JP2946638B2 - 内蔵型ステレオマイクロホン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声がステレオで収音されるビデオカメラ
等への装備に好適な内蔵型ステレオマイクロホンに関す
る。

〔発明の概要〕

本発明は、音声がステレオで収音されるビデオカメラ
等への装備に好適な内蔵型ステレオマイクロホンに関
し、比較的高音の音声に対しては、２つのマイクロホン
の離間距離によりステレオ感を実現させるとともに、比
較的低音の音声に対しては、２つのマイクロホンで収音
・出力された音声信号に電気的な処理を行ってステレオ
感を実現させる構成により、マイクロホンがビデオカメ
ラのケーシングに内蔵された状態でステレオ録音が行な
えるようにしたものである。

〔従来の技術〕

音声がステレオで収音される場合、基本的には、第６
図から理解されるように、単一指向性のマイクロホン
（300）が２つ用意され、各々のマイクロホン（300）
は、その受音方向が、互いに角度θ（＝90゜〜130゜）
となる姿勢で、かつ受音位置が値15［cm］以上となる位
置に配設される。

なお、単一指向性のマイクロホン（300）としては、
第７図中、曲線（Ｐ）で示される指向特性を有するもの
が一般的で、曲線（Ｐ）はマイクロホン（300）が中心
（Ｏ）に配置された場合に得られる。

また、第８図から理解されるように、マイクロホン
（300）がマイクロカプセル（300A）に装填された状態
で使用される場合、マイクロカプセル（300A）の正面と
裏面とから受音される音源の音波（Ａ），（Ｂ）が合成
されたときに、第７図の特性が得られる。

そのためマイクロカプセル（300A）の裏面側等には、
音源の音波が反射されて（音波Ｃ）マイクロホン（30
0）に受音されることがないように、障害物（反射面）
のない空間を確保する必要がある。

一方、第９図中、曲線（Ｑ）で示される指向特性を有
する無指向性マイクロホンを２つ使用して、ステレオ録
音することも考えられるが、一般的には行なわれていな
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、例えば小形のビデオカメラにおいて
は、単一指向性のマイクロホン（300）がビデオカメラ
のケーシングに内蔵されると、マイクロカプセル（300
A）の周囲に十分な空間がとれず、ステレオ録音が行な
えなくなるため、例えばワンポイントステレオマイクロ
ホンが、ケーシングの外部に突出されて設けられてい
る。

従って、ビデオカメラの小型化、設計自由度等に限界
があるため、ケーシングに内蔵できるとともに、ステレ
オでの収音が行なえるマイクロホンの開発が要望されて
いた。

本発明の目的は、例えばビデオカメラのケーシングに
内蔵された状態で、音声がステレオで収音される内蔵型
ステレオマイクロホンを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る内蔵型ステ
レオマイクロホンは、 左右両チャンネル用とされる２つの無指向性マイクロ
ホン（10）（20）と、 前記２つのマイクロホンを所望の距離（l_A）だけ離間
させて配設可能な空間部（3a）を有し、該空間部を外部
空間から隔てる隔壁が設けられた箱状キャビネット
（３）と、 上記２つのマイクロホン（10）（20）のうち、一方の
マイクロホンから出力された音声信号が、該２つのマイ
クロホンの上記離間距離（l_A）に対応する時間遅延され
る遅延回路（50）（60）と、 上記遅延回路より出力された信号の量を変化させるア
ッテネータ（70）（80）と、 上記２つのマイクロホン（10）（20）のうち、他方の
マイクロホンから出力された音声信号に、上記遅延回路
（50）（60）により遅延された上記音声信号が上記アッ
テネータを介して極性が反転されて重畳される加算器
（90）（100）と、 を有し、 上記箱状キャビネット構造により比較的高音の音声に
対しステレオ感が与えられると共に、 比較的低音の音声に対し上記遅延回路、アッテネー
タ、加算器を主体とする電気的構成部によりステレオ感
が与えられる ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係る内蔵型ステレオマイクロホンでは、キャ
ビネットの構造により、比較的高音の音声に対してステ
レオ感が与えられるとともに、比較的低音の音声に対し
ては、遅延回路、加算器等を主体とする電気的構成部に
より、ステレオ感が与えられる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る内蔵型ステレオマイクロホンの好
適な実施例を、図面に基いて説明する。

第１図において、本発明が適用されたステレオマイク
ロホン（１）は、例えばビデオカメラ（200）のケーシ
ング前面に一体化されて設けられる。

第２図、および第３図からも理解されるように、ステ
レオマイクロホン（１）は、断面略凸状のキャビネット
（３）と、キャビネット（３）内に設けられる左右（L,
R）両チャンネル用の２つのマイクロホン（10），（2
0）とを有している。

キャビネット（３）には、２つのマイクロホン（1
0），（20）の受音面（ｃ），（ｄ）が、距離（l_A;例え
ば値30［mm］）だけ離間される空間部（3a）が形成され
ている。

また、各々のマイクロホン（10），（20）は、例えば
第９図中、曲線（Ｑ）で示される指向特性を有する無指
向性とされており、その受音面（ｃ），（ｄ）がキャビ
ネット（３）の外側面方向となる姿勢とされるととも
に、その受音面（ｃ），（ｄ）の前方には、保護用のネ
ット材（５），（５）がキャビネット（３）に固定され
ている。

そして、第４図から理解されるように、マイクロホン
（10），（20）で受音された音波は、音声信号に変換さ
れ、各々バッファアンプ（30），（40）を介して、各々
遅延回路（50），（60）に入力され、各々アッテネータ
（70），（80）を介して、さらに加算器（100），（9
0）に入力される。

この場合、アッテネータ（70），（80）の出力信号
は、その極性が反転されており、また加算器（100），
（90）には、各々バッファアンプ（40），（30）の出力
信号も入力される。

そして、加算器（90），（100）の出力信号は、各々
イコライザ（EQ）（110），（120）を介して、各々Ｌチ
ャンネル、Ｒチャンネルの音声信号として出力端子（13
0），（140）に出力される。

なお、遅延回路（50），（60）は、抵抗とコンデンサ
を主体として構成される一般的なローパスフィルタを使
用すると好適である。

以上のように構成されたステレオマイクロホン（１）
では、波長が距離（l_A）よりも小さい音波（本実施例で
は、値６［kHz］以上の周波数）は、第５図から理解さ
れるように、マイクロホン（10）（または（20））の前
面、裏面、正面から各々収音・出力される音声信号
（α），（β），（γ）の間に、距離（l_A）に対応して
レベル差が生じ、このような周波数特性によりステレオ
効果が得られる。

すなわち、周波数６［kHz］以上の音波に対しては、
キャビネット（３）の構造により、ステレオでの収音が
行なわれる。

一方、周波数６［kHz］よりも小さい周波数の音波に
対しては、第４図に示された回路構成により、ステレオ
感が実現される。

すなわち、第３図に示されたように、音源（Ａ）、音
源（Ｂ）に対して、Ｒチャネルのマイクロホン（20）の
方が近い位置にある場合、Ｌチャンネルのマイクロホン
（10）に音波が到達する時間は、音源（Ａ）に対して距
離l_A（▲−▼）、音源（Ｂ）に対して距離l
_B（▲▼−▲▼＝▲▼−▲▼）の間、
音波が進行する時間分だけ、マイクロホン（20）への到
達よりも遅れる。

従って、その遅れ時間分だけ、バッファアンプ（40）
の出力信号が遅延回路（60）で遅延され、その遅延され
た信号を、バッファアンプ（30）の出力信号から減算す
ることにより、加算器（90）の出力は略相殺されるの
で、これによりステレオ感を得ることができる。

なお、音源がマイクロホン（10）に近い場合には、逆
にＲチャンネルの出力が相殺される。

以上の原理を詳細に説明すると、いまマイクロホン
（20）に到達する音波をsinωｔ（ωは角速度;tは時
間）、マイクロホン（10）で受音される音波をＬ
（ω）、マイクロホン（10）での遅れ位相角度をφ（l_A
とωとの函数）、アッテネータ（80）の変化量をａ（≦
１）、遅延回路の遅延量に相当する位相角度をψとする
と、下式（１）が与えられる。

そこで、遅延量が遅れ位相角度に等しくなるように設
定すると、φ＝ψであるから、 上式（１）により、 Ｌ（ω）＝（１−ａ）sin（ωｔ−ψ）となり、 さらに、ａ＝１に設定すれば Ｌ（ω）＝０となる。

この場合、マイクロホン（20）で受音される音波Ｒ
（ω）は、下式（２）となる。

Ｒ（ω）＝sinωｔ−asin（ωｔ−φ−ψ） ‥‥（２） 従って、上式（２）を変形すると、 Ｒ（ω）＝sinωｔ｛１−cos（φ−ψ）｝ ＋cosωtsin（φ＋ψ） ＋（１−ａ）sin（ωｔ−φ−ψ） ‥‥（３） となるため、 φ＝ψとすれば、 Ｒ（ω）＝2sinφcos（ωｔ−φ） ＋（１−ａ）sin（ωｔ−２φ） となる。

ここで、ａ＝１とすれば、 Ｒ（ω）＝2cos（ωｔ−φ）sinφとなる。

上式（１），（３）により、 ｉ）音源がφ＝ψとなる位置にある場合、 Ｒ（ω）＝2sinφcos（ωｔ−φ） ＋（１−ａ）sin（ωｔ−２φ） Ｌ（ω）＝（１−ａ）sin（ωｔ−ψ） ii）φ＝ψ，かつａ＝１の場合、 Ｒ（ω）＝2sinφcos（ωｔ−φ） Ｌ（ω）＝０ iii）φ≠ψ、かつａ＝１の場合 となり、各々の場合について、第５図の周波数特性から
理解されるように、ステレオ感（左右のレベル差）を得
ることができる。

以上説明したように、本実施例では、値６［kHz］以
上の周波数を有する音波に対しては、キャビネット
（３）の構造によりステレオ感が与えられ、値６［kH
z］よりも小さい周波数を有する音波に対しては、電気
的処理によりステレオ感が与えられる。

そして、キャビネット（３）はビデオカメラ（200）
のケーシングと一体化されるので、ステレオマイクロホ
ン（１）がビデオカメラ（200）のケーシングに内蔵さ
れた状態で、ステレオによる収音が行なえる。

従って、ステレオマイクロホン（１）の内蔵、小型化
が可能となるため、ビデオカメラ（200）がさらに小型
化されるとともに、全体のデザイン等、設計自由度が向
上される。

〔発明の効果〕

以上の説明で理解されるように、本発明に係る内蔵型
ステレオマイクロホンでは、キャビネットの構造によ
り、比較的高音の音声に対してステレオ感が与えられる
とともに、比較的低音の音声に対しては、遅延回路、加
算器等を主体とする電気的構成部により、ステレオ感が
与えられる。

従って、キャビネットが例えばビデオカメラのケーシ
ングと一体化された場合、すなわち、マイクロホンがケ
ーシングに内蔵された状態でも、音声をステレオで収音
することができる。

従って、マイクロホンの小型化が可能となることに加
え、例えばビデオカメラの設計自由度が向上されるとと
もに、さらに小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る内蔵型ステレオマイクロホンの
好適な実施例の斜視図、第２図と第３図は、キャビネッ
トの構成等を示す構成説明図であって、第３図は第２図
におけるIII−III線断面図、第４図は、上記実施例にお
ける電気的構成のブロック図、第５図はマイクロホンの
周波数特性を示す相関図、第６図は、ステレオ録音の基
本的構成の説明図、第７図は、単一指向性マイクロホン
の指向特性図、第８図は、単一指向性マイクロホンの使
用態様を示す説明図、第９図は、無指向性マイクロホン
の指向特性図である。 （１）はステレオマイクロホン、（３）はキャビネッ
ト、（3a）は空間部、（10）は左チャンネル用マイクロ
ホン、（20）は右チャンネル用マイクロホン、（50），
（60）は遅延回路、（90），（100）は加算器、（200）
はビデオカメラ、（l_A）は左右マイクロホンの離間距離
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−22897（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−125487（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−99598（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−133192（ＪＰ，Ｕ) 実公 平１−41271（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04R 3/00,5/027,5/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右両チャンネル用とされる２つの無指向
   性マイクロホンと、 前記２つのマイクロホンを所望の距離だけ離間させて配
   設可能な空間部を有し、該空間部を外部空間から隔てる
   隔壁が設けられた箱状キャビネットと、 上記２つのマイクロホンのうち、一方のマイクロホンか
   ら出力された音声信号が、該２つのマイクロホンの上記
   離間距離に対応する時間遅延される遅延回路と、 上記遅延回路より出力された信号の量を変化させるアッ
   テネータと、 上記２つのマイクロホンのうち、他方のマイクロホンか
   ら出力された音声信号に、上記遅延回路により遅延され
   た上記音声信号が上記アッテネータを介して極性が反転
   されて重畳される加算器と、 を有し、 上記箱状キャビネット構造により比較的高音の音声に対
   しステレオ感が与えられると共に、 比較的低音の音声に対し上記遅延回路、アッテネータ、
   加算器を主体とする電気的構成部によりステレオ感が与
   えられる ことを特徴とする内蔵型ステレオマイクロホン。