WO2000042813A1 - Passives mikrofon mit drahtloser übertragung - Google Patents
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- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
- H04R17/02—Microphones
Definitions
- the present invention relates to a microphone for detecting acoustic signals, converting the acoustic signals into electrical signals and transmitting the electrical signals to a receiving unit.
- Known microphones of this type are usually supplied with energy via a connecting line or a cable, via which the electrical signals are transmitted to the receiving unit, or have active electronic components and their own energy supply in the form of a battery.
- Microphones in which the electrical signals are transmitted to a receiving unit via a wireless transmission for example radio microphones, must have their own battery or their own rechargeable battery, which provides the energy required for signal processing and signal transmission.
- the reception unit is, for example, a telephone base station that is connected to a fixed line network, but can also be a mobile station of a wireless telecommunications system.
- a cable connection between the headset and the telephone base station is disadvantageous in many applications due to the restriction of freedom of movement.
- the provision of a separate power supply for the microphone of the headset in the form of a battery is not reasonable for a user due to the increased weight.
- neither of the two known solutions is practicable, since on the one hand a cable connection between the microphone and the telephone restricts the driver's freedom of movement and visibility and, on the other hand, prolonged wearing of a heavy microphone is disruptive when driving a car.
- the microphone of a free Intercom system in a motor vehicle should be as close as possible to the mouth of the speaker in order to keep disturbances caused by loud driving noises as low as possible.
- the object of the present invention is therefore to provide a microphone for the transmission of sound information to a receiving unit which is simple and easy to set up and at the same time enables the sound information to be transmitted wirelessly to the receiving unit.
- a passive microphone for the wireless transmission of sound information to a receiving unit according to claim 1, which has a piezoelectric device for receiving and storing excitation energy from the receiving unit and for wireless transmission of electrical signals converted from detected acoustic signals to the receiving unit having.
- the microphone according to the invention is a passive microphone, ie there is no separate energy supply and the transmission of sound signals carrying electrical information from the microphone to the receiving unit takes place by means of continuous or discontinuous energy transmission in the form of an electromagnetic signal by the receiving unit.
- the microphone according to the invention is thus light and simply constructed and still enables wireless transmission of electrical signals.
- the piezoelectric device advantageously stores the excitation energy from the receiving unit in the form of mechanical vibrations. Furthermore, a particularly light and simple construction can be achieved if the piezoelectric device serves simultaneously to store the electromagnetic excitation energy, to detect acoustic signals and to convert electrical signals carrying detected acoustic signals into sound information.
- the passive microphone according to the invention essentially comprises only the piezoelectric device, whereby a particularly simple, light and inexpensive construction is possible.
- the piezoelectric device can therefore, for. B. consist essentially of a piezoelectric membrane. The excitation energy from the receiving unit is then picked up via the antenna of the microphone and converted into mechanical vibrations of the membrane.
- the piezoelectric device can comprise a device for detecting acoustic signals and a device for storing the electromagnetic excitation energy and for converting detected acoustic signals into electrical signals carrying acoustic information.
- the device for detecting the acoustic signals can, for example, essentially consist of a membrane, advantageously of metal.
- Figure 1 is a schematic representation of a microphone according to the present invention and an associated receiving unit, and
- a converter 9 coupled to the antenna 5 is provided on the membrane 8 for converting the received excitation pulses into an acoustic surface wave.
- the converter 9 is connected to a ground. Similar to the reflectors 10, the converter 9 consists of metal structures applied to the membrane 8, e.g. B. made of aluminum.
- the membrane When a high-frequency excitation is received by the receiving unit 6, the membrane is excited to vibrate via the converter 9 by forming an acoustic surface wave. The vibrations on the top of the membrane expand in both directions towards the reflector fields 10 and are reflected by them, so that a standing wave is formed in the event of resonance. In this way, the excitation energy of the excitation pulse is stored by the receiving unit 6 in the form of mechanical vibrations.
- the piezoelectric element is excited discontinuously, for example by a pulsed excitation signal.
- a pulsed excitation signal for example, it is also possible to find favorable continuous excitation signals.
- the membrane 8 is a quartz membrane which has a very high quality, an impulse response which is very long in the time domain is generated in the form of a decaying oscillation and transmitted back to the receiving unit 6.
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6), mit einer piezoelektrischen Einrichtung (4) zum Empfangen und Speichern von Anregungsenergie von der Empfangseinheit (6) und zum drahtlosen Übertragen von aus detektierten akustischen Signalen umgesetzten elektrischen Signalen an die Empfangseinheit (6). Die Ausbildung des erfindungsgemässen Mikrofons (1) als passives Bauteil, d. h. ohne eigene Energieversorgung, ermöglicht eine leichte und gleichzeitig robuste Konstruktion, wodurch sich insbesondere bei Telefonanwendungen beträchtliche Vorteile ergeben.
Description
Beschreibung
Passives Mikrofon mit drahtloser Übertragung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrofon zur Detektion akustischer Signale, Umsetzung der akustischen Signale in elektrische Signale und Übertragung der elektrischen Signale an eine Empfangseinheit.
Bekannte Mikrofone dieser Art werden üblicherweise über eine Verbindungsleitung bzw. ein Kabel, über das die elektrischen Signale an die Empfangseinheit übertragen werden, mit Energie versorgt oder weisen aktive elektronische Bauelemente und eine eigene Energieversorgung in Form einer Batterie auf. Mi- krofone, bei denen die elektrischen Signale über eine drahtlose Übertragung an eine Empfangseinheit übertragen werden, beispielsweise Funkmikrofone, müssen eine eigene Batterie oder einen eigenen Akku aufweisen, der die notwendige Energie für die Signalverarbeitung und Signalübertragung bereit- stellt.
Die E pfangseinheit ist beispielsweise eine Telefonbasisstation, die mit einem Festleitungsnetz verbunden ist, kann aber auch eine Mobilstation eines drahtlosen Telekommuni- kationssystems sein. Wenn das Mikrofon in ein Kopfset integriert ist, ist eine Kabelverbindung zwischen dem Kopfset und der Telefonbasisstation bei vielen Anwendungen infolge der Einschränkung der Bewegungsfreiheit nachteilig. Die Bereitstellung einer eigenen Energieversorgung für das Mikrofon des Kopfsets in Form einer Batterie ist für einen Benutzer infolge des erhöhten Gewichts nicht zumutbar. Beispielsweise ist bei Freisprechanlagen in Kraftfahrzeugen keine der beiden bekannten Lösungen praktikabel, da einerseits eine Kabelverbindung zwischen Mikrofon und Telefon die Bewegungs- und Sicht- freiheit des Fahrers einschränkt und andererseits ein längeres Tragen eines schweren Mikrofons beim Autofahren störend ist. Andererseits sollte jedoch das Mikrofon einer Frei-
Sprechanlage m einem Kraftfahrzeug möglichst nahe am Mund des Sprechers sein, um durch laute Fahrgeräusche hervorgerufene Störungen möglichst gering zu halten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, em Mikrofon zur Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit bereitzustellen, das einfach und leicht aufgebaut ist und gleichzeitig eine drahtlose Übertragung der Schallinformation an die E pfangsemheit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein passives Mikrofon zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit gemäß Anspruch 1 gelost, das eine piezoelektrische Einrichtung zum Empfangen und Speichern von Anregungsenergie von der Emp- fangsemheit und zum drahtlosen Übertragen von aus detektierten akustischen Signalen umgesetzten elektrischen Signalen an die Empfangseinheit aufweist.
Die Verwendung einer piezoelektrischen Einrichtung ermöglicht einerseits das Empfangen und Speichern von Anregungsenergie von der Empfangseinheit und andererseits eine drahtlose Übertragung von Schallinformation tragenden elektrischen Signalen an die Empfangseinheit, wodurch ein einfacher und leichter Aufbau des erfindungsgemaßen Mikrofons ermöglicht wird. Durch die Speicherung von Anregungsenergie m der piezoelektrischen Einrichtung entfallt die Notwendigkeit, in dem Mikrofon eine eigene Energieversorgung m Form einer Batterie oder eines Akkus vorzusehen.
Das erfmdungsgemaße Mikrofon ist em passives Mikrofon, d. h. es ist keine eigene Energieversorgung vorgesehen und die Übertragung von Schallinformation tragenden elektrischen Signalen vom Mikrofon an die Empfangseinheit erfolgt mittels kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Energieübertragung m Form eines elektromagnetischen Signals durch die Empfangseinheit. Das erfmdungsgemaße Mikrofon ist somit leicht und
einfach aufgebaut und ermöglicht trotzdem eine drahtlose Übertragung von elektrischen Signalen.
Vorteilhafterweise speichert die piezoelektrische Einrichtung die Anregungsenergie von der Empfangseinheit in Form von mechanischen Schwingungen. Weiterhin kann ein besonders leichter und einfacher Aufbau erzielt werden, wenn die piezoelektrische Einrichtung gleichzeitig zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie, zum Detektieren akustischer Signale und zum Umsetzen detektierter akustischer Signale in Schallinformation tragende elektrische Signale dient. Das erfindungsgemäße passive Mikrofon umfaßt in diesem Fall im wesentlichen nur die piezoelektrische Einrichtung, wodurch ein besonders einfacher, leichter und billiger Aufbau möglich ist. Die piezoelektrische Einrichtung kann daher z. B. im wesentlichen aus einer piezoelektrischen Membran bestehen. Die Anregungsenergie von der Empfangseinheit wird dann über die Antenne des Mikrofons aufgenommen und in mechanische Schwingungen der Membran umgewandelt. Gleichzeitig kann die schwin- gende Membran akustische Signale detektieren, die ebenfalls als mechanische Schwingungen den durch die Anregungsenergie hervorgerufenen Schwingungen der Membran aufmoduliert werden. Die modulierten Schwingungen werden von der piezoelektrischen Membran in elektrische Signale umgewandelt und an die Emp- fangseinheit übertragen. Die piezoelektrische Membran kann dabei aus Quarz oder aus Lithiumniobat bestehen. Insbesondere Quarz weist eine sehr hohe Güte als Energiespeicher auf. Alternativ zu der piezoelektrischen Membran kann die piezoelektrische Einrichtung im wesentlichen aus einer Oberflächenwel- len-Verzögerungsleitung oder auch aus einem Resonator bestehen. Auch in diesen Ausgestaltungen dient damit eine einzige Einrichtung zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie, zum Detektieren akustischer Signale und zum Umsetzen detektierter akustischer Signale in Schallinformation tragen- de elektrische Signale, wodurch ein einfacher Aufbau möglich ist.
Alternativ zum Aufbau der piezoelektrischen Einrichtung im wesentlichen aus einem einzigen Element kann die piezoelektrische Einrichtung eine Einrichtung zum Detektieren von akustischen Signalen und eine Einrichtung zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie und zum Umsetzen von detektierten akustischen Signalen in Schallinformation tragende elektrische Signale umfassen. Durch diese Trennung der Funktionen in zwei verschiedene Elemente kann eine größere Empfindlichkeit bzw. eine bessere Übertragungsqualität erreicht werden. Die Einrichtung zum Detektieren der akustischen Signale kann beispielsweise im wesentlichen aus einer Membran, vorteilhafterweise aus Metall, bestehen. Die Einrichtung zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie und zum Umsetzen von detektierten akustischen Signalen in Schallin- formation tragende elektrische Signale besteht vorteilhafterweise aus einem piezoelektrischen Element, wie z. B. einer Oberflächenwellen-Verzögerungsleitung oder einem Resonator wie z. B. einer piezoelektrischen Membran. Die Membran zum Detektieren akustischer Signale kann beispielsweise mit dem piezoelektrischen Element, das heißt z. B. mit der Oberflächenwellen-Verzögerungsleitung oder dem Resonator, verklebt sein, um die detektierten und in mechanische Schwingungen umgewandelten Schallsignale direkt den von der Anregungsenergie der Empfangseinheit in dem piezoelektrischen Element hervor- gerufenen Schwingungen aufmodulieren zu können. Die modulierten Schwingungen werden daraufhin von dem piezoelektrischen Element in elektrische Signale umgewandelt und an die Empfangseinheit übertragen.
Weiterhin ist es bei beiden obigen Ausgestaltungen von Vorteil, wenn eine bzw. eine weitere Einrichtung zum Detektieren von akustischen Signalen vorgesehen und dergestalt angeordnet ist, daß die detektierten akustischen Signale differentiell in Schallinformation tragende elektrische Signale umgesetzt werden. Hierdurch kann die Empfindlichkeit des erfindungsgemäßen Mikrofons beträchtlich gesteigert werden. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn eine Einrichtung zur Kompensation von
Störgrößen vorgesehen ist, um beispielsweise den Einfluß von Temperaturschwankungen oder dergleichen auszugleichen.
Die elektromagnetische Anregungsenergie von der Empfangs- einheit kann in Form von diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Anregungssignalen an die piezoelektrische Einrichtung des erfindungsgemäßen Mikrofons übertragen werden. Die piezoelektrische Einrichtung kann dabei dergestalt ausgebildet sein, daß sie die elektromagnetische Anregungsenergie von der Empfangseinheit in Form von kurzen Hochfrequenzsignalen empfängt. Die elektromagnetischen Anregungssignale von der Empfangseinheit können dabei auch periodisch wiederholte Hochfrequenzsignale sein. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die piezoelektrische Einrichtung die elektromagnetische An- regungsenergie von der Empfangseinheit in Form von Anregungssignalen mit einem großen Bandbreite-Zeit-Produkt empfängt. Alternativ kann es von Vorteil sein, wenn die piezoelektrische Einrichtung die magnetische Anregungsenergie von der Empfangseinheit in Form eines kontinuierlichen frequenz- modulierten Anregungssignales empfängt.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Mikrofons gemäß der vorliegenden Erfindung und einer zugeordneten Empfangseinheit, und
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen piezoelektrischen Einrichtung zeigt.
In Figur 1 ist schematisch ein passives Mikrofon 1 gemäß der vorliegenden Erfindung sowie eine entsprechende Empfangs- einheit 6 dargestellt. Das erfindungsgemäße passive Mikrofon 1 umfaßt eine piezoelektrische Einrichtung 4 zum Empfangen und Speichern von Anregungsenergie von der Empfangseinheit 6
und zum drahtlosen übertragen von aus den detektierten akustischen Signalen umgesetzten elektrischen Signalen an die Empfangseinheit 6. Die piezoelektrische Einrichtung umfaßt im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel eine Einrichtung 2 zum De- tektieren von akustischen Signalen und eine Einrichtung 3 zum Umsetzen der detektierten akustischen Signale m Schallinformation tragende elektrische Signale. Das Mikrofon 1 weist weiterhin eine mit der piezoelektrischen Einrichtung 4 verbundene Antenne 5 zum Empfangen der Anregungsenergie von der Empfangseinheit 6 und zum Aussenden der Schallinformation tragenden elektrischen Signale an die Empfangseinheit 6 auf.
Die Empfangseinheit 6 umfaßt ebenfalls eine Antenne 7 zum Aussenden der Anregungsenergie in Form von Anregungssignalen und zum Empfangen der elektrischen Signale von dem Mikrofon 1.
Wie m Figur 1 dargestellt ist, übertragt die Empfangseinheit 6 die Anregungsenergie beispielsweise m Form von dis- kontinuierlichen Anregungspulsen an das Mikrofon 1. Die An- regungspulse werden über die Antenne 5 von der piezoelektrischen Einrichtung 4 des Mikrofons 1 aufgenommen und gespeichert, z. B. als mechanische Schwingungen. Zu diesem Zweck umfaßt die piezoelektrische Einrichtung 4 beispiels- weise em piezoelektrisches Element, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Das piezoelektrische Element besteht dabei aus einer piezoelektrischen Membran 8, auf der beispielsweise aus aufgebrachten Metallstreifen bestehende Reflektoren 10 vorgesehen sind.
Weiterhin ist em mit der Antenne 5 gekoppelter Umsetzer 9 zum Umsetzen der empfangenen Anregungspulse in eine akustische Oberflachenwelle auf der Membran 8 vorgesehen. Der Umsetzer 9 ist mit einer Masse verbunden. hnlich wie die Re- flektoren 10 besteht der Umsetzer 9 aus auf die Membran 8 aufgebrachten Metallstrukturen, z. B. aus Aluminium.
Bei Empfang einer Hochfrequenz-Anregung von der Empfangseinheit 6 wird die Membran über den Umsetzer 9 durch Ausbildung einer akustischen Oberflächenwelle zu Schwingungen angeregt. Die Schwingungen weiten sich auf der Oberseite der Membran in beide Richtungen zu den Reflektorenfeldern 10 hin aus und wird von diesen reflektiert, so daß sich im Resonanzfall eine stehende Welle ausbildet. Auf diese Weise wird die Anregungsenergie des Anregungspulses von der Empfangseinheit 6 in Form von mechanischen Schwingungen gespeichert. Das pie- zoelektrische Element reflektiert die als mechanische Schwingung zwischengespeicherte Energie über die Antenne 5 zurück zur Empfangseinheit 6 in Form einer abklingenden Schwingung, wie in Figur 1 schematisch dargestellt ist. Diese abklingende Schwingung wird in der Empfangseinheit 6 über die Antenne 7 aufgenommen, detektiert, demoduliert und ausgewertet.
Die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Elementes und somit der abklingenden Schwingung, die von dem piezoelektrischen Element zurück an die Empfangseinheit 6 reflek- tiert wird, ändert sich unter dem Einfluß einer Dehnung, weil sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwelle und die Abstände der beiden Elektroden des Umsetzers 9 ändern. Die Membran 8 mit den Reflektoren 10 dient in der in Figur 1 dargestellten Ausgestaltung als die Einrichtung 3 zum Spei- ehern von Anregungsenergie von der Empfangseinheit 6 und zum Umsetzen der detektierten akustischen Signale in Schallinformation tragende elektrische Signale. Die Einrichtung 2 zum Detektieren von akustischen Signalen kann beispielsweise durch eine nicht dargestellte Membran, vorteilhafterweise aus Metall, gebildet sein, die mit der Membran 8 verklebt ist. Die als die Detektionseinrichtung 2 dienende Membran nimmt dabei Schallwellen auf und wandelt sie in mechanische Schwingungen um. Die mechanischen Schwingungen werden dabei von der die akustischen Signale detektierenden Membran auf die piezo- elektrische Membran 8 übertragen. Dabei werden den akustischen Signalen entsprechende Schwingungen der durch die elektromagnetische Anregung von der Empfangseinheit 6 hervorgeru-
fenen Schwingung der piezoelektrischen Membran 8 aufmoduliert. Die modulierte Schwingung wird über den Umsetzer 9 in elektrische Signale zurück umgesetzt und über die Antenne 5 als elektromagnetisches Signal zurück zur Empfangseinheit 6 übertragen.
Alternativ zu der in Figur 2 dargestellten piezoelektrischen Membran 8 mit den Reflektoren 10 und dem Umsetzer 9 kann eine Oberflächenwellen-Verzögerungsleitung als die Einrichtung 3 zum Speichern von elektromagnetischer Anregungsenergie von der Empfangseinheit 6 und zum Umsetzen der detektierten akustischen Signale in Schallinformation tragende elektrische Signale verwendet werden. In einer Oberflächenwellen- Verzögerungsleitung wird elektromagnetische Anregungsenergie von der Empfangseinheit 6 ebenfalls als mechanische Schwingung gespeichert. Eine Detektionseinrichtung 2 zum Detektieren von akustischen Signalen, die mit der Oberflächenwellen- Verzögerungsleitung gekoppelt ist, wandelt empfangene akustische Signale, d. h. Schallwellen, in mechanische Schwingungen um, die auf die Oberflächenwellen-Verzögerungsleitung übertragen werden. Hierdurch werden Laufzeiteffekte in der durch die Anregungsenergie von der Empfangseinheit 6 hervorgerufenen mechanischen Schwingung hervorgerufen, wodurch die akustischen Signale dieser mechanischen Schwingung aufmoduliert werden.
Die von der Einrichtung 2 detektierten akustischen Signale werden somit von der Einrichtung 3 in Schallinformation tragende elektrische Signale umgesetzt und dem piezoelektrischen Element aufmoduliert, so daß die zurückreflektierte abklingende harmonische Schwingung die aufmodulierte Schallinformation trägt. Diese aufmodulierte Schallinformation kann in der Empfangseinheit 6 detektiert und ausgewertet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die piezoelektrische Einrichtung 4 die Einrichtungen 2 und 3 in einem Element vereinigt, das sowohl die akustischen Signale detektiert als
auch die detektierten akustischen Signale in Schallinformation tragende elektrische Signale umsetzt. Die in Figur 2 dargestellte piezoelektrische Membran 8 mit der Oberflächenwellen-Resonanzstruktur dient dabei als einziges die Ein- richtung 4 bildendes Element. In diesem Fall detektiert die piezoelektrische Membran 8 ankommende akustische Signale nach Art eines Drucksensors. Die durch einen Anregungspuls von der Empfangseinheit 6 angeregte stehende Welle in dem piezoelektrischen Element wird dabei durch die akustischen Signale mo- duliert, so daß die nach dem Ende des Anregungspulses an die Empfangseinheit 6 zurückreflektierte abklingende Schwingung die entsprechende Schallinformation trägt. Auf diese Weise ist es möglich, ein sehr robustes passives Mikrofon zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation bereitzustellen, das einen einfachen und leichten Aufbau aufweist.
Das erfindungsgemäße Mikrofon 1 ist als passives Bauteil ausgebildet, d. h. ohne eigene Energieversorgung in Form einer Batterie oder dergleichen, da die Energie der Anregungspulse von der Empfangseinheit 6 durch das piezoelektrische Element aufgenommen, gespeichert und zur Übertragung der Schallinformation verwendet wird.
Zur Vermeidung von Überlagerungen der Anregungssignale mit den von dem Mikrofon 1 übersendeten die Schallinformation tragenden Signalen wird das piezoelektrische Element diskontinuierlich, beispielsweise durch ein gepulstes Anregungssignal angeregt. Es ist aber auch möglich günstige kontinuierliche Anregungssignale zu finden. Insbesondere wenn die Membran 8 eine Quarzmembran ist, welche eine sehr hohe Güte aufweist, wird eine im Zeitbereich sehr lang ausgedehnte Impulsantwort in Form einer abklingenden Schwingung erzeugt und zurück an die Empfangseinheit 6 übertragen.
Die piezoelektrische Membran 8 kann weiterhin im wesentlichen aus Lithiumniobat bestehen.
Anstelle der in Figur 2 dargestellten piezoelektrischen Membran 8 mit der Oberflächenwellen-Resonanzstruktur kann auch eine Oberflächenwellen-Verzögerungsleitung als einziges Element der Einrichtung 4 verwendet werden. Die Oberflächen- wellen-Verzögerungsleitung kann dabei sowohl die akustischen Signale detektieren als auch die detektierten akustischen Signale in Schallinformation tragende elektrische Signale umsetzen.
Falls die piezoelektrische Einrichtung 4 zum Detektieren der akustischen Signale dient, kann eine zweite piezoelektrische Einrichtung vorgesehen werden, um eine differentielle Verarbeitung und Umsetzung der detektierten akustischen Signale zu ermöglichen und somit die Empfindlichkeit zu erhöhen, bei- spielsweise um Temperaturschwankungen auszugleichen. Falls eine separate Einrichtung 2 zum Detektieren von akustischen Signalen vorgesehen ist, kann eine zweite Einrichtung 2 zum Detektieren von akustischen Signalen vorgesehen sein, um ein differentielles Umsetzen der detektierten akustischen Signale in elektrische Signale zu dem gleichen Zweck zu ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann außerdem eine Einrichtung zur Kompensation weiterer Störgrößen vorhanden sein.
Wie in Figur 1 schematisch dargestellt ist, kann die elektro- magnetische Anregungsenergie aus diskontinuierlichen Anregungspulsen bestehen, die von der Empfangseinheit 6 ausgesendet und von dem erfindungsgemäßen Mikrofon 1 entsprechend empfangen werden. Die Anregungspulse von der Empfangseinheit 6 können dabei beispielsweise kurze Hoch- frequenzsignale sein, die gegebenenfalls periodisch wiederholt werden. Es ist dabei von Vorteil, wenn das Anregungssignal von der Empfangseinheit 6 ein großes Bandbreite- Zeitprodukt aufweist. Eine andere Möglichkeit ist, kontinuierliche frequenzmodulierte Anregungssignale zu verwenden.
Da das erfindungsgemäße passive Mikrofon 1 sehr leicht und robust ausgestaltet ist, kann es beispielsweise an einem
Brillengestell befestigt werden. Die Antenne 5 des Mikrofons 1 kann beispielsweise durch einen der Bügel der Brille oder durch den Rahmen eines der Brillengläser gebildet sein. Das Mikrofon kann dabei am Übergang zwischen dem als Antenne die- nenden Bügel und dem Brillenglasrahmen angebracht sein. Alternativ kann das erfindungsgemäße Mikrofon an einem an dem Brillengestell lösbar befestigten Halter angebracht sein, der sich von dem Brillenglasrahmen nach unten in Richtung Mund des Trägers erstreckt. Der Halter kann in diesem Fall als die Antenne 5 des Mikrofons 1 ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße passive Mikrofon 1 ist auch zur Anwendung in einem drahtlosen Kopfset geeignet, mit dem Sprachsignale an eine Telefon-Basisstation oder eine Telefon- Mobilstation übertragen werden. Das erfindungsgemäße Mikrofon kann sehr leicht und robust gebaut werden, wodurch sich vielseitige und spezialisierte Anwendungsmöglichkeiten ergeben.
Claims
1. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) , mit einer piezoelektrischen Einrichtung (4) zum Empfangen und Speichern von elektromagnetischer Anregungsenergie von der Empfangseinheit (6) und zum drahtlosen Übertragen von aus detektierten akustischen Signalen umgesetzten elektrischen Signalen an die Empfangseinheit (6).
2. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) die Anregungsenergie von der Empfangseinheit (6) in Form von mechanischen Schwingungen zwischenspeichert.
3. Passives Mikrofon (l)zur drahtlosen Übertragung von Schal- lmformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie, zum Detektieren akusti- scher Signale und zum Umsetzen detektierter akustischer Signale in Schallinformation tragende elektrische Signale dient.
4. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) im wesentlichen aus einer piezoelektrische Membran (8) mit einer Oberflachen- wellen-Resonanzstruktur besteht.
5. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Membran (8) aus Quarz besteht.
6. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Membran (8) aus Lithiumniobat besteht.
7. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) im wesentlichen aus einer Oberflächenwellen-Verzögerungsleitung besteht.
8. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) eine Einrichtung (2) zum Detektieren von akustischen Signalen und eine Einrichtung (3) zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie und zum Umsetzen von detektierten akustischen Signalen in Schallinformation tragende elektrische Signale umfaßt.
9. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (2) zum Detektieren akustischer Signale im wesentlichen aus einer Membran besteht.
10. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Membran aus Metall besteht.
11. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 8, 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (3) zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie und zum Umsetzen von detektierten akustischen Signalen in Schallinformation tragende elektrische Signale im wesentlichen aus einer Membran mit einer Oberflächenwellen-Resonanzstruktur besteht .
12. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß Anspruch 8, 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (3) zum Speichern der elektromagnetischen Anregungsenergie und zum Umsetzen von detektierten akustischen Signalen in Schallinformation tragende elektrische Signale im wesentlichen aus einer Oberflächenwellen- Verzögerungsleitung besteht.
13. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine bzw. eine weitere Einrichtung zum Detektieren von akustischen Signalen vorgesehen und dergestalt angeordnet ist, daß die detektierten akustischen Signale differentiell in Schallinformation tragende elektrische Signale umgesetzt werden.
14. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Einrichtung zur Störgrößenkompensation vorgesehen ist.
15. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) die elektromagnetische Anregungsenergie von der Empfangseinheit in Form von kurzen Hochfrequenzsignalen empfängt.
16. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) die elektromagnetische Anregungsenergie von der Empfangseinheit in Form von periodisch wiederholten Hochfrequenzsignalen empfängt.
17. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) die elektromagnetische Anregungsenergie von der Empfangseinheit in Form von Anregungssignalen mit einem großen Bandbreite-Zeit- Produkt empfängt.
18. Passives Mikrofon (1) zur drahtlosen Übertragung von Schallinformation an eine Empfangseinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die piezoelektrische Einrichtung (4) die elektromagnetische Anregungsenergie von der Empfangseinheit in Form eines kontinuierlichen frequenzmodulierten Anregungssignales empfängt .
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