JP2005277832A

JP2005277832A - 音声記録装置

Info

Publication number: JP2005277832A
Application number: JP2004088858A
Authority: JP
Inventors: Shunei Ishimoto; 俊英石本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】マイクロホンユニットの配置位置が固定しているために、複数個のマイクロホンユニット並べた方向と平行な方向に指向特性を持っているため、同様の構成でステレオ特性や超指向特性を併せて持たせようとした場合には、更にマイクロホンユニットを追加する必要があり、構成が煩雑になると言う課題を有している。
【解決手段】互いに間隔をおいて一直線上に配置された、複数個のマイクロホンユニットと、前記一直線上に配置されたマイクロホンユニットの配列の状態を判断する、マイクロホンユニット方向検出回路と、前記第１から第Nのマイクロホンユニットからの出力音声信号から、前記マイクロホンユニット方向検出回路のマイクロホンユニットの方向情報の出力を元に、所望の指向性特性を生成する指向性合成回路とを有し、マイクロホンユニットの配置方向により、指向特性を選択できるようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラやボイスレコーダなどに内蔵される音声記録装置に関する。

近年、例えばビデオカメラに使用されるマイクロホンなどでは、複数のマイクロホンユニットを使用し、指向性特性を生成するようなマイクロホン装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、従来のマイクロホン装置について、図面を参照しながら説明する。

図８は従来のマイクロホン装置の実施の形態の校正を示す図である。全て無指向性マイクロホンユニットであるユニット６１、ユニット６２、ユニット６３を、ユニット６１とユニット６２との間隔と、ユニット６２とユニット６３との間隔がそれぞれｄとなるように、同一直線上に配置する。ハイパスフィルタ６４のカットオフ周波数をｆ１とし、ハイパスフィルタ６５のカットオフ周波数をｆ２として、ｆ１をｆ２よりも高い周波数に設定する。ハイパスフィルタ６４を用いてユニット６１の出力信号の低周波成分を除去する。

また、ハイパスフィルタ６５を用いてユニット６２の出力信号の低周波成分を除去し、ハイパスフィルタ６５の出力信号を移相器６８を用いてユニット間隔ｄに応じた移相遅れを施した後、減算器７０を用いてハイパスフィルタ６４の出力信号より減算する。減算器７０の出力信号は、ｆ１以下の周波数帯域では無指向性、ｆ１以上の周波数帯域では１次音圧傾度型単一指向性となる。同様に、ユニット６２、ユニット６３、カットオフ周波数がｆ１であるハイパスフィルタ６６、カットオフ周波数がｆ２であるハイパスフィルタ６７、移相器６９、減算器７１を用いて、ｆ１以下の周波数帯域では無指向性、ｆ１以上の帯域では１次音圧傾度型単一指向性となる信号を得る。

更に、ハイパスフィルタ１２を用いて減算器７０の出力信号の低周波成分を除去した後、減算器７３を用いてハイパスフィルタ７２の出力信号と減算器７１の出力信号の差信号をとることによって、ｆ１以下の周波数帯域では無指向性、ｆ１以上の周波数帯域では２次音圧傾度型単一指向性となるマイクロホンを得る。
特開平５−１４５９８６号公報実用新案登録第２５０５８９２号公報特開平４−２６０２８０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、マイクロホンユニットの配置位置が固定しているために、複数個のマイクロホンユニット並べた方向と平行な方向に指向特性を持っているため、同様の構成でステレオ特性や超指向特性を併せて持たせようとした場合には、更にマイクロホンユニットを追加する必要があり、構成が煩雑になりコストアップになるという課題を有している。

本発明は上記課題を解決し、マイクロホンユニットを追加することなく、ステレオ特性と超指向特性の両特性を所有するマイクロホンを使用した音声記録装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のマイクロホン装置は、互いに間隔をおいて一直線上に配置された、複数個のマイクロホンユニットと、前記一直線上に配置されたマイクロホンユニットの配列の状態を判断する、マイクロホンユニット方向検出回路と、前記第１から第Nのマイクロホンユニットからの出力音声信号から、前記マイクロホンユニット方向検出回路のマイクロホンユニットの方向情報の出力を元に、所望の指向性特性を生成する指向性合成回路とを有している。

以上のように本発明は、マイクロホンユニットの配置方向を選択することにより、マイクロホンユニットの個数等を増加させることなく、指向性合成回路から出力される音声の指向特性を変化させることを可能とする。よって、構成が簡単かつ低コストで実現することができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、互いに間隔をおいて一直線上に配置された、第１から第Ｎのマイクロホンユニットと、前記一直線上に配置されたマイクロホンユニットの配置方向の状態を判断するマイクロホンユニット方向検出回路と、前記第１から第Ｎのマイクロホンユニットからの出力音声信号から、前記マイクロホンユニット方向検出回路のマイクロホンユニットの方向情報の出力を元に、所望の指向性特性を生成する指向性合成回路とを有するものである。

請求項２に記載の発明は、互いに間隔を置いて一直線上に配置された第１から第Ｎのマイクロホンユニットは、可動な台座に設置され、台座を動かすことにより、マイクロホンユニット方向検出回路から、方向情報を得るものである。

請求項３に記載の発明は、周囲を音声を収音する収音素子を内包した収音手段と、前記収音装置を回転あるいは回動自在に配した電子機器とを備え、前記収音手段は録音方向に対して前記複数の収音素子が横方向に並んだ第１の状態と、録音方向に対して前記複数の収音素子が縦方向に並んだ第２の状態とに移行可能であるものである。

請求項４に記載の発明は、収音手段は、第１の状態にある時、電子機器の外郭と略面一となるよう前記電子機器に収納されるものである。以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態におけるマイクロホンをビデオカメラに搭載した場合の動作について説明する。図６は本実施の形態の音声記録装置を備えたビデオカメラの斜視図であり、同図（ａ）はステレオ録音時、同図（ｂ）は超指向性録音時の状態を示している。同図において、１００はビデオカメラ本体で、本実施の形態ではビデオカメラとしたが他の電気機器であっても構わない。１０１はビデオカメラ本体１００の上部に回転あるいは回動自在に配置された収音手段であるマイクロホンユニットで、内部に少なくとも３個のマイクロホン素子１０１ａを備えている。１０２はマイクロホンユニット１０１の回転あるいは回動の中心軸である支軸で、マイクロホンユニット１０１を矢印Ａ方向に回転あるいは回動可能に指示している。１０３は撮影中の映像などを表示可能な電子ビューファインダー、１０４は被写体像を撮像する撮像部である。

以上のように構成された本実施の形態の音声記録装置について、以下その動作について説明する。

まず図６（ａ）に示す状態では、マイクロホンユニット１０１は図示のように撮像部１０４の光軸方向（被写体方向）に対して横方向（垂直方向）となるように位置しており、マイクロホンユニット１０１内に配されたマイクロホン素子１０１ａも、光軸方向に対して横並びとなっている。この状態で、別途設けられた撮影開始ボタン（図示せず）を操作すると、撮像部１０４で被写体像を撮像するとともに、マイクロホンユニット１０１において音声を収音することができ、それぞれの映像音声信号は記録媒体に記録することができる。この時、マイクロホンユニット１０１で収音する音声はステレオ音声となる。具体的な音声信号処理については後述する。

次に、図６（ａ）に示す状態からマイクロホンユニット１０１を支軸１０２を中心に矢印Ａ方向に回転あるいは回動させて、図６（ｂ）に示すように撮像部１０４の光軸方向（被写体方向）に対して縦方向（水平方向）状態にすると、マイクロホンユニット１０１内に配されたマイクロホン素子１０１ａも光軸方向に対して縦並びとなり、超指向性となる。この状態で、別途設けられた撮影開始ボタン（図示せず）を操作すると、撮像部１０４で被写体像を撮像するとともに、マイクロホンユニット１０１において音声を収音することができ、それぞれの映像音声信号は記録媒体に記録することができる。この時、マイクロホンユニット１０１で収音する音声は超指向性音声となる。具体的な音声信号処理については後述する。

また、図６（ｂ）に示す状態からマイクロホンユニット１０１を回転あるいは回動させることで、再び図６（ａ）に示す状態に戻すことができる。

次に、上記動作をさせた際の音声信号処理について説明する。

図１は本実施の形態における音声記録装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、１〜３は録音方向Ｃから入力される音声に対して収音を行うマイクロホンユニットで、前述の図６の構成においてマイクロホン素子１０１ａに相当する。４はマイクロホンユニット１〜３が一直線上に配置されている台座で、この台座４自体が回転あるいは回動自在となっている。５はマイクロホンユニット１〜３で収音した音声を所定の特性で合成する指向性合成回路、６は台座４回転方向の位置に基づきマイクロホンユニット１〜３の方向を検出するマイクロホンユニット方向検出回路で、その検出結果に基づき指向性合成回路５を制御している。

以上の構成要素からなる音声記録装置について図１を用いてその各構成要素の関係と動作を説明する。

マイクロホンユニット１〜３は、一直線上に台座４の上に配置されており、それぞれのマイクロホンユニットの出力は、指向性合成回路５へと入力される。

一方で、マイクロホンユニット１〜３が配置されている台座４は、前述の図６に示すように滑動が可能な機構となっており、台座４を滑動させることにより、マイクロホンユニット方向検出回路６ではマイクロホンユニットの配置方向が判断され、マイクロホンユニット１〜３の配置の情報は、指向性合成回路５へと入力される。

指向性合成回路５では、入力された音声信号を元に、複数の指向特性を生成し、マイクロホンユニット方向検出回路６で得られたマイクロホンユニットの配置情報を元に指向特性を変化させて、第１の音声出力及び第２の音声出力として音声出力端子７及び８から出力される。

より具体的な動作について、以下図２及び図４を用いて説明する。

図２は録音対象の方向（矢印Ｄ）と、直角な方向にマイクロホンユニットを配置した場合の図である。図２において、２１〜２３はマイクロホンユニットで、図１のマイクロホンユニット１〜３と同等である。２４はマイクロホンユニットを配置する台座で、図１の台座４と同等である。２５は図１の指向性合成回路５と同等である指向性合成回路であり、その内部にはステレオ指向性合成回路２５ａ、及び超指向性合成回路２５ｂ、切換スイッチ２５ｃで構成されている。また、２６は図１のマイクロホンユニット方向検出回路６と同等のマイクロホンユニット方向検出回路である。

ステレオ指向性合成回路２５ａでは、図３に示すような指向特性を生成しており、また超指向性合成回路２５ｂでは、図５に示す指向特性を生成している。

マイクロホンユニットの配置が録音対象の方向（矢印Ｄ）に対して垂直方向に配置されている場合、配置方向検出回路２６の出力から、ステレオ特性を選択するような情報が切換スイッチ２５ｃへと送られ、第１の音声出力及び２の出力では、図３に示すように、第１の音声出力からは第１の音声出力指向特性が得られ、また第２の音声出力からは、図３の第２の音声出力指向特性が得られることになり、１８０度の指向角を持つ指向特性が得られることになる。

図４は録音対象の方向（矢印Ｅ）と、平行な方向にマイクロホンユニットを配置した場合の図である。図４において、４１〜４３はマイクロホンユニット、４４はマイクロホンユニットを配置する台座、４５は指向性合成回路であり、その内部にはステレオ指向性合成回路４５ａ、及び超指向性合成回路４５ｂ、切換スイッチ２５ｃで構成されている。また、４６はマイクロホンユニット方向検出回路である。

ステレオ指向性合成回路４５ａでは、図３に示すような指向特性を生成しており、また超指向性合成回路４５ｂでは、図５に示す指向特性を生成している。

マイクロホンユニットの配置が録音対象の方向（矢印Ｅ）に対して平行方向に配置されている場合、配置方向検出回路２６の出力から、超指向特性を選択するような情報が切換スイッチ４５ｃへと送られ、音声出力端子７及び８では、図５に示すように、第１及び第２の音声出力は超指向特性が得られることになり、録音対象方向に向かって超指向特性が得られることになる。

本実施の形態ではマイクロホンユニットをＮ個の一例として３個使用した場合について記載したが、４個以上のマイクロホンユニットを使用しても構わない。

また、生成される指向特性に関してステレオ特性及び超指向特性に関して記載しているが、これ以外の特性を使用することも可能である。

（実施の形態２）
図７はマイクロホンユニット１０１の回動機構の他の構成を示すものである。図６の構成と異なるのは、マイクロホンユニット１０１をビデオカメラ本体１００の前面部に収納する構成とした点である。図７（ａ）に示すステレオ収音状態では、マイクロホンユニット１０１はビデオカメラ本体１００の前面に設けられた凹部１０５（図７（ｂ）のみに描画）に収納された状態となっている。この時のマイクロホンユニット１０１を、ビデオカメラ本体１００の外郭と面一になるように形成することで、ビデオカメラ本体１００の美観が向上できるとともに、突起物が無いのでマイクロホンユニット１０１の破損などを防止することができる。

図７（ａ）に示す状態からマイクロホンユニット１０１を支軸を中心に矢印Ｂ方向に回転あるいは回動させることで、図７（ｂ）に示す状態にすることができる。この状態ではマイクロホンユニット１０１としては超指向性状態となる。なお、図７（ａ）に示す状態から図７（ｂ）に示す状態へ移行する際に、マイクロホンユニット１０１が良好に回転あるいは回動可能なように、ビデオカメラ本体１００におけるマイクロホンユニット１０１の回転あるいは回動範囲に、凹部１０５が設けられている。

以上のように本実施の形態によれば、マイクロホンユニット１０１を回転あるいは回動可能にした構成において、ステレオ収音状態でマイクロホンユニット１０１がビデオカメラ本体１００に対して収納可能にしたことにより、装置全体の美観を損なわず、かつ収納状態で突起物が無いので、マイクロホンユニット１０１などの機器の破損を防止することができる。

本発明は、マイクロホンユニットの配置方向を選択することにより、マイクロホンユニットの個数等を増加させることなく、指向性合成回路から出力される音声の指向特性を変化させることを可能とするものであり、その利用範囲としては、ビデオカメラに限らず、複数の指向性を選択可能にすることに利用価値がある製品であれば、様々なものに利用できる。

本発明の実施の形態の音声記録装置のブロック図マイクユニットを録音方向と垂直に配置した場合の音声記録装置のブロック図ステレオ指向特性イメージ図マイクユニットを録音方向と平行に配置した場合の音声記録装置のブロック図超指向特性イメージ図同実施の形態における回動式のマイクロホンの構成を示す斜視図同実施の形態における回動式のマイクロホンの構成を示す斜視図従来の雑音抑圧装置のブロック図

符号の説明

１，２，３マイクロホンユニット
４台座
５指向性合成回路
６マイクロホンユニット方向検出回路
７第１の音声出力端子
８第２の音声出力端子

Claims

互いに間隔をおいて一直線上に配置された、第１から第Ｎのマイクロホンユニットと、前記一直線上に配置されたマイクロホンユニットの配置方向の状態を判断するマイクロホンユニット方向検出回路と、前記第１から第Ｎのマイクロホンユニットからの出力音声信号から、前記マイクロホンユニット方向検出回路のマイクロホンユニットの方向情報の出力を元に、所望の指向性特性を生成する指向性合成回路とを有することを特徴とする音声記録装置。
互いに間隔を置いて一直線上に配置された第１から第Ｎのマイクロホンユニットは、可動な台座に設置され、台座を動かすことにより、マイクロホンユニット方向検出回路から、方向情報を得ることを特徴とする請求項１に記載の音声記録装置。
周囲を音声を収音する収音素子を内包した収音手段と、前記収音装置を回転あるいは回動自在に配した電子機器とを備え、前記収音手段は録音方向に対して前記複数の収音素子が横方向に並んだ第１の状態と、録音方向に対して前記複数の収音素子が縦方向に並んだ第２の状態とに移行可能であることを特徴とする音声記録装置。
収音手段は、第１の状態にある時、電子機器の外郭と略面一となるよう前記電子機器に収納されることを特徴とする請求項３記載の音声記録装置。