[发明专利]换能器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种将声音信号转换为电信号的装置。

除此之外，本发明涉及一种将声学信号转换为电信号的方法。

此外，本发明涉及一种程序单元。

另外，本发明涉及一种计算机可读介质。

背景技术

录音设备变得越来越重要。特别是越来越多的用户购买通信设备、耳机录音机和移动计算系统。

麦克风可被表示为声电换能器或者传感器，将声音信号转换为电信号。麦克风可以在许多应用领域中使用，例如电话、磁带录音机、助听器、电影制作、现场和录制音频工程、无线和电视广播、用于录制声音的计算机，以及用于诸如超声波检查等的非声学目的。

普通的设计采用响应于声压振动的薄膜。随后将这种运动转变成电信号。传统音频用麦克风利用电磁生成(动圈式麦克风)、电容变化(电容式麦克风)或者压电生成从机械振动中产生信号。

JP 60018100公开了利用一种向声波传播介质发射激光的装置以及激光检测装置组成麦克风以直接检测传播介质的密度变化。激光发射装置发出的激光束由分光器分为两路。第一束传播通过固体介质，第二束传播通过声波的传播介质。两束激光由反射器和分束器合成，合成束的强度由光检测装置来检测。响应于声压的变化产生介质的密度变化。这样产生了光束传播速度的变化以及相位的变化。然后，利用束间的系统化和干涉，以合成束强度变化的形式检测声压。

US 6,590,661公开了在光学透明或者半透明介质中，通过检测由声波造成的介质光学特性的变化来遥感声波的方法。例如，实现能够在距离声源一定距离的地方感测到声音的麦克风。感测传播声波之后接收到的光束衰减或者相位变化，并把它转换成电信号或者其他信号。对于衰减法，选择能够被介质组分极大衰减的波长作为所感测光束的波长，以至于可以通过变化的光衰减来检测由声压波造成的介质变化的瞬间压力，所述光衰减由沿光路空气变化的密度造成。对于相移法，利用由声波造成的空气变化的密度来改变光速及其相位，并且能够通过干涉装置来检测。

JP 5227597中公开了，为了获得低失真、宽带、宽动态范围的麦克风，不得包括接收声波的振动膜。将声波输入至声学输入部件，该部件是松开的并且其中含有空气。激光束在一对反射镜之间来回运动，所述反射镜是法布里-珀罗干涉仪的组成部分，以便与声波交叉。激光束的光路长度每次随与声波声压相对应的空气粗糙度/光洁度变化而光学地、等效地变化，并且光接收装置捉住了这一变化。

然而，传统的光学麦克风依然缺乏检测声音信号的精确性，特别是当环境条件变化的时候。

发明内容

本发明的目标是提供一种能够足够精确地检测声波的换能器。

为了实现上述目标，提供了根据独立权利要求所述的一种用于将声学信号转换为电信号的装置，一种将声学信号转换为电信号的方法，一种程序单元以及一种计算机可读介质。

根据本发明示例实施例，提供了一种将声学信号转换成电信号的装置(例如类似于麦克风的声电换能器)，其中所述装置包括：干涉仪，该干涉仪包括(特别是由其组成)例如两个(特别是只有两个)平行排列的(特别是反射面彼此相对且彼此平行地设置的)固定(例如非柔性并且不可动)的反射镜，适用于将电磁辐射(例如光)至少部分地反射耦合于反射镜之间的空间内(特别是在所述反射镜之间多次反射电磁辐射)，其中声学信号将被耦合(或者引入)在所述空间中，以根据声学信号来影响(或者操控)电磁辐射(特别是典型地改变电磁辐射的至少一个性能作为声学信号的物理性能的结果，进而该物理性能体现声学信号内容的特性)；电磁辐射检测器，适用于检测被影响(或被操控)的电磁辐射，并且适用于将检测到的受影响的电磁辐射转换成能够表示该声学信号的电信号(例如携带包含在声学信号中的信息)；以及工作点稳定单元，适用于稳定所述装置的工作点(例如在装置外部条件变化时，例如像气压等环境条件的变化，或者在装置内部条件变化时，诸如连续改变装置的某一构件，例如电磁辐射检测器和/或电磁辐射源)。

根据本发明另一个示例实施例，提供了一种将声学信号转换为电信号的方法，其中所述方法包括：将电磁辐射反射耦合在干涉仪的两个反射镜之间的空间内；将声学信号耦合(特别是与电磁辐射同时，使得声波与电磁辐射能够同时传播通过由两个平行反射镜定义的区域)进入所述空间，以便根据声学信号来影响电磁辐射；检测受影响的电磁辐射；将检测到的受影响的电磁辐射转换成表示声学信号的电信号；以及将所述方法稳定在当前工作点处。