JP2003078987A - マイクロホン装置 - Google Patents
マイクロホン装置Info
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Abstract
特性を向上させるマイクロホン装置を提供する。 【解決手段】 携帯電話機1の筐体表面に、6つのマイ
クロホン(M1、M2、M3、M4、M5、M6)を約
1.5cmから3.0cmの間隔で同一平面状に配置
し、各マイクロホンの出力を互いに並列接続する。さら
に、その出力に遮断周波数が略300Hzである高域濾
波器2を接続し、各マイクロホンに発生する雑音を合成
し、高域濾波器2で低域を減衰させることで、雑音を低
減する。
Description
どに搭載して使用されるマイクロホン装置に関する。
ことができる電話機などの移動体電話機において、屋外
や走行車内などでの通話の際、風が送話用マイクロホン
に当たり、マイクロホンの出力に雑音が現れてしまう。
これを風雑音と言い、風雑音を防ぐために、送話用マイ
クロホンの前面に、金属製の網やスポンジなど風防装置
を設置して風防効果を得ている。また、これら従来の送
話用マイクロホンを騒音の多い環境で使用する場合、マ
イクロホンとして音圧傾度型指向性マイクロホンを用い
るものがある。
来の移動体電話機用マイクロホン装置において、送話用
マイクロホンの前面に簡易な風防装置を設けているだけ
では、屋外や走行車内などで受ける強い風に対して充分
な風防効果が得られず、風雑音が大きくなっていた。ま
た、音圧傾度型指向性マイクロホンは、騒音源が送話用
マイクロホンの近傍に存在する時には、近接効果によっ
て低域での信号が強調されてしまう。従って、低域で風
雑音が生じ易く、通話に支障をきたすという問題があっ
た。
のであり、風によって発生する風雑音等を低減し、収音
特性の良好なマイクロホン装置を提供することを目的と
する。
置は、互いに並列接続された複数の無指向性マイクロホ
ンと、前記複数の無指向性マイクロホンの出力信号の低
域成分を減衰させる低域減衰手段とを備えることを特徴
とする。
ロホンを並列に接続して信号を合成し、その出力に低域
減衰手段を接続した構成としている。このため、各マイ
クロホンに発生する雑音成分を信号合成により低減し、
さらに低域減衰手段により低域成分を減衰させるため、
マイクロホン装置に発生する雑音が低減される。
に並列接続された複数の無指向性マイクロホンと、音響
構造により前記複数のマイクロホンの入力信号の低域成
分を減衰させる低域減衰手段とを有することを特徴とす
る。
する雑音の低域成分を音響構造により減衰させ、さらに
出力信号を合成して出力することにより、マイクロホン
装置に発生する雑音が低減される。
求項1又は請求項2記載のマイクロホン装置において、
前記複数の無指向性マイクロホンは、静止又は移動しな
がら通信を行う移動体通信機器の筐体の同一平面上に、
所定間隔で配置されることを特徴とする。
ロホンを、移動体通信機器の筐体の同一平面状に所定間
隔で配置するため、各マイクロホンを含む平面に垂直の
方向に対して、指向特性を有する。指向特性は高域ほど
鋭くなるため、高域成分を含む周囲雑音が低減される。
また、雑音が打ち消し合うため、通信時に発生する風に
よる風雑音等が低減される。
て図面を参照して説明する。
形態に係る、マイクロホン装置を搭載した携帯電話機の
構成を示す正面図である。図1に示す携帯電話機1は、
筐体前面に図に示されるXY平面状に固定され、請求項
1に係る無指向性マイクロホンとして設けられる、無指
向性のエレクトレット型マイクロホンM1からM6が設
けられる。各マイクロホンは例えば約1.5cmから
3.0cmの間隔を置いて配置されている。この間隔
は、音声信号が各マイクロホンへほぼ同位相で入力され
るように定めたものである。各マイクロホンの間隔は、
実装される携帯電話機の大きさや形状によって適度に変
えることができる。また、マイクロホンの数は6つに限
られるものではなく、2個以上であれば何個でも構わな
い。
を接続したマイクロホン装置の回路構成を示す図であ
る。図2において、マイクロホンM1からM6はそれぞ
れインピーダンス変換用のプリアンプA1からA6に接
続されている。プリアンプA1からA6の出力端は互い
に並列接続され、その出力は遮断周波数が略300Hz
の高域濾波器2に接続されている。さらに、マイクロホ
ンM1からM6を動作させるための電源3、負荷抵抗4
が接続される。高域濾波器2は、例えばコンデンサ5及
び抵抗6を有して構成され、電気的に低域成分を減衰さ
せるものである。
について説明する。ここで、図1に示す携帯電話機1
で、使用者が手で把持して通話又はハンズフリー状態で
通話を行う際、音声信号は各マイクロホンを配置したX
Y平面にほぼ垂直の方向から入射されるものとする。
クロホンM1からM6へ入力される。ここで音声信号
は、ほぼ同相又はある相関をもって各マイクロホンへ入
力される。各マイクロホンの出力信号は、プリアンプA
1からA6でインピーダンスが変換された後、合成され
て高域濾波器2により略300Hz以下の低域成分が減
衰される。このとき、各マイクロホンに入力される音声
信号は、ほぼ同相又はある相関を以って入力されるた
め、互いに強めあい、全体としてのマイクロホン装置の
感度が上昇する。本実施形態の構成における、マイクロ
ホン数に対するマイクロホン装置の感度の関係を図3に
示す。なお、以下の図3、図4、図5、図6のグラフ
は、本実施形態の構成における一定条件下での測定結果
を示したものである。図3より、マイクロホン装置の感
度は、各マイクロホンの出力パワーの和に比例して上昇
するため、マイクロホン数が倍になると約3dB上昇し
ていることがわかる。
イクロホンM1からM6を含むX−Y平面に垂直の方向
の感度は、各マイクロホン感度の合成の値として上昇す
る。このため、携帯電話機1をハンズフリー状態にして
口元から離して使用する場合でも、送話音声に対して高
感度の送話信号を得ることができる。
マイクロホンにあたり風雑音が生じたとする。このと
き、風雑音はマイクロホンM1からM6へ入力され、プ
リアンプA1からA6を経て、高域濾波器2に入力され
る。風雑音は、各マイクロホンに発生する雑音が互いに
無相関であり、位相も異なる。よって、プリアンプA1
からA6より出力された雑音成分は互いに打ち消し合う
ため、風雑音は低減する。雑音を低減された信号は、さ
らに高域濾波器2で略300Hz以下の低域成分が減衰
される。本実施形態の構成におけるマイクロホン数に対
する風雑音の強度の関係を図4に示す。図4より、互い
に無相関な信号同士が打ち消されているため、マイクロ
ホン数が倍になると約3dB雑音強度が減少しているこ
とがわかる。
られたデータより、マイクロホン数に対するSN比(信
号対雑音比)の関係を求めたものを図5に示す。図5よ
り、マイクロホン数が倍になると、約6dB、SN比が
向上している。つまり、マイクロホン数の増加に従っ
て、SN比が大幅に改善されていることが分かる。
機1を、屋外の自然風が比較的強い場所や走行中の車室
内に発生する気流の中など、風による影響が強い場所で
通話する場合でも、マイクロホン数に比例して風雑音が
減少するので、通話音声とのSN比を良好に維持するこ
とができる。また、風雑音の周波数成分は、直流成分か
ら500Hz以下の低域に多い。このため、電気的に低
域成分を減衰させる、遮断周波数が略300Hzの高域
濾波器2を設けることで、風雑音を有効に減衰させるこ
とができる。
携帯電話機1のXY平面に対して垂直の方向の感度が、
各マイクロホンの出力パワーの和に比例して上昇する。
このため、携帯電話機1のXY平面に対して垂直方向の
感度が、その他の方向よりも高くなっている。従って、
マイクロホンM1からM6の配置されたXY平面に垂直
の方向に対して指向特性を持つ。図1における、各マイ
クロホンが配置された面を含むX−X軸で回転した場合
の指向特性を図6に示す。なお、Y−Y軸で回転した場
合も同様の指向特性が得られる。図6より、信号周波数
が1kHz以下では、携帯電話機1の正面から真横まで
のあらゆる方向からの音源に対して、マイクロホン装置
は感度を有する。しかし、1kHz以上の周波数になる
と指向特性が鋭くなるため、携帯電話機1の正面以外の
音源に対しては、マイクロホン装置の感度が低下する。
従って、高い周波数においては指向特性が鋭くなるため
に、耳に付きやすい高音域の成分を含む周囲雑音を抑圧
し、周囲雑音の高い環境においても通話のSN比を良好
に維持し、快適な通話をすることができる。
された各マイクロホンに発生する風雑音が、互いに無相
関又は位相が異なるため打ち消し合い、風雑音が低減さ
れる。さらに、高域濾波器2により低域成分を減衰させ
るために、風雑音を大幅に低減することができる。
に搭載された各マイクロホンに入力される音声信号が、
各マイクロホンの感度の和に比例してマイクロホン装置
の感度が上昇し、図1のXY平面に垂直方向に対して指
向特性を有する。従って、携帯電話機1をハンズフリー
状態など口元から話して通話をする際、送話音声に対し
高感度の送話信号を得ることができる。さらに、信号成
分が高域になるに従って指向特性が鋭くなるために、耳
に付きやすい高域の成分を含む周囲雑音を抑圧すること
ができる。
ン数の増加に従って、マイクロホン装置の感度は上昇
し、風雑音の強度は減少する。このため、比較的風の強
い屋外や走行中の車内に発生する気流の中など、風の影
響を受けやすい場所で通話を行う場合でも、SN比を良
好に維持し、快適な通話が可能となる。
えることなく、風雑音を低減することができるため、装
置の小型化が可能となる。
係るマイクロホン装置の回路構成を示す図である。本実
施形態では、図2における低域を減衰させるための高域
濾波器2を用いず、マイクロホンM1からM6を、マイ
クロホンの音響構造を利用して低域を減衰させるマイク
ロホンm1からm6にした構成としている。ここで、音
響構造により低域を減衰させる低域減衰手段は、例え
ば、マイクロホンの振動板に穴をあけたり、パイプなど
で音響パスを形成したりして実現できる。図7では、図
2と同様の構成については同一符号を付して詳細な説明
を省略する。
明する。使用者の音声の動作は、図2において、音声信
号が高域濾波器2を通過しないこと以外は同じであるた
め、詳細な説明を省略する。風雑音がマイクロホンm1
からm6に発生したとき、マイクロホンの音響構造によ
って風雑音は低域成分が減衰される。低域成分を減衰さ
れた風雑音は、各マイクロホンから出力され、プリアン
プA1からA6でインピーダンスが変換される。そし
て、各プリアンプの出力は互いに合成され出力される。
ここで、風雑音は各マイクロホンに発生する雑音が無相
関又は位相が異なるため、互いに打ち消し合い、雑音が
低減される。
図2の高域濾波器2を用いず、音響構造を利用して低域
を減衰させるマイクロホンを使用することで、第一実施
形態と同様の効果が得られる。また、高域濾波器を必要
としないため、回路の簡略化を図ることができる。
ンに風が強く当たり、マイクロホン内部に存在するヘッ
ドアンプが飽和しそうな場合でも、マイクロホン自体が
低域を減衰させる特性を持っているため、ヘッドアンプ
の飽和を避けることができるという効果が得られる。
は、本発明のマイクロホン装置を携帯電話機に搭載した
例を示したが、これに限られるものではない。例えば、
携帯可能なビデオカメラ、録音装置など、風による雑音
等の影響を受けやすい環境下で、音を入力する為のマイ
クロホンが必要な機器全てに搭載することができる。
は、複数のマイクロホンを、携帯電話機1の筐体表面に
配置する例を示したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、複数の無指向性マイクロホンを、携帯電話機の
内部にある部品と一体化して配設して指向性を実現する
構成としても良い。例えば、2個の無指向性マイクロホ
ンを、携帯電話機のコネクタにおける嵌合凹部の側壁面
に内蔵して配設するなど、部品の一部に組み込んだ構成
とするものなどが考えられる。
数のマイクロホンを並列に接続して、さらに信号の低域
成分を減衰させるために、風などによる雑音を大幅に低
減することができる。
ロホン装置を搭載した携帯電話機の構成を示す正面図。
マイクロホン装置の回路構成を示す図。
感度を示すグラフ。
発生する風雑音強度を示すグラフ。
S/Nを示すグラフ。
マイクロホン装置の指向特性を示す図。
マイクロホン装置の回路構成を示す図。
ロホン A1、A2、A3、A4、A5、A6 プリアンプ
Claims (3)
- 【請求項1】 互いに並列接続された複数の無指向性マ
イクロホンと、 前記複数の無指向性マイクロホンの出力信号の低域成分
を減衰させる低域減衰手段と、を備えることを特徴とす
るマイクロホン装置。 - 【請求項2】 互いに並列接続された複数の無指向性マ
イクロホンと、 音響構造により前記複数のマイクロホンの入力信号の低
域成分を減衰させる低域減衰手段と、を有することを特
徴とするマイクロホン装置。 - 【請求項3】 前記複数の無指向性マイクロホンは、静
止又は移動しながら通信を行う移動体通信機器の筐体の
同一平面上に、所定間隔で配置されることを特徴とする
請求項1又は請求項2記載のマイクロホン装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001267386A JP2003078987A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | マイクロホン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001267386A JP2003078987A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | マイクロホン装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003078987A true JP2003078987A (ja) | 2003-03-14 |
Family
ID=19093521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001267386A Pending JP2003078987A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | マイクロホン装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003078987A (ja) |
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