JP2003092537A - ワイヤレスマイクロホンシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利得の最適な調整が自動的に行える。 【解決手段】 ワイヤレスマイクロホン２と、受信機４
とが設けられている。ワイヤレスマイクロホン２では、
マイクロホン５からの音声信号がＰＡＤ６に入力され、
利得が調整され、出力される。ＰＡＤ６の出力レベルに
応じて、ＣＰＵ１８が制御信号を生成する。制御信号
と、これに続くＰＡＤ６の出力とによって搬送波を変調
した変調信号をＲＦ変調増幅器１２が出力する。受信機
４では、変調信号が、制御信号と音声信号とに復調され
る。復調された音声信号が可変利得増幅器２８に入力さ
れる。ＰＡＤ６、可変利得増幅器２８は、ワイヤレスマ
イクロホン２の制御信号と、受信機４で復調された制御
信号とに基づいて、同じタイミングにおいて、ＰＡＤ６
の利得を低下させたとき、可変利得増幅器２８の利得を
上昇させて、可変利得増幅器２８の出力レベルが予め定
めた値になるように、制御される

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤレスマイク
ロホンと、それ専用の受信機とを備えたワイヤレスマイ
クロホンシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤレスマイクロホンでは、話者の音
量等に応じて、入力感度を調整することが行われてい
る。この調整は、ワイヤレスマイクロホンに取り付けら
れた減衰器のスイッチや、ワイヤレスマイクロホン内に
設けられているマイクロホンアンプの利得調整ボリュー
ム等を手動操作することによって行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、話者の音量
や、話し方の癖を把握して、最適な調整を行うのは難し
く、このような調整が行えるようになるには、かなりの
訓練が必要である。例えば、話者の音量に対してマイク
ロホンアンプの利得の設定が小さすぎると、Ｓ／Ｎ比が
劣化したり、音量不足という問題を生じる。利得の設定
が大きすぎると、音声が歪む等の問題が生じる。そのた
め、この調整は、ワイヤレスマイクロホンシステムを扱
い慣れた、オペレータ等に頼らなければ良好な音声品質
を確保することが難しかった。

【０００４】本発明は、利得の最適な調整が自動的に行
えるワイヤレスマイクロホンシステム及びこのシステム
における感度の設定方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるワイヤレス
マイクロホンシステムは、ワイヤレスマイクロホンと、
受信機とを、具備している。ワイヤレスマイクロホン
は、マイクロホンを備えている。このマイクロホンから
の音声信号が第１の利得調整手段に入力され、利得が調
整された利得調整済み音声信号を出力する。第１の利得
調整手段としては、可変減衰器や可変利得増幅器を使用
することができる。制御手段が、第１の利得調整手段の
入力信号または前記利得調整済み音声信号のレベルに応
じて、制御信号を生成する。変調手段が、前記制御信号
と、これに続く第１の利得調整手段からの利得調整済み
音声信号とによって、搬送波を変調した変調信号を出力
する。変調手段は、制御信号そのものによって搬送波を
変調することもできるし、制御信号を例えばトーン信号
に変調し、このトーン信号によって搬送波を変調しても
よい。前記受信機は、復調手段を有している。復調手段
は、前記変調信号を前記制御信号と前記利得調整済み音
声信号とに復調する。前記復調された利得調整済み音声
信号が第２の利得調整手段に入力され、第２の利得調整
手段は、復調された制御信号によって制御される。第１
及び第２の利得調整手段は、前記制御信号と前記復調さ
れた制御信号とに基づいて、同じタイミングにおいて、
第１の利得調整手段の利得を上昇させたとき、第２の利
得調整手段の利得を低下させる。或いは、第１の利得調
整手段の利得を低下させたとき、第２の利得調整手段の
利得を上昇させる。即ち、第１及び第２の利得調整手段
は、相補に利得が調整され、第２の利得調整手段の出力
レベルが予め定めた値になるように制御される。

【０００６】このワイヤレスマイクロホンシステムで
は、ワイヤレスマイクロホンにおいて、マイクロホンか
らの音声信号または第１の利得調整手段からの利得調整
済みの音声信号のレベルに基づいて、第１の利得調整手
段の利得が調整される。この利得調整は、話者の音量等
に基づいて、第１の利得調整手段からの利得調整済みの
音声信号のＳ／Ｎ比が良好になるように、或いは利得調
整済みの音声信号に歪みが生じないように設定される。
このように設定された第１の利得調整手段によって利得
調整された音声信号を受信機に送信し、受信機において
そのまま復調した場合、信号レベルが大きくなりすぎて
歪みを生じたり、信号レベルが小さすぎて、Ｓ／Ｎ比が
悪化することがある。そこで、受信機の第２の利得調整
手段によって、第１の利得調整手段での利得調整と丁度
逆の利得調整を行って、予め定めたレベルの出力信号を
第２の利得調整手段に出力させる。しかも、このような
第１及び第２の利得調整手段の利得調整を、ワイヤレス
マイクロホン及び受信機で同一のタイミングに行ってい
るので、調整後には、ワイヤレスマイクロホンから受信
機の出力までのトータル利得を絶えず一定に保つことが
できる。なお、この調整は、話者が変更されるごとに行
うこともできるし、所定周期ごとに行うこともできる。

【０００７】本発明によるワイヤレスマイクロホンシス
テムの感度設定方法では、先ず、ワイヤレスマイクロホ
ンにおける音声信号レベルを検出して、制御信号を生成
する。次に、前記制御信号を前記ワイヤレスマイクロホ
ンから受信機に送信する。この送信後の同一タイミング
に、ワイヤレスマイクロホンにおいて前記制御信号に基
づいて前記ワイヤレスマイクロホンが備える利得調整手
段の利得を上昇させたとき、受信機において前記送信さ
れた制御信号に基づいて前記受信機が備える利得調整手
段の利得を低下させる。或いは、制御信号の送信後の同
一タイミングに、ワイヤレスマイクロホンにおいて前記
制御信号に基づいて前記ワイヤレスマイクロホンが備え
る利得調整手段の利得を低下させたとき、受信機におい
て前記送信された制御信号に基づいて前記受信機が備え
る利得調整手段の利得を上昇させる。このようなワイヤ
レスマイクロホン及び受信機の利得調整手段での相補な
利得調整によって、前記受信機の利得調整手段の出力信
号のレベルが予め定めたレベルとされる。ワイヤレスマ
イクロホン及び受信機の利得調整手段の利得調整がなさ
れた後、ワイヤレスマイクロホンから音声信号の送信が
開始される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態のワイ
ヤレスマイクロホンシステムは、図１（ａ）に示すよう
なワイヤレスマイクロホン２と、同図（ｂ）に示すよう
な受信機４とを備えている。

【０００９】ワイヤレスマイクロホン２は、マイクロホ
ン５を有している。マイクロホン５からの音声信号は、
第１の利得調整手段、例えば可変減衰器、具体的にはＰ
ＡＤ（プログラマブル減衰器）６に供給される。このＰ
ＡＤ６によって減衰された音声信号は、増幅手段、例え
ばマイクロホンアンプ８によって増幅された後、コンプ
レッサー及びプリエンファシス回路１０に供給され、圧
縮及びプリエンファシス処理がなされた後、変調手段、
例えばＲＦ変調・増幅器１２に供給される。ここで所定
の周波数の搬送波を、コンプレッサー及びプリエンファ
シス回路１０の出力信号が変調、例えばＦＭ変調し、ア
ンテナ１４から送信される。上記の構成は、通常のワイ
ヤレスマイクロホンが備える一般的なものである。

【００１０】このワイヤレスマイクロホン２では、ＰＡ
Ｄ６の利得制御が所定のタイミングにおけるマイクロホ
ンアンプ８の音声信号のレベルに基づいて行われる。即
ち、マイクロホンアンプ８の音声出力信号がＡ／Ｄ変換
器１６に供給され、ここでディジタル音声信号に順次変
換されて、制御手段、例えばＣＰＵ１８に供給される。
ＣＰＵ１８は、一定時間内に供給される各ディジタル音
声信号のピーク値または平均レベルを検出する。この検
出値に基づいて、ＰＡＤ６からの音声出力信号のレベル
を予め定めた値とする制御信号、例えば利得制御信号を
決定する。この利得制御信号は、ＰＡＤ６に供給される
と共に、トーン信号発生・変調器２０に供給され、ここ
でトーン信号に変調され、ＲＦ変調・増幅器１２に供給
される。ＲＦ変調・増幅器１２では、トーン信号に基づ
いて搬送波がＦＭ変調され、アンテナ１４から送信され
る。なお、ＰＡＤ６への利得制御信号の供給タイミング
については、後述する。

【００１１】同図（ｂ）に示すワイヤレス受信機４は、
アンテナ２２を有している。このアンテナ２２で受信さ
れたワイヤレスマイクロホン２からの変調信号は、例え
ば高周波増幅部、周波数変換部、中間周波増幅部及び検
波部を備える受信・復調部２４によって音声信号または
トーン信号に復調される。

【００１２】音声信号は、ディエンファシス・エキスパ
ンダ回路２６に供給され、ここでディエンファシス処理
及び伸張処理が行われ、第２の利得調整手段、例えば可
変利得増幅器２８に供給され、ここで増幅された後に、
出力端子３０から出力される。

【００１３】一方、復調されたトーン信号はトーン信号
復調部３２に供給され、ここで利得制御信号に復調さ
れ、制御手段、例えばＣＰＵ３４に供給される。この復
調された利得制御信号は、可変利得増幅器２８の利得調
整部３６に供給される。利得調整部３６は、この利得制
御信号に基づいて、可変利得増幅器２８の利得を制御す
る。

【００１４】このように構成されたワイヤレスマイクロ
ホンシステムでは、図２に示すように、時刻ｔ１までの
一定期間にワイヤレスマイクロホン２においてマイクロ
ホンアンプ８の出力音声レベルが検出され、これに基づ
いて時刻ｔ１に利得制御信号の値が決定される。この利
得制御信号の値は、マイクロホンアンプ８の出力レベル
に歪みを生じずに、適切なＳ／Ｎ比を確保できるレベル
となるように、ＰＡＤ６を制御できるものである。

【００１５】時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に、ワイヤ
レスマイクロホン２から利得制御信号によって搬送波を
変調した変調信号が受信機４に送信される。

【００１６】この変調信号を受信した受信機４では、時
刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に、受信変調信号を復調
し、ＣＰＵ３４に供給する。ＣＰＵ３４は、復調された
制御信号を利得調整部３６に供給可能な利得制御信号に
変換する。一方、この時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、
ワイヤレスマイクロホン２は、受信機４での準備が完了
するまで、待機状態にある。

【００１７】そして、時刻ｔ３において、ワイヤレスマ
イクロホン２では、ＰＡＤ６に利得制御信号がＣＰＵ１
８から供給され、受信機４においても、同じタイミング
で、即ち時刻ｔ３に、利得調整部３６から利得制御信号
が可変利得増幅器２８に供給される。これによって、時
刻ｔ４において、ＰＡＤ６、可変利得増幅器２８の調整
が終了する。

【００１８】ここで、図２（ａ）、（ｂ）の対比から明
らかなように、受信機４における可変利得増幅器２８の
利得調整と、ワイヤレスマイクロホン２におけるＰＡＤ
６の減衰量調整とは、相補の関係に行われている。

【００１９】即ち、ワイヤレスマイクロホン２に入力さ
れる音声信号が大きく、図２（ａ）の前半に示すよう
に、ＰＡＤ６の出力が予め定めたＰＡＤ基準レベルより
もａだけレベルが低下するように減衰量の調整が行われ
（この結果、ワイヤレスマイクロホン２のマイクロホン
アンプ８の出力レベルは予め定めた値となる）、ワイヤ
レスマイクロホン２での感度が下げられる。この場合、
この感度低下のまま、受信機４で出力レベルの変更が行
われないと、出力レベルが小さくなり、良好な品質で送
話内容を拡声できない。この感度の低下を補うため、受
信機４の可変利得増幅器２８の出力レベルが予め定めた
受信機基準レベルよりもａだけ大きくなるように、可変
利得増幅器２８の利得が大きくされる（この結果、受信
機４の可変利得増幅器２８の出力レベルは予め定めた受
信機基準レベルとなる）。通常、ワイヤレスマイクロホ
ン２の話者が同一である場合、大きく送話音量が変化す
ることはないので、このように自動的にワイヤレスマイ
クロホン２及び受信機４を調整することによって、良好
な音声品質で話者の送話内容を拡声することができる。

【００２０】或いは、図２（ａ）の後半に示すように、
上記のようなワイヤレス基準レベルからａだけ低下させ
た状態から、例えば話者が交代し、ワイヤレスマイクロ
ホン２への音声入力レベルが小さくなった場合、図示は
省略したが、上記と同様に、レベル検出が行われ、音声
入力レベルが小さいことが判明すると、ＰＡＤ６でのレ
ベルを大きくするために、上記の状態からｂだけ上昇さ
せた状態になるように、ＰＡＤ６での減衰量を小さくす
る（この結果、ワイヤレスマイクロホン２のマイクロホ
ンアンプ８の出力レベルは予め定めた値となる）。即
ち、ワイヤレスマイクロホン２での感度が上げられる。
これをそのまま受信機４で受信すると、可変利得増幅器
２８の出力レベルが大きくなりすぎ、良好な品質で送話
内容を拡声できない。そこで、これを補うように受信機
４の可変利得増幅器２８の出力レベルが、受信機基準レ
ベルからａだけレベルを増加させた状態から、ｂだけレ
ベルが低下させられ、可変利得増幅器２８の出力レベル
が予め定めた受信機基準レベルとされる。これによっ
て、良好な品質で話者の送話内容を拡声することができ
る。

【００２１】このように同一のタイミングでＰＡＤ６及
び可変利得増幅器が相補な関係に制御されるので、ワイ
ヤレスマイクロホン２から受信機４までのトータルゲイ
ンが常に一定に保たれる。

【００２２】第２の実施の形態のワイヤレスマイクロホ
ンシステムを図３に示す。このシステムでは、同図
（ａ）に示すように、ワイヤレスマイクロホン２のＰＡ
Ｄ６に代えて、ワイヤレスマイクロホン２ａの可変利得
増幅器からなるマイクロホンアンプ８ａを使用してい
る。このマイクロホンアンプ８ａの利得は、利得調整部
８ｂからの利得制御信号に基づいて制御される。利得調
整部８ｂには、ＣＰＵ１８から制御信号が供給され、利
得調整部８ｂは、この制御信号に基づいて利得制御信号
を生成する。ＣＰＵ１８は、第１の実施の形態における
利得制御信号と同様にディジタル音声信号に基づいて決
定する。この制御信号は、そのままＲＦ変調・増幅器１
２に供給され、搬送波を変調する。この変調によって生
成された変調信号が受信機４ａに送信される。

【００２３】受信機４ａでは、受信復調部２４によって
変調信号を制御信号に復調し、ＣＰＵ３４に供給する。
ＣＰＵ３４は、この制御信号を利得調整部３６に供給
し、利得調整部３６が可変利得増幅器２８の利得を調整
する。マイクロホンアンプ８ａと可変利得増幅器２８と
の利得の調整は、第１の実施の形態のＰＡＤ６と可変利
得増幅器２８との利得調整と同様に行われる。

【００２４】この第２の実施の形態のワイヤレスマイク
ロホンシステムでは、ワイヤレスマイクロホン２ａ側
で、制御信号をトーン信号に変換せずに、制御信号で直
接に搬送波を変調している。従って、トーン信号発生・
変調器２０が不要であり、また、受信機４ａにおいても
トーン信号復調部３２が不要であり、ワイヤレスマイク
ロホン及び受信機共に、構成を簡略化することができ
る。

【００２５】上記の第１の実施の形態では、ＰＡＤ６へ
の利得制御信号は、ＰＡＤ６の出力信号に基づいて決定
したが、ＰＡＤ６への入力信号に基づいて決定すること
ができる。同様に、第２の実施の形態におけるマイクロ
ホンアンプ８ａの利得も、マイクロホンアンプ８ａの出
力信号に基づいて決定したが、マイクロホンアンプ８ａ
への入力信号に基づいて決定することもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ワイヤ
レスマイクロホン側においてレベル調整するための制御
信号が生成され、これが受信機側にも送信され、同じタ
イミングで、ワイヤレスマイクロホン及び受信機におい
て相補にレベル調整が行われるので、ワイヤレスマイク
ロホンから受信機までのトータルゲインを、レベル調整
後には一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のワイヤレスマイクロホ
ンシステムのワイヤレスマイクロホンと受信機のブロッ
ク図である。

【図２】図１のワイヤレスマイクロホンシステムのタイ
ミング図である。

【図３】本発明の第２実施形態のワイヤレスマイクロホ
ンシステムのワイヤレスマイクロホンと受信機のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

２ ２ａ ワイヤレスマイクロホン ４ ４ａ 受信機 ６ ＰＡＤ（第１の利得調整手段） １２ ＲＦ変調・増幅器（変調手段） １８ ＣＰＵ（制御手段） ２４ 受信・復調器（復調手段） ２８ 可変利得増幅器（第２の利得調整手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤレスマイクロホンと、受信機と
   を、具備し、 前記ワイヤレスマイクロホンは、 マイクロホンと、 このマイクロホンからの音声信号が入力され、利得が調
   整された利得調整済み音声信号を出力する第１の利得調
   整手段と、 第１の利得調整手段の入力信号または前記利得調整済み
   音声信号のレベルに応じて、制御信号を生成する制御手
   段と、 前記制御信号と、これに続く第１の利得調整手段の出力
   信号とによって搬送波を変調した変調信号を出力する変
   調手段とを、具備し、 前記受信機は、 前記変調信号を前記制御信号と前記利得調整済み音声信
   号とに復調する復調手段と、 前記復調された利得調整済み音声信号が入力され、復調
   された制御信号によって制御される第２の利得調整手段
   とを、具備し、 第１及び第２の利得調整手段は、前記制御信号と前記復
   調された制御信号とに基づいて、同じタイミングにおい
   て、第１の利得調整手段の利得を上昇させたとき、第２
   の利得調整手段の利得を低下させ、第１の利得調整手段
   の利得を低下させたとき、第２の利得調整手段の利得を
   上昇させて、第２の利得調整手段の出力レベルが予め定
   めた値になるように、制御されるワイヤレスマイクロホ
   ンシステム。
2. 【請求項２】 ワイヤレスマイクロホンにおける音声信
   号レベルを検出して、制御信号を生成する過程と、 前記制御信号を前記ワイヤレスマイクロホンから受信機
   に送信する過程と、 同一タイミングに、前記制御信号に基づいて前記ワイヤ
   レスマイクロホンが備える利得調整手段の利得を上昇さ
   せたとき、前記送信された制御信号に基づいて前記受信
   機が備える利得調整手段の利得を低下させ、前記制御信
   号に基づいて前記ワイヤレスマイクロホンが備える利得
   調整手段の利得を低下させたとき、前記送信された制御
   信号に基づいて前記受信機が備える利得調整手段の利得
   を上昇させ、前記受信機の利得調整手段の出力信号のレ
   ベルを予め定めたレベルとする過程とを、具備するワイ
   ヤレスマイクロホンシステムの感度設定方法。