JP2778710B2 - ステレオマイクロホンを用いたビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被写体用のステレオマイクロホンを備えた
ビデオカメラに関する。

〔従来の技術〕

ビデオカメラ等の装置に使用するステレオマイクロホ
ンは、装置の小型化のために、各chのマイクロホンを左
右に距離をとつて設けることができず、そのため従来よ
り第13図に示すものが採用されている。すなわち第13図
は、従来のビデオカメラ用ステレオマイクロホンの構成
を示す概略平面図であり、図において、（１）はマイク
ロホンケース、（２）及び（３）はこのマイクロホンケ
ース内に設けられた右チヤンネル（以下チヤンネルをch
と略記する）用マイクロホン及び左ch用マイクロホンで
あり、それぞれ略同一の指向性を有し、指向主軸（2
a），（3a）がマイクロホンケース（１）の中心線方向
（1a）（ビデオカメラの撮像方向とほぼ一致）に対し
て、所定の回転角θだけ右方向及び左方向に傾け、かつ
距離ｌの間隔を有して配設されている。

上記のような従来のステレオマイクロホンでは、右，
左各ch用のマイクロホン（２），（３）が装置の撮像方
向に対して同軸上にあつても、それぞれの指向主軸（2
a），（3a）が所定の回転角θだけ右方向及び左方向に
傾いているため、右ch用マイクロホン（２）及び左ch用
マイクロホン（３）は、それぞれマイクロホンケース
（１）の中心線方向（1a）の右側及び左側の音声を、収
音し、ステレオ効果を得ている。なお、右ch用マイクロ
ホン（２）と左ch用マイクロホン（３）との距離ｌは、
装置から音源までの距離と比べて小さく音質上無視でき
る距離であり、音源に対してはほぼ０とみなしてよい。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のステレオマイクロホンでは、第14
図に示すように右，左各ch用のマイクロホン（２），
（３）の指向性の範囲（2b），（3b）がそれぞれ角度α
であるとすると、右，左各ch用のマイクロホン（２），
（３）の回転角θと指向性の範囲αが２θ＞αのときに
は、マイクロホンケースの中心線方向（1a）に、すなわ
ちステレオマイクロホンの前方に右ch用マイクロホン
（２）及び左ch用マイクロホン（３）のいずれでも収音
できない略（２θ−α）の大きさの不感帯（４）が生じ
てしまう。これをなくすためには、右，左各ch用のマイ
クロホン（２），（３）の回転角θを小さくするか、あ
るいは右，左各ch用のマイクロホン（２），（３）の指
向性の範囲αを大きくすることが必要であるが、回転角
θを小さくすると、マイクロホンケース（１）の中心線
方向（1a）のみの指向性が強くなつて、マイクロホンの
側方からの音声を収音できなくなるため、ステレオ効果
が小さくなる。また逆に、指向性の範囲αを大きくする
と、第15図に示すように、指向性が単一指向性から無指
向性に近くなつて円に近くなるため、たとえば音源がマ
イクロホンケース（１）の中心線方向（1a）より外れた
位置にあつても、右，左各ch用のマイクロホン（２），
（３）の出力差が生じにくくステレオ効果が弱くなる。
更に、装置の後方への指向性が大きくなることにより相
対的に前方への指向性が弱くなり、装置の前方にある収
音したい音源の音の感度が落ちるなどの問題点が生じ
る。また、回転角θ及び指向性の範囲αは、いずれも固
定であるため、マイクロホン全体としての指向性は固定
となり、ビデオカメラの画角に無関係に一定の音声を収
音するために、画角とマイクロホンの指向性が不一致と
なり、臨場感を望む消費者にとつては不満を与えてい
た。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、装置の小型化に対応できて、ステレオ効果及
びマイクロホン全体の指向性を犠牲にすることなく、不
感帯をなくすことのできるステレオマイクロホン及び該
ステレオマイクロホンを備えたビデオカメラを得ること
を目的としており、更には画角とマイクロホンの指向性
を一致させたビデオカメラをも得ることを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明におけるステレオマイクロホンを用いたビデオ
カメラは、指向主軸が撮像方向と略同一方向に、上記ビ
デオカメラに設けられた副マイクロホンと、撮像方向に
対して上記副マイクロホンと同一直線上で、右方向及び
左方向にそれぞれ所定の角度を有して設けられた右チャ
ンネル用マイクロホン及び左チャンネル用マイクロホン
とを備えたものである。

また、ビデオカメラは上記ステレオマイクロホンを、
あるいは上記ステレオマイクロホンとビデオカメラのズ
ームレンズの移動量を検知する画角検知手段を備えたも
のである。

また、上記ビデオカメラは、副マイクロホン，右ch用
マイクロホン及び左ch用マイクロホンの各出力信号をそ
れぞれ増幅する副ch用増幅器，右ch用増幅器及び左ch用
増幅器を設け、上記副ch用増幅器の出力信号に所定値を
乗じて乗算信号を出力する乗算器を設け、この乗算器の
出力信号と上記右ch用増幅器及び上記左ch用増幅器の各
出力信号をそれぞれ加算して右ch用出力信号及び左ch用
出力信号を出力する右ch用加算器及び左ch用加算器を設
けたものである。

あるいは、上記乗算器は、副ch用増幅器に後続する代
わりに右ch用増幅器及び左ch用増幅器にそれぞれ後続さ
せ、副ch用増幅器の出力信号と、右ch用増幅器及び左ch
用増幅器に後続の乗算器の出力信号とを、それぞれに右
ch用加算器及び左ch用加算器にて加算することもでき
る。さらに、上記乗算器は、上記画角検知手段を備えた
ビデオカメラにおいては、上記画角検知手段から出力さ
れる検知信号に応じて、乗算すべき値を制御するように
したものである。

〔作用〕

上記のように構成されたステレオマイクロホンの副マ
イクロホンが従来の不感帯の音声を収音し、この系の出
力信号を乗算器にて所定の値にして右，左各ch用のマイ
クロホンの、それぞれの系の出力信号に加算するか、又
は右，左各ch用のマイクロホンの、それぞれの系の出力
信号を乗算器にて所定の値にして、副マイクロホンの系
の出力信号とをそれぞれに加算することにより、不感帯
をなくし、しかもステレオ効果を得ることができる。ま
た、乗算器は、画角検知手段からの検知信号に応じて、
乗算すべき値を制御することもできるので、ビデオカメ
ラの画角と一致した収音を行なうことができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すステレオマイクロ
ホンの概略平面図であり、（１）〜（３）は上記従来の
ビデオカメラ用ステレオマイクロホンと全く同一の構成
をなしている。（５）はマイクロホンケース（１）内に
設けられた副マイクロホンであり、その指向主軸（5a）
は、マイクロホンケース（１）の中心線方向（1a）と略
一致し、左ch用マイクロホン（３）の前方に距離ｍだけ
離れて配設されている。この距離ｍも音源までの距離に
比して無視できる程小さく、したがつて音源に対しては
ほぼ０と考えてよい。

第２図は第１図の実施例を用いたビデオカメラに使用
されるブロツク図であり、（６），（７），（８）はそ
れぞれ右ch用マイクロホン（２），左ch用マイクロホン
（３），副マイクロホン（５）の出力信号が入力される
右ch用増幅器，左ch用増幅器，副ch用増幅器，（９）は
副ch用増幅器（８）の出力信号が入力され、所定の係数
Ｋを乗算して乗算信号を出力する乗算器，（10），（1
2）は、この乗算器の出力信号と、右ch用増幅器
（６），左ch用増幅器（７）の出力信号とをそれぞれに
加算して、右ch用出力信号（11），左ch用出力信号（1
3）を出力する右ch用加算器，左ch用加算器である。

第３図は第１図の実施例について指向性の範囲を示す
概念図であり、（5b）は副マイクロホン（５）の指向性
の範囲を示し、その角度はβである。

第４図は第２図の実施例における右ch用加算器（10）
の出力の指向特性図の一例を示すものであり、右ch用マ
イクロホン（２）及び副マイクロホン（５）が略同一の
指向性を有し、更に右ch用増幅器（６）及び副ch用増幅
器（８）の増幅度が略同一であり、乗算器（９）の係数
Ｋ＝１の場合を示す。

以下に、これらの図を用いて原理を説明する。第４図
において（20）は右ch用マイクロホン（２）の指向特性
図であり、（21）は副マイクロホン（５）の指向特性図
を示す。したがつて、第２図の右ch用加算器（10）の出
力は指向特性図（20），（21）を合成した指向特性図
（22）の形状、すなわち、単一指向性の形状を有する。
図示していないが、同様に左ch用加算器（12）の出力も
単一指向性を有する。

また第２図において、各増幅器（６），（７），
（８）の増幅度及び乗算器（９）の係数Ｋが他の値をと
つても、同様に右，左各ch用加算器（10），（12）の出
力単一指向性をもたせることができる。

更に第３図から明らかなように、従来、不感帯を生じ
ていた装置の前方に対しては、副マイクロホン（５）が
収音するので、右ch用マイクロホン（２）及び左ch用マ
イクロホン（３）の回転角θと、各マイクロホン
（２），（３），（５）の指向性の範囲（2b），（3
b），（5b）の角度α，βを適当に選ぶことにより、不
感帯をなくすことができる。

かくして、マイクロホン全体として指向性を有するた
めに、ステレオ効果が十分得られ、しかも不感帯のない
ステレオマイクロホンを実現することができる。

次に、第２図で得られる指向主軸方向の出力ベクトル
の概念図を第５図に示す。この図において、Ａは右ch用
増幅器（６）の出力ベクトル,Bは左ch用増幅器（７）の
出力ベクトル,Cは副ch用増幅器（８）の出力ベクトル,D
はＣに係数Ｋを乗じた乗算器（９）の出力ベクトルであ
り、A,BとＣのなす角度はそれぞれθになる。したがつ
て右ch用加算器（10）及び左ch用加算器（12）の出力ベ
クトルはそれぞれ、Ａ＋Ｄ及びＢ＋ＤすなわちＥ及びＦ
となる。このときＥ及びＦとＣのなす角度をγとする
と、γは、もしA,B及びθが一定ならば、Ｄの大きさ、
すなわち乗算器（９）で乗算すべき係数Ｋの値により、
０からθまでの間をとることができる。このことは、上
記ステレオマイクロホン全体としての指向性を乗算器
（９）の係数Ｋの値によつて制御できることを示し、し
たがつて、このＫの値を、ビデオカメラの画角に合わせ
て制御することにより、ビデオカメラの画角とステレオ
マイクロホンの指向性を一致させることができる。たと
えば、第６図は、ビデオカメラのズームレンズの移動量
を検知する画角検知手段の一実施例を示す概略構成図で
あり、図において、（23）はビデオカメラのズームレン
ズ，（24）はこのズームレンズに設けられたズームレン
ズ用歯車，（25）はこのズームレンズ用歯車とかみ合う
歯車，（26）はこの歯車を回動自在に支持し、ビデオカ
メラに配設された可変抵抗器であり、以上の組み合わせ
をもつて画角検知手段（27）を構成している。

上記のように構成された画角検知手段においては、画
角を変化させるためにズームレンズ（23）を回転させる
と、それに伴なつて、ズームレンズ用歯車（24）及び歯
車（25）を介して、可変抵抗器（26）の抵抗値を変化さ
せる。したがつて、第７図に示すようにこの可変抵抗器
（26）の抵抗値を画角の検知信号として、第２図に示し
た前記乗算器（９）に入力させ、それに応じて乗算すべ
き係数Ｋを制御することにより、ビデオカメラの画角と
ステレオマイクロホンの指向性を一致させることができ
る。

なお、第２図及び第７図の実施例においては、乗算器
（９）を副ch用増幅器（８）に後続させた場合を示した
が、第８図，第９図に示すように、乗算器（９）を右ch
用増幅器（６）及び左ch用増幅器（７）のそれぞれに後
続させてもよい。

また、第１図においては、右ch用マイクロホン（２）
及び左ch用マイクロホン（３）の位置を逆にしてもよ
く、さらに３ケのマイクロホン（２），（３），（５）
の配置を第10図〜第12図に示したものでもよい。すなわ
ち第10図は、上から見た平面図であり、撮像方向に対し
て直角方向に各マイクロホン（２），（３），（５）を
略一列に配設したものである。第11図は、上から見た平
面図であり、撮像方向に対して直角方向に右，左各ch用
のマイクロホン（２），（３）を配設し、その前方に副
マイクロホン（５）を配設したものである。第12図は、
横から見た側面図であり、各マイクロホン（２），
（３），（５）を上下方向に略一列に配設したものであ
る。もちろん、この他にも様々な配列が考えられる。ま
た、各マイクロホン（２），（３），（５）を１つのマ
イクロホンケース（１）内に配設した例を示したが、別
々に独立して設けても同一の効果を有する。

ところで、上記実施例では、ステレオマイクロホンを
ビデオカメラに用いた場合を示したが、カメラ一体型ビ
デオテープレコーダーや映写機などにも利用できるのは
言うまでもない。

〔発明の効果〕 本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。

副マイクロホンを追加して設けることにより、装置の
小型化に対応できて、ステレオ効果が十分得られ、さら
に収音すべき領域に不感帯を生じないステレオマイクロ
ホン及びビデオカメラを得ることができる。また、副マ
イクロホンの出力に対して、画角検知手段の出力に応じ
た値を乗算し、それを撮像方向に対して副マイクロホン
と同一直線上に設けられた左右のマイクロホンの出力に
加算することで、中央部分に抜けのない（不感帯の生じ
ない）、さらに左右のバランスのとれた指向範囲を保っ
た状態で指向特性を変化させることが可能となる。ま
た、近景を撮影中は近くの音、遠景を撮影中は近くの音
を控えめにし遠くの音を録音することができ、撮影状況
に応じた最適な指向特性を得ることができる。このよう
に、ステレオマイクロホンの指向性を画角と連動させる
ことができ、臨場感にあふれる録音再生が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すステレオマイクロホ
ンの概略平面図、第２図は第１図を用いたビデオカメラ
のブロツク図、第３図は第１図のものの指向性の範囲を
示す概念図、第４図は第２図の一実施例における右ch用
増幅器の出力の指向特性図、第５図は第２図で得られる
指向主軸方向の出力ベクトルの概念図、第６図は画角検
知手段の一実施例を示す概略構成図、第７図は画角検知
手段を用いた場合のビデオカメラのブロツク図、第８図
及び第９図はそれぞれ第２図及び第７図の他の実施例を
示すビデオカメラのブロツク図、第10図〜第12図は第１
図の他の実施例を示すステレオマイクロホンの概略構成
図、第13図は従来のステレオマイクロホンの概略平面
図、第14図は第13図のものの指向性の範囲を示す概念
図、第15図は第13図のものの指向性の範囲を大きくした
ときの指向特性図である。 図において、（２）は右チヤンネル用マイクロホン、
（３）は左チヤンネル用マイクロホン、（５）は副マイ
クロホン、（2a），（3a），（5a）は指向主軸、（６）
は右チヤンネル用増幅器、（７）は左チヤンネル用増幅
器、（８）は副チヤンネル用増幅器、（９）は乗算器、
（10）は右チヤンネル用加算器、（12）は左チヤンネル
用加算器、（27）は画角検知手段である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビデオカメラと、 指向主軸が撮像方向と略同一方向に、上記ビデオカメラ
   に設けられた副マイクロホンと、 撮像方向に対して上記副マイクロホンと同一直線上で、
   右方向及び左方向にそれぞれ所定の角度を有して設けら
   れた右チャンネル用マイクロホン及び左チャンネル用マ
   イクロホンと、 上記ビデオカメラのズームレンズの移動量を検知する画
   角検知手段と、 上記副マイクロホン、右チャンネル用マイクロホン及び
   左チャンネル用マイクロホンから出力される出力信号が
   それぞれ入力される副チャンネル用増幅手段、右チャン
   ネル用増幅手段及び左チャンネル用増幅手段と、 上記副チャンネル用増幅手段の出力信号に、上記画角検
   知手段の出力に応じた値を乗算する乗算手段と、 この乗算手段の出力信号を上記右チャンネル用増幅手段
   及び左チャンネル用増幅手段の各出力信号に加算して、
   右チャンネル用出力信号及び左チャンネル用出力信号を
   出力する右チャンネル用加算手段及び左チャンネル用加
   算手段とを備えたことを特徴とするステレオマイクロホ
   ンを用いたビデオカメラ。
2. 【請求項２】ビデオカメラと、 指向主軸が撮像方向と略同一方向に、上記ビデオカメラ
   に設けられた副マイクロホンと、 撮像方向に対して副マイクロホンと同一直線上で、右方
   向及び左方向にそれぞれ所定の角度を有して設けられた
   右チャンネル用マイクロホン及び左チャンネル用マイク
   ロホンと、 上記ビデオカメラのズームレンズの移動量を検知する画
   角検知手段と、 上記副マイクロホン、右チャンネル用マイクロホン及び
   左チャンネル用マイクロホンから出力される出力信号が
   それぞれ入力される副チャンネル用増幅手段、右チャン
   ネル用増幅手段及び左チャンネル用増幅手段と、 上記右チャンネル用増幅手段及び左チャンネル用増幅手
   段の各出力信号に、上記画角検知手段の出力に応じた値
   を乗算する右チャンネル用乗算手段及び左チャンネル用
   乗算手段と、 この右チャンネル用乗算手段及び左チャンネル用乗算手
   段の各出力信号を上記副チャンネル用増幅手段の出力信
   号に加算して、右チャンネル用出力信号及び左チャンネ
   ル用出力信号を出力する右チャンネル用加算手段及び左
   チャンネル用加算手段とを備えたことを特徴とするステ
   レオマイクロホンを用いたビデオカメラ。