JPH04144399A - マイクロホン装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はカメラ一体型ビデオ、テープレコーダ等に用
いられるステレオ収音を行うマイクロホン装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第２図は、例えは２つの単一指向性マイクロホンを用い
てステレオ収音を行う従来のマイクロホン装置の構成を
示すブロック図、第３図（ａ）及び（１））はそれぞれ
上記の２つのマイクロホンの配置を示す平面図及び正面
図である。

図において、２０ａはマイクロホン装置の正面方向Ａ。

を向く軸、２１及び２２はそれぞれ」１記の軸の左方向
、右方向に配置された第１及び第２の単一指向性マイク
ロホン、２３及び２４はそれぞれ第１及び第２の単一指
向性マイクロホン２１及び２２によって収音された音声
信号を増幅する第１及び第２の増幅器、１１及び１２は
出力端子である。

ここで、上記第１．第２のマイクロホン２１２２はその
基準軸２１ａ、、２２ａか」１記正面方向Ａｏに対して
左、右方向に概ね同じ角度ψ（通常４５°〜９０°）を
なすように位置決めされている。また上記第１及び第２
のマイクロホン２１及び２２はともに単一の指向性マイ
クロホンであり、指向性パターンＸは、各々概ね第４図
に示すようなカーデイオイド曲線となり、マイクロホン
装置としてみた場合には、第５図に示すような指向性パ
ターンＸ０となっている。なお、Ｘ、、Ｘ２はそれぞれ
上記マイクロホンにおける第１．第２のマイクロホン装
置２１．２２の指向性パターンである。

次に動作について説明する。

このような構成のマイクロホン装置により収音する場合
、マイクロホン装置からみて主に左方向からの音声か第
１の単一指向性マイクロホン２１により収音され、第１
の増幅器２３て所定のゲインで増幅された後、第１の出
力端子１１へ出力される。

同様に、マイクロホン装置からみて、主に右方向からの
音声か第２の単一指向性のマイクロホン２２により収音
され、第２の増幅器２４て所定のゲインで増幅された後
、第２の出力端子１２へ出力される。このようにして、
上記マイクロホン装置では、ステレオ収音か行われる。

また、」二連したようなマイクロホン装置を、例えはカ
メラ一体型ヒデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと称する
）に固定して、収音された音声信号を磁気テープに記録
する場合を考える。カメラ−体型ＶＴＲでは、例えは撮
像装置より得られた映像信号やマイクロホン装置より得
られた音声信号を磁気テープに記録再生する磁気ヘッド
を有しており、また該磁気ヘッドか取りイ」けられた回
転トラムや磁気テープを一定方向に走行させるための磁
気テープ走行なとの種々の回転機構を有し、それらの回
転機構か動作するときに生しる振動か、例えば意匠ケー
スを介し、意匠ケースに固定されたマイクロホン装置に
伝達してしまい、その振動を第１及び第２の単一指向性
マイクロホン２１及び２２によって拾ってしまうことに
よって、マイクロホンより収音された音声信号に」１記
振動に起因する雑音か混入する。

さらに、上記のマイクロホン装置においては２個の単一
指向性マイクロホンを用いてステレオ収音を行っており
、例えはカメラ一体型ＶＴＲなとでは、構成か簡単なこ
とから、頻繁に用いられているという状況かある。とこ
ろか、単一指向性マイクロホンは第６図に示すようなあ
らゆる音波到来方向に対し、収音感度かほぼ均一な指向
性を持つ無指向性マイクロホンに比へ、振動の受けやす
さ（振動感度）か例えば第７図に示されるように、一般
には大きい（第７図は無指向性マイクロホンの振動感度
を基準としている）。そこで、上記のようにカメラ一体
型ＶＴＲ等に取り付けたマイクロホン装置で収音を行う
場合にカメラ一体型ＶＴＲ本体から生ずる上記の振動の
マイクロホン装置への伝達を抑えるために特に単一指向
性マイクロホンを用いる場合には防振構造を施す必要か
生じる。その防振構造の例を第８図に示す。２つの単一
指向性マイクロホン（この場合、カメラ一体型ＶＴＲ等
のほとんどに用いられているエレクＩ・レット・コンデ
ンサ・マイクロホンで外径は５〜１０ｍｍ程度のもので
ある）か、基板２３に装着され、その基板の前後か吊り
ゴム２４によりインナー・ハウジング２５に吊られ、さ
らにこの場合、インナーハウジング２５とカメラ一体型
ＶＴＲ本体の意匠ケース取付は側のバジング２６との間
に中継ゴム２７を介して防振を行っている。但し、第７
図の場合、第１および第２の単一指向性マイクロホン２
１及び２２は、前後に並んでいるか、第３図の配置と同
様である。

さらに、機器の小型化か進む中で」−記のようなマイク
ロホン装置も小型化する必要かあり、特に機器組込み（
ビルトイン）化する場合には」１記のような十分な防振
構造をとることは寸法」二の規約から困難である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の単一指向性のマイクロホンを用いたマイクロホン
装置は以」二のように構成されているので、例えは、カ
メラ一体型ＶＴＲに固定した場合は該ＶＴＲか有する種
々の回転機構による振動に起因する雑音かマイクロホン
より収音された音声信号に混入する。また上記振動を防
止するため、防振構造か必要となり、小型化が困靴てあ
った。さらに、上記マイクロホン装置は無指向性マイク
ロホンに比べ振動感度か大きいという問題点かあった。

この発明は、」１記ような問題点を軽減するためになさ
れたもので、小型で機器組み込み可能であり、充分な防
振構造を必要とせすにステレオ収音を行うことのできる
マイクロホン装置を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るマイクロホン装置は第１および第２の無
指向性マイクロホンと、第１及び第２の遅延回路と第１
及び第２の減算回路と、上記第１および第２の減算回路
における出力信号の有する角周波数に比例する周波数特
性をそれぞれ補正する第１および第２の周波数特性補正
回路とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、」一連のようにマイクロホンとし
て相対振動感度の低い２つの無指向性マイクロホンを用
いるとともに、その出力信号を２つの遅延回路および２
つの減算回路で処理することにより、それぞれの出力信
号に単一指向性を持たせるようにしたのて、小型で機器
組み込み可能であり、しかも防振構造を必要とせすにス
テレオ収音することかできるものか得られる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図（ａ）は本発明の実施例によるマイクロホン装置
のブロック図を示す。

図において、】及び２はそれぞれ第１及び第２の無指向
性マイクロホン、３及び４はそれぞれ第１及び第２の無
指向性マイクロホンｌ及び２の出力信号を所定のゲイン
をもって増幅する増幅回路、５及び６はそれぞれ第１及
び第２の無指向性マイクロホン１及び２の出力信号をあ
る一定時間遅延する遅延回路、７は第１の増幅回路３の
出力信号から第２の遅延回路６の出力信号を減算する第
１の減算回路、８は第２の増幅回路４の出力信号から第
１の遅延回路５の出力信号を減算する第２の減算回路、
９及び１０はそれぞれ第１及び第２の減算回路７の出力
信号の周波数特性を補正して出力する第１及び第２の周
波数特性補正回路、１１及び１２はそれぞれ第１及び第
２の出力端子である。本実施例の第１及び第２の無指向
性マイクロホンｌ及び２は同一極性、同一感度とする。

また、第１図（ｂ）、　（Ｃ）は第１及び第２の無指向
性マイクロホン１及びその配置を示す平面図及び正面図
であり、ｌａ及び２ａはそれぞれ第１及び第２の無指向
性マイクロホン１及び２の基準軸で、両基準軸ともマイ
クロホン装置の正面を向いて配置する。また、第１及び
第２の無指向性マイクロホン１及び２の基準点間の距離
をｄとする。

次に動作について説明する。第１の無指向性マイクロホ
ン１の出力信号は第１の増幅回路３にて所定のゲイン（
Ａとする）で増幅され第１の減算回路７へ送られる。同
じく第２の無指向性マイクロホン２の出力信号は第２の
増幅回路４にて所定のゲイン（第１の増幅回路３と同様
へとする）で増幅され、第２の遅延回路６（遅延時間を
τとする）で時間でたけ遅延されたのち、第１の減算回
路７へ送られる。第１の減算回路７では、第１の増幅回
路３の出力信号から第２の遅延回路６の出力信号か減算
される。

ここで第９図に示すように、＼・イクロホン装置の左方
向よりθ、の角度をなす方向から、角周波数ωの正弦波
か平面音波か入射する場合を考える。

第１の無指向性マイクロホン１の出力信号をＥＥｏとす
ると、第２の無指向性マイクロホン２の出力信号は２つ
のマイクロホンの基準点間の距離をｄとしているので、
Ｆ　、＝　Ｆ　、　ｅ＝ｘａｃｏｓＯとなる。（ｋは平
面音波の位相定数てに一ω／Ｃ２π／λ、Ｃ・音速、λ
　音波の波長）すると、第１の減算回路７の出力信号Ｅ
　Ｓｌは次のようになる。

Ｅ　ｓ＋＝ＡＥｏ　　　ＡＥｏ　　ｅ−ＩＫｄ００Ｓθ
Ｉｅ−１ｗでＡＥｏ　　（１−ｃｏｓ　ω（ｄ／ｃ　−
ｃｏｓ　　θ＋　ｊｓｉｎ　ω（ｄ／ｃ　−ｃｏｓ　　
θ、＋ｒ））ω（ｄｃｏｓθ＋／ｃ＋ｒ）＜＜１とする
とＥ　８１″−＝　ｊＡＥｏ　＋ＩＩ）　　（ｄ／ｃ　
−ｃｏｓ　　θ＋＋ｒ））ここで、τ＝　ｄ　／　ｃと
すれば、 Ｅｓ＋１＃ＡＥｏ　ω・ｄ／ｃ　（１＋ｃｏｓ　θ１）
Ｅｓ＋１＃ＡＥｏ　ω・ｄ／　ｃ　（１＋ｃｏｓ　θ１
）（１＋ｃｏｓθ１）はカーデイオイドの指向特性を示
している。

すなわち、第１の減算回路７の出力信号は単一指向性の
指向性をもっことになる。ＩＥ、、　　はωに比例する
ため、第１の減算回路７の出力信号はωに比例する周波
数特性を補正するために例えば、第１０図のような周波
数特性をもった第１の周波数特性補正回路９に入力され
、その出力信号か第１の出力端子１１へ出力される。

同様に第２の無指向性マイクロホン２の出力信号を第２
の増幅回路４で増幅して得た信号から、第１の無指向性
マイクロホンＩの出力信号を第１十τ〕 ・・・（１） の増幅回路３で増幅した信号を第１の遅延回路５にて時
間τだけ遅延して得た信号を、第２の減算回路８にて減
算した出力信号Ｅ　８２は次のようになる。但しマイク
ロホン装置の右方向よりθ、の角度をなす方向から平面
音波が入射する場合を考える。

Ｅ　５２＝ＡＥ　ｏ　−ＡＥ、　　　ｅ−””０８０２
　　ｅ−’−で：ＡＥＯ（１−ｃｏｓω（ｄ／ｃ°ｃｏ
ｓθ２＋τ）＋ｊｓｉｎ　ω（ｄ／　ｃ−ｃｏｓθ２　
＋　ｒ）　）　　−（２）Ｅ８，１　と同様にして、 ω（ｄｃｏｓθ、／Ｃ十τ）＜＜ｌ　　τ＝　ｄ　／　
ｃとすると、 Ｅｓ２トＡＥｏ　ωｄ／ｃ　　（１＋ｃｏｓ　θ、）す
なわち、第２の減算回路８の出力信号はマイクロホン装
置の右方向を最大感度とする単一指向性の指向性を持つ
ことになる。第２の周波数特性補正回路１０では、前記
の第１の周波数特性補正回路９と同様に第１０図のよう
な周波数特性をもち、第２の減算回路８の出力信号の有
するωに比例する周波数特性を補正し、第２の出力端子
１２Ｉ より出力する。

以上のことから、第１及び第２の出力端子１１及び１２
の出力信号の指向性は第１１図のようになり、ステレオ
収音を行うことかできる。

加えて、（１）、　（２）式からみて、τ＝ｄ／Ｃとし
た場合、ωが太き（なると、Ｅ　Ｓｌ＋　　８８２には
ω＝２ｙｒｆ＝ｃｙｒ／ｄ−ｎ　（ｎ＝Ｌ　　２．　・
・・）において、第１２図に示すように周波数特性にピ
ーク、デイツプか交互に表れるようになる。このことか
ら、収音すべき音声信号の周波数帯域の上限周波数から
みてｄの値は選ばれる。第１１図から」１限周波数ｆｍ
、、　＝３　ｃ／４　ｄ程度て、ｆ　１１１１１゜をＪ
ＯＫ（Ｈｚ　）に設定した場合、ｄは概ね２．６　（ｃ
ｍ）程度である。

上記の本発明におけるマイクロホン装置か例えばカメラ
一体型ＶＴＲなとの機器の意匠ケースに取付けられてい
る場合や、さらに小型化するために機器に組み込まれる
場合に、回転ドラム等の振動源から伝搬する振動のマイ
クロホンにおける拾い込みは、無指向性マイクロホンを
用いるので、前述したように従来の単一指向性マイクロ
ホンを用いる場合に比へ小さく抑えることかできる。

さらに、第１及び第２の無指向性マイクロホン１及び２
の基準点間距離ｄは前述したように、周波数特性から考
えて、数Ｃ１１１程度にする必要かある。このように近
接して第１図（１））、　（Ｃ）のように同一の向きに
配置され、同一極性で概ね同一感度の第１及び第２の無
指向性マイクロホン１及び２には、振動源から伝搬する
振動かほぼ同等に加えられると見做すことかでき、従っ
て振動か加えられることにより、２つのマイクロホンの
出力に現れる雑音も概ね同一レベル、同位相となる。こ
二て、第１及び第２の無指向性マイクロホン１及び２に
ｎ”ｎｏｓｌｎωｔの正弦波の振動による雑音か現れた
とすると、第１の減算回路７の出力に現れる雑音ｎｓ＋
は次のようになる。

ｎ　ｓ＋勾Ａ　ｎ　ｏ　　（Ｓ！ＩＩωｔ−５ｉｎω（
を−τ））２Ａｎｏｓｉｎ　　（ω・ｒ／２）　　・ｃ
ｏｓ　ω（を−τ／２） τ＝　ｄ　／　ｃとしているので、 ｎｓ＋＃　２Ａｎｏ　５ｌ１１　　（ω°ｄ／　２　Ｃ
）　　ｏＣＯ３６Ｊ（ｔ−ｄ／２ｃ） すなわち、第１の減算回路７において、振動による雑音
は、 ２ｓｉｎ　　（ω・ｄ　／　２　ｃ　）倍となる。減算
により雑音か増加しない条件は、 ２ｓｉｎ　　（ω−ｄ／２ｃ）＜　　１となる。これを
満たす周波数ｆ−ω／２πの範囲は、 ｆ＜ｃ／６ｄ、５ｃ／６ｄ＜ｆ＜７ｃ／６ｄ。

・・・前記のようにｆ　ｍａｘをｌ０Ｋ（トＩｚ）に設
定した場合ｄ″；２．　６　（ｃｍ）で、上のｆの範囲
は概ね、 ｆ　＜２．　２Ｋ　（Ｈｚ）　、　　Ｉ　Ｏ，９Ｋ　（
Ｈｚ）　＜ｆ　＜　１５．３Ｋ　（Ｈｚ）となる。この
ように振動による雑音の低域の周波数成分は減算を行う
ことにより、低減される。例えはｆ二２００（Ｉ（ｚ）
の振動による雑音は減算により約２０（ｄＢ）低減され
る。振動による雑音の中高域の周波数成分は減算により
最大６　（ｄＢ）増加するが、このような比較的高い周
波数の振動は、例えは、第７図に示したような防振構造
をとらなくても、比較的簡単に除去可能である。このこ
とは、第２の減算回路８の出力に現れる振動による雑音
を考えても同様である。

このように、本発明の実施例によるマイクロホン装置は
マイクロホンとして相対振動感度の低い２つの無指向性
マイクロホンを用いるとともに、その出力信号を２つの
遅延回路および２つの減算回路で処理することにより、
そイ〔それの出力ｆ１、弓に単一指向性を持たせるよう
にしたので、防振（１１４造を必要としなくなり、小型
で機器組み込みも可能にできる。

なお、本発明の実施例では第１及び第２の無指向性マイ
クロホン１及び２の後段に第１及び第２の増幅器３，４
を設けているか、両マイクロホンの感度が充分に大きい
場合には、特に用いなくてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係るマイクロホン装置によれば
、第１の無指向性マイクロホンにより収音された音声信
号から第２の無指向性マイクロホンにより収音された音
声信号を第２の遅延回路である一定時間遅延した信号を
第１の減算回路により減算し、また第２の無指向性マイ
クロホンより収音された音声信号から第１の無指向性マ
イクロホンより収音された音声信号を第１の遅延回路で
ある一定時間遅延した信号を第２の減算回路により、減
算し、該第１および第２の減算回路における出力信シＪ
゛の周波数９．１性をぞれぞれ補正する第１および第２
の周波数特性補正回路とを備えたので、充分な防振構造
によりマイクロホンの防振動を行わなくても、マイクロ
ホン装置の取付けられる機器等からマイクロホンに伝達
する振動により発生する雑音を抑えて、ステレオ収音を
行うことができる効果かあり、また、特に充分な防振構
造を必要としないので、小型に構成することができ、機
器組み込みもできる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例によるマイクロホン装
置の構成を示すブロック図、第１図（ｂ）及びｆｃ）は
本発明の一実施例によるマイクロホン装置の第１及び第
２の無指向性マイクロホンの配置を示す平面図及び正面
図、第２図は従来のマイクロン装置の構成を示すブロッ
ク図、第３図（ａ）及び（１））は従来のマイクロホン
装置の第１及び第２の単一指向性マイクロホンの配置を
示す平面図及び正面図、第４図は単一指向性マイクロボ
ンの指向性を示す指向性パターン図、第５図は従来のマ
イクロホン装置からみた指向性を示す指向性パターン図
、第６図は無指向性マイクロボンの指向性を示す指向性
パターン図、第７図は単一指向性マイクロホンと無指向
性マイクロホンの振動感度の例を示す周波数特性図、第
８図は従来のマイクロホンの防振構造を示す見取図、第
９図は本発明の一実施例によるマイクロホンの一実施例
によるマイクロホン装置の平面音波の収音の様子を示す
模式図、第１０図は本発明の一実施例によるマイクロホ
ン装置の周波数補正回路の周波数特性を示す周波数特性
図、第１１図は本発明の一実施例によるマイクロホン装
置からみた指向性を示す指向性パターン図、第１２図は
本発明の一実施例によるマイクロホン装置の減算回路の
出力信号の周波数特性を示す周波数特性図である。 図において、１及び２はそれぞれ第１及び第２の無指向
性マイクロホン、５及び６はそれぞれ第１及び第２の遅
延回路、７及び８は第１及び第２の減算回路、９及び１
０は第１及び第２の周波数特性補正回路である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カメラ一体型ビデオ、テープレコーダ等に用いら
   れ、ステレオ収音を行うマイクロホン装置において、 第１及び第２の無指向性マイクロホンと、 該第１及び第２の無指向性マイクロホンにて収音された
   音声信号をそれぞれ遅延する第１及び第２の遅延回路と
   、 上記第１の無指向性マイクロホンにて収音された音声信
   号から上記第２の遅延回路の出力信号を減算する第１の
   減算回路と、 上記第２の無指向性マイクロホンにて収音された音声信
   号から上記第１の遅延回路の出力信号を減算する上記第
   ２の減算回路と、 上記第１および第２の減算回路における出力信号の周波
   数特性をそれぞれ補正する第１および第２の周波数特性
   補正回路とを備えたことを特徴とするマイクロホン装置
   。