JP2009260418A - 音響機器 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクアレイの幅が可変でありながらもユーザが容易に携帯することができる音響機器を提供する。
【解決手段】筐体３、筐体５、および筐体７は、それぞれ円筒形状であり、筐体３の径が最も大きく、筐体７の径が最も小さい。また、筐体３の内径は筐体５の外径よりわずかに大きく、筐体５の内径は筐体７の外径よりわずかに大きい。筐体３の外側面には、マイク１１およびマイク１２が設けられている。同様に、筐体５の外側面には、マイク１３、マイク１４、およびマイク１５が設けられ、筐体７の外側面には、マイク１６およびマイク１７が設けられている。ユーザは、収音装置１を持ち運びする場合は全筐体を内部に収納しておき、収音装置１を使用する場合、全筐体を引き出し、マイクアレイの幅を大きくする。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のマイクまたはスピーカを備えた携帯用の音響機器に関する。

従来、テレビ上部に設置する収音装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の収音装置におけるマイク（マイクアレイ）は、水平方向に伸縮自在のアームに設置されており、テレビのサイズに依らずユーザの発話音声を適切に収音することができるものである。
特開２００７−２４３８８８号公報

しかし、特許文献１の収音装置では、伸縮機構が複雑であり、アームの幅を検出する機構も複雑となっていた。そのため、筐体も大きくなり、ユーザが携帯することが困難なものであった。

そこで、この発明は、マイクアレイの幅が可変でありながらもユーザが容易に携帯することができる音響機器を提供することを目的とする。

この発明の収音装置は、径が異なる複数の円筒形状の筐体からなる収音装置であって、筐体の外側面に複数の振動板を設け、複数の筐体がそれぞれ、径の大きい隣接する筐体の円筒内部に伸縮自在に収納されることを特徴とする。

この場合、複数の筐体を収納することで、コンパクトで持ち運びし易くなる。筐体の外側面には複数の振動板が設けられており、筐体を最大に伸ばした時には全ての振動板が筐体外側面に並列される。振動板をマイクとして用いれば、マイクアレイを構成することができ、振動板をスピーカとして用いれば、スピーカアレイを構成することができる。ユーザは、音響機器を持ち運びする場合は全筐体を内部に収納しておき、使用するときには全筐体を引き出し、アレイの幅を大きくする。

また、この発明は、複数の筐体の伸縮を検出する検出部と、検出部で検出した各筐体の伸縮に応じて複数の振動板の間隔を求め、各振動板に対応する音声信号の遅延量を計算する計算部と、を備えていてもよい。

この場合、筐体の伸縮具合に応じて各振動板の間隔を求め、各振動板に対応する音声信号（振動板がマイクであれば各マイクで収音した音声信号、スピーカであれば各スピーカに供給する音声信号）の遅延量を計算する。マイクアレイであれば、収音指向性を制御することができ、スピーカアレイであれば、放音指向性を制御することができる。検出部は例えば筐体内部に設けられた単純なスイッチ機構であり、筐体を最大に伸ばしたときの状態を検出する。計算部では、予め筐体を最大に伸ばしたときの各振動板の間隔を記憶しておき、上記スイッチで筐体を最大に伸ばしたと判断したときに、記憶しておいた各振動板の間隔を読み出す。

なお、計算部は音響機器に内蔵していてもよいし、外部（例えばＰＣ）でソフトウェアにより実現してもよい。

また、この発明は、筐体の長軸方向の端部に脚部を設けるようにしてもよい。長軸方向の端部に脚部を設けることで、音響機器を縦置きにすることができる。

この発明によれば、マイクアレイまたはスピーカアレイの幅が可変でありながらもユーザが容易に携帯することができる。

以下、本発明の実施形態に係る収音装置について説明する。図１は、本実施形態の収音装置の外観を示す図である。図２は、収音装置の構成を示すブロック図である。図３は、収音装置の一部断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る収音装置１は、外観上、３つの筐体３、筐体５、および筐体７と、脚部１８Ａ、脚部１８Ｂ、および脚部１８Ｃと、クリップ２１と、摘まみ３１と、マイク１１〜マイク１７と、を備えている。

筐体３、筐体５、および筐体７は、それぞれ円筒形状であり、筐体３の径（円筒の内径および外径）が最も大きく、筐体７の径が最も小さい。また、筐体３の内径は筐体５の外径よりわずかに大きく、筐体５の内径は筐体７の外径よりわずかに大きい。そのため、筐体３の内部に筐体５を伸縮自在に収納できるようになっており、筐体５の内部に筐体７を伸縮自在に収納できるようになっている。いずれの筐体も径よりも長軸方向の長さが長く、細長い円筒形状となっている（ペン型の形状である）。

ユーザは、筐体７の端部に設けられた摘まみ３１を引っ張ることで、筐体３から筐体５を引き出し、筐体５から筐体７を引き出すことができる。収音装置１は、全筐体を内部に収納すると、長軸方向の長さが１５ｃｍ程度のコンパクトな大きさとなり、全筐体を引き出して筐体を最大に伸ばすと、長軸方向の長さが４０ｃｍ程度の幅広の装置となる。なお、筐体３には、クリップ２１が設けられており、このクリップ２１を衣服のポケット等に引っかけることで、ペンのように持ち運びすることができるようになっている。

筐体３の外側面には、マイク１１およびマイク１２が設けられている。同様に、筐体５の外側面には、マイク１３、マイク１４、およびマイク１５が設けられ、筐体７の外側面には、マイク１６およびマイク１７が設けられている。各マイクには、例えばシリコンマイクを用いる。

マイク１１は、筐体３の一方の端部（同図（Ｂ）の紙面左側）に設けられ、マイク１２は、筐体３の他方の端部（同図（Ｂ）の紙面右側）に設けられている。マイク１３は、筐体５の一方の端部に設けられ、マイク１５は、筐体５の他方の端部に設けられている。また、マイク１４は、筐体５の中央部に設けられている。マイク１６は、筐体７の一方の端部に設けられ、マイク１７は、筐体７の他方の端部に設けられている。収音装置１は、これら複数のマイクが一直線上に設けられることにより、マイクアレイを構成する。

また、図２に示すように、収音装置１は、マイク１１〜マイク１７が収音した音声信号を増幅するフロントエンドのアンプ６１〜６７、増幅されたアナログ音声信号をそれぞれデジタル変換するＡ／Ｄコンバータ７１〜７７、ＵＳＢチップ８１、スイッチ５１、およびスイッチ５２を備えている。

マイク１１〜マイク１７が収音した音声信号は、デジタル音声信号としてＵＳＢチップ８１から出力される。ＵＳＢチップ８１は、ＵＳＢインタフェースを介して例えばＰＣに接続されており、このＰＣに上記デジタル音声信号を送信する。なお、図１の外観図では、ＵＳＢチップ（ＵＳＢ端子）の表示を省略している。ＰＣは、入力された音声信号の処理を行う（ソフトウェア処理）。すなわち、ＰＣでは、マイク１１〜マイク１７が収音した音声信号を遅延処理した後に合成し、マイクアレイの指向性を制御する。全てのマイクが収音した音声信号を同位相で合成すると、マイクアレイの正面に指向性が設定される。また、一方の端部に設置されたマイクから他方の端部に設置されたマイクまで順に遅延処理を行うと、一方の端部に向かって指向性が傾くこととなる。なお、同時に複数の方向に指向性を設定することも可能である。

遅延時間は、各マイクの設置位置（マイク間の距離）に応じて計算される。ここで、収音装置１は、図３に示すように、筐体内部にスイッチ５１およびスイッチ５２を内蔵しており、このスイッチのオン、オフ情報も上記ＵＳＢチップ８１を介して送信される。ＰＣでは、各スイッチのオン、オフ情報を基にマイク間の距離を判断し、遅延時間を計算する。スイッチ５１は、筐体５に設けられており、筐体５が筐体３から引き出され、各筐体が内部で接触するとオンされるようになっている。同様に、スイッチ５２は、筐体７に設けられており、筐体７が筐体５から引き出され、各筐体が内部で接触するとオンされるようになっている。したがって、スイッチ５１がオンされている場合、筐体３から筐体５が引き出され、スイッチ５２がオンされている場合、筐体５から筐体７が引き出されていると判断することができる。ＰＣでは、図１（Ｂ）のように全筐体が引き出されているときの全てのマイク間の距離を記憶しておき、記憶しておいたマイク間距離に応じて遅延時間を計算することができる。

なお、検出機構は上記スイッチ５１やスイッチ５２に限るものではないが、簡略なものであることが望ましい。また、収音装置１にＤＳＰ等の処理部を内蔵しておき、収音装置１側で音声信号処理を行ってからＰＣに出力するようにしてもよい。

以上のように、ユーザが全筐体を引き出し、各マイクで収音した音声信号をＰＣ等の情報処理装置に出力することで、指向性制御を行うことができる。

ここで、図１（Ｂ）に示すように、全筐体を引き出すと、マイクアレイの幅は、マイク１１とマイク１７の距離（筐体３の一方の端部から筐体７の他方の端部までの距離）に等しくなる。マイクアレイの幅が大きくなると指向性が鋭くなる。そのため、ユーザは、収音装置を持ち運びする場合は全筐体を内部に収納しておき、収音装置１を使用する場合、全筐体を引き出し、マイクアレイの幅を大きくする。このように、収音装置１は、幅の大きいマイクアレイを構成しながらもユーザが容易に携帯することができる。

ただし、マイク間の距離が大きいと、空間的折り返し現象により、目的とする方向以外にも別の指向性（サイドローブ）が生じるため、マイクの間隔を小さくしなければならない。そのため、収音装置１では、筐体５の中央部にマイク１４を設け、マイクアレイの中央部でマイクが密となるようにしている。

なお、全筐体を内部に収納した状態から、筐体５のみ引き出す態様や、筐体５から筐体７を引き出し、筐体５を筐体３に収納したままとする態様も可能である。筐体５のみ引き出した状態では、マイク１１、マイク１２、マイク１３、マイク１４、およびマイク１５が露出するようになる。筐体７のみ引き出した状態では、マイク１１、マイク１２、マイク１６、およびマイク１７が露出するようになる。そのため、複数のマイクにより構成されるマイクアレイの幅を変更することができる。

すわなち、全筐体を内部に収納した状態では、マイク１１とマイク１２によりマイクアレイが構成される。この場合、マイクアレイの幅は、マイク１１とマイク１２の距離（筐体３の一方の端部から他方の端部までの距離）に等しくなる。筐体３から筐体５を引き出した状態では、マイク１１、マイク１２、マイク１３、マイク１４、およびマイク１５によりマイクアレイが構成される。この場合、マイクアレイの幅は、マイク１１とマイク１５の距離（筐体３の一方の端部から筐体５の他方の端部までの距離）に等しくなる。

このように、収音装置１は、マイクアレイの幅が可変でありながらもユーザが容易に携帯することができるようになっている。

また、同図（Ｃ）に示すように、収音装置１は、３つに分割される円柱形状の脚部（脚部１８Ａ、脚部１８Ｂ、および脚部１８Ｃ）を備えており、これらが筐体３の一方の端部を支点として回動展開することによって縦置きが可能となる。縦置きした場合、上下方向に指向性を制御することができる。なお、縦置きであるか、横置きであるかを検出する姿勢センサを備えていてもよい。姿勢センサを備えている場合、この姿勢センサの出力信号をＵＳＢチップ８１からＰＣに出力する。ＰＣでは、姿勢センサの出力信号を参照し、指向性制御を行う。例えば、横置き時にはマイクアレイの正面、左右方向（筐体の一方の端部側および他方の端部側）に指向性を設定し、縦置き時には下方向（筐体の他方の端部側）が机上であるため、マイクアレイの正面および上方向（筐体の一方の端部側）に指向性を設定する。

なお、収音装置は、以下のような応用例が可能である。図４は、収音装置の応用例を示す外観図である。同図（Ａ）は、全筐体を収納した状態、同図（Ｂ）は、筐体５から筐体７を引き出し、筐体５を筐体３に収納したままの状態、同図（Ｃ）は、全筐体を引き出した状態を示す図である。

この収音装置２は、収音装置１と同様に、３つの筐体３、筐体５、および筐体７と、脚部１８Ａ、脚部１８Ｂ、および脚部１８Ｃと、クリップ２１と、摘まみ３１と、マイク１１〜マイク１７と、を備えている。また、内部構成も収音装置１と同様に、アンプ６１〜６７、Ａ／Ｄコンバータ７１〜７７、ＵＳＢチップ８１、スイッチ５１、およびスイッチ５２を備えている。そのため、各構成の機能に関する詳細な説明は省略する。

収音装置２において、マイク１１は、筐体３の一方の端部に設けられているが、マイク１２は、筐体３の他方の端部より中央寄りに設けられている。マイク１３は、筐体５の一方の端部に設けられているが、マイク１５は、筐体５の他方の端部より中央寄りに設けられている。マイク１４は、筐体５の中央部よりも一方の端部寄りに設けられている。また、マイク１７は、筐体７の他方の端部に設けられているが、マイク１６は、筐体７の一方の端部よりも中央寄りに設けられている。

この場合、マイク１１とマイク１２との距離と、マイク１６とマイク１７との距離が等しくなる（距離Ｘ１）。また、同図（Ｂ）に示すように、筐体５から筐体７を引き出した場合、マイク１２とマイク１６との距離も等しくなる（距離Ｘ１）。そのため、収音装置１（同図（Ｄ）を参照）と比較して、筐体５から筐体７を引き出した場合に各マイク間の距離が等しくなり、指向性の制御が容易となる。

また、収音装置２では、同図（Ｃ）に示すように、全筐体を引き出した場合、マイク１２とマイク１３との距離と、マイク１５とマイク１６との距離が等しくなる（距離Ｘ２）。また、マイク１３とマイク１４との距離と、マイク１４とマイク１５との距離が等しくなる（距離Ｘ３）。そのため、収音装置１と比較して、全筐体を引き出した場合に各マイクがアレイ中央部から両端部にかけて対称配置となり、かつマイクアレイの中央部のマイク間距離が最も密な配置となるため、低域から高域まで指向性の制御が容易となる（中央部で高周波数帯域の指向性の制御が容易となる）。

次に、図５は、収音装置の他の例を示す外観図である。この収音装置４は、３つの筐体３、筐体５、および筐体７と、脚部１９Ａ、脚部１９Ｂ、およびＵＳＢ端子１９Ｃと、クリップ２１と、摘まみ３１と、マイク１１〜マイク１７と、を備えている。内部構成は収音装置１と同様に、アンプ６１〜６７、Ａ／Ｄコンバータ７１〜７７、ＵＳＢチップ８１、スイッチ５１、およびスイッチ５２を備えている。収音装置４は、脚部１９Ａ、脚部１９Ｂ、およびＵＳＢ端子１９Ｃ以外の構成が上記収音装置１（または収音装置２）と共通する。そのため、各構成の機能に関する詳細な説明は省略する。

収音装置４は、収音装置１（または収音装置２）の脚部１８ＣをＵＳＢ端子１９Ｃに置き換えた形状であり、このＵＳＢ端子１９ＣをＰＣ６のＵＳＢポート２５に接続する。ＵＳＢ端子１９ＣをＵＳＢポート２５に接続した状態において、残る脚部１９Ａと脚部１９Ｂを机上に接触させ、３点支持することにより縦置きが可能となる。

なお、本実施形態では、複数のマイクを備えた収音装置について説明したが、各マイクをスピーカに置き換えることで本発明の音響機器を放音装置としても適用可能である。

収音装置の外観を示す図である。 収音装置の構成を示すブロック図である。 筐体の内部断面図である。 収音装置の応用例を示す外観図である。 収音装置の他の例を示す外観図である。

符号の説明

１−収音装置
３，５，７−筐体
１１〜１７−マイク
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ−脚部
２１−クリップ

Claims (3)

1. 径が異なる複数の円筒形状の筐体からなる収音装置であって、
   前記筐体の外側面に複数の振動板を設け、
   前記複数の筐体がそれぞれ、径の大きい隣接する筐体の円筒内部に伸縮自在に収納されることを特徴とする音響機器。
2. 前記複数の筐体の伸縮を検出する検出部と、
   前記検出部で検出した各筐体の伸縮に応じて前記複数の振動板の間隔を求め、各振動板に対応する音声信号の遅延量を計算する計算部と、を備えた請求項１に記載の音響機器。
3. 前記筐体の長軸方向の端部に脚部を設けたことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の音響機器。

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