一種仿生拾音器的製造方法
2023-07-20 12:15:26 1
一種仿生拾音器的製造方法
【專利摘要】本發明系一種聲音錄音器具，一種仿生拾音器，在拾音頭(1)中配置外振膜(2)，外振膜(2)經聽骨(3)粘連於內振膜(5)，內振膜(5)封閉於仿真耳蝸(8)的一端，仿真耳蝸(8)為內部充滿液體的圓柱筒，圓柱筒內沿著軸線設置一條呈三角形的彈性基底膜(6),基底膜(6)一底邊與圓柱筒底重合，一尖角與內振膜(5)內側中心粘連；自三角形基底膜(6)的尖角到筒底之間，在仿生耳蝸(8)的一側壁上，分別間隔一定距離放置若干微型麥克風(7)，每個微型麥克風(7)分別由各自導線(9)組合引出拾音器外；所述聽骨(3)為三根細杆由柔性鉸鏈(4)鉸接呈Z字狀。模仿人耳結構設計的拾音器，採集多路不同頻率的聲音，更符合人的聽覺實際，方便後續數據的智能處理。
【專利說明】一種仿生拾音器
【技術領域】
[0001]本發明系一種聲音錄音器具，具體是涉及模仿人耳結構的一種拾音器結構。
【背景技術】
[0002]語音識別和其他聲音智能處理儘管在技術上已經取得了很大的進步，但仍然沒有超過人耳所能達到的能力。所以研究人耳的聽覺原理，運用仿生技術，製造仿生拾音器，可以從信源端，獲得與人耳聽覺相符的信息，更有利於進行仿生語音識別和其他聲音智能處理。人耳的耳蝸起到一個天然的聲音濾波器作用，模仿耳蝸設計拾音器，可以使採集到的數據更符合人耳聽覺的實際情況，用這樣的原始數據，可為後續數據處理和識別等工作帶來更多的方便。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種模仿和接近人耳聽覺能力的拾音器結構，以便為後續數據處理和識別等工作創造條件帶來方便。
[0004]本發明的目的由以下技術方案予以解決:
[0005]—種仿生拾音器，包括圓柱形的外殼和一端開口的拾音頭，其特徵在於:
[0006]在拾音頭中配置外振膜，外振膜經聽骨將聲振動傳遞給內振膜，內振膜封閉於仿真耳蝸的一端，
[0007]仿真耳蝸為內部充滿液體的圓柱筒，仿真耳蝸的圓柱筒內沿著軸線設置一條呈三角形的彈性基底膜，基底膜一底邊與圓柱筒底重合，一尖角與內振膜內側中心粘連；
[0008]自三角形基底膜的尖角到筒底之間，在仿生耳蝸的一側壁上，分別間隔一定距離放置若干微型麥克風，每個微型麥克風分別由各自導線組合弓丨出拾音器外；
[0009]所述聽骨為三根細杆由柔性鉸鏈鉸接呈Z字狀，一端粘連於外振膜的內側，一端粘連於內振膜的外側，使內外系統聲阻抗匹配。
[0010]語音識別儘管在技術上已經取得了很大的進步，但仍然沒有超過人耳所能達到的能力。所以研究人耳的聽覺原理，並進行仿生是具有一定意義的。人耳的耳蝸起到一個天然的聲音濾波器作用，採用本發明技術方案，模仿耳蝸設計拾音器，可以使採集到的數據更符合人耳聽覺的實際情況，用這樣的原始數據源，可為後續數據處理和語音識別等工作帶來更多的方便。
[0011]進一步，自所述三角形基底膜的尖角向筒底，按對數關係分別設置若干微型麥克風。
[0012]再進一步，自所述三角形基底膜的尖角向筒底設置六個微型麥克風，六個距離分別為:0.69cm, 1.09cm, 1.38cm, 1.61cm, 1.79cm, 2.08cm。
[0013]進一步，所述仿真耳蝸為直徑1cm，筒長IOcm的圓柱筒。
[0014]進一步，所述聽骨為三根塑料細杆，由彈性矽膠作為柔性鉸鏈粘連而成。
[0015]模仿人耳結構設計的拾音器，在語音信號採集時，採集六路不同頻率的聲音，與傳統的話筒相比，這樣同時得到的是6聲道不同頻帶的聲音，這對於後續的數據處理和識別工作帶來了很多方便，更符合人的聽覺實際。
[0016]本發明的優越效果為:模仿人耳結構設計的拾音器，在語音信號採集時，採集多路不同頻率的聲音，與傳統的話筒相比，這樣同時得到的是多聲道不同頻帶的聲音，這對於後續的數據處理和識別工作帶來了很多方便，更符合人的聽覺實際。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明一種仿生拾音器的一種實施方式結構俯視圖。
[0018]圖2為本發明一種仿生拾音器的一種實施方式結構主視圖。
[0019]圖中，I是拾音頭、2是外振膜、3是聽骨、4是柔性鉸鏈、5是內振膜、6是基底膜、7是微型麥克風、8是仿真耳蝸、9是導線。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖進一步詳細說明本發明的結構。
[0021]如圖1所示，在拾音頭I上開了諸多小孔，以便聲音進入，當採集語音信號時，聲波透過金屬拾音頭I使外振膜2振動，外振膜的運動帶動聽骨3運動，聽骨3連接內振膜5，引起內振膜5的振動，內振膜5又引起仿真耳蝸8內液體和基底膜6的振動，從而引起行波沿基底膜6傳播，基底膜6是仿人耳基底膜設計，頭尖尾寬，聲音的不同頻率在基底膜上的不同位置有共振峰，在基底膜上方，分別在間隔對數刻度0.69cm, 1.09cm, 1.38cm, 1.61cm,
1.79cm, 2.08cm處安裝微型麥克風7，共計6個，不同頻率的聲音產生不同的行波峰值出現在基底膜6的不同位置，頻率較低時，基底膜6振動的幅度峰值出現在基底膜6的底部附近，而頻率較高時，基底膜6振動的幅度峰值出現在基底膜6的頂部附近(靠近振膜)，通過6個微型麥克風7採集到六路不同頻率的聲音。
[0022]聽骨的尺寸由實驗測量獲得，以保證外部空氣和內液體之間的聲阻抗匹配。
【權利要求】
1.一種仿生拾音器,包括圓柱形的外殼和一端開口的拾音頭(1)，其特徵在於: 在拾音頭⑴中配置外振膜(2)，外振膜(2)經聽骨(3)將聲振動傳遞給內振膜(5)，內振膜(5)封閉於仿真耳蝸(8)的一端， 仿真耳蝸(8)為內部充滿液體的圓柱筒，仿真耳蝸(8)的圓柱筒內沿著軸線設置一條呈三角形的彈性基底膜出)，基底膜(6) —底邊與圓柱筒底重合，一尖角與內振膜(5)內側中心粘連； 自三角形基底膜(6)的尖角到筒底之間，在仿生耳蝸(8)的一側壁上，分別間隔一定距離放置若干微型麥克風(7)，每個微型麥克風(7)分別由各自導線(9)組合引出拾音器外； 所述聽骨(3)為三根細杆由柔性鉸鏈(4)鉸接呈Z字狀，一端粘連於外振膜(2)的內偵1J, 一端粘連於內振膜(5)的外側。
2.根據權利要求1所述仿生拾音器，其特徵在於自所述三角形基底膜(6)的尖角向筒底，按對數關係分別設置若干微型麥克風(7)。
3.根據權利要求2所述仿生拾音器，其特徵在於自所述三角形基底膜(6)的尖角向筒底設置六個微型麥克風(7)，六個距離分別為:0.69cm, 1.09cm, 1.38cm, 1.61cm, 1.79cm,2.08cm。
4.根據權利要求1所述仿生拾音器，其特徵在於所述仿真耳蝸(8)為直徑lcm，筒長IOcm的圓柱筒。
5.根據權利要求1所述仿 生拾音器，其特徵在於所述聽骨(3)為三根塑料細杆，由彈性矽膠作為柔性鉸鏈(4)粘連而成。
【文檔編號】H04R1/08GK103686499SQ201310629868
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】殷業, 李麗 申請人:上海師範大學