專利名稱：多功能話筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種話筒，特別是一種多功能話筒。
現(xiàn)有技術(shù)中，已有多種有線、無線話筒，但這些話筒的共同弱點(diǎn)是話筒本身發(fā)出的聲音單薄、乏味、音色較差，且缺乏聲音的時(shí)間、空間立體感。即使雙聲道立體聲話筒發(fā)出的聲音也只有一個(gè)方向的立體感而缺乏聲場感，也就是說聆聽者感受不到音樂廳現(xiàn)場中那種臨場感。中國專利(專利號89202220)中公開了一種多功能話筒，其目的是使演員一人演唱的聲音產(chǎn)生回聲或產(chǎn)生出模擬多人在演唱的效果。而回聲的機(jī)理在聲學(xué)中的概念是當(dāng)人聽到二個(gè)同樣的聲音但二者之間存在超過50ms的時(shí)差時(shí)，大腦就認(rèn)為它們是二個(gè)獨(dú)立的聲音，并把第二個(gè)聲音解釋為第一個(gè)聲音的回聲，由于該話筒旨在形成清晰的回聲或形成可分辨的多人演唱效果，按其目的及所用器件分析，該話筒產(chǎn)生的二個(gè)信號之間的時(shí)差足夠大。由于時(shí)差較大，回聲效果雖然明顯，但就每個(gè)聲音本身的音色而言原來的聲音相比并無顯著改善。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有混響、回響、殘響等多種效果，并增強(qiáng)了聲音時(shí)空立體感的多功能化筒。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到本實(shí)用新型包括換能器、前置放大電路、調(diào)頻發(fā)射電路、直流電源、話筒金屬絲網(wǎng)、支架、話筒殼身，其特征在于還有頻帶限制低通濾波電路、斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路、時(shí)鐘低通濾波電路、反饋電路、時(shí)鐘電路，換能器的輸出一路直接送到調(diào)頻發(fā)射電路，另一路經(jīng)由前置放大電路、頻帶限制低通濾波電路送到斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路，斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路的輸出經(jīng)由時(shí)鐘低通濾波電路后也送到調(diào)頻發(fā)射電路，另時(shí)鐘電路的輸出送到斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路，時(shí)鐘低通濾波電路的輸出通過反饋電路送回頻帶限制低通濾波電路。前置放大電路中的電位器通過電位器固定板與話筒殼身固定在一起，電位器調(diào)節(jié)板與固定著話筒金屬絲網(wǎng)的支架膠連，電位器的中心調(diào)節(jié)桿固定在電位器調(diào)節(jié)板的中心孔中。換能器通過R22、C18與調(diào)頻發(fā)生電路中BG5的基極相接，并通過C1與前置放大電路中BG1的基極相接，BG1基極、集電極之間接有電位器，其集電極通過C2、R4、R6與頻帶限制低通濾波電路中BG2的基極相接，BG2的射極通過C6與斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路中集成電路IC1的3腳相接，IC1的2、4、6腳分別與時(shí)鐘電路中IC2的2、8、4腳相接，IC1的7、8腳間并接有電位器W1、W1的中點(diǎn)輸出通過C9、R14、R16與時(shí)鐘低通濾波電路中BG3的基極相接，BG3的射極通過R18、R19、R20與BG4的基極相接，BG4的射極通過C17后分為兩路，一路通過C18接BG5的基極，另一路通過R5、C3、R6接BG2的基極。斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路中的IC1采用集成電路MN3207。
根據(jù)心理音響學(xué)原理分析，當(dāng)耳朵接收到二個(gè)同樣的聲音(波形與振幅相同)，但彼此的時(shí)差小于10ms時(shí)，大腦認(rèn)為它們是同一個(gè)聲音而不存在時(shí)間的差別；但當(dāng)時(shí)差為10～50ms時(shí)，聽覺上雖可感覺到延遲聲的存在但仍感到此聲音來源于未延遲聲源，延遲聲只是加強(qiáng)了聲音的響度，使音色變得豐滿厚實(shí)，增加了聲音的悠揚(yáng)成份，這就是所謂的混響效應(yīng)。而當(dāng)時(shí)差大于50ms時(shí)，大腦就確定它們是二個(gè)獨(dú)立的聲音，聽覺上延遲聲便成了回聲或稱為回響；如果信號中包括重復(fù)多次而強(qiáng)度逐漸減弱的聲音時(shí)則會(huì)形成殘響。
由于人的大腦總是將第一次收到的信號判斷為主聲源，并以聲速的概念確定聲源的空間位置，因此上述的這些混合信號中延時(shí)的大小及各混合成份的組成情況的不同就會(huì)使大腦對聲源間的距離及聲場情況產(chǎn)生某種錯(cuò)覺，故能利用改變延時(shí)和各混合成份間的比例來模擬不同的聲源現(xiàn)場，這就是本話筒要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能的聲學(xué)原理。
本實(shí)用新型采用了斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)器件(型號MN3207)，其延遲時(shí)間變化范圍大(一般可達(dá)10ms～100ms)。當(dāng)延時(shí)大于50ms時(shí)，可實(shí)現(xiàn)回聲功能，而當(dāng)延時(shí)小于或接近于50ms時(shí)，可實(shí)現(xiàn)混響、殘響等功能。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的原理方框圖；圖3為本實(shí)用新型的電原理圖。
本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖(實(shí)施例)作進(jìn)一步詳述參照圖1、圖2，本實(shí)用新型由換能器1、前置放大電路2、頻帶限制低通濾器3、斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4、時(shí)鐘低通濾波電路5、反饋電路6、時(shí)鐘電路7、調(diào)頻發(fā)射電路8、直流電源9、電位器固定板10、電位器調(diào)節(jié)板11、話筒金屬絲網(wǎng)13、支架14、話筒殼身15等組成。
圖1中，前置放大電路2中的電位器12通過電位器固定板10與話筒殼身15固定在一起，電位器調(diào)節(jié)板11與固定著話筒金屬絲網(wǎng)13的支架14膠連，電位器12的中心調(diào)節(jié)桿固定在電位器調(diào)節(jié)板11的中心孔中。故調(diào)節(jié)話筒金屬絲網(wǎng)13時(shí)可調(diào)節(jié)電位器12，調(diào)節(jié)范圍由電位器固定板10上的二個(gè)銷釘限制。另話筒殼身15內(nèi)，16為線路板倉，17為電池倉。
圖2中，由頻帶限制低通濾波電路3、斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4、時(shí)鐘低通濾波電路5、反饋電路6、時(shí)鐘電路7構(gòu)成可調(diào)電子混聲器。其作用是增強(qiáng)聲音的時(shí)空立體感，改善音色。音頻信號經(jīng)延時(shí)單元所產(chǎn)生的延時(shí)信號一部分被反饋到頻帶限制低通濾波電路3的輸入端進(jìn)行混合，故時(shí)鐘低通濾波電路5的輸出變成是輸入信號與其派生的具有一定時(shí)差和衰減系數(shù)的某一信號迭加的效果；若此過程反復(fù)多次，則變?yōu)槎鄠€(gè)信號迭加的總效果。
參照圖3，IC1(MN3207)及其外圍元件組成斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4；IC2及外圍元件時(shí)鐘電路7；它們共同組成電子延時(shí)電路。調(diào)節(jié)IC2的5、7腳之間的電容C8就能改變時(shí)鐘頻率從而改電路的延遲時(shí)間，IC1的7、8腳間用一電位器W1連接并從其中心抽頭處輸出是為了減小失真并調(diào)節(jié)延時(shí)信號的強(qiáng)度和反饋量。
BG2、BG3和BG4及其周圍元件組成三級有源低通濾波器。其中BG2為頻帶限制低通濾波電路3，濾去斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路頻帶以外的多余信號；BG3、BG4組成時(shí)鐘低通濾波電路5，用于消除時(shí)鐘信號帶來的噪聲。反饋信號從BG4發(fā)射極取出經(jīng)C17、R5、C3、R6送回到BG2的基極進(jìn)行混合，形成振幅逐漸衰減的殘響信號送到圖中A點(diǎn)供與原聲音混合后發(fā)送之用。
本話筒的信號在進(jìn)入延時(shí)電路之前先經(jīng)過BG1等元件組成的帶負(fù)反饋的前置放大電路2。調(diào)節(jié)跨接在BG1的基極與集電極之間的電位器12(通過轉(zhuǎn)動(dòng)話筒的金屬絲網(wǎng)罩13來實(shí)現(xiàn))可改變其反饋系數(shù)，使輸出到延時(shí)電路的信號強(qiáng)度能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，其結(jié)果使混聲電路輸出信號的殘響強(qiáng)度及其延續(xù)時(shí)間可在較大的范圍里調(diào)節(jié)，使聆聽者能明顯地感受到聲場的變化。
本線路還使輸入信號經(jīng)電阻R22直接進(jìn)入調(diào)頻發(fā)射電8，其作用是(1)擴(kuò)大話筒的動(dòng)態(tài)范圍并避免延時(shí)信號對音膜產(chǎn)生的不良耦合。(2)保證輸出信號高頻管的保真度，使聲音不會(huì)因斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路頻帶的限制而變得沉悶。(3)消除聲音滯后現(xiàn)象，密切演唱者和聽眾的距離，增強(qiáng)現(xiàn)場逼真感。(4)突出聲源原始信號與混合信號的可調(diào)比例關(guān)系，加強(qiáng)聆聽者對不同大小的模擬聲場的現(xiàn)場感受。
調(diào)頻發(fā)射電路8由BG5、BG6及其外圍元件構(gòu)成。BG5及周圍元件組成共基極超高頻振蕩器，輸入音頻信號強(qiáng)度的變化導(dǎo)致BG5集電結(jié)結(jié)電容的變化，從而改變了負(fù)載沿振回路的振蕩頻率，實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制。這個(gè)調(diào)頻信號由變壓器耦合到BG6放大后饋送到天線L2。
換能器1由動(dòng)圈話筒音膜及其附件構(gòu)成。實(shí)際工作時(shí)，音頻產(chǎn)生的音頻信號分成二路，一路經(jīng)電阻R22直接進(jìn)入調(diào)頻發(fā)射電路8；另一路經(jīng)電子混聲器(由IC1、IC2、BG2、BG3、BG4等元件組成)，形成具有混響、殘響等效應(yīng)的混合信號，這二路信號共同作為調(diào)制信號送到調(diào)頻發(fā)射電路8，最后以調(diào)頻信號發(fā)射出去。
若將一話筒插頭的兩端用音頻電纜分別接到圖中A點(diǎn)與“⊥”的位置，便可組成多功能的有線、無線兩用話筒。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用了斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)器件，且其延遲時(shí)間可調(diào)，使話筒具備混響、回響、殘響等多種功能，發(fā)出的聲音豐滿渾厚，有時(shí)空立體感，從而可模擬廳堂、山谷等不同的空間音響效果。
2.線路合理、結(jié)構(gòu)新穎、使用簡單、調(diào)節(jié)方便，利用本話筒和普通音響設(shè)備進(jìn)行演唱時(shí)，可給演唱者和聆聽者以置身于不同音樂環(huán)境的現(xiàn)場音響感覺。
權(quán)利要求1.一種多功能話筒，包括換能器1、前置放大電路2、調(diào)頻發(fā)射電路8、直流電源9、話筒金屬絲網(wǎng)13、支架14、話筒殼身15，其特征在于還有頻帶限制低通濾波電路3、斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4、時(shí)鐘低通濾波電路5、反饋電路6、時(shí)鐘電路7，換能器1的輸出一路直接送到調(diào)頻發(fā)射電路8，另一路經(jīng)由前置放大電路2、頻帶限制低通濾波電路3送到斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4，斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4的輸出經(jīng)由時(shí)鐘低通濾波電路5后也送到調(diào)頻發(fā)射電路8，另時(shí)鐘電路7的輸出送到斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4，時(shí)鐘低通濾波電路5的輸出通過反饋電路5送回頻帶限制低通濾波電路3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的話筒，其特征在于前置放大電路2中的電位器12通過電位器固定板10與話筒殼身15固定在一起，電位器調(diào)節(jié)板11與固定著話筒金屬絲網(wǎng)13的支架14膠連，電位器12的中心調(diào)節(jié)桿固定在電位器調(diào)節(jié)板11的中心孔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的話筒，其特征在于換能器1通過R22、C18與調(diào)頻發(fā)生電路8中BG5的基極相接，并通過C1與前置放大電路2中BG1的基極相接，BG1基極、集電極之間接有電位器12，其集電極通過C2、R4、R6與頻帶限制低通濾波電路3中BG2的基極相接，BG2的射極通過C6與斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4中集成電路IC1的3腳相接，IC1的2、4、6腳分別與時(shí)鐘電路中IC2的2、8、4腳相接，IC1的7、8腳間并接有電位器W1，W1的中點(diǎn)輸出通過C9、R14、R16與時(shí)鐘低通濾波電路5中BG3的基極相接，BG3的射極通過R18、R19、R20與BG4的基極相接，BG4的射極通過C17后分為兩路，一路通過C18接BG5的基極，另一路通過R5、C3、R6接BG2的基極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的話筒，其特征在于斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路4中的IC1采用集成電路MN3207。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多功能話筒，它由換能器、前置放大電路、頻帶限制低通濾波電路、斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)電路、時(shí)鐘低通濾波電路、反饋電路、時(shí)鐘電路、調(diào)頻發(fā)射電路、直流電源、話筒殼身、話筒金屬絲網(wǎng)、支架等組成。由于采用了先進(jìn)的斗鏈?zhǔn)诫姾神詈闲鸵纛l延時(shí)器件，且其延時(shí)時(shí)間可調(diào)，故本實(shí)用新型具備混響、回響、殘響等多種功能，發(fā)出的聲音豐滿渾厚，有時(shí)空立體感。本實(shí)用新型線路合理，結(jié)構(gòu)新穎，使用簡單，調(diào)節(jié)方便，是一種理想的多功能話筒。
文檔編號H04R1/20GK2086955SQ9120395
公開日1991年10月16日 申請日期1991年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月14日
發(fā)明者蔡敏端, 洪憫萱, 麥兆海 申請人:順德縣中旅電子廠