专利名称：麦克风的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在声音记录和/或声音复制部件中抑止由于机械或声波冲击造成的声音反馈和结构传载声音的新型装置和该装置的应用。
背景技术：
由于声音或结构传载反馈造成的问题在音频、广播或通讯中是熟悉的问题。
大多数麦克风的响应通过从周围结构中拾取的振动而减小。在桌面麦克风的情况下，这些振动来自于桌面本身。如果某人在桌面上工作，它们产生声音、敲击、敲打铅笔、运动杯子等，这些动作经由振动传递到麦克风上。空气传载声音还可激励周围的结构，并且该结构中的任何共振可耦合到麦克风上，造成瞬时和/或谐波失真。
在结合有视频或电话会议系统中，来自于内置扬声器的振动(声音)将另外在空气中传播，同样直接到达麦克风。这是由于机壳同样开始与扬声器同相振动。在使用桌面麦克风并且特别是多个与会者参与会议的会议中，经验表示与会者将被噪音所困扰，这是由于与会者在桌面上运动物体或者用其手指在桌面上敲击，桌面通常保持麦克风，因此你将如上所述使得麦克风和此实例中的桌面之间进行耦合。
电话会议设备中的扬声器和麦克风之间不希望的耦合通常通过使用回音消除器来补偿。这种回音消除器通常基于线性模型，这是由于在空气中传播的声音是相当线性的。但是，通过机箱耦合的振动可具有较大部分的谐波失真，减小回音消除器的性能，并且需要更加复杂和昂贵的回音消除器。同样在装置中不具有机械耦合或非常低的机械耦合(如同隔开很宽的扬声器和麦克风的情况)的回音消除器可遭受这种谐波失真，这是由于空气传载的声音可激励麦克风周围的结构。
为了增加麦克风的性能，因此重要的是将麦克风与周围结构机械隔离，以便防止任何振动进入麦克风元件。
许多公知的技术用来解决将噪音源和所需信号源隔离的问题。通过将声音记录和声音产生源机械隔离从而抑止不希望的耦合(特别是机械耦合)就是其中之一。通常的作法是例如对于记录播放器使用浮动悬架，传统上是使用弹簧，对于麦克风和扬声器，公知的是使用用于抑止机械耦合的弹性悬架。这些弹性悬架可以是在麦克风和扬声器之间形成悬架的橡胶带及其安装装置。
从US04199667得知一种麦克风，其中麦克风元件在壳体内机械悬挂。用来保持麦克风元件的弹性材料的重量和性能是公知的，并且这可用来补偿激励该元件的振动。补偿信号中由于振动而产生噪音另一方式在US06226386中披露。这里麦克风包括位于麦克风壳体内的振荡检测装置。来自该装置的信息进行电子处理，并且接着用来调整来自于麦克风元件的信号，以便补偿噪音。解决该问题的另一方法是实际上将整个麦克风壳体置于某种柔性托架中，这在US04514598中披露。
振动问题对于麦克风的制造商来说是公知的，因此这些制造商已经开发了多种麦克风，这些麦克风更加(而不是完全)抗振动。通常使用较轻/较薄的薄膜，并且薄膜中张力更大。这些技术通常具有缺陷，并且制造成本更高，或者对于空气传载的声音不太敏感。另外，制造商提出使得麦克风转动，以避免垂直于薄膜(90度)的振动。这后一技术只在振动具有主“平面”的情况下才有效。
在其它应用中，抑止振动通过回转悬架、流体填充悬架或磁性悬浮来实现。在后一情况中，应该与周围结构隔离的物体将放置在相对于永磁体悬浮的抗磁性构件上。可能的磁性悬浮系统在US03428370和US03597022中披露。
发明内容
本发明的目的在于提供一种系统和这种系统的应用，该系统消除了以上描述的缺陷。所附独立权利要求中限定的特征成为此系统和此系统应用的特征。
特别是本发明描述一种用于声音记录和/声音复制部件的改进系统，其中声音记录和/或声音复制部件在磁场中悬浮。
本发明还披露所附权利要求中所描述的声音记录和/或声音复制部件的应用。
为了使得本发明更加容易理解，下面参考附图进行描述。
图1表示本发明优选实施例的侧视图(1a)和底视图(1b)，这是用于会议桌面上的麦克风；图2表示用于图1的麦克风中的磁体的三种不同构造；图3表示可选择实施例的侧视图，该实施例由用于制成在机箱(即扬声电话)内的麦克风来实现；图4表示放置在相对于永磁体悬浮的圆形抗磁性构件上的麦克风的侧视图；图5表示本发明优选实施例的磁性多层形式的侧视图。
具体实施例方式
。
本发明披露一种配置和该配置的应用，其中该配置的主要特征是抑止噪音源和信号源之间所有类型的机械耦合。特别是表示出松弛地锚固/连接到第二部件上的声音记录和/声音复制部件(图1中的11、13、17)，其中由于信号源在磁场中悬浮，抑止了信号源(即声音记录和/或声音复制部件)和第二部件之间的不希望的耦合。
本发明披露一种配置，其中信号源(即麦克风)通过磁性悬浮来保持，以便抑止结构传载的振动。为了使得本发明更加容易理解，当对于麦克风进行参考时，必须理解到任何声音产生或声音记录装置可代替麦克风。麦克风的性能由此增加，给出更好质量的声音，并且增加拾取来自于例如远离麦克风定位人们的低能级信号的能力。
另外，在对于将麦克风松弛锚固/连接到第二部件上进行参考时，应该理解到这种锚固/连接可以是本领域普通技术人员公知的任何类型，包括例如蓝牙的无线连接、其它用于信号传输的无线电连接、紫外线、磁性和光学连接，另外功率传输到浮动麦克风上可以是本领域公知的无线类型。功率传输包括(但不局限于)涉及传输的感应耦合系统以及拾取回路。通常这种感应耦合功率传输系统采用用于连接器而不是传输的谐振、准方形波、脉冲宽度调制(PWM)电源。
本发明的优选实施例表示在图1中。三个可选择实施例表示在图3、图4和图5中。附图表示从具有圆形的所述配置的侧面或全部看到的截面图。圆形在其进入分布磁场时具有某些优点，但是在此说明书中，这样作只是为了简化附图，并且使其更加容易理解。因此，磁体可具有任何形状，并且是任何类型，即永磁体或电磁体类型。图2表示用于本发明优选实施例的磁体21、22、23的三种可能的构造。
在图1中，表示用于桌面或桌台上的麦克风。麦克风包括两个主要部件，悬浮在放置在桌面上的底座12之上的沉重顶部件11。顶部件保持圆形磁体13，其中磁体一个极(即北极)面向下。磁体13直接放置在底座上的另一磁体14之上。底座上的磁体14具有面向上的相同极(即北极)。相互面对的类似磁极产生使得麦克风11的顶部件悬浮的排斥力。为了相互之间稳定磁体，顶部件通过小万向支架或柔性垫15和18以及薄的柔性臂/指形件16侧向固定。这些臂不限制垂直运动，因此，一种垂直取向的振动可传递到顶部件上。由于顶部件以及下部连接点15和18的固有重量，任何水平取向的振动将造成顶部件倾斜，而不是侧向运动，由此保持顶部件的中心大致固定。最后，顶部件保持拾取声音的麦克风元件17，而没有来自于桌面的任何振动的影响。
为了保护麦克风的顶部件不被过大的操作力损坏，并且使其颠倒(在操作中)，需要通过将其保持就位的机械结构将顶部件固定在底座上，而在正常操作中没有任何机械接触。在图1a和1b中，可以看到顶部件11的下部具有使其相对于底座12略微运动但是防止较大位移的几何形状。某些类型的缓冲材料19也可施加在两个部件之间，以便在某人无意下压顶部件直到其接触底座为止的情况下，防止产生很高的声音。
每组磁体可包括图2c所示的圆形磁体，或者包括图2a和2b所示的多个较小磁体。
本发明的第二优选实施例在图3中表示可选择的配置。这是基本上相同的构思；但是此变型可更加适用于置于机箱(即扬声电话)内。第一实施例描述的所有特征机械保护(即缓冲材料)、安全栓/钩和保持栓可包括在第二实施例中。
在此配置中，顶部件31、麦克风37和磁体33和34相对于水平平面略微倾斜。这使得薄柔性臂/指形件35可以只连接在顶部件一侧上，使得机械结构更简单和成本更低，并且同样使得磁体更小/更简单。
本发明的第三优选实施例在图4中表示又一配置。这里保持麦克风元件47的顶部件41通过磁力单独支承并稳定。圆形抗磁性构件45在底座42中相对于永磁体46悬浮；通过圆形铁回行构件44和铁极板43产生磁场。针对机械保护的前面实施例中描述的特征可包括在本发明的第三实施例中。
本发明的第四优选实施例在图5中披露多层结构，其中包括信号源57和可以是永磁体或者不是永磁体的磁体53的一个第一部件51在形成底座的第二部件61上悬浮。这两个部件组成第一信号源装置。信号源装置可具有固定在其底部上的磁体63，另外我们还具有形成第二底座52的第三部件，其中第二底座在其顶部侧具有磁体64，磁体布置成排斥第一信号装置，因此我们具有磁悬浮类型的两层反馈抑止系统。使用相同的原理，可以制成n层结构。此第四实施例可与前面的任何实施例相结合，另外它可包括前面实施例的所有特征，例如机械保护系统。
与现有技术相比，本发明的主要优点在于增加了麦克风的总体性能，给出更好质量的声音，并且增加拾取来自于例如远离麦克风定位人们的低能级信号的能力。这通过使得麦克风总体上通过磁力非常“柔软”地连接到周围结构上。这给予麦克风自然摆动频率，该频率比其它的可能频率更低，因此，将其与围绕它的任何系统隔离。
在具有麦克风和内置扬声器的装置中，在麦克风和扬声器之间存在不希望的声音和结构耦合并且必须对于整体耦合进行补偿，并且特别是耦合的谐波失真可以降低，简化了任一(或两者)回音消除器/补偿器的结构或总体机械结构。
本发明还可以和现有技术中存在的技术相结合。例如，通过将麦克风薄膜适当取向而减小来自于一个方向拾取的振动，可以声音简化的磁体配置，这只需要减小垂直于薄膜的振动。
注意到虽然在以上描述中，提供本发明特定实施例的详细描述，应该理解到其等同概念可包括在所要求保护的本发明范围内。
权利要求
1.一种松弛锚固/连接到第二部件(12)上的声音记录和/和声音复制部件(11、13、17)，其特征在于，所述声音记录和/或声音复制部件在磁场中悬浮。
2.如权利要求1所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，声音记录和/和声音复制部件(11、13、17)和所述第二部件(12)结合起来形成第一声音记录和/和声音复制装置(10)。
3.如权利要求2所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，所述第一声音记录和/和声音复制装置(10)形成多个层中的第一层，其中每层在上层和下层之间的磁场中悬浮。
4.如权利要求1-3任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，所述磁场由于通过声音记录和/或声音复制部件保持的永磁体(3)和/或电磁体(13)和由第二部件保持的磁体(14)来实现，其中所述磁体具有面对的相同极，产生造成声音记录和/或声音复制部件悬浮的排斥力。
5.如权利要求1-4任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，声音记录和/和声音复制部件通过小万向支架或柔性垫(15、18)和/或柔性臂/指形件(16)侧向固定，和/或所述声音记录和/和声音复制装置(10)通过小万向支架或柔性垫和/或柔性臂/指形件侧向固定。
6.如权利要求3和5所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，所述侧向固定的配置(15、16、18)通过从声音记录和/或声音复制部件向外伸出的一个或多个臂/指形件来实现，并且所述固定配置(15、16、18)固定在第二部件(12)上，和/或所述侧向固定配置通过从所述第一声音记录和/和声音复制装置(10)向外伸出的一个和多个臂/指形件来实现，并且所述固定配置固定在所述下层上。
7.如权利要求5或6所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，臂/指形件是柔性的，并且使得声音记录和/或声音复制部件沿着平行于磁力线的轴线自由运动，和/或臂/指形件是柔性的，并且使得所述第一声音记录和/或声音复制装置(10)沿着平行于每层之间的磁力线的轴线自由运动。
8.如上述权利要求任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，声音记录和/或声音复制部件(11、13、17)机械固定而不受机械干扰，和/或所述第一声音记录和/或声音复制装置(10)机械固定，而不受机械干扰。
9.如权利要求8所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，所述机械固定配置通过安全栓和/或安全钩保持栓来实现。
10.如上述权利要求任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，缓冲材料/衬底(19)连接到声音记录和/和声音复制部件和第二部件之间的表面之一和两者上，和/或缓冲材料/衬底连接到所述第一声音记录和/和声音复制装置(10)和所述下层之间的表面之一和两者上。
11.如权利要求2-10任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，所述第一声音记录和/和声音复制装置(10)是下面装置的一个或多个装置的集成部件扬声电话电话；无线通讯设备；移动电话；蓝牙装置；电视会议终端；助听器；以及有源听力保护设备。
12.如上述权利要求任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，声音记录和/和声音复制部件保持麦克风(17)。
13.如权利要求12所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，所述第一声音记录和/和声音复制装置(10)是桌面麦克风。
14.如权利要求1-11任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，声音记录和/和声音复制部件保持扬声器元件。
15.如权利要求1-14任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，声音记录和/或声音复制部件(11、13、17)和第二部件(12)之间的信号和/或功率传输是无线传输。
16.如权利要求15任一项所述的声音记录和/和声音复制部件，其特征在于，无线传输通过下面方法的一种或多种方法实现蓝牙连接/传输；不同于蓝牙连接的无线电连接；紫外线连接/传输；磁连接/传输；光学连接/传输；和/或感应耦合系统。
17.如权利要求2-16任一项所述的声音记录和/和声音复制部件(11、13、17)，其特征在于，所述第一声音记录和/和声音复制装置(10)是下面装置的一个或多个装置的集成部件扬声电话；电话；无线通讯设备；移动电话；蓝牙装置；电视会议终端；助听器；以及有源听力保护设备。
全文摘要
松弛锚固/连接到第二部件(12)上的声音记录和/和声音复制部件(11、13、17)，其中所述声音记录和/或声音复制部件在磁场中悬浮，并且声音记录和/和声音复制部件(11、13、17)和所述第二部件(12)结合起来形成第一声音记录和/和声音复制装置(10)。本发明还披露声音记录和/或声音复制部件在下面装置的一个或多个装置中的应用扬声电话；电话；无线通讯设备；移动电话；蓝牙装置；电视会议终端；助听器；以及有源听力保护设备。
文档编号H04R9/00GK1843056SQ200480024510
公开日2006年10月4日 申请日期2004年8月12日 优先权日2003年8月25日
发明者P·穆伦, T·F·马顿 申请人:坦德伯格电信公司