[发明专利]高方向性界面传声器

说明书

背景技术

所说话语的放大在很多情况下是需要的，并且应该易于使用且几乎不易于失败或失真。通常，这通过将传声器置于杆上以收集声音来解决。尤其是在外行人不得不独立使用传声器的情况下，证明难以获得无干扰的放大。克服这样的障碍的一种方法是通过使用固定式传声器，例如，界面传声器。

大多数界面传声器遵循电容器元件安装到界面板并覆盖有保护屏的形式。传声器以不引人注意的方式安装并平放在桌子或地板上。例如，与现有技术水平类似的一个界面传声器是US 2009/0097686A1。该美国专利申请是来自日本东京的Audio Technical公司的最新的界面传声器系列。

虽然那些传声器具有讲话人不必为了良好的声音接收而十分靠近的优点，但是它们的方向性特征不充足。

仅仅少数界面传声器从该平面传声器的基本原理变化。

US 6,158,902公开了一种具有一个响应的主方向的界面层传声器，其中，传声器配备有在板表面下方行进的至少一个声道。与前述类型的其他界面层传声器相比，这样的构造增加了方向性特征，但是由于传声器的几何尺寸导致声学接收为最优的区域受到限制。

US 6,408,080B1涉及一种将界面层技术与凹入式反射器连接以提供增加的灵敏度的传声器。凹入式反射器可相对于界面层产生表面布置，使得声波集中在界面层产生表面。因此，致密压缩层形成为靠近界面层产生表面。虽然与US 6,158,902相比声学接收为最优的区域的尺寸增加，但是该传声器具有复杂的结构，这不允许快速且容易地装配或改变。

发明内容

本发明将界面传声器的优势特性像良好的声音环绕效果和无梳状滤波器效应与普通单向传声器的心形线方向性行为及高信噪比相结合。

已经研发了一些方法，用于在通常受到来自构成房间的一个或多个表面(界面)过度反射的较为不理想的声学空间中有效地使用传声器。

在任何房间中，声音通过两个路径行进到传声器：通过直接路径到达传声器和由于被在房间中的任何坚硬表面反射的结果到达传声器。当用户在传声器前面说话时，在说话区域内，声波直接到达传声器元件，而且将在它前面的平坦平面上反射并重新引导到传声器元件。反射行进更长的路径而到达传声器，从而稍后及时到达，这可以是多相位相互作用的原因。直接和延迟声音两者在传声器处结合。

在直接和延迟声音处于同相(连续)的频率处，信号相加在一起，声压变为两倍并使幅度增加6dB SPL。在整个频率响应中这导致一系列的骤升。

在直接和延迟信号处于异相的频率处，信号将彼此抵消，在响应中产生骤降或凹谷。在整个频率响应中这导致一系列的骤降，产生梳状滤波器效应，生成不自然的声音。

为了解决在整个频率响应中的骤升和骤降的问题，需要缩短反射声音的延迟，使得它大致在与直接声音到达传声器的同时到达传声器。

在本发明中，这通过将传声器元件放置为极其接近(毫米范围，明显短于由最高频率给出的波长)反射平面解决。为此目的，传声器元件必须足够小(半英寸或更小)。

传声器元件与反射平面的这种接近布置及收集直接和反射声音提供6dB的增益。简单地说，与具有相同传声器元件的普通传声器相比，一个人可在相同信噪比的距离的两倍距离处说话。

根据本发明，具有心形线方向性行为的普通的小的单向传声器元件放置为邻近平面例如桌子，使得传声器元件面对该平面。传声器元件和该平面之间的角度优选为35°。通过使用单向传声器元件并将它放置在对齐的保持器中，将改善元件的方向特性，这是因为传声器元件收集直接声音。另外，可获得界面层技术的益处，这是因为传声器元件还收集反射声音。

正好在传声器元件之下的表面对高方向性界面传声器的整体性能具有关键影响。当表面不光滑、坚硬时，不可能获得反射及足够大的额外增益。由此产生的声音也可通过在频率范围内吸收和反射的特定部件被畸变。

与普通传声器相比，由于额外的增益，一个人可在更大距离内使用高方向性传声器，而不减小信噪比。当用户在更大距离内说话时，他具有更大的运动灵活性，而不会直接听见传声器信号。由此将产生更小的幅度变化。

与紧靠传声器的讲话人相比，讲话人相对于传声器在更大距离内的运动较少。

另外，通过使用高方向性界面传声器，不会在更大距离内产生邻近效应。此外，本发明不会对讲话人的面部形成遮挡。

更小的幅度变化及无邻近效应这两个因素对语音清晰度作出大贡献。

附图说明

图1是平面上的高方向性界面传声器及需要的保持器的侧视图，