其中該第一收音模組具有一第一收音孔，該第二收音模組具有一第二收音 孔，其中該第一收音孔的開口方向與該第二收音孔的開口方向相同。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的麥克風裝置，其中該第一收音模組更包括一第一放大器，該第一放大器的輸入端耦接一第一極片，以響應於該第一振膜的振動而輸出該第一電子訊號至該第一輸出端，其中該第二收音模組更包括一第二放大器，該第二放大器的輸入端耦接一第二極片，以響應於該第二振膜的振動而輸出該第二電子訊號至該第二輸出端。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的麥克風裝置，其中該第一收音模組更包括一第一殼體且該第二收音模組更包括一第二殼體，該第一振膜與該第一極片配置於該第一殼體形成的第一空間內，該第二振膜與該第二極片配置於該第二殼體形成的第二空間內。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的麥克風裝置，其中該第一放大器包括一正相放大器，該第二放大器包括一反相放大器。
  21. 如申請專利範圍第13項所述的麥克風裝置，其中麥克風裝置更包括一放大器，該放大器的輸入端耦接該第一輸出端與該第二輸出端，以接收該第一電子訊號與該第二電子訊號。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的麥克風裝置，其中麥克風裝置更包括一殼體，該第一收音模組與該第二收音模組配置於該殼體形成的空間內，以經由同一收音孔接收該聲源訊號。
  23. 如申請專利範圍第13項所述的麥克風裝置，其中該第一輸出端與該第二輸出端是藉由併接方式，以達到訊號互相抵消。
  24. 如申請專利範圍第13項所述的麥克風裝置，其中該麥克風裝置更包括一校正電路，該校正電路耦接該第一收音模組與該第二收音模組而接收該第一電子訊號與該第二電子訊號，以對該第一電子訊號與該第二電子訊號進行匹配校正。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021077150A1 (en) 2019-10-24 2021-04-29 Dark Reign Industries Pty Ltd An electrical device for reducing noise
CN113949976B (zh) * 2020-07-17 2022-11-15 通用微(深圳)科技有限公司 声音采集装置、声音处理设备及方法、装置、存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201228415A (en) * 2010-12-23 2012-07-01 Merry Electronics Co Ltd Headset for communication with recording function
TWI407430B (zh) * 2009-11-19 2013-09-01 Univ Nat Changhua Education 音波抑制裝置及其方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004163875A (ja) * 2002-09-02 2004-06-10 Lab 9 Inc フィードバック能動型ノイズ防止回路およびヘッドホン
US7577262B2 (en) * 2002-11-18 2009-08-18 Panasonic Corporation Microphone device and audio player
JP4573591B2 (ja) * 2004-07-21 2010-11-04 パイオニア株式会社 スピーカーユニット及びその製造方法、並びにスピーカー装置
US7706549B2 (en) * 2006-09-14 2010-04-27 Fortemedia, Inc. Broadside small array microphone beamforming apparatus
US8144891B2 (en) * 2008-01-31 2012-03-27 Merry Electronics Co., Ltd Earphone set
US8737636B2 (en) * 2009-07-10 2014-05-27 Qualcomm Incorporated Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for adaptive active noise cancellation
KR101658908B1 (ko) * 2010-05-17 2016-09-30 삼성전자주식회사 휴대용 단말기에서 통화 음질을 개선하기 위한 장치 및 방법
EP2552128A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-30 Sonion Nederland B.V. A dual cartridge directional microphone

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI407430B (zh) * 2009-11-19 2013-09-01 Univ Nat Changhua Education 音波抑制裝置及其方法
TW201228415A (en) * 2010-12-23 2012-07-01 Merry Electronics Co Ltd Headset for communication with recording function

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