接觸式間接傳導振動型麥克風的製作方法
2023-11-06 02:34:17
專利名稱：接觸式間接傳導振動型麥克風的製作方法
技術領域：
本實用型涉及一種麥克風，尤其指用於吵鬧的環境的麥克風。
目前，現有的麥克風按偵測音頻的方式，可分為兩類一、空氣振動式麥克風由空氣壓力的振動變化、振動麥克風中的偵測膜片，該膜片隨著振動的壓力大小及頻率快慢，膜片位置的同步變化，其能量能轉換成電氣變化(訊號)這種麥克風在使用時，也會接收到空間的其它音源，使通訊內容產生不必要的雜訊號，尤其吵鬧的環境、或騎乘機動、跳竿、駕駛翔翼等高速運動中，皆會出現嚴重的噪聲，甚至影響安全。
二、慣性振動式麥克風由偵測體外殼現內部「偵測質量」之間的位置差變化，而轉換成電氣訊號，亦即，當外界能量傳導至偵測體的外殼時，以足夠的能量推動偵測體較重的質量，使得外殼能與部偵測質量產生位置變動，將此變動能量轉換成電氣訊號；此型式的麥克風能克服環境的吵鬧，並藉由擁有最大振動能量的喉嚨聲帶附近，作肉體的直接接觸振動，又因肉體的大部分組成為液體，可以能將足夠的能量直接接觸傳號至該麥克風，而外界的空氣振動能量，卻因其質量不足，以推動慣性振動式麥克風的外殼，因此，即使在吵鬧的環境也不受影響。然而，因麥克風本身的固定裝置、或是表面殼體，在使用中由於與衣服、連接線或其他物體摩擦所產生的振動能量，振動了偵測器外殼後，而被慣性振動偵測，導致混淆主題音，影響通訊內容。
此外，本實用新型的目的是提供一種接觸式間接傳導振動型麥克風，既具有被振膜片，又具有抑振膠材芯，既能不受雜音幹擾，又不受其它物體摩擦產生的振動所影響，使主題音清楚，改善通訊效果。
本實用新型的目的是這樣實現的一種接觸式間接傳導振動型麥克風包括連接固定裝置的本體及其內的電容式麥克風，其特徵是在本體內部設置一抑振膠材芯，該抑振膠材芯頂部中央為一凹槽、其頂部外緣具有凸緣，而其底部具有數個凸柱，在上述凹槽內放置透氣泡棉層，在該透氣泡棉層上連接一雙面膠片，還沒有以雙面膠片固定在其上的上蓋，該上蓋頂面是被振膜片，該被振膜片的厚度比上蓋、本體各壁薄，此外，電容式麥克風設置在上述凹槽內部。上述上蓋、抑振膠材芯與本體為一體成型，而上述被振膜片與本體連接。
由於採用上述方案可獲得更清晰明確的通訊效果、並能防水、防塵、防汙染。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1本實用新型典型實施例剖視圖。
圖2本實用新型典型實施例的偵測結構示意圖。
圖3本實用新型典型實施例的外觀圖。
圖4本實用新型典型實施例的使用狀態圖。
圖中10、本體11、固定裝置20、抑振膠材芯21、凹槽22、凸緣23、凸柱30、電容式麥克風31、偵測膜片32、變動能量轉換器40、透氣泡棉層50、雙面膠片60、上蓋61、被振膜片A、偵測面B、壓力變動空間C、氣壓隔離封膠D、防水封膠參閱圖1所示，本實施例包括連接固定裝置11的本體10，在本體10內部設置抑振膠材芯20(以矽膠、橡膠等材質製作)，該抑振膠材芯20頂部中央具有一凹槽21、外側具有凸緣22，面底部具有若干凸柱23，在凹槽21內部設置電容式麥克風30，另外在抑振膠材芯20的頂部則依序覆蓋氣泡棉層40、雙面膠片50及上蓋60，其中透氣泡棉層40藉雙面膠片50而固定在上蓋60的頂面下，上蓋60的頂面是一極薄的被振膜片61(遠比上蓋60的其它壁和本體10的壁薄得多)。
參閱圖2所示，本實施例的音頻偵測原理敘述如下被振膜片61(亦即上蓋60的頂面)的材質為不易受空氣振動的物質，但易受人體喉嚨聲帶所發出的液態振動，常用的材料如橡膠之類的彈性物質；被振膜片61的表面為一偵測面(如圖中A處)，當偵測面A感應足夠的液態振動能量時，被振膜片61及改變其上、下位置(如虛線所示)，又因其上、下位置的改變，而改變了「壓力變動空間」(如圖中標註B處)的氣壓，該氣壓的變化藉由空氣分子的推擠而推動了電容麥克風30中的偵測膜片31，據以使偵測膜片31的位置作上、下變化，其下方的變動能量轉換器32，便將其位置改變的能量轉換成電氣訊號，而該電氣訊號即隨著被振膜片61的振動幅度而作同步改變，仰振膠材20起到防止非偵測面的振動，並使得壓力變動空間有一穩定的壓力保持。
本實用新型的是將需要較大能量的液態振動能量轉換成氣振動能量，以讓氣態振動式麥克風作能量的轉換，而達到液態振動偵測的目的。
人體發聲帶振動的所構成的聲帶附近肌肉振動(包括臉部、喉部、肺部或整個頭部的振動)的偵測場合時，液態振動偵測是優於慣性振動偵測者，其原因1)、發聲源為液態振動，2)、偵測面A，只是一面，可防止其它非發聲源的振動能量進入，3)可防止由該偵測器的固定裝置或外部殼體，因為與衣服、連接線或其它物體摩擦時所產生的振動能量，振動了偵測器外殼後，而被慣性振動偵測。
本實施能防止慣性振動能量進入的理由說明如下如圖1所示，被振膜片61所使用的材質為一固態材料，而其厚度正好能被喉部振動後，在壓力變動空間及內產生一適度氣壓變化給電容式麥克風30做偵測，以及儘可能阻止氣態能量的一個適當厚度，該被振膜片61可為彈性膠質材質，也可為一片狀的液態膠囊，將更有利於液態振動的能量傳導，並且能夠阻止能量較弱的氣態振動進入壓力變動空間B內。
透氣泡棉層40的作用為1)消除壓力變動空間B內的共振音及回音。2)儘可能地減少壓力變動空間B內的空氣量，而使得大部分能量得以傳導至電容式麥克風30內，不致消耗在空氣分子互相推擠的過程中，3)當透氣泡棉層40藉內雙面膠片50與被振膜片61粘合後，被振膜片61即可由該具有彈性的膠質透氣泡棉層40，得到一更具有防止空氣振動能量進入的作用，亦有防止在使用硬質被振膜片61時，被振膜片61的自我諧振，但在液態振動的情況下，因泡棉可被變形，故液態振動能量可以輕易地將透氣泡棉層40變形，而使得在泡棉間的壓力變動空間B，能跟著被振膜片61的振幅而變動，使電容式麥克風30能偵測其能量的變化。
在壓力變動的空間B內的壓力保持，藉由抑振膠材芯20的凸緣22其膠質的，彈性的及不透氣的特性，與其上方的雙面膠片50粘合，而另外電容式麥克風30下方的氣壓隔離能膠C物成了壓力變動空間B的穩定壓力保持。
抑振膠材芯20的材質為彈性的、不透氣的、膠質的材質，其作用為1)提供壓力變動空間B成為一個不被外界壓力能量影響的空間。2)減少由外殼(即本體10及上蓋60)傳導進來的慣性振動能量傳進電容式麥克風30；原則上，電容式麥克風30主要的偵測能量為空氣振動能量推動了其內部的偵測膜片31，但因該偵測膜片31亦具有質量(其質量小於慣性振動式麥克風的質量、且小很多)，因此，當外界振動能量傳至外殼上時，經由抑膠材芯20與其底部凸柱23的作用，能夠將一部分的外殼振動能量吸收掉，而減少對電容式麥克風30的偵測膜片31加諸慣性振動。
本體10及上蓋60亦即本實施例的「外殼」，其主要目的為提供本實施例1)較強有力的防止破壞性，材質的防水、耐溫差、耐外力、耐化學侵蝕……等，且可以是硬質，也可以是軟質的適當材質。2)在該兩部位的接合法，經由防水封膠D處理後，可達到穩妥的防水性，使內部結構更具耐用性。3)利用本體10與固定裝置11連接，同時本體10及上蓋的，亦可以慣性振動防止及氣壓隔離物質，利用一體成型方式，將本體10、上蓋60及抑振膠材芯20合而為一，而被振膜片61得以適當方法固設，亦有同等效果，至於本實例的結構形式，系較適合於一般生產技術的方法。
固定裝置11適合以富有彈性的材質製造，可製成C形固定夾，或是其他可供輕鬆扣束於使用者頸部、頭部等部位的適當形狀，如圖3所示。
本實施例的使用方法，在用於偵測人類聲帶發音時，通常可置於喉嚨、臉部、腮部等；亦可用於類似醫生用的聽簡，偵測人體腹部的聲音、或牆壁振動音之類的固體振動音。例如圖4所示，利用C形的固定裝置11將本實施例貼附在人的喉嚨部位，其貼附原則應使本實施例偵測面A全面地貼合肉體上為最佳，而若貼附力量稍重，感測量會大些，液態振動的偵測能量會因外殼(包含本體10及上蓋60)向偵測面A壓迫時，外殼因此得到了一較大的重量，使得偵測面A能現以外殼包住的內部結構有較大的能量位差，增大感測量。
本體10可與上蓋60、抑振膠材芯20為一體成型方式製作，而被振膜片61則可利用膠合劑或溶劑膠合方式，或利用超音波熔合方式，或利用硬質壞狀外框嵌固方式等與本體10連接固定。
權利要求1.一種接觸式間接傳導振動型麥克風，包括連接固定裝置的本體及其內的電容式麥克風，其特徵是在本體內部設置一抑振膠材芯，該抑振膠材芯頂部中央為一凹槽、其頂部外緣具有凸緣，而其底部具有數個凸柱，在上述凹槽內放置透氣泡棉層，在該透氣泡棉層上連接一雙面膠片，還沒有以雙面膠片固定在其上的上蓋，該上蓋頂面是被振膜片，該被振膜片的厚度比上蓋、本體各壁薄，此外，電容式麥克風設置在上述凹槽內部。
2.按權利要求1所述接觸式間接傳導振動型麥克風，其特徵是上述上蓋、抑振膠材芯與本體為一體成型，而上述被振膜片與本體連接。
專利摘要本實用新型涉及一種麥克風，尤其指用於吵鬧的環境的麥克風。在本體內部設置一抑振膠材芯，該抑振膠材芯頂部中央為一凹槽、其頂部外緣具有凸緣，而其底部具有數個凸柱，在上述凹槽內放置透氣泡棉層，在該透氣泡棉層上連接一雙面膠片，還設有以雙面膠片固定在其上的上蓋，該上蓋頂面是被振膜片，該被振膜片的厚度比上蓋、本體各壁薄，此外，電容式麥克風設置在上述凹槽內部。從而，通訊品質效果好，又能防水、防震、防汙染。
文檔編號H04R9/00GK2209417SQ94219868
公開日1995年10月4日 申請日期1994年8月27日 優先權日1994年8月27日
發明者劉紹卿 申請人:彭仁城