CN114449406A - 麦克风阵列装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有良好的便携性并抑制声波干扰的的麦克风阵列装置。本发明的麦克风阵列装置(1)具有多个麦克风(21)‑(28)和收容它们的壳体(10)。壳体配置在XY虚拟平面(P1)上,具备在壳体的+X轴方向的端面开口、供安装第1麦克风的第1安装孔(11h1);在壳体的‑X轴方向的端面开口、供安装第2麦克风的第2安装孔(11h2);在壳体的+Y轴方向的端面开口、供安装第3麦克风的第3安装孔(11h3);以及在壳体的‑Y轴方向的端面开口、供安装第4麦克风的第4安装孔(11h4)。第1安装孔的开口端与第2安装孔的开口端之间的X轴长度(Lx),比第3安装孔的开口端与第4安装孔的开口端之间的Y轴长度(Ly)和/或壳体的Z轴长度(Lz)短。
Description
技术领域
本发明涉及一种麦克风阵列装置。
背景技术
随着近年来环绕声技术的发展,环绕声音响系统中的声道数有从基本的5.1ch增加到6.1ch、7.1ch的趋势。另外,由于使用了虚拟现实(VR:Virtual Reality)和增强现实(AR:Augmented Reality)等的内容产品的多样化和高度化,所需的声道数增加到了22.2ch。通常,在环绕声音响系统中,用于环绕声拾音的麦克风的数量会根据环绕声音响系统的声道数而增加。意即,当环绕声音响系统的声道数增加时,环绕声拾音所需的麦克风的数量也会增加。
环绕声音响系统被设置为使各声道所对应的声音具有不同的声压级和/或相位。也就是说,环绕声音响系统需要实现各麦克风的声场的分离(Separation),以使得用于环绕声拾音的麦克风阵列装置所具备的麦克风能够分别拾音不同声压级和/或相位的声波。
通常,为了在环绕声拾音中实现各麦克风的分离,要将各麦克风分开布置。希望得到分离的声波的频率越低(声波的波长越长),麦克风之间的距离越长。另外,当声道数增加时,拾音所需的麦克风的数量增加,麦克风阵列装置的大小增加。即,在声道数与分离及麦克风阵列装置的大小之间存在折衷关系。
环绕声拾音的主要目的是在外景拍摄等中拾音环境声音。因此,即使靠近声源也不会产生邻近效应的全向麦克风适合于环绕声拾音。然而,全向麦克风是以相同的声压级拾音来自所有方向的声波。因此,全向分离所需的距离比单向麦克风长。即,当在环绕声拾音中使用全向麦克风时,麦克风阵列装置的尺寸比使用单向麦克风时增加。
这样,麦克风阵列装置越要得到麦克风的分离,就越容易大型化。结果会导致麦克风阵列装置的便携性变差。另外,由于是根据声道数单独(例如在多个部位)配置各麦克风,所以该装置的设置也需要时间。因此,在外景摄影等室外进行环绕声拾音时,需要一种便携性好、设置不需要时间(例如,能够以单点(单体)进行拾音)的麦克风阵列装置。
在此,当由麦克风阵列装置单体拾音到的声音(包括由布置在某区域中的多个麦克风各自单独拾音到的声音)在环绕声音响系统中播放时,听者能在距各扬声器大致相等距离的预定收听位置(最佳位置)处以良好的再现性收听播放音。但是,当听者的头部偏离最佳位置时,瞬间就可能产生多个声波相干扰即特定频率的相位相干扰、特定频率的声压级降低(产生声波的波谷)的现象(与所谓的梳状滤波效应相同的听感上的不适感)(例如,参照专利文献1,2)。尤其是在听者的前侧和后侧配置扬声器的环绕声音响系统(例如5.1ch、7.1ch、22.2ch)中,当听者的头部从最佳位置向左右方向偏离时,容易产生该声波干扰。结果会导致播放音的再现性降低。
这样的声波干扰,是在由使用了全向麦克风的规定大小(例如直径约1m以内)的麦克风阵列装置单体进行拾音的情况下,或由排列在规定的区域(例如直径约1m以内的区域)内的多个全向麦克风分别独立进行拾音的情况下所产生的特有现象。即,在用足够大(例如直径约2m以上)的该麦克风阵列装置拾音的情况下,不会产生声波干扰(再现性的降低)。但当麦克风阵列装置变大时,该装置的体积、重量会增加,便携性变差。即,在抑制声波干扰与麦克风阵列装置的大小(便携性)之间存在折衷的关系。因此,需要一种便携性(小型、轻量)好、能抑制声波干扰的麦克风阵列装置。
现有技术文献
非专利文献:
专利文献1:日本专利特表2013-57906号公报
专利文献2:日本专利特开2016-119574号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种便携性良好且抑制声波干扰的麦克风阵列装置。
用于解决问题的方案
在本发明的麦克风阵列装置中,X轴、Y轴及Z轴分别为相互正交的3个轴。X轴方向是沿着X轴的方向。Y轴方向是沿着Y轴的方向。Z轴方向是沿着Z轴的方向。本发明的麦克风阵列装置的特征在于,具有多个麦克风以及收容多个麦克风的壳体而成。壳体具备分别供安装多个麦克风的多个安装孔。多个麦克风包括配置在分别沿着X轴方向和Y轴方向的XY虚拟平面上的第1麦克风、第2麦克风、第3麦克风和第4麦克风。多个安装孔配置在XY虚拟平面上,包括第1安装孔、第2安装孔、第3安装孔和第4安装孔,第1安装孔在从Z轴方向观察时,在壳体的+X轴方向的端面开口,用来安装第1麦克风;第2安装孔在从Z轴方向观察时,在壳体的-X轴方向的端面开口,用来安装第2麦克风;第3安装孔在从Z轴方向观察时,在壳体的+Y轴方向的端面开口,用来安装第3麦克风;第4安装孔在从Z轴方向观察时,在壳体的-Y轴方向的端面开口,用来安装第4麦克风。X轴方向上的第1安装孔的开口端与第2安装孔的开口端之间的X轴长度,比Y轴方向上的第3安装孔的开口端与第4安装孔的开口端之间的Y轴长度和/或Z轴方向上的壳体的Z轴长度短。
发明效果
采用本发明的麦克风阵列装置,便携性良好,抑制声波的干扰。
附图说明
图1是示出本发明的麦克风阵列装置的实施方式的立体图。
图2是图1的麦克风阵列装置的侧视图。
图3是在图2的麦克风阵列装置的AA线剖开的示意剖视图。
图4是在图2的麦克风阵列装置的BB线剖开的示意剖视图。
图5是在图4的麦克风阵列装置的CC线剖开的示意剖视图。
图6是图1的麦克风阵列装置的俯视图。
图7是图3的麦克风阵列装置的放大示意剖视图。
图8是说明由表面的差异引起的声波的衍射效应的示意图。
图9是表示从图1的麦克风阵列装置所具备的壳体取出的麦克风单体的频率特性的曲线图。
图10是表示收容在图1的麦克风阵列装置所具备的壳体中的图9的麦克风单体的频率特性的曲线图。
图11是示出本发明的麦克风阵列装置的另一实施方式的立体图。
图12是图11的麦克风阵列装置的侧视图。
图13是在图12的麦克风阵列装置的DD线剖开的示意剖视图。
图14是在图12的麦克风阵列装置的EE线剖开的示意剖视图。
图15是图11的麦克风阵列装置的俯视图。
附图标记说明
1:麦克风阵列装置
10:壳体
11a:椭圆体面
12a:圆锥面(第1圆锥面)
13a:圆锥面(第2圆锥面)
11h1:安装孔(第1安装孔)
11h2:安装孔(第2安装孔)
11h3:安装孔(第3安装孔)
11h4:安装孔(第4安装孔)
11h5:安装孔(第5安装孔)
11h6:安装孔(第6安装孔)
11h7:安装孔(第7安装孔)
11h8:安装孔(第8安装孔)
21:麦克风(第1麦克风)
22:麦克风(第2麦克风)
23:麦克风(第3麦克风)
24:麦克风(第4麦克风)
25:麦克风(第5麦克风)
26:麦克风(第6麦克风)
27:麦克风(第7麦克风)
28:麦克风(第8麦克风)
211-281:振膜
L11-L14:接线
Lx:X轴长度
Ly:Y轴长度
Lz:Z轴长度
P1:XY虚拟平面
1A:麦克风阵列装置
10A:壳体
12Aa:圆锥面(第1圆锥面)
13Aa:圆锥面(第2圆锥面)
11Ah1:安装孔(第1安装孔)
11Ah2:安装孔(第2安装孔)
11Ah3:安装孔(第3安装孔)
11Ah4:安装孔(第4安装孔)
11Ah5:安装孔(第5安装孔)
11Ah6:安装孔(第6安装孔)
11Ah7:安装孔(第7安装孔)
11Ah8:安装孔(第8安装孔)
21A:麦克风(第1麦克风)
22A:麦克风(第2麦克风)
23A:麦克风(第3麦克风)
24A:麦克风(第4麦克风)
25A:麦克风(第5麦克风)
26A:麦克风(第6麦克风)
27A:麦克风(第7麦克风)
28A:麦克风(第8麦克风)
211A-281A:振膜
LA11-LA14:接线
LxA:X轴长度
LyA:Y轴长度
LzA:Z轴长度
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的麦克风阵列装置(以下称为“本装置”)的实施方式进行说明。在各图中,对相同的部件和要素标注相同的附图标记,省略重复的说明。
在以下的说明中,只要没有特别说明,在将相互正交的3个轴分别设为X轴、Y轴和Z轴时,“X轴方向”是沿着X轴的方向,在本实施方式中是左右方向。“Y轴方向”是沿着Y轴的方向,在本实施方式中是前后方向。“Z轴方向”是沿着Z轴的方向,在本实施方式中是上下方向。“+X轴方向”是X轴方向的正方向,在本实施方式中是左方。“-X轴方向”是X轴方向的负方向,在本实施方式中是右方。“+Y轴方向”是Y轴方向的正方向,在本实施方式中是前方。“-Y轴方向”是Y轴方向的负方向,在本实施方式中是后方。“+Z轴方向”是Z轴方向的正方向,在本实施方式中是上方。“-Z轴方向”是Z轴方向的负方向,在本实施方式中是下方。在本实施方式中,“前方”是以本装置为基准,希望通过本装置来拾音的目标音的声源所在的方向。
在以下说明中,“XY平面(剖面)”是分别沿X轴方向和Y轴方向的平面(剖面)。“XZ平面(剖面)”是分别沿X轴方向和Z轴方向的平面(剖面)。
麦克风阵列装置(1)
麦克风阵列装置的构成
图1是示出本装置的实施方式的立体图。
本装置1对来自多个(在本实施方式中为“8”个)不同的方向的声波进行拾音。本装置1具有壳体10、8个麦克风21、22、23、24、25、26、27、28(麦克风22、24、26、28参照图3)和支撑部件30。
图2是从左方(+X轴方向)观察到的本装置1的侧视图。
图3是本装置1的在图2的AA线剖开的示意剖视图。
为了便于说明,图3示意性地示出了麦克风21-28的剖面。
壳体10收容麦克风21-28。壳体10由例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)等合成树脂制成。壳体10包括:主体部11、第1突起部12和第2突起部13。
主体部11在XY虚拟平面P1上具有椭圆状的剖面,所述椭圆状的剖面具有沿Y轴方向(前后方向)的长轴(未图示)和沿X轴方向(左右方向)的短轴(未图示)。主体部11是使椭圆状的剖面以长轴为旋转轴旋转一周而形成的中空的旋转椭圆体状(橄榄球状)。主体部11具备椭圆体面11a和8个安装孔11h1、11h2、11h3、11h4、11h5、11h6、11h7、11h8。
椭圆体面11a构成主体部11的表面。椭圆体面11a是壳体10的表面中的具有沿Y轴方向(前后方向)的长轴的旋转椭圆体状的表面。
安装孔11h1-11h8是供安装麦克风21-28的圆形的通孔。安装孔11h1-11h8分别在XY虚拟平面P1上等间隔地配置在与主体部11的圆周同心的圆周上。安装孔11h1-11h8分别在与主体部11的椭圆体面11a(表面)垂直的方向上贯通。
“将安装孔11h1-11h8分别配置在XY虚拟平面P1上”意味着安装孔11h1-11h8各自的一部分配置在XY虚拟平面P1上。在本实施方式中,安装孔11h1-11h8各自的中心配置在XY虚拟平面P1上。
安装孔11h1是本发明的第1安装孔的例子,安装孔11h2是本发明的第2安装孔的例子,安装孔11h3是本发明的第3安装孔的例子,安装孔11h4是本发明的第4安装孔的例子,安装孔11h5是本发明的第5安装孔的例子,安装孔11h6是本发明的第6安装孔的例子,安装孔11h7是本发明的第7安装孔的例子,安装孔11h8是本发明的第8安装孔的例子。
在从Z轴方向(上下方向)观察时,安装孔11h1-11h8分别在主体部11的端面开口(配置)。具体而言,安装孔11h1在主体部11的+X轴方向(左方)侧的端面开口。安装孔11h2在主体部11的-X轴方向(右方)侧的端面开口。安装孔11h3在主体部11的+Y轴方向(前方)侧的端面开口。安装孔11h4在主体部11的-Y轴方向(后方)侧的端面开口。安装孔11h5在主体部11的安装孔11h1与安装孔11h3之间的端面开口。安装孔11h6在主体部11的安装孔11h2与安装孔11h4之间的端面开口。安装孔11h7在主体部11的安装孔11h1与安装孔11h4之间的端面开口。安装孔11h8在主体部11的安装孔11h2与安装孔11h3之间的端面开口。
在从Z轴方向(上下方向)观察时,安装孔11h1与安装孔11h2,关于Y轴,线对称地配置。安装孔11h3与安装孔11h4,关于X轴,线对称地配置。安装孔11h5与安装孔11h6,关于主体部11的长轴与短轴的交点Px,点对称地配置。安装孔11h7与安装孔11h8,关于交点Px,点对称地配置。
在椭圆体面11a中,安装孔11h1-11h8各自之间的区域的表面是曲率中心位于壳体10(主体部11)的内侧的曲面。
“曲面”也可以不是完全的曲面,而是由大量细小的多边形平面(例如,由六边形或三角形构成的平面)的集合构成的伪曲面。在该情况下,各平面的大小例如是以本装置1(麦克风21-28)的频率特性的上限附近的频率的波长的长度(例如,若是20kHz,则约为1.7cm)为直径的圆的大小以下。
图4是本装置1的在图2的BB线剖开的示意剖视图。
图5是本装置1的在图4的CC线剖开的示意剖视图。
为了便于说明,图4和图5示意性地示出麦克风21-26和28的剖面。
第1突起部12有助于后述的分离。第1突起部12从主体部11的椭圆体面11a向上方呈圆锥状突出。第1突起部12与主体11为一体。第1突起部12的顶端部(上端部)为半球状。第1突起部12具备圆锥面12a和鞍状面12b、12c。
第1突起部12分别在X轴方向(左右方向)和Y轴方向(前后方向)上配置在壳体10(主体部11)的中央。在Z轴方向(上下方向)上,第1突起部12配置在安装孔11h1-11h8(安装孔11h5、11h7参照图3)的上方。
圆锥面12a是本发明的第1圆锥面。圆锥面12a构成第1突起部12的表面的一部分。圆锥面12a是壳体10的表面中的朝向上方逐渐变细的大致圆锥台状的面。在俯视观察绘制了等高线的情况下,圆锥面12a呈等高线在X轴方向(左右方向)较长的椭圆状(参照图6)。如图4所示,在壳体10的Y轴方向(前后方向)的中央的XZ剖视观察时,圆锥面12a与主体部11的椭圆体面11a的切线相同。
鞍状面12b、12c构成第1突起部12的表面的一部分。鞍状面12b、12c是壳体10的表面中的连续连接椭圆体面11a和圆锥面12a之间的鞍状的表面。
第2突起部13有助于后述的分离。第2突起部13从主体部11的椭圆体面11a向下方呈圆锥状突出。第2突起部13与主体部11为一体。第2突起部13的顶端部(下端部)为半球状。第2突起部13的形状与第1突起部12的形状相同。第2突起部13具备圆锥面13a和鞍状面13b、13c。
第2突起部13分别在X轴方向(左右方向)和Y轴方向(前后方向)上配置在壳体10(主体部11)的中央。在Z轴方向(上下方向)上,第2突起部13配置在安装孔11h1-11h8(安装孔11h5、11h7参照图3)的下方。
圆锥面13a是本发明的第2圆锥面。圆锥面13a构成第2突起部13的表面的一部分。圆锥面13a是壳体10的表面中的朝向下方逐渐变细的大致圆锥台状的面。在从仰视观察绘制了等高线的情况下,圆锥面13a呈等高线在X轴方向(左右方向)上较长的椭圆状。如图4所示,在壳体10的Y轴方向(前后方向)的中央的XZ剖视观察时,圆锥面13a与主体部11的椭圆体面11a的切线相同。
鞍状面13b、13c构成第2突起部13的表面的一部分。鞍状面13b、13c是壳体10的表面中的连续连接椭圆体面11a和圆锥面13a之间的鞍状的表面。
图6是从上方观察本装置1时的俯视图。
该图用单点划线表示后述的接线L11-L14的例子。在该图中,为了便于说明,省略了后述的终端部件32的图示。
在本装置1中,壳体10(主体部11)的Y轴方向(前后方向)上的长度比虚拟球体C1的直径即后述的X轴长度Lx长。另外,壳体10的Z轴方向(上下方向)上的长度比虚拟球体C1的直径和主体部11的长度长。其结果是,在壳体10的表面上连接关于Y轴线对称配置的安装孔11h1、11h2的接线L11的长度比虚拟球体C1的圆周的1/2长。同样,在壳体10的表面上连接安装孔11h3、11h4的接线L12的长度比虚拟球体C1的圆周的1/2长。在壳体10的表面上连接安装孔11h5、11h6的接线L13的长度比虚拟球体C1的圆周的1/2长。在壳体10的表面上连接安装孔11h7、11h8的接线L14的长度比虚拟球体C1的圆周的1/2长。
返回图4-图6。
在这样构成的壳体10中,主体部11呈在Y轴方向(前后方向)上较长的旋转椭圆体状。另外,第1突起部12从主体部11向上方突出,第2突起部13从主体部11向下方突出。即,X轴方向(左右方向)上的安装孔11h1的开口端与安装孔11h2的开口端之间的长度(以下称为“X轴长度Lx”)比Y轴方向(前后方向)上的安装孔11h3的开口端与安装孔11h4的开口端之间的长度(以下称为“Y轴长度Ly”)短。另外,X轴长度Lx比在Z轴方向(上下方向)上的壳体10的长度(以下称为“Z轴长度Lz”)短。而且,壳体10的XZ剖面的剖面面积从壳体10的中心向Y轴方向的外侧变小。即,该剖面面积从安装孔11h1、11h2向前方变小,并且从安装孔11h1、11h2向后方变小。
返回图3。
麦克风21-28拾音声波并生成与声波对应的音频信号。麦克风21-28例如是电容器型的全向麦克风。麦克风21-28分别具备根据声波振动的振膜211-281。麦克风21是本发明的第1麦克风的例子,麦克风22是本发明的第2麦克风的例子,麦克风23是本发明的第3麦克风的例子,麦克风24是本发明的第4麦克风的例子,麦克风25是本发明的第5麦克风的例子,麦克风26是本发明的第6麦克风的例子,麦克风27是本发明的第7麦克风的例子,麦克风28是本发明的第8麦克风的例子。
图7是放大了图3所示的本装置1的剖面的一部分的放大示意剖视图。
麦克风21将拾音面朝向壳体10的外侧安装在安装孔11h1中。其结果是,麦克风21的振膜211配置在比椭圆体面11a靠内侧的位置,与安装孔11h1的贯通方向垂直。
返回图3和图7。
与麦克风21相同,麦克风22安装在安装孔11h2中,麦克风23安装在安装孔11h3中,麦克风24安装在安装孔11h4中,麦克风25安装在安装孔11h5中,麦克风26安装在安装孔11h6中,麦克风27安装在安装孔11h7中,麦克风28安装在安装孔11h8中。其结果是,麦克风22-28的振膜221-281也分别与对应的安装孔11h2-11h8的贯通方向垂直地配置。
麦克风21、22沿X轴方向(左右方向)配置,麦克风21(振膜211)朝向左方,麦克风22(振膜221)朝向右方。麦克风23、24沿Y轴方向(前后方向)配置,麦克风23(振膜231)朝向前方,麦克风24(振膜241)朝向后方。麦克风25、28沿X轴方向(左右方向)配置,麦克风25(振膜251)朝向左稍斜前方,麦克风28(振膜281)朝向右稍斜前方。麦克风26、27沿X轴方向(左右方向)配置,麦克风26(振膜261)朝向右稍斜后方,麦克风27(振膜271)朝向左稍斜后方。
从上下方向观察时,麦克风21与麦克风22,关于Y轴,线对称地配置;麦克风23与麦克风24,关于X轴,线对称地配置;麦克风25与麦克风26,关于交点Px,点对称地配置;麦克风27与麦克风28,关于交点Px,点对称地配置。
这样配置的麦克风21-28,在XY虚拟平面P1(参照图4和图5)上,等间隔地配置在与主体部11的圆周同心的圆周上。其结果是,从上下方向观察时,各振膜221-281的中心等间隔地配置在比椭圆体面11a靠内侧的虚拟椭圆E1上(即,与主体部11的圆周同心的圆周上)。因此,从上下方向观察时,与麦克风21-28分别对应的音响端子的位置(后述:在图3中以“●”表示),在比椭圆体面11a靠外侧的虚拟椭圆E2上(即,在与主体部11的圆周同心的圆周上)等间隔。“虚拟椭圆E1、E2”在从上下方向观察时呈与椭圆体面11a相似形状的椭圆。
在此,“将麦克风21-28配置在XY虚拟平面P1上”意味着麦克风21-28各自的一部分配置在XY虚拟平面P1这一相同平面上。在本实施方式中,振膜211-281各自的中心(拾音轴)配置在XY虚拟平面P1上。
“音响端子”是对振膜221-281分别施加声压的空气的位置,换言之,是与振膜221-281同时移动的空气的中心位置。
返回图3和图4。
支撑部件30是本发明的连结部。支撑部件30支撑壳体10并能够将本装置1连结到外部设备(例如,其他麦克风阵列装置或支撑本装置1的部件)。支撑部件30具备管部件31、终端部件32和连结部件33。
管部件31例如是铝合金等金属制的直管。在管部件31的上端部的内周面上形成内螺纹。管部件31在Z轴方向(上下方向)上贯通壳体10的第1突起部12和第2突起部13各自的中央,安装在壳体10上。其结果是,管部件31在壳体10中配置在X轴方向(左右方向)上和Y轴方向(前后方向)上各自的中央。
需要说明的是,第1突起部的上端部和第2突起部的下端部例如也可以由橡胶等弹性体构成。此时,管部件贯通该弹性体。根据该结构,例如,来自支撑本装置1的部件的振动被弹性体吸收。
终端部件32起到管部件31的上端部的盖的作用。终端部件32具备对应于管部件31的内螺纹的外螺纹。终端部件32安装在管部件31的上端部。
连结部件33例如具备圆筒状的部件,安装在管部件31的下端部的外周面上。
麦克风阵列装置的动作(1)
接着,参照图3-图5,对本装置1的动作进行说明。
本装置1是通过八个麦克风21-28拾音声波的麦克风阵列装置。麦克风21-28收容在一个壳体10中并朝向八个方向。即,本装置1能以单体对来自前方、左稍斜前方、左方、左稍斜后方、后方、右稍斜后方、右方、右稍斜前方这8个方向的声波进行拾音。
如上所述,麦克风21-28的指向性是全方向的。因此,当使麦克风21-28彼此之间的距离缩小时(例如,直径约1m以内),各麦克风21-28的声场重叠。因此,由麦克风21-28拾音的声波的波长和到达时间难以差异。其结果是,各麦克风21-28的声场的分离(Separation)变得困难。
但是,在本装置1中,麦克风21-28被收容在具有由曲面(椭圆体面11a)构成的表面的主体部11(壳体10)中。即,麦克风21-28各自的正面以外的方向被主体部11覆盖。因此,从正面以外的方向分别到达麦克风21-28的声波的距离比麦克风21-28未被收容的状态下长。即,来自各方向的声波分别到达麦克风21-28的时间产生差异。另外,主体部11由曲面构成。因此,由于椭圆体面11a的衍射效应,能够抑制收容在主体部11中的各麦克风21-28的频率特性的紊乱,并使麦克风21-28产生指向性。其结果是,能够得到各麦克风21-28的分离。
图8是说明表面差异引起的声波的衍射效应的示意图。
该图表示声波在平面状的表面上反射的状态和声波在曲面状的表面上反射的状态。如图8所示,当声波在平面状的表面上反射时,被表面反射了的声波(反射波)向与行进方向相反的方向反射。因此,反射波容易与向表面行进的声波(行波)干扰。即,行波的波形容易紊乱。另一方面,当声波在曲面状的表面反射时,声波被向四面八方反射。因此,反射波不易与行波形成干扰。即,行波的波形不易紊乱。因此,通过壳体10具有曲面状的表面,由此麦克风21-28(参照图3)各自的频率具有较少发生大的紊乱的平滑特性。
图9是表示从壳体10取出的1个麦克风即麦克风21单体的频率特性的曲线图。
图10是表示收容在壳体10中的图9的麦克风即麦克风21单体的频率特性的曲线图。
比较图9的曲线图和图10的曲线图,麦克风21的频率特性根据麦克风21是否收容在壳体10中而发生变化。即,当麦克风21收容在壳体10中时,麦克风21具有指向性。因此,通过将麦克风21-28安装在壳体10上,麦克风21-28具有指向性。
返回图3-图5。
在此,在本装置1中,通过壳体10具备第1突起部12和第2突起部13,壳体10在上下方向上变大。其结果是,关于交点Px呈点对称的麦克风21-22、23-24、25-26、27-28之间的壳体10的表面的长度(例如,接线L11-L14(参照图6)的长度),比仅有主体部11的状态(没有第1突起部12和第2突起部13的状态)下的该长度长。而且,关于X轴呈线对称的麦克风25-27、26-28之间的长度和关于Y轴呈线对称的麦克风25-28、26-27之间的长度,沿着椭圆体面11a的形状变长。因此,来自上述各方向的声波分别到达麦克风21-28的时间会产生更大的差异。即,本装置1通过具备旋转椭圆体状的主体部11和圆锥状的第1突起部12、第2突起部13,与仅有主体部11的状态相比,能够得到更优异的麦克风21-28的分离。其结果是,在本装置1中得到麦克风21-28各自的指向性的频带降低。
在此,当由通过壳体10加强了分离的各麦克风21-28拾音来自单一声源的声波时,来自环绕声音响系统的各扬声器的声波以稍微不同的相位(拾音定时)和声压级到达收听位置。因此,能够抑制听者的头部从收听位置向左右方向偏移了时产生的声波干扰。因此,能够抑制听者的头部从收听位置向左右方向偏移了时因声波干扰而导致的再现性的降低(与所谓的梳状滤波效应相同的听觉上的不适感)。
另外,壳体10的主体部11呈在前后方向上细长的旋转椭圆体形状。因此,朝向前后方向的麦克风23、24之间的距离比朝向左右方向的麦克风21、22之间的距离长。因此,声波分别到达麦克风23、24的时间差大于声波分别到达麦克风21。22的时间差。因此,在麦克风21、22之间,来自单一声源的声波的拾音定时进一步偏移。即,例如,在本装置1拾音来自前方声源的声波时,麦克风21拾音更早时刻的声波,麦克风22拾音更晚时刻的声波。因此,当由本装置1拾音到的来自单一声源的声音在环绕声音响系统中播放时,在收听位置,前后来自扬声器的声波是在不同的时间拾音到的声波。即,前后来自扬声器的声波的相位不同。其结果是,当听者的头部从收听位置向左右方向偏移时,前后来自扬声器的声波不易相干扰,能够进一步抑制听者的不适感。
进而,本装置1例如通过从管部件31拆下终端部件32,能够将外部设备(例如,其他麦克风阵列装置(其他本装置1))连结到本装置1的上部。另外,本装置1例如也能将外部设备(例如,其他麦克风阵列装置)连结到管部件31的下端部。此时,为了设置与外部设备的距离,棒状的连接部件连接在本装置1和外部设备之间。另一方面,本装置1例如能够在连结部件33上连接外部设备(例如,支撑本装置1的部件)。即,例如,通过连接部件构成两个本装置1在上下方向上连结而成的本装置组。由此本装置组能够对单体为22.2ch的上层和中层分别进行拾音。
需要说明的是,本装置也可以通过支撑本装置的部件与其他的本装置连结。另外,例如,也可以与将来的系统扩展相对应,通过连接部件上下连接“3”个以上的本装置。
总结(1)
根据以上说明的实施方式,本装置1具备收容8个麦克风21-28的壳体10。壳体10具备在前后方向上较长的旋转椭圆体状的主体部11。即,在壳体10中,X轴长度Lx比Y轴长度Ly短。根据该结构,在由朝向X轴方向(左右方向)的麦克风21、22拾音到的声波和由朝向Y轴方向(前后方向)的麦克风23、24拾音到的声波之间,会产生拾音时间(定时)上的差异。
另外,壳体10具备从主体部11向上下方向突出的第1突起部12和第2突起部13。即,在壳体10中,X轴长度Lx比Z轴长度Lz短。根据该结构,尤其是关于交点Px呈点对称的麦克风21-22、23-24、25-26、27-28之间的在壳体10的表面上的长度,比仅有主体部11的状态下的该长度长。另外,关于X轴呈线对称的麦克风25-27、26-28之间的长度和关于Y轴呈线对称的麦克风25-28、26-27之间的长度,沿着椭圆体面11a的形状变长。其结果是,如上所述,可得到麦克风21-28的指向性的频带降低。即,本装置1通过具备旋转椭圆体状的主体部11和圆锥状的第1突起部12、第2突起部13,来降低可得到麦克风21-28的指向性的频带。因此,本装置1能够确保麦克风21-28的分离。其结果是,在麦克风21-28彼此距离靠近的状态下,本装置1能够将麦克风21-28收容在单一的壳体10中。即,可以实现本装置1的小型化、轻量化。因此,本装置1具有优异的便携性,能够以单体进行环绕声拾音。
这样,在本装置1中,能够得到各麦克风21-28的分离,并且会在各麦克风21-28拾音声波的时间上产生差异。其结果是,当由本装置1拾音到的声波在环绕声音响系统中播放时,能够抑制听者的头部从收听位置偏离时的声波干扰。即,本装置1具有优良的便携性,能够降低上述听者的头部从收听位置向左右方向偏移时的声波干扰所引起的不适感。
另外,根据以上说明的实施方式,本装置1具备圆锥面12a、13a。在上下方向上,圆锥面12a配置在安装孔11h1-11h8的上方,圆锥面13a配置在安装孔11h1-11h8的下方。根据该结构,壳体10的表面中的位于安装孔11h1-11h8的上方、下方的部分(圆锥面12a、13a)比安装孔11h1-11h8向壳体10的内侧倾斜。另外,圆锥面12a、13a作为与安装孔11h1、11h2相邻的部分(曲面)的切线,与该部分平滑地连续。其结果是,提高了对由壳体10的衍射效应引起的频率特性紊乱的抑制效果,并且,通过壳体10的几何学形状(球体表面向前后上下方向突出的形状),使麦克风21-28产生指向性。其结果是,在本装置1中,麦克风21-28的分离得以加强。
进而,根据以上说明的实施方式,主体部11具备整体成为曲面的椭圆体面11a作为表面。即,与安装孔11h1-11h8相邻的部分是曲率中心位于主体部11内侧的曲面。因此,能够得到麦克风21-28的指向性的频带降低。其结果是,在本装置1中,麦克风21-28的分离进一步增强。
需要说明的是,本实施方式中的主体部的形状并不限定于旋转椭圆体状。即,例如,在主体部中,也可以是从配置在左右端的安装孔算起前部(或后部)由旋转椭圆体的半体构成,后部(或前部)由球体的半体构成。即,主体部中的从安装孔算起的前部和后部的形状也可以不同。
另外,本实施方式中的主体部的形状也可以是在前后方向的中央部具有圆筒状的区域的形状,即,在XY虚拟平面上具有长圆状(田径跑道状)剖面的形状。
进而,本实施方式中的主体部也可以不是完全的曲面,而是由多个细小的多边形平面的集合构成的伪曲面。在该结构中,各平面的大小例如可以是以本装置(麦克风)的频率特性的上限附近的频率的波长的长度为直径的圆的大小以下。
另外,本实施方式中的第1突起部和第2突起部也可以各自相对于主体部独立构成。即,例如第1突起部和第2突起部也可以分别能够安装至主体部或自主体部拆卸下来。即,圆锥面也可以能够安装至壳体的一部分(椭圆体面)或自壳体的一部分(椭圆体面)拆卸下来。在该结构中,能够得到与安装在主体部上的第1突起部和第2突起部各自的形状相对应的麦克风的分离。
另外,本实施方式中的第1突起部的形状也可以与第2突起部的形状不同。即,例如,在上下方向上,第1突起部的长度可以比第2突起部的长度长或短。另外,例如,第1突起部也可以是圆锥台状,第2突起部也可以是圆锥状。在该结构中,能够得到与第1突起部的形状和第2突起部的形状对应的麦克风的分离。
另外,本实施方式中的第1突起部和第2突起部也可以分别不具备鞍状面。
另外,在本实施方式的壳体中,X轴长度也可以比Y轴长度长。
另外,本实施方式中的壳体也可以不具备第1突起部和第2突起部这两者或其中之一。
另外,本实施方式中的麦克风也可以配置在第1突起部的顶部。此时,配置在顶部的麦克风被向上配置。在该结构中,配置在第1突起部的顶部的麦克风和配置在XY虚拟平面上的麦克风之间的距离由第1突起部确保。
另外,本实施方式中的8个安装孔中的除了在壳体的前后左右各端面上开口的安装孔以外的其他4个安装孔(安装孔11h5-11h8)只要分别对称地配置,也可以不与相邻的安装孔分别不等间隔地配置。与此相配合,本实施方式中的8个麦克风中的除了朝向壳体的前后左右各方向配置的麦克风以外的其他4个麦克风(麦克风25-28)也可以不与相邻的麦克风分别等间隔地配置。
麦克风阵列装置(2)
接着,围绕与前面说明的实施方式(以下称为“第1实施方式”)不同的部分,对本装置的另一实施方式(以下称为“第2实施方式”)进行说明。第2实施方式的本装置与第1实施方式的本装置在壳体的形状方面不同。在以下的说明中,对与第1实施方式共通的部件标注相同的附图标记,省略其说明。
麦克风阵列装置的配置(2)
图11是示出本装置的第2实施方式的立体图。
本装置1A对来自多个(在本实施方式中为“8”)不同方向的声波进行拾音,生成与各声波对应的音频信号。本装置1A具有壳体10A、8个麦克风21A、22A、23A、24A、25A、26A、27A、28A(麦克风22A、24A、26A、27A、28A参照图13)和支撑部件30A(参照图12)。
图12是从左方观察本装置1A的本装置1A的侧视图。
图13是本装置1A的在图12的DD线剖开的示意剖视图。
图14是本装置1A的在图12的EE线剖开的示意剖视图。
壳体10A收容麦克风21A-28A。壳体10A是ABS等合成树脂。壳体10A具备主体部11A、第1突起部12A和第2突起部13A。
主体部11A呈在XY虚拟平面PA1中具有圆形剖面的中空球体状。主体部11A包括球体面11Aa和8个安装孔11Ah1、11Ah2、11Ah3、11Ah4、11Ah5、11Ah6、11Ah7、11Ah8。球体面11Aa构成主体部11A的表面。
安装孔11Ah1-11Ah8是供安装麦克风21A-28A的圆形通孔。安装孔11Ah1-11Ah8在XY虚拟平面PA1上等间隔地配置在与主体部11A的圆周同心的圆周上。安装孔11Ah1-11Ah8分别在与主体部11A的球体面11Aa(表面)垂直的方向上贯通。
“将安装孔11Ah1-11Ah8分别配置在XY虚拟平面PA1上”意味着安装孔11Ah1-11Ah8各自的一部分配置在XY虚拟平面PA1这一相同平面上。在本实施方式中,安装孔11Ah1-11Ah8各自的中心配置在XY虚拟平面PA1上。
安装孔11Ah1是本发明的第1安装孔的例子,安装孔11Ah2是本发明的第2安装孔的例子,安装孔11Ah3是本发明的第3安装孔的例子,安装孔11Ah4是本发明的第4安装孔的例子,安装孔11Ah5是本发明的第5安装孔的例子,安装孔11Ah6是本发明的第6安装孔的例子,安装孔11Ah7是本发明的第7安装孔的例子,安装孔11Ah8是本发明的第8安装孔的例子。
从Z轴方向(上下方向)观察时,安装孔11Ah1-11Ah8分别在主体部11A的端面开口(配置)。具体而言,安装孔11Ah1在主体部11A的左方侧的端面开口。安装孔11AH2在主体部11A的右方侧的端面开口。安装孔11Ah3在主体部11的前方侧的端面开口。安装孔11Ah4在主体部11A的后方侧的端面开口。安装孔11Ah5在主体部11A的安装孔11Ah1与安装孔11Ah3之间的端面开口。安装孔11Ah6在主体部11A的安装孔11Aa2与安装孔11Ah4之间的端面开口。安装孔11Ah7在主体部11A的安装孔11Ah1与安装孔11Ah4之间的端面开口。安装孔11Ah8在主体部11A的安装孔11Aa2与安装孔11Ah3之间的端面开口。即,安装孔11Ah1-11Ah8分别配置在与主体部11A同心的圆的圆周上。
从Z轴方向(垂直方向)观察时,安装孔11AA1-11AH8分别与不相邻的安装孔11Ah1-11AH8,关于穿过主体部11A的中心点PxA的直线,线对称地配置,或关于中心点PxA,点对称地配置。即,例如安装孔11Ah1与安装孔11Aa2,关于主体部11A的Y轴,线对称地配置。安装孔11Ah3与安装孔11Ah4,关于X轴,线对称地配置。安装孔11Ah5与安装孔11Ah6,关于中心点PxA,点对称地配置;安装孔11Ah7与安装孔11Ah8关于中心点PxA,点对称地配置。
球体面11Aa中的安装孔11Ah1-11Ah8各自之间的区域的表面,是曲率中心位于壳体10A(主体部11A)的内侧的曲面。另外,球体面11Aa中的分别与安装孔11Ah1-11Ah8相邻的部分,是以对应的安装孔11Ah1-11Ah8为顶部,曲率中心位于壳体10A(主体部11A)的内侧的曲面。在球体面11Aa的比安装孔11Ah1-11Ah8靠上部和下部的位置,分别配置有环状的台阶部11Ab、11Ac。
第1突起部12A有助于后述的分离。第1突起部12A呈中空的圆锥状。第1突起部12A与主体部11A分体构成。即,第1突起部12A能够安装至主体部11A或自主体部11A拆卸下来。第1突起部12A以覆盖主体部11A的上部的方式安装在主体部11A。第1突起部12A的下端与球体面11Aa的台阶部11Ab抵接。俯视观察时,第1突起部12A配置在壳体10A(主体部11A)的中央。在Z轴方向(上下方向)上,第1突起部12A配置在安装孔11Ah1-11Ah8的上方。其结果是,第1突起部12A从主体部11A的球体面11Aa向上方呈圆锥状突出。第1突起部12A具备构成第1突起部12A的表面的圆锥面12Aa。圆锥面12Aa是本发明的第1圆锥面。
第2突起部13A有助于后述的分离。第2突起部13A呈倒圆锥台筒状。即,第2突起部13A的形状与第1突起部12A的形状不同。第2突起部13A与主体部11A分体构成。即,第2突起部13A能够安装至主体部11A或自主体部11A拆卸下来。第2突起部13A以覆盖主体部11A的下部的方式安装在主体部11A。第2突起13A的上端与球体面11Aa的台阶部11Ac抵接。仰视观察时,第2突起部13A配置在壳体10A(主体部11A)的中央。在上下方向上,第2突起部13A配置在安装孔11Ah1-11Ah8的下方。其结果是,第2突起部13A从主体部11A的球体面11Aa向下方呈圆锥台状突出。第2突起部13A具备构成第2突起部13A的表面的圆锥面13Aa。圆锥面13Aa是本发明的第2圆锥面。在延伸第2突起13A的下端使得第2突起13A成为圆锥状时,连接第1突起部12A和第2突起13A各自的顶点彼此的直线通过主体部11A的中心点PxA。
图15是从上方观察本装置1A时的俯视图。
该图用单点划线表示后述的接线LA11-LA14的例子。
在本装置1A中,壳体10A的上部(第1突起部12A)和下部(第2突起部13A(参照图13))分别比主体部11向上下方向突出。其结果是,在壳体10A的表面上连接关于中心点PxA点对称地配置的安装孔11Ah1、11Ah2的接线LA11的长度比主体部11A的圆周的1/2长。同样,在壳体10A的表面上连接安装孔11Ah3、11Ah4的接线LA12的长度比主体部11A的圆周的1/2长。在壳体10A的表面上连接安装孔11Ah5、11Ah6的接线LA13的长度比主体部11A的圆周的1/2长。在壳体10A的表面上连接安装孔11Ah7、11Ah8的接线LA14的长度比主体部11A的圆周的1/2长。在此,主体部11A的圆周与以后述的X轴长度LxA(参照图14)为直径的虚拟球体CA1的圆周大致相同。
返回图12-图14。
在这样构成的壳体10A中,主体部11A呈球体状。另外,第1突起部12A从主体部11A向上方突出,第2突起部13A从主体部11A向下方突出。即,左右方向上的安装孔11Ah1的开口端与安装孔11Ah2的开口端之间的长度(以下称为“X轴长度LxA”)和前后方向上的安装孔11Ah3的开口端与安装孔11Ah4的开口端之间的长度(以下称为“Y轴长度LyA”)相同。另外,X轴长度LxA比Z轴方向上的壳体10A的长度(以下称为“Z轴长度LzA”)短。而且,壳体10A的XZ剖面的截面积从安装孔11Ah1、11Ah2向前方变小,并且从安装孔11Ah1、11Ah2向后方变小。
除了麦克风21A-28A的配置外,麦克风21A-28A的结构与第1实施例的麦克风21-28的结构都相同。即,麦克风21A-28A分别具备振膜211A-281A。麦克风21A是本发明的第1麦克风,麦克风22A是本发明的第2麦克风,麦克风23A是本发明的第3麦克风,麦克风24A是本发明的第4麦克风,麦克风25A是本发明的第5麦克风的例子,麦克风26A是本发明的第6麦克风的例子,麦克风27A是本发明的第7麦克风的例子,麦克风28A是本发明的第8麦克风的例子。
麦克风21A安装在安装孔11Ah1中,麦克风22A安装在安装孔11Ah2中,麦克风23A安装在安装孔11Ah3中,麦克风24A安装在安装孔11Ah4中,麦克风25A安装在安装孔11Ah5中,麦克风26A安装在安装孔11Ah6中,麦克风27A安装在安装孔11Ah7中,麦克风28A安装在安装孔11Ah8中。即,麦克风21A-28A分别在XY虚拟平面PA1上等间隔地配置在与主体部11A的圆周同心的圆周上,并使声波拾音面朝向主体部11A的径向外方。其结果是,麦克风21A-28A各自的振膜211A-281A配置在比球体面11Aa靠内侧的位置,与对应的安装孔11Ah1-11Ah8的贯通方向垂直。
从Z轴方向(垂直方向)观察时,麦克风21A-28A各自与不相邻的麦克风21A-28A,关于穿过中心点PxA的直线,线对称地配置,或关于中心点PxA,点对称地配置。即,例如,麦克风21A与麦克风22A,关于Y轴,线对称地配置。麦克风23A与麦克风24A,关于X轴,线对称地配置。麦克风25A与麦克风26A,关于中心点PxA,点对称地配置;麦克风27A与麦克风28A,关于中心点PxA,点对称地配置。
麦克风21A、22A沿左右方向配置,麦克风21A朝向左方,麦克风22A朝向右方。麦克风23A、24A沿前后方向配置,麦克风23A朝向前方,麦克风24A朝向后方。麦克风25A、28A沿左右方向配置,麦克风25A朝向左斜前方,麦克风28A朝向右斜前方。麦克风26A、27A沿左右方向配置,麦克风26A朝向右斜后方,麦克风27A朝向左斜后方。
这样配置的麦克风21A-28A在XY虚拟平面PA1上等间隔地配置在与主体部11A的圆周同心的圆周上。其结果是,从上下方向观察时,各振膜221A-281A的中心等间隔地配置在比球体面11Aa靠内侧的虚拟圆EA1上(即,与主体部11A的圆周同心的圆周上)。因此,从上下方向观察时,与麦克风21A-28A分别对应的音响端子的位置(在图13中以“●”表示),在比球体面11Aa靠外侧的虚拟圆EA2上(即,与主体部11A的圆周同心的圆周上)是等间隔的。
在此,“将麦克风21A-28A配置在XY虚拟平面PA1上”意味着麦克风21A-28A各自的一部分配置在XY虚拟平面PA1上。在本实施方式中,振膜211A-281A各自的中心配置在XY虚拟平面PA1上。
支撑部件30A是本发明的连结部。支撑部件30A支撑壳体10A并能够将本装置1A连结到外部设备。支撑部件30A具备管部件31和连结部件33。管部件31沿上下方向贯通主体部11A的下端面,安装在主体部11A。在仰视观察时,管部件31配置在主体部11A的中央。
麦克风阵列装置的动作(2)
接着,参照图13-图15,对本装置1A的动作进行说明。
本装置1A是通过在上下方向观察时在壳体10A的8个方向的端面开口的安装孔11Ah1-11Ah8中安装的8个麦克风21A-28A拾音声波的麦克风阵列装置。麦克风21A-28A收容在一个壳体10A中并朝向八个方向。即,本装置1A能够在单点对来自前方、左斜前方、左方、左斜后方、后方、右斜后方、右方、右斜前方这8个方向的声波进行拾音。
在本装置1A中,麦克风21A-28A被收容在具有由曲面(球体面11Aa)构成的表面的主体部11A(壳体10A)中。即,麦克风21A-28A各自的正面以外的方向被主体部11A覆盖。因此,从正面以外的方向分别到达麦克风21A-28A的声波的距离比麦克风21A-28A未被收容的状态下长。即,来自各方向的声波分别到达麦克风21A-28A的时间产生差异。另外,主体部11A由曲面构成。因此,与第1实施方式的本装置1相同,通过球体面11Aa产生的衍射效应,能够抑制各麦克风21A-28A的频率特性的紊乱,并使麦克风21A-28A产生指向性。其结果是,得到麦克风21A-28A的分离。
在本装置1A中,通过壳体10A具有第1突起部12A和第2突起部13A,壳体10A在上下方向上变大。其结果是,尤其是点对称的麦克风21A-22A、23A-24A、25A-26A、27A-28A之间的壳体10A的表面的长度(例如,接线LA11-LA14的长度)比仅有主体部11A的状态(没有第1突起部12A和第2突起部13A的状态)下的该长度长。其结果是,在本装置1A中能够得到麦克风21A-28A的指向性的频带降低。即,在本装置1A中,得到麦克风21A-28A的分离。
当对由通过壳体10得到了分离的各麦克风21A-28A拾音到的来自单一声源的声波进行播放时,来自环绕声音响系统的各扬声器的声波以稍微不同的时间(相位)和声压级到达收听位置。因此,能够抑制听者的头部从收听位置偏移时产生的声波干扰。因此,能够抑制听者的头部从收听位置偏移时因声波干扰而导致的再现性的降低(与所谓的梳状滤波效应相同的听觉上的不适感)。
因此,听者的头部偏离收听位置时产生的声波干扰被抑制。因此,当听者的头部从收听位置偏移时,抑制了由于声波干扰而导致的播放性的降低(与所谓的梳状滤波效果相同的听觉上的不适感)。
另外,本装置1A与第1实施方式的本装置1同样,能够通过支撑部件30A与外部设备(例如,其他麦克风阵列装置(其他本装置1A)、支撑本装置1A的部件)上下连结。
总结(2)
根据以上说明的实施方式,本装置1A具备收容8个麦克风21A-28A的壳体10A。壳体10A具备球体状的主体部11A以及从主体部11A向上下方向突出的第1突起部12A和第2突起部13A。即,在壳体10A中,X轴长度LxA比Z轴长度LzA短。根据该结构,尤其是关于中心点PxA呈点对称的麦克风21A-22A、23A-24A、25A-26A、27A-28A之间的在壳体10A的表面上的长度比仅有主体部11A的状态下的该长度长。另外,关于X轴呈线对称的麦克风25A-27A、26A-28A之间的长度以及关于Y轴呈线对称的麦克风25A-28A、26A-27A之间的长度,沿着球体面11Aa(及圆锥面12Aa、13Aa的一部分)的形状变长。其结果是,如上所述,能够得到麦克风21A-28A的指向性的频带降低。即,本装置1A通过具备球体状的主体部11A、圆锥状的第1突起部12A和圆锥台状的第2突起部13A,使得能够得到麦克风21A-28A的指向性的频带降低。因此,本装置1A能够确保麦克风21A-28A的分离。其结果是,当由本装置1A拾音到的声波在环绕声音响系统中播放时,能够抑制听者的头部从收听位置偏离时的声波干扰。
另外,本装置1A通过向上下突出的壳体10A,使得麦克风21A-28A产生指向性,增强麦克风21A-28A的分离。因此,本装置1A能够在麦克风21A-28A彼此距离靠近的状态下收容在单一的壳体10A中。即,能够实现本装置1A的小型化、轻量化。因此,本装置1A具有优异的便携性,并且能够以单体进行环绕声拾音。即,本装置1A具有优良的便携性,能够抑制上述声波干扰。
另外,根据以上说明的实施方式,本装置1A具备圆锥面12Aa、13Aa。在上下方向上,圆锥面12Aa配置在安装孔11Ah1-11Ah8的上方,圆锥面13Aa配置在安装孔11Ah1-11Ah8的下方。根据该结构,壳体10A的表面中的位于安装孔11Ah1-11Ah8的上方、下方的部分(圆锥面12Aa、13Aa),比安装孔11Ah1-11Ah8向壳体10A的内侧倾斜。另外,圆锥面12Aa、13Aa作为与安装孔11Ah1-11Ah8相邻的部分(曲面)的切线,与该部分平滑地连续。其结果是,即使圆锥面12Aa、13Aa靠近安装孔11Ah1-11Ah8,仍能提高对由壳体10A的衍射效应引起的频率特性的紊乱的抑制效果,并且通过壳体10A的几何形状(球体表面在上下方向上突出那样的形状),使麦克风21A-28A产生指向性。其结果是,在本装置1A中,麦克风21A-28A的分离得以增强。
进而,根据以上说明的实施方式,主体部11A具备整体成为曲面的球体面11Aa作为表面。即,与安装孔11Ah1-11Ah8相邻的部分是曲率中心位于主体部11A的内侧的曲面。因此,能够得到麦克风21A-28A的指向性的频带降低。其结果是,在本装置1A中,麦克风21A-28A的分离进一步增强。
另外,根据以上说明的实施方式,第1突起部12A(圆锥面12Aa)和第2突起部13A(圆锥面13Aa)能够安装至主体部11A或自主体部11A拆卸下来。根据该结构,能够调整与安装在主体部11A上的第1突起部12A和第2突起部13A各自的形状相对应的麦克风21A-28A的分离。
需要说明的是,本实施方式中的主体部的形状并不限定于球体状。即,例如,主体部也可以是在上下方向上扁平的球体状(从上下方向观察时呈圆形,从侧视观察时呈椭圆形或长圆形)。
另外,本实施方式中的主体部也可以不是完全的曲面,而是由多个细小的多边形的平面的集合构成的伪曲面。
另外,本实施方式中的第1突起部和第2突起部也可以分别与主体部构成为一体。
另外,本实施方式中的第1突起部的形状也可以与第2突起部的形状相同。即,例如,第1突起部和第2突起部可以都是圆锥台状或圆锥状。
另外,本实施方式中的壳体也可以不具备第1突起部和第2突起部这两者或其中之一。
另外,本实施方式中的管部件也可以贯通主体部的上表面和第1突起部,向壳体的上方突出。
另外,在以上说明的各实施方式中,本装置1(本装置1A)具备8个麦克风21-28(麦克风21A-28A)。作为替代方案,本装置也可以仅具备朝向前后左右各个方向配置的4个麦克风(麦克风21-24、麦克风21A-24A)。此时,本装置也可以例如根据4个麦克风各自拾音到的声波的相位差对各麦克风的输出信号(音频信号)进行加工,虚拟地生成其他4个麦克风(朝向左斜前方、右斜前方、左斜后方、右斜后方的麦克风)的输出信号。
Claims (17)
1.一种麦克风阵列装置,其特征在于,
在以相互正交的3个轴分别为X轴、Y轴及Z轴,以沿着所述X轴的方向为X轴方向,以沿着所述Y轴的方向为Y轴方向,以沿着所述Z轴的方向为Z轴方向时,
具有:
多个麦克风;以及
收容多个所述麦克风的壳体,
所述壳体具备:
供多个所述麦克风分别安装的多个安装孔,
多个所述麦克风包括:
配置在分别沿着所述X轴方向和所述Y轴方向的XY虚拟平面上的第1麦克风、第2麦克风、第3麦克风和第4麦克风,
多个所述安装孔配置在所述XY虚拟平面上,包括第1安装孔、第2安装孔、第3安装孔和第4安装孔,其中,
所述第1安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的+X轴方向的端面开口,用来安装所述第1麦克风;
所述第2安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的-X轴方向的端面开口,用来安装所述第2麦克风;
所述第3安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的+Y轴方向的端面开口,用来安装所述第3麦克风;
所述第4安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的-Y轴方向的端面开口,用来安装所述第4麦克风,
所述X轴方向上的所述第1安装孔的开口端与所述第2安装孔的开口端之间的X轴长度,比所述Y轴方向上的所述第3安装孔的开口端与所述第4安装孔的开口端之间的Y轴长度和/或所述Z轴方向上的所述壳体的Z轴长度短。
2.根据权利要求1所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
在所述壳体的表面上连接所述第1安装孔和所述第2安装孔的接线的长度,是以所述X轴长度为直径的虚拟球体的圆周长度的1/2以上。
3.根据权利要求1所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述壳体的分别与所述X轴方向和所述Z轴方向平行的XZ剖面的截面积,分别从所述第1安装孔和所述第2安装孔向所述+Y轴方向变小。
4.根据权利要求3所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述XZ剖面的所述截面积,分别从所述第1安装孔和所述第2安装孔向所述-Y轴方向变小。
5.根据权利要求4所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述壳体具备:
在所述XY虚拟平面具有沿着所述Y轴的长轴的旋转椭圆体状的椭圆体面。
6.根据权利要求1或5所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述壳体具备:
向+Z轴方向逐渐变细的第1圆锥面和/或向-Z轴方向逐渐变细的第2圆锥面。
7.根据权利要求6所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
分别在所述X轴方向和所述Y轴方向上,所述第1圆锥面和所述第2圆锥面分别配置在所述壳体的中央,
在所述Z轴方向上,
所述第1圆锥面配置在各安装孔的所述+Z轴方向上,
所述第2圆锥面配置在各安装孔的所述-Z轴方向上。
8.根据权利要求6所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述第1圆锥面和所述第2圆锥面分别能够安装至所述壳体的一部分或自所述壳体的一部分拆卸。
9.根据权利要求6所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述第1圆锥面的形状与所述第2圆锥面的形状相同。
10.根据权利要求6所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述第1圆锥面的形状与所述第2圆锥面的形状不同。
11.根据权利要求1所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述壳体中,多个所述安装孔各自之间的区域的表面,是在相邻的所述安装孔的贯通方向上曲率中心位于所述壳体的内侧的曲面。
12.根据权利要求1所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
所述第1麦克风朝向所述+X轴方向,
所述第2麦克风朝向所述-X轴方向,
所述第3麦克风朝向所述+Y轴方向,
所述第4麦克风朝向所述-Y轴方向。
13.根据权利要求12所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
多个所述麦克风包括:
配置在所述XY虚拟平面上的第5麦克风、第6麦克风、第7麦克风和第8麦克风,
多个所述安装孔包括:第5安装孔、第6安装孔、第7安装孔和第8安装孔,其中,
所述第5安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的所述第1安装孔与所述第3安装孔之间的端面开口,用来安装所述第5麦克风;
所述第6安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的所述第2安装孔与所述第4安装孔之间的端面开口,用来安装所述第6麦克风;
所述第7安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的所述第1安装孔与所述第4安装孔之间的端面开口,用来安装所述第7麦克风;
所述第8安装孔在从所述Z轴方向观察时在所述壳体的所述第2安装孔与所述第3安装孔之间的端面开口,用来安装所述第8麦克风。
14.根据权利要求13所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
多个所述麦克风配置在与所述壳体的圆周同心的圆周上。
15.根据权利要求14所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
多个所述麦克风等间隔地配置在所述圆周上。
16.根据权利要求14所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
与多个所述麦克风分别对应的音响端子位于与所述圆周同心的圆周上。
17.根据权利要求12至16中的任一项所述的麦克风阵列装置,其特征在于,
多个所述麦克风分别具备:
根据声波振动的振膜,
多个所述安装孔分别在垂直于所述壳体的表面的方向上贯通,
所述振膜分别以与所对应的所述安装孔的贯通方向垂直的方式配置。
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