專利名稱：麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及麥克風(fēng)屏蔽，尤其是涉及保護麥克風(fēng)不受環(huán)境條件的影響的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電視、電影和無線通信工業(yè)依靠儀器把語音和其它聲音轉(zhuǎn)換成可以被傳輸?shù)狡渌恢貌⒈恢匦罗D(zhuǎn)換成高質(zhì)量的聲音的信號。高質(zhì)量聲音對于滿足消費者的期望和準確地保存事件是重要的。獲得高質(zhì)量聲音是十分困難，尤其當聲音受到環(huán)境噪聲的影響時。
許多源產(chǎn)生環(huán)境噪聲。經(jīng)常遇到的源包括風(fēng)與雨。風(fēng)可以導(dǎo)致麥克風(fēng)傳感元件檢測的聲音失真，而雨落到傳感元件上時可產(chǎn)生噪聲。電子濾波已被用于去掉一些風(fēng)和雨噪聲。但是電子濾波會衰減一些音頻，這會降低聲音的清晰度和質(zhì)量。
因此，存在著克服相關(guān)技術(shù)中一些潛在的問題的屏蔽的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了可獲取選擇的聲音的屏蔽系統(tǒng)。該屏蔽系統(tǒng)包括連接到管頸延伸部分的一個麥克風(fēng)外殼?？缭酵鈿さ囊徊糠稚煺沟哪鬟f一個選擇頻率范圍內(nèi)的信號。膜可以阻礙或衰減高于和/或低于該頻率范圍的信號，以獲取選擇的聲音。
通過審查下面的圖表和詳細的說明，本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特點和優(yōu)勢對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員將是或?qū)⒆兊妹黠@。要指出的是，所有這些另外的系統(tǒng)、方法、特點和優(yōu)勢將包括在本描述內(nèi)，是在本發(fā)明范圍內(nèi)，將受到所附權(quán)利要求的保護。


參考下面的附圖和描述，將更好地理解本發(fā)明。圖中的各部分并不必須是按比例繪制，相反重點是放在說明本發(fā)明的原理上。甚至，在圖中，相同的參考數(shù)字用于指明所有視圖中的相對應(yīng)部分。
圖1表示一個麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)；圖2表示第二個麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)；圖3表示第三個麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)；圖4是制作一個麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)的流程圖；圖5表示可包含麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)的多個系統(tǒng)；具體實施方式
在圖1中，麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)100可包括圍繞麥克風(fēng)104的一個彈性膜102。膜102可形成一個外殼106。系統(tǒng)100還可包括泡沫層108，其環(huán)繞全部或部分的膜102。
麥克風(fēng)104包括一個具有前表面112與后表面114的傳感元件110。位于前后表面112與114之間的信號連接器116和118可以穿過外殼106。密封墊120可防止液體或氣體流入和流出外殼。
膜102可以是幾個密爾(mil)厚。膜102可以由合成橡膠制成，如在膨脹的氣球中發(fā)現(xiàn)的橡膠，可由乳膠制成或可由其它材料制成。膜102是不可滲透的和有彈性的，并且可以膨脹以環(huán)繞麥克風(fēng)104。
膜102可以膨脹到一個大氣壓之上的幾個PSI(如1-3個PSI)。膜102還可在由湍流、風(fēng)、雨或作用于外殼106的其它環(huán)境壓力所造成的一個預(yù)期壓力上膨脹。該膨脹壓力可基本上匹配或超過一個選擇的或預(yù)期的壓力。該壓力可以是落在膜上的持續(xù)的或變化的壓力。
可隨壓力變化膨脹與收縮和容易覆蓋外殼106的任何介質(zhì)可被用于使膜102膨脹。介質(zhì)可包含液體或氣體。當采用氣體時，氣體與膜102的滲透性相比可具有較大的分子體積。氣體可以是二氧化碳，或如空氣與其它氣體的混合氣體。當采用較大分子體積的氣體來使膜102膨脹時，膜可保持膨脹一段延長的時間。
泡沫層108可以是開放式單元泡沫(open cell foam)，如塑料開放式單元泡沫。泡沫層108還可具有如在有機海綿中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的天然的泡沫結(jié)構(gòu)。也可采用混合的泡沫材料。
泡沫層108可以被制成各種厚度。泡沫層108可以小于約0.25”厚，可大約是0.25”-0.5”厚，或可以制成其它厚度或厚度范圍。隨著泡沫層108厚度增加，泡沫層108可愈加阻礙湍流并且可以在信號到達膜102之前衰減輸入信號中較高頻率干擾。泡沫層108可機械地被保持在膜102上面或與之接觸，或跨越膜102延伸。
到達膜102上的聲波可引起膜102振動并通過外殼106內(nèi)的介質(zhì)傳輸能量。膨脹壓力可衰減或吸收湍流，可減小麥克風(fēng)104上的壓力變化，并可濾出不合需要的噪聲。膜102也可作為帶通濾波器，傳遞一定頻帶內(nèi)的信號，阻礙或衰減高于或低于該頻帶的信號。
膜102可以被選擇來建立約100Hz到10kHz，約300Hz到5kHz，約100Hz到15-25kHz，約300Hz到3400Hz或其它頻率范圍的通帶。也可采用多個通帶的組合。當麥克風(fēng)獲取音樂信號時可采用約100Hz到10kHz的通帶。當麥克風(fēng)獲取如講話或歌唱的語音信號時，可采用約300Hz到5kHz或約300Hz到3400Hz的通帶。當麥克風(fēng)獲取高保真音樂時，可采用約100Hz到15-25kHz的通帶。
由膜102傳遞的頻率范圍可通過使用泡沫層108來調(diào)節(jié)。泡沫材料、其彈性和厚度的變化可改變通帶的特性。同樣，膜的材料、膨脹壓力、厚度和厚度范圍的變化也可改變通帶的特性。
可將膜102制得更厚一些，以降低通帶的頻率范圍，或使通帶在頻率中下移?？商娲?，膜102可能膨脹不足，以降低通帶的頻率范圍，或使通帶在頻率中下移。膜102與泡沫層108可降低壓力差，這包括氣壓，外殼106中的亞音頻變化，以及麥克風(fēng)傳感元件110的前、后112與114之間的亞音頻變化。
為防止封閉介質(zhì)的溢出和保護不受到環(huán)境影響，外殼106可以是密封的。密封墊120可以是橡膠填塞物，夾子，結(jié)，粘合封條，或其他主要是防止泄漏的設(shè)備或密封物。信號連結(jié)器116與118可以穿過密封墊120，或通過另一個開口導(dǎo)出外殼106。充氣針可在密封墊120與膜102之間通過，或可以穿過密封墊120對膜102充氣。
麥克風(fēng)104將聲音轉(zhuǎn)換為電子或光信號。另外的硬件和/或軟件可將麥克風(fēng)的輸出轉(zhuǎn)換為計算機或控制器可以處理的數(shù)字數(shù)據(jù)。導(dǎo)線可連接麥克風(fēng)的輸出到一個目的地?？商娲兀B接可以是無線的，可利用一個調(diào)制載波，如調(diào)頻或調(diào)幅連接。硬連線(hardwire)或無線連接可把麥克風(fēng)連接到無線網(wǎng)絡(luò)，如ZigBee，Mobile-Fi，Ultrawideband，Wi-fi，或WiMax網(wǎng)絡(luò)。
在圖2中，麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)200可以包括形成腔204的麥克風(fēng)外殼202。腔204可環(huán)繞麥克風(fēng)206。屏蔽系統(tǒng)200還可以包括膜支撐208，膜210，和泡沫層212。麥克風(fēng)外殼202可具有位于麥克風(fēng)上面的一個開口214，以接收聲波。
膜支撐208可跨越全部或部分開口214延伸，泡沫層212覆蓋全部或部分的膜210。膜支撐208可以由金屬絲網(wǎng)制成。膜210也可覆蓋全部或部分的麥克風(fēng)外殼202。麥克風(fēng)外殼202可以是嚴格密封的外殼，以保護麥克風(fēng)206不受風(fēng)、雨和其它外部環(huán)境的影響。
膜支撐208可形成腔204上面的圓頂，或不用曲面而跨越腔204延展。膜210可以是機械地跨越膜支撐208延伸，以把膜210加固或緊固在外殼上。膜支撐208可限制膜210在任何類型的外部條件下的變形，如大風(fēng)或大雨的條件下。
在圖3中，麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)300可包括形成腔304的麥克風(fēng)外殼302。腔304包括管頸308。管頸308可形成麥克風(fēng)外殼302的延長部分，并可具有寬度小于腔304寬度的一個開口310。開口310便于膜314跨越開口310的延展或緊固。泡沫層316可在全部或部分開口310與麥克風(fēng)外殼302上延伸。
管頸308可以是外殼302的整體部分，并可以通過澆鑄處理來形成。管頸308也可單獨地連接到或功能上連接到外殼302上。此外，管頸308可從外殼302的一側(cè)突出，而不是如圖3中所示的在一端上。
扣件318把膜314連附到膜支撐312上方的外殼302或管頸308上?？奂?18可以是由塑料或橡膠制成的平面環(huán)，并且可作為墊圈使用?？奂?18可被壓在膜314和管頸308上面，以把膜連附在麥克風(fēng)外殼302上。
圖4是制作麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)的一個流程圖400。麥克風(fēng)外殼可形成麥克風(fēng)腔(步驟402)。管頸可在麥克風(fēng)外殼上方延伸以形成第二個腔，該腔具有寬度小于麥克風(fēng)外殼寬度的一個開口(步驟404)。
麥克風(fēng)可放在腔內(nèi)，以使其被腔的壁面所環(huán)繞或包圍(步驟406)。腔可由填充物，夾子，結(jié)來密封，或通過應(yīng)用如膠水或膠合劑的粘合劑或密封劑來密封(步驟408)。連接到麥克風(fēng)的信號連接器可通過開口或穿過腔密封墊(步驟410)。
可在腔的上面形成膜支撐(步驟412)?？刹捎每缭皆谇粌?nèi)形成的開口的全部或部分的金屬絲網(wǎng)或其它支撐結(jié)構(gòu)?？蓪⒛た缭禁溈孙L(fēng)外殼和膜支撐而延伸(步驟414)。膜可以是彈性膜，并且可通過膨脹、機械方法或多種方法的組合而被延伸。
可將腔在大于一個大氣壓下密封(步驟416)?？捎蓺怏w、液體或其它物質(zhì)來膨脹膜。泡沫層可以跨越，最好是接觸膜而延展(步驟418)。泡沫層可以是人工開放式單元泡沫、天然泡沫或多種泡沫的組合。泡沫層厚度可以調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生具有希望的頻率響應(yīng)的帶通濾波器。
圖5表示可包含屏蔽系統(tǒng)100、200或300的多個系統(tǒng)。電話如移動電話502可包括一個屏蔽系統(tǒng)504。在移動電話502中的屏蔽系統(tǒng)504可提供約300Hz到5kHz或約300Hz到3400Hz的頻率響應(yīng)，或任何其它希望的頻率響應(yīng)。
麥克風(fēng)系統(tǒng)506也包括一個屏蔽系統(tǒng)508。麥克風(fēng)系統(tǒng)506可以是硬連線或無線麥克風(fēng)。屏蔽系統(tǒng)508可以被調(diào)節(jié)，提供約100Hz到10kHz的頻率響應(yīng)以獲取音樂信號，提供約100Hz到15-25kHz的頻率響應(yīng)以獲取高保真音樂，或提供約300Hz到3400Hz或5kHz的頻率響應(yīng)以獲取語音。
如在辦公室中所使用的手持麥克風(fēng)系統(tǒng)510，也可利使用屏蔽系統(tǒng)512。屏蔽系統(tǒng)512可被調(diào)節(jié)，以提供傳送語音信號的頻率響應(yīng)。
圖5還表示了一個語音記錄器516。該語音記錄器是便攜式的，并可記錄或處理MP3或WAV文件。在語音記錄器516中，屏蔽系統(tǒng)518可提供傳送語音和非語音信號的頻率響應(yīng)。感知聲音的其它系統(tǒng)也可包括一個或多個麥克風(fēng)屏蔽。
麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)為許多應(yīng)用提供了高質(zhì)量的聲音再現(xiàn)。麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)可保護麥克風(fēng)不受雨、風(fēng)和其它環(huán)境的影響。
盡管已描述了本發(fā)明的各種實施例，但對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在本發(fā)明范圍內(nèi)可能有更多的實施例和應(yīng)用。因此，除了根據(jù)所附的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容之外，本發(fā)明不受限制。
權(quán)利要求
1.一個麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)包括一個界定用于接收聲波的開口的麥克風(fēng)外殼；一個跨越所述開口放置的膜支撐；和一個跨越所述膜支撐延展的膜。
2.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，其中所述麥克風(fēng)外殼包括一個從所述麥克風(fēng)外殼延伸出的外殼管頸，所述外殼管頸然后界定用于接收聲波的所述開口。
3.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，其中所述膜通過高于大氣壓大約1-3psi的一個膨脹壓力延展。
4.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，其中所述膜支撐包括一個金屬絲網(wǎng)。
5.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，其中所述膜通過音樂頻率。
6.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，其中所述膜通過語音。
7.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，進一步包括一個在所述麥克風(fēng)與目的地之間的無線連接鏈路。
8.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，進一步包括一個墊圈，其將所述膜緊固到所述麥克風(fēng)外殼。
9.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)，其中所述被延展的膜被膨脹到至少等于期望的空氣湍流壓力的一個壓力。
10.一種用于構(gòu)造麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)的方法，該方法包括提供一個麥克風(fēng)外殼；在所述麥克風(fēng)外殼中創(chuàng)建一個用于接收聲波的開口；提供一個跨越所述開口放置的膜支撐；和延展一個跨越所述膜支撐的膜。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述膜支撐包括一個金屬絲網(wǎng)圓頂。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括調(diào)節(jié)所述膜以充當一個通過語音的帶通濾波器。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括將所述膜緊固到具有一個墊圈的所述麥克風(fēng)外殼。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述膜被膨脹到高于期望環(huán)境壓力的一個壓力。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述膜被膨脹到至少等于期望的空氣湍流壓力的一個壓力。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括調(diào)節(jié)所述膜以充當一個通過音樂頻率的帶通濾波器。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括利用充氣針來膨脹所述膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一個麥克風(fēng)屏蔽系統(tǒng)以獲取各種條件中的聲音。該系統(tǒng)包括位于外殼內(nèi)的麥克風(fēng)。跨越外殼的一部分上延展的膜傳送一個選擇頻率范圍內(nèi)的信號。膜可以阻礙或衰減高于和/或低于頻率范圍的信號，以傳送具有較少環(huán)境干擾的聲音。
文檔編號H04R1/08GK1728885SQ200510056958
公開日2006年2月1日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者I·蘇特, D·瓦特金斯, W·科普蘭 申請人:哈曼貝克自動系統(tǒng)-威美科公司