NO333056B1 - Direktiv mikrofon - Google Patents

Abstract

Videokonferansedirektivmikrofon som har to overflater sammenføyd med en vinkel på 90° relativt til hverandre, et første omniretningsmikrofonelement arrangert tilliggende til krysningspunktet mellom de to overflatene. Takmikrofonsammensetning også innbefattende et andre omniretningsmikrofonelementarrangement ved en forhåndsbestemt avstand (d) fra begge overflatene. En subtraherer trekker fra utgangssignalene fra det første mikrofonelementet fra utgangssignalet til det andre mikrofonelementet, og utgangssignalet til subtrahereren blir utjevnet av en equalizer (Heq) for å generere et utjevnet utgangssignal. Overflatene og subtrahereren genererer et kvart toroidedirektivt mønster for takmikrofonsammensetningen. Det kvarte toroidefølsomme mønsteret øker følsomheten i retningen til lydkilden av interesse, men reduserer følsomheten til enhver lydbølge generert av støykilder ved andre lokasjoner eller gjenlyder.

Description

Introduksjon

Oppfinnelsen tilveiebringer en mikrofonsammenstilling. Mer spesifikt har en takmontert mikrofonsammensetning et følsomhetsmønster som er uavhengig av mikrofonens elevasjonsvinkel, og som maksimerer følsomheten i retningen av en lydkilde av interesse, mens en minimerer følsomheten for lyd i andre retninger.

Telekonferansesystemer blir brukt for å lage møter mellom to eller flere personer, eller to eller flere grupper av mennesker lokalisert i separate rom. Rommene kan være innenfor samme bygning eller i ulike bygninger lokalisert i ulike byer, land, kontinenter, etc. Telekonferansesystemet kan dermed bli brukt for å lage møter som på annen måte ville krevd reising over potensielt store avstander. Telekonferansesystemer kan enten være audiotelekonferansesystemer eller videokonferansesystemer.

For å lage virtuelle møter sender videokonferansesystemer både video- og audiodata (lyddata), og innbefatter dermed én eller flere mikrofoner for å fange lydbølger. Mikrofonene konverterer lydbølger generert i et videokonferanserom til elektriske impulser for transmisjon til et annet videokonferanserom. Kvaliteten til denne transmitterte lyden blir derfor direkte avhengig av posisjonen til mikrofonen innenfor rommet, akustiske egenskaper til rommet, og spesielt til karakteristikker til mikrofonen i seg selv.

F.eks. vil, en konvensjonell mikrofon brukt for å fange inn lyd fra en lydkilde av interesse, slik som en person som snakker, motta direkte lydbølger, reflekterte lydbølger og gjenlydslydbølger fra kilden. Direkte lydbølger går direkte til mikrofonen uten å bli reflektert og er den lyden som er tiltenkt fanget inn av mikrofonene. Videre er nivået av direkte lydbølger direkte omvendt proporsjonalt til avstanden mellom lydkilden av interesse og mikrofonen som mottar lyden.

Reflekterte lydbølger går ikke direkte til mikrofonen. I stedet blir de reflektert flere ganger av objekter i rommet, eller av rommet selv, før de når mikrofonen. F.eks. kan lyd fra en lydkilde av interesse bli reflektert av tak, gulv, vegger, stoler, etc. Reflekterte lydbølger som utbrer seg mindre enn 50-80 ms (korresponderende til en utbredelsesdistanse på 17-27 m) før de når mikrofonen, er kjent som "tidlige refleksjoner".

Tidlige refleksjoner fra lydkilden av interesse kan positivt bidra til lyd mottatt av mikrofonen. Imidlertid kan de også forvrenge lyden ved å skape en kamfiltreringseffekt. Tidlige refleksjoner har trykknivåer som er omtrent lik som de direkte lydbølgene, men de er forsinket i tid. Denne tidsforsinkelsen forårsaker en faseforskjell mellom de to lydbølgene som kan resultere i kansellering av noen av frekvenskomponentene til den direkte lyden når direkte lydbølger kombineres med tidligere refleksjoner. Dette fenomenet er kjent som "kamfiltrering", og har en negativ påvirkning på lydkvaliteten.

Refleksjoner som utbrer seg i mer enn 50-80 ms (17-27 m) er kjent som "gjenlydsbølger". Gjenlydsbølger opptrer ved mikrofonen fra nesten hver retning fordi disse lydbølgene har blitt reflektert mange ganger innenfor rommet. Deres trykknivå er videre i stor grad uavhengig av mikrofonlydkildeavstand. I motsetning til tidlige refleksjoner, bidrar alltid gjenlydsbølger negativt til lydkvaliteten ved å lage en "avstand", "hul" og/eller "dempet" karakteristikk.

Nivået av forvrengning forårsaket av gjenlyd blir bestemt av forholdet til nivået av direktelyd til nivået av gjenlyd. F.eks. dersom lydkilden av interesse er svært nær mikrofonen, er forholdet til direktelyd i forhold til gjenlyd stort, og forvrengningen er liten. Ettersom lydkilden av interesse beveger seg bort fra mikrofonen, vil forholdet til direktelyd i forhold til gjenlyd avta, noe som fører til økt forvrengning.

En avstand hvor nivået av direktelyd er lik til nivået av gjenlyd er kjent som "romradius", noe som kan bli bestemt for hvert rom. Når en lydkilde av interesse beveges på utsiden av romradiusen, dominerer gjenlyder og forvrengningen øker. Omvendt, ettersom lydkilden beveger seg innenfor romradiusen dominerer den direkte lyden, og forvrengning avtar. Derfor bør, for konvensjonelle mikrofonsystemer, lydkilden av interesse forbli innenfor romradiusen for å unngå signifikant lydforvrengning.

Videre er ikke direkte lyd, reflektert lyd, og gjenlyd begrenset til lydkilden av interesse, men kan også være tilstedeværende for støykilder i et videokonferanserom. Støykilder innbefatter f.eks. viftestøy fra ventilasjonssystemer, kjøleviftestøy fra elektronisk utstyr, støy fra utsiden av videokonferanserommet og støy lagd direkte på bordet hvor mennesker skriver med penner, setter ned kopper, skriver på datamaskintastatur, beveger stoler, etc. Konvensjonelle telekonferansesystem-mikrofoner mottar også direkte, reflektert og gjenlydsbølger fra disse støykildene, noe som forverrer lydkvaliteten.

Videre har hver støykilde ulike dominante komponenter. F.eks. er det slik at kjølevifter installert på elektrisk utstyr og støy som kommer fra utsiden av videokonferanserommet primært bidrar til støy i form av gjenlydslydbølger. Støy generert direkte på bordoverflaten som mikrofonen er plassert på bidrar til direkte lydbølger som utbrer seg parallelt til overflaten av bordet. Noen støykilder, f.eks. som ventilasjonssystemer, bidrar også til multiple støykomponenter, dvs. direkte og gjenlydsbølger.

Konvensjonelle mikrofoner kan også bidra til støy i form av et ekko. Et ekko opptrer når lyd fra en høyttaler brukt for å reprodusere lyden sendt fra de fjerntliggende deltakerne til videokonferansen blir fanget inn av mikrofonen og sendt på nytt til de fjerntliggende deltakerne. Ekkoer har også direkte, reflekterte og gjenlydskomponenter, men dominans av én komponent over de andre blir bestemt av avstand mellom høyttaler og mikrofon, som ikke alltid er konstant.

Ekkoer blir konvensjonelt dempet med ekkokansellerere, som er adaptive filtre som trenes på en høyttaler-mikrofon kanalrespons. Imidlertid kan ikke ekkokansellerere forhindre mikrofonen fra å motta et ekko. I stedet demper kun ekkokansellerere ekko som allerede foreligger i lydsignalet. Videre, på grunn av den adaptive egenskapen, krever ekkokansellerere tid for å trenes på en gitt respons, noe som gjør tidsinvariante høyttaler-mikrofon kanalresponser ønskelige. I praksis kan imidlertid mikrofoner bli omplassert under en videokonferanse for å fange inn lyd fra flere ulike lydkilder og tidsinvariante høyttaler til mikrofonkanaler blir vanskelig å oppnå. Det er derfor nødvendig at konvensjonelle vide ©konferanse-systemers ekkokansellerere typisk krever å bli trent flere ganger. Videre har ekkokansellerere vanskelig for å dempe gjenlydskomponenter, noe som resulterer i økt beregningskompleksitet, ettersom nivået av gjenlydsekkoer øker.

Dette problemet øker i omfang når omniretningsmikrofoner blir brukt i videotelekonferansesystemer. En omniretningsmikrofon mottar lyd fra alle retninger med lik følsomhet, og mottar dermed direkte, reflekterte og gjenlyder fra hver lydkilde innenfor rommet innbefattende støykilder. Faktisk vil kun lydkilder under konferansebordet bli dempet fordi bordet fungerer som en bærer av lydtrykkbølger. Selv om omniretningsmikrofoner er i stand til å fange lyd fra alle kilder av interesse uten å bli posisjonert på nytt, kan den resulterende lydkvaliteten bli dårlig på grunn av innfanget støykildelyd.

En måte å forbedre kvaliteten på lyd sendt fra videokonferansesystemer er å bruke retningsmikrofoner. I motsetning til omniretningsmikrofoner, har en retningsmikrofon høyere følsomhet med hensyn til spesifikke retninger i forhold til andre, og filtrerer naturlig bort lyd fra i det minste noen lydkilder. Dette forbedrer lydkvaliteten relativt til omniretningsmikrofonen, men krever også at retningsmikrofonen blir orientert på linje med retningen med høyest sensitivitet ("hovedaksen") mot lydkilden av interesse. Derfor kreves det at retningsmikrofonen reposisjoneres hver gang lydkilden av interesse endrer posisjon.

Retningsmikrofoner som har et kardioide følsomt mønster eller et toveis følsomt mønster blir typisk brukt i videokonferanser. En mikrofon som har en kardioide følsomhet har en retningsfunksjon gitt av: g(a)=l/2+l/2Hcos(a), hvor a er asimutvinkelen til hovedaksen med hensyn til horisontalen. En typisk kardioid mikrofon har en maksimumsfølsomhet ved a=0° og maksimumsfølsomhet ved a=180°.

US-3243768A beskriver en retningsrettet transdusersammensetning for samtidig utsendelse og mottak av lyd (toveis). Formålet med oppfinnelsen å minimere påvirkningen som utsendt og mottatt signal har på hverandre, dvs. redusere krysstale (crosstalk).

US-4314098A beskriver en transdusersammensetning for toveis kommunikasjon som har konstant direktivitetskarakteristikk over et bredt frekvensbånd.

En toveis mikrofon har en direktivitetsfunksjon gitt ved: g(a)=cos(a), hvor a også er asimutvinkelen til hovedaksen med hensyn til horisontalen. Mikrofonen har en maksimum følsomhet for a=0° og a=180°, og en maksimumsfølsomhet ved a=90° og a=270°. Fordi både kardioid og toveisfølsomhetsmønsteret til asimutvinkelen til mikrofonen, vil følsomheten for disse mikrofonene variere horisontalt og vertikalt.

Som beskrevet over kan enten en kardioide mikrofon eller en toveis mikrofon bli brukt i et videokonferansesystem for å forbedre lydkvaliteten. Det å plassere kardioide eller toveis mikrofonen på et bord forbedrer også lydkvaliteten fordi bordet opptrer som en lydbærer til lyd som kommer fra under bordets overflate, noe som forbedrer den direkte til gjenlydslydforholdet.

Mikrofonfølsomhet kan også bli forbedret ved å plassere mikrofonen direkte på en bordoverflate fordi mikrofonen på dette nivået mottar de riktige lydbølger og lydbølgene reflekteres av bordet (dvs. tidlige refleksjoner). De direkte lydbølgene og reflekterte lydbølger reflektert av bordet forblir i fase, og kombineres for å danne en trykkbølge som er dobbelt av den som er den direkte lydbølgen. Dette vil effektivt øke mikrofonfølsomheten med 6 dB, og blir vanligvis referert til som "grenseprinsippet".

Imidlertid krever fremdeles retningsmikrofoner at lydkilden av interesse forblir lokalisert nær hovedfølsomhetsretningen til mikrofonen. Dermed er det slik at når flere mennesker deltar i møtet, må mikrofonen kontinuerlig bli justert på nytt for å unngå avtagende lydkvalitet. Dette krever at mennesker som tar del i videokonferansen må være klar over følsomhetsmønsteret til mikrofonen for å kunne gjøre posisjoneringsjusteringer, noe som gjør retningsmikrofoner vanskelig å bruke for ikke-profesjonelle brukere.

En konvensjonell metode for å redusere følsomheten til støy fra bordet på, og for å få mikrofonen i "synslinjen" for alle lydkilder av interesse er å henge en mikrofon fra taket. Direktive mikrofoner blir ofte brukt i hengende mikrofonsystemer, f.eks. kardioide mikrofonene. Imidlertid har hengende direktive mikrofoner lavere direktivitet enn deres motdel som står på et bord, og de mangler skjermingen fra bordplaten. Grunnet den manglende grensen (og resulterende trykkdobling), vil mikrofonens selvstøy bli relativt høy sammenlignet med motstykkene av mikrofoner som plasseres på en bordplate, og plukker opp mer gjenlyd. Dermed kan slike hengende kardioide mikrofoner kun bli brukt for korte avstander.

AudioScience mikrofonsammensetningen fra TANDBERG bruker grenseprinsippet for takmikrofoner for å overvinne selvstøyproblemet og for å legge til skjerming. AudioScience mikrofonsammensetningen omfatter to pleksiglassoverflater sammenføyd med en relativ vinkel på 90°, som danner et hjørne. Et omniretningsmikrofonelement blir posisjonert i hjørnet dannet av sammenføyde overflater, hvor hver av overflatene vil forårsake en trykkdobling ved mikrofonen. Dette er det samme prinsippet som beskrevet for bordplategrensemikrofoner over. Siden det er to overflater, blir mikrofonenes følsomhet for innkommende lyd fire ganger så stor, dvs. den øker med 12 dB. Dette fungerer som en akustisk forsterkning, som reduserer behovet for elektrisk forsterkning, og dermed vil den relative selvstøyen til mikrofonen bli redusert med 12 dB. Dermed kan mikrofonen sett fra et selvstøyperspektiv bli brukt ved en lengre distanse med mindre direkte støynivå. Hver av de to overflatene skjermer gjenlyd som kommer fra % av rommet. Dermed blir gjenlyd fra kun % av rommet fanget inn, og gjenlyden blir dramatisk redusert. Gjenlyd er ikke-koherente signaler, derfor blir gjenlyd redusert kun med 6 dB. Derfor kan, sett fra et gjenlydsperspektiv mikrofonene bli brukt ved noe lenger distanse. Imidlertid kan ikke mikrofonene bli brukt i normale rom, for å dekke et fullstendig konferansebord. I tillegg er det slik at ved å være omniretningsrettet i lA av rommet er ikke mikrofonenes direktivitetsmønster svært egnet for en telekonferansesetting.

Sammendrag

Takmikrofonsammensetning som har to overflater sammenføyd med en vinkel på 90° relativt til hverandre, et første omniretningsmikrofonelement arrangert tilliggende til skjæringspunktene mellom de to overflatene, hvor takmikrofonsammensetningen omfatter også et andre omniretningsmikrofonelement arrangert ved en forhåndsbestemt avstand (d) fra begge overflater. En subtraherer trekker fra utgangssignalet til det første mikrofonelementet fra utgangssignalet til det andre mikrofonelementet, og utgangssignalet fra subtrahereren blir utjevnet med en utjevner (equalizer Heq) for å generere et utjevnet utgangssignal. Overflatene til subtrahererne genererer et kvart toroideretningsmønster for den takmonterte mikrofonsammensetningen.

Kort beskrivelse av tegningene

En mer komplett forståelse av oppfinnelsen og av mange fordeler av denne, vil enklest bli forklart og forstått med henvisning til den følgende detaljerte beskrivelsen når den ses i sammenheng med figurene. Imidlertid er det slik at de vedlagte figurene og deres eksempelvise beskrivelse ikke på noen som helst måte skal begrense omfanget av oppfinnelsen, slik denne er beskrevet i beskrivelsen. Omfanget av oppfinnelsen slik denne er beskrevet i beskrivelsen og tegningene, er definert av teksten i de vedlagte kravene. Fig. 1 er en skjematisk tegning av et videokonferansesystems lydfordelingsdel som innbefatter mikrofoner i henhold til en eksempelvis utførelse av den foreliggende fremstillingen; Fig. 2a og 2b er en skjematisk tegning av et følsomhetsmønster til takmikrofonsammensetning arrangert i henhold til en eksempelvis utførelse av den foreliggende fremstillingen; Fig. 3 er en skjematisk tegning av en mikrofonsammensetning i henhold til den eksempelvise utførelsen av den foreliggende fremstillingen; Fig. 4 er en skjematisk tegning av en teoretisk ekvivalent til sammensetningen vist i fig. 3; Fig. 5 er en skjematisk tegning av en teoretisk ekvivalent til sammensetningen vist i fig. 3; Fig. 6 er en skjematisk tegning av følsomhetsmønsteret til takmikrofonsammensetningen i henhold til en eksempelvis utførelse av den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 7 er et skjematisk diagram av en takmikrofonsammensetning i henhold til en annen eksempelvis utførelse av den foreliggende fremstillingen; Fig. 8 er et skjematisk diagram av en takmikrofonsammensetning i henhold til ennå en annen eksempelvis utførelse av den foreliggende fremstillingen; Fig. 9 er en skjematisk tegning av en prosessor brukt for å implementere funksjonene korresponderende til en subtraherer, en equalizer og filtre i henhold til en eksempelvis utførelse av den foreliggende fremstillingen.

Detaljert beskrivelse

I det følgende vil de foreliggende fremskrittene bli diskutert ved å beskrive foretrukne utførelser med henvisning til vedlagte tegninger. Imidlertid vil en fagmann på området innse at andre applikasjoner og modifikasjoner innenfor omfanget av fremstillingen er mulig slik disse er definert i de vedlagte kravene.

Fig. 1 er en skjematisk representasjon av en audiodel av et videotelekonferanse-system. I fig. 1, foretar en taler 10a i rom 110a, og taler 10b i rom 110b, en videotelekonferanse. Rommene 110a og 110b kan være fysisk tilliggende til hverandre i samme bygning, eller separert ved mange hundre eller tusener av mil. Derfor blir en kommunikasjons link 140 brukt for å overføre video- og audiodata mellom rommene 110a og 110b.

En eksempelvis kommunikasjonslink 140 kan være kablet, slik som et PSTN-telefonsystem, Wide Area Network (WAN), Local Area Network (LAN), eller Ad-hoc. Den eksempelvise kommunikasjonslinken 140 kan også være trådløs, slik som et mobilt nettverk, WiMax, Wifi, eller via satellittlink. Videre kan kommunikasjonslinken 140 også være en kombinasjon av kablete og trådløse nettverk.

Rommene 110a og 110b i fig. 1 er speilbilder av hverandre, og inneholder det samme utstyret. Selvfølgelig vil det for en fagmann på området innses at alternative konfigurasjoner er mulig fra den fremlagte beskrivelsen. Hvert rom 110a og 110b innbefatter en takmikrofonsammensetning 20a eller 20b, en mikrofonforsterker 30a eller 30b, en A/D-konverter 40a eller 40b, en ekkokansellerer 50a eller 50b, en koder 60a eller 60b, en dekoder 70a eller 70b, en D/A konverter 80a eller 80b, en forsterker 90a eller 90b, en høyttaler 100a eller 100b.

Når en taler 10a snakker, vil lydbølger fra hans eller hennes stemme gå til mikrofonen 20a og bli konvertert til elektriske impulser. Mikrofonforsterker 30a forsterker disse elektriske impulsene, og A/D-konverter 40a konverterer disse til digitale audiodata. Digitale audiodata går så til ekkokansellerer 50a, som trekker ut utgangen til dekoder 70a ved å bruke transmisjonssti 130a, for å redusere ethvert ekko inneholdt i de digitale audiodata. Straks ekko har blitt redusert, blir de digitale audiodata overført til koder 60a som koder det digitale signalet i henhold til formatet til kommunikasjonslinken 140. Kommunikasjonslinken 140 bærer så de digitale audiodata til rom 110b.

Digitale audiodata mottatt ved rom 110 blir først dekodet av dekoder 70a i henhold til transmisjonsprotokollen for kommunikasjonslinken 140. Disse dekodede digitale audiodata blir brukt for å redusere ekko, som beskrevet over, og også konvertert til elektriske impulser ved D/A konverter 80a. De elektriske impulsene blir forsterket av effektforsterker 90a og konvertert til lydbølger ved høyttaleren 100a.

Selv om den ovenfor nevnte beskrivelsen kun refererer til rom 110a, er det like anvendbart for rom 110b. Derfor tillater audiodelene til videokonferansesystemene i rommene 110a, 110b talerne 10a og 10b til samtidig utveksling av audiodata langs kommunikasjonslinken 140.

Videre kan mikrofonforsterker 30a, A/D-konverter 40a, ekkokansellerer 50a, koder 60a, dekoder 70a, D/A konverter 80a og effektforsterker 90a bli implementert separat som hardware eller software elementer eller integrert i en enkel innretning slik som en ASIC "System on a Chip". Mikrofonforsterker 30b, A/D-konverter 40b, ekkokansellerer 50b, koder 60b, dekoder 70b, D/A konverter 80b, og effektforsterker 90b kan bli samtidig integrert, eller individuelt implementert.

Mens en videokonferanse blir beskrevet over med hensyn til to talere i to rom, er andre konfigurasjoner også mulige. F.eks. kan tre eller flere rom bli linket med kommunikasjons link 140 til en felles konferanse, og flere enn én taler kan også være tilstede i hvert av rommene. I tillegg kan selvforsynte bordkonferanseenheter bli brukt for å tillate hver taler å slutte seg til telekonferansen uten å forlate sin pult, og noen talere kan også slutte seg til konferansen ved å bruke kun lydkommunikasj on. Fig. 2a er en skjematisk oversikt over følsomhetsmønsteret til en takmontert mikrofonsammensetning i henhold til en eksempelvis utførelse av den foreliggende fremstillingen. Rom 200 omfatter en eksempelvis takmikrofonsammensetning 210 forbundet over et ovalt konferansebord 220. Følsomhetsmønsteret til mikrofonsammensetningen 210 innbefatter sensitivitetslobe 230 (prikket linje), som definerer arealene med forhøyet følsomhet. Følsomhetsloben 230 er innrettet med senterlinjen til konferansebordet 220, og er vid nok til å dekke deltakerne 240 lokalisert rundt bordet. Mikrofonsammensetningen 210 er derfor mer følsom til lyd som kommer fra deltakerne 240 enn for andre kilder. F.eks. er mikrofonsammensetningen 210 relativt ufølsom for lyd som kommer fra sidene (dvs. viftestøy 250 og gjenlyd 260). Fig. 2b er et skjematisk diagram av det samme følsomhetsmønsteret som i fig. 2a, nå sett i et sidesnitt fra rom 200. Som illustrert i fig. 2b er følsomhetsmønsteret til den takmonterte mikrofonsammensetningen i henhold til en eksempelvis utførelse av den foreliggende fremstillingen uavhengig av elevasjonsvinkel a. Siden følsomhetsmønsteret er uavhengig av elevasjonsvinkelen, har mikrofonsammensetningen 210 i henhold til den foreliggende fremstillingen høy følsomhet i området 270 som skjematisk vist i fig. 2a.

I fig. 2a og 2b er takmikrofonen 210 og bordet 220 kun eksempler, og derfor ikke begrensende. Mikrofonsammensetningen 210 kan være montert i enhver høyde og posisjon og produseres i enhver størrelse og form av et materiale som er kjent på fagområdet. På lignende måte kan bordet 220 innta enhver form, høyde og material brukt på fagområdet. Videre er det slik at selv om deltakerne 240 er vist posisjonert rundt bordet 220, kan deltakerne også sitte spredt, dvs. som i et klasserom, på rader dvs. som i et auditorium, eller i enhver annen konfigurasjon. Flere enn én takmikrofonsammensetning kan også bli montert i det samme rommet for å dekke større områder og rom. Multiple høyttalere kan også bli ledsaget av mikrofonsammensetninger 210 uten å avvike fra omfanget til oppfinnelsen.

Fig. 3 er en takmikrofonsammensetning 300 i henhold til én eksempelvis utførelse av den foreliggende oppfinnelsen. Takmikrofonsammensetning 300 innbefatter to planoverflater 310 og 320. De to overflatene er sammenføyet vinkelrett på hverandre for å danne en struktur som har et L-formet tverrsnitt. Selv om 90° vinkel er foretrukket, kan de to overflatene bli sammenføyd med enhver vinkel mellom de to overflatene i området 80-100 uten å avvike fra omfanget til oppfinnelsen. To overflater blir laget fra en rett, hard og/eller audiorefleksiv overflate, f.eks. pleksiglass, glass, metall, tre, etc. Videre omfatter takmikrofonsammensetningen to mikrofonsammensetninger hver som omfatter et omniretningsmikrofonselement 330, 340 og en subtraherer 355. Utgangen til den første mikrofonen 330 blir trukket fra utgangen til den andre mikrofonen 340 i subtrahereren 355 og utjevnet i utjevneren (equalizer) 370 (som har en frekvensrespons Heq). Den samlede utgangen fra takmikrofonsammensetningen 300 korresponderer til utgangen av equalizer 370.

Et første mikrofonelement 330 blir arrangert i skjæringspunktet eller nær til skjæringspunktet mellom de to overflatene for å fange inn både direkte lydbølger og lydbølger reflektert av overflatene 310, 320. Fortrinnsvis er den første mikrofonen arrangert i senteret til strukturen dannet av de to sammenføyde overflatene. Mikrofonelement 330 blir plassert for å utnytte grenseprinsippet. Et andre mikro fonelement 340 sammenfaller med mikrofonelement 330 med hensyn til en vinkelbisektor til vinkelen dannet av de to sammenføyde overflatene 310, 320, og er arrangert ved en avstand (d) fra både overflaten 310 og overflaten 320.1 den ovenfor nevnte beskrivelsen bør dV2~ være mindre enn halvparten av bølgelengden til den høyeste frekvenskomponenten som blir fanget inn av

takmikrofonsammensetningen 300.

I fig. 3 blir først direkte lydbølger 380 (heltrukne linjer) som kommer på overflaten 310, 320 reflektert av én av overflatene 310, 320 for å danne reflekterte lydbølger 390 (den første refleksjonsstien er tegnet med prikket linje), og deretter reflektert av den andre overflaten respektivt (den andre refleksjonsstien 395 er trukket med en prikket linje).

Mikrofonelement 330 fanger inn både de direkte lydbølgene og reflekterte lydbølger fra de to overflatene, ved å gjøre bruk av trykkdoblingsprinsippet for å øke følsomheten. Mikrofonelement 340 mottar både direkte lydbølger 380 og reflekterte lydbølger 390 som er fremvist med hensyn til de direkte lydbølgene 380. Mengden av forsinkelse til de reflekterte lydbølgene 390 avhenger av den innkommende vinkel (P) og avstanden (d). Enhver lydbølge som kommer bakenfra og ovenfra takmikrofonsammensetningen 300 blir blokkert av overflatene 310, 320.

Når en jobber med mikrofonelementer nær til plane overflater, vil en opplæringsvis ekvivalent være å speile mikrofonelementene rundt planet, og dersom en andre overflate er tilstede, deretter å speile både det opprinnelige mikrofonelementet og det første speilede mikrofonelementet rundt den andre overflaten. Deretter blir overflaten fjernet og lydbølger anvendt.

Fig. 4 illustrerer en speilet overflate til mikrofonsammensetningen vist i fig. 3. Den andre mikrofonen 340 blir først speilet rundt den første overflaten 310 og deretter blir den andre mikrofonen og dens speilede ekvivalent speilet rundt den andre overflaten 320, og som resulterer i en total av fire ekvivalente mikrofonelementer; et fysisk mikrofonelement 340, i den opprinnelige lokasjonen, og tre speilede mikrofonelementer (340b, 340c og 340d) som representerer den opprinnelige mikrofonen som blir truffet av reflekterte lydbølger. Den totale utgangen av det andre mikrofonelementet 340 er lik til summen av de fire ekvivalente mikrofonene i fig. 4 (340, 340b, 340c og 340d). Resultatet er fire versjoner av det samme lydsignalet med fire tidsforsinkelser (i de fleste tilfeller er tidsforsinkelsen for de fire lydsignalene alle forskjellige, imidlertid kan for noen innkommende vinkler to eller flere tidsforsinkelser være like).

Ved å speile det første mikrofonelementet 330 rundt de to overflatene 310, 320 resulterer dette også i fire ekvivalente mikrofoner; én fysisk 330 og tre speilede mikrofoner. Imidlertid, siden den første mikrofonen er i krysningen til de to overflatene (eller svært nær til krysningen) de tre speilmikrofonelementene alle sammenfalle ved den samme opprinnelige lokasjonen som det første mikrofonelementet. Det totale utgangssignalet til det første mikrofonelementet 330 er lik til summen av de fire resulterende mikrofonene, imidlertid, ettersom deres posisjon sammenfaller, vil det ikke være noen forsinkelse og signalnivået vil være en kvadruppel av det opprinnelige mikrofonsignalet. Dette er nøyaktig det samme fenomenet som trykkvadruplering forårsaket av to overflater.

Derfor er det slik som vist skjematisk i fig. 3, at det første mikrofonelementet 330 gir ut et første signal som er lik til den innkommende lydbølgen akustisk forsterket med en faktor på fire grunnet de to overflatene 310 og 320, hvoretter det andre mikrofonelementet 340 gir ut en sum av fire forsinkede versjoner av det samme signalet. Ved å sammenligne fig. 4 med fig. 5, er det enkelt å innse at fig. 3 implementerer det samme direktivitetsmønsteret som fig. 5, for alle signalene som kommer inn med en vinkel a mellom de to overflatene.

Dermed er direktivitetsmønsteret for mikrofoninnretningen 300 ikke sensitiv for elevasjonsvinkel a (indikert i fig. 2b og fig. 4), mens direktivitetsmønsteret approksimerer g(P) = cos<2>(P), hvor p er vinkelen mellom innkommende lyd og en linje definert av krysningen mellom to overflater 310, 320 (indikert i fig. 2a). Det resulterende direktivitetsmønsteret kan bli beskrevet som en kvart av en andre ordens torodialmønster, som illustrert i fig. 4. Equalizerfilter Heq(co) må være proporsjonal med l/co<2>for å oppnå en flat frekvensrespons.

Lydbølgene fanget inn av mikrofonelementene 330 og 340 blir konvertert til elektriske signaler, og et første signal fra det første mikrofonelementet blir trukket fra et andre signal fra det andre mikrofonelementet 340. Som vist i fig. 3, kan dette utføres ved å invertere det første elektroniske signalet med en signalinverterer 350 og legge til resulterende signal til det andre elektroniske signalet fra det andre mikrofonelementet 340 i en adderer 360, som typisk ville bli utført i et rent analogt system. Alternativt omfatter subtraktoren 355 kun en adderer (ikke vist). I et digitalt system, kan en addererkrets også bli brukt som en subtraherer. Subtrahereren 355 kan være enhver enhet som er i stand til å subtrahere et første signal fra det første mikrofonelementet fra et andre signal til det andre mikrofonelementet 340. De resulterende elektroniske signalene generert av subtraherer 355 blir så utjevnet ved equalizer 370, som har en frekvensrespons (Heq) gitt av:

Heq(co)= \,

co

hvor co er frekvensen til radianene pr. sekund.

Forsterkningen ge (350), equalizer 370 og adderernode 360 kan bli implimentert som digitale strukturer, i hvilket tilfelle A/D-konvertererne (ikke vist) konverterer elektriske impulser fra mikrofonelementene 330, 340 til digitale lyddata. Equalizerfilter 370 kan så bli implementert som infinite impulse response (HR) filtre, eller finite impulse response (FIR) filtre.

Subtraherer 355 og equalizer 370 kan også bli implementert separat, eller integrert i en enkel innretning. F.eks. kan subtraherer 355 og equalizer 370 bli implementert på en personlig datamaskin 400 slik som en i fig. 10. Datamaskinen 400 innbefatter en prosessor 405 for å utføre beregninger, read-only memory (ROM) 430 fr å lagre programmeringsinstruksjoner, og et hovedminne 425 som kan innbefatte RAM-minne, FLASH-minne, EEPROM-minne eller ethvert annet overskrivbart minne. Hovedminnet 425 lagrer midlertidige data, instruksjoner, etc. Datamaskinen 400 innbefatter også en displaykontroller 420 for å kontrollere en displayinnretning 460, en diskkontroller 435 for å kontrollere en harddisk 445 og/eller en CD-ROM-drev 440, og et I/O-grensesnitt 410 for å kontrollere en pekeinnretning 450 og et tastatur 455. En buss 415 forbinder alle de ovenfor nevnte komponentene.

Harddiskdrev 445 og CD-ROM-drev 440 kan bli integrert på datamaskinen 400, eller kan være fjernbare. Likeledes kan i det minste en del av hovedminnet 425 også være fjernbart. Selv om det ikke er vist i fig. 10, kan I/O-grensesnittet 410 også ha et grensesnitt til et nettverk, telefonsystem, WiFi-nettverk, mobiltelefonnettverk, WAN, LAN, etc.

Subtraherer 355 kan også bli implementert på en datamaskin 400 som en nytte applikasjon, bakgrunnsapplikasjon eller komponent tilhørende operativsystemet, eller enhver kombinasjon av disse for å eksekvere sammen med prosessoren 405 og et operativsystem, slik som Microsoft, VISTA, UNIX, SOLARIS, LINUX, Apple MAC-OS og andre systemer som er kjent for en fagmann.

Subtraherer 355 og equalizer 370 kan være implementert i hardware sammen eller separat, på innretninger slik som FPGA'er, ASICer, mikrokontrollere, PLD'er eller andre datamaskinlesbare medier slik som en optisk disk.

En måte å dempe støy fra de ovenfor nevnte kildene er å filtrere de første og andre signalene fra et første og andre båndpassfilter (ikke vist) som har en høypassknekkfrekvens på 80 Hz. Dempning av frekvenser under 80 Hz påvirker minimalt lydkvaliteten, men reduserer effekten til mikrofonen, A/D-konverter, og kvantisering og/eller nummerisk avrundings støy.

Alternativt kan det andre båndpassfilteret nevnt over ha en høyere høypassknekkfrekvens enn det første båndpassfilteret over. Dermed kan det resulterende elektroniske signalet generert av adderingsnode 360 (eller subtraheringsnode) kunne omfatte signaler fra det første mikrofonelementet for lavere frekvenser. Dette vil resultere i en degradering av direktivitetsmønstre ved lave frekvenser. Imidlertid kan noe degradering i det lavere

frekvensfølsomhetsmønsteret være akseptabelt for å redusere systemstøy.

Likeledes vil en degradering av direktivitetsmønstre ved høye frekvenser være akseptert. Ved å øke avstanden (d) mellom det andre mikrofonelementet 340 og overflate 310, 320 har mikrofonsammensetningen 300 høyere følsomhet ved lavere frekvenser. Dette kan resultere i noe romlig aliasing ved høye frekvenser. Men er akseptabelt for å redusere systemstøy. Alternativt kan systemet kun bruke den første mikrofonen for høyere frekvenser (som beskrevet for lavfrekvenser i det foregående avsnittet), noe som vil resultere i omniretningsrespons ved høye frekvenser. I mange tilfeller er en omnirettet respons ved høyere frekvenser akseptabelt siden

luftdisipering er høy ved disse sekvensene med høy demping av gjenlyd.

Fig. 7 viser en annen eksempelvis utførelse av en takmikrofonsammensetning i henhold til den foreliggende fremstillingen. I fig. 7 blir tre

omniretningstelefonelementer 330, 340 og 335 brukt for å redusere påvirkningen av systemstøy. Mikrofonelement 330 blir plassert direkte i krysningen eller nær til krysningen mellom to overflater, og mikrofonelementet 330, 355 blir innrettet til mikrofonen 330 med hensyn til vinkel bisektor til vinkelen dannet av to tilliggende overflater 310, 320 for å fange inn både direkte lydbølger og lydbølger reflektert av overflatene 310, 320. Fortrinnsvis er den første mikrofonen arrangert i senteret av strukturen dannet av de to sammenføyde overflatene. Mikrofonen 340 er en avstand (d) fra begge overflatene 310 og 320, og mikrofon 335 er den doble avstanden (d) fra begge overflatene 310 og 320.1 den ovenfor nevnte beskrivelsen bør d V2 være mindre enn halvparten av bølgelengden til den høyeste frekvenskomponenten som skal føres inn av takmikrofonsammensetningen 300.

Lydbølgene fanget inn av mikrofonelementet 330, 340 og 335 blir konvertert til første, andre og tredje elektroniske signaler respektivt. Det første elektriske signalet blir subtrahert fra det tredje elektriske signalet ved en lavfrekvenssubtraktor 770. Utgangssignalet til den lavfrekvenssummerende noden 770 blir utjevnet ved en lavfrekvensequalizer 780 og så filtrert med et lavpassfilter 785. Likeledes blir det første elektriske signalet subtrahert fra det andre elektriske signalet ved høyfrekvenssubtraherer 775. Utgangssignalet fra høyfrekvenssubtrahereren 775 blir utjevnet med høyfrekvensequalizer 790, og så høypassfiltrert ved høypassfilter 795. Utgangene til lavpassfilter 785 og høypassfilter 795 blir summert ved summeringsnoder 799 for å oppnå utgangssignalet til takmikrofonsammensetningen. Som vist i fig. 3 kan subtrahererne 770 og 775 bli implementert med en signalinverterer og adderer, som typisk ville bli gjort i et rent analogt system. Alternativt består subtraherer 775 og 770 kun av en adderer (ikke vist). I et digitalt system, kan en addererkrets bli brukt som en subtraherer. Subtraherer 355 kan være enhver enhet som er i stand til å subtrahere ett signal fra et annet. I fig. 7 HHeg = HLeg Heq.

Høypassfilter 795 fjerner enhver lavfrekvenskomponent som er gjenværende i utgangssignalet til equalizer 790. Likeledes fjerner lavpassfilter 785 enhver gjenværende høyfrekvenskomponent. Utgangssignalet til lavpassfilter 785 og høypassfilter 795 blir lagt sammen ved summeringsnode 799 for å generere et overordnet takmikrofonsammensetningsutgangssignal.

Dermed bruker takmikrofonsammensetningen i fig. 7 mikrofonene 330 og 340, som er nært plassert sammen for å fange inn høyfrekvenslydbølger, og mikrofoner 340 og 335, som er plassert lengre fra hverandre, for å fange inn lavfrekvenslydbølger. Dette toveissystemet implementerer et høyfrekvent kvart toroidfølsomt mønster og et lavfrekvens kvart toroidfølsomt mønster for å fjerne systemstøy uten å forringe mikrofonfølsomheten. En fagmann på området vil se at toveissystemet i fig. 7 kan bli utvidet til et treveissystem, fireveissystem, og også et n-veissystem, hvor n er ethvert positivt heltall. Videre kan enhver av de ovenfor beskrevne systemstøyproduksjonsteknikker bli kombinert for å videre optimalisere ytelsen til takmikrofonsammensetningen.

Fig. 8 er en annen eksempelvis utførelse av takmikrofonsammensetningen i henhold til den foreliggende fremstillingen. Som en alternativ realisering av to omniretningssammensetninger i fig. 3, fig. 8 illustreres det at lignende takmikrofonsammensetninger kan bli implementert ved å utveksle to omniretningsmikrofoner 330, 340 i fig. 3 med én enkelt toveis mikrofon, og to bølgeguider (f.eks. rør). I fig. 8, er en toveis mikrofon 830 posisjonert omtrent ved en avstand d/2 fra hver av de to overflatene 310, 320. En toveis mikrofon har en front og en bakre akustisk inngangsport som tillater lyd å komme til mikrofonen fra motstående sider. En første bølgeguide (eller rør) har en første bølgeguideutgangsport som er forbundet til (assosiert med) den bakre akustiske inngangsporten til den toveis mikrofonen. Den første bølgeguideinngangsport er arrangert tilliggende til krysningen hvor den første og den andre overflatene er sammenføyet. Likeledes har en andre bølgeguide en andre bølgeguideutgangsport som er assosiert med frontakustisk inngangsport til toveismikrofonen. Videre er en andre bølgeguideinngangsport arrangert i en forhåndsbestemt avstand (d) fra den første og andre overflaten. Bølgeguiden kan være enhver lineær struktur som leder elektromagnetiske bølger. Den første og andre bølgelederen 840, 850 er av like dimensjoner (lengde, bredde, høyde) og prober audiotrykket, den andre bølgelederen 850 fra hjørnet mellom overflaten til den første bølgelederen 840 ved et punkt fremvist av det både horisontalt og vertikalt fra hjørnet. Bølgelederen overfører lufttrykk til motstående sider av en toveis mikrofonmembran. Siden de to trykkene kommer inn på ulike sider av membranene, blir subtrahereren vist i fig. 3 implementert. I denne realiseringen, for en flatrespons, må utjevningsfilter Heq(co)

860 innbefatte l/co<2>faktor, men den må også realisere enhver frekvensavhengighet forårsaket av rørene. Slike avhengigheter vil avhenge av både lengden og bredden til røret, så vel som toveismikrofonen i seg selv. Det er viktig at rørene er like på begge sider av toveismikrofonen for rett ytelse.

I tillegg skal det understrekes at lA bølgelengderesonanser til rørene setter en øvre frekvensgrense, og størrelsen og avstanden til de reflekterende flatene. Konseptet til Fresnelsoner kan bli brukt for å estimere når en overflate er stor nok til å bli vurdert som en reflektor ved en viss avstand /. Ved å anta plane bølger er forholdet så gitt av:

hvor/er frekvensen, a er den minste dimensjonen til overflaten og p er en proporsjonalitetskonstant.

Selv om den ovenfor beskrevne diskusjonen har blitt utført med henvisning til tradisjonelle mikrofonelementer, kan andre mikrofonelementer også bli brukt uten å avvike fra omfanget av fremstillingen. F.eks. kan optiske mikrofoner og/eller MEM-mikrofoner bli brukt. Optiske mikrofoner kan redusere de diskuterte støyproblemene dramatisk. MEM-mikrofoner har fordelen av å tillate bedre komponentmatching dersom alle komponentene, innbefattende mikrofon, blir fabrikkert på den samme silikonwaferen eller på samme silikonchip. Selvfølgelig kan equalizerfilterresponsen bli modifisert lignende. Ved å bruke teknikken med en toveis mikrofon med rør, er ikke matching mellom mikrofoner noen sak lenger, siden dette blir implementert ved å bruke én enkel mikrofon/mikrofonmembran. Match med rør er viktig, men enkelt å realisere.

Som det er innsett av den foreliggende oppfinneren, blir en takmikrofonsammensetning beskrevet her, montert bort fra bordet. Derfor er det relativt lav følsomhet for lyd som kommer fra bordet (papirlyder, tastaturstøy fra bærbare datamaskiner, etc). Det har en "synslinje" for direkte lyd, uavhengig av enhver PC eller lignende hindringer på konferansebordet. Den er montert fra taket, noe som betyr ingen kabler på bordet. Det er en fast installasjon, som betyr at ikke-erfarne brukere ikke vil forskyve det eller bruke det feil. Videre introduserer det direktivitet sammenlignet med tidligere realisering av takmikrofoner med dobbel overflategrense, som reduserer gjenlyd og utvider rekkevidden. Det har et direktivitetsmønster som er bedre egnet for normal ovallignende formkonferansebord, sammenlignet med tidligere realiseringer av takmikrofoner med dobbel overflategrense. I henhold til en eksempelvis utførelse kan den realiseres ved å bruke én enkel mikrofon, og eliminere behovet for kalibrering av mikro fone lementer.

Det er selvsagt mulig med et antall andre modifikasjoner og varianter av den foreliggende oppfinnelsen sett i lys av den ovenfor beskrevne lærdommen. Det må derfor forstås at innenfor omfanget av de vedlagte kravene kan oppfinnelsen bli praktisert på annen måte enn spesifikt beskrevet her.

Claims (21)

1. Mikrofonsammensetning omfattende en første plan overflate (310) og en andre plan overflate (320), hvor de første og andre overflatene er sammenføyd for å danne en i store trekk L-formet struktur, en første mikrofonelementsammensetning innbefattende et første mikrofonelement (330) arrangert tilliggende til et skjæringspunkt hvor den første og andre overflaten er sammenføyet,karakterisert vedat en andre mikrofonelementsammensetning som innbefatter et andre mikrofonelement (340) er arrangert i en forhåndsbestemt avstand (d) fra den første og andre overflaten; en første subtraherer (355) er konfigurert til å generere et subtrahert utgangssignal ved å subtrahere utgangssignalet til den første mikrofonsammensetningen fra utgangssignalet til den andre mikrofonsammensetningen; og hvor et første equalizerfilter (Heq) er konfigurert til å generere et første utjevnet utgangssignal i respons til det første subtraherte utgangssignalet, hvor de to overflatene og subtrahereren genererer et kvart toroiddirektivitetsmønster for mikrofonsammensetningen.

2. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 1, hvor første og andre mikrofonelementer er omniretningsmikrofoner.

3. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 1, hvor mikrofonsammensetningen er en takmikrofon.

4. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 1, hvor subtrahereren omfatter en signalinverterer (350) konfigurert til å invertere utgangssignalet fra den første mikrofonen (330) til et inverteringsutgangssignal, og en adderer (360) konfigurert til å kombinere utgangssignalene til invertereren (350) og den andre mikrofonsammensetningen (340) til et addererutgangssignal, hvor nevnte addererutgangssignal representerer det første subtraheringsutgangssignalet.

5. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 1, hvor mikrofonsammensetningens direktivitetsmønster har en minimumsfølsomhet ved asimutvinklene (P) korresponderende til 0° og 180° med hensyn til en linje som sammentreffer med krysningen mellom den første overflaten (310) og den andre overflaten (320).

6. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 1, hvor d - J2 ikke er større enn halvparten av bølgelengden som korresponderer til den høyeste frekvensen som kan bli fanget inn av mikrofonsammensetningen, hvor d er en forhåndsbestemt avstand.

7. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 1, hvor equalizerfrekvensresponsen (Heq) er proporsjonal til , hvor co er ar angulærfrekvensen.

8. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 1, hvor equalizerfrekvensresponsen (Heq) innbefatter en lavknekkfrekvens på 80 Hz.

9. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 2, hvor mikrofonsammensetningen videre omfatter: en tredje mikrofonelementsammensetning innbefattende et tredje omniretningstelefonelement arrangert ved to ganger forhåndsbestemt avstand (d) fra den første og andre overflaten; en andre subtraherer konfigurert til å generere et andre subtraheringsutgangssignal ved å subtrahere utgangssignalet til den første mikrofonsammensetningen fra utgangssignalet til den tredje mikrofonsammensetningen; og et andre equalizerfilter (HLeq) konfigurert til å generere et utjevnet utgangssignal i respons til det andre subtraheringsutgangssignalet, og et høypassfilter konfigurert til å filtrere et utgangssignal til det første equalizerfilter (Heq); et lavpassfilter konfigurert til å filtrere et utgangssignal av det andre equalizerfilter (HLeq); og en adderer konfigurert til å kombinere et utgangssignal fra høypassfilteret og et utgangssignal fra lavpassfilteret.

10. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 9, hvor HLeq=Heq.

11. Mikrofonsammensetning omfattende en første plan overflate (310) og en andre plan overflate (320), hvor den første og andre plane overflaten er sammenføyd for å danne en i store trekk L-formet struktur, karakterisert vedat mikrofonsammensetningen videre omfatter: en mikrofonelementsammensetning innbefattende et første toveis mikrofonelement (830) som har en frontakustisk inngangsport og en bakre akustisk inngangsport, en første bølgeleder, hvor den første bølgelederens utgangsport er assosiert med nevnte bakre akustiske inngangsport og første bølgeleders inngangsport er arrangert tilliggende et skjæringspunkt hvor de første og andre overflater er sammenføyd, en andre bølgeleder, hvor den andre bølgelederens utgangssignalport er assosiert med nevnte frontakustiske inngangsporten og den andre bølgelederens inngangsport er arrangert en forhåndsbestemt avstand (d) fra den første og andre overflaten; et equalizerfilter (Heq) konfigurert til å generere et utjevnet utgangssignal i respons til mikrofonutgangssignalet, hvor de to overflatene og mikrofonens utgangssignal genererer en kvart toroidedirektivt mønster for mikrofonsammensetningen.

12. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 11, hvor den første og andre bølgelederen har like dimensjoner.

13. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 11, hvor mikrofonsammensetningens direktivitetsmønster har en minimums følsomhet ved asimutvinklene (P) korresponderende til 0° og 180° med hensyn til en linje som er sammenfallende med skjæringspunktet mellom den første overflaten (310) og den andre overflaten (320).

14. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 11, hvor d - Jl ikke er mer enn halvparten av bølgelengden korresponderende til den høyeste frekvensen som blir fanget inn av mikrofonsammensetningen, hvor d er en forhåndsbestemt avstand.

15. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 11, hvor equalizerfrekvensresponsen (Heq) er proporsjonal til hvor co er angulærfrekens. co

16. Mikrofonsammensetning i henhold til krav 11, hvor equalizerfrekvensresponsen (Heq) innbefatter en lavfrekvens knekkfrekvens ved 80 Hz.

17. Metode for å skape et kvart toroidedirektivitetsmønster i en mikrofonsammensetning, hvor metoden omfatter trinnene: å sammenføye to overflater slik at de to overflatene danner en i store trekk L-formet struktur, å konvertere lydbølger mottatt ved det første mikrofonarrangementet tilliggende til et krysningspunkt hvor de første og andre overflatene er sammenføyd til korresponderende første lyddata; å konvertere lydbølger mottatt ved en andre mikrofon arrangert ved en forhåndsbestemt avstand (d) fra begge av de to overflatene til korresponderende andre lyddata; midler for å konvertere lydbølger ved to ganger den forhåndsbestemte avstanden (d) fra den understøttende overflaten til korresponderende tredje lyddata; å subtrahere de første lyddata fra de andre audiodata, som lager tredje lyddata; å utjevne de tredje lyddata.

18. Metode i henhold til krav 17, hvor mikrofonsammensetningens direktivitetsmønster har en minimums følsomhet med asimutvinklene (P) korresponderende til 0° og 180° med hensyn til en linje som sammenfaller med skjæringspunktet mellom den første overflaten 310 og den andre overflaten 320.

19. Metode i henhold til krav 17, hvor dV2~ ikke er mer enn halvparten av bølgelengden som korresponderer til høyeste frekvens som skal fanges inn av mikrofonsammensetningen, hvor d er den forhåndsbestemte avstanden.

20. Metode i henhold til krav 17, hvor equalizerfrekvensresponsen (Heq) er:

hvor co er angulær frekvens.

21. Metode i henhold til krav 17, hvor mikrofonsammensetningen er en takmikrofon.