JP2003111186A - マイクロホン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロホンカプセルのように軽いものでも
外部から伝わる振動雑音を抑えることが可能な技術を提
供することである。 【解決手段】 収音目的の音波を電気信号に変換する第
１の収音手段と、当該マイクロホン装置の設置場所に起
因する振動成分を収音し電気信号に変換する第２の収音
手段とを備えたマイクロホン装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロホン装置
に関し、特に、筐体である外部ケースの振動により生じ
る振動雑音を低減する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロホン装置を床や机などに設置し
た場合には、設置場所から伝わってくる雑音（振動雑
音）を除去する必要があり、このために、従来のマイク
ロホン装置ではスプリングやゴムを使用した防振機構が
用いられていた。

【０００３】この防振機構は、マイクロホン装置自体の
質量と、スプリングやゴムの弾力（スチフネス）とで構
成される単一共振系を利用したものであった。例えば、
質量をｍ、スチフネスをｓ、そしてこの機械振動系の損
失をｒとすると、その共振周波数は２π（ｓ／ｍ）
^１／２と表せることが知られている。この共振周波数よ
り高い周波数では、１オクターブ６ｄＢの割合で振動は
減衰する。

【０００４】従って、従来のマイクロホン装置では、共
振周波数を可聴周波数より低く設定することにより、振
動を防振する構成としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。従来
のスプリングやゴムを使った防振法では、共振周波数を
収音帯域の低域限界周波数より低く設定しなくてはなら
ないという問題があった。すなわち、マイクロホン装置
の収音帯域内に共振周波数があると、その共振周波数に
近い振動がマイクロホン装置に到来したとき、マイクロ
ホン装置全体がその周波数で励振され、到来振動より大
きい雑音となってしまうからであった。

【０００６】一方、共振周波数の式（２π（ｓ／ｍ）
^１／２）から分かるように、共振周波数を低くするため
には、マイクロホン装置の防振部分の質量を大きくする
か、スプリングやゴムなどのばねのスチフネスを小さく
する必要があった。

【０００７】質量の大きい卓上用のマイクロホン装置な
どでは容易に共振周波数を帯域外に設定することはでき
るが、手持ちマイクロホン装置などでは、マイクロホン
装置の音を捕らえ電気信号に変換するマイクロホンカプ
セル部分を防振しなければならなかった。しかしなが
ら、マイクロホンカプセル部分は比較的重量が軽いた
め、防振のためのスプリングやゴムをやわらかく作る必
要があるが、マイクロホンカプセルを確実に保持するた
めには、スチフネスの値を下げるのにも限度があるた
め、従来の防振方式では十分な効果は得られないという
問題があった。

【０００８】このために、従来の音楽収音用のマイクロ
ホン装置などでは、クレードルなどと呼ばれるマイクロ
ホン保持具で、ある程度の重さのあるマイクロホン装置
全体をバネで吊り下げる等の他の防振法を用いていた。

【０００９】本発明の目的は、マイクロホンカプセルの
ように軽いものでも外部から伝わる振動雑音を抑えるこ
とが可能な技術を提供することにある。本発明の前記な
らびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及
び添付図面によって明らかになるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１１】（１）収音目的の音波を電気信号に変換す
る第１の収音手段と、当該マイクロホン装置の設置場所
に起因する振動成分を収音し電気信号に変換する第２の
収音手段とを備えた。

【００１２】（２）前述した（１）に記載のマイクロホ
ン装置において、前記第２の収音手段は前記第１の収音
手段に配置される。

【００１３】（３）前述した（１）もしくは（２）に記
載のマイクロホン装置において、前記第２の収音手段で
収音された振動成分に基づいて、前記第１の収音手段か
ら出力される電気信号に重畳される前記振動成分を除去
する手段とを備えた。

【００１４】前述した手段によれば、収音目的の音波を
電気信号に変換する第１の収音手段と共に、当該マイク
ロホン装置の設置場所に起因する振動成分を収音し電気
信号に変換する第２の収音手段とを設けることによっ
て、当該マイクロホン装置から第１の収音手段に伝わ
り、この第１の収音手段で音波と共に音響信号に変換さ
れた振動信号を推定することができる。

【００１５】その結果、除去手段を設けることによっ
て、第１の収音手段から出力される音響信号から第２の
収音手段に基づいて推定された振動信号に重畳される振
動成分を除去することができるので、第１の収音手段が
収音した音波の音響信号のみを得ることができる。

【００１６】従って、第１の収音手段としてマイクロホ
ンカプセルのように軽い収音手段を用いた場合であって
も、第１の収音手段に外部から伝わる振動雑音を抑えた
音波の音響信号のみを得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００１８】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１のマイクロホン装置の概略構成を説明するための図
である。ただし、以下の説明では、マイクロホンカプセ
ル１０１及び振動雑音ピックアップ１０２は、マイクロ
ホン装置本体に直接配置されている場合について説明す
る。

【００１９】図１において、１０１はマイクロホンカプ
セル、１０２は振動雑音ピックアップ、１０３は振動雑
音抑圧回路、１０４は特性補正回路、１０５は引き算回
路、１０６はマイクロホン出力、１０７は床面を示す。

【００２０】図１から明らかなように、実施の形態１の
マイクロホン装置は、空気の音圧変化（収音目的の音波
Ｓ）を電気信号（音響信号ＳＳ）に変換する周知のマイ
クロホンカプセル１０１と、マイクロホン装置本体に床
面１０７等から伝導される振動を電気信号（振動信号Ｖ
Ｓ）に変換する振動雑音ピックアップ１０２と、振動雑
音ピックアップ１０２の感度や周波数特性等を補正する
特性補正回路１０４と、マイクロホンカプセル１０１か
らの音響信号ＳＳから補正後の振動信号を減算する引き
算回路１０５とから構成される。ただし、実施の形態１
では、特性補正回路１０４と引き算回路１０５とによっ
て、振動雑音抑圧回路１０３を構成する。

【００２１】すなわち、実施の形態１のマイクロホン装
置は、マイクロホン装置が本来収音対象とする空気の音
圧変化である音波Ｓを収音して音響信号に変換する周知
の構成のマイクロホンカプセル１０１が、直接にマイク
ロホン装置の筐体である図示しない外部ケースに配置さ
れる構成となっている。この場合、前述するように、こ
のマイクロホンカプセル１０１は、その構造上、音波Ｓ
と共にマイクロホン装置本体の設置場所から伝わってく
る振動雑音Ｗも一緒にとらえてしまうこととなるので、
マイクロホンカプセル１０１から出力される音響信号Ｓ
Ｓは、音波Ｓに応じて生成された信号と、振動雑音Ｗに
起因する信号とが合成された信号となっている。

【００２２】また、実施の形態１のマイクロホン装置
は、マイクロホンカプセル１０１と共に、周知の構成の
振動雑音ピックアップ１０２を備える構成となってい
る。この振動雑音ピックアップ１０２は、特にマイクロ
ホンカプセル１０１に伝わる振動雑音Ｗのみをとらえて
電気信号に変換する構成となっており、音波Ｓによる空
気の音圧変化はとらえない構成となっている。

【００２３】また、特性補正回路１０４は、振動入力に
対するマイクロホンカプセル１０１の感度や周波数特性
等と、振動雑音ピックアップ１０２の感度や周波数特性
等との差を補正するための回路であり、例えば予め計測
したそれぞれの感度や周波数特性に基づいて入力信号の
感度や周波数特性を変換し出力する構成となっている。
特に、実施の形態１では、特性補正回路１０４はマイク
ロホンカプセル１０１と振動雑音ピックアップ１０２と
のそれぞれに外部振動としてインパルスを入力した時の
伝達関数値を予め計測し、それぞれの伝達関数値を格納
する図示しない周知の半導体メモリ等からなる格納手段
と、この格納手段に格納される伝達関数値に基づいて振
動雑音ピックアップ１０２から入力される電気信号（振
動信号）を補正する図示しない周知の補正手段とから構
成される。なお、伝達関数値の計測に用いる入力信号と
しては、全周波数帯域で位相が一致し振幅が平坦となる
インパルスに限定されることはなく、建築音響分野に使
用されるスイープ信号の一種であるＴＳＰ信号等のよう
に、使用する周波数帯域の信号ならば他の信号でもよい
ことはいうまでもない。

【００２４】このような構成とすることによって、特性
補正回路１０４は、それぞれ感度や周波数特性等が異な
るマイクロホンカプセル１０１と振動雑音ピックアップ
１０２とでとらえた同一音源である振動雑音Ｗに起因す
る出力（電気信号波形）を揃えるものである。すなわ
ち、振動雑音Ｗのみをとらえる振動雑音ピックアップ１
０２から出力される振動信号ＶＳの波形を、マイクロホ
ンカプセル１０１がとらえた振動雑音Ｗの信号波形に近
づける補正（予測）を特性補正回路１０４で行うことに
よって、後段の引き算回路１０５による除去動作の効率
を向上させるものである。

【００２５】ただし、外部振動としてインパルスを入力
した時の振動雑音ピックアップ１０２の伝達関数をＨ
Ｖ、ａｒｇ（ＨＶ）をＨＶの位相角、マイクロホンカプ
セル１０１の伝達関数をＧＳ、ａｒｇ（ＧＳ）をＧＳの
位相角とすると、振動雑音ピックアップ１０２の伝達関
数ＨＶは｜ＨＶ｜ｅ^{ｊａｒｇ（ＨＶ）}と表され、マイク
ロホンカプセル１０１の伝達関数ＧＳは｜ＧＳ｜ｅ
^{ｊａｒｇ（ＧＳ）}と表される。従って、特性補正回路１
０４としては、例えばフィルタ回路多段に構成し、｜Ｇ
Ｓ／ＨＶ｜ｅ^{ｊ｛ａｒｇ（ＧＳ）−ａｒｇ（ＨＶ）｝}の
伝達関数を有する回路とすることにより実現可能であ
る。なお、入力信号をデジタル処理する場合には、特性
補正回路１０４は｜ＧＳ／ＨＶ｜ｅ
^{ｊ｛ａｒｇ（ＧＳ）−ａｒｇ（ＨＶ） ｝}の伝達関数を有
するデジタルフィルタ回路により実現可能である。

【００２６】次に、図１に基づいて、実施の形態１のマ
イクロホン装置における振動雑音Ｗの除去動作について
説明する。

【００２７】外部振動として、例えばインパルスを入力
した時の振動雑音ピックアック１０２の伝達関数をＨ
Ｖ、マイクロホンカプセル１０１の伝達関数をＧＳとす
ると、使用時のおけるマイクロホンカプセル１０１から
出力される音響信号ＳＳ、及び振動雑音ピックアップ１
０２から出力される振動信号ＶＳは、それぞれ下記の式
（１），（２）となる。このとき、マイクロホンカプセ
ル１０１から出力される音響信号ＳＳには、振動雑音Ｗ
に起因する信号も重畳されているので、音響信号ＳＳは
下記の式（１）となる。

【００２８】

【数１】 マイクロホンカプセルの出力 ＳＳ＝Ｓ＋Ｗ×ＧＳ ・・・（１） 振動ピックアップの出力 ＶＳ＝Ｗ×ＨＶ ・・・（２）

【００２９】特性補正回路１０４では、振動雑音ピック
アップ１０２から出力される振動信号ＶＳに対して、感
度や周波数特性を揃えるためにＧＳ／ＨＶの補正を行う
こととなるので、補正後の振動信号ＶＳ’は下記の式
（３）となる。

【００３０】

【数２】 特性補正回路の出力 ＶＳ’＝ＶＳ×ＧＳ／ＨＶ ・・・（３）

【００３１】この後に、引き算回路１０５によって、マ
イクロホンカプセル１０１の出力である音響信号ＳＳか
ら特性補正回路１０４の出力である補正後の振動信号Ｖ
Ｓ’が減算されるので、実施の形態１のマイクロホン装
置の出力ＯＵＴは下記の式（４）となる。

【００３２】

【数３】 ＯＵＴ＝ＳＳ−ＶＳ’ ・・・（４）

【００３３】ここで、式（４）の音響出力ＳＳ及び補正
後の振動出力ＶＳ’は、式（１）〜（３）となるので、
式（４）で示すマイクロホン装置の出力信号ＯＵＴは、
下記の式（５）となる。

【００３４】

【数４】 ＯＵＴ＝ＳＳ−ＶＳ’ ＝ＳＳ−ＶＳ×ＧＳ／ＨＶ ＝（Ｓ＋Ｗ×ＧＳ）−（Ｗ×ＨＶ）×ＧＳ／ＨＶ ＝Ｓ ・・・（５） 従って、実施の形態１のマイクロホン装置の出力１０６
からは出力信号ＯＵＴとして、収音目的の音波Ｓのみの
信号が音響信号として出力されることとなる。

【００３５】以上説明したように、実施の形態１のマイ
クロホン装置は、収音目的とする音波Ｓをとらえて音響
信号ＳＳに変換する手段となるマイクロホンカプセル１
０１と、このマイクロホンカプセル１０１に伝わる振動
雑音Ｗのみを検出する手段となる雑音振動ピックアップ
１０２とを有する構成となっている。

【００３６】このとき、マイクロホンカプセル１０１と
振動雑音ピックアップ１０２とは感度及び周波数特性等
が異なるので、実施の形態１では、それぞれに外部振動
としてインパルスを入力した時の伝達関数値ＧＳ，ＨＶ
を予め計測しておき、この伝達関数値ＧＳ，ＨＶと振動
雑音ピックアップ１０２が検出した振動雑音から得られ
た振動信号ＶＳに基づいて、まずマイクロホンカプセル
１０１が拾ってしまった振動雑音Ｗに起因する振動信号
ＶＳ’を特性補正回路１０４が推定する構成となってい
る。

【００３７】この後に、引き算回路１０５が音響信号Ｓ
Ｓから推定された振動信号ＶＳ’を減算（取り除く）こ
とによって、マイクロホンカプセル１０１が検出した音
波Ｓの音響信号のみを得るものである。

【００３８】このような構成とすることによって、音波
Ｓを収音するマイクロホンカプセル１０１の質量に係わ
らずに振動雑音Ｗを抑圧することができる。

【００３９】その結果、マイクロホン装置の図示しない
外側ケースを伝わって到来する振動雑音を低減すること
ができ、明瞭な音波Ｓの収音ができる。また、軽いマイ
クロホンカプセルでも振動雑音Ｗを効果的に低減でき、
たとえば、マイクロホンスタンドなどから伝わってくる
足音や机などを叩く雑音などや、マイクロホンのハンド
リング時に発生するタッチノイズやタイピン型のマイク
ロホンなどの衣服との接触などで発生するノイズも効率
的に抑えることができる。

【００４０】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２のマイクロホン装置の概略構成を説明するための図
である。ただし、振動雑音抑圧回路１０３を構成する特
性補正回路１０４と引き算回路１０５とは、実施の形態
１と同様となるので、以下の説明では実施の形態１と異
なる構成について詳細に説明する。

【００４１】図２において、２０１は振動膜、２０２は
背電極、２０３はインピーダンス変換回路、２０４はマ
イクロホンカプセル、２０５は加速度振動ピックアッ
プ、２０６は防振機構、２０７は外側ケース、２０８は
マイクロホン出力を示す。

【００４２】図２に示すように、実施の形態２のマイク
ロホン装置は、振動膜２０１と背電極２０２とで静電容
量を形成し、空気の音圧変化である音波Ｓにより振動膜
２０１が振動することによる静電容量の変化を電気信号
の変化に変換する、コンデンサマイクロホンと称される
静電形マイクロホン装置であり、音楽収音用等に適した
構成となっている。

【００４３】また、実施の形態２のマイクロホンカプセ
ル２０４は、振動膜２０１と、背電極２０２と、この振
動膜２０１と背電極２０２とで構成されるコンデンサマ
イクのインピーダンスを変換する周知のインピーダンス
変換回路２０３とを備える構成となっている。

【００４４】このマイクロホンカプセル２０４は、従来
のマイクロホン装置と同様に、スプリングやゴムを使用
した単一共振系からなる防振機構２０６を介して、マイ
クロホン装置の外側ケース２０７に支持される構成とな
っている。

【００４５】また、実施の形態２では、マイクロホンカ
プセル２０４の底部に、マイクロホンカプセル２０４の
振動を電気信号に変換する（ピックアップする）ための
振動雑音ピックアップとして、振動計測用に一般に用い
られている圧電型の加速度振動ピックアップ（たとえ
ば、リオン（株）のＰＶ−９０Ｉ等がある）２０５を用
いる。

【００４６】次に、図２に基づいて、実施の形態２のマ
イクロホン装置における振動雑音Ｗの除去動作について
説明する。

【００４７】振動膜２０１が空気の音圧変化すなわち音
波Ｓを受音すると、振動膜２０１と背電極２０２とで構
成されるコンデンサの容量が変化することとなり、音波
Ｓに応じた音響信号ＳＳがインピーダンス変換回路２０
３を介してマイクロホンカプセル２０４から出力され
る。このとき、実施の形態１と同様に、実施の形態２の
マイクロホン装置に振動雑音が入力されている場合に
は、その大部分が防振機構２０６によって吸収されるこ
ととなる。

【００４８】しかしながら、防振機構２０６で吸収しき
れなかった振動雑音Ｗは、マイクロホンカプセル２０４
を介して振動膜２０１に伝わることとなる。従って、音
響信号ＳＳは音波Ｓと振動雑音Ｗとが重畳された信号と
なり、この音響信号ＳＳはインピーダンス変換回路２０
３から引き算回路１０５に入力される。

【００４９】一方、加速度振動ピックアップ２０５は、
図２から明らかなように、防振機構２０６で吸収しきれ
ずにマイクロホンカプセル２０４に伝わった振動雑音Ｗ
のみを電気信号（振動信号ＶＳ）に変換し、特性補正回
路１０４に出力する。特性補正回路１０４に入力された
振動信号ＶＳは、前述するように、マイクロホンカプセ
ル２０４と加速度振動ピックアップ２０５とのそれぞれ
にインパルスを入力して得られた伝達関数ＧＳ，ＨＶに
基づいて補正され、この補正後の振動信号ＶＳ’は引き
算回路１０５に入力される。

【００５０】引き算回路１０５に入力された音響信号Ｓ
Ｓと補正後の振動信号ＶＳ’とは、引き算回路１０５に
より音響信号ＳＳから補正後の振動信号ＶＳ’が引き算
されることによって、音響信号ＳＳから振動雑音Ｗに起
因する信号が取り除かれることとなるので、収音目的の
音波Ｓが得られることとなる。

【００５１】ただし、マイクロホンスタンドなどから伝
わってくる足音や机などを叩く雑音や、マイクロホンの
ハンドリング時に発生するタッチノイズや、タイピン型
のマイクロホン等の衣服との接触などに起因する振動雑
音がない場合や、防振機構２０６で防振され、これらの
振動雑音がマイクロホンカプセル２０４に伝わらない場
合には、マイクロホンカプセル２０４及び加速度振動ピ
ックアップ２０５で振動雑音Ｗが検出されることもな
く、振動信号ＶＳ及び補正後の振動信号ＶＳ’も「０
（ゼロ）」となるので、引き算回路１０５からはマイク
ロホンカプセル２０４から出力される音響信号ＳＳが振
動雑音Ｗの除去後の信号として出力されることとなる。

【００５２】従って、音波Ｓを収音するマイクロホンカ
プセル２０４の質量に係わらずに振動雑音Ｗを抑圧する
ことができる。

【００５３】その結果、マイクロホン装置の外側ケース
２０７を伝わって到来する振動雑音を低減することがで
き、明瞭な音波Ｓの収音ができる。また、軽いマイクロ
ホンカプセルでも振動雑音Ｗを効果的に低減でき、たと
えば、マイクロホンスタンドなどから伝わってくる足音
や机などを叩く雑音などや、マイクロホンのハンドリン
グ時に発生するタッチノイズやタイピン型のマイクロホ
ンなどの衣服との接触などで発生するノイズも効率的に
抑えることができる。

【００５４】また、音波Ｓを収音するマイクロホンカプ
セル２０４の質量に係わらずに振動雑音Ｗを抑圧するこ
とができるので、マイクロホンカプセル２０４をマイク
ロホン装置の外側ケースに支持するゴム等の防振機構２
０６のスチフネスに対する制約がなくなる。その結果、
マイクロホンカプセル２０４を安定に保持することがで
きる材料や、経年劣化に強い材料等を使用することが可
能となり、マイクロホン装置の信頼性を向上させること
ができる。

【００５５】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３のマイクロホン装置の概略構成を説明するための図
である。

【００５６】図３において、３０１ａ，３０１ｂは振動
膜、３０２ａ，３０２ｂは可動コイル、３０３ａ，３０
３ｂは磁石、３０４は重り、３０５は第１の磁気回路、
３０６は第２の磁気回路、３０７は第１の信号線、３０
８は第２の信号線、３０９は振動雑音抑圧回路、３１０
はレベル調整回路、３１１はハイパスフィルタ、３１２
はインピーダンス変換器、３１３はマイクロホン出力、
３１４は防振機構、３１５は外側ケースを示す。

【００５７】図３に示すように、実施の形態３のマイク
ロホン装置は、磁界中に置かれた導体が運動すると電磁
誘導作用で導体に起電力が生じる性質を利用した動電形
マイクロホン装置の一形態である、いわゆるダイナミッ
クマイクロホンであり、ボーカル用に適している。ま
た、実施の形態３のマイクロホン装置は、振動膜３０１
ａ、可動コイル３０２ａ、磁石３０３ａ、及び第１の磁
気回路３０５からなる音波Ｓを収音する第１のマイクロ
ホンカプセルと、重り３０４、可動コイル３０２ｂ、磁
石３０３ｂ、及び第２の磁気回路３０６からなる振動雑
音Ｗのみを収音する第２のマイクロホンカプセルとが一
体となっている。さらには、実施の形態３のマイクロホ
ン装置は、振動膜３０１ａと重り３０４とを除く他の構
成が、第１のマイクロホンカプセルと第２のマイクロホ
ンカプセルとで同じ構成とすることにより、第１のマイ
クロホンカプセルで収音される振動雑音Ｗと、第２のマ
イクロホンカプセルで収音される振動雑音Ｗに起因する
出力が同じとなるような構成である。

【００５８】以下、図３に基づいて詳細に説明する。実
施の形態３のマイクロホン装置では、第１のマイクロホ
ンカプセルは受音体として球殻状の振動膜３０１ａを有
し、この振動膜３０１ａと一体に動く可動コイル３０２
ａを備える構成となっている。この可動コイル３０２ａ
は、磁石３０３ａから第１の磁気回路３０５を介して誘
導された磁界中に配置される構成となっている。従っ
て、収音対象とする空気の音圧変化である音波Ｓ及び振
動雑音Ｗによる振動膜３０１ａの振動は可動コイル３０
２ａに伝えられ、可動コイル３０２ａで発生された起電
力は第１の信号線３０７を介して、引き算回路１０５に
入力される構成となる。

【００５９】また、第２のマイクロホンカプセルは、振
動膜３０１ａの球殻状部分すなわち音波Ｓを収音する部
分が切り抜かれ可動コイル３０２ｂを支持する部分を有
する振動膜３０１ｂを有する構成となっている。この振
動膜３０１ｂの内周面に沿って配置されたリング状の重
り３０４が配置され、この重り３０４と一体に動く可動
コイル３０２ｂを備える構成となっている。この可動コ
イル３０２ｂは、磁石３０３ｂから第２の磁気回路３０
６を介して誘導された磁界中に配置される構成となって
いる。従って、振動雑音Ｗによる振動膜３０１ｂの振動
は可動コイル３０２ｂに伝えられ、可動コイル３０２ｂ
で発生された振動雑音Ｗに起因する起電力が第２の信号
線３０８を介して、レベル調整回路３１０に入力される
構成となる。なお、実施の形態３のマイクロホン装置で
は、振動雑音Ｗに対して可動コイル３０２ａと同じよう
に可動コイル３０２ｂが振動するように、振動膜３０１
ｂ及び可動コイル３０２ｂ並びに重り３０４の合計質量
と、振動膜３０１ａ及び可動コイル３０２ａの合計質量
とが同じとなるように、重り３０４の質量が決定され
る。また、重り３０４の形状はリング状の重りを用いた
場合について説明するが、その形状はリング状に限定さ
れることはない。

【００６０】このように、実施の形態３のマイクロホン
装置では、振動膜３０１ａと重り３０４とを除く他の構
成が、第１のマイクロホンカプセルと第２のマイクロホ
ンカプセルとで同じ構成となっているので、第２のマイ
クロホンカプセルの機械振動系の振動特性は、第１のマ
イクロホンカプセルの振動特性と一致することとなる。
このため、振動雑音抑圧回路３０９内に実施の形態１，
２に示す特性補正回路１０４は要らず回路の簡単化が図
れることとなる。

【００６１】実施の形態３のマイクロホン装置の場合、
第２のマイクロホンカプセルの出力は、誤差を修正し雑
音の主要成分である低域を抑圧するためのレベル調整回
路３１０と、ハイパスフィルタ３１１とを通したあと、
引き算回路１０５により第１のマイクロホンカプセルの
出力から減じた後に、インピーダンス変換器３１２を介
してマイクロホン出力３１３から得られた信号を出力す
る構成となっているので、音波Ｓを収音する第１のマイ
クロホンカプセルの質量に係わらずに振動雑音Ｗを抑圧
することができる。

【００６２】その結果、マイクロホン装置の外側ケース
３１５を伝わって到来する振動雑音を低減することがで
き、明瞭な音波Ｓの収音ができる。また、軽いマイクロ
ホンカプセルでも振動雑音Ｗを効果的に低減でき、たと
えば、マイクロホンスタンドなどから伝わってくる足音
や机などを叩く雑音などや、マイクロホンのハンドリン
グ時に発生するタッチノイズやタイピン型のマイクロホ
ンなどの衣服との接触などで発生するノイズも効率的に
抑えることができる。

【００６３】なお、実施の形態１〜３のマイクロホン装
置では、音波Ｓを収音するマイクロホンカプセルから出
力される音響信号ＳＳと、振動雑音ピックアップが収音
した振動信号ＶＳとからマイクロホンカプセルが収音し
た音波Ｓのみを算出する振動雑音抑圧回路１０３，３０
９をマイクロホン装置と一体に構成する場合について説
明したが、これに限定されることはなく、マイクロホン
装置と振動雑音抑圧回路１０３，３０９とは別々に配置
する構成としてもよいことはいうまでもない。

【００６４】図４はマイクロホンのヘッド部と振動雑音
抑圧部とを分離したマイクロホン装置の概略構成を説明
するための図である。

【００６５】図４に示すマイクロホン装置は、振動膜２
０１、背電極２０２、インピーダンス変換回路２０３、
マイクロホンカプセル２０４、及び加速度振動ピックア
ップ２０５からなるヘッド部が防振機構２０６を介して
第１の外側ケース４０１に格納される構成のマイクロホ
ン部と、特性補正回路１０４及び引き算回路１０５から
なる振動雑音抑圧回路１０３が第２の外側ケース４０２
に格納される構成の振動雑音抑圧部とから構成される。
マイクロホン部と振動雑音抑圧部とは、加速度振動ピッ
クアップ２０５の検出信号を特性補正回路１０４に伝送
する第１の信号線４０３と、マイクロホンカプセル２０
４からの検出信号を引き算回路１０５に伝送する第２の
信号線４０４とにより接続される構成となっている。

【００６６】このように、マイクロホン部と振動雑音抑
圧部とを分離する構成とすることによって、マイクロホ
ン部を容易に小型化することが可能となる。従って、タ
イピン型のマイクロホン装置のように、小型のマイクロ
ホン部が要望されるようなマイクロホン装置であっても
マイクロホン装置の外側ケースを伝わって到来する振動
雑音を低減することができ、明瞭な音波の収音ができる
こととなる。特に、タイピン型のマイクロホン装置など
の衣服との接触などで容易にノイズが発生してしまうよ
うなマイクロホン装置において、ノイズを大幅に低減さ
せることができる。

【００６７】（実施の形態４）図５は本発明の実施の形
態４のマイクロホン装置の概略構成を説明するための図
である。ただし、図５の（ａ）は実施の形態４のマイク
ロホン装置の概略構成を説明するための断面図であり、
図５の（ｂ）は実施の形態４のマイクロホン装置の概略
構成を説明するための上面図である。ただし、音波受音
マイクロホンカプセル５０６と振動雑音受音マイクロホ
ンカプセル５０７としては、例えば周知の全指向性のコ
ンデンサマイクロホンカプセルである。

【００６８】図５において、５０１ａは第１の振動膜、
５０１ｂは第２の振動膜、５０２ａは第１の背電極、５
０２ｂは第２の背電極、５０３ａは第１のインピーダン
ス変換回路、５０３ｂは第２のインピーダンス変換回
路、５０４はカバー、５０５は部屋、５０６は受音用マ
イクロホンカプセル、５０７は振動雑音受音マイクロホ
ンカプセル、５０８はレベル調整回路を示す。

【００６９】図５の（ａ），（ｂ）に示すように、実施
の形態４のマイクロホン装置は、音波を受音するための
音波受音マイクロホンカプセル５０６と、振動雑音のみ
をピックアップするための振動雑音受音マイクロホンカ
プセル５０７とを一体に形成した構造である。図５の
（ａ）から明らかなように、振動膜５０１ａ，５０１ｂ
及び背電極５０２ａ，５０２ｂ並びにインピーダンス変
換器５０３ａ，５０３ｂの構成は、音波受音マイクロホ
ンカプセル５０６と振動雑音受音マイクロホンカプセル
５０７とで同じ構成となっている。ただし、振動雑音受
音マイクロホンカプセル５０７は振動雑音のみをピック
アップする必要があるので、実施の形態４のマイクロホ
ン装置では、第２の振動膜５０１ｂに音波が入射しない
ようにするために、第２の振動膜５０１ｂの前面すなわ
ち音波の入射面側に音波を遮蔽するカバー５０４が配置
される構成となっている。

【００７０】特に、実施の形態４のマイクロホン装置で
は、振動雑音受音マイクロホンカプセル５０７の前面に
カバー５０４を配置する際に、このカバー５０４と第２
の振動膜５０１ｂと間に部屋（第２の振動膜５０１ｂが
外部に開放しないように形成された小空間）５０５を形
成する構造となっている。このような構造とすることに
よって、この部屋５０５は振動に対してスチフネスとし
て働くので、振動雑音受音マイクロホンカプセル５０７
の振動に対する共振周波数が音波受音マイクロホンカプ
セル５０６よりも高域側に移動できる。

【００７１】このとき、音波受音マイクロホンカプセル
５０６として用いている全指向性のコンデンサマイクロ
ホンカプセルは、共振周波数を収音帯域の高域限界付近
に設定した設計を行うことが一般的であり、コンデンサ
マイクロホンカプセルの前面をカバー５０４で覆った振
動雑音受音マイクロホンカプセル５０７では、共振周波
数はより高い周波数の側にシフトする。その結果、振動
雑音受音マイクロホンカプセル５０７の共振周波数を可
聴帯域外となるように設定することによって、音波受音
マイクロホンカプセル５０６で受音される振動雑音を含
む音波と、振動雑音受音マイクロホンカプセル５０７で
受音される振動雑音との差分をとる雑音抑圧を行った場
合であっても、可聴帯域の信号には影響しないこととな
る。

【００７２】この場合には収音帯域（共振周波数よりも
低い周波数域）では、振動雑音のみをピックアップする
振動雑音受音マイクロホンカプセル５０７の感度は低下
することとなるが、振動雑音受音マイクロホンカプセル
５０７の周波数特性の形状は音波受音マイクロホンカプ
セル５０６と同じ周波数特性である。従って、前述した
実施の形態１，２に用いたような特性補正回路１０４を
用いることなく、利得を上げて音波受音マイクロホンカ
プセル５０６の出力と揃えるためのレベル調整回路５０
８のみが必要となるので、簡便な構成とすることができ
る。

【００７３】従って、図５の（ａ）に示すように、音波
受音マイクロホンカプセル５０６の出力は、第１のイン
ピーダンス変換回路５０３ａを介して引き算回路１０５
に入力される。一方、振動雑音受音マイクロホンカプセ
ル５０７の出力は、第２のインピーダンス変換回路５０
３ｂから、振動雑音受音マイクロホンカプセル５０７の
出力の利得を上げて音波受音マイクロホンカプセル５０
６の出力と揃えるレベル調整回路５０８を介して引き算
回路１０５に入力される構成となっている。よって、引
き算回路１０５によって振動雑音が減算されるので、マ
イクロホン出力５０９から出力される信号は振動雑音が
抑圧された信号となる。

【００７４】また、実施の形態４のマイクロホン装置で
は、音波受音マイクロホンカプセル５０６と、振動雑音
受音マイクロホンカプセル５０７とが一体に構成され、
それぞれのマイクロホンカプセルの構造がほぼ同一の構
造となるので、マイクロホン装置の構造が簡単化され、
制作が容易であるという格別の効果を得ることもでき
る。

【００７５】さらには、それぞれのマイクロホンカプセ
ルを近接して形成することができるので、振動雑音の２
受音点間の位相差を小さくでき、あらゆる方向から到来
する振動雑音を均一に抑圧することが可能となる。

【００７６】このような構成とするマイクロホン装置
は、直接机上に配置するバウンダリマイク適用すること
によって、特にその効果を発揮することができるが、例
えば、音波受音マイクロホンカプセル５０６と振動雑音
受音マイクロホンカプセル５０７とを背中合わせに配置
する構造とすることにより、卓上マイクや音楽用マイク
等の他の用途のマイクロホンカプセルにも適用できるこ
とはいうまでもない。

【００７７】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００７８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）マイクロホンの外側ケースを伝わって到来する振
動雑音を低減することができ、明瞭な音波の収音ができ
る。 （２）軽いマイクロホンカプセルでも効果的に低減で
き、たとえば、マイクロホンスタンドなどから伝わって
くる足音や机などを叩く雑音など、また、マイクロホン
のハンドリング時に発生するタッチノイズやタイピン型
のマイクロホンなどの衣服との接触などで発生するノイ
ズを効率的に抑えることができる。 （３）音波受音マイクロホンカプセルと振動雑音受音マ
イクロホンカプセルとを一体に形成することによって、
その構造を簡単化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のマイクロホン装置の概
略構成を説明するための図である。

【図２】本発明の実施の形態２のマイクロホン装置の概
略構成を説明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態３のマイクロホン装置の概
略構成を説明するための図である。

【図４】本発明の他の実施の形態のマイクロホン装置の
概略構成を説明するための図である。

【図５】本発明の実施の形態４のマイクロホン装置の概
略構成を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１…マイクロホンカプセル １０２…振動雑
音ピックアップ １０３…振動雑音抑圧回路 １０４…特性補
正回路 １０５…引き算回路 １０６…マイク
ロホン出力 １０７…床面 ２０１…振動膜 ２０２…背電極 ２０３…インピ
ーダンス変換回路 ２０４…マイクロホンカプセル ２０５…加速度
振動ピックアップ ２０６…防振機構 ２０７…外側ケ
ース ２０８…マイクロホン出力 ３０１ａ，３０
１ｂ…振動膜 ３０２ａ，３０２ｂ…可動コイル ３０３ａ，３０
３ｂ…磁石 ３０４…重り ３０５…第１の
磁気回路 ３０６…第２の磁気回路 ３０７…第１の
信号線 ３０８…第２の信号線 ３０９…振動雑
音抑圧回路 ３１０…レベル調整回路 ３１１…ハイパ
スフィルタ ３１２…インピーダンス変換器 ３１３…マイク
ロホン出力 ３１４…防振機構 ３１５…外側ケ
ース ４０１…第１の外側ケース ４０２…第２の
外側ケース ４０３…第１の信号線 ４０４…第２の
信号線 ５０１ａ…第１の振動膜 ５０１ｂ…第２
の振動膜 ５０２ａ…第１の背電極 ５０２ｂ…第２
の背電極 ５０３ａ…第１のインピーダンス変換回路 ５０３ｂ…第２のインピーダンス変換回路 ５０４…カバー ５０５…部屋 ５０６…受音用マイクロホンカプセル ５０７…振動雑音受音マイクロホンカプセル ５０８…レベル調整回路

フロントページの続き (72)発明者 千葉 晋一 大分県大分市東春日町１−２ 日本放送協 会 大分放送局内 Ｆターム(参考） 5D012 GA03 5D017 BD04 5D020 BB09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収音目的の音波を電気信号に変換する第
   １の収音手段と、当該マイクロホン装置の設置場所に起
   因する振動成分を収音し電気信号に変換する第２の収音
   手段とを備えたことを特徴とするマイクロホン装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のマイクロホン装置にお
   いて、前記第２の収音手段は前記第１の収音手段に配置
   されることを特徴とするマイクロホン装置。
3. 【請求項３】 請求項１もしくは２に記載のマイクロホ
   ン装置において、前記第２の収音手段で収音された振動
   成分に基づいて、前記第１の収音手段から出力される電
   気信号に重畳される前記振動成分を除去する手段とを備
   えたことを特徴とするマイクロホン装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のマイクロホン装置にお
   いて、前記除去手段は、前記第１の収音手段と前記第２
   の収音手段との収音特性を補正する手段と、前記補正手
   段により補正された振動成分に基づいて、前記第１の収
   音手段から出力される電気信号に重畳される前記振動成
   分を減算する手段を備えたことを特徴とするマイクロホ
   ン装置。
5. 【請求項５】 請求項１もしくは２に記載のマイクロホ
   ン装置において、前記第１の収音手段と前記第２の収音
   手段とは、外部振動に対する収音特性が同じであること
   を特徴とするマイクロホン装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のマイクロホン装置にお
   いて、前記除去手段は、前記第２の収音手段により収音
   された振動成分に基づいて、前記第１の収音手段から出
   力される電気信号に重畳される前記振動成分を減算する
   手段を備えたことを特徴とするマイクロホン装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の内の何れかに記載のマ
   イクロホン装置において、前記第２の収音手段の出力側
   にハイパスフィルタを設けたことを特徴とするマイクロ
   ホン装置。