JPS62318Y2 - - Google Patents
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- JPS62318Y2 JPS62318Y2 JP18544579U JP18544579U JPS62318Y2 JP S62318 Y2 JPS62318 Y2 JP S62318Y2 JP 18544579 U JP18544579 U JP 18544579U JP 18544579 U JP18544579 U JP 18544579U JP S62318 Y2 JPS62318 Y2 JP S62318Y2
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- microphone
- sound pressure
- pressure gradient
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 17
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 16
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
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- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は２n個（ｎは１以上の整数）の同種
同感度の無指向性マイクロホン・カートリツジも
しくは２n個の単一指向性マイクロホン・カート
リツジを直線上に適当な間隙で軸方向に配列し、
それらの出力を適当な移相回路を通して差動的に
合成し、指向性を得るｎ次音圧傾度型の指向性マ
イクロホンに関するものである。
同感度の無指向性マイクロホン・カートリツジも
しくは２n個の単一指向性マイクロホン・カート
リツジを直線上に適当な間隙で軸方向に配列し、
それらの出力を適当な移相回路を通して差動的に
合成し、指向性を得るｎ次音圧傾度型の指向性マ
イクロホンに関するものである。
この種のｎ次音圧傾度型の指向性マイクロホン
は、１組の（ｎ−１）次音圧傾度型マイクロホン
からなり、（ｎ−１）次音圧傾度型マイクロホン
は１組の（ｎ−２）次音圧傾度型マイクロホンか
らなり、以下同様にして２次音圧傾度型マイクロ
ホンは１組の１次音圧傾度型マイクロホンからな
り、１次音圧傾度型マイクロホンは１組の０次傾
度型マイクロホンから構成されている。
は、１組の（ｎ−１）次音圧傾度型マイクロホン
からなり、（ｎ−１）次音圧傾度型マイクロホン
は１組の（ｎ−２）次音圧傾度型マイクロホンか
らなり、以下同様にして２次音圧傾度型マイクロ
ホンは１組の１次音圧傾度型マイクロホンからな
り、１次音圧傾度型マイクロホンは１組の０次傾
度型マイクロホンから構成されている。
そして１組の（ｒ−１）次音圧傾度型マイクロ
ホンを用いてさらに高次のｒ次音圧傾度型マイク
ロホンを得るために、（ｒ−１）次音圧傾度型マ
イクロホンをｄrの間隔で配置し、その間隔に基
づく空間的なパスデイフアレンス（ｄrcosθ）に
よつて位相遅れ（kdrcosθ）を作り、さらに移送
回路として遅延回路（τr）を挿入することによ
つて位相遅れωτr（＝kdrαr）を作つて差動的
に合成している。
ホンを用いてさらに高次のｒ次音圧傾度型マイク
ロホンを得るために、（ｒ−１）次音圧傾度型マ
イクロホンをｄrの間隔で配置し、その間隔に基
づく空間的なパスデイフアレンス（ｄrcosθ）に
よつて位相遅れ（kdrcosθ）を作り、さらに移送
回路として遅延回路（τr）を挿入することによ
つて位相遅れωτr（＝kdrαr）を作つて差動的
に合成している。
ただし、
ｄr（ｒ＝１，…，ｎ）；
１組のｒ−１次音圧傾度型マイクロホンの間隔 αr＝Ｃτr／ｄr（ｒ＝１，…，ｎ）；
指向性を決める定数 τr（ｒ＝１，…，ｎ）；遅延時間 ｋ＝ω／Ｃ（ω；音波の角周波数，Ｃ；音速） θ；音源の方向 である。
１組のｒ−１次音圧傾度型マイクロホンの間隔 αr＝Ｃτr／ｄr（ｒ＝１，…，ｎ）；
指向性を決める定数 τr（ｒ＝１，…，ｎ）；遅延時間 ｋ＝ω／Ｃ（ω；音波の角周波数，Ｃ；音速） θ；音源の方向 である。
したがつて、合成されたｒ次音圧傾度型マイク
ロホンの出力は、（ｒ−１）次音圧傾度型マイク
ロホンの出力に｛１−ｅ-jkdｒ（αr＋cosθ）｝の
係数を掛けたものになり、一般的にこの種のｎ次
音圧傾度型マイクロホンの出力電圧Ｅ〓oは以下
の式で与えられる。
ロホンの出力は、（ｒ−１）次音圧傾度型マイク
ロホンの出力に｛１−ｅ-jkdｒ（αr＋cosθ）｝の
係数を掛けたものになり、一般的にこの種のｎ次
音圧傾度型マイクロホンの出力電圧Ｅ〓oは以下
の式で与えられる。
ここで、
αi；カートリツジが弾性制御の時； αi＝１／ｊω
〃 抵抗制御の時； αi＝１
〃 慣性制御の時； αi＝ｊω
Ｋ；比例定数
Ｖn；振動膜の速度
前記ｎ次傾度型マイクロホンの構成を、ｎ＝３
の場合すなわち３次傾度型マイクロホンを例示し
て第１図に示す。図中１は０次傾度型マイクロホ
ンとして用いる圧力型マイクロホン・カートリツ
ジ，２，２′，２″は遅延回路である。
の場合すなわち３次傾度型マイクロホンを例示し
て第１図に示す。図中１は０次傾度型マイクロホ
ンとして用いる圧力型マイクロホン・カートリツ
ジ，２，２′，２″は遅延回路である。
いま、kdr（αr＋cosθ）≪１の中低音域を考
えると、(1)式からｎ次音圧傾度型マイクロホンの
指向性すなわちθ方向の出力を軸方向（θ＝０
度）の出力で価準化した値Ｄo（θ）は次式 で与えられ、ｎが大きくなるにつれて指向性が
鋭くなることがわかる。
えると、(1)式からｎ次音圧傾度型マイクロホンの
指向性すなわちθ方向の出力を軸方向（θ＝０
度）の出力で価準化した値Ｄo（θ）は次式 で与えられ、ｎが大きくなるにつれて指向性が
鋭くなることがわかる。
一方、同じく中低音域におけるこのｎ次音圧傾
度型マイクロホンの周波数特性を考えると、kdr
（αr＋cosθ）≪１であることにより、前記(1)式
は次のような近似式 に置き換えることができ、この(3)式は Ｅ〓o∝ｋn＝（ω／Ｃ）n であること、すなわちこのマイクロホンの出力
電圧Ｅ〓oが周波数の関数であつて低域感度減衰
を呈する周波数特性を有することおよびその感度
減衰はｎが１つ高くなるにつれて6dB／oct.の割
合で大きくなることを示している。
度型マイクロホンの周波数特性を考えると、kdr
（αr＋cosθ）≪１であることにより、前記(1)式
は次のような近似式 に置き換えることができ、この(3)式は Ｅ〓o∝ｋn＝（ω／Ｃ）n であること、すなわちこのマイクロホンの出力
電圧Ｅ〓oが周波数の関数であつて低域感度減衰
を呈する周波数特性を有することおよびその感度
減衰はｎが１つ高くなるにつれて6dB／oct.の割
合で大きくなることを示している。
したがつて、オーデイオ帯域（20Hz〜20000
Hz）が約10オクターブあることより、このｎ次音
圧傾度型マイクロホンの高域に対する低域の感度
減衰は ｎ×６（dB／oct.）×10（oct.） ＝60×ｎ（dB） (4) となり、オーデイオ帯域全域では60dBの整数
倍の感度減衰が生じることになる。
Hz）が約10オクターブあることより、このｎ次音
圧傾度型マイクロホンの高域に対する低域の感度
減衰は ｎ×６（dB／oct.）×10（oct.） ＝60×ｎ（dB） (4) となり、オーデイオ帯域全域では60dBの整数
倍の感度減衰が生じることになる。
このような大幅な感度減衰をなくし平坦な周波
数特性を得るためには、低域を６×ｎ（dB／oct.
）のイコライザで補正すれば良いが、その場合に
はノイズレベルも上がつてSN比が悪くなり、ダ
イナミツクレンジが狭くなるという不都合を伴な
う。
数特性を得るためには、低域を６×ｎ（dB／oct.
）のイコライザで補正すれば良いが、その場合に
はノイズレベルも上がつてSN比が悪くなり、ダ
イナミツクレンジが狭くなるという不都合を伴な
う。
現在実用化されている高次音圧傾度型マイクロ
ホンとして、２個の単一指向性マイクロホン（１
次音圧傾度型マイクロホンに相当）を用いた２次
音圧傾度型マイクロホンがあり、この場合には１
次音圧傾度型マイクロホンとして採用される単一
指向性マイクロホンの持つ平坦な周波数特性によ
り低域感度減衰を6dB／oct.におさえているが、
オーデイオ帯域全域では約60dBの感度減衰にな
りSN比は単一指向性マイクロホンよりも約60dB
悪くなる。
ホンとして、２個の単一指向性マイクロホン（１
次音圧傾度型マイクロホンに相当）を用いた２次
音圧傾度型マイクロホンがあり、この場合には１
次音圧傾度型マイクロホンとして採用される単一
指向性マイクロホンの持つ平坦な周波数特性によ
り低域感度減衰を6dB／oct.におさえているが、
オーデイオ帯域全域では約60dBの感度減衰にな
りSN比は単一指向性マイクロホンよりも約60dB
悪くなる。
なお、前記２次音圧傾度型マイクロホンにおい
て、１次音圧傾度型マイクロホンとして無指向性
マイクロホンを用いた場合には、オーデイオ帯域
全域での感度減衰は約12dBになり、SN比はさら
に悪くなり実用化は極めて難しくなる。
て、１次音圧傾度型マイクロホンとして無指向性
マイクロホンを用いた場合には、オーデイオ帯域
全域での感度減衰は約12dBになり、SN比はさら
に悪くなり実用化は極めて難しくなる。
したがつて、この考案の目的は、従来例におけ
る前述の課題を解消し、SN比の良い高次音圧傾
度型マイクロホンを提供することである。
る前述の課題を解消し、SN比の良い高次音圧傾
度型マイクロホンを提供することである。
この考案の一実施例を第２図および第３図に示
す。すなわち、この指向性マイクロホンは、オー
デイオ帯域を複数の帯域に分割し、それぞれの帯
域毎に高次音圧傾度型マイクロホンを対応させて
配設するとともに、これらの出力を合成するよう
にしたものであり、第２図に示すブロツク図で
は、オーデイオ帯域を低域、中域、高域の３つの
帯域に分割し、これらの帯域に低域用、中域用お
よび高域用の３次音圧傾度型マイクロホン３L，
３M，３Hをそれぞれ対応させて配設し、それぞれ
の３次音圧傾度型マイクロホン３L，３M，３Hの
出力をイコライザ４L，４M，４Hを合成するよう
に構成している。
す。すなわち、この指向性マイクロホンは、オー
デイオ帯域を複数の帯域に分割し、それぞれの帯
域毎に高次音圧傾度型マイクロホンを対応させて
配設するとともに、これらの出力を合成するよう
にしたものであり、第２図に示すブロツク図で
は、オーデイオ帯域を低域、中域、高域の３つの
帯域に分割し、これらの帯域に低域用、中域用お
よび高域用の３次音圧傾度型マイクロホン３L，
３M，３Hをそれぞれ対応させて配設し、それぞれ
の３次音圧傾度型マイクロホン３L，３M，３Hの
出力をイコライザ４L，４M，４Hを合成するよう
に構成している。
前記３つの帯域に対応させたそれぞれの３次音
圧傾度型マイクロホン３L，３M，３Hは、それぞ
れ２つの２次音圧傾度型マイクロホン２次音圧傾
度型マイクロホン５L，５L，５M，５M，５H，５H
をそれらの出力が差動的に合成されるように接続
して構成し、さらに前記２つの２次音圧傾度型マ
イクロホン５L，５L，５M，５M，５H，５Hは、ヘ
ツドアンプ６L，６M，６Hを次段に接続した１つ
の単一指向性マイクロホン・カートリツジ７L，
７M，７Hと、ヘツドアンプ６L，６M，６Hと遅延
回路８L，８M，８Hとを接続した他の１つの単一
指向性マイクロホン・カートリツジ７L，７M，７
Hとをこれらの各出力が差動的に合成されるよう
に接続して構成している。なお、この実施例では
前記各遅延回路８L，８M，８Hの遅延時間は、低
域に対して0.368msec、中域に対して
0.0735msec、高域に対して0.0147mesc、に設定
している。
圧傾度型マイクロホン３L，３M，３Hは、それぞ
れ２つの２次音圧傾度型マイクロホン２次音圧傾
度型マイクロホン５L，５L，５M，５M，５H，５H
をそれらの出力が差動的に合成されるように接続
して構成し、さらに前記２つの２次音圧傾度型マ
イクロホン５L，５L，５M，５M，５H，５Hは、ヘ
ツドアンプ６L，６M，６Hを次段に接続した１つ
の単一指向性マイクロホン・カートリツジ７L，
７M，７Hと、ヘツドアンプ６L，６M，６Hと遅延
回路８L，８M，８Hとを接続した他の１つの単一
指向性マイクロホン・カートリツジ７L，７M，７
Hとをこれらの各出力が差動的に合成されるよう
に接続して構成している。なお、この実施例では
前記各遅延回路８L，８M，８Hの遅延時間は、低
域に対して0.368msec、中域に対して
0.0735msec、高域に対して0.0147mesc、に設定
している。
また、前記イコライザ４L，４M，４Hとして減
衰特性が−12dB／oct.のローパスフイルタを採用
し、それぞれのカツトオフ周波数は低域に対して
C＝120Hz，中域に対してC＝600Hz，高域に対
してC＝3KHzとしている。
衰特性が−12dB／oct.のローパスフイルタを採用
し、それぞれのカツトオフ周波数は低域に対して
C＝120Hz，中域に対してC＝600Hz，高域に対
してC＝3KHzとしている。
さらに、前記単一指向性マイクロホン・カート
リツジ７L，７M，７Lは、パスデイフアレンスに
よる位相遅れを作るために相互間を第３図に示す
ように適当な間隔をおいて軸線９の方向に配列す
るが、この実施例ではこの間隔を低域に対しては
125mm、中域に対しては25mm，高域に対しては５
mmに設定している。また中域に対応させた単一指
向性マイクロホン・カートリツジ群の配設中心Ｏ
Mと低域に対応させた単一指向性マイクロホン・
カートリツジ群の配設中心ＯLとの距離を283.3
mm、中域の配設中心ＯMと高域の配設中心ＯHとの
距離を56.7mmと異ならせて、マルチウエイの各出
力のクロスオーバ周波数での位相ずれ防止手段と
している。
リツジ７L，７M，７Lは、パスデイフアレンスに
よる位相遅れを作るために相互間を第３図に示す
ように適当な間隔をおいて軸線９の方向に配列す
るが、この実施例ではこの間隔を低域に対しては
125mm、中域に対しては25mm，高域に対しては５
mmに設定している。また中域に対応させた単一指
向性マイクロホン・カートリツジ群の配設中心Ｏ
Mと低域に対応させた単一指向性マイクロホン・
カートリツジ群の配設中心ＯLとの距離を283.3
mm、中域の配設中心ＯMと高域の配設中心ＯHとの
距離を56.7mmと異ならせて、マルチウエイの各出
力のクロスオーバ周波数での位相ずれ防止手段と
している。
この場合、単一指向性マイクロホン・カートリ
ツジ全体の配設両端間距離ｌは上記した各間隔
（125mm，25mm，５mm）および距離（283.3mm，
56.7mm）から、535mmとなる。
ツジ全体の配設両端間距離ｌは上記した各間隔
（125mm，25mm，５mm）および距離（283.3mm，
56.7mm）から、535mmとなる。
ここで、クロスオーバ周波数で位相ずれが起こ
る原因について説明する。これは、各帯域毎に構
成したｎ次音圧傾度型マイクロホンの出力電圧に
おいて、その空間的な配置による到来音波に対す
る位相がそれぞれ異なるからである。また、帯域
分割したのは、１つのｎ次音圧傾度型マイクロホ
ンではオーデイオ帯域全体をカバーできないため
であり、特にマイクロホンカートリツジ間の距離
が到来音波の半波長を超える周波数領域において
は激しく山谷が生じる。従つて、それに対応して
位相も激しく変化している。これら２つの理由に
よつて、低域，中域，高域の出力を合成する際に
は位相調整する必要がある。もし、位相調整を何
らかの手段で行なわなければ、後で周波数特性に
山谷が生じる。位相ずれ防止手段は、この位相調
整を行なうためのものである。
る原因について説明する。これは、各帯域毎に構
成したｎ次音圧傾度型マイクロホンの出力電圧に
おいて、その空間的な配置による到来音波に対す
る位相がそれぞれ異なるからである。また、帯域
分割したのは、１つのｎ次音圧傾度型マイクロホ
ンではオーデイオ帯域全体をカバーできないため
であり、特にマイクロホンカートリツジ間の距離
が到来音波の半波長を超える周波数領域において
は激しく山谷が生じる。従つて、それに対応して
位相も激しく変化している。これら２つの理由に
よつて、低域，中域，高域の出力を合成する際に
は位相調整する必要がある。もし、位相調整を何
らかの手段で行なわなければ、後で周波数特性に
山谷が生じる。位相ずれ防止手段は、この位相調
整を行なうためのものである。
つぎに、マイクロホンカートリツジ群の配設中
心間の距離に関して説明する。
心間の距離に関して説明する。
マイクロホンカートリツジ群の配設中心間の距
離は、上述したように位相ずれ防止手段を空間的
な配置を利用して構成するために、所定の値に決
定したものである。このマイクロホンカートリツ
ジ群の配設中心間の距離は、それぞれのマイクロ
ホンカートリツジ群の出力電圧（ベクトル量）、
クロスオーバ周波数の設定値、イコライザの伝達
関数（ベクトル量）によつて一義的に決定され
る。ただし、マイクロホンとしての周波数特性が
損なわれない程度に決定すれば良いものである。
この実施例では、正面感度特性ができるだけ平坦
になるように配設中心間の距離を選んでいる。
離は、上述したように位相ずれ防止手段を空間的
な配置を利用して構成するために、所定の値に決
定したものである。このマイクロホンカートリツ
ジ群の配設中心間の距離は、それぞれのマイクロ
ホンカートリツジ群の出力電圧（ベクトル量）、
クロスオーバ周波数の設定値、イコライザの伝達
関数（ベクトル量）によつて一義的に決定され
る。ただし、マイクロホンとしての周波数特性が
損なわれない程度に決定すれば良いものである。
この実施例では、正面感度特性ができるだけ平坦
になるように配設中心間の距離を選んでいる。
つぎに、マイクロホンカートリツジ群の配設中
心間の距離に関して詳細に説明する。まず、２次
音圧傾度型マイクロホンの基本構成について説明
する。２次音圧傾度型マイクロホンは、指向性マ
イクロホンユニツトを２個、あるいは無向性マイ
クロホンユニツトを４個用いて構成される。例え
ば指向性マイクロホンユニツト（１次音圧傾度
型）を２個用いて構成した２次音圧傾度型マイク
ロホンの基本構成を第８図に示す。第８図におい
て、２１，２２はユニツト間隔d1をあけて正面方
向に対して前後に並べた指向性マイクロホンユニ
ツト、２３は遅延時間τ１をもつ遅延回路、２４
は指向性マイクロホンユニツト２１の出力と遅延
回路２３の出力の差を出力する差動回路である。
R0は指向性マイクロホンユニツト２１，２２の
中間点O0から音源２５までの距離、θ０は中間
点O0から音源２５へ向かう方向の正面方向に対
する角度、R1は指向性マイクロホンユニツト２
１の中心点O1から音源２５までの距離、θ１は
中心点O1から音源２５へ向かう方向の正面方向
に対する角度、R2は指向性マイクロホンユニツ
ト２２の中心点O2から音源２５までの距離、θ
２は中心点O2から音源２５へ向かう方向の正面
方向に対する角度である。
心間の距離に関して詳細に説明する。まず、２次
音圧傾度型マイクロホンの基本構成について説明
する。２次音圧傾度型マイクロホンは、指向性マ
イクロホンユニツトを２個、あるいは無向性マイ
クロホンユニツトを４個用いて構成される。例え
ば指向性マイクロホンユニツト（１次音圧傾度
型）を２個用いて構成した２次音圧傾度型マイク
ロホンの基本構成を第８図に示す。第８図におい
て、２１，２２はユニツト間隔d1をあけて正面方
向に対して前後に並べた指向性マイクロホンユニ
ツト、２３は遅延時間τ１をもつ遅延回路、２４
は指向性マイクロホンユニツト２１の出力と遅延
回路２３の出力の差を出力する差動回路である。
R0は指向性マイクロホンユニツト２１，２２の
中間点O0から音源２５までの距離、θ０は中間
点O0から音源２５へ向かう方向の正面方向に対
する角度、R1は指向性マイクロホンユニツト２
１の中心点O1から音源２５までの距離、θ１は
中心点O1から音源２５へ向かう方向の正面方向
に対する角度、R2は指向性マイクロホンユニツ
ト２２の中心点O2から音源２５までの距離、θ
２は中心点O2から音源２５へ向かう方向の正面
方向に対する角度である。
e1（R1，θ１）は指向性マイクロホンユニツト
２１の出力電圧、e2（R2，θ２）は指向性マイク
ロホンユニツト２２の出力電圧、ｅTO（R0，θ
０）は差動回路２４の出力電圧、すなわち２次音
圧傾度型マイクロホンの出力電圧、Ｃは音速であ
る。
２１の出力電圧、e2（R2，θ２）は指向性マイク
ロホンユニツト２２の出力電圧、ｅTO（R0，θ
０）は差動回路２４の出力電圧、すなわち２次音
圧傾度型マイクロホンの出力電圧、Ｃは音速であ
る。
第８図から、２次音圧傾度型マイクロホンの出
力電圧ｅTO（R0，θ０）は、 ｅTO（R0，θ０）＝e1（R1，θ１） −e2（R2，θ２）×exp（−ｊωτ１） である。d1≪R0のときは、 e2（R2，θ２）≒e1（R1，θ１）× exp（−ｊω／Ｃd1cosθ０） となる。しがつて、２次音圧傾度型マイクロホ
ンの出力電圧ｅTO（R0，θ０）は ｅTO（R0，θ０） ＝e1（R1，θ１） ×〔１−exp（−ｊω／Ｃd1cosθ０） ×exp（−ｊωτ１）〕 ＝e1（R1，θ１）×〔１−exp｛−ｊω／Ｃd1 （cosθ０＋α１）｝〕 となる。ただし、 α１＝Ｃτ１／ｄ１ である。
力電圧ｅTO（R0，θ０）は、 ｅTO（R0，θ０）＝e1（R1，θ１） −e2（R2，θ２）×exp（−ｊωτ１） である。d1≪R0のときは、 e2（R2，θ２）≒e1（R1，θ１）× exp（−ｊω／Ｃd1cosθ０） となる。しがつて、２次音圧傾度型マイクロホ
ンの出力電圧ｅTO（R0，θ０）は ｅTO（R0，θ０） ＝e1（R1，θ１） ×〔１−exp（−ｊω／Ｃd1cosθ０） ×exp（−ｊωτ１）〕 ＝e1（R1，θ１）×〔１−exp｛−ｊω／Ｃd1 （cosθ０＋α１）｝〕 となる。ただし、 α１＝Ｃτ１／ｄ１ である。
今、
ω／Ｃd1（cosθ０＋α１）≪１
の低中音域を考え、その指向性Ｄ（θ０）に着
目する。指向性マイクロホンユニツト２１，２２
の指向性をＺとすると、指向性Ｄ（θ０）は、 Ｄ（θ０）＝Ｚ×α１＋ｃｏｓθ０／α１＋１ となり、出力特性、指向性マイクロホンユニツ
ト２１，２２の周波数特性をＦとすると、 ｅTO（R0，θ０） ＝Ｆ×｛ｃｏ／Ｃd1（cosθ０＋α１）｝ となる。すなわち、指向性マイクロホンユニツ
ト２１，２２の周波数特性Ｆが平坦な場合、２次
音圧傾度型マイクロホンの周波数特性は低中音域
で−6dB／octの傾斜をもつ。なお、無指向性マ
イクロホンユニツトを４個用いて構成した２次音
圧傾度型マイクロホンでは、その周波数特性は低
中音域で−12dB／octの傾斜をもつことになる。
目する。指向性マイクロホンユニツト２１，２２
の指向性をＺとすると、指向性Ｄ（θ０）は、 Ｄ（θ０）＝Ｚ×α１＋ｃｏｓθ０／α１＋１ となり、出力特性、指向性マイクロホンユニツ
ト２１，２２の周波数特性をＦとすると、 ｅTO（R0，θ０） ＝Ｆ×｛ｃｏ／Ｃd1（cosθ０＋α１）｝ となる。すなわち、指向性マイクロホンユニツ
ト２１，２２の周波数特性Ｆが平坦な場合、２次
音圧傾度型マイクロホンの周波数特性は低中音域
で−6dB／octの傾斜をもつ。なお、無指向性マ
イクロホンユニツトを４個用いて構成した２次音
圧傾度型マイクロホンでは、その周波数特性は低
中音域で−12dB／octの傾斜をもつことになる。
第９図は２個の指向性マイクロホンユニツト２
１，２２を用いて構成した２次音圧傾度型マイク
ロホンの周波数特性を示している。第９図におい
て、H1は高域のカツトオフ周波数で H1＝Ｃ／ｄ１（ｃｏｓθ０＋α１） で表わされ、d1，α１が大きくなるとカツトオ
フ周波数H1が低くなる。
１，２２を用いて構成した２次音圧傾度型マイク
ロホンの周波数特性を示している。第９図におい
て、H1は高域のカツトオフ周波数で H1＝Ｃ／ｄ１（ｃｏｓθ０＋α１） で表わされ、d1，α１が大きくなるとカツトオ
フ周波数H1が低くなる。
ここで、３次音圧傾度型マイクロホンについて
考える。この３次音圧傾度型マイクロホンは、２
つの２次音圧傾度型マイクロホンによつて構成さ
れる。
考える。この３次音圧傾度型マイクロホンは、２
つの２次音圧傾度型マイクロホンによつて構成さ
れる。
２次音圧傾度型マイクロホン間の中心距離をd2
とすると、その時のカツトオフ周波数H2は、空
間配置によつて決まるが、以下の式で与えられ
る。すなわち、カツトオフ周波数H2は H2＝Ｃ／ｄ２（ｃｏｓθ０＋α２） である。今の場合、 α２＝１ であるので、 H2＝Ｃ／ｄ２（ｃｏｓθ０＋１） である。したがつて、カツトオフ周波数H2を
決めると、例えばクロスオーバ周波数に設定する
と、中心距離d2は一義的に決定される。通常は、
合成後の周波数特性を滑らかにするために、中心
距離d2は計算値より少し小さく設定する。なお、
角度θ０の値によつて、カツトオフ周波数H2の
値は変化するので、θ０＝０（軸上）を基本にし
て考える。
とすると、その時のカツトオフ周波数H2は、空
間配置によつて決まるが、以下の式で与えられ
る。すなわち、カツトオフ周波数H2は H2＝Ｃ／ｄ２（ｃｏｓθ０＋α２） である。今の場合、 α２＝１ であるので、 H2＝Ｃ／ｄ２（ｃｏｓθ０＋１） である。したがつて、カツトオフ周波数H2を
決めると、例えばクロスオーバ周波数に設定する
と、中心距離d2は一義的に決定される。通常は、
合成後の周波数特性を滑らかにするために、中心
距離d2は計算値より少し小さく設定する。なお、
角度θ０の値によつて、カツトオフ周波数H2の
値は変化するので、θ０＝０（軸上）を基本にし
て考える。
同様に、２次音圧傾度型マイクロホンは２個の
（ｎ−１）次音圧傾度型マイクロホンの組み合わ
せで構成され、その時のカツトオフ周波数Ho-1
と中心距離ｄo-1との関係は以下のようになる。
（ｎ−１）次音圧傾度型マイクロホンの組み合わ
せで構成され、その時のカツトオフ周波数Ho-1
と中心距離ｄo-1との関係は以下のようになる。
Ho-1＝Ｃ／ｄｏ−１（ｃｏｓθ０＋１）
θ０＝０のときは、
Ho-1Ｃ／２×ｄｏ−１）
なお、第３図において、１０はシールドケー
ス、１２は電気回路部である。
ス、１２は電気回路部である。
このように複数の３次音圧傾度型マイクロホン
３L，３M，３Hによつてオーデイオ帯域を低、
中、高の３つの帯域に分坦して各帯域の出力を
別々のイコライザ４L，４M，４Hで補正するよう
にしたため、感度減衰が少なく従来例に比して
SN比を大幅に向上させることができ、したがつ
てダイナミツクレンジも大きくとることができ
る。
３L，３M，３Hによつてオーデイオ帯域を低、
中、高の３つの帯域に分坦して各帯域の出力を
別々のイコライザ４L，４M，４Hで補正するよう
にしたため、感度減衰が少なく従来例に比して
SN比を大幅に向上させることができ、したがつ
てダイナミツクレンジも大きくとることができ
る。
また、各帯域の単一指向性マイクロホン・カー
トリツジ群の中心位置ＯL，ＯM，ＯMを、ＯL−Ｏ
M間に2833mm、ＯM−ＯH間56.7mmと異ならせたた
めに、マルチウエイの各出力を合成したさいのク
ロスオーバ周波数での位相ずれを防止することが
でき、周波数特性の上でマルチウエイ構成に起因
するデイツプの発生を完全に阻止することができ
る。
トリツジ群の中心位置ＯL，ＯM，ＯMを、ＯL−Ｏ
M間に2833mm、ＯM−ＯH間56.7mmと異ならせたた
めに、マルチウエイの各出力を合成したさいのク
ロスオーバ周波数での位相ずれを防止することが
でき、周波数特性の上でマルチウエイ構成に起因
するデイツプの発生を完全に阻止することができ
る。
なお、前記実施例では、１次音圧傾度型マイク
ロホンを単一指向性マイクロホン・カートリツジ
を用いて構成したが、無指向性マイクロホン・カ
ートリツジを用いても同様の効果を得ることがで
きる。
ロホンを単一指向性マイクロホン・カートリツジ
を用いて構成したが、無指向性マイクロホン・カ
ートリツジを用いても同様の効果を得ることがで
きる。
第４図に前記実施例における各帯域での軸方向
（θ＝０度）の感度特性を示す。同図Ａは低域、
同図Ｂは中域、同図Ｃは高域の特性であり、図中
ａはイコライザ４L，４M，４Hとして採用したロ
ーパスフイルタの特性曲線、ｂはローパスフイル
タ入力前の出力特性曲線、ｃはそのローパスフイ
ルタ透過後の出力特性曲線を示す。
（θ＝０度）の感度特性を示す。同図Ａは低域、
同図Ｂは中域、同図Ｃは高域の特性であり、図中
ａはイコライザ４L，４M，４Hとして採用したロ
ーパスフイルタの特性曲線、ｂはローパスフイル
タ入力前の出力特性曲線、ｃはそのローパスフイ
ルタ透過後の出力特性曲線を示す。
前記実施例による指向性特性を第５図に示す。
図中ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，，ｇはそれぞれ音源
の方向が０度，30度，60度，75度，105度，120
度，150度の感度特性を示す。なお、90度，180度
の感度は無限小となる。
図中ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，，ｇはそれぞれ音源
の方向が０度，30度，60度，75度，105度，120
度，150度の感度特性を示す。なお、90度，180度
の感度は無限小となる。
この考案の他の実施例を第６図および第７図に
示す。すなわち、この指向性マイクロホンは、マ
ルチウエイの各出力を合成したさいのクロスオー
バ周波数での位相ずれ防止手段として各帯域の単
一指向性マイクロホン・カートリツジ群の中心位
置を異ならせていた前記実施例に代えて、第４図
に示すようにオーデイオ帯域の低域、中域および
高域にそれぞれ対応させて配設した３次音圧傾度
型マイクロホンの出力の位相補正を遅延回路１１
M，１１Hを用いて行なうようにしたものである。
そして、この実施例では、低域用の３次音圧傾度
型マイクロホン３Lの出力はイコライザ４Lを介し
そのまま直接出力し、中域用の３次音圧傾度型マ
イクロホン３Mの出力についてはイコライザ４Mの
出力段に所定の遅延時間の遅延回路１１Mを接続
し、さらに高域用の３次音圧傾度型マイクロホン
３Hの出力については前記中域の場合より遅延時
間の大きい遅延回路１１Hをそのイコライザ４Mの
出力段に接続し、また各帯域の単一指向性マイク
ロホン・カートリツジ群の中心位置は第５図に示
すように同一位置０に合わせている。
示す。すなわち、この指向性マイクロホンは、マ
ルチウエイの各出力を合成したさいのクロスオー
バ周波数での位相ずれ防止手段として各帯域の単
一指向性マイクロホン・カートリツジ群の中心位
置を異ならせていた前記実施例に代えて、第４図
に示すようにオーデイオ帯域の低域、中域および
高域にそれぞれ対応させて配設した３次音圧傾度
型マイクロホンの出力の位相補正を遅延回路１１
M，１１Hを用いて行なうようにしたものである。
そして、この実施例では、低域用の３次音圧傾度
型マイクロホン３Lの出力はイコライザ４Lを介し
そのまま直接出力し、中域用の３次音圧傾度型マ
イクロホン３Mの出力についてはイコライザ４Mの
出力段に所定の遅延時間の遅延回路１１Mを接続
し、さらに高域用の３次音圧傾度型マイクロホン
３Hの出力については前記中域の場合より遅延時
間の大きい遅延回路１１Hをそのイコライザ４Mの
出力段に接続し、また各帯域の単一指向性マイク
ロホン・カートリツジ群の中心位置は第５図に示
すように同一位置０に合わせている。
すなわち、クロスオーバ周波数での位相合わせ
を前記実施例では空間的処理により行なうのに対
し、この実施例では電気的処理により行なつた点
が相違し、その他の構成ならびにその作用効果は
前記実施例と同様である。
を前記実施例では空間的処理により行なうのに対
し、この実施例では電気的処理により行なつた点
が相違し、その他の構成ならびにその作用効果は
前記実施例と同様である。
以上のように、この考案の指向性マイクロホン
は２n個（ｎは１以上の整数）の同種同感度のマ
イクロホン・カートリツジを直線上に配列しこれ
らマイクロホン・カートリツジの出力を移相回路
を介して差動的に合成するようにした高次音圧傾
度型マイクロホンを複数帯域に分割したオーデイ
オ帯域のそれぞれに対応させて配設したマルチウ
エイと、前記のそれぞれの高次音圧傾度型マイク
ロホンの出力感度補正を行なうイコライザと、前
記マルチウエイの複数出力を合成する出力部と、
前記マルチウエイの各出力のクロスオーバ周波数
での位相ずれを防止する位相ずれ防止手段とを備
えたため、SN比の低下やダイナミツクレンジの
低下をまねくことなく、周波数依存性の無い鋭い
指向性を持つマイクロホンとすることができると
いう効果を有する。また、位相ずれ防止手段を設
けているため、マルチウエイのクロスオーバ周波
数における高次音圧傾度型マイクロホンの出力の
位相のずれをなくすことができ、周波数特性を良
好にすることができる。
は２n個（ｎは１以上の整数）の同種同感度のマ
イクロホン・カートリツジを直線上に配列しこれ
らマイクロホン・カートリツジの出力を移相回路
を介して差動的に合成するようにした高次音圧傾
度型マイクロホンを複数帯域に分割したオーデイ
オ帯域のそれぞれに対応させて配設したマルチウ
エイと、前記のそれぞれの高次音圧傾度型マイク
ロホンの出力感度補正を行なうイコライザと、前
記マルチウエイの複数出力を合成する出力部と、
前記マルチウエイの各出力のクロスオーバ周波数
での位相ずれを防止する位相ずれ防止手段とを備
えたため、SN比の低下やダイナミツクレンジの
低下をまねくことなく、周波数依存性の無い鋭い
指向性を持つマイクロホンとすることができると
いう効果を有する。また、位相ずれ防止手段を設
けているため、マルチウエイのクロスオーバ周波
数における高次音圧傾度型マイクロホンの出力の
位相のずれをなくすことができ、周波数特性を良
好にすることができる。
第１図は従来例を示す基本結線図、第２図はこ
の考案の一実施例を示す基本結線図、第３図はそ
の単一指向性マイクロホン・カートリツジの配置
構成図、第４図はそれぞれの周波数帯域に対応さ
せた３次音圧傾度型マイクロホンの軸方向（θ＝
０度）の感度特性を示す図、第５図はその指向特
性を示す図、第６図はこの考案の他の実施例を示
す基本結線図、第７図はその単一指向性マイクロ
ホン・カートリツジの配置構成図、第８図は２次
音圧傾度型マイクロホンの基本構成を示す概略
図、第９図は２次音圧傾度型マイクロホンの出力
周波数特性図である。 ３L，３M，３H……３次音圧傾度型マイクロホ
ン、４L，４M，４H……イコライザ、５L，５M，
５H……２次音圧傾度型マイクロホン、６L，６
M，６H……ヘツドアンプ、７L，７M，７H……単
一指向性マイクロホン・カートリツジ、８L，８
M，８H，１１M，１１H……遅延回路、９……軸
線。
の考案の一実施例を示す基本結線図、第３図はそ
の単一指向性マイクロホン・カートリツジの配置
構成図、第４図はそれぞれの周波数帯域に対応さ
せた３次音圧傾度型マイクロホンの軸方向（θ＝
０度）の感度特性を示す図、第５図はその指向特
性を示す図、第６図はこの考案の他の実施例を示
す基本結線図、第７図はその単一指向性マイクロ
ホン・カートリツジの配置構成図、第８図は２次
音圧傾度型マイクロホンの基本構成を示す概略
図、第９図は２次音圧傾度型マイクロホンの出力
周波数特性図である。 ３L，３M，３H……３次音圧傾度型マイクロホ
ン、４L，４M，４H……イコライザ、５L，５M，
５H……２次音圧傾度型マイクロホン、６L，６
M，６H……ヘツドアンプ、７L，７M，７H……単
一指向性マイクロホン・カートリツジ、８L，８
M，８H，１１M，１１H……遅延回路、９……軸
線。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) オーデイオ周波数帯域を複数の帯域に分割
し、２n個（ｎは１以上の整数）の同種同感度
のマイクロホンカートリツジをそれぞれの分割
帯域に対応させて直線上に配列しこれらのマイ
クロホンカートリツジの出力を指向性が得られ
るように移相回路を介して差動的に合成しさら
にイコライザを介してその合成出力の感度特性
を補正した高次音圧傾度型マイクロホンを前記
分割帯域毎に構成し、これらの高次音圧傾度型
マイクロホンの出力を各クロスオーバ周波数で
の位相ずれを防止する位相ずれ防止手段を介し
て合成したマルチウエイ構成の高次音圧傾度型
の指向性マイクロホン。 (2) 前記位相ずれ防止手段は、各帯域に対応する
高次音圧傾度型マイクロホンごとに高次音圧傾
度型マイクロホンを構成するマイクロホン・カ
ートリツジ群の配設中心位置を異ならせたもの
である実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の指
向性マイクロホン。 (3) 前記位相ずれ防止手段は、前記各高次音圧傾
度型マイクロホンの出力段に各帯域に対応して
遅延時間の異なる遅延回路を接続したものであ
る実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の指向性
マイクロホン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18544579U JPS62318Y2 (ja) | 1979-12-29 | 1979-12-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18544579U JPS62318Y2 (ja) | 1979-12-29 | 1979-12-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56102193U JPS56102193U (ja) | 1981-08-11 |
| JPS62318Y2 true JPS62318Y2 (ja) | 1987-01-07 |
Family
ID=29695625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18544579U Expired JPS62318Y2 (ja) | 1979-12-29 | 1979-12-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62318Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5315991B2 (ja) * | 2006-04-20 | 2013-10-16 | 日本電気株式会社 | アレイ制御装置、アレイ制御方法及びアレイ制御プログラム、アレイ処理装置、アレイ処理方法及びアレイ処理プログラム |
-
1979
- 1979-12-29 JP JP18544579U patent/JPS62318Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56102193U (ja) | 1981-08-11 |
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