JP2016184876A

JP2016184876A - ステレオマイクロホン

Info

Publication number: JP2016184876A
Application number: JP2015064607A
Authority: JP
Inventors: 秋野　裕; Yutaka Akino; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: US9826304B2; JP6421314B2; US20160286307A1

Abstract

【課題】複数の収音方式によりステレオ音声を得ることができる。
【解決手段】無指向性マイクロホンユニット１０と、無指向性マイクロホンユニット１０の外方において収音軸の方向に直交して配置されている双指向性のサイドチャンネルマイクロホンユニット２０と、無指向性マイクロホンユニット１０の外方において収音軸を含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニット２０に対して所定の角度を形成して配置されている右チャンネルマイクロホンユニット３０と、無指向性マイクロホンユニット１０の外方において収音軸を含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニット２０と右チャンネルマイクロホンユニット３０に対して所定の角度を形成して配置されている左チャンネルマイクロホンユニット４０と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステレオマイクロホンに関するものである。

良好な指向周波数の応答特性が得られるステレオ音声の収音方式として、ＸＹ方式やＭＳ方式など、複数のマイクロホンユニットを近接させて配置する収音方式が知られている。

ＸＹ方式は、右チャンネル用単一指向性マイクロホンユニットと左チャンネル用単一指向性マイクロホンユニットをそれぞれ右と左に向けて配置する。また、ＭＳ方式は、ミッドチャンネル用の単一指向性マイクロホンユニットとサイドチャンネル用の双指向性マイクロホンユニットを、それらの指向軸を互いに直交させて配置する。

なお、ステレオマイクロホンについて、右チャンネル用と左チャンネル用が円周方向で交互に配置されているリボンマイクロホンユニットの指向軸同士の角度を９０度にした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５５７４４９４号公報

ＸＹ方式とＭＳ方式には、それぞれ利点があるものの、上述のように各方式で必要なマイクロホンユニットの種類や配置が異なるため、複数の収音方式によるステレオ音声を１つのステレオマイクロホンで得ることは難しかった。

本発明は、複数の収音方式によりステレオ音声を得ることができるステレオマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、無指向性マイクロホンユニットと、無指向性マイクロホンユニットの外方において収音軸の方向に直交して配置されている双指向性のサイドチャンネルマイクロホンユニットと、無指向性マイクロホンユニットの外方において収音軸を含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニットに対して所定の角度を形成して配置されている双指向性の右チャンネルマイクロホンユニットと、無指向性マイクロホンユニットの外方において収音軸を含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニットと右チャンネルマイクロホンユニットに対して所定の角度を形成して配置されている双指向性の左チャンネルマイクロホンユニットと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、複数の収音方式によりステレオ音声を得ることができる。

本発明に係るステレオマイクロホンの実施の形態を示す平面図である。リボンマイクロホンユニットの外観を示す正面図（ａ）と、側面図（ｂ）である。図１のステレオマイクロホンの側面図である。図１のステレオマイクロホンの回路図である。本発明に係るステレオマイクロホンの別の実施の形態を示す平面図である。

●ステレオマイクロホン（１）●
以下、本発明に係るステレオマイクロホンの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●ステレオマイクロホンの配置
図１に示すように、本実施の形態に係るステレオマイクロホン１００は、収音軸Ｓの方向を中心に音声を収音する。ステレオマイクロホン１００は、無指向性マイクロホンユニット１０を有する。ステレオマイクロホン１００は、無指向性マイクロホンユニット１０の外方に、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０、右チャンネルマイクロホンユニット３０、および左チャンネルマイクロホンユニット４０を有する。

無指向性マイクロホンユニット１０には、例えばコンデンサマイクロホンユニットが用いられている。なお、無指向性マイクロホンユニット１０には、コンデンサマイクロホンユニット以外のマイクロホンユニットを用いることもできる。

サイドチャンネルマイクロホンユニット２０、右チャンネルマイクロホンユニット３０、および左チャンネルマイクロホンユニット４０は、それぞれ双指向性マイクロホンユニットである。サイドチャンネルマイクロホンユニット２０、右チャンネルマイクロホンユニット３０、および左チャンネルマイクロホンユニット４０には、例えばリボンマイクロホンユニットが用いられている。

サイドチャンネルマイクロホンユニット２０は、指向軸Ｄ１がステレオマイクロホン１００の収音軸Ｓに直交するように配置されている。

右チャンネルマイクロホンユニット３０は、収音軸Ｓを含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニット２０に対して所定の角度θ１（例えば１２０°）を形成するように配置されている。右チャンネルマイクロホンユニット３０の指向軸Ｄ２は、収音軸Ｓを含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニット２０の指向軸Ｄ１に対して所定の角度α１（例えば６０°）を形成するように配置されている。

左チャンネルマイクロホンユニット４０は、収音軸Ｓを含む平面で右チャンネルマイクロホンユニット３０に対して所定の角度θ２（例えば１２０°）を形成するように配置されている。左チャンネルマイクロホンユニット４０の指向軸Ｄ３は、収音軸Ｓを含む平面で右チャンネルマイクロホンユニット３０の指向軸Ｄ２に対して所定の角度α２（例えば６０°）を形成するように配置されている。

また、左チャンネルマイクロホンユニット４０は、収音軸Ｓを含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニット２０に対して所定の角度θ３（例えば１２０°）を形成するように配置されている。左チャンネルマイクロホンユニット４０の指向軸Ｄ３は、収音軸Ｓを含む平面でサイドチャンネルマイクロホンユニット２０の指向軸Ｄ１に対して所定の角度α３（例えば６０°）を形成するように配置されている。

右チャンネルマイクロホンユニット３０と左チャンネルマイクロホンユニット４０は、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０に対して同一平面内において等しい角度で配置されている。すなわち、３つの指向軸Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の各２つが交わる交点を結ぶ線による図形は正三角形であり、その中心（重心）に無指向性マイクロホンユニット１０が配置される。

なお、θ１とθ２とθ３は、上述のように等しい角度でなく異なる角度でもよい。

図２は、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０として用いられるリボンマイクロホンユニットの外観を示す正面図（ａ）と、側面図（ｂ）である。

図２（ｂ）に示すように、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０には、矩形状のリボン形振動板２１が間隔をおいて互いに平行に配置されている。また、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０には、リボン形振動板２１のそれぞれを保護する保護板２３が配置されている。図２（ａ）に示すように、保護板２３には複数の孔２４が形成されている。孔２４は、音波を通過させる。孔２４を通過した音波は、リボン形振動板２１を振動させる。

振動したリボン形振動板２１は、リボン形振動板２１の周囲に配置されている永久磁石（不図示）の磁場の磁束を横切る。そして、リボン形振動板２１は、音波に対応した電気信号を生成する。このようにしてサイドチャンネルマイクロホンユニット２０は、電気音響変換を行う。

なお、右チャンネルマイクロホンユニット３０と左チャンネルマイクロホンユニット４０は、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０に用いられているリボンマイクロホンユニットと同様の構造であるため、説明を省略する。

図３は、ステレオマイクロホン１００の側面図であり、無指向性マイクロホンユニット１０とサイドチャンネルマイクロホンユニット２０のみを描いている。図３に示すように、ステレオマイクロホン１００では、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０の振動板２１の長手方向の中間付近に、無指向性マイクロホンユニット１０の音響端子が位置するように配置されている。右チャンネルマイクロホンユニット３０および左チャンネルマイクロホンユニット４０についても、振動板２１の長手方向の中間付近に無指向性マイクロホンユニット１０の音響端子が位置している。

●ステレオマイクロホンの回路構成
図４に、ステレオマイクロホン１００の回路図を示す。ステレオマイクロホン１００において、無指向性マイクロホンユニット１０の出力ＯＭＮＩは、インピーダンス変換器を経て２つの系統に分離される。分離された上記出力ＯＭＮＩは、各系統において可変抵抗ＶＲ１１、可変抵抗ＶＲ１２により、それぞれ別々に独立して出力レベルの調整がなされ、それぞれにバッファアンプを経て出力される。

サイドチャンネルマイクロホンユニット２０の出力ＢＳは、トランスを経たあと可変抵抗ＶＲ２により、出力レベルを調整できる。サイドチャンネルマイクロホンユニット２０の出力ＢＳは、バッファアンプを経てステレオマイクロホン１００のサイド信号の出力Ｓとなる。

右チャンネルマイクロホンユニット３０の出力ＢＲは、トランスを経たあと可変抵抗ＶＲ３により、出力レベルを調整できる。右チャンネルマイクロホンユニット３０の出力ＢＲは、バッファアンプを経て無指向性マイクロホンユニット１０の出力ＯＭＮＩの１つに加算され（ＢＲ＋ＯＭＮＩ）、ステレオマイクロホン１００の右信号の出力Ｒとなる。

左チャンネルマイクロホンユニット４０の出力ＢＬは、トランスを経たあと可変抵抗ＶＲ４により、出力レベルを調整できる。左チャンネルマイクロホンユニット４０の出力ＢＬは、バッファアンプを経て無指向性マイクロホンユニット１０の出力ＯＭＮＩの１つに加算されて（ＢＬ＋ＯＭＮＩ）、ステレオマイクロホン１００の左信号の出力Ｌとなる。

図１に示した無指向性マイクロホンユニット１０と右チャンネルマイクロホンユニット３０の配置により、右信号の出力Ｒは、指向軸Ｄ１を中心として６０°の向きに指向軸を持つカージオイドとなる。また、無指向性マイクロホンユニット１０と左チャンネルマイクロホンユニット４０の配置により、左信号の出力Ｌは、指向軸Ｄ１を中心として−６０°の向きに指向軸を持つカージオイドとなる。つまり、右信号の出力Ｒと左信号の出力Ｌにより、ステレオマイクロホン１００は、ＸＹ方式の出力が得られる。

右信号の出力Ｒと左信号の出力Ｌの指向軸は、右チャンネルマイクロホンユニット３０と左チャンネルマイクロホンユニット４０の指向軸Ｄ２，Ｄ３の向きにより設定できる。また、右信号の出力Ｒと左信号の出力Ｌの指向軸は、可変抵抗ＶＲ１１，ＶＲ１２，ＶＲ３，ＶＲ４により出力レベルを調整することによっても設定できる。

また、ステレオマイクロホン１００において、右信号の出力Ｒと左信号の出力Ｌとを加算すると（Ｒ＋Ｌ）、ミッドチャンネルの信号（ミッド信号）の出力Ｍとなる。ミッド信号の出力Ｍとサイドチャンネルマイクロホンユニット２０の出力Ｓとにより、ステレオマイクロホン１００は、ＭＳ方式の出力が得られる。

以上説明したように、本実施の形態に係るステレオマイクロホン１００によれば、複数の収音方式（ＭＳ方式とＸＹ方式）によるステレオ音声を出力の加算処理により容易に得ることができる。

また、本実施の形態に係るステレオマイクロホン１００によれば、複数のステレオ音声の収音方式を切り替えることができる。

また、本実施の形態に係るステレオマイクロホン１００によれば、収音軸Ｓを含む平面における各マイクロホンユニットの配置や可変抵抗の出力レベルの設定を変更することで、指向軸の向きを設定することができる。

●ステレオマイクロホン（２）●
以下、本発明に係るステレオマイクロホンの別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。

本実施の形態に係るステレオマイクロホン１００における各マイクロホンユニットの配置は、先に説明した実施の形態と同様である。つまり、図５に示すステレオマイクロホン１００は、サイドチャンネルマイクロホンユニット２０と右チャンネルマイクロホンユニット３０と左チャンネルマイクロホンユニット４０が収音軸Ｓを含む平面で等角度に配置されている。

右チャンネルマイクロホンユニット３０の出力ＢＲは、無指向性マイクロホンユニット１０の出力ＯＭＮＩの１つに加算されて（ＢＲ＋ＯＭＮＩ）、ステレオマイクロホン１００の右前信号の出力ＲＦとなる。

左チャンネルマイクロホンユニット４０の出力ＢＬは、無指向性マイクロホンユニット１０の出力ＯＭＮＩの１つに加算されて（ＢＬ＋ＯＭＮＩ）、ステレオマイクロホン１００の左前信号の出力ＬＦとなる。

本実施の形態では、無指向性マイクロホンユニット１０の出力ＯＭＮＩから右チャンネルマイクロホンユニット３０の出力ＢＲを減算して（ＯＭＮＩ−ＢＲ）、ステレオマイクロホン１００の左後方チャンネルの出力ＬＢが得られる。

同様に、無指向性マイクロホンユニット１０の出力ＯＭＮＩから左チャンネルマイクロホンユニット４０の出力ＢＬを減算して（ＯＭＮＩ−ＢＬ）、ステレオマイクロホン１００の右後方チャンネルの出力ＲＢが得られる。なお、第１実施形態と同様に各マイクロホンユニットの出力ＢＳ、ＢＲ、ＢＬ、ＯＭＮＩを可変抵抗によりレベル調整するようにしてもよい。

以上のように各マイクロホンユニットの出力の加減算処理を行うことにより、ステレオマイクロホン１００では、収音軸Ｓに対して±６０°方向の左右前方の出力ＲＦ，ＬＦに加えて、左右後方の音声の出力ＬＢ，ＲＢも得られる。

以上説明したように、本実施の形態に係るステレオマイクロホン１００によれば、先の説明に加えて、出力の減算処理により後方の音声も得られるため、３次元的な収音を行うことができる。

１００ステレオマイクロホン
１０無指向性マイクロホンユニット
２０サイドチャンネルマイクロホンユニット
２１リボン形振動板
２３保護板
２４孔
３０右チャンネルマイクロホンユニット
４０左チャンネルマイクロホンユニット

Claims

無指向性マイクロホンユニットと、
前記無指向性マイクロホンユニットの外方において収音軸の方向に直交して配置されている双指向性のサイドチャンネルマイクロホンユニットと、
前記無指向性マイクロホンユニットの外方において前記収音軸を含む平面で前記サイドチャンネルマイクロホンユニットに対して所定の角度を形成して配置されている双指向性の右チャンネルマイクロホンユニットと、
前記無指向性マイクロホンユニットの外方において前記収音軸を含む平面で前記サイドチャンネルマイクロホンユニットと前記右チャンネルマイクロホンユニットに対して所定の角度を形成して配置されている双指向性の左チャンネルマイクロホンユニットと、
を有するステレオマイクロホン。
右チャンネルの出力は、前記無指向性マイクロホンユニットの出力と前記右チャンネルマイクロホンユニットの出力とを加算することで得られ、
左チャンネルの出力は、前記無指向性マイクロホンユニットの出力と前記左チャンネルマイクロホンユニットの出力とを加算することで得られ、
ミッドチャンネルの出力は、前記右チャンネルの出力と前記左チャンネルの出力とを加算することで得られる、
請求項１記載のステレオマイクロホン。
前記右チャンネルの出力と前記左チャンネルの出力によりＸＹ方式のステレオ音声収音方式を構成する請求項２記載のステレオマイクロホン。
前記ミッドチャンネルの出力と前記サイドチャンネルマイクロホンユニットの出力によりＭＳ方式のステレオ音声収音方式を構成する請求項２記載のステレオマイクロホン。
前記無指向性マイクロホンユニットの出力と前記右チャンネルマイクロホンユニットの出力と前記左チャンネルマイクロホンユニットの出力は、それぞれレベル調整されて加算される請求項１乃至４のいずれかに記載のステレオマイクロホン。
前記サイドチャンネルマイクロホンユニットと前記右チャンネルマイクロホンユニットと前記左チャンネルマイクロホンユニットは、前記収音軸を含む平面において等角度で配置されている、
請求項１乃至５のいずれかに記載のステレオマイクロホン。
右後方チャンネルの出力は、前記無指向性マイクロホンユニットの出力から前記左チャンネルマイクロホンユニットの出力を減算することで得られ、
左後方チャンネルの出力は、前記無指向性マイクロホンユニットの出力から前記右チャンネルマイクロホンユニットの出力を減算することで得られる、
請求項１乃至６のいずれかに記載のステレオマイクロホン。
前記サイドチャンネルマイクロホンユニットと前記右チャンネルマイクロホンユニットと前記左チャンネルマイクロホンユニットは、リボンマイクロホンユニットであって、
前記無指向性マイクロホンユニットの音響端子は、前記リボンマイクロホンユニットの振動板の長手方向の中間付近に位置するように配置されている、
請求項１乃至７のいずれかに記載のステレオマイクロホン。