麥克風的濾波器電路制造技術

濾波器電路及其用于麥克風（1）的方法，所述麥克風（1）連接到具有可變頻率響應的外圍設備。為了獲得與下游裝置的電阻抗無關的聲音，包括信號變換器(2)、有源濾波器（5）、相加單元（6）和放大器/轉極器（7）的濾波器部分（11）被布置在具有兩對線圈（3a，3b）的音頻變壓器（3）上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及濾波器電路及其用于被連接到具有不同頻率響應的外圍設備的麥克風的方法。
技術介紹
從US4，041，247中已知使用與電話機的碳粒麥克風有關的脈沖生成電路；該電路位于麥克風的附近，用對輸入的聽覺信號進行采樣的電流脈沖為麥克風供電。音頻信號是通過利用低通濾波器將生成的輸出信號解調而復原的，復原的信號被放大并被放到電話傳輸線上。1923年的US1，725，954公開了用于電話的放大器，其具有減少“發射站”中生成的振動的線圈。為了實現這個目的，線圈被串聯布置，以便選擇性地控制放大器上的某些頻率的幅度。US2007/076900公開了自適應校準濾波器計算單元，其計算出校準濾波器，這些校準濾波器設置在RGSC卷軸機(RGSC beamer)的麥克風的下游。該單元使得有可能改善信噪比，并可用于自動補償所用麥克風的老化。通常，要在無源和有源麥克風之間進行區分，其中動態麥克風屬于無源麥克風組，而電容式麥克風和駐極體麥克風屬于有源麥克風組。電容式麥克風和駐極體麥克風之間的差別在于，駐極體麥克風的其中一個電極上具有聚四氟乙烯(Teflon)涂層。該涂層被靜電充電，因此電極不需要外部施加的極化電壓。電容式麥克風和駐極體麥克風，也稱為靜電式麥克風，主要用在錄音區域中，并需要由所連裝置(諸如，混頻器或音響效果單元)提供的電源電壓。在電容式麥克風中，這種電源為麥克風碳精盒的電極提供極化電壓，并為麥克風的相關麥克風放大器提供工作電壓。在駐極體麥克風中，這種電源僅為麥克風的相關麥克風放大器提供工作電壓，因為極化電壓是借助于帶電的Teflon涂層提供的。對比起來，動態麥克風不需要來自外部的電源，因為其能夠將聲振動直接轉化成電壓。由于它們的魯棒性，它們在現場音樂會和日常舞臺應用中都具有主要應用區域。動態麥克風可獨立地連接到后續音響裝置(放大器或錄音裝置)，而一些動態麥克風額外具有內置的無源濾波器。利用這種無源濾波器，可以改變麥克風的聲音，并因此可以使麥克風適應特定應用領域。然而，機械的和電的連接器設計與這兩種麥克風均相兼容，并允許使用相同的連接器電纜。此外，當前的動態以及駐極體和電容式麥克風通常具有平衡的音頻輸出，以便抑制連接器電纜中可能有的干擾。利用動態麥克風，所謂的人聲麥克風(vocal microphone)或樂器麥克風(instrumental microphone)已變得被市場所接受,而不論它們的指向特性如何。由于麥克風聲音對人聲或樂器的適應性更好，這種市場分割得到強化。對麥克風聲音的期望改變可通過內置在麥克風外殼中的無源濾波器來實現。這樣的無源濾波器被認為是現有技術，通常是用可開關的RLC元件設計的，并允許傳遞函數或麥克風聲音有小的變化。由于這樣的濾波器被設計成僅是無源的，動態麥克風沒有有源濾波器所必需的電壓源，并且動態麥克風僅能夠提供與頻率有關的衰減而不能夠提供對麥克風信號的增強。此外，這種無源濾波器的工作模式取決于下游設備(放大器、混頻器、錄音裝置等)的電阻抗。因此，有可能發生可選地連接到兩個不同放大器的同一麥克風提供兩種不同的聲音！為了避免無用的和干擾的信號尖峰，在一些當前可用的實施例中具有直接在麥克風中的電無源濾波器。這些電無源濾波器可以是永久工作的，或是用開關激活或去激活。典型的濾波器例如是70HZ的高通濾波器，利用該高通濾波器，低頻影響和操作噪聲能夠被抑制。對于電容式和駐極體麥克風，這些被設計成有源的并需要電源，而電源已經存在于這樣的麥克風中。相反，在動態麥克風中，由于缺少電源，僅僅內置了無源RLC濾波器，其中對頻率響應的校正由LCR吸收或抗共振電路完成。然而，這些無源濾波器具有電平損耗的缺點，即，經無源濾波的信號的電平比原始輸入信號低。用于動態麥克風的這種無源濾波器的另一個缺點在于它們不總是提供相同的結果。這意味著，它們與所連裝置(諸如混頻器或效果單元)的阻抗有關，并且還與實際輸入源(麥克風碳精盒)有關。因此，濾波器的源阻抗和輸入阻抗均對麥克風的響應特性有影響。這可能導致，具有相同預設置的麥克風取決于所連接的設備而聽起來不同。這種效果經常會使用戶失望，并且通常意味著在聲音編輯中要做額外的工作。當前，為了避免這種缺點，使用所謂的均衡器，均衡器通常布置在動態麥克風和放大器之間。然而，這些均衡器與大額的附加成本相關聯。為了獲得獨立于下游裝置的電阻抗的聲音，有源濾波是必不可少的。這樣的有源濾波在電容式麥克風和駐極體麥克風中是已知的。本專利技術的目的是向用戶提供用于麥克風，并且通常用于動態麥克風的解決這些問題的濾波。
技術實現思路
根據本專利技術所提到的類型的濾波器電路能夠實現上述目的。換言之，包括信號變換器、有源濾波器、相加單元和放大器/轉極器的濾波器部分被布置在具有兩對線圈的音頻變壓器上。由于該電路的低輸出阻抗，不論各個下游裝置的現存外圍設備或不同阻抗如何，用戶總具有相同的聲音。濾波器有源部分所需的電源電壓，在音頻工程中被叫作“幻路供電”，由例如所連接的混頻器提供。濾波器電路的工作原理是具有變壓器電路的模擬計算機。因此，待處理的頻率或輸入信號的相位特征經由濾波器部分傳遞，然后通過變壓器與原始輸入信號相加或相減，這取決于原始輸入信號的相位偏移。濾波器由至少一個用于特定頻率范圍的濾波器塊構成；然而，為了實現更好的濾波效果，濾波器通常由若干個濾波器塊構成，這些濾波器塊可分別經由觸摸元件、旋轉元件和/或傾斜(tilting)元件操作。在音頻工程中，幻路供電表示具有在9V與48V之間的DC電壓的有源麥克風的電源。實際上，48V±4V的電源電壓(P48幻路電源)是普遍的。使用幻路供電是為了驅動阻抗變換器和包含在電容式麥克風和/或駐極體麥克風中的下游前置放大器，以及電容式碳精盒所需的極化。在電容式和駐極體麥克風的已知的有源濾波器中，麥克風不可能在沒有幻路供電的情況下工作，與此相反的是，在本專利技術中，麥克風可以在沒有幻路供電時工作，但不會對麥克風信號進行聲音校正。利用所連接的幻路供電，還能夠通過改變頻率響應來生成不同的聲音特征。這種濾波器電路因此具有在無源工作的優點，即，可以在沒有電源并且對頻率響應也沒有有源影響的情況下工作，類似于普通的動態麥克風。然而，如果該麥克風處于有源模式，即在有電源的情況下工作，則頻率響應能夠受到影響。由于濾波器的低輸出阻抗，連接不同的設備時總能獲得相同的結果。麥克風聲音的這些影響可以根據濾波器曲線的質量以及輸入信號的水平和頻率來區分。附圖說明現將利用示例性實施例來更詳細地解釋本專利技術。圖1示出了根據本專利技術的濾波器電路的簡化框圖，圖2示出了圖1中簡化示出的濾波器部分的詳細圖示，圖3示出了圖1的有源濾波器的三個不同頻率濾波器塊的波形，圖4示出了圖3的三個濾波器塊的示例性相位轉變的相互作用，以及圖5示出了圖1得到的混合信號的相位響應。具體實施例方式圖1示出了濾波器電路的簡化框圖，該濾波器電路構造成控制器的形式，其中來自麥克風I的輸入信號被施加到音頻變壓器3 (也稱為LF變壓器，LF，S卩，低頻)和濾波器部分11，并且濾波器部分11的輸出信號被反饋給音頻變壓器3。這里，濾波器部分11包括信號變換器2、有源濾波器5 (電平濾波器(level filter))和放大器/轉極器7，其中有源濾波器5包括至少ー個濾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于麥克風（1）的濾波器電路，其中所述麥克風（1）連接到具有可變頻率響應的外圍設備，其特征在于：濾波器部分（11）被布置在具有兩對線圈（3a，3b）的音頻變壓器（3）上，所述濾波器部分（11）包括信號變換器(2)、有源濾波器（5）、相加單元（6）和放大器/轉極器（7），。

【技術特征摘要】
2011.11.04 EP 11450137.21.一種用于麥克風(I)的濾波器電路，其中所述麥克風(I)連接到具有可變頻率響應的外圍設備，其特征在于:濾波器部分(11)被布置在具有兩對線圈(3a，3b)的音頻變壓器(3)上，所述濾波器部分(11)包括信號變換器(2)、有源濾波器(5)、相加単元(6)和放大器/轉極器(7)，。2.按權利要求1所述的濾波器電路，其特征在于，濾波器(5)包括至少ー個用于ー個特定信號分量(5a、5b或5c)的濾波器塊。3.按權利要求1或2所述的濾波器電路，其特征在于，所述相加単元(6)包括用于每個信號分量(5a、5b或5c)的電位計。4.按權利要求2所述的濾波器電路，其特征在于，所述濾波器塊包括具有晶體管和/或運算放大器的有源元件。5.按權利要求1至4中任一項所述的濾波器電路，其特征在于，所述濾波器(5)布置在所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：U托馬斯，S沃爾夫岡，P吉諾，
申請(專利權)人：AKG聲學有限公司，
類型：發明
國別省市：