JPS6117672Y2 - - Google Patents

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JPS6117672Y2
JPS6117672Y2 JP13939079U JP13939079U JPS6117672Y2 JP S6117672 Y2 JPS6117672 Y2 JP S6117672Y2 JP 13939079 U JP13939079 U JP 13939079U JP 13939079 U JP13939079 U JP 13939079U JP S6117672 Y2 JPS6117672 Y2 JP S6117672Y2
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microphone
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variable
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phase shift
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は可変指向性マイクロホンに係り、マイ
クロホンの出力に可変移相回路を接続して他のマ
イクロホンの出力と混合する構成とすることよ
り、可変移相回路の移相量の可変に応じて指向特
性を任意に可変し得ると共に、特に低域周波数に
おけるレベルの損失を防止し得、周波数補正する
ためのイコライザを補正量の小さいものを用いて
SN比の劣化のない信号を得るようにした可変指
向性マイクロホンを提供することを目的とする。
従来、マイクロホンの指向性を可変させる方法
として、第1図に示す如く、周波数特性が平坦で
1次音圧傾度単一指向性(以下、1次単一指向性
という)のマイクロホン2a,2bを軸l上に音
源1に対して前向きに設置し、マイクロホン2
a,2bよりの出力を混合器3にて逆位相で混合
してその混合比を可変させて1次単一指向性から
2次音圧傾度単一指向性(以下、2次単一指向性
という)を得る例がある。この場合、マイクロホ
ン2aの感度をA、マイクロホン2bの感度を
B、マイクロホン2a,2bの軸lと音源1との
なす角度をθ、マイクロホン2aとマイクロホン
2bとの距離をD、波長定数をKとすると、マイ
クロホン2aの出力とマイクロホン2bの出力と
を混合した指向性パターンPは、 P=A・ejt・1+cosθ/2 −B・ej(t+KDcos)・1+cosθ/2……(1
) となり、マイクロホン2aの感度Aとマイクロホ
ン2bの感度Bとが同一であり、A=Bとすれ
ば、上式は、 P=A・1+cosθ/2 ・ejt・{1−ej(KDcos)} ……(2) となる。又、(2)式中、Aの値を適宜選定すれば、
第2図に示す如き2次単一指向性のパターンを得
ることができ、(2)式中、D=3cmとすれば、第3
図に示す如き周波数特性を得ることができる。
このものは、マイクロホン2aの出力とマイク
ロホン2bの出力とを逆位相で混合しているため
に、第3図に示す如く、入来音波の波長がマイク
ロホン2aとマイクロホン2bとの距離D(=3
cm)と等しい波長の周波数11.3kHzにおいてデイ
ツプを生じ、一方、入来音波の波長が距離Dより
も極めて低い周波数においては6dB/OCTの割合
でレスポンスが低下する傾向を示す。そこで、こ
のままでは低域周波数の音を確実に収音し得ない
ため、混合器3の出力を第3図に示す如き周波数
特性と逆の周波数特性を持つイコライザ4にて周
波数補正して低域及び中域周波数付近の周波数特
性を平坦にし、出力端子5よりとり出すようにし
ていた。
このため、この従来のマイクロホンは、イコラ
イザ4にて例えば100Hz付近の周波数では29dB程
度補正しなければならないために補正量の大きい
イコライザを用いなければならず、この結果、
SN比が劣化し、又、いわゆる風雑音を生じ易
く、又、触れた時にいわゆるタツチノイズを生じ
易い等の欠点があつた。
本考案は上記欠点を除去したものであり、第4
図以下と共にその一実施例について説明する。
第4図は本考案になる可変指向性マイクロホン
の一実施例のブロツク系統図を示し、同図中、第
1図と同一部分には同一番号を付す。同図におい
て、マイクロホン2aよりの出力は第5図に示す
如き位相特性をもち、第6図に示す如き回路構成
の可変1次移相回路6にて所定の移相量を以て移
相され、マイクロホン2bよりの出力と同相で混
合器(加算器)7にて混合される。なお、この混
合器7はマイクロホン2a,2bの出力の混合比
を可変せしめる構成とされていない。移相回路6
の位相特性は第5図より明らかな如く、角周波数
ωと90゜位相遅れの角周波数ωaとの比ω/ωa
1より大なる周波数軸においては−180゜方向に
移相、ω/ωaが1より小なる周波数軸においては
0゜方向に移相するように設定されているため、
移相回路6の出力は例えば、ω/ωa=1より極め
て大なる周波数帯域では入力信号に対して180゜
位相が回転し、一方ω/ωa=1より極めて小なる
周波数帯域では入力信号に対して位相が回転しな
い。
従つて、高域周波数においてはマイクロホン2
aの出力は180゜位相回転されてマイクロホン2
bの出力に混合(マイクロホン2bの出力からマ
イクロホン2aの出力を減算)されるため、混合
器7の出力は第1図に示す従来例の混合器3の出
力と同様であり、第3図に示す従来のものの周波
数特性と略同じ特性を得ることができる。一方、
低域周波数においてはマイクロホン2aの出力は
位相回転されることなくマイクロホン2bの出力
に混合(マイクロホン2aの出力とマイクロホン
2bの出力とを加算)されるため、特に、入力信
号の波長がマイクロホン2aとマイクロホン2b
との距離Dを無視し得る程度の低域周波数におい
てはマイクロホン2aの出力とマイクロホン2b
の出力とを加算しても実質上マイクロホン2aの
出力の倍の出力域いはマイクロホン2bの出力の
倍の出力がとり出されるものとみなし得る。従つ
て、この低域周波数においては、周波数特性が平
坦で1次単一指向性のマイクロホンと略同じ特性
が得られ、第3図に示す従来のものの特性のよう
に減衰することはない。
移相回路6の位相特性をφ(ω)とすると、マ
イクロホン2aの出力とマイクロホン2bの出力
とを混合した指向性パターンPは、 P=A・(1+cosθ/2)・ej(t-()) +B・(1+cosθ/2)・ej(t-KDcos)
…(3) となり、マイクロホン2aの感度Aとマイクロホ
ン2bの感度Bとが同一であり、A=Bとすれ
ば、上式は、 P=A・(1+cosθ/2)ejt ・{e-j()+e-jKDcos〓} ……(4) となる。ここで、φ(ω)は、 φ(ω)=2tan-1ω/ω と表わされる。又、(4)式中、A・(1+cosθ/2
)・ejtを定数、{e-j()+e-jKDcos〓}を変数と
みなし、可変1次移相回路6の可変抵抗器VR1
変位させて90゜位相遅れの角周波数ωaを10Hzか
ら400Hzまで変化させ、距離D=3cm,θ=0
゜,90゜を上記変数に代入した場合の周波数特性
を第7図(θ=90゜)及び第8図(θ=0゜)
に、指向性パターンを第9図(ωa=50Hzのと
き)に夫々示す。第7図乃至第9図より明らかな
如く、高域周波数においては第2図の従来のもの
の指向特性と略同じ2次単一指向性の特性を示
し、低域周波数においては1次単一指向性の指向
特性を示し、特に低域及び中域周波数においては
第3図に示す従来のもののようにレスポンスが低
下せず、最高値と最低値との差はωa=50Hzで
高々13dB程度であり、第3図に示す従来のもの
よりも小さい。
このように混合器7の出力の周波数特性は中域
周波数においてωa=50Hzで13dB程度低下するだ
けであるので、周波数を平坦にせしめるための可
変イコライザ8は13dB程度を補正し得る第8図
の特性と逆の特性をもつものでよく、第1図に示
す従来のイコライザの補正量よりも少なくて済
み、これにより、従来の如きSN比の劣化はな
く、又、風雑音を生じにくく、いわゆるタツチノ
イズを生じにくい。この場合、可変イコライザ8
を第10図に示す構成としてその可変抵抗器VR2
を可変1次移相回路6の可変抵抗器VR1に連動さ
せ、1次移相回路6の移相量の可変と同時に可変
イコライザ8の特性を可変せしめ得る構成とされ
ている。なおコンデンサC2の容量値をコンデン
サC1のそれの10倍以上に設定し、可変抵抗器
VR1,VR2の抵抗値の最大値において最大の補正
量が得られるようにコンデンサC1,C2の容量値
及び抵抗Rの抵抗値を夫々選定する。又、抵抗
R1の抵抗値は抵抗R、可変抵抗器VR1,VR2のそ
れよりも大に選定する。
なお、一般の録音の場合には200Hz以下の低域
周波数の信号は2次単一指向性及び1次単一指向
性のいずれで録音しても効果は殆ど変らないた
め、本考案マイクロホンのように200Hz付近以下
の低域周波数において1次単一指向性しか得るこ
とができないでも実質上殆ど問題はない。
一方、第8図より明らかな如く、ωaが大きい
程その周波数特性は平坦に近ずき(即ち、周波数
特性が平坦である1次単一指向性マイクロホンの
特性に近ずき)、ωaが小さい程その周波数特性は
平坦でなくなる(即ち、マイクロホンの一般の使
用帯域内において第3図に示す2次単一指向性マ
イクロホンの特性と略同じ特性に近ずく)。従つ
て、可変1次移相回路6にて移相量を可変せしめ
れば、所望の指向特性を得ることができ、この移
相量をωa=10Hzからωa=400Hzまで連続的に可
変せしめれば、1次単一指向性から2次単一指向
性までの範囲を連続的に可変せしめ得る。
又、移相回路は第6図に示す如き可変1次移相
回路を用いる他、可変2次移相回路を用いても同
様の効果を得ることができる。
更に、使用するマイクロホンは2個に限定され
ることはなく、第4図中、マイクロホン2bと逆
向きにかつその振動膜どうしを面一にして別に1
個のマイクロホンを設け、合計3個のマイクロホ
ンよりの出力の混合比を可変して無指向性、1次
単一指向性、2次単一指向性を得るようにしても
よい。
又、第4図中、マイクロホン2a,2bの出力
側に可変1次或いは可変2次移相回路を適宜組合
わせて接続し、第7図及び第8図に示す周波数特
性を得るようにしてもよい。
上述の如く、本考案になる可変指向性マイクロ
ホンは、少なくとも1個のマイクロホンに可変移
相回路を接続し、可変移相回路にこの回路よりの
出力を他のマイクロホンからの出力に混合する混
合回路を接続したため、可変移相回路の移相量の
可変に応じて指向特性を任意に可変せしめ得、こ
れにより、例えばビデオカメラ等のズーム機構に
連動させて指向特性を可変させるようにすれば画
面と音との一体感を強調し得、又、指向特性を可
変せしめるために移相量を可変しているので、各
マイクロホンの出力の混合比を可変せしめる構成
の従来のマイクロホンのようにバツフア回路を設
ける必要はなく、回路を簡単に構成し得、又、マ
イクロホンの出力を移相せしめて他のマイクロホ
ンの出力と混合しているため、高域周波数におい
ては実質上マイクロホンからの出力を減算混合し
たのと同様になり、これにより、従来のものと同
様に2次単一指向性パターンを得、一方、低域周
波数においては実質上、マイクロホンからの出力
を加算混合したのと同様になり、これにより、混
合後の出力は実質的に周波数特性が平坦で1次単
一指向性のマイクロホン1個からの出力と等価に
みなし得るためにその指向性は1次単一指向性パ
ターンとなり、そのレスポンスは従来のもののよ
うに低下することはないため、周波数特性は1次
単一指向性マイクロホンの出力を単に減算混合し
ただけの従来のものの周波数特性に比して特に低
域周波数におけるレベルの損失を防止し得、この
ため、混合後の信号の周波数特性を平坦になるよ
うに周波数補正するためのイコライザの補正量を
小に設定し得、これにより、SN比を向上せしめ
得、又、いわゆる風雑音やいわゆるタツチノイズ
を生じることはない等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の可変指向性マイロホンの一例の
ブロツク系統図、第2図及び第3図は夫々第1図
に示す回路によつて得られる2次音圧傾度単一指
向特性図及びその周波数特性図、第4図は本考案
になる可変指向性マイクロホンの一実施例のブロ
ツク系統図、第5図及び第6図は第4図に示す移
相回路の位相特性図及びその具体的回路図、第7
図及び第8図は夫々第4図に示す回路によつて得
られる90゜方向及び0゜方向の周波数特性図、第
9図は第4図に示す回路によつて得られる指向特
性図、第10図は第4図に示す可変イコライザの
具体的回路図である。 1……音源、2a,2b……マイクロホン、5
……出力端子、6……可変1次移相回路、7……
混合器(加算器)、8……可変イコライザ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 複数の1次音圧傾度単一指向性マイクロホンか
    らの出力を夫々混合せしめてその指向性を可変す
    る可変指向性マイクロホンにおいて、上記複数の
    単一指向性マイクロホンのうち少なくとも1個の
    マイクロホンに可変移相回路を接続し、該可変移
    相回路に該可変移相回路よりの出力を他の上記単
    一指向性マイクロホンからの出力に混合する混合
    回路を接続してなる可変指向性マイクロホン。
JP13939079U 1979-09-11 1979-10-08 Expired JPS6117672Y2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13939079U JPS6117672Y2 (ja) 1979-10-08 1979-10-08
US06/185,516 US4354059A (en) 1979-09-11 1980-09-09 Variable-directivity microphone device
DE3033985A DE3033985C2 (de) 1979-09-11 1980-09-10 Mikrofoneinrichtung mit veränderbarer Richtwirkung
GB8029371A GB2062406B (en) 1979-09-11 1980-09-11 Variable-directivity microphone device

Applications Claiming Priority (1)

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JP13939079U JPS6117672Y2 (ja) 1979-10-08 1979-10-08

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JPS5656289U JPS5656289U (ja) 1981-05-15
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2883082B2 (ja) * 1986-05-29 1999-04-19 三菱自動車工業株式会社 ハンドフリー自動車電話用マイクロホン装置
JP5698592B2 (ja) * 2011-04-20 2015-04-08 株式会社オーディオテクニカ 2次音圧傾度型エレクトレットコンデンサマイクロホン

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JPS5656289U (ja) 1981-05-15

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