FI94287C - Method for noise attenuation and encoder construction for measuring a signal on the surface of solid material - Google Patents

Description

94287 Häiriönvaimennusmenetelmä ja anturikonstruktio signaalin mittaamiseksi kiinteän aineen pinnalta 5 Keksintö koskee kiinteän aineen pinnalta mitattavan signaalin häiriönvaimennus-menetelmää ja tätä menetelmää soveltavaa anturikonstruktiota. Keksintöä voidaan soveltaa äänisignaalin mittaamiseen mm. teknisissä ja lääketieteellisissä tutkimus-ja diagnosointitehtävissä.The invention relates to a method for attenuating a signal to be measured from a surface of a solid and to a sensor design applying this method. The invention can be applied to measuring an audio signal e.g. in technical and medical research and diagnostic tasks.

10 Aktiivinen vaimennus tunnetaan ennestään monista sovelluksista, joissa kuuluvaa häiriöääntä eli melua pyritään vaimentamaan tuottamalla vastaääntä. Haitallista tärinää vaimennetaan aktiivisin tärinänvaimennuskeinom. Parhaiten on onnistuttu vaimentamaan ns. yksiulotteista matalataajuista (alle 300 Hz) ääntä, joka tyypillisesti etenee mm. ilmanvaihtoputkistoissa (US-patentti 2 043 416). Kaksi-ja kolmi-15 ulotteisen äänen kompensointi on vaikeampaa ja onnistuu yleensä vain pienellä ti- lavuusalueella, koska vastaäänen täytyy olla vastakkaisessa vaiheessa alkuperäiseen nähden, ja se vaatii näin ollen hyvän ajallisen tarkkuuden. Järjestelmiä, joissa melua vaimennetaan kuljettajan pään ympäristössä, on tehty mm. työkoneita ja helikoptereita varten. Matkustajien viihtyvyyttä liikennevälineissä pyritään paranta-20 maan aktiivisella melun kompensoinnilla tuottamalla vastaääntä matkustajan pään ympäristössä. Järjestelmät eivät yleensä ole kovin käyttökelpoisia. Henkilö on sidottu paikalleen ja jo päätä käännettäessä vaimennuksen taso vaihtelee. Pahimmillaan järjestelmät pettävät ja vaimennus on joko olematonta tai melu saattaa jopa lisääntyä.10 Active attenuation is already known from many applications in which the intended interference sound, i.e. noise, is sought to be attenuated by producing a counter-sound. Harmful vibrations are damped by the most active vibration damping means. The best way to dampen the so-called one-dimensional low-frequency (less than 300 Hz) sound, which typically propagates e.g. in ventilation ducts (U.S. Patent 2,043,416). Compensation for two- and three-dimensional sound is more difficult and is usually only possible in a small volume range, because the counter-sound must be in the opposite phase to the original, and thus requires good temporal accuracy. Systems in which noise is attenuated in the vicinity of the driver's head have been made e.g. for work machines and helicopters. The aim is to improve the comfort of passengers in the means of transport by actively compensating the noise of 20 countries by producing a resonance around the passenger's head. The systems are usually not very usable. The person is tied in place and already when turning the head, the level of damping varies. At worst, the systems fail and the attenuation is either non-existent or the noise may even increase.

.. 25.. 25

Tietyissä mm. teknillisissä ja lääketieteen rekisteröintitilanteissa on tarve saada mitatuksi signaali laitteesta tai potilaasta häiriöisissä olosuhteissa. Tällöin hyöty-signaali on saatavissa kehon tai laitteen pinnalta mittaamalla, mutta häiriö(ääni)sig-naali tulee samanaikaisesti kolmiulotteisesti ilman kautta ja summautuu mitattavaan 30 signaaliin. Ongelma on pahin silloin, kun mitattava signaali on heikko. Tällöin joudutaan käyttämään herkkiä antureita, kuten mikrofonia, joka rekisteröi tarkasti myös ympäröivän ilman painevaihtelut eli häiriösignaalin.In certain e.g. in technical and medical registration situations, there is a need to measure the signal from a device or patient under interfering conditions. In this case, the useful signal is obtained by measuring from the surface of the body or device, but the interference (sound) signal simultaneously enters three-dimensionally through the air and adds to the signal to be measured. The problem is worst when the signal to be measured is weak. In this case, it is necessary to use sensitive sensors, such as a microphone, which also accurately registers the pressure fluctuations of the surrounding air, i.e. the interference signal.

Eräässä sovellustehtävässä, hengitys- ja sydänäänien rekisteröinnissä, käytetään 3 5 hyvälaatuisia mikrofoneja ja ainoastaan passiivista melusuojaa. Käytetyt melusuojat, esimerkiksi kuulosuojain, jonka sisään takaseinämän läpi on asennettu melko suurikokoinen mikrofoni, ovat konstruktioltaan liian kookkaita erityisesti lapsilta, mutta myös aikuisten kaulalta tehtäviin mittauksiin. Kokonaan häiriösuojattomiakin 94287 2 mikrofoneja käytetään, jolloin mittaushuone on saatava hiljaiseksi rekisteröinnin ajaksi. Käytettäessä äänen mittaukseen kiihtyvyysantureja ilman kautta tulevat häiriöt kytkeytyvät vain vähäisessä määrin signaaliin. Kiihtyvyysantureiden käyttö on kuitenkin mm. lääketieteellisissä äänitutkimuksissa rajoitetumpaa niiden epä-5 herkkyyden ja matalampiin taajuuksiin rajoittuvan taajuusalueen vuoksi.In one application task, the recording of respiratory and cardiac sounds, 3 5 Good quality microphones and only passive noise protection are used. The noise protectors used, for example a hearing protector with a rather large microphone mounted through the rear wall, are too large in construction, especially for measurements from children, but also from the neck of adults. Even completely interference-free 94287 2 microphones are used, in which case the measuring room must be available for quiet registration. When using accelerometers to measure sound, interference from the air is only slightly coupled to the signal. However, the use of accelerometers is e.g. in medical sound studies more limited due to their insensitivity to 5 and the frequency range limited to lower frequencies.

Edellä kuvattujen ongelmien ratkaisemiseksi keksinnön tarkoituksena saada aikaan tehokas häiriönvaimennusratkaisu lääketieteessä ja tekniikassa esiintyviin mittaus-tarpeisiin tilanteissa, joissa häiriöisissä ja meluisissa ympäristöissä on mitattava 10 esimerkiksi koneen, laitteen tai potilaan pinnalta usein melko heikkoja signaaleita, esimerkiksi äänisignaaleja. Seuraavassa tarkastellaan tekniikan tasona eräitä tunnettuja ratkaisuja, jotka ovat sovellutukseltaan tai toteutukseltaan jossain määrin lähellä keksinnön ratkaisua.In order to solve the problems described above, it is an object of the invention to provide an effective interference suppression solution for measurement needs in medicine and technology in situations where often rather weak signals, e.g. audio signals, need to be measured from, for example, a machine, device or patient. In the following, some known solutions which are somewhat close in solution or implementation to the solution of the invention are considered in the prior art.

15 Ruotsalaisessa kuulutusjulkaisussa SE-452 946 on esitetty hengityksen ilmaisemiseen tarkoitettu järjestely, jonka sovellusesimerkissä yhdellä mikrofonilla mitataan hengitysääntä ihmisen kaulan etupuolelta ja toinen mikrofoni on sijoitettu kaulan sivulle, niskaan tai korvan taakse. Signaalit vähennetään toisistaan, ja tuloksena saadaan indikaatio sille, e jä potilas hengittää. Ratkaisu vaikuttaa yksinkertaiselta, 20 mutta äänenkäsittelytekniikkaa tuntevalle on selvää, että kun mikrofonit ovat jolti-sellakin etäisyydellä toisistaan eikä niiden suojaukseen ole kiinnitetty huomiota, ratkaisun toimiminen edellyttää signaalien esikäsittelyä, johon julkaisun ratkaisussa kuuluvat matalien äänien suodattaminen, äänisignaalien tasasuuntaaminen ja signaalien keskiarvotstaminen tietyn ajan yli. Tuloksena saadaan keksinnön tarkoituk-; 25 sen mukaisesti vain hengitystä ilmaiseva jännite, eikä varsinaista äänisignaalia enää esiinny. Ratkaisu ei sovellu tarkoituksiin, joissa alkuperäinen signaali halutaan puhdistaa ympäristön häiriöäänistä ja säilyttää mahdollisimman koskemattomana alkuperäisessä aaltomuodossaan.15 Swedish Offenlegungsschrift SE-452 946 discloses an arrangement for detecting breathing, in which, in one example, one microphone measures the sound of breathing from the front of the human neck and the other microphone is placed on the side of the neck, neck or behind the ear. The signals are subtracted from each other, resulting in an indication that the patient is not breathing. The solution seems simple, 20 but it is clear to those skilled in the art of sound processing that when microphones are somewhat apart and no attention is paid to their protection, the solution requires signal preprocessing, which includes low-pass filtering, audio signal rectification, and signal averaging. The result is the purpose of the invention; 25 accordingly, only the voltage indicating respiration, and the actual audible signal no longer occurs. The solution is not suitable for purposes where the original signal is to be cleaned of ambient noise and kept as intact as possible in its original waveform.

30 Hakemusjulkaisussa WO-90/09083 on kuvattu mikrofoni kehon äänien mittaamiseksi. Ratkaisun perustana on kiinteä ja umpinainen kammio, jonka sisässä on joustavan kalvon varaan ripustettu massaelementti. Kalvo jakaa kammion kahteen osaan, joista ääni johdetaan kahta ilmaputkea pitkin kahdelle mikrofonille, joihin tulevat signaalit summataan elektronisella siltakytkennällä. Signaali saadaan kam-35 mion ja sen sisällä olevan massan vastakkaisvärähtelystä sekä tämän johdosta kah teen kammioon muodostuvien vastakkaisten painevaihtelujen kautta. Ongelmaksi muodostuu se, että signaalien summaaminen kahdesta vastakkaisvaiheisesta paine-kammiosta kahden mikrofonin kautta johtaa melun kompensoitumisen ohella myös 3 94287 matalataajuisen signaalin kompensoitumiseen. Ratkaisu on myös epäherkkä, koska kehon äänivärähtelyjen on liikutettava koko kuorirakennetta. Lisäksi pehmeä kudos ja anturin massa muodostavat harmonisen värähtelijän, jolla on resonanssitaajuus. Kiinteää yksikerroksista kuorta lukuunottamatta passiivista melusuojaa ei ole käy-5 tetty, ja muun muassa mikrofonielementit ovat vapaina ja siten alttiina häiriöille. Tästä huolimatta patenttijulkaisussa ei edellytetä, että mikrofonielementtien pitäisi sijaita lähellä toisiaan. Julkaisussa ei ole esitetty esimerkkejä, jotka osoittaisivat, millä taajuusalueella ja minkä tasoisena melun torjuminen onnistuu.WO-90/09083 describes a microphone for measuring body sounds. The solution is based on a fixed and closed chamber with a mass element suspended on a flexible membrane inside. The membrane divides the chamber into two parts, from which sound is conducted along two air ducts to two microphones, the signals of which are summed by electronic bridge connection. The signal is obtained from the opposite oscillation of the chamber and the mass inside it and, as a result, from the opposite pressure fluctuations formed in the two chambers. The problem is that the summation of the signals from the two opposite-phase pressure chambers via the two microphones results not only in noise compensation but also in compensation of 3,94287 low-frequency signals. The solution is also insensitive because the sound vibrations of the body must move the entire shell structure. In addition, the soft tissue and the sensor mass form a harmonic oscillator with a resonant frequency. With the exception of the fixed single-layer shell, passive noise protection has not been used, and the microphone elements, among other things, are free and thus susceptible to interference. Nevertheless, the patent does not require that the microphone elements should be located close to each other. There are no examples in the publication that would show in which frequency range and at what level noise control is successful.

10 Patentissa US-4 985 925 on esitetty aktiivinen melunvaimennusjärjestelmä, joka on suunniteltu ensisijaisesti korvakäytävään asetettavaksi elektronisesti toimivaksi kuulosuojaimeksi ja helpottamaan kommunikointia meluisissa olosuhteissa. Järjestelmä koostuu korvakäytävään asetettavasta sovittimesta ja sen sisään sijoitettavasta elektronisesta kuulosuojainlaitteesta. Runkorakenne muodostaa passiivisesti vai-15 mentävän kuoriosan, jonka sisällä on kaksitoiminen äänianturi (bilateral transducer), joka toimii mikrofonina ja kaiuttimena. Äänianturi-kaiutin mittaa mikrofonin ominaisuudessa passiivisesti vaimennettua ympäristön ääntä. Siihen summataan akustisesti erotusääni, joka saadaan, kun hyötysignaalista vähennetään mikrofonin muodostama sähköinen signaali. Eron tekeminen hyöty-ja häiriösignaalien välille 20 perustuu osittain siihen seikkaan, että hyötysignaali johdetaan kuulosuojaimeen erillisellä johdolla ulkopuolelta, ja osittain taajuusjakoon: hyötysignaali, esimerkiksi puhe, on painottunut korkeammille taajuuksille kuin ympäristöhäiriöt, esimerkiksi teollisuuden ja liikenteen melu. Hyötysignaali esisuodatetaan ja vahvistetaan. Vaimennusteho, joka on painottunut matalille taajuuksille, perustuu äänenpaineen 25 aiheuttaman mekaanisen liikkeen välittömään tunnistamiseen ja sen kompensoimiseen negatiivisella takaisinkytkennällä saatavalla sähkömagneettisella vastavoimalla. Saavutettava aktiivisen kompensoinnin ylärajataajuus on n. 1 kHz. Esitetty kompensointi toimii kohtalaisen hyvin korvakäytävässä, joka on likimain yksiulotteinen tila.U.S. Pat. No. 4,985,925 discloses an active noise reduction system designed primarily as an electronically operated hearing protector to be placed in the ear canal and to facilitate communication in noisy conditions. The system consists of an adapter placed in the ear canal and an electronic hearing protector placed inside it. The frame structure forms a passively attenuating shell part with a double transducer inside, which acts as a microphone and a speaker. The sound sensor speaker measures passively attenuated ambient sound as a microphone. It is acoustically summed by the difference sound obtained when the electrical signal generated by the microphone is subtracted from the useful signal. The distinction between gain and interference signals 20 is based in part on the fact that the gain signal is routed to the hearing protector on a separate line from the outside, and in part on frequency division: the gain signal, e.g., speech, is focused on higher frequencies than environmental interference, e.g., industrial and traffic noise. The payload signal is pre-filtered and amplified. The attenuation power, which is weighted at low frequencies, is based on the immediate detection of the mechanical movement caused by the sound pressure 25 and its compensation by the electromagnetic counterforce obtained by the negative feedback. The achievable upper limit frequency of active compensation is approx. 1 kHz. The compensation shown works moderately well in the ear canal, which is an approximately one-dimensional space.

3030

Julkaisussa US-4 985 925 mainitaan edelleen, että sen ratkaisua voidaan soveltaa myös stetoskooppiin. Stetoskoopin anturipää on tällöin tavanomainen ja ratkaisun mukainen kuulosuojain sijaitsee korvakäytävässä ympäristömelun vaimentamiseksi potilasta kuunneltaessa. Kompensointi perustuu yhteen mikrofoniin, johon hyöty-35 ja häiriösignaalit summataan akustisesti. Hyötysignaali voidaan ottaa ulkopuolisesta lähteestä, esimerkiksi mikrofonista, johon signaali täytyy saada mitatuksi korvan sijaintipaikkaa häiriöttömämmin. Stetoskoopin tapauksessa potilas ja stetoskoopin anturipää ovat kuitenkin samassa huonetilassa kuuntelevan henkilön ja hänen kor- 94287 4 viensa kanssa, jolloin kuulonsuojaimista ei ole paljon hyötyä, koska melu kytkeytyy signaaliin anturipään kautta.U.S. Pat. No. 4,985,925 further mentions that its solution can also be applied to a stethoscope. The sensor head of the stethoscope is then conventional and the hearing protector according to the solution is located in the ear canal to attenuate the ambient noise while listening to the patient. Compensation is based on a single microphone in which the benefit-35 and interference signals are summed acoustically. The useful signal can be taken from an external source, such as a microphone, to which the signal must be measured more disturbed than the location of the ear. However, in the case of a stethoscope, the patient and the sensor head of the stethoscope are in the same room as the listener and his or her ears, so that the hearing protectors are not very useful because the noise is coupled to the signal through the sensor head.

Esillä olevassa keksinnössä ratkaisun periaatteena on, että vastaääntä ei tuoteta, 5 vaan tarkoituksena on saada mahdollisimman puhdasta signaalia häiriöisissä oloissa mittaamalla häiriöt akustisesti samanlaisina kahdella mikrofonilla ja kompensoimalla ne sen jälkeen elektronisesti linjatasolla. Tämä voi toteutua menestyksellisesti vain, mikäli anturikonstruktio on akustisesti oikein rakennettuja mitoitettu.In the present invention, the principle of the solution is that no echo is produced, but the aim is to obtain the purest possible signal in interfering conditions by measuring the interference acoustically similar with two microphones and then compensating them electronically at the line level. This can only be achieved successfully if the sensor design is acoustically properly constructed and dimensioned.

10 Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on tunnusomaista hyötysignaalin mittaaminen kiinteän aineen pinnalta yhdellä mikrofonilla ja mittauspistettä ympäröivän väliaineen (ilma, muu kaasu, neste) kautta tulevien häiriöiden samanaikainen mittaaminen kahdella mikrofonilla. Häiriöt saadaan poistetuksi hyötysignaalista summaa-malla siihen käännetty häiriösignaali. Anturirakenteeseen kuuluu tehokas passiivi-15 nen häiriösuoja. Suojan sisällä tarvitaan kaksi mikrofonia, mikä mahdollistaa aktiivisen häiriönvaimennuksen toteutuksen. Mikrofonien välinen etäisyys on mahdollisimman pieni, minkä ansiosta päästään hyvään kompensointitasoon ja melko korkeisiin kompensointitaajuuksiin.The solution according to the invention is characterized by measuring the useful signal from the surface of the solid with one microphone and simultaneously measuring the disturbances coming through the medium surrounding the measuring point (air, other gas, liquid) with two microphones. Interference can be removed from the useful signal by summing the inverted interference signal. The sensor design includes effective passive interference suppression. Two microphones are required inside the shield, which enables the implementation of active interference suppression. The distance between the microphones is as small as possible, which results in a good level of compensation and fairly high compensation frequencies.

20 Mikrofonit istutetaan tiiviisti akustisesti hyvään eristemateriaaliin, johon tehdään kummankin mikrofonin eteen toisistaan eristetyt akustiset kammiot, minkä ansiosta pienestä välimatkasta huolimatta hyötysignaali ei siirry pelkästään häiriöitä mittaa-vaan mikrofoniin. Akustisilla kammioilla on sama tilavuus, niillä halutaan samanlaistaa (sama spektri) mikrofoneihin kytkeytyvää häiriösignaalia. Mikrofonien ta-: 25 kasivut ovat välittömässä akustisessa yhteydessä toisiinsa, minkä ansiosta mikro fonien keskinäinen etäisyys on mahdollisimman pieni häiriösignaalin osalta.20 The microphones are tightly seated in an acoustically good insulating material, in which acoustic chambers are made isolated from each other in front of each microphone, so that, despite the small distance, the useful signal is not only transmitted to the interfering microphone. The acoustic chambers have the same volume, they want to have the same (same spectrum) interference signal coupled to the microphones. The faces of the microphones are in direct acoustic communication with each other, which means that the distance between the microphones is as small as possible with respect to the interference signal.

Hyötysignaalin saantia tehostetaan leveällä ja matalalla ja tilavuudeltaan pienellä akustisella kammiolla, minkä ansiosta kammion resonanssitaajuus on riittävän yl-30 häällä, niin ettei se vääristä mitattavaa signaalia.The gain of the useful signal is enhanced by a wide and low acoustic chamber with a small volume, which means that the resonant frequency of the chamber is sufficiently high above 30 to 30 so that it does not distort the signal to be measured.

Kammioista johtavat ulos ohuet symmetriset paineentasausreiät, jotka vähentävät mittauskohteesta aiheutuvia hyvin matalataajuisia häiriöitä ja parantavat kompen-sointitulosta.Thin symmetrical pressure equalization holes lead out of the chambers, which reduces very low frequency interference from the measurement object and improves the compensation result.

Mikrofonit toimivat samanaikaisesti sekä antureina että fyysisesti eristävinä tulppina.The microphones act as both sensors and physically insulating plugs at the same time.

35 5 9428735 5 94287

Molempien mikrofonien signaalit voidaan taltioida omista johdoistaan, jolloin kompensointi voidaan tehdä joko elektronisesti piiritekniikalla tai esimerkiksi tietokoneessa, jossa kompensointia voidaan vielä tehostaa yhdistämällä käsittelyyn matemaattisia ja signaalinkäsittelymenetelmiä.The signals of both microphones can be recorded from their own wires, in which case the compensation can be done either electronically by circuit technology or, for example, in a computer, where the compensation can be further enhanced by combining mathematical and signal processing methods.

55

Keksinnön mukaiselle häiriönvaimennusmenetelmälle kiinteän aineen pinnalta mitattavan signaalin laadun parantamiseksi on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.The interference attenuation method according to the invention for improving the quality of the signal measured on the surface of a solid is characterized by what is stated in claim 1.

10 Keksinnön mukaiselle anturikonstruktiolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 4.The sensor construction according to the invention is characterized by what is stated in claim 4.

Muissa patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön mukaisen häiriönvaimennus-menetelmän ja anturikonstruktion sovellutusmuotoja.Other claims describe embodiments of the interference suppression method and sensor construction according to the invention.

1515

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella saadaan aikaan ratkaisevia parannuksia edellä tekniikan tason tarkastelun yhteydessä esiteltyyn olemassaolevaan tekniikkaan verrattuna. Ensinnäkin keksinnöllä päästään esitettyjä kompensointirat-kaisuja selvästi parempaan kompensointitulokseen muuttamatta alkuperäistä sig-20 naalia oleellisesti. Täten häiriöistä puhdistettua signaalia on mahdollista käyttää tarkkoihin aaltomuoto-ja taajuusanalyyseihin kompensoinnin jälkeen. Toiseksi keksinnöllä saavutetaan parempi kokonaishäiriövaimennus kuin tunnetuilla anturi-ratkaisuilla. Kolmanneksi anturikonstruktion signaalinsieppauksen hyötysuhde häiriöisissä olosuhteissa on parempi erityisesti korkeilla taajuuksilla, koska päämikro-25 foni on suorassa yhteydessä mitattavan pinnan kanssa. Lisäksi keksinnön mukainen anturikonstruktio voidaan rakentaa olemassaolevia ratkaisuja merkittävästi pienikokoisemmaksi, koska rajoituksena on vain käytettävissä olevien mikrofonielement-tien koko.The method and device according to the invention provide decisive improvements over the existing technology presented above in connection with the review of the prior art. First, the invention achieves a clearly better compensation result than the proposed compensation solutions without substantially altering the original sig-20 signal. Thus, the interference-free signal can be used for accurate waveform and frequency analyzes after compensation. Second, the invention achieves better overall interference attenuation than known sensor solutions. Third, the signal capture efficiency of the sensor design under interfering conditions is better, especially at high frequencies, because the main microphone is in direct contact with the surface to be measured. In addition, the sensor construction according to the invention can be built significantly smaller than existing solutions, since only the size of the available microphone elements is limited.

30 Anturikonstruktiosta saadaan yksinkertainen, koska elektronisia kompensointipiire-jä ei ole mukana. Kahden saatavan signaalin kompensointi tehdään jälkeenpäin, joko reaaliajassa tai talletetuille signaaleille myöhemmin. Oleellista on, että signaalit saadaan mikrofoneista jatkokäsittelyä varten. Kompensoitumisen yläraja on riippuvainen vain mikrofonielementtien koosta ja keskinäisestä etäisyydestä ja on ylem-35 pänä kuin esimerkiksi patentin US-4 985 925 ratkaisussa, jossa hyöty- ja häiriösig-naalit erotetaan kompensointipiirissä toisistaan suodattamalla, mikä merkitsee hyö-tysignaalin merkittävää muokkaamista. Esillä olevassa keksinnössä signaali saadaan suoraan kiinteän aineen pinnalta alkuperäisenä. Signaalilähde tulee suojatuksi melulta passiivisesti, kun anturikonstruktio asetetaan fyysisesti mittauskohdan pääl le ja painetaan tiiviisti pintaa vasten.30 The sensor design is simple because no electronic compensation circuits are included. The compensation of the two available signals is done afterwards, either in real time or for the stored signals later. It is essential that the signals be obtained from microphones for further processing. The upper limit of the compensation depends only on the size and the distance between the microphone elements and is higher than, for example, in the solution of U.S. Pat. No. 4,985,925, in which the gain and interference signals are separated in the compensation circuit by filtering, which means a significant modification of the gain signal. In the present invention, the signal is obtained directly from the surface of the solid as the original. The signal source becomes passively protected from noise when the sensor structure is physically placed on top of the measuring point and pressed tightly against the surface.

94287 694287 6

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuk-5 siin, joista: kuva 1 esittää keksinnön mukaisen anturikonstruktion erästä toteutusmuotoa (a) alta, (b) sivulta, (c) päättäjä (d) takaa johdon puolelta katsottuna ja 10 kuvat 2 ja 3 esittävät kuvan 1 anturikonstruktion testaamiseksi tehtyjen taajuusvas-temittausten tuloksia.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows an embodiment of a sensor structure according to the invention (a) from below, (b) from the side, (c) the decision maker (d) from the side of the line and Figures 2 and 3 show 1 results of frequency response measurements made to test the sensor design.

Kuva 1 esittää kiinteän aineen pinnalta mittaavaa häiriöitä kompensoivaa anturi-konstruktiota, joka on rakennettu lääketieteellisiä, erityisesti hengitysäänimittauksia 15 varten, mutta soveltuu myös mm. elimistön muiden äänien kuten sydänäänien mittaamiseen sekä moniin teollisuuden teknisiin mittauksiin.Figure 1 shows a disturbance compensating sensor construction measuring the surface of a solid, which is built for medical measurements, in particular breathing sound measurements 15, but is also suitable e.g. for measuring other sounds in the body, such as heart sounds, as well as many technical measurements in industry.

Käytettävien mikrofonien 1, 2 kapselikoko on pieni ja niiden välinen etäisyys lyhyt, minkä ansiosta saavutettava kompensointikaista on laaja, alkaen alle 50 Hz:stä 20 ja ulottuen yli 5000 Hz:iin (kuvat 2 ja 3). Samalla konstruktiosta saadaan pieni, kevyt ja helppokäyttöinen; tämän vuoksi myös mikrofonien käyttöjännitteeksi tarvittava paristo on sijoitettu johdon 11 toiseen päähän. Toteutettuun anturirakenteeseen kuuluu tehokas passiivisesti vaimentava monikerroksinen kuoriosa 8, joka koostuu sisäkkäin rakennetuista kovista ja huokoisista kerroksista, joita esimerkkilaitteessa ; 25 on kaksi kerrosparia. Vaimennus on sitä tehokkaampi mitä useampia kerroksia ra kenteessa on. Kuoriosa on liitetty ja mikrofonit istutettu tiiviisti akustisesti hyvään eristemateriaaliin 7, johon on työstetty kummankin mikrofonielementin eteen toisistaan erillään olevat kammiot 3 ja 4, minkä ansiosta pienestä välimatkasta huolimatta hyöty signaali ei siirry häiriömikrofoniin. Mikrofonien takasivut ovat välittö-30 mässä akustisessa yhteydessä toisiinsa kammion 5 kautta, jonka tehtävänä on toteuttaa passiivisen suojan 7, 8 läpi tulevan häiriösignaalin kytkeytyminen samanlaisena kumpaankin mikrofoniin. Hyötysignaali saadaan leveän ja matalan, jotka ominaisuudet vahvistavat signaalia, ja riittävän pienen akustisen kammion 3 kautta, minkä ansiosta kammion resonanssitaajuus on niin ylhäällä, ettei se vääristä sig-35 naalia. Häiriöitä mittaavan mikrofonin 2 edessä on akustinen kammio 4, jonka tehtävänä on akustisesti samanlaistaa mikrofoneihin kytkeytyvää häiriösignaalia. Kammio 4 on kooltaan suunnilleen samankokoinen kuin kammio 3 käyttötilanteessa, koska kammio 3 pienenee konstruktiota potilaan iholle painettaessa ihon pullis- 7 94287 tuessa hieman kammion sisään. Kammioista johtavat ulos ohuet paineentasausreiät 10, jotka on ulkopinnalla sijoitettu hyvin lähelle toisiaan. Reiät vähentävät mittaus-kohteesta aiheutuvia hyvin matalataajuisia painevaihteluja ja parantavat kompen-sointitulosta. Mikrofonien esivahvistimien komponentit 6 sisältävä sisätila on te-5 hokkaasti vaimennusmateriaalilla 9 akustoitu kaiunnan ja resonanssien estämiseksi.The capsule size of the microphones 1, 2 used is small and the distance between them is short, which means that the compensation band to be achieved is wide, starting from less than 50 Hz to 20 and exceeding 5000 Hz (Figures 2 and 3). At the same time, the construction is small, light and easy to use; therefore, the battery required to supply the microphones is also located at one end of the line 11. The implemented sensor structure comprises an effective passively damping multilayer shell part 8 consisting of nested hard and porous layers, which in the exemplary device; 25 is two pairs of layers. The more layers in the structure, the more effective the damping. The shell part is connected and the microphones are tightly implanted in an acoustically good insulating material 7, in which chambers 3 and 4, which are spaced apart in front of each microphone element, are machined, so that the useful signal does not pass into the interfering microphone. The rear sides of the microphones are in direct acoustic communication with each other via a chamber 5, the function of which is to realize the coupling of the interference signal coming through the passive shield 7, 8 in the same way to both microphones. The useful signal is obtained through wide and low, which characteristics amplify the signal, and through a sufficiently small acoustic chamber 3, which means that the resonant frequency of the chamber is so high that it does not distort the sig-35 signal. In front of the interference measuring microphone 2 there is an acoustic chamber 4, the function of which is to acoustically similarize the interference signal coupled to the microphones. The chamber 4 is approximately the same size as the chamber 3 in use, because the chamber 3 shrinks when the construction is pressed onto the patient's skin with the skin bulging slightly supported inside the chamber. Thin pressure equalization holes 10 lead out of the chambers and are placed very close to each other on the outer surface. The holes reduce the very low frequency pressure fluctuations caused by the measurement object and improve the compensation result. The interior containing the components 6 of the microphone preamplifiers is effectively acoustically acoustically absorbed by the attenuation material 9 to prevent echo and resonance.

Aktiivinen vaimennus perustuu tässä keksinnössä kahteen identtiseen, keskenään hyvin lähekkäin sijoitettuun pienikokoiseen mikrofoniin, toteutetussa konstruktiossa kahteen mikrofoniin 1 ja 2, joiden signaalit voidaan yhdistää siten, että hyöty-10 signaalissa olevat häiriöt vaimentuvat pelkästään häiriöitä mittaavan mikrofonin 2 kautta saatavalla signaalilla. Anturikonstruktion suojakuorena olevan monikerroksisen, tehokkaan passiivisen melusuojan 8 tehtävänä on vaimentaa kaikkia, mutta ensisijaisesti korkeita taajuuksia. Passiivinen vaimennus vaikuttaa kumpaankin mikrofoniin tulevaan häiriösignaaliin samalla tavalla, ts. häiriöt ovat jo ennen ak-15 tiiviseen vaimennukseen menoa passiivisesti vaimentuneita. Aktiivisen vaimennuk sen tehtävänä on vähentää ensisijaisesti matalia häiriötaajuuksia, joihin passiivinen suoja ei pienikokoisessa rakenteessa vaikuta fysikaalisista syistä kovin tehokkaasti. Jotta anturikonstruktiolla saataisiin mahdollisimman hyvä signaali, täytyy hyöty-mikrofonilla olla hyvä kontakti niitattavaan pintaan. Tämä kytkentä tapahtuu suo-20 raan ja tehokkaasti akustisen kammion 3 kautta, kun anturikonstruktio painetaan mittauspintaa vasten. Jotta kompensoituminen olisi mahdollisimman tehokasta, täytyy häiriösignaalin kytkeytyä mahdollisimman samanlaisena kahteen mikrofoniin. Tämä toteutuu sitä tehokkaammin mitä lähempänä mikrofonit ovat toisiaan. Koska mikrofonit eivät voi olla aivan samassa pisteessä, tilannetta parantaa, jos 25 mikrofonien akustiset olosuhteet, kuten niiden edessä olevat kammiot 3 ja 4 vastaavat akustisesti hyvin toisiaan ja takana oleva kammio 5 on samanlainen kummankin mikrofonin kannalta. Kammioista ulosjohtavien paineentasausreikien 10 tulee myös olla samankokoiset ja yhtä pitkät. Jotta reikien kautta sisään tulevat ulkoiset paineheilahtelut tulisivat molemmille mikrofoneille samanaikaisesti, täytyy reikien 30 ulostuloaukkojen sijoittua ulkopinnalla keskenään aivan lähekkäin. Reiät eivät kuitenkaan saa yhtyä, koska silloin hyötysignaali siirtyy heikentyneenä myös häiriö-mikrofonille kanavia 10 pitkin ja johtaa hyötysignaalin osittaiseen kompensoitumi-seen.In the present invention, the active attenuation is based on two identical microphones 1 and 2 arranged in close proximity to each other, implemented in a construction of two microphones 1 and 2, the signals of which can be combined so that interference in the payload signal is attenuated only by the interference measuring microphone 2. The function of the multilayer, effective passive noise shield 8 in the protective housing of the sensor structure is to attenuate all but primarily high frequencies. Passive attenuation affects the interference signal to both microphones in the same way, i.e. the interference is already passively attenuated before going into active attenuation. The function of active attenuation is primarily to reduce low interference frequencies, which are not very effectively affected by passive protection in a small structure for physical reasons. In order to obtain the best possible signal with the sensor design, the utility microphone must have good contact with the surface to be riveted. This connection takes place directly and efficiently via the acoustic chamber 3 when the sensor structure is pressed against the measuring surface. In order for the compensation to be as effective as possible, the interference signal must be connected as closely as possible to the two microphones. This is done more effectively the closer the microphones are to each other. Since the microphones cannot be at exactly the same point, the situation is improved if the acoustic conditions of the microphones 25, such as the chambers 3 and 4 in front of them, correspond acoustically well and the chamber 5 at the rear is similar for both microphones. The pressure equalization holes 10 leading out of the chambers must also be of the same size and length. In order for the external pressure fluctuations entering through the holes to come to both microphones simultaneously, the outlets of the holes 30 must be located on the outer surface very close to each other. However, the holes must not coincide, because then the useful signal is also transmitted to the interfering microphone along the channels 10 when weakened and results in partial compensation of the useful signal.

35 Jotta mikrofonielementit voitaisiin sijoittaa hyvin lähelle toisiaan, ne täytyy upottaa tiiviisti jäykkään akustiseen eristemateriaaliin, konstruktiossa runkoon 7. Mikrofonien kapselit toimivat päätehtävänsä ohella akustisina tulppina, sillä kammion 3 kautta tuleva hyötysignaali ei saa päästä siirtymään mikrofonien taakse, jossa yh- 94287 8 dyskammio 5 yhdistää mikrofonit akustisesti läheisesti toisiinsa. Yhdyskammion tehtävänä on saattaa häiriösignaalin kytkeytyminen kumpaankin mikrofoniin samanlaisena, jotta kompensointitulos olisi mahdollisimman lähellä nollaa niin, että vain hyötysignaali jäisi puhtaana jäljelle. Pelkästään häiriöitä mittaavan mikrofonin 5 2 kammio 4 ei ole yhteydessä hyötysignaalin akustiseen kammioon 3, vaan välissä on tukeva runkomateriaalia 7 oleva tehokkaasti eristävä seinämä. Konstruktion sisätilaan on sijoitettu mikrofonien esivahvistimeen tarvittavat elektroniset komponentit 6. Vapaaksi jäävä tila on täytetty akustisesti vaimentavalla materiaalilla 9, jotta häiriöäänten taso olisi mahdollisimman alhainen, kaiuton ja resonoimaton.35 In order to be placed very close to each other, the microphone elements must be tightly embedded in a rigid acoustic insulating material, in the construction of the body 7. In addition to their main function, the microphone capsules act as acoustic plugs, as the useful signal through the chamber 3 must not pass behind microphones acoustically close to each other. The purpose of the connecting chamber is to make the interference signal coupled to both microphones the same so that the compensation result is as close to zero as possible so that only the useful signal remains pure. The chamber 4 of the interference measuring microphone 5 2 alone is not in communication with the acoustic chamber 3 of the useful signal, but there is a strong insulating wall of a sturdy body material 7 in between. The necessary electronic components 6 for the microphone preamplifier are placed inside the structure. The free space is filled with an acoustically attenuating material 9 in order to keep the level of interference sounds as low as possible, without echo and without resonating.

10 Paineentasausreiät 10 päästävät jonkun verran painevaihtelua sisään eli mikrofoni -kapseleihin kytkeytyvä melutaso nousee, mutta samalla kompensoituminen paranee. Vaikutus on vahvasti riippuvainen reikien halkaisijasta ja pituudesta ja niiden suhteesta.10 The pressure equalization holes 10 allow some pressure fluctuation in, i.e. the noise level connected to the microphone capsules increases, but at the same time the compensation improves. The effect is strongly dependent on the diameter and length of the holes and their ratio.

15 Kuvat 2 ja 3 esittävät toteutusesimerkkianturikonstruktion testaamiseksi tehtyjä taajuusvastemittaustuloksia. Kuvassa 2 on esitetty tasokäyrät valkoisessa kohinassa ja vaimennus vertailu, kun anturikonstruktio on viritettynä aktiiviseen vaimennukseen ja kuvassa 3 tasokäyrät valkoisessa kohinassa ja vaimennusvertailu, kun anturikonstruktio on viritettynä passiiviseen vaimennukseen. Toteutusesimerkille tun-20 nusomaista on, että anturikonstruktio toteuttaa niitattaessa kuvissa 2 ja 3 esitetyt aktiivista ja passiivista vaimennusta kuvaavat käyrät.Figures 2 and 3 show the frequency response measurement results made for testing the exemplary sensor design. Figure 2 shows the plane curves in white noise and the attenuation comparison when the sensor design is tuned to active attenuation and Figure 3 shows the plane curves in white noise and the attenuation comparison when the sensor design is tuned to passive attenuation. It is characteristic of the embodiment that the sensor construction implements the active and passive attenuation curves shown in Figures 2 and 3 when riveting.

Hyvälaatuisella hifikaiuttimella tuotettiin valkoista kohinaa HIFI-lehden julkaisemalta testi-CD-levyltä ja mittaukset tehtiin taajuuskaistalla 40 - 6000 Hz tavalli-. : 25 sessa huoneessa. Kaiuttimen ja mikrofonin etäisyys oli 25 cm. Kuvassa 2 on mi tattu tasokäyrät, kun anturikonstruktio on ollut viritettynä aktiiviseen vaimennukseen. Käyrä 'Kohina suoraan' on mitattu avoimella mikrofonilla. 'Hyötykanava'ja 'Melukanava' on mitattu laitteen normaalissa käyttötilanteessa taustakohinan aikana, kuitenkin ilman hyötysignaalia. Käyrien avulla voidaan tehdä vaimennusvertai-30 lu taajuusalueella 50 - 5000 Hz. Käyristä havaitaan, että passiivinen vaimennus vaikuttaa tehokkaasti vasta taajuudesta 2000 Hz ylöspäin, kun aktiivinen vaimennus alkaa alle 50 Hz:stä ja jatkuu 5000 Hz:iin asti. Hyötykanavaan verrattuna 'Kompensoitu' -käyrä eli aktiivinen vaimennus on merkittävää eli yli 10 dB, laajalla kaistalla, 60 - 3000 Hz, kun äänentuottojärjestelmissä voidaan saavuttaa korkeam-35 piakin dB-arvoja, mutta huomattavasti kapeammalla kaistalla. Sopiva tapa vertailla kokonaistulosta on laskea desibeliarvot terssikaistoittain ja summata nämä. Keksinnöllä tehty kuvasta 2 laskettu kokonaisvaimennustulos on 231 terssidesibeliä, kun äänillä tehtävissä kompensoinneissa on päästy arvoihin Chelsean-menetelmä 87 9 94287 terssidesibeliä ja lentäjän korvakuulokkeisiin tuotettu vastamelu 161 terssidesibeliä. US-patentissa 4 985 925 on päästy esitetyllä taajuuskaistalla 100 - 5000 Hz arvoon 207,70 terssidesibeliä, kun esillä olevalla keksinnöllä vastaavalla kaistalla on mitattu arvo 210,35 terssidesibeliä.A good quality hi-fi speaker produced white noise from a test CD published by HIFI magazine and measurements were made in the frequency band 40 - 6000 Hz normal. : In 25 rooms. The distance between the speaker and the microphone was 25 cm. Figure 2 shows the plane curves when the sensor design has been tuned to active damping. The curve 'Noise directly' is measured with an open microphone. 'Utility channel' and 'Noise channel' are measured during normal operation of the device during background noise, but without a useful signal. The curves can be used to make an attenuation comparison of 30 lu in the frequency range 50 to 5000 Hz. It is observed from the curves that passive attenuation only has an effective effect from 2000 Hz upwards when active attenuation starts below 50 Hz and continues up to 5000 Hz. Compared to the payload channel, the ‘Compensated’ curve, i.e. active attenuation, is significant, i.e., more than 10 dB, in a wide band, 60 to 3000 Hz, when in sound production systems higher-35 dB values can be achieved, but in a much narrower band. A suitable way to compare the total result is to calculate the decibel values by tertiary band and sum these. The total attenuation result calculated from Fig. 2 by the invention is 231 tersecibels, while the Chelsean method 87,994287 tersideibles have been reached in the sound compensations and the counter-noise produced in the pilot's earphones is 161 teribels. In the frequency band 100-5000 Hz shown in U.S. Patent 4,985,925, a value of 207.70 tertiary sibels has been reached, while in the corresponding band of the present invention a value of 210.35 tertiary sibels has been measured.

55

Kuvassa 3 on vertailun helpottamiseksi kolme samaa käyrää kuin kuvassa 2 ('Hyötykanava' = 'Akt. viritys'), mutta kuvan 2 melukanavan tilalla on kuvassa 3 'Pass, viritys', joka on mitattu siten, että anturikonstruktio on ollut viritettynä passiiviseen vaimennukseen, mikä tapahtui sulkemalla paineentasausreiät (10). Tällöin 10 passiivinen vaimennus muuttuu kuvan 3 käyrän 'Akt. viritys' tasosta käyrän 'Pass, viritys' tasoon. Vertaamalla kuvan 3 käyriä 'Pass, viritys'ja 'Kompensoitu' havaitaan, että aktiivinen kompensointi vaimentaa määrän 0 - 12 dB taajuuskaistalla 100 - 2000 Hz. Vaimennuksen kokonaisvaikutus on 120 terssidesibeliä. Tätä vaimennusta voidaan pitää keksinnön aktiivisen vaimennuksen ansiosta tapahtuneena 15 absoluuttisena parannuksena verrattuna passiivisella vaimennuksella saavutettuun tasoon. Keksintöä virittämällä ja kehittämällä on todennäköisesti mahdollisuus päästä vielä jonkin verran parempaan vaimennustulokseen.In Figure 3, for ease of comparison, Figure 3 shows the same three curves as in Figure 2 ('Benefit channel' = 'Active tuning'), but in Figure 2 the noise channel is replaced by Figure 3 'Pass, tuning', measured with the sensor design tuned to passive attenuation. which occurred by closing the pressure equalization holes (10). Then the passive attenuation 10 changes in the 'Akt. tuning 'from the level of the curve to the' Pass, tuning 'level. Comparing the ‘Pass, Tuning’ and ‘Compensated’ curves in Figure 3, it is observed that active compensation attenuates the amount from 0 to 12 dB in the frequency band 100 to 2000 Hz. The total effect of the attenuation is 120 tertzides. This attenuation can be considered as an absolute improvement due to the active attenuation of the invention compared to the level achieved with passive attenuation. By tuning and developing the invention, it is probably possible to achieve an even better attenuation result.

Claims (12)

1. Förfarande för stömingsdämpning för att förbättra kvaliteten av en nyttosignal som mäts pä ytan av ett fast ämne, dä stömingssignalen kommer via ett omgivande 20 medium och dä en nyttosignal och en stömingssignal uppmäts med en första mikro-fon (1) och endast stömingssignal uppmäts med en likadan eller motsvarande andra mikrofon (2), kännetecknat av att effektema av passiv och aktiv stömingsdämpning kombineras sä att den första mikrofonen (1) och den andra mikrofonen (2) placeras akustiskt 25 isolerade frän varandra i ett skyddshölje (7, 8) försett med ett akustiskt dämpande material (9), som förhindrar resonanser och ekon, för att passivt dämpa en stör-ningssignal som kommer tili vardera mikrofonen (1,2) väsentligt med samma effekt, mikrofonema (1,2) placeras samtidigt pä minsta möjliga avständ frän varand-30 ra, för att fa stömingssignalen att kopplas tili mikrofonema (1, 2) i likadan form med väsentlig noggrannhet, kopplingen av stömingssignalen tili mikrofonema (1, 2) förenhetligas dess-utom med ett kammararrangemang, omfattande sinsemellan motsvarande en första kammare (3), som i första hand kopplar en nyttosignal tili en första mikrofon (1), 35 framför den första mikrofonen (1), och en andra kammare (4) framför den andra mikrofonen (2), och med ett arrange m an g (10) för tryckutjämning mellan kamrar-na, och ,3 94287 en signal enligt signalen frän den andra mikrofonen (2) avlägsnas frän signa-len fran den första mikrofonen (1).A method of noise attenuation to improve the quality of a utility signal measured on the surface of a solid, where the noise signal is transmitted via a surrounding medium and where a utility signal and a noise signal are measured with a first microphone (1) and only noise signal is measured. with a similar or corresponding second microphone (2), characterized in that the effects of passive and active noise attenuation are combined so that the first microphone (1) and the second microphone (2) are placed acoustically isolated from each other in a protective housing (7, 8). provided with an acoustic damping material (9) which prevents resonances and echoes, to passively attenuate a disturbance signal which arrives at each microphone (1,2) substantially with the same effect, the microphones (1,2) being simultaneously placed in the smallest possible distance from each other, in order to cause the interference signal to be connected to the microphones (1, 2) in the same form with substantial accuracy, the coupling of interference signals the signal to the microphones (1, 2) is furthermore compatible with a chamber arrangement, comprising one another corresponding to a first chamber (3), which primarily couples a utility signal to a first microphone (1), in front of the first microphone (1), and a second chamber (4) in front of the second microphone (2), and with an arrangement (g) (10) for equalization between the chambers, and a signal according to the signal from the second microphone (2) is removed from the signal. - from the first microphone (1). 2. Förfarande för stömingsdämpning enligt patentkrav 1, kännetecknat av att en 5 signal enligt signalen fran den andra mikrofonen (2) avlägsnas fran signalen fran den första mikrofonen (1) genom att subtrahera signalen som erhällits direkt fran den andra mikrofonen (2) fran signalen fran den första mikrofonen (1).Method for noise cancellation according to claim 1, characterized in that a signal according to the signal from the second microphone (2) is removed from the signal from the first microphone (1) by subtracting the signal obtained directly from the second microphone (2) from the signal from the first microphone (1). 3. Förfarande för stömingsdämpning enligt patentkrav 1, kännetecknat av att 10 signalema frän den första och den andra mikrofonen (1, 2) leds skilt till vidarebe- handling, varvid avlägsnandet av signalen enligt signalen fran den andra mikrofonen (2) fran signalen fran den första mikrofonen (1) sker efter behandling och/eller analys av signalema.Method for noise cancellation according to claim 1, characterized in that the signals from the first and the second microphone (1, 2) are passed separately for further processing, the removal of the signal according to the signal from the second microphone (2) from the signal from the the first microphone (1) occurs after processing and / or analysis of the signals. 4. Givarkonstruktion för mätning av en nyttosignal pä ytan av ett fast ämne, da en stömingssignal kommer via ett omgivande medium, omfattande en första mikro-fon (1) för mätning av säväl nyttosignalen som stömingssignalen, och en likadan eller motsvarande andra mikrofon (2) för mätning av endast stömingssignalen, kän-netecknad av att den innehäller: 20 ett skyddshölje (7, 8) försett med ett akustiskt dämpande material (9), som förhindrar resonanser och ekon, i vilket den första mikrofonen (1) och den andra mikrofonen (2) är installerade pä möjligast korta avständ fran varandra och isole-rade frän varandra, för att passivt dämpa en stömingssignal tili vardera mikrofonen (1.2) med väsentligt samma effekt, och för att möjliggöra att den passivt dämpade 25 stömingssignalen kan kopplas tili vardera mikrofonen (1, 2) i samma form med väsentlig noggrannhet, samt dessutom ett arrangemang för att förenhetliga kopplingeti av stömingssignalen (1.2) som omfattar ätminstone: en första kammare (3) som avgränsar mot ytan av det fasta ämnet framför den 30 första mikrofonen (1) dä givaren ligger mot ytan och som har som huvudsaklig uppgift att koppia nyttosignalen tili den första mikrofonen (1), en andra kammare (4) utformad i höljet (7, 8) och motsvarande den första kammaren (3) framför den andra mikrofonen (2) samt ett arrangemang (10) för tryckutjämning mellan kamrarna.Sensor construction for measuring a utility signal on the surface of a solid, since an interference signal comes via a surrounding medium, comprising a first microphone (1) for measuring both the utility signal and the interference signal, and a similar or corresponding second microphone (2). ) for measuring only the interference signal, characterized in that it contains: a protective housing (7, 8) provided with an acoustically damping material (9) which prevents resonances and echoes, in which the first microphone (1) and the second the microphone (2) is installed at the shortest possible distance from each other and isolated from each other, to passively attenuate a noise signal to each microphone (1.2) having substantially the same power, and to enable the passively attenuated noise signal to be coupled to each other the microphone (1, 2) in the same form with substantial accuracy, as well as an arrangement for compatible connection of the interference signal (1.2) which comprises at least: a first chamber (3) which defines against the surface of the solid in front of the first microphone (1) where the transducer lies against the surface and whose main task is to connect the utility signal to the first microphone (1), a second chamber (4) formed in the housing (7, 8) and corresponding to the first chamber (3) in front of the second microphone (2) and an arrangement (10) for equalization between the chambers. 5. Givarkonstruktion enligt patentkrav 4, kännetecknad av att den andra kammaren (4) utformats med väsentligt lika stor volym som den första kammaren (3). 35 94287Sensor construction according to claim 4, characterized in that the second chamber (4) is designed with substantially the same volume as the first chamber (3). 35 94287 6. Givarkonstruktion enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknad av att nämnda arrangemang för förenhetligande av kopplingen av en stömingssignal tili mikrofo-nema (1,2) dessutom innehaller ett symmetriskt inspräng (5) i skyddhöljets material (7) som förbinder mikrofonema (1, 2) akustiskt tili varandra fran motsatta sidor 5 tili motsvarande akustiska kammare (3, 4).Sensor structure according to claim 4 or 5, characterized in that said arrangement for compatibility of the coupling of a noise signal to the microphones (1,2) further comprises a symmetrical indentation (5) in the protective housing material (7) connecting the microphones (1, 2) acoustically to each other from opposite sides 5 to corresponding acoustic chambers (3, 4). 7. Givarkonstruktion enligt nägot av patentkraven 4-6, kännetecknad av att arrangemanget för tryckutjämning mellan kamrama (3, 4) utgörs av respektive tunna tryckutjämningshäl (10), vilka leder tili kamrama (3, 4) genom yttre ytan av 10 skyddshöljet (7, 8) och vilka är lika länga och pä samma avständ fran mikrofonema (1,2) och ligger omedelbart intill varandra pä den yttre ytan av skyddshöljet (7, 8).Sensor construction according to any of claims 4-6, characterized in that the arrangement for pressure equalization between the chambers (3, 4) consists of respective thin pressure equalization heels (10) leading to the chambers (3, 4) through the outer surface of the protective housing (7). , 8) and which are equally long and at the same distance from the microphones (1,2) and are immediately adjacent to each other on the outer surface of the protective housing (7, 8). 8. Givarkonstruktion enligt nägot av patentkraven 4-7, kännetecknad av att den första akustiska kammaren (3) utformats sä att mätytans förhällande tili kam- 15 marens volym är stort, varvid en förstärkande effekt pä nyttosignalen ästadkomms.Sensor construction according to any one of claims 4-7, characterized in that the first acoustic chamber (3) is designed so that the measuring surface's ratio to the volume of the chamber is large, thereby providing an amplifying effect on the utility signal. 9. Givarkonstruktion enligt nägot av patentkraven 4-8, kännetecknad av att den första mikrofonen (1) samtidigt fungerar som en propp, dvs. som en del av det passiva skyddet mellan mikrofonema (1,2), med vilket förhindras att nyttosignalen 20 när den andra mikrofonen (2).Sensor structure according to any of claims 4-8, characterized in that the first microphone (1) simultaneously functions as a plug, ie. as part of the passive protection between the microphones (1,2), thereby preventing the utility signal 20 from reaching the second microphone (2). 10. Givarkonstruktion enligt nägot av patentkraven 4-9, kännetecknad av att skyddshöljet (7, 8) bestär av ett flerskiktat hölje (8) och ett stommaterial (7) med god akustisk dämpningsförmäga. .· 25Sensor construction according to any of claims 4-9, characterized in that the protective housing (7, 8) consists of a multi-layered housing (8) and a supporting material (7) with good acoustic damping ability. . · 25 11. Givarkonstruktion enligt patentkrav 10, kännetecknad av att stommaterialet (7) är ett gummimaterial med god akustisk dämpningsförmäga.Sensor structure according to claim 10, characterized in that the body material (7) is a rubber material with good acoustic damping ability. 12. Givarkonstruktion enligt patentkrav 10 eller 11, kännetecknad av att det fler-30 skiktade höljet (8) bestär av härda plastskikt med inflikat poröst cellgummi.Sensor structure according to claim 10 or 11, characterized in that the multilayer casing (8) consists of hardened plastic layers with inflated porous cell rubber.