【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及麦克风系统和操作麦克风系统的方法。
技术介绍
1、高质量的声音制作，例如在专业录音室中进行的声音制作，通常需要录音室质量的麦克风、训练有素的人员和受控的声学条件。这项工作包括仔细选择合适的麦克风、有关受控声学环境的实用技术、精确的麦克风位置以及(后期)处理。最终目标是要获得没有不必要干扰和信号变化的精细平衡的音频信号。由该过程产生的最终音频产品可被视作具有录音室质量的声音。
2、声源的移动可能会显著地影响所录制的音频信号。如果歌手移动头部或位置，就会导致音频信号幅度的波动。此外，保持与麦克风的最佳距离也是至关重要的。当歌手离麦克风太近时，可能会导致低频的放大，而如果歌手离麦克风太远，可能会导致这些相同频率的抑制。训练有素的歌手通常能够在受控的环境中与麦克风保持特定的距离。然而，在更具挑战性的环境和情况下，例如在公共场所进行采访时，可能难以在声源与麦克风之间保持一定的距离。
3、us2013/0202130a1公开了一种手持设备，特别是移动电话，包括麦克风，该麦克风被配置为测量用户头部与设备之间的距离。为此，可以使用红外线或超声波距离检测。可以根据所测量的距离反复地调节所转换电信号的放大器的增益。增益的量能够补偿音频信号幅度的上述波动。然而，us2013/0202130a1中所公开的在手持设备中使用的麦克风通常不能提供录音室质量的声音。此外，对于us2013/0202130a1中展示的手持设备，不可能补偿其他物理效应。
4、au2021100005a4公开了一种麦克风系统，它包括具
5、对于在不受控制环境中使用麦克风的缺乏经验的一般消费者而言，通常无法获得所需的制作技术来解决使用麦克风录音时出现的问题，然而，对于录制录音室质量声音的需求却一直存在。
技术实现思路
1、因此，鉴于以上说明，本专利技术的目的是要消除或至少减少现有技术中的至少一些缺点。优选地，本专利技术的目的是提供一种紧凑型麦克风系统以及一种操作麦克风系统的方法，该系统和方法使得没有经验的用户也能录制出具有录音室质量的声音，从而补偿对所录制声音的质量不利的物理效应。
2、该目的通过权利要求1的麦克风系统和权利要求14的操作麦克风系统的方法得以解决。
3、根据权利要求1所述的麦克风系统，包括：
4、-麦克风拾音体(capsule)，优选为双振膜电容式麦克风拾音体，其具有主声学传感器，所述主声学传感器被配置为至少在100hz和16khz之间(优选地，20hz和20khz之间)的整个频率范围内捕获来自声源(特别是人)的到达声音，并将所述到达声音转换成第一转换音频信号；
5、-至少一个距离传感器，用于测量到声源的距离和/或相对于声源的方位；和
6、-处理单元，其被配置为：
7、·通过对第一转换音频信号应用可变自适应增益，补偿由于所述声源的距离变化和/或方位变化而引起的所述第一转换音频信号的幅度变化，所述可变自适应增益与到所述声源的测量距离和/或相对于所述声源的测量方位相适应，以及
8、·输出包括所述第一转换音频信号的输出音频信号。
9、根据权利要求14所述的操作麦克风系统的方法，包括以下步骤：
10、-至少在100hz和16khz之间(优选地，20hz和20khz之间)的整个频率范围上，利用具有主声学传感器的麦克风拾音体(优选是双振膜电容式拾音体)捕获来自声源(特别是人)的到达声音；
11、-用主声学传感器将所述到达声音转换成第一转换音频信号；
12、-用至少一个距离传感器测量到声源的距离和/或相对于声源的方位；
13、-根据所测量的到声源的距离和/或所测量的相对于声源的方位，得出可变自适应增益；
14、-将所述可变自适应增益应用于所述第一转换音频信号，从而补偿由于所述声源的距离变化和/或方位变化而引起的第一转换音频信号的幅度变化；
15、-输出包括所述第一转换音频信号的输出音频信号。
16、有利的是，利用本专利技术的麦克风系统，能够通过测量所述距离并且使可变自适应增益与所测量的距离和/或方位相适应，来抑制由于声源与麦克风拾音体之间的距离变化而导致的输出音频信号的幅度水平的变化。在更一般的方面中，输出音频信号的幅度水平可以相对于每个距离的基线幅度水平保持一致。由于幅度的增大/减小与距离的减小/增大成比例，因此可变自适应增益可以优选地与距离成比例地选择。这种方法可以称为“水平均衡(level balancing)”。替换地或附加地，还可以用本专利技术的麦克风系统来补偿与频率相关的幅度变化。当使用指向性麦克风时，当声源到麦克风拾音体的距离减小时，较低频率的幅度通常会增加。相反，当声源到麦克风拾音体的距离增加时，较低频率的幅度通常会减小。这种频率相关特性通常被称为邻近效应，它也可以通过使可变自适应增益与所测量的距离和/或方位相适应而被补偿。为此，可变自适应增益可以是频率相关的，即，针对各种频率，对所转换音频信号的幅度进行不同的改变。邻近效应的补偿可以称为“低频均衡(lowfrequency balancing)”。可以根据所测量的距离和/或方位连续地调适可变自适应增益。可变自适应增益可以包括放大器元件。所述放大器元件可以放大和/或衰减第一转换音频信号。可变自适应增益可以具有小于1的增益以衰减第一转换音频信号，或者具有大于1的增益以放大第一转换音频信号。如果可变自适应增益具有等于1的增益，则第一转换音频信号可以保持不变。如上所述，衰减或放大可以与第一转换音频信号的频率相关或无关。如果增益与频率无关，则可以在整个频率范围内均匀地衰减或放大第一转换音频信号。如果可变自适应增益是频率相关的，则第一转换音频信号的衰减或放大可以对于不同的频率是不同的。例如，与较高的频率相比，较低的频率可衰减得更多。这种特性能够用滤波器来实现，诸如高通滤波器，该滤波器可以被包括在用于频率相关特性的可变自适应增益中。主声学传感器可以由麦克风拾音体的膜形成。麦克风拾音体优选是双振膜电容式麦克风拾音体。麦克风拾音体的直径可以至少为8毫米，优选至少为15毫米或至少为25毫米。麦克风拾音体被配置为至少在100赫兹和16千赫之间(优选地，20赫兹和20千赫之间)的整个频率范围上捕获声音。以这种方式，可以记录人类可听见的整个频率范围内的声音。在本专利技术的一个特别优选的实施例中，麦克风拾音体以及因此主声学传感器具有以下特征：
17、·麦克风拾音体能够在100hz和16khz之间(优选地，20hz和20khz之间)的整个频率范围上捕获和转换声音；
18、·麦克风拾音体的信噪比至少为70db、至少为75db或至少为80db；和
19、·麦克风拾音体的动态范本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种麦克风系统(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的麦克风系统，其中，所述可变自适应增益(11)是频率相关增益，或者，频率相关增益、特别是高通滤波器被应用于所述第一转换音频信号(7)。
3.根据权利要求1或2所述的麦克风系统(1)，其中，所述第一转换音频信号(7)是模拟信号，特别是模拟电信号，并且所述处理单元(9)是模拟处理单元，特别是模拟电处理单元。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述麦克风系统(1)包括主体(13)，特别是外壳，所述处理单元(9)被包括在所述外壳中，其中，所述麦克风拾音体(3)附接至所述主体(13)或者包括在所述主体(13)中，所述麦克风拾音体(2)优选被麦克风格栅覆盖。
5.根据权利要求4所述的麦克风系统(1)，其中，所述至少一个距离传感器(8)被包括在所述主体(13)中或者附接至所述主体(13)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述至少一个距离传感器(8)是飞行时间传感器，特别是红外线飞行时间传感器或超声波飞行时间传感器，其被配置为
7.根据权利要求1至6中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述至少一个距离传感器(8)被配置为识别物体，特别是头部，并且跟踪所述物体。
8.根据权利要求7所述的麦克风系统(1)，其中，所述距离传感器被配置为当预定物体不存在并因此未被所述至少一个距离传感器(8)识别时关闭所述输出音频信号(12)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述麦克风系统(1)包括副声学传感器(14)，所述副声学传感器(14)优选被包括在所述麦克风拾音体(2)中，其中，所述副声学传感器(14)被配置为至少在100Hz和16kHz之间、优选20Hz和20kHz之间的整个频率范围上捕获来自声源(6)的到达声音(5)，并且将所述到达声音(5)转换成第二转换音频信号(15)，优选地，所述处理单元(9)被配置为：
10.根据权利要求9所述的麦克风系统(1)，其中，所述主声学传感器(4)和副声学传感器(14)均具有指向性，所述指向性的取向优选基本上彼此相反。
11.根据权利要求9或10所述的麦克风系统(1)，其中，为了调适所述麦克风系统(1)、特别是所述麦克风拾音体(2)的总体指向性(33)，所述处理单元(9)被配置为：
12.根据权利要求1至11中任一项所述的麦克风系统(1)，其特征在于另一处理单元(18)，所述另一处理单元(18)被配置为将到声源(6)的距离(R)和/或相对于声源(6)的方位转换为数字表示，并且优选地将来自处理单元(9)的输出音频信号(12)转换为数字输出信号(51)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述麦克风拾音体(2)是幻象电源供电的麦克风拾音体。
14.一种操作麦克风系统(1)的方法，包括以下步骤：
15.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种麦克风系统(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的麦克风系统，其中，所述可变自适应增益(11)是频率相关增益，或者，频率相关增益、特别是高通滤波器被应用于所述第一转换音频信号(7)。
3.根据权利要求1或2所述的麦克风系统(1)，其中，所述第一转换音频信号(7)是模拟信号，特别是模拟电信号，并且所述处理单元(9)是模拟处理单元，特别是模拟电处理单元。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述麦克风系统(1)包括主体(13)，特别是外壳，所述处理单元(9)被包括在所述外壳中，其中，所述麦克风拾音体(3)附接至所述主体(13)或者包括在所述主体(13)中，所述麦克风拾音体(2)优选被麦克风格栅覆盖。
5.根据权利要求4所述的麦克风系统(1)，其中，所述至少一个距离传感器(8)被包括在所述主体(13)中或者附接至所述主体(13)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述至少一个距离传感器(8)是飞行时间传感器，特别是红外线飞行时间传感器或超声波飞行时间传感器，其被配置为测量声源(6)相对于麦克风系统(1)的距离(r)和/或声源(6)相对于麦克风系统(1)的方位
7.根据权利要求1至6中任一项所述的麦克风系统(1)，其中，所述至少一个距离传感器(8)被配置为识别物体，特别是头部，并且跟踪所述物体。
8.根据权利要求7所述的麦克风系统(1)，其中，所述距离传感器被配置为当预定物体不存在并因此未被所述至少一个距...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·瓦尔特，莫里茨·洛赫纳，弗洛里安·文特，阿诺·德西利亚，
申请(专利权)人：莱维特公司，
类型：发明
国别省市：
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