JP2006108986A - Sound collecting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、集音板を利用して集音する集音装置に関し、特にゲインおよびSN比を向上した集音装置に関するものである。 The present invention relates to a sound collecting device that collects sound using a sound collecting plate, and more particularly to a sound collecting device with improved gain and SN ratio.
従来、マイクのゲイン向上を目的とし、集音板の焦点位置にマイクを設置して集音する手法が広く用いられている。このような手法は、集音板が回転放物面を有する場合にパラボラ型集音、集音板が回転楕円面を有する場合にミラー型集音、と呼ばれる。 Conventionally, for the purpose of improving the gain of a microphone, a method of collecting sound by installing a microphone at the focal position of a sound collecting plate has been widely used. Such a technique is called parabolic sound collection when the sound collection plate has a paraboloid of revolution, and is called mirror-type sound collection when the sound collection plate has a rotation ellipsoid.
かかる集音手法では、集音板の開口部面積のマイクの受音部面積に対する倍率分ゲインを高めることができるとともに、指向性の向上によりSN比を改善することかできる。 In such a sound collecting method, the gain corresponding to the magnification of the opening area of the sound collecting plate with respect to the sound receiving portion area of the microphone can be increased, and the SN ratio can be improved by improving the directivity.
ここで、マイクには全指向性マイクを用いることが多い。これは全指向性のマイクが集音板からの反射音を漏らさず収集することに適しているからである。ただし、全指向性のマイクを使用すると、集音板からの反射音以外に直接音をも集めてしまうため、集音板を使用する利点であるSN比を損なうこととなる。また、半球全指向のマイクを使用する技術も試みられているものの、十分な半球特性は得られていない。 Here, an omnidirectional microphone is often used as the microphone. This is because the omnidirectional microphone is suitable for collecting the reflected sound from the sound collecting plate without leaking. However, if an omnidirectional microphone is used, not only the reflected sound from the sound collecting plate but also the direct sound is collected, so that the S / N ratio which is an advantage of using the sound collecting plate is impaired. In addition, although a technique using an omnidirectional microphone has been attempted, sufficient hemispherical characteristics have not been obtained.
そこで、近年、反射板を利用した集音時のゲインやSN比をさらに向上すべく、各種の工夫が講じられている。例えば特許文献1は、パラボラ型集音において、マイクの集音位置を集音板の焦点距離以下とすることで、特定の周波数成分を抑制して集音し、全体の音質を向上する技術を開示している。
Therefore, various ideas have been taken in recent years in order to further improve the gain and SN ratio at the time of sound collection using a reflector. For example,
また、特許文献2は、目的音を周囲の雑音から分離して高SN比の集音を実現するため、頂点と開口との間の距離が、頂点と焦点との間の距離の10倍以上である回転放物面の集音板を備えた集音器を開示している。
Further, in
さらに特許文献3は、超指向性マイクとサブ・カーディオイド特性のマイクとを用いて遠方よりの音源のみを有効的に集音し、側面、背面からの不必要な音を拾わないようにする構成を開示している。 Further, Patent Document 3 is configured to effectively collect only a sound source from a distant place using a super-directional microphone and a microphone having a sub-cardioid characteristic, and prevent picking up unnecessary sounds from the side and the back. Is disclosed.
しかしながら、上述した従来の技術では、集音装置の大型化や構成の複雑化を招くという問題点があった。また、上述の従来技術であっても、必ずしも十分なゲインやSN比を得られていないという問題点があった。 However, the above-described conventional technique has a problem in that the sound collector is increased in size and configuration is complicated. Further, even with the above-described conventional technology, there is a problem in that a sufficient gain and SN ratio are not necessarily obtained.
本発明は、上述した従来技術にかかる問題点を解決するためになされたものであり、小型かつ簡易な構成で、高ゲインと高SN比を実現可能な集音装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a sound collector capable of realizing a high gain and a high SN ratio with a small and simple configuration. To do.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明に係る集音装置は、回転放物面もしくは回転楕円面を有する集音板と、集音板の焦点位置からの距離が異なる複数のマイクと、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the sound collecting device according to the invention of
また、請求項2の発明に係る集音装置は、請求項1の発明において、複数のマイクは、第1のマイクと、該第1のマイクに逆相接続する第2のマイクと、を有する差動マイクであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the sound collecting device according to the first aspect, the plurality of microphones include a first microphone and a second microphone connected in reverse phase to the first microphone. It is a differential microphone.
また、請求項3の発明に係る集音装置は、請求項2の発明において、第1のマイクを集音板の焦点に配設し、第2のマイクを焦点以外に配設したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a sound collecting device according to the second aspect, wherein the first microphone is disposed at the focal point of the sound collecting plate, and the second microphone is disposed at a position other than the focal point. And
また、請求項4の発明に係る集音装置は、請求項1,2または3の発明において、複数のマイクを集音板に対して垂直に配設したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sound collecting device according to the first, second or third aspect, wherein a plurality of microphones are arranged perpendicular to the sound collecting plate.
請求項1の発明によれば集音装置は、回転放物面もしくは回転楕円面を有する集音板の焦点位置からの距離が異なる複数のマイクによってそれぞれ受音し、各マイクの出力に基づいてノイズキャンセルを行うので、高ゲインと高SN比を実現する集音装置を得ることができるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, the sound collecting device receives sound by a plurality of microphones having different distances from the focal position of the sound collecting plate having a paraboloid of revolution or an ellipsoid of rotation, and based on the output of each microphone. Since noise cancellation is performed, there is an effect that it is possible to obtain a sound collector that achieves a high gain and a high SN ratio.
また、請求項2の発明によれば集音装置は、第1のマイクと第2のマイクで差動マイクを構成してノイズキャンセルを行うので、小型かつ簡易な構成で高ゲインと高SN比を実現する集音装置を得ることができるという効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, since the sound collecting device forms a differential microphone with the first microphone and the second microphone to perform noise cancellation, a high gain and a high SN ratio can be achieved with a small and simple configuration. It is possible to obtain a sound collecting device that achieves the above.
また、請求項3の発明によれば集音装置は、集音板の焦点に第1のマイクを配置し、焦点以外の位置に第2のマイクを配置して差動マイクを形成するので、反射音から直接音をキャンセルして高ゲインと高SN比を実現する集音装置を得ることができるという効果を奏する。 Further, according to the invention of claim 3, since the sound collecting device arranges the first microphone at the focal point of the sound collecting plate and arranges the second microphone at a position other than the focal point to form a differential microphone. There is an effect that it is possible to obtain a sound collector that cancels the direct sound from the reflected sound and realizes a high gain and a high S / N ratio.
また、請求項4の発明によれば集音装置は、複数のマイクを集音板に対して垂直に設置し、各マイクの出力に基づいてノイズキャンセルを行なうので、高音域から低音域まで偏りなく高ゲインかつ高SN比で集音する集音装置を得ることができるという効果を奏する。 According to the fourth aspect of the present invention, since the sound collecting device is provided with a plurality of microphones perpendicular to the sound collecting plate and performs noise cancellation based on the output of each microphone, the sound collecting device is biased from the high sound range to the low sound range. There is an effect that it is possible to obtain a sound collecting device that collects sound with a high gain and a high SN ratio.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る集音装置の好適な実施例について説明する。 Exemplary embodiments of a sound collecting device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
まず図1および図2を参照し、本発明における集音装置の概要について説明する。図1は、パラボラ型集音装置に本発明を適用した場合の概要構成を示す図である。同図に示すように、パラボラ型集音装置1は、回転放物面を有するパラボラ集音板10の焦点13にマイク11を配置し、焦点13から外れた位置にマイク12を設置している。ここで、マイク11およびマイク12は、全指向性のマイクを用いることが好適である。
First, an outline of a sound collecting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration when the present invention is applied to a parabolic sound collector. As shown in the figure, the
このように構成すると、マイク11とマイク12は、ほぼ同じレベルの直接音を受音し、さらにマイク11は直接音に加えて、パラボラ集音板10からの反射音を強く受音することとなる。そこで、このマイク11とマイク12とを逆相接続して、差動マイク(ノイズキャンセル型マイクロフォン)を形成すると、マイク11とマイク12が受音した直接音が相殺され、差分の音である反射音のみを選択的に集音することができる。
If comprised in this way, the microphone 11 and the microphone 12 will receive the direct sound of the substantially the same level, and also the microphone 11 will receive the reflected sound from the parabolic
同様に、ミラー型集音装置においても本発明を利用可能である。図2は、ミラー型集音装置に本発明を適用した場合の概要構成を示す図である。同図に示すように、ミラー型集音装置2は、回転楕円面を有するミラー集音板20の焦点23にマイク21を配置し、焦点から外れた位置にマイク22を設置している。
Similarly, the present invention can be used in a mirror type sound collector. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration when the present invention is applied to a mirror type sound collector. As shown in the figure, in the mirror
そして、マイク21とマイク22とを逆相接続して差動マイクを形成することで、図1に示したパラボラ型集音装置1と同様に、反射音のみを選択的に集音することができる。パラボラ型集音装置1とミラー型集音装置2との差は、パラボラ型集音装置1が平面波を焦点13に集めるのに対し、ミラー型集音装置2は球面波を焦点23に集めることである。したがってミラー型集音装置2は、音源までの距離が固定されている場合に使用するこが好適である。
Then, by forming a differential microphone by connecting the microphone 21 and the microphone 22 in reverse phase, it is possible to selectively collect only the reflected sound as in the
つぎに、パラボラ型集音装置1の具体的な構成例について説明する。図3は、パラボラ型集音装置1の構成例を示す構成図である。同図では、マイク11およびマイク12と差分回路14を接続し、差分回路14においてマイク11の出力からマイク12の出力を減じている。そして、増幅器15によって差分回路14の出力を増幅し、オーディオ機器などの入力に供する。
Next, a specific configuration example of the
また、図4に示すように、マイク11の出力を増幅器16によって、マイク12の出力を増幅器17によってそれぞれ増幅した後、差分回路18によってマイク11の出力からマイク12の出力を減じる構成としても良い。
Further, as shown in FIG. 4, the output of the microphone 11 may be subtracted from the output of the microphone 11 by the
なお、この図3および図4に示した構成は、パラボラ型集音装置1に限らず、ミラー型集音装置2の構成としても適用することができる。また、図3および図4は、構成の一例に過ぎず、各種変形して実施することが可能である。
The configurations shown in FIGS. 3 and 4 can be applied not only to the
つぎに、パラボラ型集音装置1の集音能力について説明する。図5−1に示すようにマイクを焦点位置に設置し、焦点から垂直距離130cmで水平方向距離0cm、25cm、50cm、75cm、100cm、150cm、200cm、250cm、300cmの位置にそれぞれ音源を設ける。
Next, the sound collecting ability of the parabolic
そして、各音源からピンクノイズ(1/f雑音)を再生し、マイク位置での音圧をプロットした結果が図5−2である。同図に示すように、焦点位置に全指向性のマイクを単独で配置した場合に比して、マイク11とマイク12とで差動マイクを構成した場合には、SN比が約13dB改善する。なお、ここではパラボラ型集音装置1のSN比改善について説明したが、ミラー型集音装置2についても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
Then, pink noise (1 / f noise) is reproduced from each sound source, and the result of plotting the sound pressure at the microphone position is shown in FIG. As shown in the figure, the S / N ratio is improved by about 13 dB when a differential microphone is constituted by the microphone 11 and the microphone 12 as compared with the case where an omnidirectional microphone is disposed alone at the focal position. . In addition, although the SN ratio improvement of the
このように、集音板の焦点位置に設置した第1のマイク(マイク11,マイク21)と、焦点以外の位置に設置した第2のマイク(マイク12,マイク22)とで差動マイクを構成することで、対象音源から離れた集音であっても高ゲインと高SN比を両立することができる。 In this way, the differential microphone is composed of the first microphone (mic 11, microphone 21) installed at the focal position of the sound collecting plate and the second microphone (mic 12, microphone 22) installed at a position other than the focal position. By configuring, it is possible to achieve both a high gain and a high S / N ratio even with sound collection far from the target sound source.
また、従来の技術で高SN比を実現するためには焦点がパラボラ型(もしくはミラー型)集音板の内部に位置するように集音板を深く設計し、集音板内部にマイクを隠すように設置する必要があったが、本発明にかかる集音装置では、集音板の形状に依存することなくSN比を改善することができるので、集音板を浅く設計し、マイク位置が集音板の外部となっても高いSN比を実現することができる。 In order to achieve a high S / N ratio with the conventional technology, the sound collecting plate is designed deeply so that the focal point is located inside the parabolic (or mirror type) sound collecting plate, and the microphone is hidden inside the sound collecting plate. However, in the sound collecting device according to the present invention, the S / N ratio can be improved without depending on the shape of the sound collecting plate. A high signal-to-noise ratio can be achieved even outside the sound collector.
ところで、本発明では、マイク間(マイク11とマイク12、もしくはマイク21とマイク22)の距離差によってゲインを高めているのであるが、このマイク間の距離はキャンセル可能な周波数に影響を与える。具体的にはマイク間の距離を広げると高音域のキャンセル能力が低下する。そこで、マイク間の距離、すなわちマイクの設置位置は、ゲインとのバランスを取って設定する。 In the present invention, the gain is increased by the distance difference between the microphones (the microphone 11 and the microphone 12 or the microphone 21 and the microphone 22). The distance between the microphones affects the cancelable frequency. Specifically, if the distance between the microphones is increased, the cancellation capability in the high sound range is reduced. Therefore, the distance between the microphones, that is, the installation position of the microphone is set in balance with the gain.
また、音波は焦点から集音板に向けて高音域から低音域へと順に分布する。そこで、マイク11とマイク12(もしくはマイク21とマイク22)は、集音板に対して垂直に、かつマイク12(マイク22)をマイク11(マイク21)の設置位置(すなわち焦点位置)と集音板との間に設置することで、高音域から低音域まで偏りなく集音することが可能となる。 The sound waves are distributed in order from the high sound range to the low sound range from the focal point toward the sound collecting plate. Therefore, the microphone 11 and the microphone 12 (or the microphone 21 and the microphone 22) are perpendicular to the sound collecting plate, and the microphone 12 (the microphone 22) is collected with the installation position (that is, the focal position) of the microphone 11 (the microphone 21). By installing it between the sound plates, it is possible to collect sound from the high sound range to the low sound range without deviation.
上述してきたように、本実施例にかかるパラボラ型集音装置1およびミラー型集音装置2では、回転放物面もしくは回転楕円面を有する集音板の焦点位置に第1のマイクを設けるとともに、焦点以外の位置に第2のマイクを設け、第1のマイクと第2のマイクで差動マイクを形成することによって、小型かつ簡易な構成で高ゲインと高SN比を実現することができる。
As described above, in the
以上のように、本発明にかかる集音装置は、集音板を利用して集音する集音装置に有用であり、特に、ゲインおよびSN比の向上に適している。 As described above, the sound collecting device according to the present invention is useful for a sound collecting device that collects sound using a sound collecting plate, and is particularly suitable for improving gain and SN ratio.
1 パラボラ型集音装置
2 ミラー型集音装置
10 パラボラ集音板
11,12,21,22 マイク
14,18 差分回路
15,16,17 増幅器
20 ミラー集音板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記集音板の焦点位置からの距離が異なる複数のマイクと、
を備えたことを特徴とする集音装置。 A sound collecting plate having a rotating paraboloid or a rotating ellipsoid;
A plurality of microphones having different distances from the focal position of the sound collecting plate;
A sound collecting device comprising:
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012096074A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | 日本電気株式会社 | Audio-processing device, control method therefor, recording medium containing control program for said audio-processing device, vehicle provided with said audio-processing device, information-processing device, and information-processing system |
JP2015198412A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 日本電信電話株式会社 | Conversion device |
KR101801251B1 (en) * | 2015-07-24 | 2017-11-27 | 한국기계연구원 | Sound focusing apparatus |
CN108184180A (en) * | 2018-03-26 | 2018-06-19 | 东莞市哲巫本计文化传播有限公司 | A kind of full range sound collector |
JP2018148340A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 日本電信電話株式会社 | Sound collecting device and sound collecting method |
CN108616784A (en) * | 2018-06-14 | 2018-10-02 | 合肥品冠慧享家智能家居科技有限责任公司 | It is a kind of that there is the glass panel for improving the poly- audio fruit of microphone |
JP2018204289A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | ヤマハ株式会社 | Wall structure |
JP2020058085A (en) * | 2020-01-20 | 2020-04-09 | 日本電信電話株式会社 | Sound pickup device |
JP2021078128A (en) * | 2020-01-20 | 2021-05-20 | 日本電信電話株式会社 | Sound collection device |
-
2004
- 2004-10-04 JP JP2004291403A patent/JP2006108986A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012096074A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | 日本電気株式会社 | Audio-processing device, control method therefor, recording medium containing control program for said audio-processing device, vehicle provided with said audio-processing device, information-processing device, and information-processing system |
US20130297303A1 (en) * | 2011-01-13 | 2013-11-07 | Nec Corporation | Speech processing apparatus, control method thereof, storage medium storing control program thereof, and vehicle, information processing apparatus, and information processing system including the speech processing apparatus |
JPWO2012096074A1 (en) * | 2011-01-13 | 2014-06-09 | 日本電気株式会社 | VOICE PROCESSING DEVICE, ITS CONTROL METHOD AND ITS CONTROL PROGRAM, VEHICLE EQUIPPED WITH THE VOICE PROCESSING DEVICE, INFORMATION PROCESSING DEVICE, AND INFORMATION PROCESSING SYSTEM |
US9299360B2 (en) | 2011-01-13 | 2016-03-29 | Nec Corporation | Speech processing apparatus, control method thereof, storage medium storing control program thereof, and vehicle, information processing apparatus, and information processing system including the speech processing apparatus |
JP5939161B2 (en) * | 2011-01-13 | 2016-06-22 | 日本電気株式会社 | Audio processing apparatus, control method thereof, control program thereof, and information processing system |
JP2015198412A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 日本電信電話株式会社 | Conversion device |
KR101801251B1 (en) * | 2015-07-24 | 2017-11-27 | 한국기계연구원 | Sound focusing apparatus |
JP2018148340A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 日本電信電話株式会社 | Sound collecting device and sound collecting method |
JP2018204289A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | ヤマハ株式会社 | Wall structure |
JP7106818B2 (en) | 2017-06-02 | 2022-07-27 | ヤマハ株式会社 | wall structure |
CN108184180A (en) * | 2018-03-26 | 2018-06-19 | 东莞市哲巫本计文化传播有限公司 | A kind of full range sound collector |
CN108616784A (en) * | 2018-06-14 | 2018-10-02 | 合肥品冠慧享家智能家居科技有限责任公司 | It is a kind of that there is the glass panel for improving the poly- audio fruit of microphone |
JP2020058085A (en) * | 2020-01-20 | 2020-04-09 | 日本電信電話株式会社 | Sound pickup device |
JP2021078128A (en) * | 2020-01-20 | 2021-05-20 | 日本電信電話株式会社 | Sound collection device |
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