JPH08331679A - 送話用マイクロホン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型軽量、装着時においてもまた外観上にお
いても違和感がなく、性能的には周囲騒音の影響を受け
難く、また音質的にも高品質な送話用マイクロホンを提
供する。 【構成】 イヤホン形の耳孔挿入体１を具えた筐体（ハ
ウジング６）内に、収音軸方向に離間して配置された少
なくとも２個の指向性マイクロホンユニット３−１、３
−２と、これらマイクロホンユニット出力相互間で減算
を行う減算器とを収容し、またはこれに加え、筐体（ゴ
ムカバー５）内にイヤホン形の耳孔挿入体１に密着させ
て配置された骨伝導マイクロホンユニット２を収容し
て、その骨伝導マイクロホンユニット２の出力と上記減
算器の出力とを加算することにより最終出力としての収
音出力音声を形成するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送話用マイクロホンに係
わり、特に周囲騒音中においてもその影響を受け難く、
従って、明瞭な音声を収音することが可能となり、か
つ、小型軽量に構成した送話用マイクロホンに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】周囲騒音の大きい場所での送話（マイク
ロホンによる収音を意味するため、以下では収音とい
う）や、隣接音の混入しやすい状況での収音には、狭指
向性マイクロホンや接話マイクロホン、あるいは骨伝導
マイクロホンが使用されている。

【０００３】まず、狭指向性マイクロホンには幾つかの
原理に基づいたものがあるが、現在使用されている主な
ものには、 （１）ラインマイクロホン：マイクロホンユニット前面
にスリット状の開口部をもつ音響管を取付けることによ
り、音波の干渉によって収音対象方向以外からの音を減
衰させる、 （２）アレーマイクロホン：複数個のマイクロホンユニ
ットを収音すべき音が同相で到達するように配列し、そ
れら到達した音を加算することにより、収音すべき音以
外の音についてはその出力を減衰させる、 （３）二次音圧傾度形マイクロホン：複数（例えば２
個）の一次音圧傾度形の指向性マイクロホンユニットを
収音軸方向に離間して配置し、それらマイクロホンユニ
ットの収音出力相互間で減算を行うことにより二次音圧
傾度形の鋭い指向性を得るように構成したものがある。

【０００４】次の接話マイクロホンは、指向性マイクロ
ホンを送話者の口に接近させて配置した構造を有し、マ
イクロホン自体のもつ指向性によって周囲騒音の出力レ
ベルを減じ、さらに、口に接近させることで音声レベル
全体の増大と、指向性マイクロホンを点音源に接近させ
ることで生じる低音域の感度の上昇（以下、近接効果と
いう）とによって送話者の音声を明瞭に収音することが
できる。

【０００５】最後の骨伝導マイクロホンは、振動ピック
アップを骨（顔の硬い部分）に当てて気導音（空間を伝
わる音）を含まず骨伝導音のみを収音するようにしたも
ので、気導音である周囲騒音を遮断して収音するのに最
も効果的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】送話者の音声を収音
し、かつ周囲騒音の影響を受け難くするために従来使用
されてきた上記それぞれのマイクロホンは、以下に述べ
るように適切でない点が多々存在し、未だ十分なものは
ない。

【０００７】まず、狭指向性マイクロホンにおいては、
ラインマイクロホンやアレーマイクロホンによって低音
域まで狭指向性にするにはシステムとしての形状が大形
になり、特に、周囲騒音や隣接音の主たる周波数成分で
ある低音域を含めて狭指向性にする場合、１ｍ以上の大
きさが必要となるなどの理由から本発明の目的とする送
話用マイクロホンとしては使用できない。また、二次音
圧傾度形マイクロホンは、小さな寸法でも低音域まで狭
指向性を得ることが可能であるが、原理的に低い周波数
で感度が大きく低下するという欠点を有し、低音域まで
平坦な周波数特性を得ようとすると雑音レベルが増大
し、ＳＮ比が低下してしまう。

【０００８】一方、接話マイクロホンは、もともと送話
用マイクロホンとして作られたものであり、前述したよ
うに、周囲騒音の出力レベルを減ずるために近接効果を
利用しているが、この近接効果は、送話者の口からマイ
クロホンまでの距離によって変化し、マイクロホンの配
置位置によって収音音声の音質が変わるという欠点を有
する。そのため、通常ヘッドホンにマイクロホンを取り
付け、これにより口からの距離が変わらないようにして
いるが、口に接近させないと低音不足の音質になった
り、騒音の影響を受け難くする効果も減ずる関係上、ヘ
ッドホンの部分からやや長い金属パイプを延長してその
先端にマイクロホンを取り付ける構造にしている。従っ
て、金属パイプとマイクロホンの部分が大きくなってや
や不格好となり、これを保持するヘッドホンも大きなも
のとならざるを得ない。また、接話マイクロホンは、マ
イクロホンを口に接近させているため息によるポップノ
イズ（マイクロホンに風が当って発生する「ポッ」とい
うノイズ）が発生しやすく、これの対策も必要となると
いう欠点もある。

【０００９】また、骨伝導マイクロホンは、従来技術の
中で説明したように、周囲騒音を遮断するには最も効果
的であるが、骨伝導音収音におけるマイクロホンの感度
と周波数特性は、顔の硬い部分とマイクロホンユニット
との接触圧と接触面積の変化によって変わるため、それ
らが比較的安定に得られる場所と方法を選択することが
必要となる。また、マイクロホン自体それを装着する人
に不快感を与えないこと、および、その装着状態を周囲
から見て違和感がないことも大切である。そのため、一
般的にはイヤホンやイヤホン形のケース内に骨伝導マイ
クロホンユニットを内蔵させる方法が採られている。

【００１０】しかし、骨伝導マイクロホンユニットをイ
ヤホンやイヤホン形のケース（耳孔挿入体）に内蔵させ
るこの種類のマイクロホンの最大の欠点は、骨伝導音は
耳孔挿入体に到達するまでにその中高音域が減衰し、通
常のマイクロホンで収音される気導音と比べ周波数特性
が著しく異なっていることや、鼻音が欠如するため通常
の気導音マイクロホンに比べ音質的に品質が低いことで
ある。従って、この骨伝導マイクロホンは、高品質の音
声が要求される放送等に使用されることはほとんどな
い。

【００１１】本発明は、これらの事情に鑑み、上述した
従来の各種マイクロホンについて、周囲騒音が大きくて
もその影響を殆んど受けることなく、高品質な収音を行
うことのできる送話用マイクロホンを実現するために、
形状は小型軽量で、装着時に違和感がなく、かつ性能的
には対周囲騒音の影響を受け難く、しかも音質が良好な
送話用マイクロホンを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明送話用マイクロホンは、イヤホンまたはイヤ
ホン形の耳孔挿入体を具えた筐体内に、収音軸方向に離
間して配置された少なくとも２個の指向性マイクロホン
ユニットとこれらマイクロホンユニット出力相互間で減
算を行う減算器とを収容してなるものである。

【００１３】また、本発明送話用マイクロホンは、前記
筐体内には、さらに、前記イヤホンまたはイヤホン形の
耳孔挿入体に密着させて配置された骨伝導マイクロホン
ユニットと、該マイクロホンユニットの出力と前記減算
器の出力との加算を行う加算器とを収容してなるもので
ある。

【００１４】また、本発明送話用マイクロホンは、前記
骨伝導マイクロホンユニットと前記加算器との間に前記
骨伝導マイクロホンユニットの出力中に含まれる超低音
域成分を減衰させるための高域通過フイルタが介挿され
てなるものである。

【００１５】また、本発明送話用マイクロホンは、前記
骨伝導マイクロホンユニットが配置される部分が、前記
筐体の他の部分からカバーによって隔離されてなるもの
である。

【００１６】また、本発明送話用マイクロホンは、前記
カバーがゴム素材または弾性を有する高分子樹脂からな
るものである。

【００１７】また、本発明送話用マイクロホンは、前記
減算器、前記加算器および前記高域通過フイルタの少な
くとも１つが、それらのすべてが前記筐体内に収容され
るのに代えて、該筐体外に配置されてなるものである。

【００１８】

【実施例】以下に添付図面を参照し、実施例により本発
明を詳細に説明する。まず、本発明の対象とするマイク
ロホンは、発明の名称が示しているように送話用マイク
ロホンであり、そのマイクロホンは、従来の接話マイク
ロホンのように送話者がそれを装着する構造にするのが
好ましい。

【００１９】本発明においては、マイクロホン自体の一
層の小型軽量化を進め、その装着にあたっても、また外
見上からも違和感を生じないようにするため、本発明マ
イクロホンを、イヤホンまたはイヤホン形の耳孔挿入体
と一体になった構造のマイクロホン（以下、イヤマイク
ロホンともいう）にする。

【００２０】このように、マイクロホンをイヤマイクロ
ホンにすることにより、従来の接話マイクロホンに比べ
当然にマイクロホンの位置が口から遠くなる。従って騒
音の影響を受け難くする効果もその分劣化するので、本
発明送話用マイクロホンでは音圧傾度を一次から二次に
高め指向性をより鋭くするとともに、近接効果も強く現
れる方法を採用する。また、音圧傾度を二次にすること
により低音域の感度が低下するが、以下の具体的実施例
につき説明するように、これに同一または独立した筐体
内に内蔵して配置される骨伝導マイクロホンユニットの
出力を合成することにより、低音域の感度が補償されて
ほぼ目標とする周波数特性の実現が可能となる。

【００２１】図１は、本発明送話用マイクロホン（イヤ
マイクロホン）の具体的実施例を、それぞれ（ａ）背面
図および（ｂ）横断面図にて示している。図１におい
て、１はイヤホン形の耳孔挿入体、２は骨伝導マイクロ
ホンユニット、３−１、３−２はそれぞれ収音方向に離
間して配置された指向性マイクロホンユニット、４は半
導体チップなどの電子部品が取り付けられるプリント基
板、５は骨伝導マイクロホンユニットが配置される空間
を覆うゴム素材または弾性を有する高分子樹脂からなる
カバー（以下では、代表的な材料名をつけてゴムカバー
という）、６はハウジング、および７は送話用マイクロ
ホンの収音出力を取り出すための出力ケーブルである。
なお、本明細書においては、ゴムカバー５およびハウジ
ング６等、外部空間から隔離する箱体を総称して筐体と
いうことにする。

【００２２】上記において、骨伝導マイクロホンユニッ
ト２および２個の指向性マイクロホンユニット３−１、
３−２が本実施例の送話用マイクロホンの収音手段とし
て使用されているが、骨伝導マイクロホンユニット２
は、図示のようにイヤホン形の耳孔挿入体１に密着して
取り付けられ、主として低音域の音声を収音する。ま
た、２個の指向性マイクロホンユニット３−１、３−２
は、収音軸方向に相互に離間して配置され、一方のマイ
クロホンユニット（例えば３−１）の収音出力音声から
他方のマイクロホンユニット（例えば３−２）の収音出
力音声を差し引き、もともと個々のマイクロホンユニッ
ト（３−１および３−２）の指向性が一次音圧傾度形と
なっているのに対し、これらを１つにまとめ二次音圧傾
度形にすることで、周囲騒音の影響を受け難いという点
で優れた効果を発揮するように一層鋭い指向性を得てい
る。

【００２３】図２は、上述のイヤマイクロホンの実施例
（図１）について骨伝導マイクロホンユニット２と収音
軸方向に離間して配置された２個の指向性マイクロホン
ユニット３−１および３−２の各収音出力音声について
の信号処理をブロック線図で示していて、上述したよう
に、マイクロホンユニット３−１および３−２の各収音
出力は、音圧傾度を二次にするために減算器８において
信号相互間で減算される。音圧傾度を二次にすることに
より指向性は鋭くなるが、低音域の感度は低下する。

【００２４】この低音域の感度低下を補うという意図を
もって、図１に示す実施例において骨伝導マイクロホン
ユニット２を使用する。この骨伝導マイクロホンユニッ
ト２は、イヤホン形の耳孔挿入体１以外の部分、例えば
ハウジング６等に接触してその部分からの振動を拾わな
いようにゴムカバー５によって覆われる。従って、ハウ
ジング６とゴムカバー５とはそれぞれ独立した筐体とし
て構成するのが好ましいが、他の構成として、ハウジン
グ中にゴムカバー５を設け（この場合、ハウジング全体
が１つの筐体となる）、その中で、耳孔挿入体１に密着
させて骨伝導マイクロホンユニット２を配置するように
してもよい。

【００２５】また、骨伝導マイクロホンユニット２の出
力中には主として雑音からなり、収音音声としては不適
当な超低音域成分が含まれるので、図２に示す高域通過
フイルタ（ＨＰＦ）９に通してこれを除去したうえで、
加算器１０において減算器８の出力と加算し、その加算
器の出力側に本実施例の最終出力としての収音出力音声
が形成され、出力ケーブル７（図１）を通して筐体（ハ
ウジング６）外に取り出される。

【００２６】以上が、本発明送話用マイクロホンの具体
的実施例における構成であるが、ここで、図１に示すイ
ヤホン形の耳孔挿入体１からハウジング６の最下端（図
１においては最左端）までの長さは小さくてよく、従っ
て、本発明によるマイクロホンが小型軽量になることに
ついて説明する。

【００２７】すなわち、近接効果は通常指向性が鋭くな
るほど顕著に生じる。従って一次音圧傾度形より二次音
圧傾度形のほうが近接効果が強く現われ、周囲騒音の影
響を受け難くする効果も大きくなる。しかし反面、口か
らマイクロホンまでの距離の変動によって音質が変化す
るという新たな問題を生じるため、本発明によるマイク
ロホンではイヤマイクロホンという形をとり、口からマ
イクロホンまでの距離がほぼ一定となり不変であるよう
にしている。また、本発明マイクロホンにおいては、従
来の接話マイクロホンに比して、口からマイクロホンま
での距離が大きくなって（接話マイクロホンより２〜３
倍離れる）音質の変化が少なくなる。ここで、図１に示
した送話用マイクロホンの大きさは、一例として（ａ）
の背面図における長さが７０mm程度、幅が１５mm程度
（極めて小型）である。

【００２８】上述例においては、マイクロホンユニット
を３個（２個の指向性マイクロホンユニットと骨伝導マ
イクロホンユニット）使用してイヤマイクロホンを実現
するものとしたが、これは、多少性能を落としても製造
価格を低く抑えたいという目的に対しては、マイクロホ
ンユニットを２個使用して（すなわち、指向性マイクロ
ホンユニット２個のみで）類似の性能を有する製品をつ
くることも可能である。この場合、二次音圧傾度形に形
成する２個の指向性マイクロホンユニットの収音に骨伝
導マイクロホンユニットによる収音の役割も持たせるも
ので、部品数も少なく構成も簡単になるが、感度、指向
性、周囲騒音の影響を受け難くする程度、製品ごとの性
能のバラツキ等で３個のマイクロホンユニットを用いた
ものより劣るのはやむを得ない。

【００２９】また、上述例においては、本発明による送
話用マイクロホンをイヤホン形の耳孔挿入体と一体に構
成するものとしたが、イヤホン形の耳孔挿入体に代えて
本来受音機能を有する慣用のイヤホンを使用することに
より、従来の接話マイクロホンと同様に送受双方向の機
能を持たせることができる。ただしこの場合、送話器を
本発明送話用マイクロホンにより構成することにより、
送られる音声の明瞭度が周囲騒音に対して改善される程
度は従来の接話マイクロホンに優れるとも劣ることはな
い。なお、本発明送話用マイクロホンにイヤホンを内蔵
することにより、図１に示す出力ケーブル７に加えてイ
ヤホンに音声を供給するための入力ケーブルが追加され
るのは言うまでもない。

【００３０】図３は、本発明送話用マイクロホンの特
性、特に、送話音声の出力周波数特性（電圧）と、これ
と同程度に聞こえるマイクロホンに対し９０°および１
８０°方向からの遠距離音、すなわち周囲騒音に対する
出力周波数特性（電圧）を示している。同図に見られる
ように、マイクロホンに到達する音の大きさが、送話音
声と周囲騒音とが同じ場合にも、マイクロホンの出力で
は送話音声に較べ周囲騒音は約２５dB以上小さくなって
いて、このことから、本発明送話用マイクロホンが周囲
騒音の影響を受け難いという点で如何に優れているかが
うかがえる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明送話用マイ
クロホンによれば、イヤホンまたはイヤホン形の耳孔挿
入体を具えた筐体内に、収音軸方向に離間して配置され
た少なくとも２個の指向性マイクロホンユニットを収容
し、それらマイクロホンユニットの出力相互間で減算を
行うことにより二次音圧傾度形の狭指向性マイクロホン
を実現したので、その得られたマイクロホンは、従来の
接話マイクロホンより小形軽量で、装着時の違和感がな
く、また外観上のイメージも良好な、周囲騒音の影響を
受け難い送話用マイクロホンとなっている。

【００３２】また、本発明マイクロホンによれば、二次
音圧傾度形の狭指向性マイクロホンにしたことによる低
音域の感度低下を、筐体内に配置された骨伝導マイクロ
ホンによる収音によって補った構成にすることにより、
従来周囲騒音の影響を受け難いマイクロホンとしての単
体の骨伝導マイクロホンの収音出力音声に比して、音質
やＳＮ比において飛躍的に改善された同目的（周囲騒音
の影響を受け難くする）を達成するための送話用マイク
ロホンを実現することができる。

【００３３】このように、本発明送話用マイクロホンは
周囲騒音の影響を受け難いことから、これを現行電話器
の送話器の代わりに使用することにより騒音の大きい場
所でのハンドフリー（送受話器を手で持たなくてよい）
での通話が可能となる。また、工場等における音声入力
による機器制御では、周囲騒音や残響音などの妨害音の
飛込みが問題となるが、本発明によるマイクロホンを使
用することによりこれらの問題が解決される。

【００３４】また、テレビジョンやラジオの放送では、
スポーツ中継やヘリコプター等周囲騒音の大きい場所で
の収音に、従来主として接話マイクロホンが使用されて
いるが、テレビジョンの画面写りは余りスマートとはい
えない。これに対し、本発明送話用マイクロホンを使用
することにより、よりスマートで画面写りのよい映像の
送出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明送話用マイクロホンの具体的実施例を示
している。

【図２】図１に示す実施例において、骨伝導マイクロホ
ンユニットと２個の指向性マイクロホンユニットの各収
音出力音声についての信号処理を示している。

【図３】本発明送話用マイクロホンの送話音声の出力周
波数特性、ならびに周囲騒音の出力周波数特性を示して
いる。

【符号の説明】

１ イヤホン形の耳孔挿入体 ２ 骨伝導マイクロホンユニット ３−１，３−２ 指向性マイクロホンユニット ４ プリント基板 ５ ゴムカバー ６ ハウジング ７ 出力ケーブル ８ 減算器 ９ 高域通過フイルタ（ＨＰＦ） 10 加算器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イヤホンまたはイヤホン形の耳孔挿入体
   を具えた筐体内に、収音軸方向に離間して配置された少
   なくとも２個の指向性マイクロホンユニットとこれらマ
   イクロホンユニット出力相互間で減算を行う減算器とを
   収容してなる送話用マイクロホン。
2. 【請求項２】 請求項１記載の送話用マイクロホンにお
   いて、前記筐体内には、さらに、前記イヤホンまたはイ
   ヤホン形の耳孔挿入体に密着させて配置された骨伝導マ
   イクロホンユニットと、該マイクロホンユニットの出力
   と前記減算器の出力との加算を行う加算器とを収容して
   なる送話用マイクロホン。
3. 【請求項３】 請求項２記載の送話用マイクロホンにお
   いて、前記骨伝導マイクロホンユニットと前記加算器と
   の間に前記骨伝導マイクロホンユニットの出力中に含ま
   れる超低音域成分を減衰させるための高域通過フイルタ
   が介挿されてなる送話用マイクロホン。
4. 【請求項４】 請求項２記載の送話用マイクロホンにお
   いて、前記骨伝導マイクロホンユニットが配置される部
   分は、前記筐体の他の部分からカバーによって隔離され
   てなる送話用マイクロホン。
5. 【請求項５】 請求項４記載の送話用マイクロホンにお
   いて、前記カバーはゴム素材または弾性を有する高分子
   樹脂からなる送話用マイクロホン。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項記載の送
   話用マイクロホンにおいて、前記減算器、前記加算器お
   よび前記高域通過フイルタの少なくとも１つは、それら
   のすべてが前記筐体内に収容されるのに代えて、該筐体
   外に配置されてなる送話用マイクロホン。