JPH01895A - 指向性マイクロホン - Google Patents
指向性マイクロホンInfo
- Publication number
- JPH01895A JPH01895A JP62-155896A JP15589687A JPH01895A JP H01895 A JPH01895 A JP H01895A JP 15589687 A JP15589687 A JP 15589687A JP H01895 A JPH01895 A JP H01895A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microphone
- microphone element
- phase shifter
- directional
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ビデオカメラ用の指向性マイクロホンに関す
るものである。
るものである。
従来の技術
近年、ビデオカメラは小型化・高性能化・低価格化が飛
曜的に進み、普及率も年々高まっている。
曜的に進み、普及率も年々高まっている。
このような中で、それに搭載されるマイクロホンに対し
て、小型化・超指向性化の強い要望があり、それに向け
ての研究開発が盛んになっている。現在、種々の方式が
提案されているが、その中でも実用段階にある代表的な
方式は、高次音圧傾度型の指向性化技術である。（例え
ば「オーデイオニ学」中島平太部著、実教出版株式会社
、２０３頁〜２０５頁を参照）。
て、小型化・超指向性化の強い要望があり、それに向け
ての研究開発が盛んになっている。現在、種々の方式が
提案されているが、その中でも実用段階にある代表的な
方式は、高次音圧傾度型の指向性化技術である。（例え
ば「オーデイオニ学」中島平太部著、実教出版株式会社
、２０３頁〜２０５頁を参照）。
以下図面を参照しながら、前述した従来の指向性マイク
ロホンの一例について説明する。
ロホンの一例について説明する。
第６図は、高次音圧傾度型の指向性化技術を利用した従
来の指向性マイクロホンのブロック図を示すものである
。第６図において、１ａおよび１ｂはそれぞれ指向性の
主軸方向を同じくし、−定間隔ｄで直線上に配置された
同種の第１のマイクロホン素子および第２のマイクロホ
ン素子である。２０は第２のマイクロホン素子１ｂに接
続された移相器、３は第１のマイクロホン素子１ａと移
相器２０とに接続された合成器、４は合成器３に接続さ
れたイコライザ、６は出力端子である。
来の指向性マイクロホンのブロック図を示すものである
。第６図において、１ａおよび１ｂはそれぞれ指向性の
主軸方向を同じくし、−定間隔ｄで直線上に配置された
同種の第１のマイクロホン素子および第２のマイクロホ
ン素子である。２０は第２のマイクロホン素子１ｂに接
続された移相器、３は第１のマイクロホン素子１ａと移
相器２０とに接続された合成器、４は合成器３に接続さ
れたイコライザ、６は出力端子である。
なお、ここでは説明を簡素化するために、マイクロホン
素子１ａ、１ｂの指向性は無指向性、イコライザ４はカ
ットオフ周波数が１６０８．、の−次のローパスフィル
タトシタ。
素子１ａ、１ｂの指向性は無指向性、イコライザ４はカ
ットオフ周波数が１６０８．、の−次のローパスフィル
タトシタ。
つぎに、構成上の主要部分について第６図および第７図
を用いて詳述する。
を用いて詳述する。
第６図は第１のマイクロホン素子１２Ｌおよび第２のマ
イクロホン素子１ｂと音源との関係を示すものである。
イクロホン素子１ｂと音源との関係を示すものである。
第６図において、ｄは前述したように第１のマイクロホ
ン素子１ａと第２のマイクロホン素子１ｂとの間隔、θ
は第１のマイクロホン素子１ａおよび第２のマイクロホ
ン素子１ｂの指向性の主軸方向と音源方向とのなす角度
、δＬは音源からの第１のマイクロホン素子１ａと第２
のマイクロホン素子１ｂとの行路差である。行路差δＬ
は第（１）式で与えられる。
ン素子１ａと第２のマイクロホン素子１ｂとの間隔、θ
は第１のマイクロホン素子１ａおよび第２のマイクロホ
ン素子１ｂの指向性の主軸方向と音源方向とのなす角度
、δＬは音源からの第１のマイクロホン素子１ａと第２
のマイクロホン素子１ｂとの行路差である。行路差δＬ
は第（１）式で与えられる。
δＬ：ｄ−ＣｏＳ（の ・
・・・・・（１）また、行路差δＬによる第１のマイク
ロホン素子１＆に対する第２のマイクロホン素子１ｂの
位相遅れは、伝達関数０１で表すと第（２）式のように
指数関数で与えられる。
・・・・・（１）また、行路差δＬによる第１のマイク
ロホン素子１＆に対する第２のマイクロホン素子１ｂの
位相遅れは、伝達関数０１で表すと第（２）式のように
指数関数で与えられる。
Ｇａ ＝ ｅｘｐ （−ｊ ２πｆ ・ δＬ／
ｃ ） ・−−−−−（２）ただし、Ｃは
音速、ｆは音波の周波数、ｊは虚数部を表す。
ｃ ） ・−−−−−（２）ただし、Ｃは
音速、ｆは音波の周波数、ｊは虚数部を表す。
第７図は移相器２ｏの回路図の代表例を示すものである
。第７図において、Ｒ，、Ｒ２，Ｒ３は抵抗、Ｃはコン
デンサである。この移相器２ｏの伝達関数を００とする
と、第（３）式で与えられる。
。第７図において、Ｒ，、Ｒ２，Ｒ３は抵抗、Ｃはコン
デンサである。この移相器２ｏの伝達関数を００とする
と、第（３）式で与えられる。
Ｇ、＝（１−ｊ２πｆＣＲ３Ｒ，／Ｒ２）／（１＋ｊ２
πｆｃＲ，） ・・・・・・（３） ここで、Ｒ１：Ｒ２のときは、 Ｇｏ＝（１−ｊ２πｆｃＲ３）／（１＋ｊ２πｆＣＲ，
）＝（１−ｊ２πｆτ）／（１＋ｉ２πｆτ）・・・・
・・（４） で与えられる。ただし、移相器２００時定数τ＝Ｑ、ｉ
１３ である。
πｆｃＲ，） ・・・・・・（３） ここで、Ｒ１：Ｒ２のときは、 Ｇｏ＝（１−ｊ２πｆｃＲ３）／（１＋ｊ２πｆＣＲ，
）＝（１−ｊ２πｆτ）／（１＋ｉ２πｆτ）・・・・
・・（４） で与えられる。ただし、移相器２００時定数τ＝Ｑ、ｉ
１３ である。
以上のように構成された指向性マイクロホンについて、
以下その動作を説明する。
以下その動作を説明する。
マイクロホン素子の指向性の主軸方向に対して角度θか
ら到来した音波は、第（２）式で与えられる位相差をも
って、第１のマイクロホン素子１ａと第２のマイクロホ
ン素子１ｂに入射する。第２のマイクロホン素子１ｂの
出力は、第（４）式で与えられる移相器２０によって位
相を遅らせた後、合成器３によって第１のマイクロホン
素子１ａの出力と減算され、その後イコライザ４を介し
て出力される。この合成出力をＧｔとすると、第（６）
式のようになる。ただし、マイクロホン素子１１Ｌ、１
ｂの伝達関数を００、イコライザ４の伝達関数をＧｏ、
とする。
ら到来した音波は、第（２）式で与えられる位相差をも
って、第１のマイクロホン素子１ａと第２のマイクロホ
ン素子１ｂに入射する。第２のマイクロホン素子１ｂの
出力は、第（４）式で与えられる移相器２０によって位
相を遅らせた後、合成器３によって第１のマイクロホン
素子１ａの出力と減算され、その後イコライザ４を介し
て出力される。この合成出力をＧｔとすると、第（６）
式のようになる。ただし、マイクロホン素子１１Ｌ、１
ｂの伝達関数を００、イコライザ４の伝達関数をＧｏ、
とする。
Ｇｔ＝Ｇ０（１−ＧａＧｅ）Ｇｅｑ −ｅ・
（５）第２図は、段数側に示した移相器の位相特性図で
ある。第２図において、曲線ａは従来の、すなわち−段
からなる移相器２０の伝達関数００の位相特性である。
（５）第２図は、段数側に示した移相器の位相特性図で
ある。第２図において、曲線ａは従来の、すなわち−段
からなる移相器２０の伝達関数００の位相特性である。
なお、点線で示した曲線ｅはθ＝０度のときの伝達関数
Ｇ＆の位相特性である。ここで第１のマイクロホン素子
１ａと第２のマイクロホン素子１ｂとの間隔はｄ＝２３
、移相器２ｏの時定数τは指向性が最も鋭くなる条件（
τ＝ｄ／Ｃ／２）に設定した。
Ｇ＆の位相特性である。ここで第１のマイクロホン素子
１ａと第２のマイクロホン素子１ｂとの間隔はｄ＝２３
、移相器２ｏの時定数τは指向性が最も鋭くなる条件（
τ＝ｄ／Ｃ／２）に設定した。
第８図は、第（６）式によって与えられる指向性マイク
ロホンの指向特性、すなわち従来の移相器が一段のとき
の指向性マイクロホンの指向特性で、２個の第０次音圧
傾度型である無指向性マイクロホン素子によって第１次
音圧傾度型である単一指向性が得られる。以下同様に、
高次音圧傾度型の指向性化技術を利用することによって
、２個の第１次音圧傾度型によって第２次音圧傾度型が
、２個の第２次音圧傾度型によって第３次音圧傾度型が
というふうに預次、小型でさらに高次の指向性化がはか
れる。
ロホンの指向特性、すなわち従来の移相器が一段のとき
の指向性マイクロホンの指向特性で、２個の第０次音圧
傾度型である無指向性マイクロホン素子によって第１次
音圧傾度型である単一指向性が得られる。以下同様に、
高次音圧傾度型の指向性化技術を利用することによって
、２個の第１次音圧傾度型によって第２次音圧傾度型が
、２個の第２次音圧傾度型によって第３次音圧傾度型が
というふうに預次、小型でさらに高次の指向性化がはか
れる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記のよう力構成では、第２図に示した
ように曲線ａと曲線ｅとは高域周波数において位相が一
致しない。そのために、第８図に示したようにその指向
特性、特にその１８０度特性は高域周波数において悪く
なるという問題点があった。
ように曲線ａと曲線ｅとは高域周波数において位相が一
致しない。そのために、第８図に示したようにその指向
特性、特にその１８０度特性は高域周波数において悪く
なるという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み、移相器を多段に分割構成す
ることにより、その高域周波数における位相特性を改善
し、高域周波数においても良好な指向性マイクルホンを
提供するものである。
ることにより、その高域周波数における位相特性を改善
し、高域周波数においても良好な指向性マイクルホンを
提供するものである。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明の指向性マイクロホ
ンは、指向性の主軸方向を同じくし一定間隔で直線上に
配置された同種の第１のマイクロホン素子および第２の
マイクロホン素子と、第２のマイクロホン素子に接続さ
れた多段の移相器と、第１のマイクロホン素子と多段の
移相器とに接続された合成器と、合成器に接続され九イ
コライザとにより構成されている。
ンは、指向性の主軸方向を同じくし一定間隔で直線上に
配置された同種の第１のマイクロホン素子および第２の
マイクロホン素子と、第２のマイクロホン素子に接続さ
れた多段の移相器と、第１のマイクロホン素子と多段の
移相器とに接続された合成器と、合成器に接続され九イ
コライザとにより構成されている。
作用
この構成によシ、小型で指向性が鋭く、かつ高域周波数
においても良好な指向特性が得られるようになった。
においても良好な指向特性が得られるようになった。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における指向性マイクロホン
のブロック図を示すものである。第１図において、１ａ
および１ｂはそれぞれ指向性の主軸方向を同じくし、一
定間隔ｄで直線上に配置された同種の無指向性の第１の
マイクロホン素子および第２のマイクロホン素子、２は
第２のマイクロホン素子１ｂに多段に直列接続された移
相器の集合体、２ａ 、２ｂおよび２Ｃは移相器の集合
体２を構成している個々の移相器、３は第１のマイクロ
ホン素子１＆と移相器の集合体２とに接続された合成器
、４は合成器３に接続されたイコライザ、６は出力端子
である。ｎは移相器の集合体２０段数である。ここで、
従来例と同様に第１のマイクロホン素子１１Ｌと第２の
マイクロホン素子１ｂとの間隔は（ｉ＝２α、イコライ
ザ４はカットオフ周波数が１ｓｏｔ−１ｚの一次のロー
パスフィルタトシた。
のブロック図を示すものである。第１図において、１ａ
および１ｂはそれぞれ指向性の主軸方向を同じくし、一
定間隔ｄで直線上に配置された同種の無指向性の第１の
マイクロホン素子および第２のマイクロホン素子、２は
第２のマイクロホン素子１ｂに多段に直列接続された移
相器の集合体、２ａ 、２ｂおよび２Ｃは移相器の集合
体２を構成している個々の移相器、３は第１のマイクロ
ホン素子１＆と移相器の集合体２とに接続された合成器
、４は合成器３に接続されたイコライザ、６は出力端子
である。ｎは移相器の集合体２０段数である。ここで、
従来例と同様に第１のマイクロホン素子１１Ｌと第２の
マイクロホン素子１ｂとの間隔は（ｉ＝２α、イコライ
ザ４はカットオフ周波数が１ｓｏｔ−１ｚの一次のロー
パスフィルタトシた。
ただし、各移相器の時定数τ４．τ２、・・・・・・、
τ。ば、τ１＝τ２＝・・・・・・＝τ。＝ｄ／ｃ／２
／ｎ ・・・・・・（６）である。この移相器をｎ段
に直列接続した移相器の集合体２の伝達関数をＧ。と次
式で与えられる。
τ。ば、τ１＝τ２＝・・・・・・＝τ。＝ｄ／ｃ／２
／ｎ ・・・・・・（６）である。この移相器をｎ段
に直列接続した移相器の集合体２の伝達関数をＧ。と次
式で与えられる。
Ｇ、＝（（１−ｊ２πｆτ、）／（１＋ｊ２πｆτ１）
）０・・・・・・（７） 以上のように構成された指向性マイクロホンについて、
以下その動作を説明する。
）０・・・・・・（７） 以上のように構成された指向性マイクロホンについて、
以下その動作を説明する。
マイクロホン素子の指向性の主軸方向に対して角度θか
ら到来した音波は、第（匂弐で与えられる位相差をもっ
て、第１のマイクロホン素子１ａと第２のマイクロホン
素子１ｂに入射する。第２のマイクロホン素子の出力は
、第（７′）式で与えられる多段の移相器の集合体２に
よって位相を遅らせられた後、合成器３によって第１の
マイクロホン素子１＆の出力と減算され、その後イコラ
イザ４を介して出力される。この合成出力をＧｔとする
と、従来例と同様に次式のようになる。
ら到来した音波は、第（匂弐で与えられる位相差をもっ
て、第１のマイクロホン素子１ａと第２のマイクロホン
素子１ｂに入射する。第２のマイクロホン素子の出力は
、第（７′）式で与えられる多段の移相器の集合体２に
よって位相を遅らせられた後、合成器３によって第１の
マイクロホン素子１＆の出力と減算され、その後イコラ
イザ４を介して出力される。この合成出力をＧｔとする
と、従来例と同様に次式のようになる。
Ｇｔ二００（１−ζＧ、 ） Ｇ、、 ・・・
・・・（８）第２図において、曲線す、ｃ、ｄはそれぞ
れ２段。
・・・（８）第２図において、曲線す、ｃ、ｄはそれぞ
れ２段。
４段、８段からなる移相器の集合体２の伝達関数０６の
位相特性である。
位相特性である。
第３図は、移相器が２段のときの指向性マイクロホンの
指向特性である。また、第４図は、移相器が４段のとき
の指向性マイクロホンの指向特性である。
指向特性である。また、第４図は、移相器が４段のとき
の指向性マイクロホンの指向特性である。
以上示したように、本実施例によれば、移相器を多段に
することによって、小型で指向性が鋭く、かつ高域周波
数においても良好な指向特性が得られる。
することによって、小型で指向性が鋭く、かつ高域周波
数においても良好な指向特性が得られる。
発明の効果
本発明の指向性マイクロホンは、小型で指向性が鋭く、
かつ高域周波数においても良好な指向特性を実現できる
ものである。
かつ高域周波数においても良好な指向特性を実現できる
ものである。
第１図は本発明の一実施例における指向性マイクロホン
のブロック図、第２図は移相器の位相特性図、第３図は
本発明の移相器が２段のときの指向性マイクロホンの指
向特性図、第４図は移相器が４段のときの指向性マイク
ロホンの指向特性図、第５図は従来の指向性マイクロホ
ンのブロック図、第６図はマイクロホン素子と音源との
関係を示す概略図、第７図は移相器の回路図、第８図は
従来の移相器が１段のときの指向性マイクロホンの指向
特性図である。 １ａ、１ｂ・・・・・・マイクロホン素子、２・・・・
・・移相器の集合体、２＆、２ｂ、２Ｑ・・・・・・移
相器、３・・・・・・合成器、４・・・・・・イコライ
ザ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｆス
、ｆｂ−−−イイクロホ＋ ２、２ＬＸｌｂ）ｃ−−−ｉ％Ａ泰 Ｊ−、合・７ヘイ叡 偽 ｌ 図 ４−一
一イっライプＳ−−〜出力４ＪｊＦ 第 ２ 図 周汲取ｒｌ−ＩＺＪ 第３図 第 ４ 図 第６図 第７図 、’？／ 第８図
のブロック図、第２図は移相器の位相特性図、第３図は
本発明の移相器が２段のときの指向性マイクロホンの指
向特性図、第４図は移相器が４段のときの指向性マイク
ロホンの指向特性図、第５図は従来の指向性マイクロホ
ンのブロック図、第６図はマイクロホン素子と音源との
関係を示す概略図、第７図は移相器の回路図、第８図は
従来の移相器が１段のときの指向性マイクロホンの指向
特性図である。 １ａ、１ｂ・・・・・・マイクロホン素子、２・・・・
・・移相器の集合体、２＆、２ｂ、２Ｑ・・・・・・移
相器、３・・・・・・合成器、４・・・・・・イコライ
ザ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｆス
、ｆｂ−−−イイクロホ＋ ２、２ＬＸｌｂ）ｃ−−−ｉ％Ａ泰 Ｊ−、合・７ヘイ叡 偽 ｌ 図 ４−一
一イっライプＳ−−〜出力４ＪｊＦ 第 ２ 図 周汲取ｒｌ−ＩＺＪ 第３図 第 ４ 図 第６図 第７図 、’？／ 第８図
Claims (1)
- 指向性の主軸方向を同じくし一定間隔で直線上に配置さ
れた同種の第１のマイクロホン素子および第２のマイク
ロホン素子と、前記第２のマイクロホン素子に接続され
た多段の移相器と、前記第１のマイクロホン素子と前記
多段の移相器とに接続された合成器と、前記合成器に接
続されたイコライザとを具備したことを特徴とする指向
性マイクロホン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155896A JPS64895A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Directional microphone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155896A JPS64895A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Directional microphone |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01895A true JPH01895A (ja) | 1989-01-05 |
| JPS64895A JPS64895A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15615875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62155896A Pending JPS64895A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Directional microphone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS64895A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0470200A (ja) * | 1990-07-10 | 1992-03-05 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 電子消音システム |
| US5506908A (en) * | 1994-06-30 | 1996-04-09 | At&T Corp. | Directional microphone system |
| JP4789226B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2011-10-12 | 株式会社日立メディコ | Ｘ線ｃｔ装置 |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP62155896A patent/JPS64895A/ja active Pending
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