具有用於檢測電聲換能器振動膜位移的光探測器的電聲換能器及其方法
2023-11-08 10:15:27 4
專利名稱：具有用於檢測電聲換能器振動膜位移的光探測器的電聲換能器及其方法
一般來說，本發明涉及結合使用發送器電路，諸如無線電話機的發送器部分的一種電聲換能器。更具體地說，本發明涉及一種換能器電路及其方法，所說換能器具有一個換能器振動膜，如駐極體膜片，這種膜片能夠響應聲音信號或其它聲信號發生位移。通過向所說振動膜發射光束並測量反射光的特性可以檢測出振動膜的位移。
因為是採用光能檢測換能器振動膜的位移，所以不需要與振動膜或麥克風傳聲器頭進行電連接。在將換能器振動膜安裝在電話機，如無線電話機某一部分中時，可以將換能器振動膜設置在當使用者對著電話聽筒講話時能夠最好地接收到由使用者發出的聲音信號的位置。因為不需要利用與換能器的電連接線來檢測振動膜的位移，所以避免了現有技術中需要使用與換能器相連的電連接線所存在的問題。可以將振動膜設置在例如電話聽筒的翻蓋部分中，而不必擔心與之相連的電連接線在反覆打開和關閉翻蓋部分之後會折斷，或者可能會在電連接線中感生無線電頻率的幹擾。而如果使用光能檢測換能器振動膜的位移，則在使用電話聽筒過程中就不會在電連接線中產生無線電頻率幹擾。
一個通信系統至少包括通過通信信道互連的一個發送器和一個接收器。發送器用於通過通信信道發送在該發送器中產生，或者傳輸到該發送器中的通信信號，使得所說接收器能夠檢測到所發送的信號。為了在通信信道上發送通信信號，所說發送器必須將信號轉換成能夠在通信信道上傳輸的格式。
在雙向通信系統中，多個發送器和接收器對構成能夠發送和接收通信信號的多個通信站。正是因為具有能夠發送和接收通信信號的這種能力，所以能夠在這樣的一個通信站實現雙向通信。
一個無線電通信系統就是其中通信信道由無線電頻率通信信道構成的一個通信系統。無線電頻率通信信道是由電磁波頻譜中的一個頻率範圍構成的。一個無線電通信系統的發送器，即無線電發送器，將在該無線電發送器產生的，或傳輸到該無線電發送器的通信信號轉換成能夠在所說無線電頻道上傳輸的一種格式。一個無線電通信系統中的接收器，即無線電接收器，調諧到所說無線電發送器在其上傳輸通信信號的無線電頻道。當(發送器)這樣發送信號時，所說無線電接收器就能夠接收到所發送的信號。
由無線電發送器和無線電接收器部分構成的無線電收發兩用機電路可以實現雙向通信。雙向通信是在相距遙遠的無線電收發兩用機之間通過在一個或多個通信信道上發送和接收信號而實現的。
無線電通信系統之所以可取，是因為它無需使用固定連接，例如電線或電纜，構成使無線電發送器和無線電接收器互連的通信信道。所以當不便於或者不可能使用固定連接方式使發送器和接收器互連時，採用無線電通信系統是特別有利的。
通過使用能夠產生具有高信號強度的發送器和使用具有高靈敏度的無線電接收器，可以使發送器和接收器分開相當遠的距離，而仍然能夠實現由所說無線電發送器向所說無線電接收器發送信號的完美通信。
蜂窩式通信系統就是無線電通信系統的一個實例。在遍及全世界的重要區域都已經建立了構成蜂窩式通信系統基本結構的蜂窩式通信網絡，在這種蜂窩式網絡所覆蓋區域內大量的用戶能夠進行電話通信。
蜂窩式通信系統的應用是十分有益的，因為使用者能夠在所說網絡所覆蓋的整個地理區域內的任何地點藉助於所說通信系統利用無線電話，即「行動電話」或「用戶終端機」進行通信。由於能夠無需有線連接而實現通信，所以使用者能夠在例如駕駛機動車時，或者在不便於或不可能使用需要固定連接發送器和接收器的通信系統進行通信的場合實現電話通信。
由於實現無線電發送器與無線電接收器之間的通信不需要將它們固定連接，所以其它類型的無線通信也同樣是可取的。在其它類型的無線電通信系統中也同樣採用與在蜂窩式通信系統中使用的無線電話機類似的收發兩用機。
通信技術的進步已經提高了在這種無線電通信系統中所使用的無線電話機的便攜性。由於電路越來越微型化，所以使得包含這些電路的電子設備的體積不斷減小。
無線電話機是電子設備體積和重量越來越小的例證。現在在各種蜂窩式通信系統中使用的無線電話機的重量僅有幾盎司，其體積僅有幾立方英寸。無線電話機通常包括可以讓電話機使用者聽到傳輸至該電話機中的信號的一個揚聲器和接受使用者發出的聲音或其它信號的一個麥克風。無線電話機的電路，包括揚聲器和麥克風，用一個外殼支承。揚聲器和麥克風一般安裝在外殼相對的兩個側面部分，以便同時使揚聲器的位置靠近使用者的耳朵，而麥克風接近使用者的嘴部。在使用無線電話機時，使用者能夠同時聽到在揚聲器中產生的信號和對著麥克風講話。
揚聲器是一種將電能轉換為機械能的換能器，而麥克風是一種將機械能(例如聲帶振動)轉換為電能的一種換能器。麥克風一般包括當在其上施加聲帶振動能量時發生振動的一個振動膜。在某些麥克風中，在振動膜附近設置有一個電子線圈，振動膜的振動會在線圈中感生電流。其它麥克風是由駐極體構成的，所說駐極體包括一個駐極體膜片和與之耦合的一個電子電路。
由於上述電路微型化的結果，現在無線電話機的電路已經能夠容納在長度大大減小的外殼內。無線電話機的電路部分能夠容納在具有這樣長度的一個外殼內，使得當安裝在外殼一端的揚聲器靠近使用者耳朵時，安裝在外殼另一端的麥克風不能緊挨著使用者的嘴部。
通過選擇具有適合「拾取」特性的麥克風，麥克風仍然能夠充分地檢測到由使用者產生的聲音。但是，當麥克風沒有處於緊挨著使用者嘴部的位置時，一些背景噪聲也會被麥克風檢測到。
背景噪聲與聲音信號一起經過無線電話機電路的調製，然後發送出去。這種背景噪聲降低了無線電話機所傳輸信號的質量。就是說，由於噪聲分量在無線電話機所傳輸信號中佔相當大的部分，降低了傳輸信號的信噪比。隨著無線電話機長度的進一步減小，麥克風的位置越來越遠離使用者的嘴部，與背景噪聲相關的問題變得更加突出。
某些結構的無線電話機包括與無線電話機主體部分可轉動連接的一個翻蓋部分。該翻蓋部分可以轉動到一個打開位置以形成延伸到主體端部以外的一個延伸部分。設置在無線電話機翻蓋部分的麥克風可以比設置在主體部分上更加靠近使用者嘴部。通過將麥克風設置在翻蓋部分，使得麥克風能夠距離使用者嘴部更近，能夠提高由使用者產生的聲音信號相對於背景噪聲的信噪比，從而能夠提高通信質量。
其它一些結構的無線電話機包括一個滑動臂，它們可滑動地連接在無線電話機的主體部分上。這種滑動臂以與可轉動翻蓋部分類似的方式將麥克風置於更加靠近使用者嘴部的位置。
但是，將麥克風設置在翻蓋部分或滑動臂上需要電導線將麥克風與無線電話機的發送器電路相連接，以延伸通過將所說翻蓋部分與主體部分可轉動連接的一個可轉動軸聯器。在翻蓋部分反覆轉動之後，這種導線有可能斷開。可以使用更加精心製作的連接器，例如旋轉連接器來連接麥克風與無線電話機的發送器電路，但是這種連接器的成本相對較高。此外，這種連接器有時容易受到無線電頻率的幹擾，這種幹擾有時會產生「由於低頻寄生振蕩產生的汽船聲」，這種連接器的摩擦也會產生電噪聲。這種噪聲也降低了使用無線電話機進行通信的質量。
在另外一些結構的無線電話機中，也使用了翻蓋部分，但是麥克風安裝在無線電話機的主體部分中。在這種構造中，翻蓋部分或滑動臂部分主要是用於增加美觀，但是在某種程度上，也用於反射由使用者向麥克風發出的聲音信號。
由於無線電話機的物理尺寸繼續減小，如果麥克風也必須越來越遠離使用者的嘴部，則將越來越難以限制接收背景噪聲。所以需要有一種方法，能夠將麥克風設置在靠近使用者嘴部的位置，同時又不需要電導線連接振動膜。
正是考慮到與諸如在無線電話機中所使用的換能器電路相關的這些背景信息，才得以產生本發明的這些顯著的改進。
本發明可取的是提供了具有能夠設置在靠近聲信號如聲音信號源處的振動膜的換能器電路。由于振動膜可以設置在靠近聲信號源處，在振動膜上感生的振動主要是由聲信號源，而不是由背景噪聲產生的。因此從中產生的信號可取地具有高的信噪比。
振動膜的位移是通過檢測從該振動膜反射的光能進行檢測的。由於使用從振動膜反射的光能特性檢測振動膜的位移，所以不需要電導線連接到換能器振動膜。從而換能器電路能夠設置在靠近聲信號源的位置，而不需要用電導線連接到振動膜。可以在遠離振動膜的位置產生表示振動膜響應聲信號而產生的位移量的信號。
在嵌入電話機聽筒，例如可攜式無線電話機中時，可以將振動膜設置在當使用者對著電話機聽筒講話時能夠最佳地接收聲音信號的位置。由於不需要使用延伸到振動膜的電導線檢測振動膜的位移，所以避免了與使用延伸到換能器振動膜的電導線相關的問題。
振動膜可以設置在手機的翻蓋部分中，而不存在在反覆打開和關閉所說翻蓋部分之後電導線可能斷開的問題，或者可能在電導線中感生電機械幹擾的問題。此外，由於不需要用電導線連接所說振動膜，避免了在這種導線中產生的無線電頻率幹擾。
由於同樣的理由，換能器電路的振動膜還可以安裝在無線電話機外殼工作表面，而不存在電導線連接的問題。由於不需要使用導線連接到振動膜上，所以在例如使用無線電話機的其它電路部分過程中形成的無線電頻率幹擾不會疊加在表示由所說振動膜檢測到的聲信號的信號上。
所以，按照這些和其它方面，換能器電路及其方法將聲信號轉換為電信號。設置了一個振動膜以接收所說聲信號。所說振動膜具有由反光材料製成的一個工作表面，並且至少振動膜的這個工作表面可以產生位移，位移距離相應於在其處所檢測聲信號的振幅。設置有一個光發射器用於向所說振動膜發射入射光。所說入射光束入射到所說振動膜的這個工作表面，並且根據振動膜位移距離的不同而入射到某一位置和以某一入射角入射。設置有一個光探測器用於檢測從所說振動膜反射的光束。反射光束具有相應於入射光束入射到所說振動膜上的位置和入射角的特性。所說光探測器產生其幅值相應於所檢測的反射光束特性的電信號。
通過以下概要介紹的附圖、和對本發明優選實施例的詳細描述，以及所附的權利要求書可以更加完整地了解本發明。
圖1表示本發明的一個實施例中用於將聲信號轉換為電信號的換能器電路的功能塊示意圖。
圖2以曲線形式表示施加到圖1所示換能器電路中的聲信號，和由該換能器電路產生的相應的電信號。
圖3表示一個無線電發送器的部分電路的功能塊示意圖，圖中包括作為其中一部分的在圖1中功能塊1所示的換能器電路。
圖4表示本發明另一個實施例的換能器電路的功能塊示意圖。
圖5表示一個無線電話機的局部剖視圖，圖中包括作為其中一部分的圖1所示的換能器電路。
圖1表示本發明一個實施例的換能器電路，圖中以標號10統指。所說換能器電路10用於將聲信號，這裡表示為信號12，轉換為電信號。所說換能器電路10不需要用電導線連接振動膜，或者駐極體，而在現有技術中包括這種器件的電路中是需要使用電導線連接的。
在使用振動膜的現有技術的換能器電路中，響應振動膜的機械位移產生電流。在這種現有技術的換能器電路中，振動膜設置在接收聲信號的位置，並且響應所說聲信號產生位移。在電導線中產生的電流相應於機械位移量。這些導線連接到例如發送器電路中，由該電路產生相應於傳輸到其中的電信號的信號。
在使用駐極體的現有技術的換能器電路中，在靠近一個金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)的柵電極處設置一個駐極體膜片。所說駐極體膜片帶有電荷，膜片的移動改變了所說金屬氧化物半導體場效應管的電特性。導線與所說金屬氧化物半導體場效應管相連，並且還與例如發送器電路相連。
圖1中所示的換能器電路10也包括設置在用於接收聲信號12位置處的一個振動膜，圖中用振動膜14表示。所說振動膜可以發生物理位移，位移距離相應於聲信號12的量值。所說振動膜14由設置在所說振動膜附近的一個框架16支承。在這個圖中將框架16表示為固定安裝在固定支架18上。
當所說振動膜14接收到聲信號12時發生位移，位移距離正比於所說聲信號的幅值。為了說明這一點，圖1中表示所說振動膜14產生的第一位移距離Δx和第二位移距離Δy。圖中用虛線表示出當所說振動膜14位移兩個示例性距離時所在的位置。
所說振動膜14的至少某些區域，圖中表示為區域22，是由反光材料製成的。構成區域22的反光材料將入射到該區域22工作表面上的入射光反射出去。
所說換能器電路10包括一個光發射器26，用於向所入射的所說振動膜14發出光能。在圖中利用以一定入射角入射到所說振動膜14的區域22上的光束28表示由所說光發射器產生的光。為了便於說明，由光發射器26產生的光能表示為射向振動膜的光束28。所說光束28還代表射向振動膜的光能量波前最大能量的位置。
因為區域22是反光的，入射到區域22上的光束28被其反射回來。反射光能量，圖中用反射光束32表示，以相應於入射光束28入射到反光區域22上的入射角和入射光束的入射位置的一個角度從所說區域22反射。
為了便於說明，在圖中還表示出當所說振動膜位移距離為Δx和Δy時從所說振動膜14的區域22上反射的光。同樣，可以表示出相對於所說振動膜14的其它位移距離的這種反射光路徑。
光接收器34設置在某一位置，用於檢測從所說振動膜14的反光區域22反射的光。所說光接收器34所接收的光能的特性依賴於當所說光束28入射到其上時所說振動膜14的位置。
在圖1所示的示例性實施例中，所說光接收器34包括間隔設置的一個光傳感器陣列36。從所說振動膜14反射並被所說傳感器36檢測到的光能特性依賴於入射光束28入射到振動膜上時所說振動膜14的位置。例如，當振動膜14沒有發生位移時，最右邊(如圖所示)的光傳感器36檢測到最大量值的光能量。當所說振動膜14分別產生距離為Δx和Δy的位移時，位於中間的(如圖所示)和最左邊的(如圖所示)光傳感器36檢測到最大量值的光能量。所說光接收器34響應所說光傳感器的光能量值檢測結果，在信號線42上產生表示其結果的信號。
從反射區域22反射的光能的相位同樣依賴於所說振動膜的位置，並且同樣可以檢測到和用於在信號線42上產生所說信號。
此外，雖然圖示的實施例包括一個光傳感器36陣列，但是所說光接收器34也可以包括單個光傳感器36。利用所說的單個傳感器36檢測到的光能特性在所說信號線42上產生所說電信號。所說振動膜14的位移會引起所說單個傳感器36所檢測的光能特性發生變化。響應這種變化在信號線42上產生的電信號就表示由所說傳感器檢測的光能特性的變化。
圖2表示施加到圖1所示所說換能器電路10的聲信號12與由所說換能器電路10在信號線42上產生的電信號之間的相互關係。圖中所示的波形46為聲信號12的幅值曲線，以及作為時間函數的振動膜14的相應位移。隨著所說聲信號幅值的變化，例如由講話者對著所說換能器電路10的振動膜14講話所產生的聲音信號的強度值的變化，這種信號的幅值也不斷改變。
所說換能器電路10的光發射器26產生光能入射到所說振動膜14的反射區域22，並從其上反射。從所說振動膜的區域22向所說光接收器34反射的光能利用所說光接收器的一個或多個光傳感器36進行檢測。
所說光接收器34響應反射光能的檢測結果，在所說信號線42上產生電信號；這種信號在圖2中用波形48表示。波形48表示作為時間函數的電信號的幅值。比較波形48與46，可以發現由所說光接收器34產生的電信號也表示所說聲信號12的相應部分。從而所說換能器電路10能夠將所說聲信號12轉換為電信號形式。
圖3表示本發明一個實施例中的一個發送器，圖中用標號90統指。所說發送器90可以構成例如一個無線電話機的發送器部分。所說發送器90包括與圖1中所示換能器電路類似的換能器電路100。所說換能器電路100也用於將聲信號轉換為電信號形式。在轉換為適合在通信信道上傳輸的一種格式之後，由所說發送器90產生的發送信號表示由所說換能器電路100產生的電信號。為了便於說明，換能器電路100中與圖1所示換能器電路10中各個部分相對應的各個部分用相同的標號表示。
因此，當一個講話者對著所說換能器電路100講話時在振動膜14處接收到講話者所產生的聲信號12，如聲音信號。如上文相對於圖1所示的換能器電路10的振動膜14所述，所說聲信號12引起所說振動膜的位移。如圖所示，所說振動膜14也利用安裝在一個固定支架，圖中表示為發送器外殼118上的一個支承框16支承定位。所說振動膜14也如圖所示包括一個反光區域22。
所說換能器電路100也包括一個光發射器26，這裡由一個紅外發光二極體(LED)126構成。由所說LED126產生的紅外光能量128照射到所說振動膜14和其上的紅外反光區域22。
從所說反光區域22反射的光能包括朝向一個光接收器34反射的反射光部分。這裡，所說光接收器表示為由多個光電電晶體構成，所說光電電晶體的電特性相應於從所說反光區域反射並由所說光電電晶體134接收的紅外光能量的量值。所說光電電晶體134與發送器電路138連接。
在圖示的實施例中，所說光電電晶體的發射極和集電極與所說電晶體電路138相連。集電極和發射極上的電壓電平取決於電晶體基極的電壓電平，而電晶體134基極的電壓電平取決於施加到所說電晶體基極的紅外光能量的量值。
所以，施加到所說發送器電路138上的信號電壓電平依賴於由施加所說聲信號12所引起的振動膜14的位移量。
所說發送器電路138以常規方式將由所說光接收器34傳輸到其中的信號轉換為能夠在通信信道上傳輸的格式。
圖4表示本發明另一個實施例的換能器電路，圖中用標號200統指。所說換能器電路200與在前面附圖中所示的換能器電路110類似，也是用於將聲信號，如聲音信號轉換為電信號形式。在所說換能器電路200中與其它電路相對應的結構部分也用相同的標號表示。
施加到振動膜14的聲信號12引起所說振動膜的位移。所說振動膜14利用安裝在一個固定支架18上的一個支承框16支承定位。振動膜的位移量取決於在所說振動膜處所接收的聲信號12的幅值。所說振動膜14包括由一種反光材料製成的至少一個區域，這裡表示為區域22。
在某一位置設置有一個光發射器26，用於向所說振動膜14的反光區域22發射光能量，這裡用光束28表示。入射到所說反光區域22上的光能量以相應於所說光能量入射到所說區域22的角度和位置的一個角度從其上反射。反射的光能量，在圖中用反射光束32表示，包括射向一個光接收器34的部分，在本實施例中所說光接收器34包括一個相位檢測器234。
反射光能量的相位依賴於所說振動膜14的位移。就是說，所說光能量在被所說相位檢測器234檢測到時的相位依賴於入射光能量入射到所說反光區域22上的入射角度和入射位置。構成所說光接收器34的所說相位檢測器234在信號線42上產生表示由所說相位檢測器所檢測的光能量相位變化的信號。這些信號代表所說聲信號12。例如發送器電路可以利用這些信號傳輸代表所說聲信號的信號。
圖5表示本發明一個實施例的無線電話機，圖中用標號290統指。所說無線電話機290包括用於將由一個講話者對著所說無線電話機290講話時所產生的聲信號，例如聲音信號轉換為電信號形式的換能器電路300。所說換能器電路300包括利用一個支承框316支承在無線電話機外殼318工作表面上的一個振動膜314。一個光發射器326設置在某一位置，用於向所說振動膜314發射紅外光能，而在某一位置設置有一個光接收器334，用於檢測從所說振動膜的反射區域322反射的光能。所說光接收器334產生相應於所檢測光能的電信號。
所說光發射器326和所說光接收器334都設置在一個電路板337上，換能器電路338也安裝在所說電路板上。由所說光接收器334產生的電信號傳送到所說換能器電路338，在圖中用電路路徑342表示。
當無線電話機290的使用者對著無線電話機講話時，使用者的聲音信號施加到所說換能器電路300的振動膜314上。所說振動膜314響應該信號產生位移。這種位移會影響從所說振動膜314反射區域322反射的光能量的特性，由所說光接收器334產生的電信號具有相應於所說特性的信號值。這樣，使用者的聲音信號就被轉換為電信號，所說換能器電路338利用所說電信號構成由所說無線電話機290產生的發射信號。
因為使用光束檢測所說振動膜的位移，所以不需要使用電子線圈。當將所說振動膜嵌入電話手機，例如行動電話中時，可以將其設置在能夠最佳地接收當使用者對著電話機講話時所產生的聲音信號的位置。由於不需要使用與所說振動膜連接的電導線檢測振動膜的位移，所說避免了現有技術的換能器中由於使用與線圈相連的電導線所引起的問題。
以上介紹了實現本發明的一些優選實施例，但是本發明的範圍並不局限於以上內容。本發明的範圍由所附的權利要求限定。
權利要求
1.換能器電路，其用於將聲信號轉換為電信號，所說換能器電路包括設置在某一位置用以接收所說聲信號的一個振動膜，所說振動膜具有由反光材料製成的一個工作表面，至少所說工作表面是可以產生位移的，位移距離相應於在該處檢測到的聲信號幅值；設置在某一位置用以向所說振動膜發射入射光束的一個光發射器，所說入射光束根據所說振動膜的位移距離以一定的入射點和一定的入射角入射到所說振動膜的所說工作表面上；和設置在某一位置用以檢測從所說振動膜反射的光束的一個光檢測器，所檢測的反射光束的特性依賴於入射光束在所說振動膜的所說工作表面上的入射點和入射角，所說光檢測器用於產生其值相應於所檢測的反射光束的特性的電信號。
2.如權利要求1所述的換能器電路，其特徵在於所說光發射器包括一個紅外光發射器，其中所說入射光束包括紅外光信號。
3.如權利要求2所述的換能器電路，其特徵在於構成所說振動膜的所說工作表面的反光材料反射紅外光頻率的光束。
4.如權利要求2所述的換能器電路，其特徵在於所說光檢測器包括一個紅外光檢測器，所說紅外光檢測器用於檢測紅外光頻率的紅外光，所說頻率對應於由所說紅外光發射器所產生的紅外光信號的頻率。
5.如權利要求1所述的換能器電路，其特徵在於所說光發射器包括一個發光二極體。
6.如權利要求1所述的換能器電路，其特徵在於所說光檢測器包括一個光電電晶體。
7.如權利要求1所述的換能器電路，其特徵在於所說光檢測器包括由至少兩個分開放置的光檢測元件組成的一個陣列。
8.如權利要求1所述的換能器電路，其特徵在於由所說光檢測器檢測的特性包括反射光束的相位特性，其中所說光檢測器包括用於檢測反射光束相位變化的一個相位檢測器。
9.如權利要求1所述的換能器電路，其特徵在於由所說光檢測器檢測的反射光束的特性包括反射光束的強度值。
10.如權利要求1所述的換能器電路，其特徵在於所說聲信號包括由無線電話機使用者產生的聲音信號，所說無線電話機包括安裝在無線電話外殼中的至少一個發送器，其中所說振動膜安裝在所說無線電話外殼上以接收由所說使用者產生的聲音信號。
11.如權利要求10所述的換能器電路，其特徵在於所說無線電話外殼包括一個耳機側部分和一個麥克風側部分，所說振動膜安裝在所說無線電話外殼的麥克風側部分。
12.如權利要求10所述的換能器電路，其特徵在於所說光發射器和所說光檢測器設置在所說無線電話外殼內。
13.如權利要求10所述的換能器電路，其特徵在於由所說光檢測器產生的電信號傳輸到所說無線電話機的發送器部分。
14. 用於將聲信號轉換為電信號的一種方法，所說方法包括以下步驟將一個振動膜設置定位以接收所說聲信號，所說振動膜具有由一種反光材料製成的一個工作表面，至少振動膜的所說工作表面是可以產生位移的，位移距離相應於在該工作表面所接收的聲信號的幅值；向在所說設置定位步驟中設置定位的所說振動膜發射入射光束，所說入射光束根據所說振動膜產生的位移距離以一定的入射點和一定的入射角入射到所說振動膜的所說工作表面上；檢測從所說振動膜反射到一個檢測位置處的反射光束，所說反射光束的強度依賴於入射光束入射到所說振動膜工作表面上的入射點和入射角；和產生其值相應於所檢測的反射光束的強度值的電信號。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於所說發射光束的步驟包括向所說振動膜發射入射光束脈衝。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於所說聲信號包括由無線電話機的使用者產生的聲音信號，所說無線電話機包括安裝在無線電話外殼內的至少一個發送器部分，所說方法還包括將在所說產生電信號步驟中產生的電信號傳輸到所說發送器部分的步驟。
17. 用於可在無線電話通信系統中使用的無線電話機的發送器部分的一種麥克風組件，所說麥克風組件用於將傳送到所說無線電話機的聲信號轉換為所說發送器部分所使用的電信號，以形成發射信號，所說麥克風組件包括設置在所說無線電話機中用以接收所說聲信號的一個振動膜，所說振動膜具有由一種反光材料製成的一個工作表面，至少所說工作表面是可以產生位移的，位移距離相應於其所檢測到的聲信號的幅值；設置在某一位置用以向所說振動膜發射入射光束的一個光發射器，所說入射光束根據所說振動膜產生的位移距離以一定的入射點和一定的入射角入射到所說振動膜的所說工作表面上；和設置在某一位置用以檢測從所說振動膜反射的反射光束的一個光檢測器，在該處所檢測到的反射光束的強度依賴於所說入射光入射到所說振動膜的工作表面上的位置和入射角，所說光檢測器用於產生其值相應於所檢測的反射光束強度值的電信號。
全文摘要
用於將聲信號轉換為電信號的換能器電路及其方法。所說換能器電路包括一個振動膜,該振動膜設置在某一位置,用於接收聲信號,如聲音信號。通過向所說振動膜發射光能,並檢測從所說振動膜反射的光能特性可以檢測相應於所接收聲信號幅值的所說振動膜的位移。光能特性的變化取決於所說振動膜的位移值,亦即取決於由所說振動膜接收的聲信號幅值。在將所說振動膜嵌入無線電話機中時,可以將所說振動膜設置在最佳地檢測由使用者產生的聲音信號的位置,而不需要用電導線連接所說振動膜,或者設置在其附近的線圈來檢測所說振動膜的位移。
文檔編號H04R23/00GK1302524SQ98806960
公開日2001年7月4日 申請日期1998年5月7日 優先權日1997年5月8日
發明者K·W·拉貝 申請人:艾利森公司