麦克风阵列装置和声响解析系统的制作方法

文档序号:28682360发布日期:2022-01-29 07:43阅读:101来源:国知局
麦克风阵列装置和声响解析系统的制作方法

1.本发明涉及麦克风阵列装置和声响解析系统。


背景技术:

2.近年来,由于产品低噪音化要求的提高,要求对声场的空间分布进行测量、解析。专利文献1公开了一种使用麦克风阵列的声压分布解析系统,所述麦克风阵列将多个麦克风排列成格子状,并在多个位置处检测声音。该声压分布解析系统具有能实现多信道信号增幅的放大器,该放大器将麦克风各自的声音信号增幅并输出到解析终端。解析终端对从放大器输入的声音信号进行a/d转换,并记录为时间波形。然而,在上述现有的麦克风阵列中,使用电容麦克风或动态麦克风,若以例如10mm以下的间隔配置麦克风,则麦克风阵列的测量面成为紧密的结构,由于来自麦克风阵列的反射声音的影响而难以进行声响全息解析。因此,已知有一种使用了能在基板上安装表面的小型mems(micro-electrical-mchanical systems:微机电系统)麦克风的麦克风阵列。作为这样的mems麦克风阵列,已知有一种将多个mems麦克风表面安装于格子状的基板并由基板自身构成麦克风阵列装置的方法。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本专利特开2005-91272号公报


技术实现要素:

发明所要解决的技术问题
4.在由基板自身构成麦克风阵列的情况下,无法根据被测量物的尺寸来改变阵列状的间隔。因此,需要针对每个被测量物制作麦克风阵列,成本会变高。因此,本发明的目的在于提供一种能改变多个麦克风的配置间隔的麦克风阵列装置和声响解析系统。解决技术问题所采用的技术方案
5.为了解决上述技术问题,本发明的一个方式的麦克风阵列装置包括:多个麦克风;至少一个第一基板,至少一个所述第一基板安装有多个所述麦克风中的至少一个麦克风;以及第二基板,所述第二基板与所述第一基板电连接,并将由所述麦克风获取到的声音信息输出到对所述第一基板进行控制的控制基板,所述第一基板包括连接方式不同的第一连接部和第二连接部,所述第二基板包括:第三连接部,所述第三连接部能与所述第一连接部电连接;以及第四连接部,所述第四连接部能与所述第二连接部电连接。
6.此外,本发明的一个方式的声响解析系统包括:所述麦克风阵列装置;以及具有所述控制基板的声响解析装置,所述声响解析装置输入有所述第二基板所输出的所述声音信息,对所述声音信息进行解析,以对表示声音的特征的物理量进行检测。
发明效果
7.根据本发明的一个形态,第一基板和第二基板分别包括两种连接部,能以不同的方式将第一基板与第二基板连接,因此,能大幅改变多个麦克风的配置间隔。
附图说明
8.图1是本实施方式的麦克风阵列的第一方式的整体图。图2是表示第一基板的结构例的图。图3是表示第二基板的结构例的图。图4是第一基板与第二基板的连接例。图5是表示第一支承构件的结构例的图。图6是说明第一支承构件的另一例的图。图7是麦克风阵列装置的第一方式的结构例。图8是麦克风阵列装置的第二方式的结构例。图9是本实施方式的麦克风阵列的第二方式的整体图。图10是表示安装构件的结构例的图。图11是表示第二支承构件的结构例的图。图12是表示声响解析系统的一例的图。
具体实施方式
9.以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外,本发明的范围并不限定于以下实施方式,而是能在本发明的技术思想的范围内任意改变。
10.图1是本实施方式中的麦克风阵列装置所包括的麦克风阵列1的第一方式的整体图。本实施方式中的麦克风阵列1例如能用于使用近场声全息法对来自被测量物(声源)的被测量声进行解析的声响解析系统。在近场声全息法中,需要对接近且平行于声源面的测量面的声压分布进行测量,使用了将多个麦克风以格子状配置的麦克风阵列。
11.如图1所示,麦克风阵列1包括多个麦克风mc、多个第一基板31和多个第二基板10a。第一基板31是安装有麦克风阵列1所包括的多个麦克风mc中的至少一个麦克风mc的麦克风基板。在本实施方式中,对在一个第一基板31上安装有一个麦克风mc的情况进行说明,但也可以在一个第一基板31上安装多个麦克风mc。第二基板10a是与第一基板31电连接,将由麦克风mc获取的声音信息输出到对第一基板31进行控制的控制基板40(参照图7)的连接基板。在本实施方式中,对在一个第二基板31上连接有多个第一基板31的情况进行说明,但也可以在一个第二基板31上连接安装有多个麦克风mc的一个第一基板31。
12.麦克风阵列1还包括第一支承构件20a。第一支承构件20a以任意间隔并排配置并支承分别连接有第一基板31的多个第二基板10a。第二基板10a能可装拆地支承第一基板31。此外,第一支承构件20a通过可装拆地
支承第二基板10a,从而能可装拆地支承第一基板31。多个麦克风mc分别能设为例如mems(micro-electrical-mchanical systems:微机电系统)麦克风。另外,在本实施方式中,对麦克风mc是mems麦克风的情况进行说明,但麦克风mc并不限定于mems麦克风。
13.第二基板10a分别将第一方向(x方向)配置为长边方向。在本实施方式中,麦克风阵列1包括n个(在图1中为八个)第二基板10a。第一支承构件20a是分别将与第一方向(x方向)正交的第二方向(z方向)设为长边方向的构件。在本实施方式中,麦克风阵列1包括两根第一支承构件20a。两根第一支承构件20a分别可装拆地支承n个第二基板10a的两端。
14.在第二基板10a上分别连接有m个(图1中为八个)第一基板31。在此,第一基板31分别在x方向上以恒定间隔d配置。第一基板31与第二基板10a通过后述基板对基板连接器直接连接,第一基板31经由上述基板对基板连接器相对于第二基板10a可装拆。另外,在第二基板10a相对于第一支承构件20a可装拆的情况下,第一基板31也可以相对于第二基板10a固定。此外,第二基板10a分别在z方向上以恒定间隔d并排排列。在此,在各第二基板10a中,第一基板31在x方向上的位置相同。也就是说,通过n个第二基板10a,m
×
n个麦克风mc在xz方向上配置成格子状。
15.在图1中,xz平面是与以格子状配置有麦克风阵列1的麦克风mc的测量面平行的面,其是与被测量物的声源面平行的面。麦克风阵列1在相对于被测量物的声源面沿y方向隔开规定距离的状态下配置测量面。例如,麦克风阵列1将测量面与声源面在y方向上的距离配置为10mm以内。
16.麦克风mc例如能设为能从所有方向接收声音的无指向性的mems麦克风。另外,在本实施方式中,对麦克风mc是无指向性的mems麦克风的情况进行说明,但麦克风mc也可以是指向性的麦克风。麦克风mc内置有使用了mems技术的声响换能器(mems芯片)和放大器,并安装在第一基板31的表面上。麦克风mc通过声响换能器将声音(声压)转换为电信号,通过放大器增幅并输出转换后的电信号。另外,在麦克风mc是数字麦克风的情况下,麦克风mc还内置有a/d转换器,能将通过放大器增幅后的模拟信号转换为数字信号并输出。
17.图2是表示第一基板31的结构例的图。如该图2所示,在第一基板31上安装有麦克风mc。此外,第一基板31分别具有连接方式不同的一个第一连接部32a和一个第二连接部32b。另外,第一基板31也可以包括用于确认通电的led33。通过确认led33亮灯,能容易地确认没有因连接器脱开等而导致对第一基板31的通电不良。
18.图3是表示第二基板10a的结构例的图。如该图3所示,第二基板10a分别具有多个连接方式不同的第三连接部12a和第四连接部12b。第三连接部12a和第四连接部12b例如在x方向上以恒定间隔安装。第三连接部12a能与第一基板31的第一连接部32a电连接,第四连接部12b能与第一基板31的第二连接部32b电连接。另外,第二基板10a包括一个第五连接部13。第五连接部13能设为供用于将第二基板10a与对第一基板31进行控制的控制基板40(参照图7)连接的线缆41(参照图7)连接的连接器部。第五连接部13例如能安装于第二基板10a的一个端部。
19.第一基板31的第一连接部32a和第二基板10a的第三连接部12a能设为将第一基板31与第二基板10a直接连接的基板对基板连接器。第一连接部32a与第三连接部12a能直接连接,在第一连接部32a与第三连接部12a连接的状态下,如图4所示,第一基板31与第二基板10a相互平行。在此,第一连接部32a和第三连接部12a设为第一基板31与第二基板10a的基板间的距离例如在1mm以内的小型连接器。第一基板31能经由第一连接部32a和第三连接部12a相对于第二基板10a可装拆。在图1所示的麦克风阵列1中,m个第一基板31以在x方向上以恒定间隔d配置的方式经由第一连接部32a及第三连接部12a与第二基板10a连接。
20.第一基板31与第二基板10a如上所述平行连接,以在麦克风阵列1中相对于测量面垂直地延伸的状态配置。也就是说,第一基板31中的麦克风mc的安装面相对于测量面垂直。此外,在第一基板31安装于第二基板10a的状态下,如图3所示,麦克风mc安装于第一基板31上靠近被测量物的位置、即靠近声源面2a的位置。更具体而言,麦克风mc配置成在y方向上从第二基板10a的被测量物侧(声源面2a侧)的端面朝该被测量物侧(声源面2a侧)突出。也就是说,第二基板10a相对于测量面配置于与声源面2a相反的一侧,以防遮挡来自声源的被测量声。
21.图5是表示本实施方式中的第一支承构件20a的结构例的图。如该图5所示,第一支承构件20a包括多个基板插入部21a,多个所述基板插入部21a能供多个第二基板10a沿z方向以任意间隔插入。多个基板插入部21a是具有能供第二基板10a插入的形状的槽(凹部),例如在z方向上以等间隔形成。n个第二基板10a的端部插入第一支承构件20a的基板插入部21a,以在z方向上以恒定间隔d配置。第二基板10a相对于第一支承构件20a可装拆,第二基板10a在z方向上的间隔d能任意改变。在此,基板插入部21a在z方向上以例如3mm左右的间隔形成,z方向上的间隔d例如能在3mm左右到20mm左右之间改变。
22.另外,在本实施方式中,对由两个第一支承构件20a来支承第二基板10a的两端部的情况进行说明,但第一支承构件20a既可以仅支承第二基板10a的一端,也可以支承第二基板10a的端部以外的位置。此外,第一支承构件20a并不限定于图5所示的结构。第一支承构件20a只要是能以任意间隔并排配置并支承分别连接有第一基板31的多个第二基板10a的结构即可。例如,代替第一支承构件20a,也能使用如图6所示的第一支承构件20a’那样插入到形成于第二基板10a的孔中的螺栓状的固定构件。此外,多个第二基板10a也可以由框型的框架构件支承。
23.此外,第一基板31与第二基板10a也能经由第二连接部32b及第四连接部12b电连接。在此,第二连接部32b与第四连接部12b经由连接构件电连接。该连接构件能设为具有相对于第二连接部32b和第四连接部12b中的至少一个可装拆的连接器的线缆。也就是说,本实施方式中的麦克风阵列1具有第一方式和第二方式,在所述第一方式中,如图1所示,第一基板31与第二基板10a经由第一连接部32a及第三连接部12a直接连接,在第二方式中,第一基板31与第二基板10a经由第二连接部32b、第四连接部12b及连接构件间接连接。
24.首先,对麦克风阵列装置50的第一方式的结构进行说明的图7是本实施方式中的麦克风阵列装置50的第一方式的结构例。
第一方式的麦克风阵列装置50包括上述图1所示的麦克风阵列1。另外,在图7中,为了简化图示,减少了麦克风阵列1所包括的第一基板31和第二基板10a的数量后进行图示。此外,省略了麦克风阵列1所包括的第一支承构件20a的图示。
25.第一基板31分别包括一个麦克风mc,第一基板31如图4所示经由第一连接部32a及第三连接部12a与第二基板10a直接连接。此外,直接连接有多个第一基板31的多个第二基板10a经由线缆41与控制基板40电连接。第二基板10a在分别连接到多个第一基板31和控制基板40的状态下,从第一基板31获取由麦克风mc获取的声音信息,并将获取的声音信息输出到控制基板40。
26.线缆41的一端与控制基板40连接,线缆41的另一端与第二基板10a的第五连接部(连接器部)13连接。另外,线缆41也可以相对于控制基板40和第二基板10a中的至少一个可装拆。控制基板40能对m
×
n个第一基板31进行控制,并进行与m
×
n个麦克风mc的录音相关的控制。具体而言,控制基板40对第一基板31输出录音指令,响应于该录音指令,输入从第一基板31经由第二基板10a和线缆41输出的录音数据(由麦克风mc获取到的声音信息)。
27.在本实施方式中,对麦克风阵列1所具有的m
×
n个麦克风mc与一个控制基板40连接的情况进行说明。然而,与一个控制基板40连接的麦克风mc的数量并不限定于上述情况。例如,也可以针对一个控制基板40连接一个第二基板10a。也就是说,也可以与每m个麦克风mc而不同的控制基板40连接。在这种情况下,控制基板40存在n个,各控制基板40分别进行与m个麦克风mc的录音相关的控制。此外,在这种情况下,也可以是,还包括对n个控制基板40进行控制的控制部。
28.这样,在第一方式的麦克风阵列1中,第一基板31与第二基板10a经由第一基板31所包括的第一连接部32a及第二基板10a所包括的第三连接部12a直接连接。也就是说,第一基板31与第二基板10a能不经由线缆而连接。因此,例如,即使在被测量物小型且为了构成麦克风mc的配置间隔狭窄的麦克风阵列而使第一基板31的配置间隔变窄的情况下,也能避免分别从第一基板31延伸的线缆成为壁而对声音测量造成不良影响。此外,还能避免紧密的线缆与被测量物干涉。这样,即使在麦克风mc的配置间隔狭窄的情况下,也能抑制麦克风阵列1的测量面变得紧密,能适当地降低反射声音等的影响。该第一方式的麦克风阵列1在以10mm左右的狭窄间隔配置麦克风mc时较为理想。
29.此外,第一基板31经由第一连接部32a和第三连接部12a相对于第二基板10a可装拆。因此,能容易地更换第一基板31。例如,在多个麦克风mc中的一个发生了任意的不良情况的情况下,能仅对安装有发生了不良情况的麦克风mc的第一基板31进行修理、更换。此外,若从安装有一个麦克风mc的第一基板31更换为安装有多个麦克风mc的第一基板31,则能容易地增加麦克风阵列1所包括的麦克风mc的数量,并且麦克风mc的配置间隔也能容易地改变。
30.另外,如图3所示,第二基板10a能包括多个第三连接部12a。由此,能将多个第一基板31与第二基板10a可装拆地连接。因此,通过改变第一基板31相对于第二基板10a的连接位置,能容易地改变第一基板31的配置间隔。例如,通过使第一基板31每隔一个或每隔两个与第二基板10a所包括的多个第三连接部12a连接,能容易地改变麦克风mc的配置间隔。
31.另外,本实施方式中的麦克风阵列装置50还包括第一支承构件20a,所述第一支承构件20a以任意间隔并排配置并支承分别连接有第一基板31的多个第二基板10a。因此,能容易且适当地以阵列状配置多个麦克风mc。此外,第一支承构件20a能包括能供多个第二基板10a以任意间隔插入的多个基板插入部21a,因此,能容易地将z方向上的第二基板10a的配置间隔设为期望的间隔。
32.如上所述,通过准备麦克风mc的安装间隔不同的多种第一基板31,并改变与第二基板10a连接的第一基板31的种类,能容易地改变x方向上的麦克风mc的配置间隔。此外,通过改变第一基板31相对于第二基板10a的连接位置,也能容易地改变x方向上的麦克风mc的配置间隔。此外,通过改变第二基板10a相对于第一支承构件20a的安装位置,能容易地改变z方向上的麦克风mc的配置间隔。因此,能设为具有在x方向和z方向上以期望的间隔配置成阵列状的麦克风mc的麦克风阵列1。
33.接着,对麦克风阵列装置50的第二方式的结构进行说明。图8是本实施方式中的麦克风阵列装置50的第二方式的结构例。第二方式的麦克风阵列装置50包括麦克风阵列1和连接构件14。另外,在图8中,为了简化图示,减少了麦克风阵列1所包括的第一基板31、第二基板10a和安装构件10b的数量后进行图示。此外,省略了麦克风阵列1所包括的第二支承构件20b的图示。
34.第一基板31分别具有一个麦克风mc,多个第一基板31分别经由连接构件14与一个第二基板10a间接连接。此外,间接连接有多个第一基板31的多个第二基板10a经由线缆41与控制基板40电连接。第二基板10a在分别连接到多个第一基板31和控制基板40的状态下,从第一基板31获取由麦克风mc获取的声音信息,并将获取的声音信息输出到控制基板40。另外,第二基板10a与控制基板40的连接方法和上述第一方式的麦克风阵列1相同。
35.连接构件14是将安装于第一基板31的第二连接部32b与安装于第二基板10a的第四连接部12b连接的线缆。具体而言,连接构件14在其一端包括与第二连接部32b可装拆地连接的第一连接器14a,在另一端包括与第四连接部12b可装拆地连接的第二连接器14b。也就是说,第一基板31相对于第二基板10a可装拆。另外,连接构件14只要是具有相对于第二连接部32b和第四连接部12b中的至少一个可装拆的连接器的线缆即可。
36.图9是麦克风阵列1的第二方式的整体图。在第二方式中,麦克风阵列1包括多个麦克风mc、多个第一基板31和多个安装构件10b。安装构件10b以可装拆的方式安装经由连接构件14与第二基板10a连接的第一基板31。此外,麦克风阵列1还包括第二支承构件20b。第二支承构件20b以任意间隔并排配置并支承分别安装有第一基板31的多个安装构件10b。
37.安装构件10b分别是将第一方向(x方向)设为长边方向的构件。在本实施方式中,麦克风阵列1包括n根(在图9中为八根)安装构件10b。第二支承构件20b是分别将与第一方向(x方向)正交的第二方向(z方向)设为长边方向的构件。在本实施方式中,麦克风阵列1包括两根第二支承构件20b。两根第二支承构件
20b分别可装拆地支承n根安装构件10b的两端。
38.在安装构件10b处分别以可装拆的方式安装有m个(在图9中为八个)第一基板31。在此,第一基板31分别在x方向上以恒定间隔d配置。此外,安装构件10b在z方向上以恒定间隔d并排排列。在此,在各安装构件10b中,第一基板31在x方向上的位置相同。也就是说,通过n个安装构件10b,m
×
n个麦克风mc在xz方向上配置成格子状。
39.图10是表示安装构件10b的结构例的图。如该图10所示,安装构件10b包括多个基板安装部11,多个所述基板安装部11能供多个第一基板31在x方向上以任意的间隔安装。多个基板安装部11是能供第一基板31安装的安装孔,具有能经由形成在图2所示的第一基板31上的多个安装孔31a将第一基板31螺纹紧固的形状。在此,形成于安装构件10b的安装孔也可以在x方向上以恒定间隔(例如3mm左右的间隔)形成。在这种情况下,能对第一基板31在x方向上的安装位置进行微调。
40.安装构件10b具有z方向的长度比相对于测量面正交的y方向的长度短的板状的形状。也就是说,安装构件10b相对于测量面垂直地延伸。此外,第一基板31安装成与相对于安装构件10b中的测量面垂直的面平行。由此,麦克风mc的安装面相对于测量面垂直。此外,在第一基板31安装于安装构件10b的状态下,麦克风mc安装于第一基板31中靠近被测量物的位置、即靠近声源面2a的位置。更具体而言,麦克风mc配置成在y方向上从安装构件10b的被测量物侧(声源面2a侧)的端面朝该被测量物侧(声源面2a侧)突出。也就是说,安装构件10b相对于测量面配置于与声源面2a相反的一侧,以防遮挡来自声源的被测量声。在连接构件14的连接器部14a与该第一基板31的第二连接部32b连接的状态下,连接构件14在y方向上从远离第一基板31中的被测量物(声源面2a)的一侧向第二基板10a延伸。
41.图11是表示第二支承构件20b的结构例的图。如该图11所示,第二支承构件20b包括多个构件插入部21b,多个所述构件插入部21b能供多个安装构件10b沿z方向以任意间隔插入。多个构件插入部21b是具有能供安装构件10b插入的形状的槽(凹部),例如在z方向上以等间隔形成。n根安装构件10b的端部插入到第二支承构件20b的构件插入部21b,以在z方向上以恒定间隔d配置。安装构件10b相对于第二支承构件20b可装拆,安装构件10b在z方向上的间隔d能任意改变。在此,构件插入部21b在z方向上以例如3mm左右的间隔形成,z方向上的间隔d例如能在30mm左右到50mm左右之间改变。
42.另外,在本实施方式中,对由两个第二支承构件20b支承安装构件10b的两端部的情况进行说明,但第二支承构件20b既可以仅支承安装构件10b的一端,也可以支承安装构件10b的端部以外的位置。此外,第二支承构件20b并不限定于图11所示的结构。第二支承构件20b只要是能以任意间隔并排配置并支承分别安装有第一基板31的多个安装构件10b的结构即可。
43.如上所述,第二方式的麦克风阵列装置50包括:将第一基板31所包括的第二连接部32b与第二基板10a所包括的第四连接部12b连接的连接构件14;以及将经由连接构件14与第二基板10a连接的第一基板31可装拆地安装的安装构件10b。
这样,能经由连接构件14将第一基板31与第二基板10a连接,因此,能使第一基板31的配置间隔变宽,能构成与大型的测量对象物对应的配置间隔较宽的麦克风阵列1。此外,由于第一基板31相对于安装构件10b可装拆,因此,能容易地改变麦克风mc的配置间隔。该第二方式的麦克风阵列1在以大于10mm的间隔配置麦克风mc时较为理想。例如,连接构件14的长度设为能以30mm~50mm左右配置麦克风mc的长度。
44.另外,连接构件14能设为具有相对于第二连接部32b和第四连接部12b中的至少一个可装拆的连接器的线缆。由此,能将第一基板31设为相对于第二基板10a可装拆的结构。因此,能容易地更换第一基板31。例如,在多个麦克风mc中的一个发生了任意的不良情况的情况下,能仅对安装有发生了不良情况的麦克风mc的第一基板31进行修理、更换。此外,若从安装有一个麦克风mc的第一基板31更换为安装有多个麦克风mc的第一基板31,则能容易地增加麦克风阵列1所包括的麦克风mc的数量,并且麦克风mc的配置间隔也能容易地改变。
45.此外,安装构件10b能包括能供第一基板31以任意间隔安装的多个基板安装部11。由此,能将第一基板31安装于安装构件10b的任意位置,能容易地改变麦克风mc的配置间隔。另外,本实施方式中的麦克风阵列装置50还包括第二支承构件20b,所述第二支承构件20b以任意间隔并排配置并支承分别连接有第一基板31的多个安装构件10b。因此,能容易且适当地以阵列状配置多个麦克风mc。此外,第二支承构件20b能包括能供多个安装构件10b以任意间隔插入的多个构件插入部21b,因此,能容易地将z方向上的安装构件10b的配置间隔设为期望的间隔。
46.如上所述,通过准备麦克风mc的安装间隔不同的多种第一基板31,并改变安装于安装构件10b的第一基板31的种类,能容易地改变x方向上的麦克风mc的配置间隔。此外,通过改变第一基板31相对于安装构件10b的安装位置,也能容易地改变x方向上的麦克风mc的配置间隔。此外,通过改变安装构件10b相对于第二支承构件20b的安装位置,能容易地改变z方向上的麦克风mc的配置间隔。因此,能设为具有在x方向和z方向上以期望的间隔配置成阵列状的麦克风mc的麦克风阵列1。
47.如以上说明的那样,本实施方式中的麦克风阵列装置50能容易地改变麦克风mc的阵列状的间隔(x方向和z方向的间隔)。若在格子状的基板上安装多个麦克风且由基板自身构成麦克风阵列的情况下,将构成麦克风阵列的基板固定于麦克风阵列装置的壳体,则在欲根据被测量物的大小来改变格子状的间隔(麦克风的间隔)的情况下,需要更换每个麦克风阵列装置。也就是说,需要针对每个被测量物准备麦克风阵列装置,成本会变高。与此相对,在本实施方式中,将麦克风mc安装于第一基板31,能进行该第一基板31的更换、配置位置的改变。因此,能容易地改变麦克风mc的配置间隔,能设为与各种大小的被测量物对应的麦克风阵列装置50。因此,不需要像上述现有技术那样针对每个被测量物准备麦克风阵列装置,能削减成本。
48.此外,在被测量物较小的情况下,有时欲将麦克风的格子间隔设为例如10mm以下。在构成这样的小型麦克风阵列的情况下,若麦克风阵列的测量面为紧密的结构,则麦克风
阵列被视为壁而使声音反射,从而使声音在被测量物与麦克风阵列之间回响。在欲测量稳定状态下的声音的情况下,因为回响的声音与欲测量的声音重叠,因此,会妨碍精确的测量。其结果是,难以进行使用了该麦克风阵列的声响的解析。
49.与此相对,在本实施方式中,麦克风阵列1能由将安装有麦克风mc的第一基板31与第二基板10a直接连接的第一方式构成麦克风阵列1。此外,此时,能将第一基板31与第二基板10a平行连接,将第一基板31和第二基板10a配置成相对于测量面垂直。因此,即使麦克风mc的格子间隔狭窄,也能抑制麦克风阵列的测量面成为紧密的结构。其结果是,能抑制来自麦克风阵列的反射声音对声响解析结果造成不良影响。此外,若将麦克风mc设为无指向性的麦克风,则无论第一基板31的姿态如何,都能适当地进行由麦克风mc实现的声音接收。此外,若将麦克风mc设为mems麦克风,则能设为能实现面向小型被解析对象的近场声全息的麦克风阵列。
50.另外,如上所述,麦克风mc也可以是指向性的麦克风。在这种情况下,优选将第一基板31配置成该指向性的麦克风中灵敏度最高的传感器面朝向声源面2a,即相对于声源面2a平行或大致平行。根据本实施方式中的声响解析系统,麦克风阵列1配置成接近被测量物,以使测量面相对于被测量物的声源面2a平行。也就是说,麦克风阵列1的测量面相对于声源面2a平行。因此,在麦克风mc是指向性的麦克风的情况下,优选麦克风mc安装于第一基板31,以使麦克风mc的传感器面分别相对于测量面及声源面2a平行或大致平行。由此,能适当地进行由指向性的麦克风实现的声音接收。
51.此外,即使在构成经由连接构件14将安装有麦克风mc的第一基板31与第二基板10a连接的第二方式的麦克风阵列1的情况下,通过将安装构件10b设为相对于测量面垂直地延伸的形状,将第一基板31安装于安装构件10b中相对于测量面垂直的面,也能以相对于测量面垂直地延伸的姿态配置第一基板31。因此,能抑制第一基板31和安装构件10b成为壁,并能抑制上述反射声音的产生。
52.此外,麦克风mc能安装于第一基板31中靠近被测量物的位置。由此,能通过麦克风mc适当地接收声音。此外,此时,通过将麦克风mc配置成从第二基板10a、安装构件10b的被测量物侧的端面朝被测量物侧突出,能更适当地接收声音。此外,在第二方式的麦克风阵列装置50中,连接构件14能从第一基板31中远离被测量物的一侧朝第二基板10a延伸。在这种情况下,能抑制连接构件14妨碍声音接收。
53.如以上说明的那样,本实施方式中的麦克风阵列装置50包括:多个麦克风mc;至少一个第一基板31,至少一个所述第一基板31安装有多个麦克风mc中的至少一个麦克风mc;第二基板10a,所述第二基板10a与第一基板31电连接,将由麦克风mc获取的声音信息输出到对第一基板31进行控制的控制基板40。此外,第一基板31包括连接方式不同的第一连接部32a和第二连接部32b,第二基板10a包括:能与第一连接部32a电连接的第三连接部12a;以及能与第二连接部32b电连接的第四连接部12b。
54.这样,第一基板31和第二基板10a分别包括两种连接部,能以不同的形式将第一基板31与第二基板10a连接。具体而言,本实施方式中的麦克风阵列装置50能变形为:将第一基板31与第二基板10a直接连接的第一方式;以及将第一基板31与第二基板10a间接连接的第二方式。因此,能大幅改变麦克风mc的配置间隔。
因此,能根据被测量物的尺寸容易地改变麦克风mc的间隔,能适当地测量来自被测量物的被测量声。此外,即使在被测量物小且麦克风mc的格子间隔狭窄的情况下,也能构成为不遮挡来自被测量物的被测量声。因此,能精确地测量来自各种小型被测量物的被测量声。
55.图12是包括本实施方式中的麦克风阵列装置50的声响解析系统1000的结构例。另外,在图12中,麦克风阵列装置50仅简化示出了麦克风阵列1。声响解析系统1000包括上述麦克风阵列装置50、声响解析装置100和显示装置200。声响解析装置100输入有第二基板10a所输出的声音信息,对输入的声音信息进行解析,以对表示声音的特征的物理量进行检测。在该声响解析系统1000中,麦克风阵列1配置成接近被测量物2,以使测量面相对于被测量物2的声源面2a平行。
56.声响解析装置100包括信号处理部101、解析处理部102和记忆部103。信号处理部101对来自麦克风阵列1的各麦克风mc的信号进行规定的信号处理,以获得用于声响解析的信号。另外,该信号处理也可以包括使麦克风阵列1所包括的m
×
n个麦克风mc的信号同步的处理等。
57.解析处理部102对被信号处理部101信号处理后的信号进行解析,对表示声音的特征的物理量进行检测。在此,表示声音的特征的物理量包括声压分布、粒子速度分布等。然后,解析处理部102生成与表示声音特征的物理量对应的图像,进行使该图像显示在显示装置200上的显示控制。记忆部103存储解析处理部102的解析结果等。显示装置200包括液晶显示器等监控器,显示作为声响解析装置100的解析结果的上述图像。这样,本实施方式中的声响解析系统1000包括能容易地改变麦克风mc的格子间隔的麦克风阵列装置50,因此,能对尺寸不同的被测量物进行精确的测量和声响解析。
58.另外,包括m
×
n麦克风阵列的上述声响解析系统1000例如也可以构成为包括:进行与m个麦克风mc的录音相关的控制的n个麦克风阵列模块;以及对n个麦克风阵列模块进行控制的控制部。在这种情况下,麦克风阵列模块包括:m个麦克风mc;安装有m个麦克风mc的至少一个第一基板31;以及对该第一基板31进行控制的一个控制基板40,所述麦克风阵列模块将由m个麦克风mc获取的声音信息发送到控制部。然后,控制部从n个麦克风阵列模块分别接收麦克风mc的信号,以作为用于声响解析的信号进行处理。
59.此时,控制部也可以进行使从各麦克风阵列模块接收到的麦克风mc的信号的相位一致的处理。另外,一个麦克风阵列模块所包括的m个麦克风mc的同步是通过电气实现的。在此,一个麦克风阵列模块例如能使用智能扬声器(ai扬声器)。在这种情况下,通过追加麦克风阵列模块,能容易地增加构成麦克风阵列1的麦克风mc的数量。因此,容易与被测量物的尺寸对应地增大麦克风阵列1的尺寸或使空间分辨率良好。
60.(变形例)在上述实施方式中,对将第一基板31配置成相对于配置有多个麦克风mc的测量面垂直的情况进行了说明,但第一基板31只要配置成相对于测量面垂直或大致垂直即可。也就是说,第一基板31也可以相对于测量面倾斜配置。在这种情况下,也能获得抑制麦克风阵列1的反射声音的影响的效果。
此外,也可以将多个上述实施方式中的m
×
n麦克风阵列1连结,以构成更大的麦克风阵列。(符号说明)
[0061]1…
麦克风阵列;2

被测量物(声源);2a

声源面;10a

第二基板;10b

安装构件;11

基板安装部;12a

第三连接部;12b

第四连接部;13

第五连接部;14

连接构件;14a

第一连接器部;14b

第二连接器部;20a

第一支承构件;20b

第二支承构件;31

第一基板;32a

第一连接部;32b

第二连接部;33

led;40

控制基板;41

线缆;50

麦克风阵列装置;100

声响解析装置;200

显示装置;1000

声响解析系统;mc

麦克风。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1