JP2003304586A - マイクロホン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクユニットに特性のバラツキがあって
も、振動ノイズ除去効果を低減させることのないマイク
ロホン装置を得る。 【解決手段】 第１及び第２の無指向性マイクユニット
３１、３２を、それぞれの振動板が互いに向かい合うよ
うに対向させて同軸上に配置し、その第１及び第２のマ
イク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロホ
ン装置において、第１及び第２のマイク出力信号のいず
れか一方のレベルを制御するレベルコントロール手段４
０と、第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波
数成分のレベル差を検出するレベル差検出手段４１とを
有し、そのレベル差検出手段４１からのレベル差検出信
号によって、レベルコントロール手段４０を制御するよ
うにしたマイクロホン装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の無指向性マ
イクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい合う
ように対向させて同軸上に配置し、その一対の無指向性
マイクユニットそれぞれからのマイク出力信号の和信号
を出力するようにしたマイクロホン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図１を参照して、第１及び第２の
無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに
向かい合うように対向させて同軸上に配置し、その第１
及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２
のマイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイク
ロホンの構造及びその動作を説明する。

【０００３】図１Ａを参照して、このマイクロホンの構
造（特開平１−７３８９８号公報参照）を説明する。２
個の無指向性マイクユニット、即ち、第１及び第２の無
指向性マイクユニット（マイクロホンユニット）１、２
が、それぞれの振動板９、１０、即ち、それぞれの受音
面が所定の空間を介して互いに向かい合うように対向さ
せて同軸上に配置され、これらマイクユニット１、２が
それぞれの周囲に共通に設けられた円筒状の結合子３に
よって結合されている。結合子３には、１個または複数
個の孔もしくは隙間４が設けられ、この１個または複数
個の孔もしくは隙間４を通じて、外部からの音が、その
結合子３内に入り、第１及び第２の無指向性マイクユニ
ット１、２それぞれの振動板９、１０を振動させる。こ
の振動板９、１０の振動は、それぞれ電気信号に変換さ
れて、それぞれの各一対の出力端子５、６及び７、８よ
り出力される。

【０００４】次に、図１Ｂを参照して、このマイクロホ
ンに音声が入る場合の動作を説明する。音声は疎密波と
して結合子３に設けられた孔または隙間４を通じて、マ
イクユニット１、２のそれぞれの受音面の間に設けられ
た空間内に入り、その音声レベルに応じて、マイクユニ
ット１、２それぞれの振動板９、１０を振動させる。こ
のときのマイクユニット１、２のそれぞれの受音面の空
間の各部の長さは、可聴帯域の音波の波長より十分小さ
く設定されている。そのため、音波によって、振動板
９、１０は同位相で互いに逆方向に振動せしめられる。
したがって、マイクユニット１、２それぞれの＋、−の
出力端子５、６及び７、８間には、図示したように、た
とえば振動板９、１０が実線のように振動した場合に
は、実線で示した波形の電気信号が出力され、振動板
９、１０が破線のように振動した場合には、破線で示し
た波形の電気信号が出力され、マイクユニット１、２よ
りの電気信号は互いに同相になることが分かる。

【０００５】次に、図１Ｃを参照して、このマイクロホ
ンにノイズによる振動が伝わる場合の動作を説明する。
たとえば振動が矢印で示した方向、即ち、マイクユニッ
ト１、２の軸と平行な方向に発生した場合、マイクユニ
ット１、２のそれぞれの振動板９、１０は、その振動に
ついていけず、加えられた振動レベルに比例した大きさ
で振動するために、マイクユニット１、２それぞれの
＋、−の出力端子５、６及び７、８間には、ノイズ信号
が出力される。しかし、結合子３はマイクロホンユニッ
ト１、２を強固に結合しているために、振動板９及び１
０は同位相で同方向に振動し、したがって＋、−の出力
端子５、６及び７、８間には、図示したように、振動板
が実線のように振動した場合には、実線で示した波形の
電気信号が出力され、振動板が破線のように振動した場
合には、破線で示した波形の電気信号が出力され、マイ
クユニット１、２よりの電気信号は互いに逆相になるこ
とが分かる。

【０００６】ここで、図２を参照して、近接配置される
２つのマイクユニットの動作について説明する。まず、
距離間隔ｄをもって配置されるマイクユニットＭＩＣ
１、ＭＩＣ２に音源Ａ方向から振幅ａの余弦波の音波が
到来した場合に、その音波は、間隔ｄに対して十分長い
距離だけ離れた音源Ａから２つのマイクユニットＭＩＣ
１、ＭＩＣ２に到来するため、振幅ａの余弦波の音波は
マイクユニットＭＩＣ１、ＭＩＣ２にはそれぞれ平行に
到来するものと考えられる。さらに、間隔ｄが音源Ａの
波長よりも十分に短いとすれば、マイクユニットＭＩＣ
１、ＭＩＣ２からそれぞれ出力される電気信号（１）、
（２）は、次の数１、２に示す式で表わされる。

【０００７】

【数１】信号（１）＝ａ・ｃｏｓ（ωｔ）

【０００８】

【数２】信号（２）＝ａ・ｃｏｓ（ωｔ−φ）

【０００９】ここでφは、マイクユニットＭＩＣ２及び
音源Ａの方向を結ぶ直線及びこの直線に対し、マイクユ
ニットＭＩＣ１から下ろした垂線が交わる点ｃと、マイ
クユニットＭＩＣ２との間の距離に相当する位相差であ
る。したがって、信号（２）は信号（１）に対して位相
φだけ遅れた同じ振幅ａの信号となる。当然、位相φは
間隔ｄの関数になり、間隔ｄが小さいほど位相φは小さ
くなる。信号（１）と信号（２）は同位相となるため、
図１Ａに示したマイクロホンの構造図におけるマイクユ
ニット１、２間の間隔ｄは数ｍｍ程度である。

【００１０】次に、図３を参照して、図１Ａのマイクロ
ホンを用いたマイクロホン装置としての、振動ノイズ低
減回路の従来例を説明する。２１、２２は、図１Ａに示
したマイクユニット１、２にそれぞれ対応するマイクユ
ニットである。尚、図３では、結合素子３の図示は省略
されている。マイクユニット２１、２２それぞれの−側
の出力端子は共に接地され、それぞれの＋側の出力端子
はそれぞれ増幅器（ＡＭＰ）２３、２４のそれぞれの入
力側に接続されている。増幅器２３、２４の出力側が、
加算器２５の２つの＋側入力端子に接続され、その出力
端子よりの出力信号が、出力端子２６に出力される。

【００１１】図１Ｂで説明したように、マイクロホンに
音声が到来するときは、互いに同相の電気信号がマイク
ロホンから得られるので、図３の場合には、これらの電
気信号が加算器２５によって加算される。また、図１Ｃ
で説明したように、マイクロホンにノイズによる振動が
伝わる場合は、互いに逆相の電気信号がマイクロホンか
ら得られるので、図３の場合には、これらの電気信号が
加算器２５によって減算される。したがってマイクユニ
ット２１、２２の特性と、増幅器２３、２４のゲインと
をそれぞれ揃えることによって、出力端子２６からは、
ノイズ信号がキャンセルされ、音声信号だけが＋６ｄＢ
だけ増幅されて出力されるので、振動ノイズが低減され
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ここで図３のマイクロ
ホン装置において、マイクユニット２１、２２と、増幅
器２３、２４とはそれぞれ互いに特性が揃っていること
を前提にして説明して来た。しかし、実際にはマイクユ
ニットに製造上のバラツキがあり、また、オペアンプ等
のアナログ回路で構成される増幅器に、内部素子や外付
け抵抗等の定数バラツキに起因する特性やゲインのバラ
ツキがあるため、マイクユニット２１、２２と、増幅器
２３、２４とはそれぞれ互いに特性の不揃いが生じるこ
とになる。たとえば、マイクユニットでは通常±２〜±
４ｄＢ程度、増幅器では±０．５ｄＢ程度のバラツキが
ある（特に、振動雑音の帯域となる低周波数領域でのバ
ラツキが顕著である）ため、＋側の上限品と、−側の下
限品ではレベル差が拡大するため、ノイズ低減効果を低
下させる要因になり、特に微少レベルの振動ノイズはキ
ャンセルされ難いという不具合が生じる。

【００１３】従来はこのバラツキを取り除くために、２
個のマイクユニットの選別を行い、ペアリングすること
により特性を合わせていたが、これはマイクロホン装置
の価格の上昇につながるという欠点があった。

【００１４】かかる点に鑑み、本発明は、一対の無指向
性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい
合うように対向させて同軸上に配置し、その一対の無指
向性マイクユニットそれぞれからのマイク出力信号の和
信号を出力するようにしたマイクロホン装置において、
マイクユニットに特性のバラツキがあっても、振動ノイ
ズ除去効果を低減させることのないマイクロホン装置を
提供しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、第１及び
第２の無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が
互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置し、そ
の第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及
び第２のマイク出力信号の和信号を出力するようにした
マイクロホン装置において、第１または第２の無指向性
マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の
レベルを制御する第１のレベルコントロール手段と、第
１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第
２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差
を検出するレベル差検出手段とを有し、そのレベル差検
出手段からのレベル差検出信号によって、第１のレベル
コントロール手段を制御するようにしたマイクロホン装
置である。

【００１６】第１の発明によれば、第１のレベルコント
ロール手段によって、第１または第２の無指向性マイク
ユニットからのマイク出力信号のいずれか一方のレベル
を制御し、レベル差検出手段によって、第１及び第２の
無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出
力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を検出し、そ
のレベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、
第１のレベルコントロール手段を制御する。

【００１７】第２の発明は、第１の発明のマイクロホン
装置において、第１及び第２の無指向性マイクユニット
からの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波
数成分のいずれか一方のレベルを制御する第２のレベル
コントロール手段を、レベル差検出手段に設けてなり、
レベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、第
２のレベルコントロール手段を制御するようにしたマイ
クロホン装置である。

【００１８】第３及び第４の発明は、第１及び第２の発
明のマイクロホン装置において、第１または第２の無指
向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一
方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であるか否
かを判定するレベル判定手段と、そのレベル判定手段に
よって、第１または第２の無指向性マイクユニットから
のマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベ
ルが所定レベル以下であると判定されたときは、第１及
び第２の無指向性マイクユニットからのいずれか一方の
マイク出力信号同士の低周波数成分のレベル差を検出す
るように、信号切換えを行う信号切換え手段とを、レベ
ル差検出手段に設けたマイクロホン装置である。

【００１９】第５の発明は、第１の発明のマイクロホン
装置において、レベル差検出手段は、第１及び第２の無
指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力
信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算
手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制御信号
を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算出力が
所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、その
減算出力判定手段によって、減算手段の減算出力が所定
範囲外であると判定されたときは、制御信号生成手段よ
りの制御信号を保持する保持手段とを備え、制御信号生
成手段よりの制御信号によって、第１のレベルコントロ
ール手段を制御するようにしたマイクロホン装置であ
る。

【００２０】第６の発明は、第２の発明のマイクロホン
装置において、レベル差検出手段は、第１及び第２の無
指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力
信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算
手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制御信号
を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算出力が
所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、その
減算出力判定手段によって、減算手段の減算出力が所定
範囲外であると判定されたときは、制御信号生成手段よ
りの制御信号を保持する保持手段とを備え、制御信号生
成手段よりの制御信号によって、第１及び第２のレベル
コントロール手段を制御するようにしたマイクロホン装
置である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、図４を参照して、本発明
の実施の形態のマイクロホン装置の一例を説明する。ま
ず、３１、３２は、図１Ａで説明したマイクロホンを構
成する第１及び第２のマイクユニットである。なお、図
４では、図１Ａにおける結合子３の図示を省略してい
る。マイクユニット３１、３２のそれぞれの−側出力端
子は接地され、それぞれの＋側端子は、増幅器（ＡＭ
Ｐ）３３、３４それぞれの入力側に接続されている。

【００２２】増幅器３３、３４それぞれよりの出力信号
が、Ａ／Ｄ変換器３５、３６に供給されて、それぞれデ
ジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器３５、３６のい
ずれか一方、たとえば、Ａ／Ｄ変換器３６よりの出力信
号が、レベルコントロール手段（可変ゲイン増幅器）４
０に供給される。４１はレベル差検出回路（レベル差検
出手段）で、このレベル差検出回路４１によって、Ａ／
Ｄ変換器３５及びレベルコントロール手段４０の両デジ
タル出力信号の低周波成分のレベル差が検出され、その
レベル差検出出力４２がレベルコントロール手段４０に
供給されて、Ａ／Ｄ変換器３６の出力信号のレベルが制
御される。

【００２３】Ａ／Ｄ変換器３５の出力信号及びＡ／Ｄ変
換器３６の出力信号のレベルコントロール手段４０によ
ってレベルが制御された出力信号が、加算器３７の２つ
の＋側入力端子に供給されて加算され、その出力端子か
らノイズの低減された加算出力が得られる。

【００２４】ここで、図４のマイクロホン装置の動作を
説明する。まず、マイクユニット３１、３２の特性と、
増幅器３３、３４のゲインとがそれぞれ等しく設定され
た場合には、増幅器３３、３４それぞれの出力信号を加
算することにより振動によるノイズ信号がキャンセルさ
れ、音声信号が＋６ｄＢだけ増幅された出力信号が得ら
れる。しかし、前述したように、実際のマイクユニット
３１、３２及び増幅器３３、３４の特性には、アナログ
回路であるがゆえに、必ずバラツキが発生するため、各
素子の無選別、無調整のままでは、比較的大レベルのノ
イズ信号入力に対してはある程度のノイズキャンセル効
果が見込めるが、振動が比較的微少レベルの信号に対し
ては、ほとんどノイズキャンセル効果は見込めない。

【００２５】したがって、図４のマイクロホン装置にお
いては、常に増幅器３３の出力信号のレベルと、増幅器
３４の出力信号のレベルとが同じになるように自動調整
しながら両者の出力信号を加算することで、各素子の選
別や調整によるコストアップを避けながら、振動が微少
レベルの入力信号に対しても、ノイズキャンセル効果を
最大限発揮することができる。

【００２６】そこで、図４のマイクロホン装置において
は、まず、増幅器３３の出力信号をレベル差検出回路４
１の一方の入力端に入力し、他方の入力端にはレベルコ
ントロール手段４０の出力信号を入力し、さらにレベル
差検出回路４１のレベル差検出出力４２がレベルコント
ロール手段４０に供給されて、Ａ／Ｄ変換器３６よりの
出力信号のレベルが制御されるように、帰還ループが掛
けられる。これによって、常に、レベルコントロール手
段４０の出力信号のレベルをレベル差検出回路４１に入
力する増幅器３３の出力レベルに等しくすることができ
る。

【００２７】以下に、図５を参照して、本発明の実施の
形態のマイクロホン装置の他の例を説明する。図４のマ
イクロホン装置は、レベルコントロール手段４０の出力
信号をレベル差検出４１に入力するフィードバック方式
であり、これはチャンネル間のレベル差を常に監視し、
最小になるように帰還動作するため、レベル差の誤差が
少なくできる利点がある反面、一旦誤差を検出して帰還
をかけるために、収束する前にレベル差が後段に出力さ
れる欠点がある。

【００２８】そこで、図５のマイクロホン装置では、レ
ベルコントロール方式として、レベルコントロール手段
４０への入力信号をレベル差検出回路４１に入力するよ
うにしたフィードフォワード方式を採用している。この
方式はチャンネル間のレベル差を、事前に監視して吸収
できるために、収束時のレベル差を後段に出力しない利
点がある反面、レベル差検出回路４１やレベルコントロ
ール手段４０の合わせ込みが必要であり、レベル差の誤
差が出やすい欠点がある。

【００２９】次に、図６を参照して、図４及び図５のマ
イクロホン装置におけるレベル差検出回路４１の具体回
路の例を説明する。まず入力端子１１１、１１２に、た
とえば、図４におけるＡ／Ｄ変換器３５及びゲインコン
トロール手段４０の出力信号が入力され、それぞれの信
号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、１０２によっ
て帯域制限される。これらローパスフィルタ１０１、１
０２は、上述した図２に示したマイク間隔ｄに対して、
入力する音波の波長が十分に長い、つまり周波数が低い
帯域を抽出するために設けられており、これにより入力
端子１１１、１１２から入力した信号の振幅を等しくす
ることができる。ローパスフィルタ１０１、１０２から
の出力信号は、それぞれ絶対値化回路１０３、１０４に
供給されて、正値に絶対値化される。絶対値化回路１０
３、１０４の出力は、ピーク検波回路１０５、１０６に
供給されてピークレベルが検出される。ピーク検波回路
１０５、１０６それぞれによって検出されたピークレベ
ルは、加算器（減算器）１０７の＋側の入力端子及び−
側の入力端子に入力されて、前者から後者が減算され
る。

【００３０】加算器（減算器）１０７の出力が符号検出
回路１０８に供給されて、加算器（減算器）１０７の出
力の符号、即ち、＋、−、０の別が検出される。その検
出された符号を制御信号生成回路１０９に入力する。制
御信号生成回路１０９は、たとえばアップダウンカウン
タで構成され、入力した符号に応じてアップカウントも
しくはダウンカウントを繰り返すことにより制御信号を
生成する。この制御信号は、時定数付加回路１１０を介
して出力端子１１３からレベル制御信号として出力され
る。このレベル制御信号は図４及び図５における制御信
号４２に相当する。なお時定数付加回路１１０は、たと
えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）で構成され、前段の制
御信号生成回路１０９を構成するアップダウンカウンタ
で生成された制御信号を、通常デジタル処理におけるク
ロック周期に同期して階段的に変化する信号を補間する
ことで変化を滑らかにしている。

【００３１】次に、図７を参照して、図６のレベル差検
出回路におけるピーク検波回路１０５、１０６によるピ
ーク検波について説明する。まず、図６における入力端
子１１１には、例えば、図４のＡ／Ｄ変換器３５からの
入力信号が入力し、図６における入力端子１１２には、
図４のＡ／Ｄ変換器３６からの入力信号が入力し、それ
ぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、１０２によっ
て帯域制限されることによって、図７Ａ、Ｂそれぞれの
左側の波形の信号が得られる。このとき、図７Ｂの左側
の波形の信号が、図７Ａの左側の波形の信号に対し、マ
イク間隔ｄ（図２参照）に対応する遅延時間Ｔｄ（＝Ｔ
０−Ｔ１）だけ遅れている。ローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）１０１、１０２の各出力は、絶対値化回路１０３、
１０４により、図７Ａ、Ｂの右側の実線で示した波形に
絶対値化され、その後、ピーク検波回路１０５、１０６
によって、図７Ａ、Ｂの右側に破線で示したようにピー
クレベルが検出される。ここで時点Ｔ２において、図７
Ａ、Ｂの右側の波形の信号を比較すると、実線の絶対値
化後ではレベル差が存在するが、破線のピーク検波後で
はほとんどレベル差が生じないことが分かる。そして、
ピーク検波後に存在するレベル差は、図４に示したマイ
クユニット３１、３２と、増幅器（ＡＭＰ）３３、３４
によるものが殆ど全てである。

【００３２】次に、図８のフローチャートを参照して、
図６のレベル差検出回路におけるレベル差検出の動作を
説明する。入力端子１１１から入力した信号は、図６及
び図７について詳述したように、ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）１０１、絶対値化回路１０３、ピーク検波回路１
０５を介して、図７Ａの右側の波形の信号において、囲
み破線枠で囲まれた加算器（減算器）１０７及び符号検
出回路１０８に入力される。同様に、入力端子１１２か
ら入力した信号も、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０
２、絶対値化回路１０４、ピーク検波回路１０６を介し
て、図７Ｂの右側の波形の信号において、囲み破線枠で
囲まれた加算器１０７（減算器）及び符号検出回路１０
８に入力される。

【００３３】加算器１０７及び符号検出回路１０８にお
いては、まず判断ステップ１２０のように信号Ａ−信号
Ｂ＞０か否かが判断され、ｙｅｓであれば符号は正値と
判断されるため、次の制御信号生成回路１０９における
処理ステップ１２２に移行し、ｎｏであれば判断ステッ
プ１２１に移行して、信号Ａ−信号Ｂ＜０か否かが判断
される。判断ステップ１２１の判断がｙｅｓであれば符
号は負値と判断されるため、次の制御信号生成回路１０
９の処理ステップ１２３に移行し、ｎｏであれば信号Ａ
−信号Ｂ＝０であるから、信号ゼロと判断されて制御信
号生成回路１０９の処理ステップ１２４に移行する。

【００３４】そして、制御信号生成回路１０９では、処
理ステップ１２２でアップダウンカウンタをアップカウ
ントし、処理ステップ１２３でダウンカウントし、処理
ステップ１２４で前カウント値をホールドし、それぞれ
の処理ステップの後、時定数付加回路１１０を介して出
力端子１１３から信号が出力される。

【００３５】したがって、この出力端子１１３よりの出
力を、たとえば、図４におけるレベル制御信号４２とし
てレベルコントロール手段４０に入力し、レベルコント
ロール手段４０の出力レベルが、レベル制御信号４２の
値がアップカウントされて増加する方向で増加するとす
れば、Ａ／Ｄ変換器３５の出力レベルに対してレベルコ
ントロール手段４０の出力が小さい時には、レベル制御
信号４２の値がアップカウントされてレベルコントロー
ル手段４０の出力レベルを大きくし、逆にＡ／Ｄ変換器
３５の出力レベルに対してレベルコントロール手段４０
の出力が大きい時には、レベル制御信号４２の値がダウ
ンカウントされてレベルコントロール手段４０の出力レ
ベルを小さくし、Ａ／Ｄ変換器３５の出力レベルとレベ
ルコントロール手段４０の出力が同じになって、前カウ
ント値をホールドしたところで制御が停止される。そし
てこの制御は信号が入力した時点で行われ、以後ホール
ドされるため、常に信号レベルが等しくなる。

【００３６】次に、図９を参照して、図４及び図５にお
けるレベル検出回路４１の他の具体例を説明する。尚、
図９において、図６と対応する部分には、同一符号を付
して説明する。まず、入力端子１１１、１１２にそれぞ
れ供給される、たとえば図４のＡ／Ｄ変換器３５及びレ
ベルコントロール手段４０よりの各出力信号は夫々ロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、１０２に供給されて、
それぞれ所定の周波数以下に帯域制限され、その後絶対
値化回路１０３、１０４に供給されてそれぞれ絶対値化
処理される。

【００３７】絶対値化回路１０３の出力は、ピーク検波
回路１０５に供給されて所定のピーク検波が成され後、
加算器（減算器）１０７の＋側の入力端子に入力され
る。また、絶対値化回路１０４の出力は、レベルコント
ロール手段１２０に入力されてレベル制御され、その後
ピーク検波回路１０６に入力されてピーク検波された
後、加算器（減算器）１０７の−側の入力端子に入力さ
れる。

【００３８】加算器（減算器）１０７では、ピーク検波
回路１０５の検波出力から、ピーク検波回路１０６の検
波出力が減算され、その減算出力が符号検出回路１０８
に供給されて、その減算出力の符号が検出される。符号
検出回路１０８の出力は、制御信号生成１０９、時定数
付加１１０を経てレベル制御信号１１３として出力され
る。ここでレベル制御信号１１３が、レベルコントロー
ル手段１２０にレベル制御信号として供給されるため
に、たとえば入力端子１１１側の入力信号が、入力端子
１１２側の入力信号よりもレベルが大きい場合には、符
号検出回路１０８によって、＋符号が検出され、これに
よりレベル制御信号１１３をレベルコントロール手段１
２０に供給して、ピーク検波回路１０６側のピーク検波
出力のレベルが大きくなるように、レベルコントロール
手段１２０を制御することにより、ピーク検波回路１０
５、１０６の各ピーク検波出力のレベルが等しくなるよ
うなレベル制御信号１１３を得ることが出来る。

【００３９】したがって、例えば、図５のマイクロホン
装置において、図９のレベル差検出回路で生成したレベ
ル制御信号１１３を、レベル制御信号４２としてレベル
コントロール手段４０に供給することで、レベルコント
ロール手段４０はフィードフォワード方式で制御され、
レベルコントロール手段１２０はフィードバック方式で
制御されていることになり、フィードフォワード方式の
応答性の良さとフィードバック方式のレベル誤差の少な
さの両者の利点を併せ持つ。また、このときレベルコン
トロール手段４０、１２０は同様に構成され、両者の回
路バラツキを最小にすることが必要条件であるが、すべ
てデジタル回路で構成すればこの回路バラツキを皆無に
することができる。

【００４０】次に、図１０を参照して、図４及び図５に
おけるレベル検出回路４１の他の具体例を説明する。
尚、図１０において、図６及び図９と対応する部分に
は、同一符号を付して説明する。図１０のレベル差検出
回路では、図９のレベル差検出回路との相違点のみを述
べる。まず、レベル判定手段１２１は、入力端子１１
１、１１２にそれぞれ入力される信号のいずれかが微少
レベルになった時の誤動作の防止を目的としており、絶
対値化回路１０３、１０４の出力信号のレベルを常時判
定し、どちらかの信号レベルが所定のレベルよりも小さ
い場合には出力する信号を、それまでの絶対値化回路１
０４の出力側から絶対値化回路１０３の出力側に切替え
る処理を行い、入力信号を同一化（モノラル化）するこ
とにより、レベルコントロール手段１２０の入出力ゲイ
ンを０ｄＢに初期化することができる。したがって、使
用するシステムの電源投入時等における入力信号の不安
定時にも大きな誤動作を防ぐことが出来る。

【００４１】次にホールド判定手段１２５について述べ
る。加算器（減算器）１０７の減算出力には、入力端子
１１１、１１２に入力される信号のチャンネル間レベル
差が常時出力されるが、レベルコントロール手段１２０
でレベル制御処理が進み、ピーク検波回路１０５、１０
６の両ピーク検波出力の信号レベルが等しくなると、加
算器（減算器）１０７はわずかなノイズに対してもレベ
ル差を出力し、そのレベル差の符号は、＋、−を交互に
頻繁に繰り返してしまい、不安定動作の一因になってし
まう。また、逆に、一対のマイクユニットに風雑音が入
力した場合には、チャンネル間に大きなレベル差が発生
する場合があり、これにより本来のチャンネル間レベル
差を越えて誤動作する場合もある。したがって、ホール
ド判定手段１２５は、加算器（減算器）１０７の出力が
所定のレベル範囲の外、すなわち、所定のレベル範囲よ
り小さい場合や大きい場合を判定し、その場合には制御
信号生成手段１０９で生成するレベル制御信号を前値ホ
ールドするようにして、上述した大きな誤動作を防ぐよ
うにしている。

【００４２】尚、図１０のレベル差検出回路におけるレ
ベル判定手段１２１及びホールド判定手段１２５は、互
いに独立な信号処理手段であるが、図１０に図示した如
く両者を併用することも、又、いずれか一方を省略する
ことも可能である。

【００４３】

【発明の効果】第１の発明によれば、第１及び第２の無
指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向
かい合うように対向させて同軸上に配置し、その第１及
び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２の
マイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロ
ホン装置において、第１または第２の無指向性マイクユ
ニットからのマイク出力信号のいずれか一方のレベルを
制御する第１のレベルコントロール手段と、第１及び第
２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイ
ク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を検出す
るレベル差検出手段とを有し、そのレベル差検出手段か
らのレベル差検出信号によって、第１のレベルコントロ
ール手段を制御するようにしたので、使用する第１及び
第２の無指向性マイクユニットに特性ばらつきがあって
も、振動ノイズ除去効果を低減させることがなく、しか
も、ペアリングのためのマイクユニットの選別によるコ
ストアップの生じないマイクロホン装置を得ることがで
きる。

【００４４】第２の発明によれば、第１の発明のマイク
ロホン装置において、第１及び第２の無指向性マイクユ
ニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの
低周波数成分のいずれか一方のレベルを制御する第２の
レベルコントロール手段を、レベル差検出手段に設けて
なり、レベル差検出手段からのレベル差検出信号によっ
て、第２のレベルコントロール手段を制御するようにし
たので、第１の発明の効果に加えて、フィードフォワー
ド方式のレベルコントロールにおける応答性の良さと、
フィードバック方式のレベルコントロールにおけるレベ
ル誤差の少なさを兼ね備えたマイクロホン装置を得るこ
とができる。

【００４５】第３及び第４の発明によれば、第１及び第
２の発明のマイクロホン装置において、第１または第２
の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいず
れか一方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であ
るか否かを判定するレベル判定手段と、そのレベル判定
手段によって、第１または第２の無指向性マイクユニッ
トからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分
のレベルが所定レベル以下であると判定されたときは、
第１及び第２の無指向性マイクユニットからのいずれか
一方のマイク出力信号同士の低周波数成分のレベル差を
検出するように、信号切換えを行う信号切換え手段と
を、レベル差検出手段に設けたので、第１及び第２の発
明の効果に加えて、第１及び第２のマイクユニットに入
力する音声レベルが微少レベルである場合や、電源投入
時等の不安定時に、レベルコントロール手段が誤動作す
るおそれのないマイクロホン装置を得ることができる。

【００４６】第５の発明によれば、第１の発明のマイク
ロホン装置において、レベル差検出手段は、第１及び第
２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイ
ク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出す
る減算手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制
御信号を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算
出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段
と、その減算出力判定手段によって、減算手段の減算出
力が所定範囲外であると判定されたときは、制御信号生
成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備え、制
御信号生成手段よりの制御信号によって、第１のレベル
コントロール手段を制御するようにしたので、第１の発
明の効果に加えて、レベル補正が収束した後に、第１の
レベルコントロール手段がレベル変動を起こしたり、風
雑音が第１及び第２のマイクユニットに入力したとき
に、第１のレベルコントロール手段が誤動作するおそれ
のないマイクロホン装置を得ることができる。

【００４７】第６の発明によれば、第２の発明のマイク
ロホン装置において、レベル差検出手段は、第１及び第
２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイ
ク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出す
る減算手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制
御信号を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算
出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段
と、その減算出力判定手段によって、減算手段の減算出
力が所定範囲外であると判定されたときは、制御信号生
成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備え、制
御信号生成手段よりの制御信号によって、第１及び第２
のレベルコントロール手段を制御するようにしたので、
第２の発明の効果に加えて、レベル補正が収束した後
に、第１及び第２のレベルコントロール手段がレベル変
動を起こしたり、風雑音が第１及び第２のマイクユニッ
トに入力したときに、第１及び第２のレベルコントロー
ル手段が誤動作するおそれのないマイクロホン装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ マイクロホンの構造を示す断面図である。 Ｂ マイクロホンにおける音声が入力したときの振動板
の動きと出力波形を示す図である。 Ｃ マイクロホンにおける振動が入力したときの振動板
の動きと出力波形を示す図である。

【図２】近接配置されたマイクユニットの動作説明を示
す説明図である。

【図３】従来のマイクロホン装置を示すブロック線図で
ある。

【図４】本発明の実施の形態のマイクロホン装置の例を
示すブロック線図である。

【図５】本発明の実施の形態のマイクロホン装置の他の
例を示すブロック線図である。

【図６】レベル差検出回路の例を示すブロック線図であ
る。

【図７】ピーク検波の説明のための波形図である。

【図８】図６のレベル差検出回路の動作説明のためのフ
ローチャートである。

【図９】レベル差検出回路の他の例を示すブロック線図
である。

【図１０】レベル差検出回路の他の例を示すブロック線
図である。

【符号の説明】

３１、３２ 第１及び第２の無指向性マイクユニット、
３３、３４ 増幅器、３５、３６ Ａ／Ｄ変換器、３７
加算器、４０ レベルコントロール手段、４１ レベ
ル差検出回路、４２ レベル差検出出力、１０１、１０
２ ローパスフィルタ、１０３、１０４ 絶対値化回
路、１０５、１０６ ピーク検波回路、１０７ 加算器
（減算器）、１０８ 符号検出回路、１０９ 制御信号
生成回路、１１０ 時定数付加回路、１１１、１１２
入力端子、１１３ 出力端子。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の無指向性マイクユニット
   を、それぞれの振動板が互いに向かい合うように対向さ
   せて同軸上に配置し、該第１及び第２の無指向性マイク
   ユニットからの第１及び第２のマイク出力信号の和信号
   を出力するようにしたマイクロホン装置において、 上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマ
   イク出力信号のいずれか一方のレベルを制御する第１の
   レベルコントロール手段と、 上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１
   及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレ
   ベル差を検出するレベル差検出手段とを有し、 該レベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、
   上記第１のレベルコントロール手段を制御するようにし
   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、 上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１
   及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のい
   ずれか一方のレベルを制御する第２のレベルコントロー
   ル手段を、上記レベル差検出手段に設けてなり、 上記レベル差検出手段からのレベル差検出信号によっ
   て、上記第２のレベルコントロール手段を制御するよう
   にした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に記載のマイクロホン装置にお
   いて、 上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマ
   イク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが
   所定レベル以下であるか否かを判定するレベル判定手段
   と、 該レベル判定手段によって、上記第１または第２の無指
   向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一
   方の低周波数成分のレベルが上記所定レベル以下である
   と判定されたときは、上記第１及び第２の無指向性マイ
   クユニットからのいずれか一方のマイク出力信号同士の
   低周波数成分のレベル差を検出するように、信号切換え
   を行う信号切換え手段とを、 上記レベル差検出手段に設け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２に記載のマイクロホン装置にお
   いて、 上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマ
   イク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが
   所定レベル以下であるか否かを判定するレベル判定手段
   と、 該レベル判定手段によって、上記第１または第２の無指
   向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一
   方の低周波数成分のレベルが上記所定レベル以下である
   と判定されたときは、上記第１及び第２の無指向性マイ
   クユニットからのいずれか一方のマイク出力信号同士の
   低周波数成分のレベル差を検出するように、信号切換え
   を行う信号切換え手段とを、 上記レベル差検出手段に設け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に記載のマイクロホン装置にお
   いて、 上記レベル差検出手段は、 上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１
   及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレ
   ベル差を算出する減算手段と、 該減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する
   制御信号生成手段と、 上記減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する
   減算出力判定手段と、 該減算出力判定手段によって、上記減算手段の減算出力
   が上記所定範囲外であると判定されたときは、上記制御
   信号生成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備
   え、 上記制御信号生成手段よりの制御信号によって、上記第
   １のレベルコントロール手段を制御するようにしたこと
   を特徴とするマイクロホン装置。
6. 【請求項６】 請求項２に記載のマイクロホン装置にお
   いて、 上記レベル差検出手段は、 上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１
   及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレ
   ベル差を算出する減算手段と、 該減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する
   制御信号生成手段と、 上記減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する
   減算出力判定手段と、 該減算出力判定手段によって、上記減算手段の減算出力
   が上記所定範囲外であると判定されたときは、上記制御
   信号生成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備
   え、 上記制御信号生成手段よりの制御信号によって、上記第
   １及び第２のレベルコントロール手段を制御するように
   したことを特徴とするマイクロホン装置。