一種全向拾音裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供一種全向拾音裝置。所述全向拾音裝置用于針對耳機收聽方式進行拾音，所述全向拾音裝置包括一支撐體和與所述支撐體相連接兩個話筒，所述兩個話筒對稱的設置在所述支撐體的兩側，所述支撐體內充滿可流動介質，所述可流動介質為液體或固體。該全向拾音裝置通過上述支撐體和話筒的設置可以拾取完整的聲場信息，并可以實現(xiàn)立體聲定位信息中時間差，音量差和音色差的放大，從而可以使得在耳機收聽中再現(xiàn)的聲場效果更真實，定位更精確，可以還原更完整的聲場信息，改善耳機收聽效果。
【專利說明】
一種全向拾音裝置

【技術領域】
[0001]本申請涉及聲音拾取【技術領域】，尤其涉及一種全向拾音裝置。

【背景技術】
[0002]目前，人們收聽音樂的方式已經(jīng)逐漸從大尺寸的揚聲器時代經(jīng)過書架式揚聲器時代過渡到了耳機時代。采用耳機和揚聲器收聽音樂的效果是不同的，然而，目前絕大多數(shù)拾音裝置的結構并未針對耳機收聽方式來設置進行拾音。
[0003]例如，比較簡單的拾音裝置僅為一個話筒，立體聲效果完全依靠調音臺后期制作設備加工完成，實現(xiàn)聲像定位的方法也僅僅是調整聲音在左右揚聲器間的音量差實現(xiàn)的，再有，現(xiàn)在的0RTF(法國廣播電視局設計的麥克風系統(tǒng))，人工頭等拾音裝置，雖然能夠進行現(xiàn)場立體聲拾音，但是這些拾音裝置由于其自身結構導致人們用耳機收聽拾取的聲音時均無法還原再現(xiàn)全部的聲場信息，進而人們也就無法聽到高音質全方向感的音樂。
實用新型內容
[0004]為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種全向拾音裝置，能夠針對耳機收聽的方式進行拾音，從而可以在用耳機收聽時還原更完整的聲場信息，改善耳機收聽效果。技術方案如下:
[0005]一種全向拾音裝置，所述全向拾音裝置用于針對耳機收聽方式進行拾音，所述全向拾音裝置包括一支撐體和與所述支撐體相連接兩個話筒，所述兩個話筒對稱的設置在所述支撐體的兩側，所述支撐體內充滿可流動介質，所述可流動介質為液體或固體。
[0006]優(yōu)選的，所述支撐體為球形。
[0007]優(yōu)選的，所述支撐體為圓柱形，所述話筒位于所述支撐體的旋轉面上。
[0008]優(yōu)選的，所述支撐體的外殼材料為橡膠。
[0009]優(yōu)選的，所述支撐體內充滿的所述可流動介質為下列之一:
[0010]水、鹽、沙子。
[0011]優(yōu)選的，所述兩個話筒之間的間距為25?30cm。
[0012]優(yōu)選的，所述支撐體的質量為4?10kg。
[0013]優(yōu)選的，所述話筒是指向性為心形的話筒。
[0014]優(yōu)選的，所述兩個話筒相互平行地設置在所述支撐體的兩側。
[0015]本實用新型實施例至少具有以下有益效果:
[0016]該全向拾音裝置通過上述支撐體和話筒的設置可以拾取完整的聲場信息，并可以實現(xiàn)立體聲定位信息中時間差，音量差和音色差的放大，從而可以使得在耳機收聽中再現(xiàn)的聲場效果更真實，定位更精確，可以還原更完整的聲場信息，改善耳機收聽效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。以下附圖并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制，重點在于示出本申請的主旨。
[0018]圖1a為本實用新型實施例一種全向拾音裝置的正視示意圖；
[0019]圖1b為圖1a所示的全向拾音裝置的俯視示意圖；
[0020]圖1c為圖1a所示的全向拾音裝置的側視示意圖；
[0021]圖2a為本實用新型實施例另一種全向拾音裝置的立體結構示意圖；
[0022]圖2b為圖2a所示的全向拾音裝置的正視示意圖；
[0023]圖2c為圖2a所示的全向拾音裝置的俯視示意圖；
[0024]圖3為現(xiàn)有技術中ORTF的俯視結構示意圖；
[0025]圖4為時間差實驗中拾音裝置與聲源之間的位置關系示意圖；
[0026]圖5為音量差實驗中測試距離為Im測試頻率為3000HZ的測試曲線；
[0027]圖6為音量差實驗中測試距離為2m測試頻率為3000HZ的測試曲線；
[0028]圖7為音色差實驗中測試距離為2m測試頻率為200HZ的測試曲線；
[0029]圖8為音色差實驗中測試距離為2m測試頻率為1000HZ的測試曲線；
[0030]圖9為音色差實驗中測試距離為2m測試頻率為10000HZ的測試曲線。

【具體實施方式】
[0031]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0032]其次，本實用新型結合示意圖進行詳細描述，在詳述本實用新型實施例時，為便于說明，表示裝置結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本實用新型保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0033]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0034]首先，人依靠兩只耳朵通過音量差、音色差、時間差三個主要的要素實現(xiàn)對聲源的定位。對于音量差，兩耳之間的距離雖然很近，但由于人體頭部對聲音的阻隔作用，聲音到達兩耳的聲級就可能不同。如果聲源偏左，則左耳感覺聲級大一些，而右耳聲級小一些。對于音色差，由于波的繞射能力同波長與障礙物尺度之間的比例有關，同一個聲音中的不同頻率繞過頭部的能力各不相同，頻率越高的聲音衰減越明顯，于是當聲波從人頭部偏左側或偏右側傳播時，左耳聽到的音色同右耳聽到音色就有差異，只有從頭部正前方(或正后方)來的聲音，兩耳聽到聲音才沒有音色差。對于時間差，由于左右兩耳之間有一定的距離，因此，除了來自前方(或正后方)的聲音之外，由其他方向傳來的聲音到達兩耳的時間就有先后，從而造成時間差。現(xiàn)有技術中的大部分拾音裝置無論是后期調制為立體聲還是現(xiàn)場立體聲錄音都只關注了音量差，而沒有考慮到音色差和時間差，因此不能很好的模擬人在真實環(huán)境中耳朵所感受的結果，在用耳機收聽時也就無法還原更完整的聲場信息。
[0035]基于此，本實用新型實施例專門針對耳機收聽方式設計了全向拾音裝置。該裝置包括一個支撐體和與該支撐體相連接的兩個話筒，話筒與支撐體之間的連接方式有多種，例如通過粘膠粘合，或通過繩索固定，或通過支架固定等。
[0036]其中，兩個話筒對稱地設置在該支撐體的兩側，具體的可以是兩個話筒關于該支撐體的對稱軸對稱或關于該支撐體的中心點對稱。兩個話筒可以相互平行或近似平行設置，也即兩話筒的開角為0°或接近0°，例如夾角在0°?5°范圍內；兩話筒也可以呈180°夾角設置等。兩個話筒可以是同類型的話筒，也可以是不同類型的話筒，例如，兩話筒均為普通話筒，具體可以是指向性為心形的話筒。
[0037]該支撐體可以有多種形狀，例如球形，圓柱形，橢球型等規(guī)則幾何外形或類似于人頭形狀的非規(guī)則幾何外形。該支撐體的材質可以是橡膠或其他彈性材料，還可以是紙質材料等，該支撐體的材質不易在拾音時產(chǎn)生共振。支撐體的尺寸和重量與人體頭部的尺寸和重量類似，例如，尺寸可以是25?30cm，重量可以是4?1kg等。
[0038]該支撐體內充滿可流動介質，該介質需滿足兩個條件，一方面是要充滿該支撐體，二是可流動的，不能是實體或實心的。該可流動介質可以是多種現(xiàn)有公知的可以流動的液體或固體，例如水、鹽、細砂?；蚱渌☆w粒狀固體。該可流動介質不僅可以避免支撐體在拾音時產(chǎn)生共振，而且可以在兩個話筒之間對聲音起到屏蔽和遮擋作用，從而可以實現(xiàn)立體聲定位信息中音量差和音色差的放大，進而可以使得在耳機收聽中再現(xiàn)的聲場效果更真實，定位更精確，可以還原更完整的聲場信息，改善耳機收聽效果。
[0039]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方案進行描述。
[0040]參見圖1a?lc，為本實用新型實施例一種全向拾音裝置的結構示意圖。
[0041]該全向拾音裝置包括支撐體11、話筒12和話筒13。
[0042]如圖la，Ib所示，話筒12和話筒13對稱的設置在支撐體11的兩側，話筒12和話筒13通過粘合劑粘合在支撐體11上，話筒12和話筒13相互平行，兩話筒的收音的一端朝向同一方向。話筒12和話筒13均為指向性為心形的話筒。如圖1c所示,話筒12和話筒13的外圍沒有任何遮擋，這樣可以拾取完整的聲場信息。
[0043]該支撐體11的形狀為球形，話筒12和話筒13位于該球形支撐體11的直徑的兩端。該支撐體11的外殼的材質為橡膠，類似于籃球，該支撐體11內充滿水，該設置不僅可以避免支撐體在拾音時產(chǎn)生共振，而且水可以在兩個話筒之間對聲音起到很好的屏蔽和遮擋作用，從而可以實現(xiàn)立體聲定位信息中音量差和音色差的放大。
[0044]該支撐體11的直徑大約為25?30cm，也即話筒12與話筒13之間的間距為25?30cm，優(yōu)選為25cm。該尺寸設置可以更好的實現(xiàn)立體聲的定位信息中時間差的放大。
[0045]該全向拾音裝置通過上述支撐體和話筒的設置可以拾取完整的聲場信息，并可以實現(xiàn)立體聲定位信息中時間差，音量差和音色差的放大，從而可以使得在耳機收聽中再現(xiàn)的聲場效果更真實，定位更精確，可以還原更完整的聲場信息，改善耳機收聽效果。
[0046]參見圖2a?2c，為本實用新型實施例另一種全向拾音裝置的結構示意圖。
[0047]該全向拾音裝置包括支撐體21、話筒22和話筒23。
[0048]本實施例中，如圖2a?2b所示,該支撐體21的形狀為圓柱形,話筒22和話筒23位于該圓柱形支撐體21的旋轉面上，且位于該支撐體21橫截面的直徑的兩端，如圖2c所示。該支撐體21的外殼的材質為橡膠，該支撐體21內可以裝滿鹽或細沙，該設置不僅可以避免支撐體在拾音時產(chǎn)生共振，而且也可以在兩個話筒之間對聲音起到很好的屏蔽和遮擋作用，從而可以實現(xiàn)立體聲定位信息中音量差和音色差的放大。
[0049]該支撐體21的直徑大約為25?30cm，也即話筒22與話筒23之間的間距為25?30cm，優(yōu)選為27cm。該尺寸設置可以更好的實現(xiàn)立體聲的定位信息中時間差的放大。
[0050]如圖2a, 2b所示,話筒22和話筒23對稱的設置在支撐體21的兩側,話筒22和話筒23通過粘合劑粘合在支撐體21上，話筒22和話筒23相互平行，兩話筒的收音的一端朝向同一方向。話筒22和話筒23均為指向性為心形的話筒。如圖2c所示,話筒22和話筒23的外圍沒有任何遮擋，這樣可以拾取完整的聲場信息。
[0051]該全向拾音裝置通過上述支撐體和話筒的設置可以拾取完整的聲場信息，并可以實現(xiàn)立體聲定位信息中時間差，音量差和音色差的放大，從而可以使得在耳機收聽中再現(xiàn)的聲場效果更真實，定位更精確，可以還原更完整的聲場信息，改善耳機收聽效果。
[0052]上述支撐體可以放置或固定在一剛性支撐桿或支撐架上，例如話筒桿，用于支撐該支撐體及話筒，該剛性支撐桿或支撐架可以實現(xiàn)高度可調和角度可調等位置調節(jié)。兩話筒的末端可以以無線或有線的方式與控制設備連接，以便對話筒采集到的聲音進行后續(xù)處理，該控制設備包含常用的聲音處理設備，此處不再一一列舉。
[0053]下面分別在時間差，音量差和音色差上對本實用新型實施例的全向拾音裝置與ORTF進行對比測試。
[0054]首先，ORTF是由法國廣播電視局(ORTF)設計的麥克風系統(tǒng)，其結構如圖3所示，中間的支撐架31為剛性實體桿，用于支撐位于支撐架31兩端的話筒32，兩話筒32之間的夾角為40° -45。。
[0055]I)時間差實驗:
[0056]方法:將節(jié)拍器的聲音作為測試內容錄制，其中左聲道為無延時聲，右聲道延時0ms-40ms，Ims為一檔，單話筒錄音，左右聲道的記錄電平完全一致。
[0057]用揚聲器監(jiān)聽:
[0058]錄音棚監(jiān)聽揚聲器要求:位置對稱、音量相等、特性一致。
[0059]當延時出現(xiàn)時，聲音逐步向左揚聲器偏移，當延時12ms時右邊揚聲器的存在完全被掩蔽；當延時20ms時察覺到2個節(jié)拍器的聲音，隨著延時量的增加逐步趨于明顯。
[0060]用耳機監(jiān)聽:
[0061]耳機要求:專業(yè)監(jiān)聽級耳機。
[0062]當延時出現(xiàn)時，聲音逐步向左耳機偏移，當延時5ms時右邊耳機的存在完全被掩蔽；當延時1ms時察覺到2個節(jié)拍器的聲音，隨著延時量的增加逐步趨于明顯。
[0063]ORTF呈直線排列，兩只話筒的中心距離為17cm，全向拾音裝置(球形)兩只話筒的中心距離為25cm，全向拾音裝置(圓柱形)兩只話筒的中心距離為27cm。如圖4所示，如果各拾音裝置距離聲源41的位置均為呈60°夾角，距離lm，并以ORTF兩只話筒的時間差作為基數(shù)1，則全向拾音裝置(球形)為:1.47;全向拾音裝置(圓柱形)為:1.58。
[0064]以球形全向拾音裝置計算為例:聲音在空氣中傳播速度:340m/s。以全向拾音裝置(球形)中心向左Im,向正前方移動0.6m,此點以正前方為原點的60°。由于全向拾音裝置(球形)的直徑為25cm，此點與左耳的距離為1.05m ;此點與右耳的距離為1.3m ;轉換為左右耳的時間差即為0.73ms。而ORTF以同樣的方法計算左右耳的時間差小于為0.5ms,可見，全向拾音裝置在人耳接受的范圍內將左右耳的時間差有效地放大了。
[0065]由此可以得出結論:時間差在聲像定位中的作用在揚聲器監(jiān)聽和耳機監(jiān)聽之間是有區(qū)別的，時間差對耳機監(jiān)聽更明顯。由于全向拾音裝置的兩只話筒的中心距離以及全向拾音裝置支撐體的遮擋掩蔽的綜合作用，時間差定位效果大大優(yōu)于0RFT。
[0066]2)音量差實驗:
[0067]方法:在錄音棚通過揚聲器發(fā)出正弦波信號，分別將需要測試的話筒在lm、2m的位置進行測試，其中，Im是揚聲器以及話筒出廠時的測試標準，2m更接近于實際使用的環(huán)境；測試頻率3000Hz，因為人耳對這個頻率最為敏感；用調音臺的電平表記錄在不同角度同樣距離的電平變化。
[0068]測得的音量差曲線如圖5、6所示，其中，橫坐標為拾音裝置與聲源之間的連線與水平方向的夾角，縱坐標為音量差，圖5為測試距離為lm，測試頻率為3000HZ的測試曲線，圖6為測試距離為2m，測試頻率為3000HZ的測試曲線。其中，LI為ORTF的左話筒測試曲線，Rl為ORTF的右話筒測試曲線；L2為全向拾音裝置(球形)的左話筒測試曲線，R2為全向拾音裝置(球形)的右話筒測試曲線山3為全向拾音裝置(圓柱形)的左話筒測試曲線，R3為全向拾音裝置(圓柱形)的右話筒測試曲線。
[0069]由測試曲線可以得出結論:0RTF的敏感角度為60° ;全向拾音裝置的敏感角度為30°。人耳的掩蔽效應證明只要左右兩個揚聲器的音量差存在時,聲像向音量大的揚聲器偏移，當音量差達到50%時，音量小的揚聲器的聲音將被完全的屏蔽。ORTF雙話筒的音量差及全向拾音裝置的雙話筒的音量差在超過30°部分完全滿足了聲像定位的條件。而且，全向拾音裝置的音量差曲線比ORTF的音量差曲線更加平緩，人用耳機收聽全向拾音裝置拾取的聲音時會感覺更自然。
[0070]3)音色差實驗:
[0071]方法:在錄音棚通過揚聲器發(fā)出正弦波信號，分別將需要測試的話筒在2m的位置進行測試，測試頻率200HZ、1000HZ、3000HZ、10000HZ ;用調音臺的電平表記錄在不同角度同樣距離的、左右兩只話筒的電平變化。
[0072]測得的曲線如圖6、7、8、9所示，其中，橫坐標為拾音裝置與聲源之間的連線與水平方向的夾角，縱坐標為音量差，圖6為測試距離為2m，測試頻率為3000HZ的測試曲線；圖7為測試距離為2m，測試頻率為200HZ的測試曲線；圖8為測試距離為2m，測試頻率為1000HZ的測試曲線；圖9為測試距離為2m，測試頻率為10000HZ的測試曲線。其中，LI為ORTF的左話筒測試曲線，Rl為ORTF的右話筒測試曲線；L2為全向拾音裝置(球形)的左話筒測試曲線，R2為全向拾音裝置(球形)的右話筒測試曲線；L3為全向拾音裝置(圓柱形)的左話筒測試曲線，R3為全向拾音裝置(圓柱形)的右話筒測試曲線。
[0073]通過對比兩種拾音設備在不同測試頻率下的測試曲線可以得出結論:由于ORTF雙話筒的開角為40° -45°，所以所有頻點30° -90°位置均有提升，以此增強聲像定位的效果。全向拾音裝置僅在30°角有微小的提升，其它角度均接近理想的心形話筒的指向性，而這種指向性也最接近人耳的指向性。實現(xiàn)接近人耳的指向性完全靠全向拾音裝置支撐體的遮擋和掩蔽效應。所以從耳機聽覺檢驗，全向拾音裝置的定位準確度略好于0RTF。
[0074]由以上實驗結果可知，本實用新型實施例的全向拾音裝置可以實現(xiàn)立體聲定位信息中時間差，音量差和音色差的放大，從而可以使得在耳機收聽中再現(xiàn)的聲場效果更真實，定位更精確，可以還原更完整的聲場信息，改善耳機收聽效果。
[0075]以上實施例中，各部件的形狀和結構僅為示例，并非限定。并且，以上各部件還可以用其它具有相同功能的元件來分別替換，以組合形成更多的技術方案，且這些替換后形成的技術方案均應在本實用新型技術方案保護的范圍之內。
[0076]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。
[0077]雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種全向拾音裝置，其特征在于，所述全向拾音裝置用于針對耳機收聽方式進行拾音，所述全向拾音裝置包括一支撐體和與所述支撐體相連接兩個話筒，所述兩個話筒對稱的設置在所述支撐體的兩側，所述支撐體內充滿可流動介質，所述可流動介質為液體或固體。
2.根據(jù)權利要求1所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述支撐體為球形。
3.根據(jù)權利要求1所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述支撐體為圓柱形，所述話筒位于所述支撐體的旋轉面上。
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述支撐體的外殼材料為橡膠。
5.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述支撐體內充滿的所述可流動介質為下列之一: 水、鹽、沙子。
6.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述兩個話筒之間的間距為25?30cm。
7.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述支撐體的質量為4?1kg0
8.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述話筒是指向性為心形的話筒。
9.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的全向拾音裝置，其特征在于，所述兩個話筒相互平行地設置在所述支撐體的兩側。
【文檔編號】H04R1/32GK204031422SQ201420512671
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2014年9月5日
【發(fā)明者】趙平, 陳曦, 董湘輝, 陳玉鵬 申請人:趙平, 陳曦, 董湘輝, 陳玉鵬