[实用新型]半导体激光麦克风

说明书

技术领域

本实用新型公布的是麦克风，具体是一种用半导体激光二极管产生的激光，将声波信号转换为电信号的麦克风。

背景技术

现有麦克风产品主要是动圈式麦克风和电容式麦克风。动圈式麦克风是在感受声波信号振动的音膜后面带有一组线圈，置于一永久磁场内。音膜振动带动线圈运动切割磁力线产生感应电流来检测声波信号，由于有线圈的存在就增加了音膜的总质量，势必降低拾音灵敏度和频响范围，并且易受电磁干扰。电容式麦克风是检测音膜的振动引起的电容变化来检测声波信号，从结构上讲其后部是密闭的，音膜内外声压不平衡，因而产生失真。因此说，现有以上所述的麦克风在使用上都不是很理想。

发明内容

针对上述所述情况，本实用新型的目的是提供一种灵敏度高、宽频响范围，且不易受电磁干扰的麦克风，以解决现有产品存在的实际问题。

本实用新型的结构如附图所示：由外壳和机芯构成。在外壳的上下及侧面上带有音孔。在外壳的底部里侧设有一电路板，在电路板的上部有一光学器件固定架。在光学器件固定架的上部与外壳的上部里侧之间有一音膜，音膜下面的中心部位带有金属反光镀层。在光学器件固定架内的底部有一半导体激光二极管。在二极管的上部设有一半反射镜，在半反射镜的上部有一聚焦物镜。在半反射镜右侧有一柱面透镜。在透镜的右侧设有一光电检测器。半导体激光二极管、光电检测器与电路板由电连接形式连接。

本实用新型的工作原理是：电路板给半导体激光二极管提供工作电流使其发出单一波长的激光，透过半反射镜经聚焦物镜会聚后投射到音膜中心部位的金属反光镀层上，经金属反光镀层反射的激光又经聚焦物镜返回，在半反射镜上作90度的光路变换后经柱面透镜在光电检测器上成像。音膜由于感觉声波信号的振动而上下移动，所以激光从音膜反射到柱面透镜的光路距离也发生了变化。柱面透镜具有像散作用，它能将通过它的圆形光束变成跟随它的光路距离变化而形成正交的椭圆形光斑。具体为：当音膜由上至下移动时，从音膜到达柱面透镜的光路距离发生了由远至近的变化。在远处时，透过柱面透镜投射到光电检测器上的光斑形状为纵向椭圆形，随着光路距离的拉近，纵向椭圆形光斑逐渐向正圆形光斑转化，当达到一定距离时，光斑形状完全变成正圆形；再近则由正圆形光斑逐渐变为横向椭圆形光斑。由于音膜不断上下移动，在光电检测器上的光斑形状在纵向椭圆形、正圆形和横向椭圆形之间不断变化，由光电检测器检测出光斑形状的变化而形成电信号并由电路板放大输出，则达到了将声波信号引起的音膜振动用光学的方法转化为电信号的目的。由半导体激光二极管产生的激光是单一波长的光，其能量非常集中，可以形成非常细的光束。采用半导体激光二极管做光源可以检测到音膜非常微小的振动，具有很高的灵敏度。用光学方法提取音膜振动信号，所以在音膜上不用设置诸如音圈之类的振动检测装置，音膜可以做得很轻，低频端可以接近OH_Z；高频端仅受限于音膜的特征频率，所以能达到很高的频点。因此具有很宽的频响范围。用激光做为光源，用光学的方法将音频信号转换为电信号，所以不受电磁干扰影响。

它的使用方法与现有产品相同，主要用于微弱声频信号检测，声学定位及高保真录音等领域。本实用新型结构简单，设计合理。具有灵敏度高、不失真、频响范围宽、不受电磁干扰等特点，是一种理想的麦克风。

附图说明

附图为本实用新型结构示意图

1-麦克风外壳  2-音孔  3-音膜  4-聚焦物镜  5-半反射镜  6-柱面透镜  7-光电检测器  8-半导体激光二级管  9-电路板  10-光学器件固定架  11-金属反光镀层

具体实施方式

本实用新型的结构如附图所示：由外壳和机芯构成。在外壳(1)的上下及侧面上带有音孔(2)。在外壳的底部里侧设有一电路板(9)，在电路板的上部有一光学器件固定架(10)。在光学器件固定架的上部与外壳的上部里侧之间有一音膜(3)，音膜下面的中心部位带有金属反光镀层(11)。在光学器件固定架内的底部有一半导体激光二极管(8)。在二极管的上部设有一半反射镜(5)，在半反射镜的上部有一聚焦物镜(4)。在半反射镜右侧有一柱面透镜(6)。在透镜的右侧设有一光电检测器(7)。半导体激光二极管、光电检测器与电路板由电连接形式连接。其中的各部件均由粘结剂与其它部件相联结。