JP2017073712A - Narrow directional microphone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、比較的離れた場所に存在する音源からの音を収音する際に用いられる音響管を有する狭指向性マイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、音響管の前端を終端するインピーダンスを切り替えて使用状況に適した特性とすることができる狭指向性マイクロホンに関するものである。 The present invention relates to a narrow directional microphone having an acoustic tube used when collecting sound from a sound source located at a relatively remote location, and more specifically, by switching an impedance that terminates the front end of the acoustic tube. The present invention relates to a narrow directional microphone that can have characteristics suitable for use conditions.
狭指向性マイクロホンでは、単一指向性のマイクロホンユニットに、比較的長尺の音響管を取り付けることにより狭指向性を得ているが、音響管の前端に負荷するインピーダンスによって指向周波数応答が異なることが知られている。非特許文献1には、音響管の前端を開放、閉止もしくは適切なインピーダンスで終端した場合について、その各特性が紹介されている。
Narrow directional microphones obtain a narrow directivity by attaching a relatively long acoustic tube to a unidirectional microphone unit, but the directional frequency response differs depending on the impedance loaded at the front end of the acoustic tube. It has been known. Non-Patent
音響管は、基本的な構成として、その管壁の一部分に軸線方向に沿って形成された例えばスリット状の側部音波導入孔を備えているが、多くの狭指向性マイクロホンでは、音響管の前端を開放している。 As a basic configuration, an acoustic tube includes, for example, a slit-shaped side sound wave introduction hole formed in a part of the tube wall along the axial direction. However, in many narrow directivity microphones, The front end is open.
これによれば、音響管が同一長さであっても、前端を閉止したものよりも高い狭指向性が得られる。これに対して、音響管の前端を閉止した場合には、音響管内における音響中心が音響管の長さ方向のほぼ中央になることから、狭指向性および感度は前端を開放したものに比べて劣るものの、風雑音については前端を開放したものと比べて優れた特性となる。 According to this, even if the acoustic tubes have the same length, a narrow directivity higher than that obtained by closing the front end can be obtained. On the other hand, when the front end of the acoustic tube is closed, the acoustic center in the acoustic tube is approximately the center in the length direction of the acoustic tube, so narrow directivity and sensitivity are compared to those with the front end open. Although it is inferior, the wind noise is superior to that with the front end open.
非特許文献1には、音響管の前端に負荷する終端インピーダンスを適切に設計することにより、音響管の前端を開放したものよりも高い指向性が得られることが記載されているが、これに関連する技術として、特許文献1に記載された超指向性マイクロホンでは、音響管の前端に、音響管と同径で内部に吸音材が詰め込まれた音波導入孔を持たない無孔の第2音響管を接続するようにしている。
Non-Patent
これによれば、音響管内の反射波が第2音響管内の吸音材によって、その反射エネルギーが吸収されるため、指向性がより高められることになるが、他方において、音響管の前端に第2音響管を接続することから、その分,マイクロホンが大型になる。特に、低域まで優れた指向特性を得ようとすると、第2音響管を長くする必要があるため、マイクロホンがより大型になってしまう、という問題がある。 According to this, since the reflected energy in the acoustic tube is absorbed by the sound absorbing material in the second acoustic tube, the directivity is further improved, but on the other hand, the second is added to the front end of the acoustic tube. Since the acoustic tube is connected, the microphone becomes larger accordingly. In particular, in order to obtain excellent directivity characteristics up to a low frequency, there is a problem that the microphone becomes larger because the second acoustic tube needs to be lengthened.
そこで、本発明の課題は、音響管を用いる狭指向性マイクロホンにおいて、音響管の前端に吸音材を有する別の音響管等を付加することなく、音響管の前端を終端するインピーダンスを切り替え可能とし、使用状況に適した特性を得ることができるようにすることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to switch an impedance for terminating the front end of the acoustic tube without adding another acoustic tube having a sound absorbing material to the front end of the acoustic tube in a narrow directivity microphone using the acoustic tube. It is to be able to obtain characteristics suitable for the use situation.
上記課題を解決するため、本発明は、前端に開口部を有する所定の長さの筒状であって、管壁の一部分に軸線方向に沿って側部音波導入孔が形成されている音響管を備え、上記音響管の後端にマイクロホンユニットが装着されている狭指向性マイクロホンにおいて、
上記音響管内に、一端が開口部で内部に吸音材が詰め込まれている有底筒状の内管を有し、上記内管は、その内管開口部が上記音響管開口部側に向けて上記音響管内に配置されているとともに、上記音響管開口部を開閉する第1シャッターと、上記内管開口部を開閉する第2シャッターとを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention is an acoustic tube having a predetermined length having an opening at a front end, and a side acoustic wave introduction hole is formed in a part of the tube wall along the axial direction. In a narrow directional microphone in which a microphone unit is attached to the rear end of the acoustic tube,
The acoustic tube has a bottomed cylindrical inner tube whose one end is an opening and is filled with a sound absorbing material. The inner tube has an inner tube opening directed toward the acoustic tube opening. A first shutter that opens and closes the acoustic tube opening and a second shutter that opens and closes the inner tube opening are provided in the acoustic tube.
本発明において、上記内管の断面積は、上記音響管と上記内管との間の断面積とほぼ同一であることが好ましい。 In the present invention, the cross-sectional area of the inner tube is preferably substantially the same as the cross-sectional area between the acoustic tube and the inner tube.
また、上記内管は、所定の支持手段を介して上記音響管と同軸に配置されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said inner pipe | tube is arrange | positioned coaxially with the said acoustic pipe | tube via a predetermined support means.
本発明によれば、前端に開口部を有し管壁に側部音波導入孔が設けられている音響管内に、内部に吸音材が詰められた有底筒状の内管が、その内管開口部が音響管開口部に向くようにして、好ましくは内管の断面積を音響管と内管との間の断面積とほぼ同一とし、かつ、音響管に対して同軸として収納されているとともに、音響管開口部と内管開口部とに、それぞれ、第1シャッターと第2シャッターとが設けられていることにより、
第1の使用態様として、第1および第2シャッターを閉じて音響管開口部と内管開口部とをともに閉止すれば、前端が閉止された音響管と同じく、側部音波導入孔が主音響端子となり、風雑音が少なく、比較的広い収音角の狭指向性が得られ、
第2の使用態様として、第1シャッターを開いて音響管開口部を開放とし、第2シャッターを閉じて内管開口部を閉止すれば、前端が開放された音響管と同じく、音響管開口部が主音響端子となり、低域の周波数応答が持ち上がった狭い狭指向性が得られ、
第3の使用態様として、第1シャッターを閉じて音響管開口部を閉止し、第2シャッターを開いて内管開口部を開放すれば、側部音波導入孔が主音響端子となり、音響管の前端(音響管と内管との接続部分)が適切なインピーダンスで終端されるため、感度と低域の周波数応答が低下するものの、風雑音が少なく、良好な狭指向性が得られる。
According to the present invention, an inner tube having a bottomed cylindrical shape in which a sound absorbing material is packed inside an acoustic tube having an opening at a front end and a side sound wave introduction hole provided in a tube wall. Preferably, the inner tube has a cross-sectional area substantially the same as the cross-sectional area between the sound tube and the inner tube and is coaxial with the sound tube so that the opening faces the sound tube opening. In addition, by providing the first shutter and the second shutter in the acoustic tube opening and the inner tube opening, respectively,
As a first usage mode, when the first and second shutters are closed and the acoustic tube opening and the inner tube opening are both closed, the side acoustic wave introduction hole is the main sound as in the acoustic tube whose front end is closed. It becomes a terminal, there is little wind noise, a narrow directivity with a relatively wide sound collection angle is obtained,
As a second usage mode, if the first shutter is opened to open the acoustic tube opening, and the second shutter is closed to close the inner tube opening, the acoustic tube opening is opened in the same manner as the acoustic tube having the front end opened. Becomes the main acoustic terminal, a narrow narrow directivity with a raised low-frequency response is obtained,
As a third usage mode, if the first shutter is closed to close the acoustic tube opening, the second shutter is opened to open the inner tube opening, the side sound wave introduction hole becomes the main acoustic terminal, and the acoustic tube Since the front end (the connection portion between the acoustic tube and the inner tube) is terminated with an appropriate impedance, the sensitivity and the low-frequency response are reduced, but there is little wind noise and good narrow directivity can be obtained.
また、終端インピーダンスを構成する内管が音響管内に収納されているため、大型にもならない。また、内管の断面積は、音響管と内管との間の断面積とほぼ同一であるため、音響管と内管との接続部分でのインピーダンス整合もよい。 Further, since the inner tube constituting the terminal impedance is accommodated in the acoustic tube, it does not become large. Further, since the cross-sectional area of the inner tube is substantially the same as the cross-sectional area between the acoustic tube and the inner tube, impedance matching at the connection portion between the acoustic tube and the inner tube is good.
次に、図1ないし図8により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8, but the present invention is not limited to this.
まず、図1ないし図3を参照して、この実施形態に係る狭指向性マイクロホン1は、基本的な構成として、狭指向性を得るための音響管2と、マイクロホンユニット3とを備えている。
First, referring to FIG. 1 to FIG. 3, a
音響管2は所定の軸長を有する円筒体からなり、その前端(収音時に音源に向けられる側)2aに開口部21を有し、後端2bは開放されている。音響管2の管壁20bの一部分には側部音波導入孔22が設けられている。
The
この実施形態において、側部音波導入孔22は、音響管2の軸線方向に沿って連続したスリット状に形成されており、180度対向する2箇所に配置され、その各々には、不織布等からなる音響抵抗材23が被せられている。なお、側部音波導入孔22は、連続したスリット孔ではなく、例えば音響管2の軸線方向に沿って一列に配列された複数の音孔の集合体であってもよい。
In this embodiment, the side acoustic
マイクロホンユニット3は単一指向性で、音響管2の後端2bに装着される。狭指向性マイクロホンの場合、通常、マイクロホンユニット3には静電型が用いられるが、動電型であってもよい。
The
この狭指向性マイクロホン1は、音響管2内に内管4を備えている。内管4は、一端が開口部41とされた有底円筒体からなり、その内部にはガラス繊維等からなる吸音材42が詰め込まれている。内管4は合成樹脂もしくは金属材からなり、開口部41以外に音波導入部を持たない。
The
内管4は、終端インピーダンスを構成するための音響管として、その開口部41を音響管2の開口部21側に向けて音響管2内に収納されるが、内管4の断面積S1は、音響管2と内管4との間の断面積S2とほぼ同じとする。換言すれば、音響管2の断面積をSとすると、S1=S2=S/2である。これは、音響管2と内管4とを接続する接続部において終端インピーダンスの整合をとるためである。
The
内管4は、音響管2に対して非同軸な配置、すなわち、音響管2の内面の一部分に接する偏った位置に配置されてもよいが、例えば図4に示す内管支持部材5を介して音響管2に対して同軸の2重管的に配置されることが好ましい。
The
内管支持部材5は、内管4の外周面に嵌合する第1リング51と、音響管2の内周面に嵌合する第2リング52と、第1リング51に対して第2リング52を同軸に連結する複数本(この例では均等配置の3本)のスポーク53とを有し、少なくとも内管4の前後2箇所に取り付けられる。
The inner
本発明によると、音響管2の前端2aの終端インピーダンスを切り替えるため、音響管2の開口部21を開閉する第1シャッター24と、内管4の開口部41を開閉する第2シャッター43とを備える。第1シャッター24、第2シャッター43ともに合成樹脂等の遮音材からなる。
According to the present invention, in order to switch the terminal impedance of the
なお、内管4の軸長や、音響管2の開口部21と内管4の開口部41との間の距離(間隔)は、収音する音波の波長等を勘案して任意に決められてよい。
The axial length of the
図5を参照して、この実施形態によると、第1シャッター24は、180度対向する位置に操作ロッド24a,24aを備えている。操作ロッド24a,24aは、第1シャッター24に対してほぼ直交するように取り付けられており、開口部21の周りの前壁20aを貫通して音響管2の前方に引き出されている。
Referring to FIG. 5, according to this embodiment, the
これによれば、操作ロッド24a,24aを指で摘まんで、音響管2内に押し込むことにより、第1シャッター24が図5の右方向に移動し、音響管2の開口部21が開かれて前端開放となる。また、操作ロッド24a,24aを引っ張ることにより、第1シャッター24が図5の左方向に移動し、音響管2の開口部21が閉じられ前端閉止となる。
According to this, when the operating
また、第2シャッター43も、180度対向する位置に操作ロッド43a,43aを備えているが、この場合、操作ロッド43a,43aは、その各端部が音響管2の管壁20bを貫通するように第2シャッター43の半径方向に延ばされている。
Further, the
これに対応して、音響管2の管壁20b側には、操作ロッド43a,43aの各端部が貫通するスリット44,44が軸線方向に沿って設けられている。これによれば、操作ロッド43a,43aを介して第2シャッター43を内管4の開口部41を閉止する位置と、内管4の開口部41を開放する位置とに動かすことができる。
Correspondingly, slits 44, 44 through which the end portions of the
なお、スリット44,44から音響管2内に音が入り込まないようにするため、操作ロッド43a,43aに、スリット44よりも幅および長さがともに大きな遮音カバー45,45を取り付けることが好ましい。また、各シャッター24,43をその閉位置と開位置とにおいて適度な係合力をもって保持する係合手段を備えることが好ましい。さらには、音響管2内のスペースが許せば各シャッター24,43を蝶型弁としてもよい。
In order to prevent sound from entering the
次に、図6ないし図8により、この実施形態に係る狭指向性マイクロホン1の特性の切り替えについて説明する。なお、これらの各図には、作図の都合上、各シャッター24,43の操作部材(操作ロッド24a,43a)は図示を省略している。
Next, switching of characteristics of the
まず、第1の使用態様として、図6に示すように、第1シャッター24により音響管2の開口部21を閉じて前端閉止(このとき、内管4の開口部41も第2シャッター43にて閉じる)とすることにより、側部音波導入孔22が主音響端子となり、風雑音が少なく、比較的広い収音角の狭指向性が得られる。
First, as a first usage mode, as shown in FIG. 6, the
次に、第2の使用態様として、図7に示すように、第2シャッター43にて内管4の開口部41を閉じた状態で、第1シャッター24を開いて音響管2開口部21を開放することにより、前端が開放された音響管と同様、音響管2の開口部21が主音響端子となり、低域の周波数応答が持ち上がった狭い狭指向性が得られる。
Next, as a second usage mode, as shown in FIG. 7, with the
さらに、第3の使用態様として、図8に示すように、第1シャッター24にて音響管2の開口部21を閉じた状態で、第2シャッター43を開いて内管4の開口部41を開放することにより、側部音波導入孔22が主音響端子となり、音響管2の前端(音響管2と内管4との接続部分)が適切なインピーダンスで終端されるため、感度と低域の周波数応答が低下するものの、風雑音が少なく、良好な狭指向性が得られる。
Further, as a third usage mode, as shown in FIG. 8, with the
以上説明したように、本発明によれば、終端インピーダンスを構成する吸音材を含む音響管を内管として本来の音響管内に配置するとともに、音響管の前端開口部(音波導入口)と内管の開口部とにそれぞれ開閉シャッターを設けたことにより、音響管を大型化することなく、音響管の前端を終端するインピーダンスを適宜切り替えて、音響管の前端を開放,閉止もしくは適切なインピーダンスで終端することができる。 As described above, according to the present invention, the acoustic tube including the sound absorbing material constituting the terminal impedance is disposed as the inner tube in the original acoustic tube, and the front end opening (sound wave inlet) of the acoustic tube and the inner tube are arranged. Opening and closing the front end of the acoustic tube or terminating it with an appropriate impedance by switching the impedance to terminate the front end of the acoustic tube appropriately without switching the size of the acoustic tube can do.
1 狭指向性マイクロホン
2 音響管
2a 前端
2b 後端
20a 前壁
20b 管壁
21 開口部
22 側部音波導入孔
23 音響抵抗材
24 第1シャッター
24a 操作ロッド
3 マイクロホンユニット
4 内管
41 開口部
42 吸音材
43 第1シャッター
43a 操作ロッド
44 スリット
45 遮音カバー
5 内管支持部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記音響管内に、一端が開口部で内部に吸音材が詰め込まれている有底筒状の内管を有し、上記内管は、その内管開口部が上記音響管開口部側に向けて上記音響管内に配置されているとともに、上記音響管開口部を開閉する第1シャッターと、上記内管開口部を開閉する第2シャッターとを備えていることを特徴とする狭指向性マイクロホン。 A cylindrical tube having a predetermined length having an opening at the front end, and having a sound wave introduction hole formed in a portion of the tube wall along the axial direction, and a microphone at the rear end of the sound tube In a narrow directional microphone with a unit attached,
The acoustic tube has a bottomed cylindrical inner tube whose one end is an opening and is filled with a sound absorbing material. The inner tube has an inner tube opening directed toward the acoustic tube opening. A narrow-directional microphone, wherein the narrow-directional microphone is disposed in the acoustic tube, and includes a first shutter that opens and closes the opening of the acoustic tube and a second shutter that opens and closes the opening of the inner tube.
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WO2020013566A1 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sound output apparatus |
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