专利名称：一种利用麦克风阵列高精密音响感应装置和音响摄影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高精密音响感应装置和音响摄影机，尤其涉及一种利用麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机。
背景技术：
音响摄影机是将声音视觉化的高端计量设备，是在多媒体情报通信器、家电、汽车及建设等多种领域必要的新技术设备。韩国授权专利10-051120 (申请人韩国科学技术院)公开一种利用音响声全息术的个别音源的音长分离方法，包括第一阶段，在全息图中测量多个点的音压，求出由所述 各点音压值的频谱和其他点之间的相互频谱构成的全息图频谱行列；第二阶段，将所述全息图频谱行列应用到音响全息术方法上，在音源面求出由所述各点音压值的频谱和其他点之间的相互频谱构成的全息图频谱行列；第三阶段，所述音源面频谱行列中，把音压值的最大频谱位置为音源位置，计算出上述被确定的音源贡献量；第四阶段，在所述音源面频谱行列中，除了所述确定的音源还存在频谱行列时，所述剩下的频谱行列更新为新的音源面频谱行列，并反复进行第三阶段过程。韩国授权专利10-0217872 (申请人韩国科学技术院)公开一种通过测量移动音源的全息图把音响特性荧幕化的系统和方法，利用周围空间辐射能量的音源具有任意的波长和任意的音响特性，与所述音源一同移动的任意的全息图面中获得全息图后，利用其全息图在音长内预算一项特性预定值的音响特性影像化的系统，包括，音源移动测定手段，，测量所述音长在所述空间内移动的方向和速度，收纳手段；在所述空间内移动，从所述移动方向成直角的方向上留有比所述音响特性的波长的一半小的间距直列配置的多个位置收纳所述音源辐射的能量，并产生所述能量信号；多重送信手段，用于将多个输入信号通过单一的输出线路多重输出，其中多个输入信号包括所述收纳手段的移动方向、移动速度和从收容手段产生的所述信号，以及从所述音源移动测定手段输入的所述音源移动方向和移动速度；运算手段，用于从测定音响特性值运算音长内的音响特性预测值，所述测定音响特性值从所述多重送信手段输出的所述全息图面获得；所述运算手段确定相对坐标系，所述相对坐标系包括全息图坐标系和收纳坐标系，其中全息图坐标系在所述空间内与所述音源移动测量手段测量的所述音源的移动速度和移动方向一致的移动，所述收容坐标系在所述空间内与所述收容手段的移动速度和移动方向一致的移动，所述运算手段把所述多重送信手段发来的关于所述收容手段的情报，运算音长内的音响特性预定值，其中所述收纳手段相关的情报以所述收纳坐标系的坐标值输出韩国授权专利10-0838239 (专利权人)公开了一种音质显示装置，包括音响感应部，用于感应音源发声的音响；摄影部，用于摄制所述音源位置的背景；音源信号生成部，对所述音响感应部感应的信号按顺序进行变化、波速成形(、逆运算，生成在设置有所述音源的音源面的音响信号和时间信号；音质数据生成部，对所述音源信号按顺序进行1/3八度音阶分析处理，响度加重值使用处理，从一定的响度指标中确定响度指标来计算整个响度，并把所述音源面的音质数据生成为定量因子的响度；显示部，显示覆盖所述摄影部拍摄的画像数据和所述音质数据生成的音质画像数据。韩国专利10-2009-0047507，公开了噪音源可视化装置和可视化方法，其中噪音源可视化装置，包括至少两个图片感应部，为了测量加速运动的噪音源加速度，在同一光轴线相互对应设置，检测所述噪音源通过光轴线导致的光量变化，从而生成所述噪音源通过所述光轴线时的·时间信号；麦克风阵列感应部，用于感应从所述噪音源产生的噪音，并产生音压信号；数据收集部，与所述图片感应部和所述麦克风阵列感应部连接，并收集所述时间信号和所述音压信号；中央处理部，与所述数据收集部连接，从所述数据收集部接收所述时间信号和所述音压信号，在所述噪音源的少量部位的侧面设定假设音源平面，将所述假设音源平面的各网络的音压信号生成为与所述音压信号对应的输出。一般情况下在硅基板上的电容性麦克风超越现有的驻极体电容式麦克风根本界限。震动板在麦克风里进行机械或电反应，所述震动板由多晶硅或硅氮化膜或硅氧化膜等诱导体构成，在_40°C至+120°C的温度范围内具有可靠性，同时在湿度和温度复杂变化的环境中也有可靠性。使用硅基板的麦克风在超过260°C的无烟表面装配温下也能使用。这种高可靠性和表面装配足以表示超过了现有的ECM。EMC只适合罐头状的包裹，但是MEMS麦克风则使用者可以根据需求包裹，这符合现代小型化、直接化的麦克风应用领域。MEMS麦克风在震动板和基准板之间引入一定的DC (direct current)偏压的状态下,感应根据进来的音压而变化的电容量。MEMS麦克风可以制造成小于大部分小型驻极体电容式麦克风，并且对机械振动、温度变化或电磁场的干扰不会太敏感。由于这种特性，在助听器、电子听诊器、手机和笔记本电脑、便携式摄影机等声音录入设备中广泛应用。综上所述，麦克风阵列是纠正噪音源位置的一个方法，多数是利用麦克风感应装置测量噪音源产生的音波，通过对所述信号的处理，对噪音源分布进行可视化处理。根据每个麦克风传来的信号的特性再构成特定发声位置产生的信号，并测量其音压大小，测量的音压水准用空间分布来图示，追定噪音源位置。音响摄影机测量技法虽然是为了特定领域的研发目的而开发的，但是由于具有可直观确定噪音源的分布的优点，广泛的适用于各产业的研究开发阶段。在海外研究的麦克风陈列测量事例中，在噪音测量环境中跟实验照片一起图示的噪音源分布图中，一般用红色部分表示很强的噪音，使用者可以通过流线图直观掌握噪音的发生源。现有的产品使用30多个高价的测量用麦克风，随之使用高价的数据测量装备，结构复杂，价格高，相当于约一亿韩元之多。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明是为了提供一种利用麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机，可以用于手机等现有的麦克风制作成的电子设备中。本发明是为了提供一种利用麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机，利用麦克风革新现有的音响摄影机，并制作成麦克风基板形态来使用，大大改善了制作时间和制作费用。
本发明是为了提供一种利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机，利用PCB阻断前/后方音，提高了去除反射波的功能，将音响摄影机从原来的高价的测量装备换成接近普及型测量装备，能开发新的市场。一种利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其中，设置多个MEMS麦克风(10)到印刷回路基板(20)中。所述的利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其中，麦克风(10)具有沿半径方向扩张出的2-30个翼部。所述的利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其中，所述翼部排列2-30个麦克风(10)。所述的利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其中，所述麦克风(10)是以半径方向直线排列，或沿半径方向延伸并呈一旋转方向弯曲螺旋形状排列。一种利用麦克风阵列的高精密音响摄影机，其中，包括音响感应装置(30)，通过多个麦克风(10)设置在印刷回路基板(20)上，所述音响感应装置(30)用于把感应的音响信号发送到数据收集部(40);数据收集部(40)，与所述音响感应装置(30)连接，所述数据收集部(40)用于将音响感应装置(30)发送的音响相关的模拟信号采样，转换为数字信号，并向中央处理部(50)发送；中央处理器(50)，与数据收集部(40)连接，所述中央处理器
(50)用于以所述数据收集部(40)发送的音响相关的数字信号为基础，计算各麦克风(10)关联的噪音水准；显示部(60)，与中央处理器(50)连接，所述显示部￠0)用于将所述中央处理器(50)计算的各麦克风(10)相关的噪音水准以不同颜色显示。所述的利用麦克风阵列的高精密音响摄影机，其中，所述MEMS麦克风(10)具有沿半径方向扩张出的2-30个翼部，所述翼部排列2-30个麦克风(10)，所述麦克风(10)沿半径方向直线排列，或沿半径方向延伸呈一旋转方向弯曲的螺旋形排列。适用在本发明的MEMS麦克风大幅度提高了需要多个电子芯片形态麦克风的音响摄影机的产品性。利用MEMS麦克风可以实现轻量化量产，确保国际竞争力。本发明提供的一种利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机，可以用于手机等现有的麦克风制作成的电子设备中。本发明提供的一种利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机，利用MEMS麦克风革新现有的音响摄影机，并制作成MEMS麦克风PCB形态来使用，大大改善了制作时间和制作费用。本发明提供的一种利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机，利用PCB阻断前/后方音，提高了去除反射波的功能，将音响摄影机从原来的高价的测量装备换成接近普及型测量装备，能开发新的市场。
图1a是本发明利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置一实施例结构图；图1b是本发明利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置另一实施例结构图；图2是本发明利用MEMS麦克风阵列的高精密音响摄影机结构图。附图标记说明 10:MEMS麦克风20 :印刷回路基板30 :音响感应装置40 :数据收集部50 :中央处理部60 :显示部
具体实施例方式下面参考附图详细说明利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机。如图1a至图1b所示，本发明实施方式的利用MEMS麦克风阵列的高精密音响感应装置由多个MEMS麦克风10设置到印刷回路基板20上构成。印刷回路基板20内有回路，所述回路包括如提供电源的电源回路或输出从感应的音响信号产生的电信号的输出回路。通过输出回路把关于输出的音响的电信号发送到数据收集部40，并且中间通过信号放大器，增大电信号大小。信号放大器可以单独设置，也可以与搭载MEMS麦克风10的印刷回路基板20 —体而成。本发明的MEMS麦克风是应用到手机等产品中的，当然也不局限于此，将现有的麦克风制作成电芯片形态，包括本发明申请时已商用化的所有通用MEMS麦克风(例如电容型硅MEMS麦克风，电容型麦克风)等。现在，随着麦克风技术的发展，其性能飞跃发展，展现出测量用麦克风中的最佳性能。如图1a至图1b所示，根据本发明的利用MEMS麦克风阵列的音响感应装置中，MEMS麦克风10具有沿半径长方形方向扩张出的2-30个翼部，一个翼部排列2_30个MEMS麦克风10。随着翼部和麦克风数增加使数据处理量增加，同时音响测量程度增加。根据本发明实施方式的利用MEMS麦克风阵列的音响感应装置中，在一个翼部排列的MEMS麦克风10是以半径方向直线排列的(图中未示)，或如图1a至图1b所示，越向半径方向延伸越随之向一旋转方向弯曲的螺旋形状排列。如图2所不,根据本发明是实施方式的利用MEMS麦克风阵列的音响摄影机包括音响感应装置30、数据收集部40、中央处理器50和显示部60。 如图2所示的音响感应装置30，通过多个MEMS麦克风10设置在印刷回路基板20上，所述音响感应装置30用于把感应的音响信号发送到数据收集部40。如图2所示的数据收集部40与音响感应装置30连接，所述数据收集部40用于将音响感应装置30发来的音响相关的模拟信号采样转换为数字信号，并向中央处理部50发送。中央处理器50与数据收集部40相连接，所述中央处理器50用于将所述数据收集部40发来的音响相关的数字信号为基础，计算各MEMS麦克风10相关联的噪音水准。显示部60与中央处理器50连接，所述显示部60用于所述中央处理器50计算的各MEMS麦克风10相关的噪音水准以不同颜色显示。显示部60可以是普通的显示器或其他显示设备。如前所述，MEMS麦克风10具有沿半径长方形方向扩张出的2_30个翼部，一个翼部排列2-30个MEMS麦克风10，排列在一个翼部的MEMS麦克风10沿半径方向直线排列，或向半径方向一旋转方向呈弯曲的螺旋形排列。本发明虽然通过上述实施例来说明，但是并不限于上述实施例，本发明的范围由权利要求决定，并且包括多种与本发明等同的修改或变形。权利要求所记载的附图符号仅仅是为了辅助理解本发明，并不会对权利要求的解释造成限制，更不会因为附图符号而造成权利范围变窄。
权利要求
1.一种利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其特征在于，设置多个MEMS麦克风(10)到印刷回路基板(20)中。
2.根据权利要求1所述的利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其特征在于，麦克风(10)具有沿半径方向扩张出的2-30个翼部。
3.根据权利要求2所述的利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其特征在于，所述翼部排列2-30个麦克风(10)。
4.根据权利要求3所述的利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其特征在于，所述麦克风(10)是以半径方向直线排列，或沿半径方向延伸并呈一旋转方向弯曲螺旋形状排列。
5.一种利用麦克风阵列的高精密音响摄影机，其特征在于，包括 音响感应装置(30)，通过多个麦克风(10)设置在印刷回路基板(20)上，所述音响感应装置(30)用于把感应的音响信号发送到数据收集部(40)； 数据收集部(40)，与所述音响感应装置(30)连接，所述数据收集部(40)用于将音响感应装置(30)发送的音响相关的模拟信号采样，转换为数字信号，并向中央处理部(50)发送； 中央处理器(50)，与数据收集部(40)连接，所述中央处理器(50)用于以所述数据收集部(40)发送的音响相关的数字信号为基础，计算各麦克风(10)关联的噪音水准； 显示部(60)，与中央处理器(50)连接，所述显示部(60)用于将所述中央处理器(50)计算的各麦克风(10)相关的噪音水准以不同颜色显示。
6.根据权利要求5所述的利用麦克风阵列的高精密音响摄影机，其特征在于，所述MEMS麦克风(10)具有沿半径方向扩张出的2-30个翼部，所述翼部排列2-30个麦克风(10)，所述麦克风(10)沿半径方向直线排列，或沿半径方向延伸呈一旋转方向弯曲的螺旋形排列。
全文摘要
本发明涉及一种利用麦克风阵列的高精密音响感应装置，其中，设置多个MEMS麦克风(10)到印刷回路基板(20)中。以及一种利用麦克风阵列的高精密音响摄影机，包括音响感应装置(30)，通过多个麦克风(10)设置在印刷回路基板(20)上；数据收集部(40)，用于将音响感应装置(30)发送的音响相关的模拟信号采样，转换为数字信号，并向中央处理部(50)发送；中央处理器(50)，用于计算各麦克风(10)关联的噪音水准；显示部(60)，用于将所述中央处理器(50)计算的各麦克风(10)相关的噪音水准以不同颜色显示。本发明是为了提供一种利用麦克风阵列的高精密音响感应装置和音响摄影机，可以用于手机等现有的麦克风制作成的电子设备中。
文档编号H04R1/20GK103024625SQ20121047750
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年9月3日
发明者金榮基 申请人:SM Instrument株式会社