JP2006109467A - ２つの圧力勾配カプセルを有するマイクロフォン - Google Patents

Abstract

【課題】所望の指向特性と精度を実現するマイクロフォンを提供する。
【解決手段】本発明はマイクロフォン、特に少なくとも１つのハウジング開口（５）を有するハウジング（１）において、２つの圧力勾配カプセル（６，７）を備え、その各々が音響伝達可能にダイアフラムの前面側と接続された少なくとも１つのオプションで細分割された音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側と接続された少なくとも１つのオプションで分割された音声入力開口（６ｂ，７ｂ）とを有するダイアフラムを伴うハンズフリー装置に関する。小型構成とそれと同時に登場する指向特性を得るために、音響伝達可能にダイアフラムの前面と接続された音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側に接続された音声入力開口（６ｂ，７ｂ）が、圧力勾配カプセル（６，７）の平面（６ｃ，７ｃ）に各々設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明はマイクロフォン、特に、１つのハウジングにおいて少なくとも１つのハウジング開口が形成され、２つの圧力勾配カプセルを備え、セルの各々がダイアフラムを有し、音響伝達可能にダイアフラムの前面に結合された少なくとも１つのおそらく細分化された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側に結合された少なくとも１つのおそらく細分割された音声入力開口とを備えるハンズフリー装置に関する。

互いに独立に２つの別のマイクロフォンカプセルが位置している、合体式ステレオと呼ばれる従来のマイクロフォンが知られている。所望の指向特性を得るために、それらの個々のダイアフラムの軸が互いに角度を有するようにお互いに上に設置された２つのカプセルが互いに回転される。カプセルヘッドが周囲に対して開いており、基本的に金属網から構成されており、全方向への音声入力開口が結果として得られる。

機械的な影響（例えば、衝撃、振動等）を受けない、小型で、場所もとらず、目立たず、頑丈なマイクロフォンに対する大きな需要があるが、高品質で、同時に指向特性を意図的に調節でき、かつ運用時に、例えば、車両や飛行機等の電話設置、またはシャツの襟へのボタン付けを行うことができず、従来のマイクロフォンによりかろうじて行うことができる。

このため、感度を有し、従来の場所をとらないマイクロフォンと異なり指向特性を変更する可能性、またはそれらを超えさえもするある種の小型で、合体式の（ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔａｌ）マイクロフォンに対する需要がある。

本発明によれば、これらの目的は、音響伝達可能にダイアフラムの前面側に接続された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側に接続された音声入力開口が、それらの入力面上の圧力勾配カプセルの各々に位置し、入力面に垂直な方向に閉じており、音響伝達可能なようにハウジング開口と接続されている音声入力開口が少なくとも１つのスペースを向いていると最初で述べたマイクロフォンにより達成される。入力面に垂直なスペースの閉じた境界は、入力面と開口に垂直に音が到達するのをそれぞれ禁止する。

このようにして、最小のスペース条件で、車両会議室やコックピットでの使用に最も適した、指向特性と優先方向と達成する可能性がある。圧力勾配カプセルが互いに平行かつ優先的に一列に配置することで、非常に良好な音響特性を有する極めて小さいマイクロフォンを製造することに問題はない。この種のマイクロフォンは、ボタンサイズの大きさであり、操作卓あるいはシャツの襟などに装着されたハンズフリー装置として、目だ立たなく配置できる。上記のマイクロフォンは、いわゆるインタフェース、例えば、車両の操作パネルや、壁や、テーブル面に配置するのに特に適している。上記のインタフェースマイクロフォンにより、直接音を優先的にピックアップし、反響部つまり反射部は小さいままにしておく。

本発明は、さらに以下の手段を提供する。

（項目１）
少なくとも１つの開口（５）を有するハウジング（１）において、２つの圧力勾配カプセル（６，７）を備えるハンズフリー装置用マイクロフォンであって、該カプセルの各々が、音響伝達可能にダイアフラム（１３）の前面側に接続された少なくとも１つのオプションで細分割された音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能に該ダイアフラム（１３）の背面側に接続された少なくとも１つのおそらく細分割された音声入力開口（６ｂ，７ｂ）とを伴うダイアフラム（１３）を有し、
該マイクロフォンは、
該音響伝達可能にダイアフラム（１３）の前面側に接続された該音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能にダイアフラム（１３）の背面側に接続された音声入力開口（６ｂ，７ｂ）が、それらの入力面（６ｃ，７ｃ）上の圧力勾配カプセル（６，７）の各々に位置しており、圧力勾配カプセル（６，７）の該ダイアフラム（１３）が基本的に互いに平行に配置され、該音声入力開口（６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ）が、入力面（６ｃ，７ｃ）に垂直な方向に閉じられ、音響伝達可能にハウジング開口（５）に接続された、少なくとも１つのスペース（８，８’）に向けられていることを特徴とする、マイクロフォン。

（項目２）
上記圧力勾配カプセル（６，７）が、ダイアフラム面と平行に走る前面として指定された入力面（６ｃ、７ｃ）と互いに一列に配置されていることを特徴とする、項目１に記載のマイクロフォン。

（項目３）
上記２つの圧力勾配カプセル（６，７）の前面（６ｃ，７ｃ）が互いに向き合っており、上記スペース（８）は該圧力勾配カプセル（６，７）の間に形成されていることを特徴とする、項目１および２のいずれか一項に記載のマイクロフォン。

（項目４）
上記２つの圧力勾配カプセル（６，７）の前面（６ｃ，７ｃ）が互いに離れており、各々付随するスペース（８’）に向けられていることを特徴とする、項目１および２のいずれか一項に記載のマイクロフォン。

（項目５）
音響伝達可能に上記ダイアフラム（１３）の前面側に接続された上記音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能に上記ダイアフラム（１３）の背面側に接続された音声入力開口（７ｂ，６ｂ）とが、互いに反対側を向いていることを特徴する、項目３および４のいずれか一項に記載のマイクロフォン。

（項目６）
上記ダイアフラム（１３）面で回転できるように、少なくとも１つの圧力勾配カプセル（６，７）がハウジング（１）内で支持されていることを特徴とする、項目１から４のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。

（項目７）
上記カプセル（６，７）が、ハウジング底部（３）と、該底部に基本的に平行であり、閉じて多少湾曲しているのが好ましいハウジング前面（２）との間に配置され、それに対して基本的に平行な方向を向いており、
該ハウジング開口（５）が壁（４）に位置しており、該ハウジング前面（２）から該ハウジング底部（３）に突出していることを特徴とする、項目１から６のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。

（項目８）
上記ハウジング開口（５）が、上記ハウジング前面（２）と基本的に平行に走っていることを特徴とする、項目７に記載のマイクロフォン。

（項目９）
上記スペース（８）、またはオプションでスペース（８’）と上記ハウジング開口（５）と間に上記音声チャネル（９）を配置したことを特徴とする、項目２から８のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。

（項目１０）
上記音声チャネル（９）および／またはスペース（８）、またはオプションで２つのスペース（８’）が、発泡材、繊維、ウールあるいは同類物で少なくとも部分的に充填されることを特徴とする、項目９に記載のマイクロフォン。

（項目１１）
上記音声チャネル（９）が、その途中にステップ、リブ、あるいは同類物を有することを特徴とする、項目９および１０のいずれか一項に記載のマイクロフォン。

（項目１２）
上記入力面（６ｃ，７ｃ）に平行なスペース（８，８’）の延長部が、スペース（８，８’）の幅よりも、少なくとも２倍大きく、好ましくは少なくとも５倍大きく、さらに好ましくは、少なくとも１０倍大きいことを特徴とする、項目１から１１のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
（概要）
本発明はマイクロフォン、特に少なくとも１つのハウジング開口を有するハウジングにおいて、２つの圧力勾配カプセルを備え、その各々が音響伝達可能にダイアフラムの前面側と接続された少なくとも１つのオプションで細分割された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側と接続された少なくとも１つのオプションで分割された音声入力開口とを伴うダイアフラムを備えるハンズフリー装置に関する。小型構成とそれと同時に登場する指向特性を得るために、音響伝達可能にダイアフラムの前面と接続された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側に接続された音声入力開口が、圧力勾配カプセルの平面に各々設けられている。

図面を参照して本発明を以下に詳細に説明する。

図１は、ダイアフラムリング１４に設置されたダイアフラム１３を備える従来の静電圧力勾配カプセル６を示す。孔が好適に形成された電極１６から離すために、スペーサリング１５によりダイアフラム１３が設置される。ダイアフラム１３と反対側を向いた電極１６の一方の側において、マイクロフォンカプセル６を音響的に調節するために、いわゆる音響摩擦部１７が設けられている。前面側６ｃは少なくとも２つの開口を有しており、そのうち一方の開口６ａは、ダイアフラム１３の前面側に音波が入力するのを許し、他方の開口６ｂは、カプセルの構成要素を越えて延びる複数の部位１８ａ，１８ｂ，および１８ｃから構成される第２の導管を介してダイアフラム１３の背面側に音波が入力するのを許す。しかしながら、カプセル６の基本的特徴は、両方の開口６ａ，６ｂがカプセル６の同じ側に形成され、一方、上述したその他の特徴は、別の方法で開発できる。上記の圧力勾配カプセルは、例えば、ＥＰ１３５１５４９Ａ２または対応するＵＳ２００３１６５２５１に開示されている。この両方の先行文献をここで参考として援用する。音響的に不利益を蒙ることなく、スペースを節約して視覚的に魅力的にするために、同一平面または平らな設置面の背面側に基本的にカプセルを設置できる。

図２，図３は、２つの圧力勾配カプセル６，７を有する本発明によるマイクロフォンを示す。これらのカプセルは基本的に互いに平行かつ互いに一列に好適に配置されているため、それらの入力面６ｃ，７ｃとダイアフラム１３もそれぞれ互いに平行になる。入力面は音声入力開口が開いている面である。各カプセルの可能な構成を図１に詳細に示し、図２，３にカプセルの音声入力開口だけをより明瞭にするために示す。これらの圧力勾配カプセルの重要な特徴は、ダイアフラム１３の前面側に延びる音声入力開口６ａ，７ａと、ダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口６ｂ，７ｂが、カプセルの入力面に配置されている点にある。図１に示すように、ダイアフラムは、基本的に入力面に平行である。この場合、入力面は前面として設計されている。本発明の一実施形態において、入力面をダイアフラムに対して垂直にすることも可能であろう。

それと同時に、ダイアフラム軸１９と非対称な指向特性（図１）が、入力面の全ての音声入力開口構成により達成される。例えば、ＥＰ１３５１５４９Ａ２または対応するＵＳ２００３１６５２５１に記載されたこの特殊なカプセル型を使用して、２つのカプセルの平行かつ同時に一列に配置する構成により、すなわち、最もスペースを節約する構成を示す従来の２つのカプセルマイクロフォンと比較して、品質上の損失を蒙ることなく、非対称指向特性を実現することが可能である。本発明によるマイクロフォンの場合、ＥＰ１３５１５４９Ａ２またはＵＳ２００３１６５２５１に記載された特殊なカプセル型を使用する。

本発明によるマイクロフォンの１つの基本的な特徴は、圧力勾配カプセルの音声入力開口が、スリット状スペース８または２つのスリット状スペース８’を向いており、入力面６ｃ，７ｃに垂直な方向に閉じている点にある。図２に示す実施形態において、この閉じた制限つまり境界は、隣接する圧力勾配カプセルの入力面であり、一方、図３に示す実施形態において、音声入力開口は、音響伝達可能に互いに接続された２つのスリット状スペース８’の方向と同一の方向を向いており、例えば、ハウジングの壁と一体化されているか、それにより形成される面または壁により入力面に対して垂直な方向に閉じられている。各カプセルの入力面は、これにより１つの付随するスペース８’に向けられる（図３）。スペース８，８’は、入力面に垂直な方向よりも大きく、大きさが少なくとも２倍であるのが好ましい入力面に平行な方向に延長部を有している。好適な実施形態において、入力面に平行な延長部は、スリット状スペース８，８’の幅よりも少なくとも５倍大きく、特に好適な実施形態において、入力面に垂直な方向にスリット状スペース８，８の幅よりも少なくとも１０倍だけ大きい。これは基本的に裂け目つまりスリットである。上述した実施形態は、スペースを節約するだけでなく、スペース８，８の幅が狭く、カプセルの２つの信号間の差を増大できる。

例えば、円形状カプセルについては、スペース８，８’はディスク状であり、矩形状のカプセルについては、矩形状の平行パイプ状の形状である。スペース８，８’への横方向の音声入力は、連続的に行うことができるか、ある部位に設けることができ、この場合、マイクロフォン全体の指向特性への影響が生じる。

閉じた境界により、ダイアフラムまたは入力面に基本的に平行なスペース８，８’の横方向に音声が到達する。図２を参照して、本発明によるマイクロフォンの動作モードを下記に詳細に説明する。左からスペース８に到達する音波は、カプセル７のダイアフラムの前面側に延びる音声入力開口７ａに最初に到達する。ほぼ同時に、カプセル６のダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口６ｂに音波が到達する。そして遅延により、カプセル７のダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口７ｂに音波が到達し、カプセル６のダイアフラムの前面側に延びる音声入力開口６ａに到達する。そのため、この正反対の構成において、２つの圧力勾配カプセルが、信号の追加処理と信号を一緒にすることを検出可能にする異なる情報を有する信号を生成する。

これに対して、音声入力開口６ａ，７ａと音声入力開口６ｂ，７ｂは、直接、互い対向し（図示せず）、単に追加できるが、そこからは何の情報も検出されない基本的に同じ信号を出力する。しかしながら、互いにカプセルをほんのわずかだけ回転させると、２つの異なる信号が処理される。このため、クロックの針に類似した２つの選択方向が、互いにおよびハウジングに対して回転される。この目的のため、回転可能なようにカプセルを支持できる。このことは、例えば、ハウジングから突出しているネジやレバーにより行われる。

図２，図３には、好適な実施形態を示し、２つのカプセルが互いに向き合っている（図２）か互いに反対の方向を向いているか（図３）のいずれかに特徴がある。この構成により得られる特殊な効果を以下に示す。すなわち、振動や衝撃方向であり、その慣性によりカプセルハウジングに対してダイアフラムの撓みを引き起こす。車両では、ほとんど垂直方向に振動が生じる。水平構成のダイアフラムにおいて、例えば、インタフェースとして機能するコンソールでは、従来のマイクロフォンに望ましくない妨害ノイズが発生する。本発明によるマイクロフォンにより、ダイアフラムの慣性の結果として誘起された妨害信号は、個々の信号を一緒にしたときに除去される。この理由は、２つのダイアフラムが同じ方向に撓むが、一方のカプセルが他方のカプセルに対してヘッドにあり、このようにして１８０度だけ位相遷移された信号が形成される事実にある。ところが、この補償は、スペース８に対し横方向、または図３の例において２つのスペース８’の周囲から到来する音声ではなく、人体の音声にのみ関係している。

本発明のマイクロフォンの特性に影響を与えたり調節したりする３つの可能性がある。

第１に、互いに前面側の音声入力開口の構成は、それ自身によって考慮されたカプセルの指向特性を決定し、合成した信号の特性も当然に決定する。１つのカプセルの音声入力開口の構成を第２のカプセルの開口と同じにしなければならない必要性は全くなく、そのため別の指向特性にできる。個々のマイクロフォンカプセル（インゲン豆形（ｋｉｄｎｅｙ−ｓｈａｐｅｄ）、超インゲン豆形（ｈｙｐｅｒｋｉｄｎｅｙ−ｓｈａｐｅｄ）音響調節によって、合成信号の指向特性を決定する。２つのカプセルを音響的に等しくインゲン豆形または超インゲン豆形と組み合わせる必要はなく、１つのマイクロフォンでインゲン豆形または超インゲン豆形を組み合わせることは同様に可能である。

第２に、形成された信号は、互いに２つのカプセルの位置で影響を受ける。平行性の要件を諦めることなく、互いにかつハウジングに対して垂直な平面内で反転させることができるため、互いにおよびハウジングに対して２つのカプセルの音声入力開口を変更できる。このようにして、時計の両針と同様に調節できる優先方向を生成できる。このため、例えば、本発明のマイクロフォンを車両に使用するとき、一方のビームの焦点を運転手の方向に絞り、他方のビームの焦点を同乗者の方向に絞ることができる。また、カプセルを回転して、２つのビームを重ねて、運転者の方向から到来する音声だけを聞くことができる。

最後に、２つのカプセルの個別に除去された信号は、信号処理により信号を一緒にする前に、重み付けとフィルタ処理をでき、例えば、妨害信号を除去および／またはある音声信号を選択するために、指向特性が影響を受けることがあり、かつ感度を最適化できる。

図２は、ハウジング１を備える本発明の実施形態によるマイクロフォンの一実施形態を示す図である。マイクロフォンは、閉じたハウジング前面２と、ハウジング前面２の外周からハウジング底部３方向に突出している壁４とを備えている。実施形態例において、ハウジング前面２は多少湾曲しており、平らなハウジング前面２またはその縁の領域で湾曲しているものも想到し得るだろう。ハウジング前面が閉じている、すなわち開口スリットなどを有せず、かつマイクロフォンの内部を覆うことは重要である。こうすることで、ハウジング前面２に溜まっているのが好ましい塵や埃がマイクロフォンシステムの内部に侵入しないようにし、機械的な影響からシステムをより良く確実に保護する。

音声入力用開口５は壁４に形成されており、ハウジングの底部３方向にハウジング前面２から突出している。実施形態例において、ハウジング開口５は、基本的にハウジング底部３に平行か、反対側のハウジング前面２に平行に形成されているが、傾斜したりそれに垂直な開口ももちろん可能である。この横方向に形成されたハウジング開口５により、変換される音声がマイクロフォンの内側に妨害されずに確実に到達するようにし、それと同時に、空気中に存在する不純物に対して障壁を形成し、不純物がマイクロフォンの内側に妨害なく到達する場合に、マイクロフォンの特性を悪化させるか、場合によっては、使用不能にもする。

ハウジング１自体において、一方の上に他方が配置された２つの圧力勾配カプセル６，７が存在する。カプセル６，７は、１つのカプセルの２つの音声入力開口６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂが、カプセルハウジング、前面６ｃまたは７ｃと同じ側に形成されるように、設計されている。２つの音声入力開口のいずれかが、ダイアフラムの背面側に音響伝達可能に接続され、一方、他の側がダイアフラムの前面側に音響伝達可能に接続されている。上記の圧力勾配カプセルの例が、ＥＰ１３５１５４９Ａ２または対応するＵＳ２００３１６５２５１に記載されており、これらをここで参照として援用する。互いにある間隔をおいて形成された２つの音声入力開口により、ダイアフラム軸に非対称な指向特性を実現できる。２つの音声入力開口の向きに応じて変化する可能性がある非対称指向特性にもかわわらず。上記のカプセルは小さな体積しかとり得ない。個々のマイクロフォンカプセルの音響調節の実行可能性により、球状と「８個」つまり８角形状の間の全ての指向特性が可能である。

図３の実施形態において、２つのカプセルの前面は、互いに離れて回転され、各々スペース８に向けられている。２つの同じスリット状のスペース８’が、ハウジングと一体化されているか、ハウジングの一部である閉じた平面または壁により、個々の前面６ｃまたは７ｃに垂直な方向に境界が定められている。音響摩擦や埃捕獲用として発泡材などを入れる余地がある音声チャネルを介するのが好ましいハウジング開口５と音響伝達可能に２つのスペース８’が接続されている。

実施形態例において、たった１つの開口だけが個々のカプセルの前面と背面側音声入力６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂに設けられている。ところが、前面音声入力の１つのグループに配置された幾つかのおそらく小さな開口と、前背面側の音声入力開口に配置されたおそらく同様の開口を形成することも想到可能だろう。

２つのカプセル６，７の間に裂け目状のスペース８が形成されている（図２）。２つのカプセルの音声入力開口がこのスペース８に向けられれるようにカプセルを配置する。音声チャネル９を介してハウジング開口５と音響伝達可能にスペース８が接続されている。音声チャネル９には、音響摩擦用の発泡材が入れられているかも知れない。図２，３の実施形態の組み合せにおいて、ハウジングの横方向の入力または支持に近接して直接フィットを設けることも想到可能だろう。図２において、ハウジング底部に接続された縁１１に密接に配置された、マイクロフォンの周囲の壁４に沿って走り、相互接続１０を介してハウジング前面２とハウジング底部に接続されたメッシュ機構１２により幾つかの部位と接続されたハウジング開口５がリブにより細分割されている。この例において、ハウジングは２つの部分に構成されており、ハウジング前面２と壁４を備えるカバーを、壁の開口５と共にハウジング面から取り外すことができる。何らかのその他のカバーとハウジング土台への細分割も想到可能であろう。カバーを取り外して、例えば、それらの組み立てや交換時にカプセルへの容易なアクセスが可能となる。

カプセル６，７は、図２，３にだけ概略的に示された支持部材によりハウジング１に設置される。例えば、固定装置、接着剤、カプセル間のスペース、クランプ等の支持部材の種類は、本発明において重要ではなく、当業者により実施できる。

ハウジング開口５と裂け目状スペース８を接続する音声チャネル９は、その製造時にステップ、リブ等を有し得る。一方、これらは音響摩擦に使用され、他方、これらはマイクロフォン内部への埃の侵入を防止する。この目的のために、音声チャネル９を発泡材などで満たすことができる。

もちろん、ハウジング開口５をハウジング外周の周囲に均等に設ける必要はなく、１つの連続したハウジング開口として設ける必要もない。とはいえ、これは風やその他の空気の移動による擾乱を最小にできる利点がある。例えば、１つの個別のハウジング開口か、幾つかのハウジング開口も存在し得る。しかし、これはハウジングにより既に特定された指向特性のために非均等に設けられる。

スペースの制限により、ハウジング底部３とハウジング前面２と平行にカプセルを配置するのが好ましい。２つのカプセルの前面６ｃ，７ｃは、基本的に互いに平行である。このコンパクトな構成によりスペースが節約され、さらにそれ自身の指向特性を有する２つのマイクロフォンの同時使用により、信号処理に関して広いスペクトルを提供する。適応信号処理アルゴリズムにより、それらの信号を一緒にするか１つの全体的な信号に合成する前に、互いに異なる個々のカプセルの信号を互いに独立に処理、重み付け、またはフィルタ処理できる。このようにして、所望の指向特性と優先方向が実現され、信号供給を不要にするのを容易にする。個々の周波数範囲の個別の評価により、基本的に周波数と関係のない単一指向特性を達成できるという事実が１つの重要な特徴である。デジタル適応信号処理により、最小化された合成式マイクロフォンの使用環境の擾乱ノイズをリアルタイムで周囲に適合させ、これにより通話の品質をさらに向上させることができる。

両実施形態（図２，３）の場合、好適な実施形態は、ダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口６ｂ，７ｂが、ダイアフラムの前面に延びる音声入力開口７ａ，６ａに対し基本的に反対側になるようにカプセルを配置するにある。このため、２つの独立した信号を取得し、その重み付け、フィルタ処理など、その後一緒にすることで、全マイクロフォンシステムと所望の指向特性および感度を実現する。

このようにして、インゲン豆形と超インゲン豆形の８角形状特性により球状特性からおよびインゲン豆特性へ移行する指向特性の変化を所望の方向に調節できる。指向特性の変化を、信号処理アルゴリズムとカプセルの簡単な回転により、連続的に行うことができると共にリアルタイムで適応的に行うことができる。

衝撃と振動が上記のような大きな役割を果たさない本発明の発展形において、カプセル６，７を互いに近く配置し、それらの入力面が互いにスリット８の下部制限を形成する。ハウジング前面２の内部またはそれに接続された平面により、スリットの上部壁が形成される。図１のマイクロフォンと比較すると、この実施形態のハウジング底部３とハウジング前面２間の距離は多少長い。他方、その直径がさらに拡大された底部面が必要である。必要性と利用可能なスペースに応じて、これらの２つの変数の間で選択を行うことができる。

本発明は上記の記載により決して限定されない。よって、幾つかの優先方向を実現するために２つ以上の圧力勾配カプセルも設けることができる。ハウジングのカプセルとそれ自身のハウジング形状のカプセルの設置装置は、副次的な役割しか果たしでおらず、様々な方法で変更することができる。

図４は、本発明によるマイクロフォンの可能な応用を概略的に示すブロック図を示す。各々のカプセル６，７は、個別の信号を生成する。信号のデジタル処理を可能にするために、Ａ／Ｄ変換器２０，２１により各信号が変換される。下記のステップにおいて、適応フィルタ２２で信号が処理される。最後に、結果として生成された信号がＤ／Ａ変換器２３により変換される。図４の実線は音響情報を有する信号を示し、点線は適応フィルタ２２の特性を変更する信号を示す（例えば、フィルタ係数、アルゴリズム等）。一方、制御装置２４の２つの別の制御信号を処理解析して制御信号が生成され、制御信号が適応フィルタ２２を制御する。他方、適応フィルタ２２によりフィードバックとして制御信号が生成され、実現された機能を実行するために制御装置２４に送られる。

以下の２つの実施形態において詳細に説明する。両実施形態において、マイクロフォンの第１のカプセルが、例えば、車両、列車等の運転手に向けられ、マイクロフォンの第２のカプセルが副運転手に向けられる。

実施例１
制御装置２４はアルゴリズムと識別子である「音声動作」アルゴリズムを有しており、その２つのカプセルのいずれかが通話と妨害信号を供給し、その２つのカプセルのいずれかが妨害信号のみを供給する。適応フィルタ２２は、不要なカプセル入力（妨害信号のみ）を抑圧し、例えば、通話の理解性を向上させるモノーラルフィルタにより所望の信号（通話）を等化する。この応用の大きな利点は、２つの指向性カプセルを使用した結果によるもので、所望の方向からの音声だけをピックアップし、その他のあらゆる方向からの妨害音声を抑圧できる。一方、マイクロフォンに要求されるスペースは、単一のカプセルマイクロフォンに要求されるそれと同じであるが、ノイズ比に対して信号を大幅に改善する。

実施例２
制御装置２４は、妨害ノイズも抑圧するアルゴリムを有している。第１のカプセルが再度運転手に向けられ、第２のカプセルが副運転手に向けられる。第１のステップにおいて、２人のどちらが同時に話しているか制御装置が検出する。通話を含まない信号が制御装置２４で用い、干渉信号だけでなく通話も含む信号も可能性があろうから、車両、列車等の拡散干渉ノイズの特性を評価する。妨害信号を評価することで、様々な調整としてのみ役割を果たし、もはや可能な音源としてのみの役割は果たさない。その上、通話信号の処理を可能にするアルゴリズムにより、妨害信号参照は従来例のものである。しかしながら、本発明によるマイクロフォンは、同一場所の２つの干渉信号（所望の信号と干渉信号）をピックアップすることを可能にし、これにより、干渉信号の評価精度と妨害ノイズの抑圧を結果的に著しく向上させる。

ダイアフラムの前面側と背面側に延びる音声入力開口がカプセルの同じ側にある従来の圧力勾配カプセルを示す。 ２つのカプセルの第２の音声入力開口が互いに向き合っている本発明によるマイクロフォンである。 ２つのカプセルの第２の音声入力開口が互いに反対側を向いている本発明によるマイクロフォンの一実施形態である。 本発明によるマイクロフォンの可能な応用を示すブロック図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ ハウジング前面
３ ハウジング底部
４ 壁
５ ハウジング開口
６，７ 圧力勾配カプセル
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ 音声入力開口
６ｃ，７ｃ 平面
９ 音声チャネル
１０ 相互接続
１１ 縁
１２ メッシュ機構
１３ ダイアフラム
１４ ダイアフラムリング

Claims (12)

1. 少なくとも１つの開口（５）を有するハウジング（１）において、２つの圧力勾配カプセル（６，７）を備えるハンズフリー装置用マイクロフォンであって、該カプセルの各々が、音響伝達可能にダイアフラム（１３）の前面側に接続された少なくとも１つのオプションで細分割された音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能に該ダイアフラム（１３）の背面側に接続された少なくとも１つのおそらく細分割された音声入力開口（６ｂ，７ｂ）とを伴うダイアフラム（１３）を有し、
   該マイクロフォンは、
   該音響伝達可能にダイアフラム（１３）の前面側に接続された該音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能にダイアフラム（１３）の背面側に接続された音声入力開口（６ｂ，７ｂ）が、それらの入力面（６ｃ，７ｃ）上の圧力勾配カプセル（６，７）の各々に位置しており、圧力勾配カプセル（６，７）の該ダイアフラム（１３）が基本的に互いに平行に配置され、該音声入力開口（６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ）が、入力面（６ｃ，７ｃ）に垂直な方向に閉じられ、音響伝達可能にハウジング開口（５）に接続された、少なくとも１つのスペース（８，８’）に向けられていることを特徴とする、マイクロフォン。
2. 前記圧力勾配カプセル（６，７）が、ダイアフラム面と平行に走る前面として指定された入力面（６ｃ、７ｃ）と互いに一列に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロフォン。
3. 前記２つの圧力勾配カプセル（６，７）の前面（６ｃ，７ｃ）が互いに向き合っており、前記スペース（８）は該圧力勾配カプセル（６，７）の間に形成されていることを特徴とする、請求項１および２のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
4. 前記２つの圧力勾配カプセル（６，７）の前面（６ｃ，７ｃ）が互いに離れており、各々付随するスペース（８’）に向けられていることを特徴とする、請求項１および２のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
5. 音響伝達可能に前記ダイアフラム（１３）の前面側に接続された前記音声入力開口（６ａ，７ａ）と、音響伝達可能に前記ダイアフラム（１３）の背面側に接続された音声入力開口（７ｂ，６ｂ）とが、互いに反対側を向いていることを特徴する、請求項３および４のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
6. 前記ダイアフラム（１３）面で回転できるように、少なくとも１つの圧力勾配カプセル（６，７）がハウジング（１）内で支持されていることを特徴とする、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
7. 前記カプセル（６，７）が、ハウジング底部（３）と、該底部に基本的に平行であり、閉じて多少湾曲しているのが好ましいハウジング前面（２）との間に配置され、それに対して基本的に平行な方向を向いており、
   該ハウジング開口（５）が壁（４）に位置しており、該ハウジング前面（２）から該ハウジング底部（３）に突出していることを特徴とする、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
8. 前記ハウジング開口（５）が、前記ハウジング前面（２）と基本的に平行に走っていることを特徴とする、請求項７に記載のマイクロフォン。
9. 前記スペース（８）、またはオプションでスペース（８’）と前記ハウジング開口（５）と間に前記音声チャネル（９）を配置したことを特徴とする、請求項２から８のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
10. 前記音声チャネル（９）および／またはスペース（８）、またはオプションで２つのスペース（８’）が、発泡材、繊維、ウールあるいは同類物で少なくとも部分的に充填されることを特徴とする、請求項９に記載のマイクロフォン。
11. 前記音声チャネル（９）が、その途中にステップ、リブ、あるいは同類物を有することを特徴とする、請求項９および１０のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
12. 前記入力面（６ｃ，７ｃ）に平行なスペース（８，８’）の延長部が、スペース（８，８’）の幅よりも、少なくとも２倍大きく、好ましくは少なくとも５倍大きく、さらに好ましくは、少なくとも１０倍大きいことを特徴とする、請求項１から１１のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。

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