JPH06303691A - Stereo phonic microphone - Google Patents

Stereo phonic microphone

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Publication number
JPH06303691A
JPH06303691A JP8595293A JP8595293A JPH06303691A JP H06303691 A JPH06303691 A JP H06303691A JP 8595293 A JP8595293 A JP 8595293A JP 8595293 A JP8595293 A JP 8595293A JP H06303691 A JPH06303691 A JP H06303691A
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JP
Japan
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signal
microphone
super
output signal
directional microphone
Prior art date
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Application number
JP8595293A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Kanamori
丈郎 金森
Junichi Tagawa
潤一 田川
Satoru Ibaraki
悟 茨木
Hiromoto Furukawa
博基 古川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To collect remote sound stereophonically with high S/N. CONSTITUTION:The microphone is provided with a first and second ultra directivity microphones 1, 2 whose major axis is directed in front and installed at a position at an equal distance from a front side sound source in parallel, a 1st signal subtraction means 31 taking a difference between a signal from the 1st ultra directivity microphone 1 and a signal obtained by delaying a signal from the 2nd ultra directivity microphone 2 by a time tau1, a 2nd signal subtraction means 32 taking a difference between a signal from the 2nd ultra directivity microphone 2 and a signal obtained by delaying a signal from the 1st ultra directivity microphone 1 by a time tau2. Thus, an output from the 1st signal subtraction means 31 has a directivity collecting sound in a range at a narrow angle toward right side from the front and an output from the 2nd signal subtraction means 32 has a directivity collecting sound in a range at a narrow angle toward left side from the front and then the stereophonic microphone having an ultra directivity is formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、遠方の音を高いS/N
でステレオ収音するためのステレオマイクロホンに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is designed to produce high S / N for distant sounds.
It relates to a stereo microphone for collecting stereo sound.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に、従来のステレオマイクロホンに
ついて説明する。
2. Description of the Related Art A conventional stereo microphone will be described below.

【0003】図7は従来のステレオマイクロホンの構成
を示すものである。60は第1の指向性マイクロホンユ
ニット、61は第2の指向性マイクロホンユニットであ
って、第1の指向性マイクロホンユニットは正面方向か
ら左に角度θの方向に主軸が向けられ、第2の指向性マ
イクロホンユニットは正面方向から右に角度θの方向に
主軸が向けられる。62は第1の出力端子であって、第
1の指向性マイクロホンユニットからの出力信号を入力
とする。63は第2の出力端子であって、第2の指向性
マイクロホンユニットからの出力信号を入力とする。
FIG. 7 shows the structure of a conventional stereo microphone. Reference numeral 60 is a first directional microphone unit, 61 is a second directional microphone unit, and the first directional microphone unit has a main axis oriented in a direction of an angle θ from the front direction to the left, and a second directional microphone unit. The main axis of the sex microphone unit is oriented in the direction of an angle θ from the front direction to the right. A first output terminal 62 receives the output signal from the first directional microphone unit. 63 is a second output terminal, which receives the output signal from the second directional microphone unit.

【0004】以上のように構成された従来のステレオマ
イクロホンについて、以下その動作について説明する。
The operation of the conventional stereo microphone configured as described above will be described below.

【0005】正面方向から左側に角度θの方向に指向性
の主軸が向けられた第1の指向性マイクロホンユニット
60は、左側の音を強調して収音し、図7(b)のよう
な指向特性を得る。また、正面方向から右側に角度θの
方向に指向性の主軸が向けられた第2の指向性マイクロ
ホンユニット61は、右側の音を強調して収音し、図7
(c)のような指向特性を得る。これにより、ステレオ
収音が実現される。このとき、θの範囲は、通常は45
゜≦θ≦90゜に設定される。
The first directional microphone unit 60 in which the directional main axis is oriented in the direction of the angle θ from the front direction to the left side emphasizes and collects the sound on the left side, as shown in FIG. 7B. Get directional characteristics. Further, the second directional microphone unit 61 in which the directional main axis is directed from the front direction to the right in the direction of the angle θ collects the sound on the right by emphasizing the sound.
A directional characteristic as shown in (c) is obtained. As a result, stereo sound collection is realized. At this time, the range of θ is usually 45.
The angle is set to ≦ θ ≦ 90 °.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、近傍の音場のステレオ感を得る目的であ
るために収音角が広く、広範囲の音を収音するので超指
向性マイクロホンで収音するような遠方の音をとること
ができず、仮に周囲が静寂で遠方の音を収音できた場合
でも遠方の音場のステレオ感を得ることができないとい
う問題点を有していた。
However, in the above-mentioned configuration, since the sound pickup angle is wide and a wide range of sound is picked up for the purpose of obtaining the stereo feeling of the nearby sound field, the superdirective microphone is used. There was a problem that it was not possible to pick up a distant sound that could be picked up, and even if the surroundings were quiet and could pick up a distant sound, it would not be possible to obtain a stereo sense of the distant sound field. .

【0007】本発明は前記問題点を解決するものであ
り、超指向性の指向特性を左右に振り分け、遠方の音を
ステレオ収音するステレオマイクロホンを提供するもの
である。
The present invention solves the above-mentioned problems and provides a stereo microphone that distributes superdirective directional characteristics to the left and right and collects distant sounds in stereo.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のステレオマイクロホンは、第1の超指向性マ
イクロホンと第2の超指向性マイクロホンが主軸を正面
方向に向け互いに平行に設けられ、第1の超指向性マイ
クロホンの後段に設けられた第1の信号遅延手段と、第
2の超指向性マイクロホンの後段に設けられた第2の信
号遅延手段と、第1の超指向性マイクロホンからの出力
信号と前記第2の信号遅延手段からの出力信号を入力と
する第1の信号減算手段と、第2の超指向性マイクロホ
ンからの出力信号と第1の信号遅延手段からの出力信号
を入力とする第2の信号減算手段を備え、第1の信号減
算手段と第2の信号減算手段それぞれから出力信号を得
ることで、超指向性でかつステレオ収音可能なマイクロ
ホンが得られる。
To achieve the above object, in a stereo microphone of the present invention, a first super-directional microphone and a second super-directional microphone are provided in parallel with each other with their main axes facing forward. A first signal delay means provided after the first super-directional microphone, a second signal delay means provided after the second super-directional microphone, and a first super-directional microphone Output signal from the second signal delay means and first signal subtraction means receiving the output signal from the second signal delay means, an output signal from the second superdirective microphone and an output signal from the first signal delay means. A microphone having superdirectivity and capable of collecting stereo sound can be obtained by providing a second signal subtracting means for inputting, and obtaining output signals from each of the first signal subtracting means and the second signal subtracting means.

【0009】さらに、第1の信号遅延手段と第2の信号
遅延手段の信号遅延量を可変とすることで、音場に合わ
せたステレオ感の調節が可能となる。このときの信号遅
延量τ1 の範囲は、第1の超指向性マイクロホンと第2
の超指向性マイクロホンの音孔間の距離をd,音速をc
としたとき、0<τ1 ≦d/cである。
Furthermore, by varying the signal delay amounts of the first signal delay means and the second signal delay means, it is possible to adjust the stereo feeling according to the sound field. The range of the signal delay amount τ 1 at this time is the range of the first super-directional microphone and the second
The distance between the sound holes of the super directional microphone of
Then, 0 <τ1 ≦ d / c.

【0010】さらに、第1の超指向性マイクロホンと第
2の超指向性マイクロホンが音響管側面に音孔が設けら
れた波形型の超指向性マイクロホンで、かつ、第1の超
指向性マイクロホンの音孔と第2の超指向性マイクロホ
ンの音孔の間の距離が最大となるように相反する方向に
設けることで、限られた大きさのなかで音孔間距離を大
きくとることができ、低音域の特性を改善できる。
Furthermore, the first super-directional microphone and the second super-directional microphone are waveform type super-directional microphones having sound holes on the side surface of the acoustic tube, and By providing the sound holes and the sound holes of the second superdirective microphone in opposite directions so as to maximize the distance, the distance between the sound holes can be increased in a limited size, It is possible to improve the characteristics in the low frequency range.

【0011】さらに、第1の超指向性マイクロホンと第
2の超指向性マイクロホンが主軸を正面方向に向け、互
いに平行に設け、第1の超指向性マイクロホンからの出
力信号を入力とする第1の信号遅延手段と、第2の超指
向性マイクロホンからの出力信号を入力とする第2の信
号遅延手段と、第1の超指向性マイクロホンからの出力
信号を入力とする第3の信号遅延手段と、第2の超指向
性マイクロホンからの出力信号を入力とする第4の信号
遅延手段と、第1の信号遅延手段からの出力信号を入力
とする第1の振幅位相補正手段と、第2の信号遅延手段
からの出力信号を入力とする第2の振幅位相補正手段
と、第3の信号遅延手段からの出力信号および第2の振
幅位相補正手段からの出力信号を入力とする第1の信号
減算手段と、第4の信号遅延手段からの出力信号および
第1の振幅位相補正手段からの出力信号を入力とする第
2の信号減算手段を備え、第1,第2の超指向性マイク
ロホンの特性のばらつきを補正することによって、第
1,第2の信号減算手段の部分で確実に特定方向からの
信号の減算が行われ、指向性の改善ができる。
Further, the first super-directional microphone and the second super-directional microphone are provided in parallel with each other with their main axes facing the front direction, and the first super-directional microphone receives the output signal from the first super-directional microphone as an input. Signal delaying means, second signal delaying means for inputting the output signal from the second super-directional microphone, and third signal delaying means for inputting the output signal from the first super-directional microphone. A fourth signal delay means for receiving an output signal from the second superdirective microphone, a first amplitude / phase correcting means for receiving an output signal from the first signal delay means, and a second Second amplitude / phase correction means that receives the output signal from the signal delay means, and the first amplitude-phase correction means that receives the output signal from the third signal delay means and the output signal from the second amplitude / phase correction means. A signal subtracting means and a fourth Compensating for variations in the characteristics of the first and second superdirective microphones, the second signal subtracting means having the output signal from the signal delay means and the output signal from the first amplitude / phase correcting means as inputs. Thus, the signals from the specific direction are surely subtracted in the first and second signal subtraction means, and the directivity can be improved.

【0012】さらに、上記構成に加えて、第1の超指向
性マイクロホンからの出力信号および第2の超指向性マ
イクロホンからの出力信号を入力とする相互相関演算手
段を備え、第1の振幅位相補正手段を第1の適応振幅位
相補正手段と交換し、その振幅位相特性が第2の信号減
算手段からの出力信号および相互相関演算手段からの出
力信号をもとに更新され、第2の振幅位相補正手段を第
1の適応振幅位相補正手段と交換し、その振幅位相特性
が第1の信号減算手段からの出力信号および相互相関演
算手段からの出力信号をもとに更新されるようにするこ
とで、第1の適応振幅位相補正手段と第2の適応振幅位
相補正手段が自己学習で適切な特性を実現できるように
なる。
Further, in addition to the above configuration, a cross-correlation calculating means for inputting an output signal from the first super-directional microphone and an output signal from the second super-directional microphone is provided, and the first amplitude phase The correcting means is replaced with the first adaptive amplitude / phase correcting means, and the amplitude / phase characteristic thereof is updated based on the output signal from the second signal subtracting means and the output signal from the cross-correlation calculating means to obtain the second amplitude. The phase correcting means is replaced with the first adaptive amplitude / phase correcting means, and the amplitude / phase characteristic is updated based on the output signal from the first signal subtracting means and the output signal from the cross-correlation calculating means. As a result, the first adaptive amplitude phase correcting means and the second adaptive amplitude phase correcting means can realize appropriate characteristics by self-learning.

【0013】[0013]

【作用】上記のように構成されたステレオマイクロホン
は、正面方向に対して右側に設置された第1の超指向性
マイクロホンと左側に設置された第2の超指向性マイク
ロホンによって収音された音響信号を演算して左右の信
号に分離するものである。第1と第2の超指向性マイク
ロホンの特性が概ね等しいとする。第1の信号減算手段
では第1の超指向性マイクロホンからの出力信号と第2
の超指向性マイクロホンからの出力信号を時間τ1 遅延
させたものとの減算が行われ、減算の結果として、正面
方向から左に角度θ=sin-1(τ1・c/d)の方向の信号
の打ち消しが行われる(ただし、dは第1と第2の超指
向特性マイクロホンの音孔間距離,cは音速)。よっ
て、第1の信号減算手段からの出力は、第1の超指向性
マイクロホンの指向特性の左に角度θの方向に死角が形
成された指向特性となり、正面から右方向の音をとる超
指向特性となる。
The stereo microphone configured as described above is the sound picked up by the first super-directional microphone installed on the right side and the second super-directional microphone installed on the left side with respect to the front direction. The signal is calculated and separated into left and right signals. It is assumed that the characteristics of the first and second superdirective microphones are substantially equal. In the first signal subtraction means, the output signal from the first super-directional microphone and the second signal
The output signal from the super-directional microphone of is delayed by time τ1, and the result of the subtraction is a signal in the direction of angle θ = sin -1 (τ1 · c / d) from the front direction to the left. Is canceled (where d is the distance between the sound holes of the first and second superdirective microphones, and c is the speed of sound). Therefore, the output from the first signal subtraction means becomes a directivity characteristic in which a blind spot is formed in the direction of the angle θ to the left of the directivity characteristic of the first superdirective microphone, and the superdirective sound taking the sound from the front to the right direction. It becomes a characteristic.

【0014】同様にして、第2の信号減算手段では第2
の超指向性マイクロホンからの出力信号と第1の超指向
性マイクロホンからの出力信号を時間τ1 遅延させたも
のとの減算が行われ、結果として、第2の信号減算手段
の出力は第2の超指向性マイクロホンの指向特性の右に
角度θの方向に死角が形成された指向特性となり、すな
わち正面から左方向の音をとる超指向特性となる。この
とき、τ1 の値は死角となる角度θの範囲を0<θ≦90
゜として、0<τ1 ≦d/cとなる。死角方向の正面か
らの角度θとτ1 は(数1)で示される。
Similarly, in the second signal subtraction means, the second signal subtraction means
Of the output signal from the super-directional microphone of and the output signal from the first super-directional microphone delayed by time τ 1 are performed, and as a result, the output of the second signal subtraction means is This is a directional characteristic in which a blind spot is formed in the direction of the angle θ to the right of the directional characteristic of the super directional microphone, that is, a super directional characteristic in which sound is emitted from the front to the left. At this time, the value of τ1 is 0 <θ ≦ 90
As 0 °, 0 <τ1 ≦ d / c. The angles θ and τ 1 from the front in the blind spot direction are expressed by (Equation 1).

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】また、τ1 を可変とすることで死角方向の
角度を変化させることができるようになり、音場に合わ
せた指向性の設定や正面方向の音の中抜けの具合を調節
できるようになる。
Further, by making τ1 variable, it becomes possible to change the angle in the blind spot direction, so that the directivity can be set according to the sound field and the condition of the sound skipping in the front direction can be adjusted. Become.

【0017】さらに、第3と第4の信号遅延手段と第1
と第2の振幅位相補正手段を前記した構成で設け、第1
の振幅位相補正手段の伝達特性をH1(ω),第2の振幅位
相補正手段の伝達特性をH2(ω)としたとき、それぞれの
特性を(数2),(数3)によって決定する。
Further, the third and fourth signal delay means and the first
And the second amplitude / phase correcting means are provided in the above-mentioned configuration,
When the transfer characteristic of the amplitude / phase correcting means is H1 (ω) and the transfer characteristic of the second amplitude / phase correcting means is H2 (ω), the respective characteristics are determined by (Equation 2) and (Equation 3).

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】[0019]

【数3】 [Equation 3]

【0020】ただし、M1R(ω),M2R(ω)は右θ゜方向
の第1,第2の超指向性マイクロホンの周波数特性、M
1L(ω),M2L(ω)は左θ゜方向の第1,第2の超指向性
マイクロホンの周波数特性である。第1と第2の超指向
性マイクロホンの特性が全く同一であればM1R(ω)=M
2R(ω),M1L(ω)=M2L(ω)であるが、実際には個々の
超指向性マイクロホンに特性のばらつきがあるため、こ
れを死角方向に対して特性を一致させる目的で第1と第
2の振幅位相補正手段が設けられている。
However, M1 R (ω) and M2 R (ω) are frequency characteristics of the first and second superdirective microphones in the right θ ° direction, M
1 L (ω) and M2 L (ω) are frequency characteristics of the first and second superdirective microphones in the left θ ° direction. If the characteristics of the first and second super-directional microphones are exactly the same, M1 R (ω) = M
2 R (ω), M1 L (ω) = M2 L (ω), but in reality there are variations in the characteristics of individual superdirective microphones. Therefore, first and second amplitude / phase correction means are provided.

【0021】また、第3と第4の信号遅延手段は、第1
と第2の振幅位相補正手段での信号の遅れを補償する目
的で設けられている。このようにして、より正確な死角
方向の信号の打ち消しによって指向性の改善が行われ
る。
Further, the third and fourth signal delay means are the first
And is provided for the purpose of compensating for the signal delay in the second amplitude / phase correction means. In this way, the directivity is improved by more accurately canceling the signal in the blind spot direction.

【0022】さらに、相互相関演算手段を前記した構成
のように設け、右θ゜からの音波の相関が高いときのみ
第1の適応振幅位相補正手段の伝達特性H1(ω) を第2
の信号減算手段からの出力信号が小さくなるように、第
2の信号減算手段からの出力信号を用いて更新する。同
様に、相互相関演算手段の演算結果において左θ゜から
の音波の相関が高いときのみ第2の適応振幅位相補正手
段の伝達特性H2(ω)を第1の信号減算手段からの出力
信号が小さくなるように、第1の信号減算手段からの出
力信号を用いて更新する。このような動作によって、第
1と第2の超指向性マイクロホンは、指向性の死角方向
(左右それぞれθ゜の方向)について、その特性が第1
と第2の適応振幅位相補正手段によって自己補正される
ので、無響室測定などによってM1R(ω),M2R(ω),M
1L(ω),M2L(ω)を求める必要が無くなり、τ1 を可変
して死角方向を変更した場合でも追随して適当なH1
(ω),H2(ω)が得られる。
Further, the cross-correlation calculating means is provided as in the above-mentioned structure, and the transfer characteristic H1 (ω) of the first adaptive amplitude / phase correcting means is set to the second value only when the correlation of the sound wave from the right θ ° is high.
The signal is updated using the output signal from the second signal subtracting means so that the output signal from the signal subtracting means of (1) becomes small. Similarly, the transfer characteristic H2 (ω) of the second adaptive amplitude / phase correction means is set to the output signal from the first signal subtraction means only when the correlation of the sound wave from the left θ ° is high in the calculation result of the cross-correlation calculation means. The value is updated using the output signal from the first signal subtraction unit so as to be smaller. With such an operation, the first and second super-directional microphones have the first characteristic in the direction of the directional blind spot (the direction of θ ° in each of the left and right directions).
And the second adaptive amplitude / phase correcting means self-corrects, so M1 R (ω), M2 R (ω), M
It is no longer necessary to obtain 1 L (ω) and M2 L (ω), and even if τ1 is changed and the blind spot direction is changed, the appropriate H1
(ω) and H2 (ω) are obtained.

【0023】以上のようにして、第1の信号減算手段の
出力は、正面から右側を収音する超指向特性となり、第
2の信号減算手段の出力は、正面から左側を収音する超
指向特性となる。
As described above, the output of the first signal subtracting means has the super-directional characteristic of collecting the right side from the front, and the output of the second signal subtracting means is the super-directive characteristic of collecting the left side from the front. It becomes a characteristic.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例のステレオマイ
クロホンについて、図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A stereo microphone according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の第1の実施例におけるステ
レオマイクロホンの構成を示すものである。図1におい
て、1は第1の超指向性マイクロホン、2は第2の超指
向性マイクロホンであって、正面に対して第1の超指向
性マイクロホンの左側に、第1の超指向性マイクロホン
と平行にかつ正面音源から等距離の位置に設置する。1
1は第1の信号遅延手段であって、第1の超指向性マイ
クロホン1からの出力信号を入力とする。12は第2の
信号遅延手段であって、第2の超指向性マイクロホン2
からの出力信号を入力とする。31は第1の信号減算手
段であって、第1の超指向性マイクロホン1からの出力
信号と第2の信号遅延手段12からの出力信号を入力と
する。32は第2の信号減算手段であって、第2の超指
向性マイクロホン2からの出力信号と第1の信号遅延手
段11からの出力信号を入力とする。51は第1の出力
端子であって、第1の信号減算手段31の後段に設けら
れる。52は第2の出力端子であって、第2の信号減算
手段32の後段に設けられる。
FIG. 1 shows the configuration of a stereo microphone according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a first super-directional microphone, 2 is a second super-directional microphone, and a first super-directional microphone is provided on the left side of the first super-directional microphone with respect to the front. Install in parallel and equidistant from the front sound source. 1
Reference numeral 1 is a first signal delay means, which receives an output signal from the first superdirective microphone 1. Reference numeral 12 denotes a second signal delay means, which is the second superdirective microphone 2
The output signal from is used as the input. Reference numeral 31 is a first signal subtracting means, which receives the output signal from the first superdirective microphone 1 and the output signal from the second signal delay means 12. A second signal subtraction means 32 receives the output signal from the second superdirective microphone 2 and the output signal from the first signal delay means 11. Reference numeral 51 denotes a first output terminal, which is provided at a stage subsequent to the first signal subtracting means 31. Reference numeral 52 denotes a second output terminal, which is provided at a stage subsequent to the second signal subtracting means 32.

【0026】以上のように構成されたステレオマイクロ
ホンについて、以下図1,図2,図3を用いてその動作
を説明する。
The operation of the stereo microphone configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 3.

【0027】図1において、第1の超指向性マイクロホ
ン1と第2の超指向性マイクロホン2の指向特性が図3
(a)の様な概ね等しい特性であるとする。第1の信号
減算手段31は、第1の超指向性マイクロホン1の出力
信号と第2の超指向性マイクロホン2の出力信号を時間
τ1 遅延した信号の減算を行う。その結果、第1の信号
減算手段31からの出力信号の指向特性は、図3(a)
の超指向特性の左θ゜の方向に死角が形成されたものと
なる。角度θは、第1の超指向性マイクロホン1と第2
の超指向性マイクロホン2との音孔間距離をd,音速を
cとすると、数4式のように示される。
In FIG. 1, the directional characteristics of the first super directional microphone 1 and the second super directional microphone 2 are shown in FIG.
It is assumed that the characteristics are almost equal as shown in (a). The first signal subtracting means 31 subtracts a signal obtained by delaying the output signal of the first super-directional microphone 1 and the output signal of the second super-directional microphone 2 by time τ1. As a result, the directivity characteristic of the output signal from the first signal subtracting means 31 is shown in FIG.
The dead angle is formed in the left θ direction of the super directional characteristic of. The angle θ depends on the first super-directional microphone 1 and the second super-directional microphone 1.
Letting d be the distance between the sound holes and the super-directional microphone 2 of c, and c be the speed of sound, they are expressed as in equation (4).

【0028】[0028]

【数4】 [Equation 4]

【0029】また、θ,d,τ1 ,cの関係を図2に示
すと、正面から左に角度θ゜の方向から到来した音波
は、まず第2の超指向性マイクロホン2に到達し、時刻
d・cos(θ)/c 遅れて第1の超指向性マイクロホン1
に達する。従って、第2の超指向性マイクロホン2から
の出力信号を第2の信号遅延手段12によって時刻τ1=
d・cos(θ)/c 遅延させて、第1の超指向性マイクロ
ホン1の出力信号から引くことによって、正面から左に
θ゜方向に対する感度を零にする。これは、いわゆる音
圧傾度型マイクロホンの指向性形成法であり、この演算
により付加される指向性は図3(b)のようになる。よ
って、第1の信号演算手段31からの出力信号の指向特
性は図3(a)の超指向性に図3(b)の指向性が掛け
合わされた図3(c)のようになる。同様にして、第2
の信号減算手段32からの出力信号は、右側θ゜の方向
に死角をもつ超指向特性(図3(e))となる。図3
(c)(e) のような指向性によって遠方の音をステ
レオ収音することができる。
Further, when the relationship between θ, d, τ 1 and c is shown in FIG. 2, the sound wave arriving from the direction from the front to the left at the angle θ ° first reaches the second super-directional microphone 2 and the time
First super-directional microphone 1 with a delay of d · cos (θ) / c
Reach Therefore, the output signal from the second super-directional microphone 2 is output by the second signal delay means 12 at time τ1 =
By delaying d · cos (θ) / c and subtracting from the output signal of the first superdirective microphone 1, the sensitivity in the θ ° direction from the front to the left becomes zero. This is a so-called sound pressure gradient microphone directivity forming method, and the directivity added by this calculation is as shown in FIG. Therefore, the directivity characteristic of the output signal from the first signal calculation means 31 is as shown in FIG. 3C, which is obtained by multiplying the superdirectivity of FIG. 3A by the directivity of FIG. 3B. Similarly, the second
The output signal from the signal subtraction means 32 has a superdirective characteristic (FIG. 3 (e)) having a blind spot in the right side θ ° direction. Figure 3
It is possible to stereophonically collect a distant sound by directivity as shown in (c) and (e).

【0030】また、第1と第2の超指向性マイクロホン
1,2をできるだけ接近して配置して装置全体の小型化
を実現するために、図4(a)のように第1の超指向性
マイクロホン1と第2の超指向性マイクロホン2が音響
管片側面に音孔が設けられたラインマイクロホン(波形
型マイクロホン)であるとして、第1と第2の超指向性
マイクロホン1,2の音孔をたがいに向かい合うように
配置(図4(b))するよりも、音孔をもう一方の超指
向性マイクロホンに対して反対側の側面に配置(図4
(a))することによって距離dは大きくなり、低音域
の特性が向上する(音圧傾度型マイクロホンの音孔間
(またはマイクロホン素子間)距離と低音域特性との関
係に等しい)。
Further, in order to realize the miniaturization of the entire apparatus by arranging the first and second super-directional microphones 1 and 2 as close as possible, the first super-directional microphone as shown in FIG. Assuming that the directional microphone 1 and the second super-directional microphone 2 are line microphones (waveform microphones) provided with sound holes on the side surface of the acoustic tube piece, the sounds of the first and second super-directional microphones 1 and 2 are Rather than arranging the holes so as to face each other (FIG. 4 (b)), the sound holes are arranged on the side surface opposite to the other super-directional microphone (FIG. 4).
By (a)), the distance d is increased and the characteristic in the low frequency range is improved (equal to the relationship between the distance between the sound holes (or between the microphone elements) of the sound pressure gradient type microphone and the low frequency range characteristic).

【0031】さらに、第1と第2の信号遅延手段の信号
遅延量τ1 を可変にすることで、前記した(数5)に従
って死角方向の角度θを可変できるようになる。また、
このときのτ1 の範囲は、θの範囲を0゜<θ≦90゜ の
適当な値と考え、0<τ1≦d/c となる。
Further, by varying the signal delay amount τ1 of the first and second signal delaying means, the angle θ in the dead angle direction can be varied according to the above-mentioned (Equation 5). Also,
At this time, the range of τ1 is 0 <τ1 ≦ d / c, considering the range of θ as an appropriate value of 0 ° <θ ≦ 90 °.

【0032】以下、本発明の第2の実施例のステレオマ
イクロホンについて、図面を参照しながら説明する。
A stereo microphone according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図5は本発明の第2の実施例におけるステ
レオマイクロホンの構成を示すものである。図5におい
て、1は第1の超指向性マイクロホンである。2は第2
の超指向性マイクロホンである。11は第1の信号遅延
手段であって、第1の超指向性マイクロホン1からの出
力信号を入力とする。12は第2の信号遅延手段であっ
て、第2の超指向性マイクロホン2からの出力信号を入
力とする。13は第3の信号遅延手段であって、第1の
超指向性マイクロホン1からの出力信号を入力とする。
14は第4の信号遅延手段であって、第2の超指向性マ
イクロホン2からの出力信号を入力とする。21は第1
の振幅位相補正手段であって、第1の信号遅延手段11
からの出力信号を入力とする。22は第2の振幅位相補
正手段であって、第2の信号遅延手段12からの出力信
号を入力とする。31は第1の信号減算手段であって、
第3の信号遅延手段13からの出力信号と第2の振幅位
相補正手段22からの出力信号を入力とする。32は第
2の信号減算手段であって、第4の信号遅延手段14か
らの出力信号と第1の振幅位相補正手段21からの出力
信号を入力とする。51は第1の出力端子であって、第
1の信号減算手段の後段に設けられる。52は第2の出
力端子であって、第2の信号減算手段の後段に設けられ
る。
FIG. 5 shows the configuration of a stereo microphone according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, 1 is a first super-directional microphone. 2 is second
Is a super directional microphone. Reference numeral 11 is a first signal delay means, which receives an output signal from the first superdirective microphone 1. Reference numeral 12 is a second signal delay means, which receives the output signal from the second superdirective microphone 2. Reference numeral 13 is a third signal delay means, which receives an output signal from the first superdirective microphone 1.
Reference numeral 14 is a fourth signal delay means, which receives an output signal from the second superdirective microphone 2. 21 is the first
The amplitude and phase correction means of the first signal delay means 11
The output signal from is used as the input. Reference numeral 22 is a second amplitude / phase correction means, which receives the output signal from the second signal delay means 12. 31 is a first signal subtraction means,
The output signal from the third signal delay unit 13 and the output signal from the second amplitude / phase correction unit 22 are input. A second signal subtracting means 32 receives the output signal from the fourth signal delaying means 14 and the output signal from the first amplitude / phase correcting means 21. Reference numeral 51 denotes a first output terminal, which is provided at a stage subsequent to the first signal subtracting means. Reference numeral 52 denotes a second output terminal, which is provided at a stage subsequent to the second signal subtracting means.

【0034】以上のように構成されたステレオマイクロ
ホンについて、以下図5を用いてその動作を説明する。
The operation of the stereo microphone configured as described above will be described below with reference to FIG.

【0035】図5において、第1の実施例と異なる点
は、第3の信号遅延手段13を第1の超指向性マイクロ
ホン1と第1の信号減算手段31との間に設けたこと
と、第4の信号遅延手段14を第2の超指向性マイクロ
ホン2と第2の信号減算手段32との間に設けたこと
と、第1の振幅位相補正手段21を第1の信号遅延手段
11と第2の信号減算手段32との間に設けたことと、
第2の振幅位相補正手段22を第2の信号遅延手段12
と第1の信号減算手段31との間に設けた点である。そ
の目的は、左右の角度θ方向に対する第1と第2の超指
向性マイクロホン1,2の振幅位相特性を一致させ、第
1と第2の信号減算手段での死角方向からの音波に対す
る信号の打ち消しを十分にすることにある。第1と第2
の振幅位相補正手段21,22の伝達特性の決定に関し
て、同一条件で測定した第1と第2の超指向性マイクロ
ホン1,2の右θ゜方向の音圧周波数特性をそれぞれM
1R(ω),M2R(ω)として、第1の振幅位相補正手段21
の伝達特性H1(ω)を(数5)のように決定する。
In FIG. 5, the difference from the first embodiment is that the third signal delay means 13 is provided between the first superdirective microphone 1 and the first signal subtraction means 31. The fourth signal delay means 14 is provided between the second super-directional microphone 2 and the second signal subtraction means 32, and the first amplitude / phase correction means 21 is provided as the first signal delay means 11. Provided between the second signal subtraction means 32 and
The second amplitude / phase correction means 22 is replaced with the second signal delay means 12
And the first signal subtraction means 31. The purpose is to match the amplitude and phase characteristics of the first and second superdirective microphones 1 and 2 with respect to the left and right angle θ directions, and There is enough cancellation. First and second
Regarding the determination of the transfer characteristics of the amplitude / phase correcting means 21 and 22, the sound pressure frequency characteristics in the right θ ° direction of the first and second super-directional microphones 1 and 2 measured under the same conditions are respectively M
As 1 R (ω) and M2 R (ω), the first amplitude / phase correction means 21
The transfer characteristic H1 (ω) of is determined as in (Equation 5).

【0036】[0036]

【数5】 [Equation 5]

【0037】第1の超指向性マイクロホン1の右に角度
θ゜方向からの音波に対する出力は、第1の信号遅延手
段11で時間τ1 の遅延がかけられた後に、第1の振幅
位相補正手段21によって(数5)に表された特性が掛
けられて、第2の超指向性マイクロホン2の右θ゜方向
からの音波に対する音圧周波数特性に等化され、第2の
信号減算手段32で減算され、右θ゜方向の音波の信号
が打ち消される。このとき第4の信号遅延手段14は、
第1の振幅位相補正手段21で、信号の時間遅れが発生
した場合の補償のために設けられている。同様にして、
第2の振幅位相補正手段22の伝達関数を(数6)のよ
うに決定する。
The output of the sound wave from the direction of the angle θ ° to the right of the first superdirective microphone 1 is delayed by the time τ 1 by the first signal delay means 11, and then the first amplitude / phase correction means is provided. 21 is multiplied by the characteristic represented by (Equation 5) to equalize the sound pressure frequency characteristic with respect to the sound wave from the right θ ° direction of the second super-directional microphone 2, and the second signal subtracting means 32 The subtraction is performed to cancel the signal of the sound wave in the right θ ° direction. At this time, the fourth signal delay means 14
The first amplitude / phase correction unit 21 is provided for compensation when a signal time delay occurs. Similarly,
The transfer function of the second amplitude / phase correction means 22 is determined as in (Equation 6).

【0038】[0038]

【数6】 [Equation 6]

【0039】第2の超指向性マイクロホン2の左に角度
θ゜方向からの音波に対する出力は、第2の信号遅延手
段12で時間τ1 の遅延がかけられた後に、第2の振幅
位相補正手段22によって数6式に表された特性が掛け
られて、第1の超指向性マイクロホン1の左θ゜方向か
らの音波に対する音圧周波数特性に等化され、第1の信
号減算手段31で減算され、左θ゜方向の音波の信号が
打ち消される。このとき第3の信号遅延手段13は、第
2の振幅位相補正手段22で、信号の時間遅れが発生し
た場合の補償のために設けられている。
The output of the sound wave from the direction of the angle θ ° to the left of the second superdirective microphone 2 is delayed by the time τ 1 by the second signal delay means 12, and then the second amplitude / phase correction means is provided. 22 is multiplied by the characteristic represented by the equation 6 to equalize the sound pressure frequency characteristic with respect to the sound wave from the left θ ° direction of the first super-directional microphone 1, and the first signal subtracting means 31 subtracts it. Then, the sound wave signal in the left θ ° direction is canceled. At this time, the third signal delay means 13 is provided in the second amplitude / phase correction means 22 for compensation when a signal time delay occurs.

【0040】以上のようにして第2の実施例では、第1
と第2の超指向性マイクロホン1,2に若干の特性のば
らつきが存在した場合でも、少なくとも左右に角度θ゜
方向の死角の形成が十分に行われる。
As described above, in the second embodiment, the first
Even if there is a slight variation in characteristics between the second super-directional microphones 1 and 2, at least the left and right blind spots in the direction of the angle θ ° are sufficiently formed.

【0041】以下、本発明の第3の実施例のステレオマ
イクロホンについて、図面を参照しながら説明する。
A stereo microphone according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0042】図6は本発明の第3の実施例におけるステ
レオマイクロホンの構成を示すものである。図6におい
て、第1の超指向性マイクロホン1,第2の超指向性マ
イクロホン2,第1の信号遅延手段11,第2の信号遅
延手段12,第3の信号遅延手段13,第4の信号遅延
手段14,第1の信号減算手段31,第2の信号減算手
段32,第1の出力端子51,第2の出力端子52は前
記した第2の実施例と同様の構成である。
FIG. 6 shows the configuration of a stereo microphone according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, a first super-directional microphone 1, a second super-directional microphone 2, a first signal delay means 11, a second signal delay means 12, a third signal delay means 13, and a fourth signal. The delay means 14, the first signal subtraction means 31, the second signal subtraction means 32, the first output terminal 51, and the second output terminal 52 have the same configurations as those in the second embodiment.

【0043】第2の実施例と異なる点を以下に説明す
る。まず、40は相互相関演算手段であって、第1の超
指向性マイクロホン1と第2の超指向性マイクロホン2
からの出力信号を入力とする。23は第1の適応振幅位
相補正手段であって、第2の実施例における振幅位相補
正手段21と置き換えられ、第1の信号遅延手段11か
らの出力信号を入力とし、第2の信号減算手段32へ信
号を出力し、さらに第2の信号減算手段32からの出力
信号と相互相関演算手段40からの出力信号を入力とし
て自己の伝達特性を適応的に更新する。24は第2の適
応振幅位相補正手段であって、第2の実施例における振
幅位相補正手段22と置き換えられ、第2の信号遅延手
段12からの出力信号を入力とし、第1の信号減算手段
31へ信号を出力し、さらに第1の信号減算手段31か
らの出力信号と相互相関演算手段40からの出力信号を
入力として自己の伝達特性を適応的に更新する。
Differences from the second embodiment will be described below. First, reference numeral 40 denotes a cross-correlation calculating means, which is a first super-directional microphone 1 and a second super-directional microphone 2.
The output signal from is used as the input. Reference numeral 23 denotes a first adaptive amplitude / phase correction means, which is replaced with the amplitude / phase correction means 21 in the second embodiment, receives an output signal from the first signal delay means 11 as an input, and a second signal subtraction means. A signal is output to 32, and the transfer characteristic of itself is adaptively updated by using the output signal from the second signal subtracting means 32 and the output signal from the cross-correlation calculating means 40 as inputs. Reference numeral 24 denotes a second adaptive amplitude / phase correcting means, which is replaced with the amplitude / phase correcting means 22 in the second embodiment, receives the output signal from the second signal delay means 12, and receives the first signal subtracting means. A signal is output to 31 and the output signal from the first signal subtracting means 31 and the output signal from the cross-correlation calculating means 40 are used as inputs to adaptively update its own transfer characteristic.

【0044】以上のように構成されたステレオマイクロ
ホンについて、以下図6を用いてその動作を説明する。
The operation of the stereo microphone configured as described above will be described below with reference to FIG.

【0045】図6において、第2の実施例と異なる動作
は、第1と第2の適応振幅位相補正手段23,24が左
右θ゜の死角方向からの音波に対して第1と第2の超指
向性マイクロホン1,2の特性のばらつきを適応的に等
化する点である。ここでは、第1と第2の適応振幅位相
補正手段23,24を実現する具体例として、正規化L
MSアルゴリズム(学習同定法)(例えば、S.ヘイキ
ン著 武部 幹 訳:「適応フィルタ入門」,P.119〜
P.122)を用いた適応等化器を応用した場合について示
す。
In FIG. 6, the operation different from that of the second embodiment is that the first and second adaptive amplitude / phase correcting means 23 and 24 are the first and the second with respect to the sound wave from the blind angle direction of the right and left θ °. This is a point to adaptively equalize variations in characteristics of superdirective microphones 1 and 2. Here, as a specific example for realizing the first and second adaptive amplitude / phase correcting means 23 and 24, the normalized L
MS algorithm (learning identification method) (for example, S. Heikin, Takebe, Seki: "Introduction to Adaptive Filters", P.119-)
The case where the adaptive equalizer using P.122) is applied is shown.

【0046】第1の適応振幅位相補正手段23の伝達特
性を与えるインパルス応答(フィルタ係数)をhL(n)、
第1の信号遅延手段11からの出力信号をuL(n)、第4
の信号遅延手段14からの出力信号をdL(n)、第2の信
号減算手段32からの出力信号をeL(n)としたとき、学
習同定法は(数7)(数8)のように表され、第1の適
応振幅位相補正手段23では(数7)のフィルタ係数の
更新と(数8)の右辺第2項の演算が行われる。(数
8)右辺のマイナスは第2の信号減算手段32に相当す
る。また、dL(n)とuL(n)が互いに独立である場合は、
(数7)は収束することができないため、等化器として
正常に動作させるためには打ち消したい方向からの音波
の強いときのみ(数7)のフィルタ係数の更新を行う必
要がある。従って、相互相関演算手段40は、右に角度
θ゜方向の音波の相関が高いか否かという信号を第1の
適応振幅位相補正手段23に送り、相関の高いときのみ
(数7)の更新を行う。第4の信号遅延手段14は、各
信号の時刻に関する因果性を満たすため設けられてお
り、フィルタインパルス応答hL(n)の時間長に相当する
時間遅延τ2 を設定する。この様な構成によって、正面
から右に角度θ゜の方向からの音波に対してuL(n)がd
L(n)と一致してeL(n)が零に近づくようにフィルタ係数
L(n)が更新され、右θ゜方向に明確な指向性の死角が
できる。
The impulse response (filter coefficient) giving the transfer characteristic of the first adaptive amplitude / phase correcting means 23 is represented by h L (n),
The output signal from the first signal delay means 11 is u L (n),
When the output signal from the signal delay means 14 of the above is d L (n) and the output signal from the second signal subtraction means 32 is e L (n), the learning identification method is In the first adaptive amplitude / phase correction means 23, the filter coefficient of (Equation 7) is updated and the second term on the right side of (Equation 8) is calculated. (Equation 8) The minus on the right side corresponds to the second signal subtraction means 32. If d L (n) and u L (n) are independent of each other,
Since (Equation 7) cannot converge, it is necessary to update the filter coefficient of (Equation 7) only when the sound wave from the direction to be canceled is strong in order to operate normally as the equalizer. Therefore, the cross-correlation calculation means 40 sends a signal to the first adaptive amplitude / phase correction means 23 to the right indicating whether or not the correlation of the sound waves in the angle θ ° direction is high, and only when the correlation is high, the update of (Equation 7) is performed. I do. The fourth signal delay means 14 is provided to satisfy the causality of each signal with respect to time, and sets the time delay τ 2 corresponding to the time length of the filter impulse response h L (n). With such a configuration, u L (n) is d for the sound wave from the direction of the angle θ ° from the front to the right.
The filter coefficient h L (n) is updated so that e L (n) approaches zero in agreement with L (n), and a clear directional blind spot is formed in the right θ ° direction.

【0047】[0047]

【数7】 [Equation 7]

【0048】[0048]

【数8】 [Equation 8]

【0049】第2の適応振幅位相補正手段24の伝達特
性を与えるインパルス応答(フィルタ係数)をhR(n)、
第2の信号遅延手段12からの出力信号をuR(n)、第3
の信号遅延手段13からの出力信号をdR(n)、第1の信
号減算手段31からの出力信号をeR(n)としたとき、学
習同定法は(数9)(数10)のように表され、第2の
適応振幅位相補正手段24では(数9)のフィルタ係数
の更新と(数10)の右辺第2項の演算が行われる。
The impulse response (filter coefficient) giving the transfer characteristic of the second adaptive amplitude / phase correcting means 24 is expressed by h R (n),
The output signal from the second signal delay means 12 is u R (n), the third
When the output signal from the signal delaying means 13 of the above is d R (n) and the output signal from the first signal subtracting means 31 is e R (n), the learning identification method is In the second adaptive amplitude / phase correcting means 24, the filter coefficient of (Equation 9) is updated and the second term on the right side of (Equation 10) is calculated.

【0050】(数10)右辺のマイナスは第1の信号減
算手段31に相当する。また、dR(n)とuR(n)が互いに
独立である場合は、(数9)は収束することができない
ため、等化器として正常に動作させるためには打ち消し
たい方向からの音波の強いときのみ(数7)のフィルタ
係数の更新を行う必要がある。従って、相互相関演算手
段40は、左に角度θ゜方向の音波の相関が高いか否か
という信号を第2の適応振幅位相補正手段24に送り、
相関の高いときのみ(数9)の更新を行う。第3の信号
遅延手段13は、各信号の時刻に関する因果性を満たす
ため設けられており、フィルタインパルス応答hR(n)の
時間長に相当する時間遅延τ2 を設定する。この様な構
成によって、正面から左に角度θ゜の方向からの音波に
対してu R(n)がdR(n)と一致してeR(n)が零に近づくよ
うにフィルタ係数hR(n)が更新され、左θ゜方向に明確
な指向性の死角ができる。
(Equation 10) The minus on the right side is the first signal reduction.
It corresponds to the calculating means 31. Also, dR(n) and uR(n) are
If they are independent, (Equation 9) cannot converge
Therefore, in order to operate normally as an equalizer,
Filter of (Equation 7) only when the sound wave from the desired direction is strong
It is necessary to update the coefficient. Therefore, the cross-correlation calculator
Step 40 indicates whether or not the correlation of the sound waves in the angle θ ° direction to the left is high.
Is sent to the second adaptive amplitude / phase correction means 24,
Only when the correlation is high, the update of (Equation 9) is performed. Third signal
The delay means 13 satisfies the causality regarding the time of each signal.
For filter impulse response hR(n)
Set the time delay τ2 corresponding to the time length. Structure like this
Depending on the composition, sound waves from the direction of angle θ ° from the front to the left
For u R(n) is dRe in agreement with (n)R(n) approaches zero
Sea urchin filter coefficient hR(n) is updated, and it is clear in the left θ ° direction
You can make a blind spot with various directivities.

【0051】ただし、hL(n),hR(n) は時刻nでのフィ
ルタ係数列を示すベクトルで、uL(n),uR(n) はタップ
入力ベクトル(uL(n)={uL(n),uL(n-1),uL(n-2),・・・
・})で、各ベクトルの次元数は等しいとする。
However, h L (n), h R (n) is a vector showing a filter coefficient sequence at time n, and u L (n), u R (n) is a tap input vector (u L (n) = (u L (n), u L (n-1), u L (n-2), ...
・)), The number of dimensions of each vector is equal.

【0052】[0052]

【数9】 [Equation 9]

【0053】[0053]

【数10】 [Equation 10]

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明は、第1の超指向性マイクロホン
と第2の超指向性マイクロホンが主軸を正面方向に向け
互いに平行に設け、第1の超指向性マイクロホンの後段
に設けられた第1の信号遅延手段と、第2の超指向性マ
イクロホンの後段に設けられた第2の信号遅延手段と、
第1の超指向性マイクロホンからの出力信号と前記第2
の信号遅延手段からの出力信号を入力とする第1の信号
減算手段と、第2の超指向性マイクロホンからの出力信
号と第1の信号遅延手段からの出力信号を入力とする第
2の信号減算手段を備え、第1の信号減算手段と第2の
信号減算手段それぞれから出力信号を得ることにより、
超指向性の指向特性を左右に振り分け、遠方の音をステ
レオ収音するステレオマイクロホンを実現できるもので
ある。
According to the present invention, the first super-directional microphone and the second super-directional microphone are provided parallel to each other with their main axes facing the front direction, and the first super-directional microphone is provided in the latter stage. 1 signal delaying means, and 2nd signal delaying means provided after the 2nd super-directional microphone,
The output signal from the first super-directional microphone and the second signal
First signal subtracting means that receives the output signal from the signal delaying means, and a second signal that receives the output signal from the second superdirective microphone and the output signal from the first signal delaying means By providing subtraction means and obtaining output signals from the first signal subtraction means and the second signal subtraction means, respectively,
It is possible to realize a stereo microphone that distributes superdirective directional characteristics to the left and right and collects distant sound in stereo.

【0055】さらに、第1の信号遅延手段と第2の信号
遅延手段の信号遅延量を可変とすることで、音場に合わ
せたステレオ感の調節が可能となる。このときの信号遅
延量τ1 の範囲は、第1の超指向性マイクロホンと第2
の超指向性マイクロホンの音孔間の距離をd,音速をc
としたとき0<τ1 ≦d/cである。
Furthermore, by varying the signal delay amounts of the first signal delay means and the second signal delay means, it is possible to adjust the stereo feeling according to the sound field. The range of the signal delay amount τ 1 at this time is the range of the first super-directional microphone and the second
The distance between the sound holes of the super directional microphone of
Then, 0 <τ1 ≦ d / c.

【0056】さらに、第1の超指向性マイクロホンと第
2の超指向性マイクロホンが音響管側面に音孔が設けら
れた波形型の超指向性マイクロホンで、かつ、第1の超
指向性マイクロホンと第2の超指向性マイクロホンの音
孔が、音孔間距離が最大となるように相反する方向に設
けることで、限られた大きさのなかで音孔間距離を大き
くとることができ、低音域の特性を改善できる。
Further, the first super-directional microphone and the second super-directional microphone are waveform type super-directional microphones having sound holes on the side surface of the acoustic tube, and By providing the sound holes of the second super-directional microphone in opposite directions so that the distance between the sound holes is maximized, the distance between the sound holes can be increased in a limited size, and the low sound distance can be reduced. The characteristics of the range can be improved.

【0057】さらに、第1の超指向性マイクロホンと第
2の超指向性マイクロホンが主軸を正面方向に向け、互
いに平行に設け、第1の超指向性マイクロホンからの出
力信号を入力とする第1の信号遅延手段と、第2の超指
向性マイクロホンからの出力信号を入力とする第2の信
号遅延手段と、第1の超指向性マイクロホンからの出力
信号を入力とする第3の信号遅延手段と、第2の超指向
性マイクロホンからの出力信号を入力とする第4の信号
遅延手段と、第1の信号遅延手段からの出力信号を入力
とする第1の振幅位相補正手段と、第2の信号遅延手段
からの出力信号を入力とする第2の振幅位相補正手段
と、第3の信号遅延手段からの出力信号および第2の振
幅位相補正手段からの出力信号を入力とする第1の信号
減算手段と、第4の信号遅延手段からの出力信号および
第1の振幅位相補正手段からの出力信号を入力とする第
2の信号減算手段を備え、第1,第2の超指向性マイク
ロホンの特性のばらつきを補正することによって、第
1,第2の信号減算手段の部分で確実に特定方向からの
信号の減算が行われ、指向性の改善ができる。
Furthermore, the first super-directional microphone and the second super-directional microphone are provided in parallel with each other with their main axes facing the front direction, and the first super-directional microphone receives the output signal from the first super-directional microphone as an input. Signal delaying means, second signal delaying means for inputting the output signal from the second super-directional microphone, and third signal delaying means for inputting the output signal from the first super-directional microphone. A fourth signal delay means for receiving an output signal from the second superdirective microphone, a first amplitude / phase correcting means for receiving an output signal from the first signal delay means, and a second Second amplitude / phase correction means that receives the output signal from the signal delay means, and the first amplitude-phase correction means that receives the output signal from the third signal delay means and the output signal from the second amplitude / phase correction means. A signal subtracting means and a fourth Compensating for variations in the characteristics of the first and second superdirective microphones, the second signal subtracting means having the output signal from the signal delay means and the output signal from the first amplitude / phase correcting means as inputs. Thus, the signals from the specific direction are surely subtracted in the first and second signal subtraction means, and the directivity can be improved.

【0058】さらに、前記構成に加えて、第1の超指向
性マイクロホンからの出力信号および第2の超指向性マ
イクロホンからの出力信号を入力とする相互相関演算手
段を備え、第1の振幅位相補正手段を第1の適応振幅位
相補正手段と交換し、その振幅位相特性が第2の信号減
算手段からの出力信号および相互相関演算手段からの出
力信号をもとに更新され、第2の振幅位相補正手段を第
1の適応振幅位相補正手段と交換し、その振幅位相特性
が第1の信号減算手段からの出力信号および相互相関演
算手段からの出力信号をもとに更新されるようにするこ
とで、第1の適応振幅位相補正手段と第2の適応振幅位
相補正手段が自己学習で適切な特性を実現できるように
なる。
Further, in addition to the above-mentioned structure, a cross-correlation calculating means for inputting an output signal from the first super-directional microphone and an output signal from the second super-directional microphone is provided, and the first amplitude phase The correcting means is replaced with the first adaptive amplitude / phase correcting means, and the amplitude / phase characteristic thereof is updated based on the output signal from the second signal subtracting means and the output signal from the cross-correlation calculating means to obtain the second amplitude. The phase correcting means is replaced with the first adaptive amplitude / phase correcting means, and the amplitude / phase characteristic is updated based on the output signal from the first signal subtracting means and the output signal from the cross-correlation calculating means. As a result, the first adaptive amplitude phase correcting means and the second adaptive amplitude phase correcting means can realize appropriate characteristics by self-learning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例のステレオマイクロホン
の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a stereo microphone according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1と第2の超指向性マイクロホンの配置図FIG. 2 is a layout diagram of first and second superdirective microphones.

【図3】第1と第2の超指向性マイクロホンおよび本発
明のステレオマイクロホンの指向特性図
FIG. 3 is a directional characteristic diagram of first and second superdirective microphones and a stereo microphone of the present invention.

【図4】第1と第2の超指向性マイクロホンの音孔の配
置図
FIG. 4 is a layout diagram of sound holes of the first and second superdirective microphones.

【図5】本発明の第2の実施例のステレオマイクロホン
の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a stereo microphone according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例のステレオマイクロホン
の構成図
FIG. 6 is a configuration diagram of a stereo microphone according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来例の構成図および指向特性図FIG. 7 is a configuration diagram and directional characteristic diagram of a conventional example.

【符号の説明】 1 第1の超指向性マイクロホン 2 第2の超指向性マイクロホン 11 第1の信号遅延手段 12 第2の信号遅延手段 13 第3の信号遅延手段 14 第4の信号遅延手段 21 第1の振幅位相補正手段 22 第2の振幅位相補正手段 23 第1の適応振幅位相補正手段 24 第2の適応振幅位相補正手段 31 第1の信号減算手段 32 第2の信号減算手段 40 相互相関演算手段 51 第1の出力端子 52 第2の出力端子[Description of Reference Signs] 1 first super-directional microphone 2 second super-directional microphone 11 first signal delay means 12 second signal delay means 13 third signal delay means 14 fourth signal delay means 21 First amplitude / phase correction means 22 Second amplitude / phase correction means 23 First adaptive amplitude / phase correction means 24 Second adaptive amplitude / phase correction means 31 First signal subtraction means 32 Second signal subtraction means 40 Cross-correlation Computing means 51 First output terminal 52 Second output terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 博基 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroki Furukawa 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の超指向性マイクロホンと第2の超指
向性マイクロホンが主軸を正面方向に向け互いに平行に
設けられ、前記第1の超指向性マイクロホンの後段に設
けられた第1の信号遅延手段と、前記第2の超指向性マ
イクロホンの後段に設けられた第2の信号遅延手段と、
前記第1の超指向性マイクロホンからの出力信号と前記
第2の信号遅延手段からの出力信号を入力とする第1の
信号減算手段と、前記第2の超指向性マイクロホンから
の出力信号と前記第1の信号遅延手段からの出力信号を
入力とする第2の信号減算手段を備え、前記第1の信号
減算手段と前記第2の信号減算手段それぞれから出力信
号を得ることを特徴としたステレオマイクロホン。
1. A first super-directional microphone and a second super-directional microphone are provided in parallel with each other with their main axes facing the front direction, and a first super-directional microphone is provided after the first super-directional microphone. A signal delaying unit, and a second signal delaying unit provided after the second superdirective microphone,
First signal subtraction means for inputting an output signal from the first super-directional microphone and an output signal from the second signal delay means; an output signal from the second super-directional microphone; A stereo characterized by comprising a second signal subtracting means for receiving an output signal from the first signal delaying means, and obtaining an output signal from each of the first signal subtracting means and the second signal subtracting means. Microphone.
【請求項2】第1の信号遅延手段と第2の信号遅延手段
の信号遅延量を可変とした請求項1記載のステレオマイ
クロホン。
2. The stereo microphone according to claim 1, wherein the signal delay amounts of the first signal delay means and the second signal delay means are variable.
【請求項3】第1の超指向性マイクロホンと第2の超指
向性マイクロホンの音孔の距離をdとしたとき、第1の
信号遅延手段と第2の信号遅延手段の信号遅延量τ1
が、 0<τ1 ≦d/c ただし、c:音速 である請求項1記載のステレオマイクロホン。
3. A signal delay amount .tau.1 of the first signal delay means and the second signal delay means, where d is the distance between the sound holes of the first superdirective microphone and the second superdirective microphone.
Is 0 <τ1 ≦ d / c, where c is the speed of sound.
【請求項4】第1の超指向性マイクロホンと第2の超指
向性マイクロホンが音響管側面に音孔が設けられた波形
型の超指向性マイクロホンである請求項1記載のステレ
オマイクロホン。
4. The stereo microphone according to claim 1, wherein the first superdirective microphone and the second superdirective microphone are waveform-type superdirective microphones in which sound holes are provided on the side surface of the acoustic tube.
【請求項5】第1の超指向性マイクロホンと第2の超指
向性マイクロホンの音孔がそれぞれもう一方の超指向性
マイクロホンと反対の側面に設けられた請求項4記載の
ステレオマイクロホン。
5. The stereo microphone according to claim 4, wherein the sound holes of the first super-directional microphone and the second super-directional microphone are provided on opposite sides of the other super-directional microphone, respectively.
【請求項6】第1の超指向性マイクロホンと第2の超指
向性マイクロホンが主軸を正面方向に向け互いに平行に
設けられ、前記第1の超指向性マイクロホンからの出力
信号を入力とする第1の信号遅延手段と、前記第2の超
指向性マイクロホンからの出力信号を入力とする第2の
信号遅延手段と、前記第1の超指向性マイクロホンから
の出力信号を入力とする第3の信号遅延手段と、前記第
2の超指向性マイクロホンからの出力信号を入力とする
第4の信号遅延手段と、前記第1の信号遅延手段からの
出力信号を入力とする第1の振幅位相補正手段と、前記
第2の信号遅延手段からの出力信号を入力とする第2の
振幅位相補正手段と、前記第3の信号遅延手段からの出
力信号および前記第2の振幅位相補正手段からの出力信
号を入力とする第1の信号減算手段と、前記第4の信号
遅延手段からの出力信号および前記第1の振幅位相補正
手段からの出力信号を入力とする第2の信号減算手段を
備え、前記第1の信号減算手段と前記第2の信号減算手
段それぞれから出力信号を得ることを特徴としたステレ
オマイクロホン。
6. A first super-directional microphone and a second super-directional microphone are provided in parallel with each other with their main axes facing forward, and the output signal from the first super-directional microphone is input. One signal delay means, a second signal delay means for receiving an output signal from the second super-directional microphone, and a third signal delay means for receiving an output signal from the first super-directional microphone. A signal delay means, a fourth signal delay means for receiving an output signal from the second superdirective microphone, and a first amplitude / phase correction for receiving an output signal from the first signal delay means. Means, a second amplitude / phase correction means for receiving the output signal from the second signal delay means, an output signal from the third signal delay means and an output from the second amplitude / phase correction means Signal input Signal subtraction means, and second signal subtraction means to which the output signal from the fourth signal delay means and the output signal from the first amplitude / phase correction means are input, and the first signal subtraction means And a stereo microphone, wherein an output signal is obtained from each of the second signal subtracting means.
【請求項7】第1の超指向性マイクロホンと第2の超指
向性マイクロホンが主軸を正面方向に互いに平行に設け
られ、前記第1の超指向性マイクロホンからの出力信号
を入力とする第1の信号遅延手段と、前記第2の超指向
性マイクロホンからの出力信号を入力とする第2の信号
遅延手段と、前記第1の超指向性マイクロホンからの出
力信号を入力とする第3の信号遅延手段と、前記第2の
超指向性マイクロホンからの出力信号を入力とする第4
の信号遅延手段と、前記第1の信号遅延手段からの出力
信号を入力とする第1の適応振幅位相補正手段と、前記
第2の信号遅延手段からの出力信号を入力とする第2の
適応振幅位相補正手段と、前記第3の信号遅延手段から
の出力信号および前記第2の適応振幅位相補正手段から
の出力信号を入力とする第1の信号減算手段と、前記第
4の信号遅延手段からの出力信号および前記第1の適応
振幅位相補正手段からの出力信号を入力とする第2の信
号減算手段と、前記第1の超指向性マイクロホンからの
出力信号および前記第2の超指向性マイクロホンからの
出力信号を入力信号とする相互相関演算手段とを備え、
第1の適応振幅位相補正手段の特性が前記相互相関演算
手段からの出力信号と前記第2の信号減算手段からの出
力信号によって逐次更新され、第2の適応振幅位相補正
手段の特性が前記相互相関演算手段からの出力信号と前
記第1の信号減算手段からの出力信号によって逐次更新
されることを特徴としたステレオマイクロホン。
7. A first super-directional microphone and a second super-directional microphone are provided with their main axes parallel to each other in the front direction, and a first super-directional microphone receives an output signal from the first super-directional microphone as an input. Signal delay means, a second signal delay means for receiving an output signal from the second super-directional microphone, and a third signal for receiving an output signal from the first super-directional microphone. A delay means and a fourth means for receiving an output signal from the second superdirective microphone
Signal delay means, a first adaptive amplitude / phase correction means for receiving an output signal from the first signal delay means, and a second adaptive for receiving an output signal from the second signal delay means. Amplitude and phase correction means, first signal subtraction means that receives the output signal from the third signal delay means and the output signal from the second adaptive amplitude and phase correction means, and the fourth signal delay means. Output signal from the first adaptive amplitude phase correction means and second signal subtraction means that receives the output signal from the first adaptive amplitude and phase correction means, and the output signal from the first superdirective microphone and the second superdirectivity. And a cross-correlation calculation means using the output signal from the microphone as an input signal,
The characteristic of the first adaptive amplitude / phase correcting means is sequentially updated by the output signal from the cross-correlation calculating means and the output signal from the second signal subtracting means, and the characteristic of the second adaptive amplitude / phase correcting means is the mutual signal. A stereo microphone which is sequentially updated by an output signal from the correlation calculating means and an output signal from the first signal subtracting means.
【請求項8】第3の信号遅延手段と第4の信号遅延手段
の信号遅延量がτ2 で等しく、第1の振幅位相補正手段
と第2の振幅位相補正手段での信号の遅延量に等しくな
るようにτ2 が設定され、第1の信号遅延手段と第2の
信号遅延手段の信号遅延量がτ1 で等しく、 τ1 が0<τ1 ≦d/c ただし、d:第1の超指向性マイクロホンの音孔と第2
の超指向性マイクロホンの音孔の間の距離 c:音速 の範囲である請求項6または請求項7記載のステレオマ
イクロホン。
8. The signal delay amounts of the third signal delay means and the fourth signal delay means are equal to each other at .tau.2, and are equal to the signal delay amounts of the first amplitude phase correction means and the second amplitude phase correction means. Τ 2 is set so that the signal delay amounts of the first signal delay means and the second signal delay means are equal at τ 1, and τ 1 is 0 <τ 1 ≦ d / c, where d is the first superdirective microphone. Sound hole and second
8. The stereo microphone according to claim 6 or 7, wherein the distance between the sound holes of the super-directional microphone is c: the speed of sound.
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DE69404369T DE69404369T2 (en) 1993-04-13 1994-04-13 Stereoule directional microphone device
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