JPS5974800A - 音声装置 - 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】 発　　明　　の　　背　　景 この発明は、マイクロホン素子のプレイおよびその関連
エレクトロニクスを含む音声検出技術に関するものであ
る。マイクロホン素子をま、所望の音源によって発生さ
れた音声と不所望な音源の音声とを区別するように配設
される。これらの信号が発する空間領域は所望かどうか
を決定する。

この発明の特定実施例はマイクロホンによる音声ピック
アップ装置に関し、特に多数のマイクロホンを有する装
置に関するものである。なお、各マイクロホンはマイク
ロホンに対して所定の空間領域から到来する音声に応答
して個別に作動できる。

マルチ・マイクロホン装置には特有の欠点がある。例え
ば、会議机についている人達によって数個のマイクロホ
ンが利用される会議室では、各マイクロホンはそれぞれ
の話し手の声だけでなく室内の他の人達の声および周硼
雑音や反響も拾う。また、使用されるマイクロホンの数
＆ま前 音響帰還ｒに装置の利得を下げる。

この問題の１つの解決策は、オペレータを雇って人々の
会話をモニタすることと、および一度に１個のマイクロ
ホンだけを手動で作動してそのマイクロホンからの入力
を増幅器／出力装置へ供給することである。これは高価
であり、しかも人々が早口でしゃべるとオペレータはつ
いて行けなくなる。

発　　明　　の　　目　　的 従って、この発明の第１の目的は、話し手の必要と協調
してマイクロホン・チャネルの’　ＯＮ”状態を自動的
に制御するマイクロホン装置を提供することである。

第２の目的は、ｎ　ＯＮ　１１であるホイクロホン・チ
ャネルの数に応じて装置の利得を自動的に調節するマル
チ・マイクロホン装置を提供することである。

第３の目的は、装置の動作をスムーズにするために°’
　ＯＦ　Ｆ　”状態ではマイクロホン信号を減衰させ、
そのレベルをマイクロホン・チャネルの数に応じて自動
的に調節することである。

第４の１１は、マイクロホンに対して特定の空間領域か
ら受けている話し手の声に応答して自動的に”　ＯＮ　
”　、”ＯＦＦ”するマイクロホンを提供することであ
る。

第５の目的は、専問家でなくても容易に設置できるマイ
クロホン装置を提供することである。

第６の目的は、慣用の配線を利用しかつ他の慣用の音声
増幅部品を使用しないマイクロホン装置を提供すること
である。

第７の目的は、外部の装置や機能を制御するために各チ
ャネル用の制御信号出力を供給することである。

第８の目的は、各チャネルの動作例えばチャネルのＱＦ
Ｆ　、　ＯＮ　、優先度などに影響するための制御信号
入力を提供することである。

発明の要点 この発明のこれらの目的やその他の目的は、相関々係に
装架された複数個のマイクロホン素　　−子で構成され
所定の空間領域から到来する音声を監視するための単一
のマイクロホン・チャネルで達成される。このマイクロ
ホン・チャネルの各マイクロホン素子の出力信号は１個
の素子の電気的出力信号を出力／増幅装置ヘダートする
だめに監視される。マイクロホン装置は複数本のそのよ
うなマイクロホン・チャネルで構成しても良い。

一実施例では、マイクロホン・チャネル信号の出力／増
幅装置へのゲートは、他のマイクロホン・チャネル信号
のゲートを禁止するにも役立つ。複数本のマイクロホン
・チャネルが同時にゲートされ得る他の実施例では、チ
ャネル数が出力／増幅装置の利得を自動的に下げる。

望ましい実施例についての説明 この発明の望ましい実施例を説明するために当って、下
記の用語を使用する。

１、　マイクロホン素子とは、音響エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する単一の音響のトランス２ューサを指
す。

２、　マイクロホン・アレイとは、２個以上のマイクロ
ホン素子から成るものを云う。

３、　マイクロホン・チャネルとは、２個以上のマイク
ロホン素子（マイクロホン・アレイ）およびこれらに関
係した決定かつゲーティング用エレクトロニクスから成
るものを云う。

４、　マイクロホン装置とは、２本以上のマイクロホン
・チャネルで構成された装置のことである。

第１図には、周囲空間を監視するマイクロホン・チャネ
ル１１が示されている。所定の空間領域１３から到来し
てマイクロホン・チャネル１１で受けた音声だけがマイ
クロホン信号を出力装置１５に通過させる。他のマイク
ロホン・チャネル１１（図示しない）を出力装置１５へ
接続してマルチ・マイクロホン装置ケ構成しても良い。

第２図は、所定の空間領域から到来する音声だけによっ
てターンオンされるマイクロホン・チャネル１１の一例
（を示す。この例では、マイクロホン・チャネル１１が
、クランプ部材で背中合わせの関係に固定された一対の
単向マイクロホン素子１７および１９から構成されてい
る。

これらのマイクロホン素子１７および１９は両方共、マ
イクロホン・アレイ２４のハウジングを形成する単一の
ハウジング２３内に置かれている。マイクロホン素子１
７はマイクロホン・アレイ２４の前部に置かれるが、マ
イクロホン素子１９はマイクロホン・アレイ２４の後部
に置かれる。両方のマイクロホン素子は互に少しだけ離
されている。

マイクロホン素子１７はその単向特性に応じた音声を受
ける。ハート形の）ξターン２５は、空間の種々の角度
から発する音声に対するマイクロホン素子１７の相対感
度を表わす。同様に、マイクロホン素子１９はノミター
ン２７で表わしたような空間の種々の角度からの音声に
応答する。

第３図を参照してパターン２５および２７を説明する。

マイクロホン素子１７の前方でその軸沿いに直接発する
一定レベルの音声圧力すなわち音圧は、例えばマイクロ
ホン素子から基準最大電圧出力を生じさせる。この基準
最大電圧出力は、好都合なことにはＯデシベル（ｏｄＢ
）とされかつ中心点２９とこの中心点２９の左で軸上に
ある点３工との距離によって・ξターン２５上に表わさ
れる。同一レベルの音圧によるが角θ例えハ４５°ずれ
た軸から発するマイクロポン素子の電圧出力の相対値は
、中心点２９と点３１を結ぶ線に対して４５°ずれた軸
における・ξターン２５上の点３３と中心点２９の距離
によって表わされる。２つの点３１．３３から中心点２
９までの距離は、マイクロホン素子の前方でそれぞれ０
°、４５°で指向された音声に対するマイクロホン素子
の相対感度をデ／ベルで表わす。

ハート形のパターン２５で示したように、音声の方向が
マイクロホン素子の前方の軸から離れにつれてマイクロ
ホン素子の相対感度は低下する。・ξターン２５上の点
３５（これはマイクロホン素子１７から９０°ずれた点
での音声によって生じられた相対出力を表わす）では、
マイクロホン素子の電圧出力が大体６デ／ペル（６ｄＢ
）すなわちその基準電圧の半分だけ低下した。

それは、デシベルが１０を底とする対数の２０倍を表わ
ずからである。

音声が９０°よりも大きい角度で発すると、１８０°で
マイクロホン素子１７が音声入力に事実上応答しなくな
るまでマイクロホン素子の相対感度は急に低下する。極
ノξターン２５についてのμ上の説明は、単向マイクロ
ホン素子の理論的機能を表わす。この機能は、数学的に
は、第３図に示したようにＳ＝２　ｏｌｏｇｃ　１／２
　（１＋ｃｏｓθ）〕と表わせる。こ〜で、Ｓは線３６
の長さによって表わされた電圧出力（デシベル）であり
、そしてθは図示のようにマイクロホン素子の前方の軸
からずれた角である。

マイクロホン素子１７と１９が第２図に示したように背
中合わせに置かれると、各マイクロホン素子のハート形
の感度パターンは第一パラツブして第４図に示すように
容易に比較できる。

例えば、音声が緋３７で示された角度で向けられる場合
に、前一部のマイクロホン素子１７の出力のデシベル・
レベルは中心点２９から・ξターン２５上の点３８まで
の距離”ａ′によって表わされ、後部のマイクロホン素
子１９の出力のデシベル・レベルは中心点２９からパタ
ーン２７上の点４０までの距離′°ｂ“によって表わさ
れる。２個のマイクロホン素子の出力のデシベル差は従
って点３８と４０の距離ｎ　Ｘ＋＋によって表わされる
。

距離従ってデシベル・レベル゛′Ｘ″は、マイクロホン
・チャネルかターンオンされるための空間１３（第１図
）を定めるのに利用できろ。

例えば中心点２９を中心としてその前方の点３１と９０
°ずれた点３５との間で緋３７（第４図）が回転させら
れると、”°Ｘ“°の値は減少する。

＋＋ｘ″′のために特定の値を選ぶことにより、マイク
ロホン・チャイ・ル１１かターンオンされろための空間
領域１３の境界線として利用てきる勝３７が定められる
。前部のマイ、クロホノ素子１７の出力のデシベル・レ
ベルすなわちａ′。

が後部のマイクロホン素子１９の出力のデシベル・レベ
ルすなわちパｂ′より少なくともＩＩ　ＸＩ＋のプリセ
ット値だけ大きい時にはいつでも、音声は空間領域Ｊ３
かも発しているとして測定される。マイクロホン素子１
７と１９の出力の相対レベルを測定することにより、マ
イクロホン・チャネル１１は選択的に作動されて前部の
マイクロホン素子１７で受けた音声を出力装置１５へ伝
送することができる。

再び第２図を参照すれば、前部のマイクロホン素子１７
は音波に応答して導体３９に電気信号ｕ　Ｓａ＋＋を発
生する。この電気信号Ｓａは第４図で説明したよりな°
゛ａ″の相対デシベル・レベルを有する。同様に、後部
のマイクロホン素子１９は受信した音声に応答して導体
４１に電気信号＋＋　Ｓｂ＋＋を発生する。この電気信
号ｓｂは第４図について説明したような相対デシベル・
レベル゛ｂ”を有する。導体３９と４１はそれぞれの電
気信号をゲーティング論理回路４３へ送る。

このゲーティング論理回路４３は２つの電気信号Ｓａと
ｓｂの互に対する大きさを監視する。

電気信号ｓｂに対する電気信号Ｓａの信号の強さに応じ
て電気信号Ｓａは出力導体４５を通して出力装置４７へ
通される。もし電気信号Ｓａが例えばｇ、５４ｄＢ（第
４図の値゛Ｘ“°で表わされた）だけ電気信号ｓｂの強
さを超えるならば、ゲーティング論理回路４３は電気信
号Ｓａを出力導体４５にゲートする。もし電気信号が例
えば少なくとも９．５４ｄＢ電気信号ｓｂを超えないな
らば、出力導体４５には電気信号が発生されない。

マイクロホン・チャネル１１の前方て゛例えば６００以
下のずれた軸沿いに大体ノ・−ト形の空間領域１３の前
方から到来する音声に対してマイクロホン・チャネル１
１は使用可能とされる。

従って、大きい反響音と広がったルーム・ノイズとを弁
別することができ、これはマイクロホン素子１７と１９
から等し見・出力・を主じさせる。

空間領域１３は、それ自体から示唆されるように、他の
幾何学的形状にする二とができる。

例えば、３個以上のマイクロホン素子を使用しても良い
し、またハート形以外の感度・ξターンを持つマイクロ
ホン素子例えば２方向性または無指向性のマイクロボ１
ン素子を使用しても良い。

更に、マイクロホン素子の相対的な物理的位置を第２図
の位置から変更して、音源とマイクロホン素子の距離に
基づいたマイクロホン素子出力レベルに別な差を導入す
ることによって空間領域１３を定めても良い。選択した
電気信号を出力装置４７にゲートするために、特定の差
レベル゛’　ｘ　”に従ってかつマイクロホン素子の数
および位置を考慮に入れてゲーティング論理回路４３を
構成することができる。

ゲーティング論理回路４３は第５図にもつと詳しく示さ
れている。前部のマイクロホン素子１７、後部のマイク
ロホン素子ｊ９からの電気信号すなわち出力信号は一対
の前置増幅器４９゜５１へそれぞれ供給される。前置増
幅器４９は前部のマイクロホン素子からの電気信号を増
幅した形態でゲート制御器５３と論理被制御音声ゲート
５５の両方へ出力する。前置増幅器５１は後部のマイク
ロホン素子１９の増幅した出力をゲート制御器５３だけ
に通ず。

ゲート制御器５３は導体５７．５９における２つのマイ
クロホン素子信号を監視してその出力導体６エに論理Ｏ
Ｎ信号または論理ＯＦＦ信号を供給する。導体５７に現
われる信号が導体５９３に現われる信号を例えば９．５
４ｄＢ超えると、ゲート制御器５３は出力導体６１に論
理ＯＮ信号を発生ずる。導体５７での信号が導体５９で
の信号を９．５４　ｄ　Ｂ超えないかぎり、ゲート制御
器５３は出力導体６１に論理ＯＮ信号を発生しない。

ゲート５５は出力導体６１に発生された論理信号に応答
して出力導体４５における出力を制御する。出力導体６
１が論理ＯＮ状態にある時にはいつでもゲート５５は閉
じられ、前置増幅器４９からの信１号を出力導体４５へ
導体６３を通して送る。論理ＯＦＦ信号が出力導体６１
に現われるとゲート５５は開き、導体６３の信号を出力
導体４５へ送らせない。

第６図を参照すれば、と匁にはゲーティング論理回路４
３の望ましい一例がブロック図で示されている。前部の
マイクロホン素子１７、後部のマイクロホン素子１９は
それぞれ前置増幅器／インターフェイス回路６５．６７
へ電気的に接続されている。前置増幅後、マイクロホン
素子信号はそれぞれ利得およびスペクトル等化回路６９
．７１へ入る。これらの利得およびスペクトル等化回路
は利得および周波数の応答基準に従ってマイクロホン素
子信号を変更するのに役立つ。

一度変更したならば、マイクロホン素子信号はそれぞれ
半波整流器／対数変換器／フィルタ回路７３．７５へ通
される。変更したマイクロホン素子信号は半波整流され
かつ対数値の直流信号に変換される。利得オフセット調
節器（内部調節）７７はゲーティングのための信号レベ
ル・デシベル差を設定するのに役立つ。利得オフセット
調節器７７は半波整流器／対数変換器／フィルタ回路７
３の直流出力レベルを例えば９．５４ｄＢの等価音声レ
ベル差だけオフセットするのに役立つ。

半波整流器／対数変換器／フィルタ回路７３と７５の出
力直流信号はレベル比較器／保持／論理回路７３へ伝送
され、こ匁で両方の直流信号が等しいかどうが比較され
る。比較に応答して、レベル比較器／保持／論理回路７
９は、前部のマイクロホン素子信号を出力装置へゲート
するために、Ｐライプ回路８ｏを介して主抵抗スイッチ
８１を作動する。

この主抵抗スイ、ツチ８１によるゲーティング以前に前
部のマイクロホン素子信号は増幅器８２で増幅される。

複数本のそのようなマイクロホン・チャネルの信号はミ
キン／グ回路８３で混合され、その後混合した信号は出
力装置８５へ伝送される。

前置増幅器／インターフェイス回路６５　、６７は第７
および８図にもっと詳しく示されている。

前置増幅器／インターフェイス回路６５．６７は、その
第１Ｌ一部分が第７図に示されておりかつその第２部分
が第８図に示されている。第１部分は前部のマイクロホ
ン素子１７のトランスノユーザ１０１および後部のマイ
クロホン素子１９のトランスジューサ１０３を含む。こ
れらのト対の嗣バインピーダンス変換器１０７，１０９
、抵抗Ｒ１〜Ｒ４およびコンデンサＣＩ、Ｃ２を含むイ
ンターフェイス回路を介して３端子出力コネクタ１０５
と相互接続されている。

第１部分は゛、コネクタ１０５へ接続されている３線ケ
ーブル（図示しない）を通して２つのマイクロホン素子
信号を伝送するために役立つ。

電力は３線ケーブルによって第１部分へ戻される。これ
はマイクロホンと一緒に慣用のケーブルを使用させる。

第７図の回路はマイクロ４ン・チャネル１１（第１図）
中に収容されることができ、そして３崖ケーブルはマイ
クロホン・チャネル１１を出力装置１５へ接続するのに
使用されることができる。

第７図に示した前置増幅器／インターフェイス回路の第
１部分中の抵抗Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ前部、後部のマ
イクロホン素子のための増幅器の相対利得を調節するよ
うに、その抵抗値が選ばれている。このように、両マイ
クロホン素子間の個々の電気音響差を補償することが可
能なので、そのように適当に調節された全てのマイクロ
ホン素子は互換されても同じ結果になる。典型的な例で
は、音声がマイクロホン素子へその前方から６０°の角
度で当る時に前部と後部の前置増幅器／インターフェイ
ス回路の出力（第８図の導体１２１と１２３に現われる
）が９．５４ｄＢだけ違うように、抵抗Ｒ１とＲ２はそ
の抵抗値が選ばれ得る。

前置増幅器／インターフェイス回路の第１部分は３線ケ
ーブルを通して第８図に示した前置増幅器／インターフ
ェイス回路の第２部分へマイクロホン素子信号を伝送す
る。−３端子コネクタ１１１は、それぞれ増幅回路１１
３，１１５による変換および増幅のために３ｉケーブル
からマイクロホン素子信号を受ける。これらの増幅回路
は、残りの回路で更に変換するために、３線ケ一ブル信
号を一対の増幅した音声電圧に変換する。増幅回路は慣
用のものであり、図示のように接続された演算増幅器１
１７，１１９　、　　）ランジスタＱ１．Ｑ２、抵抗Ｒ
５〜Ｒ２３、コンデンサ０３〜Ｃ１７、およびダイオー
ドＤＩ、Ｄ２から構成される。

増幅回路１１３．１１５の出力はそれぞれ利得およびス
ペクトル等化回路６９．７１へ伝送するために導体１２
１．１２３に電圧信号として現われる。利得押よびスペ
クトル等化回路は大きさ対周波数について増幅したマイ
クロホン素゛子信号を変更ないし整形する。

利得およびスペクトル等価回路は、言語（スピーチ）帯
性にある高い周波数信号および低い周波数信号をろ波し
ようとして周波数スペクトルの言語部分を強調する。ま
た、言語の低い周波数部分例えば゛ｍ″′音声中のエネ
ルギーにくらべて言語帯自体の高い周波数部分例えばＩ
Ｓ１”音声中のエネルギーが少ないので、利得およびス
ペクトル等化回路６９．７１も言語の周波数帯内の高い
周波数部分を強調するのに役立つ。

第８図に示した例では、利得およびスペクトル等化回路
は、図示したように接続された演算増幅器１２５．１２
７　、抵抗Ｒ２４〜Ｒ３１、およびコンデンサＣＩ８〜
Ｃ２７から構成される。

マイクロホン素子信号が利得およびスペクトル等化回路
によって変更された後、信号は半波整流器／対数変換器
／フィルタ回路７３　、７５へ入って一対の直流レベル
に変換される。演算増幅器１２９．１３］はそれぞれダ
イオードＤ３．Ｄ４と一緒になって変更されたマイクロ
ホン素子信号の半波で対数変換を行う。対数変換された
信号はそれぞれダイオードＤ５　、Ｄ６によってコンデ
ンサＣ２８、Ｃ２９の両端間に現われる一対の直流電圧
レベルに更に変換される。これらの直流レベルは平均交
流対数電圧の鏡′映である。交流マイクロホン素子信号
を増大すると、この例では負の直流レベルが増すことが
分る。

平均直流信号を速く一開始させかつ程良くゆっくりと回
復させることが望ましい。音声信号が急に大きくなると
、コンデンサＣ２８、Ｃ２９の両端間の直流信号は素早
く追従するが、音声信号が平静従って変動しないと、回
復率はより遅くなる。

利得オフセット調節器７７は可変抵抗Ｒ３２で形成され
て直流・ζイアスのオフセットを生じる。利得のオフセ
ットは、後部のマイクロホン素子信号を前部のマイクロ
ホン素子信号よりも例えば大体９．５４ｄＢ大きく増大
させるのに効果的に役立つ。従って、コンデンサ０２８
．Ｃ２９の両端間の直流電圧が等しい時に、前部のマイ
クロホン素子信号は後部のマイクロホン素子信号を９．
５４ｄＢだけ超える。利得オフセット調節器７７は回路
素子の許容値を補償するのに更に役立つ。第８図に示し
た例では、半波整流器／対数変換器／フィルタ回路７３
．７５は、図示のように接続された抵抗Ｒ３３〜Ｒ４４
、保護ダイオ−）’Ｄ７．’Ｄ８、および保護ＬＥＤ　
（発光ダイオード）Ｄ　９　、Ｄｌｏを更に含む。

半波整流器／対数変換器／フィルタ回路７３゜７５の直
流出力は、第９図にもつと詳しく示すレベル比較器／保
持／論理回路７９へ伝送される。慣用の比較器１３３は
コンデンサＣ２８、Ｃ２９の両端間に現われる直流レベ
ルを受け、前部のマイクロホン素子の直流型ＩＥＦ（コ
ンデンサＣ２８）を後部のマイクロホン素子の直流電圧
Ｒ（コンデンサＣ２９）と比較する。もし前部マイクロ
ホン素子信号Ｆが後部マイクロホン素子信号Ｒ以上なら
ば比較器１３３は論理ＬＯＷ出力を発生ずる。逆にＦが
Ｒよりも小さければ論理ＨＩＧＨ出力が比較器１３３に
よって発生される。

比較器１３３の論理出力は、抵抗Ｒ４６、Ｒ４７および
コンデンサＣ３０を含む・ξルス引伸し回路１３５によ
って受けられる。この・ξルス引伸し回路は所定の保持
時間の間マイクロホン・チャネルを作動された状態に維
持することによって言語中の句切りを橋絡するのに役立
つ。

コンデンサＣ３０は比較器１３３がらの論理ＬＯＷ出力
によって一１５７ｙルトに引っばられる。比較器１３３
がそのＨＩＧ）Ｉ出力に切り換わると、コンデンサＣ３
０は抵抗Ｒ４７によって定められた期間放電する。論理
ＨＩＧＨ出力が引伸される特定の時間は第２の比較器１
３７によって制御される。

この第２の比較器１３７はコンデンサＣ３０の両端間の
電圧の上昇を監視し、それが所定の電圧レベルに低下す
るまで論理、［（ＩＧＨ出力を発生する。所定の電圧レ
ベルは第２の比較器１３７の非反転入力端子に現われる
基準電圧の大きさによって確立される。保持時間パス１
３９は選択できる基準電圧レベルを第２の比較器１３７
へ提供する。この基準電圧レベルは９．５秒か１秒の一
時中止／保持時間を確立するためにオペレータが選択す
ることができる。

０５秒か１秒の保持時間は回路１４０で選択できる。こ
の回路１４０は、保持時間〕々ス１３９へ電圧を供給す
るためにエミッタ・ホロワとして接続されたトランジス
タ１４２を含む。抵抗Ｒ７５〜Ｒ７７から成る電圧分割
回路は、スイッチ１５６の位置に応じて保持時間ノ９ス
１３９に適当な電圧レベルを提供するのに役立つ。

レベル比較器／保持／論理回路７９の比較器／保持部分
は図示の、ように接続された抵抗Ｒ４８〜Ｒ５０も含む
。第２の比較器１３７は発掘を防止するためにヒステリ
シス特性を持つ。

レベル比較器／保持／論理回路７９は、ＯＮ（ｏｖｅｒ
ｒｉｄｅ）論理制御器１４１　、　ＯＦＦ（ｍｕｔｅ）
論理制御器１４３および論理出力回路１４５から成る論
理部分を更に含む。無効論理制御器１４１は、外部制御
スイッチ（図示しない）へ接続される入力端子１４７を
含む。外部制御スイッチは特定のマイクロホン・チャネ
ルを’ＯＮ”にしているために入力端子１４７を大地電
位にドライブする。比較器１４９は入力端子１４７が大
地電位になることに応答して成る論理レベルを提供し、
この成る論理レベルは・ξルス引伸し回路１３５へ供給
されてアイクロホン・チャネルをターンオンするコンデ
ンサＣ３０を充電する。

ＯＦＦ論理制御器１４３も、外部制御スイッチ（図示し
ない）へ接続される回路端子１５１を含む。この回路端
子１５１を大地電位にすると、特定のマイクロホン・チ
ャネルなＯＦＦ’“にしいるのに役立つ。比較器１５３
は回路端子１５１が大地電位になることに応答してその
出力端子に成る論理レベルを提供する。

ジャン−”線１’５５を利用して比較器１５３の出力端
子を比較器１３３０反転入力端子か比較器１３７の出力
端子へ接続することができる。

どちらの場合もマイクロホン・チャネルは比較器１５３
によってＯＦＦにされる。しかしながら、ノヤン・ξ線
１５５を破線の位置に接続した場合ＫＯＮ論理制御器と
ＯＦＦ論理制御器が両方共作動されると、前者が支配権
をにぎる。逆にジャン・ξ線１５５を実線の位置に接続
した場合にＯＮ論理制御器とＯＦＦ論理制御器が両方共
作動されると、後者が支配権をにぎる。

論理出力回路１４５は、比較器１３７によって発生され
た論理信号を受け、マイクロホン・チャ°ネルが“’　
ＯＮ　”か”ＯＦＦ’“のどちらかであるかを示す論理
出力信号を回路端子１５７に発生する。この回路端子１
５７における論理出力信号は種々の仕方で利用すること
ができ、例えばその関連マイクロホン・チャネルが’　
ＯＮ　”であることを示すためにＬＥＤ　を発光させる
のである。

１本のマイクロホン・チャネル１１がＯＮ”になると他
のマイクロホン・チャネルが’ＯＮ”になるのを禁止す
るように働く如くマイクロホン装置を構成することもで
きる。そうするために、ジャンノ８１ｗ１５９（第９図
）は破線で示す禁止位置に変えられ、従って比較器１５
３はその非反転入力端子に比較器１３７が発生した論理
信号を受ける。更に、全てのマイクロホン・チャネルと
関連したＯＦＦ論理制御器の全ての回路端子１５１は論
理出力回路１４５の全ての回路端子１５７と並列に一緒
に結線される。従って、どれか１本のマイクロホン・チ
ャネルがターンオンすると、その論理出力回路１４５は
全てのＯＦＦ論理制御器１４３をドライブしてそれぞれ
のマイクロホン・チャネルをＯＦＦにしようとする。し
かしながら、ターンオンする１本のマイクロホン・チャ
ネルはその比較器１５３へ成る論理レベルを提供してそ
のＯＦＦ論理制御器１４３を切り離す。従って、ターン
オンする最初のマイクロホン・チャネルは、上述した一
時中止時間よりも長い時間話し手がその会話をしなくな
るまで、他のマイクロホン・チャネルが作動されるのを
防止するのに役立つ。

レベル比較器／保持／論理回路７９の出力は、主抵抗ス
イッチ８１の作動を制御するドライブ回路８０へ伝送さ
れる。主抵抗スイッチ８１は光アイ７レータでありかつ
光依存抵抗１６５の実効抵抗値を制御するのに役立つＬ
ＥＤ　１６３を含む。電圧／電流変換器１６７はＬＥＤ
　１６３および第２のＬＥＤ　１６９に電流をドライブ
する。ＬＥＤ１６９は特定のマイクロホン・チャネルが
ターンオンされていることを示すための表示灯として役
立つ。抵抗Ｒ７４はＩＪ：Ｄ１６３と並列に接続され、
マイクロホン・チャネルがターンオンされていない時に
ＬＥＤ　１６３がＯＦＦに維持されるのを確保するため
にＬＥＤ　１６３からのどんな漏洩電流も流すのに役立
つ。電圧／電流変換器１６７は、演算増幅器１７１、抵
抗Ｒ７２，Ｒ７３および保護ダイオ−１Ｄ２０を更に含
む。

波形整形回路１７３は、比較器１３７によって発生され
た論理信号を整形するのに役立つ。

波形整形回路１７３は幾つかの主要なタイミング問題を
持っている。その１つはマイクロホン・チャネルをター
ンオンする時に滑らかな遷移を提供することである。マ
イクロホン・チャネルがターンオフされると、ＬＥＤ　
１６３を通る電流波形は特定の低い電流レベルまで急に
低下してその抜栓々にゼロまで小さくなる。

波形整形回路１７３は抵抗Ｒ６９〜Ｒ７１が接続された
直流増幅器１７５を含み、これは電圧／電流変換器１６
７へ適渦なスケールの電圧入力を供給する。比較器１３
７の出力端子からの論理電圧は、直流増幅器１７５によ
って増幅される前に、ダイオ−１Ｄ１８．Ｄ１９、抵抗
Ｒ６５゜Ｒ６６、Ｒ６７、、Ｒ６８および一コンデンサ
Ｃ３５，Ｃ３６゜Ｃ３７によって整形される。コンデン
サＣ３７の両端間に発生される上昇電圧は滑らかである
がマイクロホン・チャネルを急にターンオンさせるため
のものである。

マイクロホン・チャネルがターンオフすると、比較器３
７での論理電圧は降下しかつコンデンサＣ３７の両端間
に発生された電圧による電荷は急に放電する。しかしな
がら、コンデンサＣ３６は、抵抗Ｒ６８を通るその放電
中のゆっくり減少する時間の間その電圧を保持する。コ
ンデンサＣ３６の放電中、直流増幅器１７５の利得は抵
抗Ｒ６８の抵抗値によって効果的に変えられる。コンデ
ンサＣ３６の放電の継続と直流増幅器１７５の利得の変
更とは、マイクロホン・チャネルのターンオフ中電流を
、上述したように整形する。

第９図に示したように、チャネルＯＦＦスイッチ１７２
は波形整形回路１７３の前端へ一１５ボルトを印加する
ように働くことができる。チャネルＯＦＦスイッチ１７
２はチャネル・ゼリユーム制御器へ接続されてそのＯＦ
Ｆ位置で閉位置へ切り換わる。従って、ユーザは、ホリ
ューム制御器でチャネルを減衰させるだけでなく、チャ
ネルを無条件でターンオフさせろことができる。減衰だ
けではマイクロホン装置の全利得がまだ影響される。チ
ャネルＯＦＦスイッチ１７１は、チャネルの利得の影響
を含めてオペレータにチャネルを完全にターンオフさせ
る。

主抵抗スイッチ８１は前部マイクロホン素子信号をミキ
サ８３（第１０図）へ伝送するのに役立つ。前部マイク
ロホン素子信号は増幅回路１１３の出力側から導体１２
０に取り出されかつ利得回路すなわち増幅器８２を通し
て供給される。この増幅器８２は、図示のように演算増
幅器１７７．１７９　、抵抗Ｒ７８〜Ｒ８９およびコン
デンサＣ３９〜Ｃ４１で構成される。抵抗Ｒ８０は、マ
イクロホン装置のオペレータによって作動されることの
できるダリューム制御器として役立つ。

前部マイクロホン素子信号は直列接続の抵抗１６５およ
びＲ８８を通して主ミキサ・ノ々ス１８３へ通される。

マイクロホン素子信号の小さな部分は、マイクロホン・
チャネルが不作動であるにもか〜わらず、抵抗Ｒ８９を
通してノ々ツクグランＰ・ミキサ・ノ々ス１９５へも供
給される。この、・ζツクグランＰ・ミキサ・ノ々ス１
９５へ供給されたマイクロホン素子信号の小さな部分の
量は、それ自体が示唆するように可変でも良いし或は一
定でも良い。マイクロホン・チャネルは完全にターンオ
フする必要がない。これはマイクロホン・チャネルのス
イッチングをできるだけ滑らかにかつ控え目にすること
ができる。

直流出力コネクタ１８１は主抵抗スイッチ８１の作動と
は無関係に前部マイクロホン素子信号を受ける。これは
、所望の場合に、ユーザに各前部マイクロホン素子信号
を個別に入手させる。

主抵抗スイッチ８１の抵抗１６５を通過したマイクロホ
ン素子信号は、第１０図に示したように、他のマイクロ
ホン・チャネルのマイクロホン素子信号と一緒に主ミキ
サ・パスエ８３に現われる。この主ミキサ・パス１８３
は５．６　Ｋオームの負荷インピーダンスを有する。主
ミキサ・パス１８３は、コネクタ端子１８５と１８７の
間に接続された抵抗Ｒ９０を介して大地へ接続される。

コネクタはミキサ８３よりも前にある利得段ｒｓｊへ主
ミキサ・パスを接続する。利得段１８９は増幅器１９１
、コンデンサＣ４２および抵抗Ｒ９７〜Ｒ１０２がら成
る。利得段１８９からゲートされたマイクロホン素子信
号は抵抗１０３を通して可変利得段１９３の入力接続点
１９５へ送られる１゜ この入力接続点１９５においてマイクロホンλ 素子信号は、抵抗Ｒ９８を通ったノζツクグランド信号
および抵抗Ｒ１０４を通った補助信号と組み合わされる
。パックグランド信号はパックグランドミキサ・ノζス
１９５で入って増幅器１９９、抵抗Ｒ９２〜Ｒ９７およ
びコンデンサｃ４３゜Ｃ４４，Ｃ４５から成る利得段１
９７へ供給される。

ノζツクグランド・ミキサ・パス１９５は、コネフタ端
子１８６と１８８の間に接続された抵抗Ｒ９１を介して
大地へ接続される。

主ミキサ・パス１８３は５．６　Ｋオームの負荷インピ
ーダンスを有する。各マイクロホン・チャネルがターン
オンされるために、主ミキサ・・ぐス１８３には別な５
．６　Ｋオーム抵抗が負荷される。第１番目のマイクロ
ホン・チャネルがターンオンすると、初期損失は６　ｄ
Ｂである。第２番目のマイクロホン・チャネルがオンに
なると、９．５ｄＢの損失が生じ、以下同様である。

従って、ターンオンされたマイクロポン・チャネルの数
はマイクロホン装置の利得を自動的に調節するのに役立
つ。

利得段１９７中のスイッチ２０１は、・Ｓツクグランド
・ミキサ・パス１９５の一定増幅度の信号を選択するか
或はこの信号を可変制御するために利用される。

入力接続点１９５で組み合わされる補助信号は補助コネ
クタ（図示しない）および適当な利得段を通して入れら
れることができる。入力接続点１９５で組み合わされた
３つの信号は、図示のように増幅器２０３、抵抗ＲＬ　
Ｏ５’　、　Ｒ１０６およびコンデンサ０４６〜Ｃ４８
から構成される・抵抗Ｒ１０５はミキサのための主出力
レベル制御器として役立つ。

可変利得段１９３の出力は、例えば慣用の増幅器／スピ
ーカ装置へ信号を供給するために、慣用の出力１ライノ
ζ／変成器装置２０５へ供給され得る。

以下の回路素子の値は一例である。

抵抗　　　　　　　　　オーム Ｒ１，Ｒ２５１０〜２．ＯＫ （選択される） Ｒ３，Ｒ４１８０ Ｒ５、Ｒ１４８，２Ｋ Ｒ６、Ｒ８、ＲＩＯ、Ｒ１６３００ Ｒ７、Ｒ］３　　、　　Ｒ１５、Ｒ２０゜Ｒ１１６、Ｒ
１２１，１００ Ｒ１１、Ｒ１９Ｂ２Ｋ Ｒ１２，Ｒ１８，Ｒ５２，Ｒ５５，Ｒ５８゜Ｒ７５，Ｒ
７７１５，０Ｋ Ｒ１７、Ｒ９１２０Ｋ Ｒ２１、Ｒ６４１５Ｋ Ｒ２２、Ｒ２３９，ＩＫ Ｒ２４，Ｒ２５、Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ８０。

Ｒ８１、Ｒ９７，Ｒ９８，Ｒ１０２，Ｒ１０３゜Ｒ１０
４，Ｒ３２１０Ｋ Ｒ２６，Ｒ３０，Ｒ７０，Ｒ７１２００ＫＲ２７，Ｒ３
１２，７Ｋ Ｒ３３，Ｒ４０，Ｒ４１，Ｒ９３，Ｒ１００１０ｍｅｇ
。

Ｒ３４，Ｒ３７，Ｒ４２１，ＩＫ Ｒ３６１８ｍｅｇ。

Ｒ３８２７０Ｋ Ｒ３９１０ Ｒ４３２２ｍｅｇ。

Ｒ４５６，８ｍｅｇ。

Ｒ４６３Ｋ Ｒ４７２，２，ｍｅｇ。

Ｒ４Ｂ　、Ｒ８’３　　　　　　　　　　　　　５１　
ＫＲ４９，Ｒ５４，Ｒ５９，Ｒ６８１，５ｍｅｇ。

Ｒ５０３，３Ｋ Ｒ５３，Ｒ６０９１Ｋ Ｒ５６２２Ｋ Ｒ６１，Ｒ９０５，６Ｋ Ｒ３５，Ｒ４４，Ｒ５１，Ｒ５７，Ｒ８７２００Ｒ６３
，Ｒ７４，Ｒ７８３０Ｋ Ｒ６２，Ｒ６５２Ｋ Ｒ６６４，３Ｋ Ｒ６７、Ｒ６９，Ｒ１０５，Ｒ１０６，１００Ｋ１８７ Ｒ７２７５０ Ｒ７３３９０ Ｒ７６４３０Ｋ Ｒ７９，Ｒ８４２０Ｋ Ｒ８２，Ｒ９１１Ｋ Ｒ８５，Ｒ８８５，’１Ｋ Ｒ８６８２０ Ｒ８９１１Ｋ Ｒ９２，Ｒ９９２，２Ｋ Ｒ９４１，５Ｋ Ｒ９５１６Ｋ Ｒ９６１８Ｋ ＲＩＯ１３，３に コンデンサ　　　　　　　　　　容量 Ｃ５，Ｃ８１００μＦ Ｃ７，Ｃ１５４７０ｐＦ Ｃ６，Ｃ１４，Ｃ４５’、　６８μＦ Ｃ９，ＣＩＯ，Ｃ１６，Ｃ１７２０ｐＦＣｌｌ、Ｃ１０
４，７μＦ Ｃ］２．Ｃ１３，Ｃ３８、０４７μＦ Ｃ１９，Ｃ２’３．Ｃ３６、１μＦ Ｃ２０，Ｃ２４１５０ｐＦ Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２５，Ｃ２６，１５μＦＣ２７，Ｃ
３９，Ｃ４０，Ｃ４６，Ｃ４８１０μＦＣ２８，Ｃ２９
，Ｃ４４，６８μＦ Ｃ３０’、３３μＦ Ｃ３５，Ｃ３７、，２２μＦ Ｃ４７６８ｐＦ 以上の説明はこの発明の望ましい実施例に関するもので
あり、特許請求の範囲に開示したようにこの発明の精神
および範囲から逸脱しないかぎり種々の変形か置換を行
えることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る音声被作動マイクロホン・チャ
ネルの一実施例を示す概略図、第２図は第１図のマイク
ロホン・チャネルを一部ブロック図で示したもう少し詳
しい概略図、第３図は第１図のマイクロホン・チャネル
中の単向マイクロホン素子の極パターン出力応答を描い
た図、第４図は第１図のマイクロホン・チャネルを構成
する一対の単向マイクロホン素子の極・ξターン出力応
答を描いた図、第５図は第１図のマイクロホン・チャネ
ルの一部のブロック図、第６図は第１図のマイクロホン
・チャネルを使用するマイクロホン装置の回路構成を示
す詳しいブロック図、第７〜１０図は第６図のマイクロ
ホン装置の各部の回路図である。 １１・・・マイクロホン・チャネル、１３・・・空間領
域、１７と１９・・・マイクロホン素子、４３・・・ゲ
ーティング論理回路、５３・・・ゲート制御型、５５・
・・ゲート、１３３・・・比較器、７７・・・利得オフ
セット調節器、７３と７５・・・半波整流器／対数変換
器／フィルタ回路、１３５・・・・ξルス引伸し回路、
１７３・・・波形整形回路、７９・・レベル比較器／保
持／論理回路、８１・・・主抵抗スイッチ、６５と６７
・・・前置増幅器／インターフェイス回路、６９と７１
・・・利得およびスペクトル等化回路、１４１・・・Ｏ
Ｎ論理制御器、１４３・・・ＯＦＦ論理制御器、１４５
・・・論理出力回路、１５と４７と８５・・・出力装置
、８３・・・ミキサ。 Ｌ　　　　　−、、−−−−−−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　マイクロホン信号に応答してこのマイクロホン信
   号を増幅するための増幅手段と、互に一定の関係に配設
   された複数個のマイクロホン素子を有するマイクロホン
   ・アレイと、 を備え、 各マイクロホン素子は空間の特定領域から音声を受けて
   それぞれ出力信号を発生し、この出力信号の相対振幅は
   この振幅を生じる受信音声の空間中の方向の関数であり
   、 前記各マイクロホン素子からの各出力信号を受けて成る
   特定の空間領域中の音声の発生を測定するために前記出
   力信号の相対振幅を相関させかつ前記音声が前記酸る特
   定の空間領域から向けられていると決定される時にゲー
   ティング信号を発生する論理回路手段と、前記ゲーティ
   ング信号に応答しマイクロホンの前記出力信号を増幅す
   るために前記増幅手段へ通すためのゲート回路手段と、 を更に備えた音声装置。 ２　マイクロホン・アレイが２個のマイクロホン素子を
   有しかつこれら両方のマイクロホン素子の出力信号を伝
   えるだめの３線出カケ−プルを有する特許請求の範囲第
   １項記載の音声装置。 ３　マイクロホンは背中合わせに装架された単向マイク
   ロホンである特許請求の範囲第２項記載の音声装置。 ４　論理回路手段は、閾値に対する出力信号の振幅差を
   比較するための比較器手段を言む特許請求の範囲第１項
   記載の音声装置。 ５　比較器手段は、閾値をプリセットするために手動で
   制御できる閾値手段を庁む特許請求の範囲第４項記載の
   音声装置。 ６　論理回路手段は、出力信号の振幅を、この振幅の対
   数値を表わすそれぞれの直流信号しペルに変換するため
   の対数変換器手段、および前記直流信号レベルの振幅差
   を比較するための比較器手段を含む特許請求の範囲第１
   項記載の音声装置。 ７、　ゲーティング信号を引伸すための引伸し手段を更
   に含む特許請求の範囲第１項記載の音声装置。 ８、　ゲーティング信号の終了時にその波形を制御する
   ための手段を更に含む特許請求の範囲第１項記載の音声
   装置。 ９、音波に応答し受けた音声の波形・ξターンを示す情
   報を伝える第１電気信号を発生するための第１単向マイ
   クロホンと、音波に応答し受けた音声の波形パターンを
   示す情報を伝える第２電気信号を発生するための第２単
   向マイクロホンと、前記第１電気信号に応答する出力手
   段と、前記第１電気信号と前記第２電気信号の相対振幅
   を監視しかつ前記第１電気信号と前記第２電気信号の間
   に存在する振幅関係に応答して前記出力手段へ前記第１
   電気信号をゲートするゲーティング論理手段とを備え、
   前記第２単向マイクロホンは前記単向マイクロホンと背
   中合わせに装架され前記第１単向マイクロホンが音波を
   受ける空間領域とは反対の空間領域からの音波を受ける
   マイクロホン装置。 １０、ゲーティング論理手段は、閾値に対する第１電気
   信号と第２電気信号の振幅差を比較するための比較器手
   段を含む特許請求の範囲第９項記載のマイクロホン装置
   。 １１　　比較器手段は、閾値をプリセットするために手
   動で制御できる閾値手段を含む特許請求の範囲第１０項
   記載のマイクロホン装置。 １２　　ゲーティング論理手段は、第１電気信号と第２
   電気信号の相対振幅を監視しかつ前記第１電気信号と前
   記第２電気信号の間に存在する所定の振幅関係に応答す
   る論理ＯＮ信号を発生する論理手段、および前記論理Ｏ
   Ｎ信号に応答し前記第１電気信号を出力手段ヘゲートす
   るためのスイッチ手段を含む特許請求の範囲第９項記載
   のマイクロホン装置。 １３、ゲーティング論理手段は、第１電気信号および第
   ２電気信号を受けて増幅した第１電気信号および第２電
   気信号を論理手段へ出力するための前置増幅器手段を含
   む特許請求の範囲第１２項記載のマイクロホン装置、。 １４、ゲーティング論理手段は、第１電気信号および第
   ２電気信号を周波数の関数として増幅するための等化手
   段を含む特許請求の範囲第１３項記載のマイクロホン装
   置。 １５　　マイクロホン信号に応答してこのマイクロホン
   信号を増幅するための増幅手段と、複数個のマイクロホ
   ン・アレイでありその各々が音声に応、答してマイクロ
   ホン信号を発生するためのものと、各マイクロホン信号
   の発生を制御するためにマイクロホンで受けた音声が所
   定の空間領域からのものであることを示す論理信号を発
   生する論理回路手段と、前記論理信号に応答しマイクロ
   ホン信号を前記増幅手段ヘゲートするためのゲート手段
   と、前記論理信号に応答し１つのマイクロホン信号以外
   の全てのマイクロホン信号を前記増幅器手段ヘゲートす
   るのを禁止するための禁止手段とを備え、前記１つのマ
   イクロホン信号は前記論理信号を発生させるためにマイ
   クロホンと最初に関連した信号である音声装置。 １６　　禁止手段は、論理回路手段へ接続され１つのマ
   イクロホン信号以外の全てのマイクロホン信号のための
   論理信号の発生を防止する特許請求の範囲第１５項記載
   の音声装置。 １７　　論理回路手段は複数個のゲート信号作動器を含
   み、各ゲート信号作動器は１個のマイクロホンと組み合
   わされ、禁止手段は複数個の禁止回路を含み、各禁止回
   路は１個のゲート信号作動器と組み合わされ、前記各ゲ
   ート信号作動器はどれかのゲート信号作動器の出力に応
   答して禁止信号を発生１−１前記各禁止回路はそれぞれ
   のゲート信号作動器の出力を受けて前記禁止信号の発生
   を禁止する特許請求の範囲第１６項記載の音声装置。 １８、マイクロホン信号を増幅するための増幅手段と、
   複数個のマイクロホン・プレイでありその各々が音声に
   応答してマイクロホン信号を発生するためのものと、各
   マイクロホン信号を監視するためにマイクロホンで受け
   た音声が所定の空間領域からのものであることを示す論
   理信号を発生する論理回路手段と、前記論理信号に応答
   してマイクロホン信号を前記増幅手段ヘゲートするため
   のゲート手段とを備え、前記増幅手段は前記マイクロホ
   ン信号の各々を増幅用の組み合わされた信号に組み合わ
   せるためのミキサ手段を含み、このミキサ手段は入力さ
   れているマイクロホン信号の数に応じて前記組み合わさ
   れた信号を減衰させる音声装置。