專利名稱：一種指向性強的傳聲器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種指向性強的傳聲器。
背景技術：
傳聲器是現代多媒體技術中一種重要的設備，幾乎所有的聲音信號都是通過傳聲器拾取的。傳聲器從拾音原理主要有兩種動圈式和電容式。這兩種技術都已比較成熟，達到了相當高的保真度和靈敏度。但不管是動圈式還是電容式傳聲器，都有一個共同的技術特點即通過振膜拾取空氣的振動，來實現聲音的拾取，也正是這樣的結構特點帶來了一些無法克服的缺點。I、指向性問題指向性是指傳聲器對不同方向的聲音有不同的靈敏度，指向性強的傳聲器在多個聲源的情況下，能把某個方位的聲源錄得比其他方位的聲源電平更高一 些。傳聲器的指向性在某些場所中非常重要，比如在一群說話的人中，單獨拾取某個人的聲音，如果指向性不強的話，就會聽不清楚這個人的聲音。現在的傳聲器可以做到一定的指向性，可以把指向區的人的聲音放大，把不在指向區的人的聲音壓低，但無法做到從一群人中拾取一個人的聲音而不拾取周圍人的聲音。2、遠距離拾音問題在某些情況下，錄音者無法近距離的接近聲源，這時候就需要遠距離錄音。在一般的條件下，現在的傳聲器拾取人聲的距離一般不會超過5米，距離太遠人聲就會淹沒在背景噪聲里。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是針對上述不足提供一種結構合理，指向性較強，拾音距離較遠的傳聲器。為解決上述技術問題，本指向性強的傳聲器的結構特點是包括殼體，殼體內依次安裝有激光器、主分光器和副分光器，激光器的發光端和主分光器的主進光端相向設置，主分光器的主透光端與副分光器的主進光端相向設置，副分光器的主透光端將激光射向聲音源，殼體內還設置有與主分光器的主反光端對應的反光鏡，反光鏡的反光端設置有將反光鏡反射出的光進行調頻的聲光調制器，聲光調制器的控制端對應安裝有射頻信號發生器，殼體內還安裝有能接收聲光調制器輸出的參照光和經副分光器后的返回激光進行干涉輸出的干涉分光器，干涉分光器的輸出端設有對參照光和返回激光的干涉信號進行光電轉換的光電轉換器，光電轉換器的輸出端電連接有解調放大器。本結構的指向性強的傳聲器是通過激光干涉對比結構來實現指向性較強，拾音距離較遠的。激光干涉對比結構主要包括設置在殼體內的激光器、主分光器、副分光器、干涉分光器、聲光調制器和光電轉換器。激光器的主要作用是發射激光，并作為本指向性強的傳聲器加載、傳遞聲音信號的媒介。分光器一般具有至少兩個迎光面，任何一個迎光面都可作為光線的進光端面。為方便敘述，將分光器的兩個進光端面分別稱為主進光端和副進光端，與之對應的透光端稱為主透光端和副透光端，與之對應的反光端稱為主反光端和副反光端。激光器發出的激光射入主分光器的主進光端，并在主分光器的分光作用下分離成透射光和反射光。為了區別主分光器、副分光器和干涉分光器所發出的光，將主分光器兩個端面輸出的透射光分別稱為第一主透光和第一副透光，輸出的反射光稱為第一主反光和第一副反光，將副分光器兩個端面輸出的透射光分別稱為第二主透光和第二副透光，輸出的反射光分別稱為第二主反光和第二副反光，將干涉分光器兩個端面輸出的透射光分別稱為第三主透光和第三副透光，輸出的反射光稱為第三主反光和第三副反光。主分光器輸出的第一主透光射向副分光器的主進光端，并在副分光器內發生分離。副分光器主透光端產生的第二主透光射向聲音源，照射到聲源后部分光原路反射回來，反射回來的光帶有與聲源振動相對應的多普勒頻移。因為激光具有定向發光和衰減度低的特點，因此保證了本指向性強的傳聲器的拾音距離和指向性。為方便敘述，將從聲音源反射回來的激光稱為反饋激光或檢測激光。反饋激光沿第二主透光軌跡從副分光器的主透光端進入，也就是從副分光器的副進光端進入。反饋激光在副分光器內發生分離后，所產生的第二副反光 主反光射向反光鏡，并在反光鏡的反光作用下，將第一主反光變向后射入聲光調制器的輸入 端。在本指向性強的傳聲器中，聲光調制器采用能夠對光線進行頻移的布拉格器件。這樣，聲光調制器就在射頻信號發生器的控制下產生頻移，頻移的頻率等于射頻信號的頻率。為方便敘述，將聲光調制器輸出的激光稱為參照光。參照光從干涉分光器的副進光端射入，作為干涉分光器的另一路干涉輸入信號。這樣，反饋激光經干涉分光器后的透射光和參照光經干涉分光器后的反射光會產生干涉現象，這種干涉現象是動態變化的，變化頻率等于兩束激光的頻率差。光電轉換器會對接收干涉現象所產生的干涉波，并將其轉化成代表干涉波頻率信號的電信號，此信號實際等于聲源的音頻信號對射頻信號進行頻率調制后而產生的混頻信號。光電轉換器輸出端電連接的解調放大器，解調放大器將光電轉換器傳來的混頻信號進行解調，得到的信號就是還原出的聲音信號，并將該信號功率放大后輸出。本指向性強的傳聲器通過激光來拾取和傳遞聲音信號，保證了拾音距離，而且只能拾取激光照射點附近聲音源的振動音頻信號，避免了其他聲音信號的干擾，指向性更強，并通過對激光干涉信號的解調獲得所拾取的聲音信號，有助于獲得較高音質的聲音。作為改進,殼體上安裝有貓準鏡，貓準鏡的朝向與副分光器的第一透光端將激光射向聲音源的朝向一致。通過瞄準鏡，可以方便使用者觀察遠處聲音源。因為瞄準鏡的朝向與副分光器的第一透光端將激光射向聲音源的朝向一致，所以有助于使用者更準確地對準被采集聲音信號的對象，如被采訪者的唇部。作為更近一步改進，殼體上還安裝有能與瞄準鏡配合的影像顯示裝置。影像顯示裝置可以將瞄準鏡中觀看到的影像直觀地顯現出來，因此使用者只需觀察影像顯示裝置，即可快速對準聲源的振動部位，使用起來更加方便。綜上所述，采用這種結構的指向性強的傳聲器，結構合理，指向性較強，拾音距離較遠，特別適合在遠距離采集聲音時使用。

[0014]結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明圖I為本實用新型的結構示意圖。圖中1為激光器,2為主分光器,3為副分光器,4為聲音源,5為反光鏡,6為聲光調制器，7為射頻信號發生器，8為干涉分光器，9為光電轉換器，10為解調放大器，11為殼體，12為瞄準鏡，13為影像顯示裝置。
具體實施方式如圖I所不,該指向性強的傳聲器包括殼體11,殼體11內依次安裝有激光器I、主分光器2和副分光器3,激光器I的發光端和主分光器2的主進光端相向設置,主分光器2的主透光端與副分光器3的主進光端相向設置,副分光器3的主透光端將激光射向聲音源4。殼體11內還設置有與主分光器2的主反光端對應的反光鏡5,反光鏡5的反光端設置有將反光鏡5反射出的光進行調頻的聲光調制器6，聲光調制器6的控制端對應安裝有射頻信號發生器7。殼體11內還安裝有能接收聲光調制器6輸出的參照光和聲音源4經副分光器3后的返回激光進行干涉輸出的干涉分光器8，干涉分光器8的輸出端設有對參照光和返回激光的干涉信號進行光電轉換的光電轉換器9，光電轉換器9的輸出端電連接有解調放大器10。激光器I的主要作用是發射激光，并作為該指向性強的傳聲器加載、傳遞聲音信號的媒介。分光器一般具有至少兩個迎光面，任何一個迎光面都可作為光線的進光端面。為方便敘述，將分光器的兩個進光端面分別稱為主進光端和副進光端，與之對應的透光端稱為主透光端和副透光端，與之對應的反光端稱為主反光端和副反光端。激光器I發出的激光射入主分光器2的主進光端,并在主分光器2的分光作用下分離成透射光和反射光。為了區別主分光器2、副分光器3和干涉分光器8所輸出的光，將主分光器2兩個端面輸出的透射光分別稱為第一主透光和第一副透光，輸出的反射光稱為第一主反光和第一副反光，將副分光器3兩個端面輸出的透射光分別稱為第二主透光和第二副透光,輸出的反射光分別稱為第二主反光和第二副反光，將干涉分光器8兩個端面輸出的透射光分別稱為第三主透光和第三副透光，輸出的反射光稱為第三主反光和第三副反光。主分光器2輸出的第一主透光射向副分光器3的主進光端,并在副分光器3內發生分離。副分光器3主透光端產生的第二主透光射向聲音源4，照射到聲源后部分光原路反射回來，反射回來的光帶有與聲源振動相對應的多普勒頻移。因為激光具有定向發光和衰減度低的特點，因此保證了本指向性強的傳聲器的拾音距離和指向性。為方便敘述，將從聲音源4反射回來的激光稱為反饋激光或檢測激光。反饋激光沿第二主透光軌跡從副分光器3的主透光端進入，也就是從副分光器3的副進光端進入。反饋激光在副分光器3內發生分離后，所產生的第二副反光進入干涉分光器8的主進光端，作為干涉分光器8的一路干涉輸入信號。主分光器2輸出的第一主反光射向反光鏡5,并在反光鏡5的反光作用下,將第一主反光變向后射入聲光調制器6的輸入端。在本指向性強的傳聲器中，聲光調制器6米用能夠對光線進行變頻的布拉格器件。這樣，聲光調制器6就在射頻信號發生器7的控制下產生頻移，頻移的頻率等于射頻信號的頻率。為方便敘述，將聲光調制器6輸出的激光稱為參照光。參照光從干涉分光器8的副進光端射入，作為干涉分光器8的另一路干涉輸入信號。這樣，反饋激光經干涉分光器8后的透射光和參照光經干涉分光器8后的反射光會產生干涉現象。光電轉換器9會對接收干涉現象所產生的干涉波，此信號實際等于聲源的音頻信號對射頻信號進行頻率調制后而產生的混頻信號。光電轉換器9輸出端電連接的解調放大器10，解調放大器將光電轉換器9傳來的混頻信號進行解調，得到的信號就是還原出的聲音信號，并將該信號放大后輸出。本指向性強的傳聲器通過激光來拾取和傳遞聲音信號，保證了拾音距離，而且只能拾取激光照射點附近聲音源4的振動音頻信號，避免了其他聲音信號的干擾，指向性更強，并通過對激光干涉信號的解調獲得所拾取的聲音信號，有助于獲得較高音質的聲音。在本實施例中，殼體11上安裝有瞄準鏡12，瞄準鏡12的朝向與副分光器3的第一透光端將激光射向聲音源4的朝向一致。通過瞄準鏡12，可以方便使用者觀察遠處聲音源4。因為瞄準鏡12的朝向與副分光器3的第一透光端將激光射向聲音源4的朝向一致，所以有助于使用者更準確地對準被采集聲音信號的對象，如被采訪者的唇部。殼體11上還安 裝有能與瞄準鏡12配合的影像顯示裝置13。影像顯示裝置13可以將瞄準鏡12中觀看到的影像直觀地顯現出來，因此使用者只需觀察影像顯示裝置13，即可快速對準聲音源的振動部位，使用起來更加方便。
權利要求1.一種指向性強的傳聲器，其特征是包括殼體(11)，殼體(11)內依次安裝有激光器(I)、主分光器(2)和副分光器(3)，激光器(I)的發光端和主分光器(2)的主進光端相向設置，主分光器(2)的主透光端與副分光器(3)的主進光端相向設置，副分光器(3)的主透光端將激光射向聲音源，殼體(I)內還設置有與主分光器(2)的主反光端對應的反光鏡(5),反光鏡(5)的反光端設置有將反光鏡(5)反射出的光進行調頻的聲光調制器(6),聲光調制器(6)的控制端對應安裝有射頻信號發生器(7)，殼體(11)內還安裝有將聲光調制器(6)輸出的參照光和聲音源經副分光器(3)后的返回激光進行干涉輸出的干涉分光器(8)，干涉分光器(8)的輸出端設有對參照光和返回激光的干涉信號進行光電轉換的光電轉換器(9 )，光電轉換器(9 )的輸出端電連接有解調放大器(10 )。
2.如權利要求I所述的指向性強的傳聲器，其特征是殼體(I)上安裝有瞄準鏡(12)，瞄準鏡(12)的朝向與副分光器(3)的第一透光端將激光射向聲音源的朝向一致。
3.如權利要求2所述的指向性強的傳聲器，其特征是殼體(I)上還安裝有能與瞄準鏡(8)配合的影像顯示裝置(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種指向性強的傳聲器，包括依次安裝在殼體內的激光器、主分光器和副分光器，激光器的發光端和主分光器的主進光端相向設置，主分光器的主透光端與副分光器的主進光端相向設置，殼體內還設置有與主分光器的主反光端對應的反光鏡，反光鏡的反光端設置有將反光鏡反射出的光進行調頻的聲光調制器，殼體內還安裝有能接收聲光調制器輸出的參照光和聲音源經副分光器后的返回激光進行干涉輸出的干涉分光器，干涉分光器的輸出端設有對參照光和返回激光的干涉信號進行光電轉換的光電轉換器，光電轉換器的輸出端電連接有解調放大器。本指向性強的傳聲器，結構合理，指向性較強，拾音距離較遠，特別適合在遠距離采集聲音時使用。
文檔編號H04R1/30GK202524546SQ20122019950
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者戴長志, 李健 申請人:濰坊學院