專利名稱：一種利用麥克風(fēng)陣列高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，尤其涉及一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)。
背景技術(shù)：
音響攝影機(jī)是將聲音視覺化的高端計量設(shè)備，是在多媒體情報通信器、家電、汽車及建設(shè)等多種領(lǐng)域必要的新技術(shù)設(shè)備。韓國授權(quán)專利10-051120 (申請人韓國科學(xué)技術(shù)院)公開一種利用音響聲全息術(shù)的個別音源的音長分離方法，包括第一階段，在全息圖中測量多個點(diǎn)的音壓，求出由所述 各點(diǎn)音壓值的頻譜和其他點(diǎn)之間的相互頻譜構(gòu)成的全息圖頻譜行列；第二階段，將所述全息圖頻譜行列應(yīng)用到音響全息術(shù)方法上，在音源面求出由所述各點(diǎn)音壓值的頻譜和其他點(diǎn)之間的相互頻譜構(gòu)成的全息圖頻譜行列；第三階段，所述音源面頻譜行列中，把音壓值的最大頻譜位置為音源位置，計算出上述被確定的音源貢獻(xiàn)量；第四階段，在所述音源面頻譜行列中，除了所述確定的音源還存在頻譜行列時，所述剩下的頻譜行列更新為新的音源面頻譜行列，并反復(fù)進(jìn)行第三階段過程。韓國授權(quán)專利10-0217872 (申請人韓國科學(xué)技術(shù)院)公開一種通過測量移動音源的全息圖把音響特性熒幕化的系統(tǒng)和方法，利用周圍空間輻射能量的音源具有任意的波長和任意的音響特性，與所述音源一同移動的任意的全息圖面中獲得全息圖后，利用其全息圖在音長內(nèi)預(yù)算一項(xiàng)特性預(yù)定值的音響特性影像化的系統(tǒng)，包括，音源移動測定手段，，測量所述音長在所述空間內(nèi)移動的方向和速度，收納手段；在所述空間內(nèi)移動，從所述移動方向成直角的方向上留有比所述音響特性的波長的一半小的間距直列配置的多個位置收納所述音源輻射的能量，并產(chǎn)生所述能量信號；多重送信手段，用于將多個輸入信號通過單一的輸出線路多重輸出，其中多個輸入信號包括所述收納手段的移動方向、移動速度和從收容手段產(chǎn)生的所述信號，以及從所述音源移動測定手段輸入的所述音源移動方向和移動速度；運(yùn)算手段，用于從測定音響特性值運(yùn)算音長內(nèi)的音響特性預(yù)測值，所述測定音響特性值從所述多重送信手段輸出的所述全息圖面獲得；所述運(yùn)算手段確定相對坐標(biāo)系，所述相對坐標(biāo)系包括全息圖坐標(biāo)系和收納坐標(biāo)系，其中全息圖坐標(biāo)系在所述空間內(nèi)與所述音源移動測量手段測量的所述音源的移動速度和移動方向一致的移動，所述收容坐標(biāo)系在所述空間內(nèi)與所述收容手段的移動速度和移動方向一致的移動，所述運(yùn)算手段把所述多重送信手段發(fā)來的關(guān)于所述收容手段的情報，運(yùn)算音長內(nèi)的音響特性預(yù)定值，其中所述收納手段相關(guān)的情報以所述收納坐標(biāo)系的坐標(biāo)值輸出韓國授權(quán)專利10-0838239 (專利權(quán)人)公開了一種音質(zhì)顯示裝置，包括音響感應(yīng)部，用于感應(yīng)音源發(fā)聲的音響；攝影部，用于攝制所述音源位置的背景；音源信號生成部，對所述音響感應(yīng)部感應(yīng)的信號按順序進(jìn)行變化、波速成形(、逆運(yùn)算，生成在設(shè)置有所述音源的音源面的音響信號和時間信號；音質(zhì)數(shù)據(jù)生成部，對所述音源信號按順序進(jìn)行1/3八度音階分析處理，響度加重值使用處理，從一定的響度指標(biāo)中確定響度指標(biāo)來計算整個響度，并把所述音源面的音質(zhì)數(shù)據(jù)生成為定量因子的響度；顯示部，顯示覆蓋所述攝影部拍攝的畫像數(shù)據(jù)和所述音質(zhì)數(shù)據(jù)生成的音質(zhì)畫像數(shù)據(jù)。韓國專利10-2009-0047507，公開了噪音源可視化裝置和可視化方法，其中噪音源可視化裝置，包括至少兩個圖片感應(yīng)部，為了測量加速運(yùn)動的噪音源加速度，在同一光軸線相互對應(yīng)設(shè)置，檢測所述噪音源通過光軸線導(dǎo)致的光量變化，從而生成所述噪音源通過所述光軸線時的·時間信號；麥克風(fēng)陣列感應(yīng)部，用于感應(yīng)從所述噪音源產(chǎn)生的噪音，并產(chǎn)生音壓信號；數(shù)據(jù)收集部，與所述圖片感應(yīng)部和所述麥克風(fēng)陣列感應(yīng)部連接，并收集所述時間信號和所述音壓信號；中央處理部，與所述數(shù)據(jù)收集部連接，從所述數(shù)據(jù)收集部接收所述時間信號和所述音壓信號，在所述噪音源的少量部位的側(cè)面設(shè)定假設(shè)音源平面，將所述假設(shè)音源平面的各網(wǎng)絡(luò)的音壓信號生成為與所述音壓信號對應(yīng)的輸出。一般情況下在硅基板上的電容性麥克風(fēng)超越現(xiàn)有的駐極體電容式麥克風(fēng)根本界限。震動板在麥克風(fēng)里進(jìn)行機(jī)械或電反應(yīng)，所述震動板由多晶硅或硅氮化膜或硅氧化膜等誘導(dǎo)體構(gòu)成，在_40°C至+120°C的溫度范圍內(nèi)具有可靠性，同時在濕度和溫度復(fù)雜變化的環(huán)境中也有可靠性。使用硅基板的麥克風(fēng)在超過260°C的無煙表面裝配溫下也能使用。這種高可靠性和表面裝配足以表示超過了現(xiàn)有的ECM。EMC只適合罐頭狀的包裹，但是MEMS麥克風(fēng)則使用者可以根據(jù)需求包裹，這符合現(xiàn)代小型化、直接化的麥克風(fēng)應(yīng)用領(lǐng)域。MEMS麥克風(fēng)在震動板和基準(zhǔn)板之間引入一定的DC (direct current)偏壓的狀態(tài)下,感應(yīng)根據(jù)進(jìn)來的音壓而變化的電容量。MEMS麥克風(fēng)可以制造成小于大部分小型駐極體電容式麥克風(fēng)，并且對機(jī)械振動、溫度變化或電磁場的干擾不會太敏感。由于這種特性，在助聽器、電子聽診器、手機(jī)和筆記本電腦、便攜式攝影機(jī)等聲音錄入設(shè)備中廣泛應(yīng)用。綜上所述，麥克風(fēng)陣列是糾正噪音源位置的一個方法，多數(shù)是利用麥克風(fēng)感應(yīng)裝置測量噪音源產(chǎn)生的音波，通過對所述信號的處理，對噪音源分布進(jìn)行可視化處理。根據(jù)每個麥克風(fēng)傳來的信號的特性再構(gòu)成特定發(fā)聲位置產(chǎn)生的信號，并測量其音壓大小，測量的音壓水準(zhǔn)用空間分布來圖示，追定噪音源位置。音響攝影機(jī)測量技法雖然是為了特定領(lǐng)域的研發(fā)目的而開發(fā)的，但是由于具有可直觀確定噪音源的分布的優(yōu)點(diǎn)，廣泛的適用于各產(chǎn)業(yè)的研究開發(fā)階段。在海外研究的麥克風(fēng)陳列測量事例中，在噪音測量環(huán)境中跟實(shí)驗(yàn)照片一起圖示的噪音源分布圖中，一般用紅色部分表示很強(qiáng)的噪音，使用者可以通過流線圖直觀掌握噪音的發(fā)生源?，F(xiàn)有的產(chǎn)品使用30多個高價的測量用麥克風(fēng)，隨之使用高價的數(shù)據(jù)測量裝備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，相當(dāng)于約一億韓元之多。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了提供一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，可以用于手機(jī)等現(xiàn)有的麥克風(fēng)制作成的電子設(shè)備中。本發(fā)明是為了提供一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，利用麥克風(fēng)革新現(xiàn)有的音響攝影機(jī)，并制作成麥克風(fēng)基板形態(tài)來使用，大大改善了制作時間和制作費(fèi)用。
本發(fā)明是為了提供一種利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，利用PCB阻斷前/后方音，提高了去除反射波的功能，將音響攝影機(jī)從原來的高價的測量裝備換成接近普及型測量裝備，能開發(fā)新的市場。一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其中，設(shè)置多個MEMS麥克風(fēng)(10)到印刷回路基板(20)中。所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其中，麥克風(fēng)(10)具有沿半徑方向擴(kuò)張出的2-30個翼部。所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其中，所述翼部排列2-30個麥克風(fēng)(10)。所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其中，所述麥克風(fēng)(10)是以半徑方向直線排列，或沿半徑方向延伸并呈一旋轉(zhuǎn)方向彎曲螺旋形狀排列。一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響攝影機(jī)，其中，包括音響感應(yīng)裝置(30)，通過多個麥克風(fēng)(10)設(shè)置在印刷回路基板(20)上，所述音響感應(yīng)裝置(30)用于把感應(yīng)的音響信號發(fā)送到數(shù)據(jù)收集部(40);數(shù)據(jù)收集部(40)，與所述音響感應(yīng)裝置(30)連接，所述數(shù)據(jù)收集部(40)用于將音響感應(yīng)裝置(30)發(fā)送的音響相關(guān)的模擬信號采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并向中央處理部(50)發(fā)送；中央處理器(50)，與數(shù)據(jù)收集部(40)連接，所述中央處理器
(50)用于以所述數(shù)據(jù)收集部(40)發(fā)送的音響相關(guān)的數(shù)字信號為基礎(chǔ)，計算各麥克風(fēng)(10)關(guān)聯(lián)的噪音水準(zhǔn)；顯示部(60)，與中央處理器(50)連接，所述顯示部￠0)用于將所述中央處理器(50)計算的各麥克風(fēng)(10)相關(guān)的噪音水準(zhǔn)以不同顏色顯示。所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響攝影機(jī)，其中，所述MEMS麥克風(fēng)(10)具有沿半徑方向擴(kuò)張出的2-30個翼部，所述翼部排列2-30個麥克風(fēng)(10)，所述麥克風(fēng)(10)沿半徑方向直線排列，或沿半徑方向延伸呈一旋轉(zhuǎn)方向彎曲的螺旋形排列。適用在本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)大幅度提高了需要多個電子芯片形態(tài)麥克風(fēng)的音響攝影機(jī)的產(chǎn)品性。利用MEMS麥克風(fēng)可以實(shí)現(xiàn)輕量化量產(chǎn)，確保國際競爭力。本發(fā)明提供的一種利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，可以用于手機(jī)等現(xiàn)有的麥克風(fēng)制作成的電子設(shè)備中。本發(fā)明提供的一種利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，利用MEMS麥克風(fēng)革新現(xiàn)有的音響攝影機(jī)，并制作成MEMS麥克風(fēng)PCB形態(tài)來使用，大大改善了制作時間和制作費(fèi)用。本發(fā)明提供的一種利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，利用PCB阻斷前/后方音，提高了去除反射波的功能，將音響攝影機(jī)從原來的高價的測量裝備換成接近普及型測量裝備，能開發(fā)新的市場。


圖1a是本發(fā)明利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；圖1b是本發(fā)明利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響攝影機(jī)結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記說明 10:MEMS麥克風(fēng)20 :印刷回路基板30 :音響感應(yīng)裝置40 :數(shù)據(jù)收集部50 :中央處理部60 :顯示部
具體實(shí)施例方式下面參考附圖詳細(xì)說明利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)。如圖1a至圖1b所示，本發(fā)明實(shí)施方式的利用MEMS麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置由多個MEMS麥克風(fēng)10設(shè)置到印刷回路基板20上構(gòu)成。印刷回路基板20內(nèi)有回路，所述回路包括如提供電源的電源回路或輸出從感應(yīng)的音響信號產(chǎn)生的電信號的輸出回路。通過輸出回路把關(guān)于輸出的音響的電信號發(fā)送到數(shù)據(jù)收集部40，并且中間通過信號放大器，增大電信號大小。信號放大器可以單獨(dú)設(shè)置，也可以與搭載MEMS麥克風(fēng)10的印刷回路基板20 —體而成。本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)是應(yīng)用到手機(jī)等產(chǎn)品中的，當(dāng)然也不局限于此，將現(xiàn)有的麥克風(fēng)制作成電芯片形態(tài)，包括本發(fā)明申請時已商用化的所有通用MEMS麥克風(fēng)(例如電容型硅MEMS麥克風(fēng)，電容型麥克風(fēng))等?，F(xiàn)在，隨著麥克風(fēng)技術(shù)的發(fā)展，其性能飛躍發(fā)展，展現(xiàn)出測量用麥克風(fēng)中的最佳性能。如圖1a至圖1b所示，根據(jù)本發(fā)明的利用MEMS麥克風(fēng)陣列的音響感應(yīng)裝置中，MEMS麥克風(fēng)10具有沿半徑長方形方向擴(kuò)張出的2-30個翼部，一個翼部排列2_30個MEMS麥克風(fēng)10。隨著翼部和麥克風(fēng)數(shù)增加使數(shù)據(jù)處理量增加，同時音響測量程度增加。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的利用MEMS麥克風(fēng)陣列的音響感應(yīng)裝置中，在一個翼部排列的MEMS麥克風(fēng)10是以半徑方向直線排列的(圖中未示)，或如圖1a至圖1b所示，越向半徑方向延伸越隨之向一旋轉(zhuǎn)方向彎曲的螺旋形狀排列。如圖2所不,根據(jù)本發(fā)明是實(shí)施方式的利用MEMS麥克風(fēng)陣列的音響攝影機(jī)包括音響感應(yīng)裝置30、數(shù)據(jù)收集部40、中央處理器50和顯示部60。 如圖2所示的音響感應(yīng)裝置30，通過多個MEMS麥克風(fēng)10設(shè)置在印刷回路基板20上，所述音響感應(yīng)裝置30用于把感應(yīng)的音響信號發(fā)送到數(shù)據(jù)收集部40。如圖2所示的數(shù)據(jù)收集部40與音響感應(yīng)裝置30連接，所述數(shù)據(jù)收集部40用于將音響感應(yīng)裝置30發(fā)來的音響相關(guān)的模擬信號采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并向中央處理部50發(fā)送。中央處理器50與數(shù)據(jù)收集部40相連接，所述中央處理器50用于將所述數(shù)據(jù)收集部40發(fā)來的音響相關(guān)的數(shù)字信號為基礎(chǔ)，計算各MEMS麥克風(fēng)10相關(guān)聯(lián)的噪音水準(zhǔn)。顯示部60與中央處理器50連接，所述顯示部60用于所述中央處理器50計算的各MEMS麥克風(fēng)10相關(guān)的噪音水準(zhǔn)以不同顏色顯示。顯示部60可以是普通的顯示器或其他顯示設(shè)備。如前所述，MEMS麥克風(fēng)10具有沿半徑長方形方向擴(kuò)張出的2_30個翼部，一個翼部排列2-30個MEMS麥克風(fēng)10，排列在一個翼部的MEMS麥克風(fēng)10沿半徑方向直線排列，或向半徑方向一旋轉(zhuǎn)方向呈彎曲的螺旋形排列。本發(fā)明雖然通過上述實(shí)施例來說明，但是并不限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求決定，并且包括多種與本發(fā)明等同的修改或變形。權(quán)利要求所記載的附圖符號僅僅是為了輔助理解本發(fā)明，并不會對權(quán)利要求的解釋造成限制，更不會因?yàn)楦綀D符號而造成權(quán)利范圍變窄。
權(quán)利要求
1.一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其特征在于，設(shè)置多個MEMS麥克風(fēng)(10)到印刷回路基板(20)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其特征在于，麥克風(fēng)(10)具有沿半徑方向擴(kuò)張出的2-30個翼部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其特征在于，所述翼部排列2-30個麥克風(fēng)(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其特征在于，所述麥克風(fēng)(10)是以半徑方向直線排列，或沿半徑方向延伸并呈一旋轉(zhuǎn)方向彎曲螺旋形狀排列。
5.一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響攝影機(jī)，其特征在于，包括 音響感應(yīng)裝置(30)，通過多個麥克風(fēng)(10)設(shè)置在印刷回路基板(20)上，所述音響感應(yīng)裝置(30)用于把感應(yīng)的音響信號發(fā)送到數(shù)據(jù)收集部(40)； 數(shù)據(jù)收集部(40)，與所述音響感應(yīng)裝置(30)連接，所述數(shù)據(jù)收集部(40)用于將音響感應(yīng)裝置(30)發(fā)送的音響相關(guān)的模擬信號采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并向中央處理部(50)發(fā)送； 中央處理器(50)，與數(shù)據(jù)收集部(40)連接，所述中央處理器(50)用于以所述數(shù)據(jù)收集部(40)發(fā)送的音響相關(guān)的數(shù)字信號為基礎(chǔ)，計算各麥克風(fēng)(10)關(guān)聯(lián)的噪音水準(zhǔn)； 顯示部(60)，與中央處理器(50)連接，所述顯示部(60)用于將所述中央處理器(50)計算的各麥克風(fēng)(10)相關(guān)的噪音水準(zhǔn)以不同顏色顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響攝影機(jī)，其特征在于，所述MEMS麥克風(fēng)(10)具有沿半徑方向擴(kuò)張出的2-30個翼部，所述翼部排列2-30個麥克風(fēng)(10)，所述麥克風(fēng)(10)沿半徑方向直線排列，或沿半徑方向延伸呈一旋轉(zhuǎn)方向彎曲的螺旋形排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置，其中，設(shè)置多個MEMS麥克風(fēng)(10)到印刷回路基板(20)中。以及一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響攝影機(jī)，包括音響感應(yīng)裝置(30)，通過多個麥克風(fēng)(10)設(shè)置在印刷回路基板(20)上；數(shù)據(jù)收集部(40)，用于將音響感應(yīng)裝置(30)發(fā)送的音響相關(guān)的模擬信號采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并向中央處理部(50)發(fā)送；中央處理器(50)，用于計算各麥克風(fēng)(10)關(guān)聯(lián)的噪音水準(zhǔn)；顯示部(60)，用于將所述中央處理器(50)計算的各麥克風(fēng)(10)相關(guān)的噪音水準(zhǔn)以不同顏色顯示。本發(fā)明是為了提供一種利用麥克風(fēng)陣列的高精密音響感應(yīng)裝置和音響攝影機(jī)，可以用于手機(jī)等現(xiàn)有的麥克風(fēng)制作成的電子設(shè)備中。
文檔編號H04R1/20GK103024625SQ20121047750
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者金榮基 申請人:SM Instrument株式會社