专利名称：话筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够提供有利的方向性和频率特性的电容话筒。
背景技术：
电容话筒单元的输出电压是与振动层的位移成比例。如果电容话筒单元被配置为无向话筒单元，则该电容话筒单元在低于振动系统的谐振点的频率处没有频率相关性。但是，一旦为电容话筒单元提供了方向性，则施加到振动层上的电动势就具有了频率相关性。
图8显示了单向话筒单元的最标准的配置。图8显示了有向话筒单元的内部结构。在圆柱形外壳11中，安置了具有在轴向上的圆柱体的一端上的后板12R的箱12。在径向上的箱12的另一端上，提供了用于封闭箱12的开口端的振动膜(例如，薄的振动层；振动部分)13。
在朝向后板12R与振动膜13相隔预定距离的位置处，提供了包括穿孔通过那里的多个洞的后板14。在轴向上的后板14的近似中心中，形成了具有预定直径的电极棒14a。提供了电极棒14a来朝向后板12R扩展使得其末端穿透后板12R以形成电导通末端14aa。
后板12R中提供了多个通孔15。在每一个通孔15的一末端上提供了由例如织物(cloth)组成的声阻器16，所述末端是在后板12R的外侧上。利用在振动膜13和后板14之间的缝隙形成了薄流体层17。将薄流体层17的空气阻抗设置得足够高以便防止振动膜13在高频上的谐振而不会很大地影响方向性和频率特性。
由箱12的内圆周所围绕成的在后板14的后侧上的区域是空腔18。与通孔15和声阻器16一起，空腔18形成了移相回路以便获得方向性。单向话筒单元的频率相关性利用声阻器16控制振动膜13的振动。如果增加声阻器16的阻抗值，则方向性被减少而最终提供无向性.
在DC偏置的电容话筒中，通过在振动层和后板之间的高阻抗来施加DC偏置电压。在图8中所示的情况中，用于偏置的DC电源连接在振动膜13和外壳11之间(未示出)，使得外壳11和箱12起高阻抗的作用。
通过图8中所示的话筒单元的电容的变化，获得在高阻抗的两个末端之间(即，在外壳11和端子14aa之间)发生的电压的变化来作为电信号。
传统上，如日本专利申请出版号Sho 60-22897中所描述的，已经建议了使用单向话筒单元和双向话筒单元来获得立体声的所谓的MS话筒。
发明内容
如果图8中所示的单向话筒单元的振动膜13面向位于前端的声音源，则在后侧上(在话筒单元后面)的声音被在通过声阻器16和后板12R的通孔15进入话筒单元的声音和通过振动膜13引入的从后面向前面发生绕路的声音之间的偏移量所抵消。
但是，单向话筒单元具有所谓的邻近效应；当位于后面的声音源接近于话筒单元时，在来源于该声音源的声音中增强了低音。
由于在日本专利申请出版号Sho 60-22897中所描述的MS话筒包括单向话筒单元，所以由于单向话筒单元的结构特征使得该话筒单元很难具有如在无向话筒单元的情况中一样的对于低音范围的宽广的频率特性。而且，在低音范围上的方向特性次于中音的方向特性。
按照上面的环境设计了本发明，本发明旨在提供一种能够提供具有有利的方向性和频率特性的两通道立体输出和四通道立体输出的话筒。
根据本发明的一个实施例的话筒具有(1)通过背对背地连接两个单向话筒单元所形成的第一双向话筒单元，该每一个单向话筒单元都具有在前侧上的振动部分；以及通过背对背地连接两个单向话筒单元所形成的第二双向话筒单元，该每一个单向话筒单元都具有在前侧上的振动部分，其中第二双向话筒单元被安置来使得其方向轴相对于第一双向话筒单元的方向轴偏移90度。
在所述单向话筒中，当具有振动部分(振动膜、振动层等)的前侧面向声音源时，后面的声音被从背面进入话筒的声音和从前面进入发生绕路的声音之间的偏移量所抵消。结果是，单向话筒具有用来捕捉仅仅前面的声音的单向性。
单向话筒具有所谓的邻近效应；当位于后面的声音源接近于话筒单元时，在来源于后面的声音中增强了低音。在根据本发明的一个实施例的双向话筒单元中，然而，在彼此之间背对背连接的单向话筒之中，单向话筒之一的振动部分位于另一个单向话筒的后面侧上，而该另一个单向话筒的振动部分位于该单向话筒之一的后面侧上。因此，每一个振动部分充当用于校正邻近效应的顺度(声顺(acoustic compliance)；cm3/μbar)从而在甚至相对低频中也保持单向性。
由于顺度随着频率变得较低而具有逐渐增加的反作用力(reactance)，所以从话筒的后面引入的声波的声压逐渐变小。具体地说，话筒的特性变得接近于其后面被封闭的无向话筒的特性。因此，在前侧上的频率特性相对于低音范围变得平坦。结果是，能获得对于低音范围的有利的方向性和宽广的频率特性，其不受频率差异的影响。
(2)第一双向话筒单元输入与前后通道相对应的声信号，第二双向话筒单元输入与左右通道相对应的声信号，以及所述话筒包括两通道信号电路，用于产生和输出左前和右前通道的两通道声信号，该信号根据从第一双向话筒单元输出的与前通道相对应的声信号和根据从第二双向话筒单元输出的与左右通道相对应的声信号来形成。
利用第一和第二双向话筒单元和两通道信号电路，可以配置具有不随频率差异变化的有利的方向性的两通道立体话筒。
(3)第一双向话筒单元输入与前后通道相对应的声信号，第二双向话筒单元输入与左右通道相对应的声信号，以及所述话筒包括四通道信号电路，用于产生和输出左前、右前、左后和右后通道的四通道声信号，该信号根据从第一双向话筒单元输出的与前后通道相对应的声信号和根据从第二双向话筒单元输出的与左右通道相对应的声信号来形成。
利用第一和第二双向话筒单元和四通道信号电路，可以配置具有不随频率差异变化的有利的方向性的四通道立体话筒。
(1)根据本发明，与由一般有向话筒所配置的立体话筒相比，在频率特性方面可以获得甚至在低音范围上扩展的特性。
(2)根据本发明的话筒不具有邻近效应，其为有向话筒的特性。因此，不会发生如果到声源的距离小则低音范围中的输出增加的现象。
(3)而且，由一般有向话筒组成的立体话筒的方向性依赖于频率而变化。具体地说，在低音范围中，特性变得不接近于心形线特性而是接近于双向性。但是，根据本发明，即使在低音范围中也可以实现心形线特性。
(4)根据权利要求3中所引述的本发明，通过将电路增加到两通道立体话筒的配置上，可以实现四通道立体话筒。
图1是显示根据本发明的双向话筒单元的一个实施例的简化的示意性内部配置图；图2是主要部分的透视图，显示了其中垂直地安置了根据本发明的第一双向话筒单元和第二双向话筒单元的一个实施例；图3是主要部分的透视图，显示了其中水平地安置了根据本发明的第一和第二双向话筒单元的一个实施例；图4是其中利用本发明实现两通道立体话筒的一个实施例的电路图；图5是其中利用本发明实现四通道立体话筒的一个实施例的电路图；图6是显示根据本发明的一个实施例的两通道立体话筒的极性图的特性视图；图7是显示根据本发明的一个实施例的四通道立体话筒的极性图的特性视图；以及图8是有向话筒单元的简化的示意性内部配置图。
具体实施例方式
下文中，将参照附图描述本发明的一个实施例。但是，本发明不限于下面的实施例。图1显示了通过背对背连接一对图8中示出的单向话筒单元以便使其彼此相对而获得的双向话筒单元。图1中，相同的部件由与图8中的附图标记相同的附图标记来表示。
附图标记21和22中的每一个都表示以与图8中示出的话筒单元相同的方式来配置的单向话筒单元。单向话筒单元21和22的后板12R被安置得彼此相对，它们之间具有预定的缝隙。利用金属连接环23来将话筒单元21和22的外壳11彼此连接，该金属连接环23具有允许两个话筒单元21和22连接的轴向尺寸。
在图1中示出的双向话筒单元，获得来自单向话筒单元21的输出来作为从话筒单元21的端子14aa和金属连接环23之间输出的输出1，反之获得来自单向话筒单元22的输出来作为从话筒单元22的端子14aa和金属连接环23之间输出的输出2。
图1中示出的单向话筒单元21和22的每一个部件的结构与图8的结构相同。与图8的情况一样将偏置电压施加到单向话筒单元21和22。但是，如果将相同极性的偏置电压分别施加到话筒单元21和22的振动膜13，则来自振动膜13的输出电压在相反方向上展示了心形线特性。通过相加这些输出来实现无向话筒。如果将相反极性的偏置电压施加到话筒单元21和22的振动膜13以获得输出的和，则实现了双向话筒。
在图1中示出的话筒中，在话筒单元之一例如单向话筒单元21的后侧上，存在另一个单向话筒单元22的振动膜13。在另一个单向话筒单元22的后侧上，存在单向话筒单元21的振动膜13。因此，两个振动膜13充当用于校正邻近效应的顺度并且甚至在相对低频中也保持单向性。
由于相连接的顺度随着频率变得较低而具有逐渐增加的反作用力(reactance)，所以从话筒的后面引入的声波的声压逐渐变小。具体地说，话筒的特性变得接近于具有封闭的后部的无向话筒的特性。出于这个理由，在前侧上的频率特性相对于低音范围变得平坦。
图2和3中的每一个都显示了形成根据本发明实施例的话筒的双向话筒单元的排列。在图2中，相对于声源以垂直方向排列了双向话筒单元20mid和20side，其中每一个都以与图1中相同的方式来配置，它们之间具有预定的缝隙。话筒单元20mid和20side被提供来使得它们的方向轴彼此之间移位90度。
更具体地说，0度方向是所记录的声音源方向。双向话筒单元20mid被提供来使其在垂直轴的上方处面向0度方向和180度方向，反之双向话筒单元20side被提供来使其在同一垂直轴的下方处面向90度方向和270度方向。
在图3中，相对于声源以水平方向排列了双向话筒单元20mid和20side，其中每一个都以与图1中相同的方式来配置，它们之间具有预定的缝隙。话筒单元20mid和20side的方向轴被提供来使它们彼此之间成90度。
更具体地说，0度方向是所记录的声音源方向。双向话筒单元20mid被提供来使其在水平轴上的预定位置处面向0度方向和180度方向，反之双向话筒单元20side被提供来使其在水平方向上偏离话筒单元20mid预定距离的位置处面向90度方向和270度方向。
形成话筒单元使其具有与图4或图5中所示的电路配置以便组成两通道立体话筒或四通道立体话筒。
具体地说，图4显示了用于从如图2或图3中所示安置的话筒单元的输出中获得两通道声信号，即右前和左前(两通道立体输出)的两通道信号电路的一个例子。
在图4中，双向话筒单元20mid的输出Front相对于如参照图2和3所描述的声音源对应于面向0度方向的有向话筒单元的输出，具体地说，例如，图1中的输出1。输出Rear相对于参照图2和3所描述的声音源对应于面向180度方向的有向话筒单元的输出，具体地说，例如，图1中的输出2。
双向话筒单元20side的输出L-side相对于如参照图2和3所描述的声音源对应于面向270度方向的有向话筒单元的输出，具体地说，例如，图1中的输出1。输出R-side相对于参照图2和3所描述的声音源对应于面向90度方向的有向话筒单元的输出，具体地说，例如，图1中的输出2。
双向话筒单元20mid的输出Front通过放大器31被输入到加法器32的一个输入端和差分放大器33的非反相输入端。双向话筒单元20side的输出L-side被输入到差分放大器33的非反相输入端，反之输出R-side被输入到差分放大器34的反相输入端。
差分放大器34的输出被输入到加法器32的另一个输入端和差分放大器33的反相输入端。加法器32的输出被输出为L通道，反之差分放大器33的输出被输出为R通道。在图4中，没有使用双向话筒单元20mid的输出Rear。
图5显示了用于从如图2或图3中所示安置的话筒单元的输出中获得四通道声信号(四通道立体输出)，即左前、右前、左后和右后的四通道信号电路的一个例子。
双向话筒单元20mid的输出Front通过放大器35被输入到加法器36的一个输入端和差分放大器37的非反相输入端。双向话筒单元20side的输出L-side被输入到差分放大器38的非反相输入端和差分放大器39的非反相输入端，反之输出R-side被输入到差分放大器38的反相输入端和差分放大器39的反相输入端。
差分放大器38的输出被输入到差分放大器37的反相输入端和加法器36的另一个输入端。加法器36的输出被输出为Front-L-channel，反之差分放大器37的输出被输出为Front-R-channel。差分放大器39的输出被输入到差分放大器40的反相输入端和加法器41的输入端之一。
双向话筒单元20mid的输出Rear通过放大器42被输入到差分放大器40的非反相输入端和加法器41的另一个输入端。差分放大器40的输出被输出为Rear-R-channel，反之加法器41的输出被输出为Rear-L-channel。
在上面的图4中所示的两通道立体话筒和图5中所示的四通道立体话筒的任何情况中，都获得如参照图1描述的有利的方向性和频率特性。
图6显示了图4中所示的两通道立体话筒的方向角图案的一个例子。根据本发明的实施例，甚至在低频带中，也获得图6中所示的方向特性。
图7显示了图5中所示的四通道立体话筒的方向角图案的一个例子。根据本发明的实施例，甚至在低频带中，也获得图7中所示的方向特性。
根据本发明的实施例的第一和第二双向话筒单元(20mid和20side)的排列不限于图2和3中所示的那些。只要它们的方向轴移位90度就能使用任何排列。
根据本发明的实施例的两通道信号电路不限于图4中所示的那个，以及根据本发明的四通道信号电路不限于图5中所示的那个。两通道信号电路和四通道信号电路中的每一个都可以利用具有相似功能的另一种电路来配置。
本领域技术人员应该理解，各种更改、组合、子组合和变化可以依靠设计需要和其它因素而发生，只要它们是在所附权利要求或其等价物的范围之内。
本发明包含与在日本专利局提交的、申请日为2005年04月22日的日本专利申请JP2005-124767有关的主题，这里引用其整个公开内容作为参考。
权利要求
1.一种话筒包括通过背对背地连接两个单向话筒单元所形成的第一双向话筒单元，其每一个单向话筒单元都具有在其前侧上的振动部分；以及通过背对背地连接两个单向话筒单元所形成的第二双向话筒单元，其每一个单向话筒单元都具有在其前侧上的振动部分，以及第二双向话筒单元的方向轴被安置来相对于第一双向话筒单元的方向轴偏移90度。
2.根据权利要求1所述的话筒，其中第一双向话筒单元输入与前后通道相对应的声信号，第二双向话筒单元输入与左右通道相对应的声信号，以及所述话筒包括两通道信号电路，用于产生和输出左前和右前通道的两通道声信号，该信号根据从第一双向话筒单元输出的与前通道相对应的声信号和从第二双向话筒单元输出的与左右通道相对应的声信号来形成。
3.根据权利要求1所述的话筒，其中第一双向话筒单元输入与前后通道相对应的声信号，第二双向话筒单元输入与左右通道相对应的声信号，以及所述话筒包括四通道信号电路，用于产生和输出左前、右前、左后和右后通道的四通道声信号，该信号根据从第一双向话筒单元输出的与前后通道相对应的声信号和从第二双向话筒单元输出的与左右通道相对应的声信号来形成。
全文摘要
一种话筒具有通过背对背地连接两个单向话筒单元所形成的第一双向话筒单元，每一个单向话筒单元都具有在其前侧上的振动部分；以及通过背对背地连接两个单向话筒单元所形成的第二双向话筒单元，每一个单向话筒单元都具有在其前侧上的振动部分，以及第二双向话筒单元的方向轴被安置来相对于第一双向话筒单元的方向轴偏移90度。
文档编号H04R1/20GK1852618SQ20061007773
公开日2006年10月25日 申请日期2006年4月24日 优先权日2005年4月22日
发明者久保田浩久 申请人:索尼株式会社