NO314558B1 - Sangmikrofon - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sangmikrofon som omfatter et mikrofonhus som også utgjør en håndgrepdel, en akustoelektrisk transduser i en fremre del av huset for mottaking av lyd fra en lydavgiver, samt utstyr for overføring av lyd representerende signaler (lydsignaler) fra transduseren, ut av mikrofonen og til eksternt lydsignal-bearbeidingsutstyr.

Særlig i forbindelse med mikrofoner som inngår i høreapparater, men også i forbindelse med mikrofoner innebygd i mobiltelefoner og lignende, er det relativt vanlig at signalbehandlingsutstyr er bygd inn i samme enhet for å prosessere lydsignalene som representerer den lyd mikrofonen har oppfanget, i henhold til forskjellige algoritmer og for forskjellige formål. For eksempel i høreapparater er innebygd forsterkning et selvsagt trekk, men også en rekke andre behandlingsfinesser som skal sikre at den lyd som så rettes inn mot brukerens øregang, skal oppfattes som naturlig og behagelig lyd.

Når det gjelder mobiltelefoner, utføres til dels ekstreme regneoperasjoner på lydsignalene som representerer den oppfangede lyden, før prosesserte signaler sendes "på lufta". Signalbehandlingen kan eksempelvis omfatte digitalisering, koding, støyfjeming, ekko-kansellering etc.

Fra britisk patentsøknad GB 2288054 A er kjent en trådløs "karaoke-mikrofon" med innebygget prosessorutstyr. Men prosessorutstyret er bare for å produ-serer medfølgende musikk, denne kjente mikrofonen gjør intet med selve mikro-fonlyden som utsendes fra mikrofonene, idet sanglyden bare får musikk lagt "ved siden av".

Den type mikrofon som benyttes for musikk- eller PA-formål, for eksempel av en artist på en scene, har for øvrig til nå vært av relativt enkel type, da det til

slike formål har vært ansett mest naturlig å benytte lyd behandlingsutstyr i forbindelse med for eksempel en miksepult som utgjør en del av det totale forsterker/PA-utstyret, i avstand fra den egentlige mikrofonen. Det har riktignok vært relativt normalt med en radiosender bygd inn i såkalte trådløse mikrofoner i noen år nå, men dette har altså vært begrenset til den type signalbehandling som har med radio-overføring å gjøre. I denne tekst skal det med signalbehandling/signalprosessering menes en reell påvirkning av de lydrepresenterende signalene, dvs. eksempelvis fjerning av støy eller ekko, frekvensutjevntng/påvirkning, tilførte særskilte effekter, for eksempel spesielle forvrengningsprogrammer eller lignende.

En artist vil ofte ønske å ha bedre kontroll over den lydmessige gjengivel-sen, enn det som kan tilbys gjennom vanlige sangmikrofoner. En "personlig" mikrofon som inneholder muligheter for kontroll og styring av lyden, eventuelt også med spesielle effekter som artisten selv har fullt herredømme over, ser ut til å kunne dekke et behov.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte nettopp på å dekke dette behovet, og i henhold til oppfinnelsen er det således frembrakt en sangmikrofon slik som defi-nert innledningsvis, og sangmikrofonen ifølge oppfinnelsen kjennetegnes særskilt ved at det i eller på mikrofonhuset er anordnet signalprosessorutstyr.

Signalprosessorutstyret innbefatter i en foretrukket utførelsesform lydsignalbehandlingsutstyr. Lydsignal-behandlingsutstyret kan innbefatte en frekvens/stemmemodulator, og det kan også innbefatte en A/D-omformer og digitale kretser. Videre kan lydsignal-behandlingsutstyret innbefatte minnekretser for lagring av be-handl ingsalgoritmer for lydsignaler.

I en utførelsesform kan signalprosessorutstyret innbefatte minst en stasjon for mottak av en dataminneenhet.

I en annen foretrukket utførelsesform innbefatter signalprosessorutstyret

styringssignal-behandlingsutstyr. Dette styringssignal-behandlingsutstyret kan innbefatte kretser for kommunikasjon, behandling og lagring av data vedrørende styring av lydbehandlingsutstyr innbefattet i mikrofonen. Styringssignal-behandlingsutstyret kan ellers innbefatte lagerkretser for lagring av behandlingsalgoritmer for

lydsignaler, fortrinnsvis på digital form.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved omtale av eks-emplifiserte utførelsesformer, og det vises i denne sammenheng til de vedføyde tegningene, hvor

Fig. 1 viser nedre del av en for øvrig normal, håndholdt sangmikrofon, men med signalprosessorutstyr anordnet nederst, Fig. 2 viser de indre deler av en mikrofon ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen, hvori inngår en nedre del med signalprosessorutstyr, Fig. 3 viser en bunndel for en mikrofon ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen, hvilken bunndel omfatter signalprosessorutstyr, Fig. 4 viser indre deler av en mikrofon på samme måte som fig.2, men i en utførelsesform som trådløs mikrofon, og

Fig. 5 viser radioenheten som inngår i fig. 4, forstørret.

I fig. 1 vises nedre del av en håndholdt sangmikrofon 1, av typen med led-ning 2 som fører lydrepresenterende signaler til et eksternt utstyr som omfatter for-sterkere og lignende. Ledningen 2 kan for øvrig like gjerne skiftes ut med en særskilt radiosenderenhet med antenne. Henvisningstall 5 betegner et mikrofonhus, og henvisningstall 9 betegner en enhet montert nederst på mikrofonen, hvilken enhet inneholder signalprosessorutstyr. Figuren viser for øvrig at enheten 9 har en slisse 4 i hvilken det er mulig å innføre et eksternt minnekort 3.

I fig. 2 vises en tilsvarende mikrofon i "avkledd" tilstand, dvs. mikrofonhuset 5 er fjernet. Av figuren fremgår således en frontgrill eller mikrofontopp 6, derunder anordnet lydtransduserutstyr til oppfanging og omforming av lydtrykk til elektriske signaler, videre stag 10 som holder strukturen oppe, en hylse 8 som ikke er av av-gjørende betydning for foreliggende oppfinnelse, men som omtales i samtidig inn-gitt norsk patentsøknad nr. 2001 5982 fra samme søker, og endelig den nedre enheten 9 som inneholder signalprosessorutstyr.

I fig. 3 vises den nedre enheten 9 noe forstørret og alene, og det fremgår at enheten er oppbygd med en toppdel 12 som er tilpasset øvrige strukturer i mikrofonen, og for øvrig gir rom for kretsanordninger, og en nedre sokkel 11 med sliss 4 for mottak av minnekort 3, samt en konnektoråpning 13 til mottak av en data-kontakt.

Bunnenheten 9 kan innbefatte signalprosessorutstyr for direkte behandling av lydsignaler, men også signalprosessorutstyr for behandling av styringssignaler som i sin tur er ment å bevirke styring av lydbehandlingsutstyr av den type som er nevnt ovenfor og som er innbefattet i bunnenheten 9.

Bunnenheten 9 inneholder således en mikroprosessor, fortrinnsvis av programmerbar type. Denne mikroprosessoren kan ha forhåndsinnlagte algoritmer for oppnåelse av særskilte effekter som eventuelt kan velges ved bruk av en (ikke vist) betjeningsknapp. Prosessoren kan ellers være programmerbar, slik at den for eksempel utsettes for programmering ved tilkobling til en ekstern datamaskin ved hjelp av konnektoren 13. For øvrig kan kretsene inne i bunnenheten 9 inneholde minnekretser for lagring av behandlingsalgoritmer for lydsignaler, og det gis også en mulighet for at et slikt datalager kan lagre for eksempel et sangstykke som artisten fremfører. Datalagring kan for øvrig også foretas på innstikkbare minnekort 3, som kan føres inn i slissen 4.

Blant de spesielle effekter som kan lagres, er for eksempel en frekvensmo-dulator eller stemmemodulator for tilveiebringelse av forvrengt stemme, ekko-effekt er selvfølgelig mulig, og det vil til og med være mulig å innprogrammere stemme- og frekvenskorreksjoner for innjustering av artistens stemme under vanskelige forhold. Til og med "look-alike"-funksjon, dvs. algoritmer for etterlikning av bestemte stemmetyper, kan innprogrammeres. Vanlig "equalizing", dvs. påvirk-ing av visse frekvensområder med forsterkning eller demping, kan selvfølgelig også oppnås, til og med svært nøyaktig med angrep av svært snevre frekvensområder.

Fortrinnsvis er lydsignalbehandlingsutstyret basert på digital prosessortek-nikk, hvilket betyr at en A/D-omformer må være innbefattet i utstyret for omforming av de analoge, lydrepresenterende signalene som kommer fra lydtransduseren 7. Rent prinsipielt er det intet i veien for å utføre de aktuelle funksjonene på analog måte, men dagens teknikk når det gjelder digitale kretser og digital signalbehandling, er såpass velutviklet og miniatyrisert, at dette er å foretrekke. Imidlertid, for å skape en "bro" tilbake til normalt, analogt ekstem-utstyr, kan det gjerne være innebygd også en D/A-omformer for tilbake-omforming , etter signalprosessering, av de digitale signalene til analoge signaler 1.

Hele bunndelen 9 er utskiftbar, så et sett med slike bunndeler 9 kan inngå i et mikrofon-sett. Hver bunndel kan da være forhåndsprogrammert fra en PC via konnektoråpningen 13. Eventuelt kan altså, som nevnt ovenfor, minnekort 3, for eksempel av typen "Smart Disk", gi ytterligere muligheter for datalagring.

Innstillinger om programmerbare parametere kan således fjerne for eksempel pustestøy og uønskede lydspisser, og fremheve ønskede harmonier eller spesielle stemmetrekk. Frekvensrespons og dB-respons kan justeres. Enkel kommunikasjon med PC oppnås, samt lagringskapasitet for personlige innstillinger.

I fig. 4 vises en utførelsesform hvor mikrofonen er av trådløs type. De øvre elementene i figuren er som beskrevet vedrørende fig. 2, men nederst vises en radioenhet 14 med antenne 15. Radioenheten 14 er ment å kunne smekkes enkelt og raskt på plass opp i bunnmodulen 9, som inneholder prosessorutstyret.

Fig. 5 viser selve radioenheten 14 noe forstørret, for bedre å vise kontakt-stifter 17 på en plugg 16 som er utformet for å smekkes fast, men løsbart på plass i en tilsvarende kontaktåpning under bunnmodulen 9. Det opprettes data/signal-kommunikasjon mellom prosessorutstyret i modulen 9 og radioenheten 14 for ut-sendelse av radiosignaler av digital eller analog type. Det er intet i veien for at også radioenheten kan inneholde en mikroprosessor for forskjellige typer signalbehandling.

I utgangspunktet er radioenheten 14 innrettet for sending av lydrepresenterende radiosignaler, og eventuelt visse styringssignaler, til eksternt utstyr. Det gis mulighet for innprogrammering av bunnmodulens kretser, eller av radioenhetens prosessor, til radiodrift ved et antall forskjellige frekvenser innenfor det tillatte frek-vensområdet for denne type radiosending. Endringer kan utføres ved forhåndspro-grammering fra for eksempel en PC, eller ved innføring av et minnekort 3 i bunnmodulen 9 på stedet.

I en avansert utførelsesform av mikrofonen ifølge oppfinnelsen kan den benyttes i et internt sambandsnett mellom et antall slike mikrofoner. I dette tilfelle har da radioenheten 14 evne til både sending og mottaking. Dette er teknisk lett reali-serbart, og det gis da mulighet for at for eksempel en av mikrofonene settes opp som "master"-mikrofon, mens de andre er "slaver". En algoritme eller en ordre som ønskes gjort gjeldende for slavene, kan da sendes fra master-mikrofonen, for eksempel ved å innføre et særskilt minnekort i bunnmodulen, eller ved å utstyre master-mikrofonen med en særskilt betjeningsbryter. Det kan for eksempel være aktuelt å sørge for at visse mikrofoner ikke foretar sending i visse perioder, bl.a. for å unngå støy, eller det kan være aktuelt å forandre visse programmerbare karakte-ristika ved noen mikrofoner som er i bruk. En leder med en slik master-mikrofon kan da styre et antall mikrofoners egenskaper. Mye av det som skal foregå av slike endringer underveis i en sesjon, kan innprogrammeres i de enkelte mikrofonene på forhånd, slik at signaleringen som foretas, blir svært enkel.

Avslutningsvis skal det nevnes at foreliggende oppfinnelse er en av flere oppfinnelser vedrørende en komplett mikrofon, som alle patentsøkes samtidig. Det vises til norsk patentsøknad nr. 2001 5982 vedrørende "Mikrofon med lufting", norsk patentsøknad nr. 2001 5985 vedrørende "Mikrofon med avstandsmål ing" og norsk patentsøknad nr. 2001 5984 vedrørende "Sangmikrofon med utskiftbare identitetsdetaIjer". I den grad disse samtidig inngitte patentsøknadene oppviser trekk som er egnet til å forklare eller komplettere trekk i herværende oppfinnelse, inkorporeres herved disse søknadene i herværende fremstilling ved henvisning.

Claims (14)

1. Sangmikrofon, omfattende et mikrofonhus som også utgjør en håndgrepdel, en akustoelektrisk transduser i en fremre del av huset for mottaking av lyd fra en lydavgiver, samt utstyr for overføring av lyd representerende signaler (lydsignaler) fra transduseren, ut av mikrofonen og til eksternt lydsignal-bearbeidingsutstyr, karakterisert ved at det i eller på huset er anordnet signalprosessorutstyr.

2. Sangmikrofon ifølge krav 1, karakterisert ved at signalprosessorutstyret innbefatter lydsignalbehandlingsutstyr.

3. Sangmikrofon ifølge krav 2, karakterisert ved at lydsignalbehandlingsutstyret innbefatter en frek-vens/stemmemodulator.

4. Sangmikrofon ifølge krav 2, karakterisert ved at lydsignalbehandlingsutstyret innbefatter en A/D-omformer og digitale kretser.

5. Sangmikrofon ifølge krav 2, karakterisert ved at lydsignalbehandlingsutstyret innbefatter minnekretser for lagring av behandlingsalgoritmer for lydsignaler.

6. Sangmikrofon ifølge krav 1, karakterisert ved at signalprosessorutstyret innbefatter minst en stasjon for mottak av en dataminneenhet.

7. Sangmikrofon ifølge krav 1, karakterisert ved at signalprosessorutstyret innbefatter styringssignal-behandlingsutstyr.

8. Sangmikrofon ifølge krav 7, karakterisert ved at styringssignal-behandlingsutstyret innbefatter kretser for kommunikasjon, behandling og lagring av data vedrørende styring av lydbehandlingsutstyr innbefattet i mikrofonen.

9. Sangmikrofon ifølge krav 7, karakterisert ved atstyringssignal-behandlingsutstyretinnbefatterlager-kretser for lagring av behandlingsalgoritmer for lydsignaler, fortrinnsvis på digital form.

10. Sangmikrofon ifølge krav 1, karakterisert ved at signalprosessorutstyret rommes i en modul som er enkelt utskiftbar, og fortrinnsvis anbrakt som en bakre del på mikrofonhuset.

11. Sangmikrofon ifølge krav 1, karakterisert ved at signalprosessorutstyret rommes i en modul med konnektor for hurtig kopling til en lett påsmekkbar radioenhet med antenne, for benyttelse av mikrofonen som trådløs mikrofon.

12. Sangmikrofon ifølge krav 11, karakterisert ved at radioenheten eller signalprosessorutstyret kan pro-grammeres for radiodrift ved forskjellige frekvenser.

13. Sangmikrofon ifølge krav 11, karakterisert ved at radioenheten er av toveis type, og at radioenheten eller signalprosessorutstyret har master-funksjon for derved å kunne overføre en lagret og ønsket styringsalgoritme, eller en ordre om iverksettelse av en slik, tråd-løst til minst en annen tilsvarende mikrofon som er satt i slave-funksjon.

14. Sangmikrofon ifølge krav 11, karakterisert ved at radioenheten er av toveis type, og at radioenheten eller signalprosessorutstyret har slave-funksjon for derved å kunne motta styrings-algoritmer, eller ordre om iverksettelse av slike, trådløst fra en tilsvarende mikrofon som er gitt en master-funksjon.