JPH11178099A - マイクロホン - Google Patents
マイクロホンInfo
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- JPH11178099A JPH11178099A JP10273441A JP27344198A JPH11178099A JP H11178099 A JPH11178099 A JP H11178099A JP 10273441 A JP10273441 A JP 10273441A JP 27344198 A JP27344198 A JP 27344198A JP H11178099 A JPH11178099 A JP H11178099A
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- signal
- digital signal
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- microphone
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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- H04R23/008—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00 using optical signals for detecting or generating sound
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/005—Details of transducers, loudspeakers or microphones using digitally weighted transducing elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アナログ・デジタル変換器を必要としないマ
イクロホンを提供する。 【解決手段】 本発明は、直接１ビットのデジタル音声
信号を出力するマイクロホンである。そのため、振動板
の位置を示す信号を出す位置センサと、位置信号が閾値
より上か下かを示す１ビット・デジタル信号を出す閾回
路と、該デジタル信号を遅らせる遅延回路と、該デジタ
ル信号に応答し該デジタル信号により表される振動板の
動きと逆方向に振動板を動かす振動板駆動手段とを設け
る。
イクロホンを提供する。 【解決手段】 本発明は、直接１ビットのデジタル音声
信号を出力するマイクロホンである。そのため、振動板
の位置を示す信号を出す位置センサと、位置信号が閾値
より上か下かを示す１ビット・デジタル信号を出す閾回
路と、該デジタル信号を遅らせる遅延回路と、該デジタ
ル信号に応答し該デジタル信号により表される振動板の
動きと逆方向に振動板を動かす振動板駆動手段とを設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロホンに関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】公知のマイクロホンは、アナログ音声波
形（即ち、空気圧の物理的変化）をアナログ電気音声信
号に変換している。デジタル音声信号が必要な場合に
は、該アナログ信号をデジタル・アナログ変換器（ＤＡ
Ｃ）によってデジタル音声信号に変換しなければならな
い。
形（即ち、空気圧の物理的変化）をアナログ電気音声信
号に変換している。デジタル音声信号が必要な場合に
は、該アナログ信号をデジタル・アナログ変換器（ＤＡ
Ｃ）によってデジタル音声信号に変換しなければならな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このアナログ・デジタ
ル変換という余分な段階は、余分な部品を必要とする
が、もっと重要なのは、無損失の過程ではないことであ
る。即ち、最初のアナログ音声信号の中に含まれる情報
の幾分かが、その変換過程において変換エラーや雑音の
ために失われることである。本発明の課題は、実際の音
声を表す空気圧の変化から直接デジタル音声信号を発生
するマイクロホンを提供することである。
ル変換という余分な段階は、余分な部品を必要とする
が、もっと重要なのは、無損失の過程ではないことであ
る。即ち、最初のアナログ音声信号の中に含まれる情報
の幾分かが、その変換過程において変換エラーや雑音の
ために失われることである。本発明の課題は、実際の音
声を表す空気圧の変化から直接デジタル音声信号を発生
するマイクロホンを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によるマイクロホ
ンは、入射する音波に応じて動く振動板と、該振動板の
位置を示す電気的位置信号を発生する位置センサと、上
記位置信号が閾値信号レベルより上か下かを示す１ビッ
トのデジタル信号を発生する閾回路と、上記デジタル信
号を遅延させる遅延回路と、上記デジタル信号に応答
し、該デジタル信号によって表される上記振動板の動き
と反対の方向に該振動板を動かす振動板駆動手段とを具
えている。
ンは、入射する音波に応じて動く振動板と、該振動板の
位置を示す電気的位置信号を発生する位置センサと、上
記位置信号が閾値信号レベルより上か下かを示す１ビッ
トのデジタル信号を発生する閾回路と、上記デジタル信
号を遅延させる遅延回路と、上記デジタル信号に応答
し、該デジタル信号によって表される上記振動板の動き
と反対の方向に該振動板を動かす振動板駆動手段とを具
えている。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を具
体的に説明する。なお、図面中対応する部分には同一の
符号を付してある。図１は、公知のデルタ・シグマ変調
器の概略を示す。入力アナログ信号は比較器１０に供給
され、そこから閾回路２０、遅延回路３０及びフィルタ
４０より成る帰還ループに供給される。アナログ信号を
表す１ビット信号が、遅延回路３０から出力される。
体的に説明する。なお、図面中対応する部分には同一の
符号を付してある。図１は、公知のデルタ・シグマ変調
器の概略を示す。入力アナログ信号は比較器１０に供給
され、そこから閾回路２０、遅延回路３０及びフィルタ
４０より成る帰還ループに供給される。アナログ信号を
表す１ビット信号が、遅延回路３０から出力される。
【０００６】本発明の実施形態によるマイクロホンは、
類似の原理を使用して物理的音声振動から直接１ビット
信号を発生する。図２は、本発明の第１実施形態による
マイクロホンの概略を示す。図２において、振動板１０
０は入射音波に応じて振動する。振動板の運動は、光ビ
ームをビーム分割器１２０を介して振動板に当てる光源
１１０より成る干渉計によって検知される。また、基準
ビームがビーム分割器から方向転換して光ダイオード１
３０に当たる。
類似の原理を使用して物理的音声振動から直接１ビット
信号を発生する。図２は、本発明の第１実施形態による
マイクロホンの概略を示す。図２において、振動板１０
０は入射音波に応じて振動する。振動板の運動は、光ビ
ームをビーム分割器１２０を介して振動板に当てる光源
１１０より成る干渉計によって検知される。また、基準
ビームがビーム分割器から方向転換して光ダイオード１
３０に当たる。
【０００７】振動板からの反射光は、ビーム分割器１２
０によって光ダイオード１３０の方向に転じ、そこで基
準ビームと結合され、振動板の位置の変化を示す電気信
号に変換される。この電気信号は、閾回路１４０及び遅
延回路１５０によって処理された後、増幅器１６０によ
って増幅される。
０によって光ダイオード１３０の方向に転じ、そこで基
準ビームと結合され、振動板の位置の変化を示す電気信
号に変換される。この電気信号は、閾回路１４０及び遅
延回路１５０によって処理された後、増幅器１６０によ
って増幅される。
【０００８】他の実施形態では、直角位相関係にある２
つの光ビームを使用して、位置検知能力を改良すること
ができるであろう。
つの光ビームを使用して、位置検知能力を改良すること
ができるであろう。
【０００９】振動板１００は、２つの帯電板１７０の間
に配置する。振動板は導電性があり、したがって、増幅
器１６０（振動板を充電する）の出力信号と帯電板１７
０との間の相互作用により、静電力が振動板に加わる。
本装置のこの部分は、公知の静電スピーカと同様な動作
をする。
に配置する。振動板は導電性があり、したがって、増幅
器１６０（振動板を充電する）の出力信号と帯電板１７
０との間の相互作用により、静電力が振動板に加わる。
本装置のこの部分は、公知の静電スピーカと同様な動作
をする。
【００１０】そこで、図１と図２を比較すると、本マイ
クロホンが図１のデルタ・シグマ変調器と同様な動作を
することが分かるであろう。ただし、次の点が異なる。 （ａ）フィルタ４０の動作が、振動板１００の機械的応
答によって行われること。 （ｂ）比較器１０の動作が、入来する音波（アナログ信
号）と、帯電板１７０との相互作用によって加えられる
静電力とに対する振動板の反対の応答によって行われる
こと。
クロホンが図１のデルタ・シグマ変調器と同様な動作を
することが分かるであろう。ただし、次の点が異なる。 （ａ）フィルタ４０の動作が、振動板１００の機械的応
答によって行われること。 （ｂ）比較器１０の動作が、入来する音波（アナログ信
号）と、帯電板１７０との相互作用によって加えられる
静電力とに対する振動板の反対の応答によって行われる
こと。
【００１１】したがって、入来音声信号を表す１ビット
信号が遅延回路１５０から出力される。図３は、本発明
の第２実施形態によるマイクロホンの概略を示す。図３
において、幾つかの部品１００，１４０，１５０，１６
０及び１７０は、図２に示したものと同じである。ただ
し、振動板の位置を検知するのに、光位置センサを使用
しないで静電的位置センサを使用する点が異なる。
信号が遅延回路１５０から出力される。図３は、本発明
の第２実施形態によるマイクロホンの概略を示す。図３
において、幾つかの部品１００，１４０，１５０，１６
０及び１７０は、図２に示したものと同じである。ただ
し、振動板の位置を検知するのに、光位置センサを使用
しないで静電的位置センサを使用する点が異なる。
【００１２】静電的検知技法は、振動板１００と各帯電
板１７０との間の静電容量を利用するものである。名目
上同一の静電容量の２個のコンデンサ２００，２１０を
更に帯電板１７０間に接続することにより、ブリッジ回
路が形成される。
板１７０との間の静電容量を利用するものである。名目
上同一の静電容量の２個のコンデンサ２００，２１０を
更に帯電板１７０間に接続することにより、ブリッジ回
路が形成される。
【００１３】無線周波数（ｒｆ）源２２０を、駆動増幅
器１６０の出力とコンデンサ２００，２１０の接続点と
の間に接続する。ｒｆ源２２０の周波数は、音声帯域の
十分外側、例えば５ＭＨｚに選ぶ。差動増幅器２３０を
２つの帯電板１７０の間に接続する。その出力は、前述
と同様に閾回路１４０への入力としての位置信号とな
る。
器１６０の出力とコンデンサ２００，２１０の接続点と
の間に接続する。ｒｆ源２２０の周波数は、音声帯域の
十分外側、例えば５ＭＨｚに選ぶ。差動増幅器２３０を
２つの帯電板１７０の間に接続する。その出力は、前述
と同様に閾回路１４０への入力としての位置信号とな
る。
【００１４】図４は、図３の一部の概略等価回路を示
す。この図では、振動板１００と帯電板１７０間の静電
容量を模式的にコンデンサ１７１，１７２で示す。
す。この図では、振動板１００と帯電板１７０間の静電
容量を模式的にコンデンサ１７１，１７２で示す。
【００１５】振動板が一方の側に動くと、静電容量１７
１，１７２の一方が増加し、他方が減少する。この標準
的なブリッジ回路では、振動板の位置の変化を示す電圧
が、差動増幅器２３０への入力の両端に現れる。これ
は、図２を参照して前述したように処理される位置信号
となる。
１，１７２の一方が増加し、他方が減少する。この標準
的なブリッジ回路では、振動板の位置の変化を示す電圧
が、差動増幅器２３０への入力の両端に現れる。これ
は、図２を参照して前述したように処理される位置信号
となる。
【図１】デルタ・シグマ変調器の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるマイクロホンの概
略図である。
略図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるマイクロホンの概
略図である。
略図である。
【図４】図３の一部の概略等価回路図である。
１００‥‥振動板、１１０，１２０，１３０‥‥光位置
センサ、１４０‥‥閾回路、１５０‥‥遅延回路、１６
０，１７０‥‥振動板駆動手段、１６０‥‥駆動回路、
１７０‥‥帯電板、１７１，１７２，２００，２１０，
２２０，２３０‥‥静電的位置センサ、１７１，１７２
‥‥各帯電板及び振動板間の静電容量
センサ、１４０‥‥閾回路、１５０‥‥遅延回路、１６
０，１７０‥‥振動板駆動手段、１６０‥‥駆動回路、
１７０‥‥帯電板、１７１，１７２，２００，２１０，
２２０，２３０‥‥静電的位置センサ、１７１，１７２
‥‥各帯電板及び振動板間の静電容量
Claims (6)
- 【請求項１】 入射する音波に応じて動く振動板と、 該振動板の位置を示す電気的位置信号を発生する位置セ
ンサと、 上記位置信号が閾値信号レベルより上か下かを示す１ビ
ットのデジタル信号を発生する閾回路と、 上記デジタル信号を遅延させる遅延回路と、 上記デジタル信号に応答し、該デジタル信号によって表
される上記振動板の動きと反対の方向に該振動板を動か
す振動板駆動手段とを具えたマイクロホン。 - 【請求項２】 上記位置センサが光位置センサである請
求項１のマイクロホン。 - 【請求項３】 上記位置センサが静電的位置センサであ
る請求項１のマイクロホン。 - 【請求項４】 上記振動板駆動手段は、上記振動板と隣
り合う１個以上の帯電板と、上記遅延されたデジタル信
号に応じて上記振動板に電気信号を供給する駆動回路と
を有する請求項１〜３のいずれか１項のマイクロホン。 - 【請求項５】 上記位置センサは、上記１個以上の帯電
板及び振動板間の静電容量の変化を検出する手段を含む
請求項３に従属する請求項４のマイクロホン。 - 【請求項６】 上記振動板の両側に配置された２個の帯
電板を有し、各帯電板及び上記振動板間の静電容量がブ
リッジ測定回路の各アームを構成する請求項５のマイク
ロホン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9722548:6 | 1997-10-24 | ||
| GB9722548A GB2330725B (en) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Microphone |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11178099A true JPH11178099A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3961692B2 JP3961692B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=10821083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27344198A Expired - Lifetime JP3961692B2 (ja) | 1997-10-24 | 1998-09-28 | マイクロホン |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6427014B1 (ja) |
| JP (1) | JP3961692B2 (ja) |
| KR (1) | KR100559755B1 (ja) |
| GB (1) | GB2330725B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004502391A (ja) * | 2000-07-05 | 2004-01-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 集積化バイアスを有するマイクロホン用ａ／ｄ変換器 |
| JP2007036690A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Sharp Corp | マイクロフォン装置、音声記録装置、及び音声記録再生装置 |
| US7880894B2 (en) | 2007-02-16 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Vibration detection device and vibration detector |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19612068A1 (de) * | 1996-03-27 | 1997-10-02 | Neumann Gmbh Georg | Verfahren und Anordnung zum Umwandeln eines akustischen Signals in ein elektrisches Signal |
| JP2001119797A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-27 | Phone Or Ltd | 携帯電話装置 |
| JP4634668B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2011-02-16 | 株式会社東芝 | 情報処理装置 |
| GB2386280B (en) * | 2002-03-07 | 2005-09-14 | Zarlink Semiconductor Inc | Digital microphone |
| US20050031134A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Tymphany Corporation | Position detection of an actuator using infrared light |
| AT505021B1 (de) * | 2006-06-27 | 2008-10-15 | Nxp Semiconductors Austria Gmb | Membranloses mikrophon mit hilfe von lichtinterferenz |
| US9344811B2 (en) * | 2012-10-31 | 2016-05-17 | Vocalzoom Systems Ltd. | System and method for detection of speech related acoustic signals by using a laser microphone |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4395593A (en) * | 1979-11-27 | 1983-07-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Acoustic differential digital coder |
| JPS57149000U (ja) * | 1981-03-12 | 1982-09-18 | ||
| US5051799A (en) * | 1989-02-17 | 1991-09-24 | Paul Jon D | Digital output transducer |
| US5621806A (en) * | 1992-02-14 | 1997-04-15 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and methods for determining the relative displacement of an object |
| JP2555936B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1996-11-20 | 日本電気株式会社 | ディジタルマイクロホン |
| US5548658A (en) * | 1994-06-06 | 1996-08-20 | Knowles Electronics, Inc. | Acoustic Transducer |
| US5566135A (en) * | 1995-07-11 | 1996-10-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Digital transducer |
-
1997
- 1997-10-24 GB GB9722548A patent/GB2330725B/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-09-28 JP JP27344198A patent/JP3961692B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-23 US US09/177,800 patent/US6427014B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-24 KR KR1019980044681A patent/KR100559755B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004502391A (ja) * | 2000-07-05 | 2004-01-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 集積化バイアスを有するマイクロホン用ａ／ｄ変換器 |
| JP4880176B2 (ja) * | 2000-07-05 | 2012-02-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 集積化バイアスを有するマイクロホン用ａ／ｄ変換器 |
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| US7880894B2 (en) | 2007-02-16 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Vibration detection device and vibration detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6427014B1 (en) | 2002-07-30 |
| JP3961692B2 (ja) | 2007-08-22 |
| KR19990037358A (ko) | 1999-05-25 |
| KR100559755B1 (ko) | 2006-06-07 |
| GB2330725B (en) | 2001-08-15 |
| GB2330725A (en) | 1999-04-28 |
| GB9722548D0 (en) | 1997-12-24 |
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