JP3165872B2 - マイクロホン装置およびその指向性変換方法 - Google Patents
マイクロホン装置およびその指向性変換方法Info
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Description
音のうち、目標とする方向の音を優先的に集音できるよ
うにしたマイクロホン装置およびその指向性変換方法に
関するものである。
イク)は周囲の音を同じレベルで採取するので、多方向
から発生される音、例えば、多くの人がテーブルを囲ん
で会議を行なうときを想定すると、マイクをテーブル中
央に設置すればどの位置にいる人が発言をしてもマイク
を動かさずに簡単に集音することができる。ところで、
発言をする人以外の音はかなり大きく、一人一人が専用
のマイクを使用することがあり、この場合、発言者のマ
イクのオンオフを操作することが必要になってくる。
ドにおいては、観客席の声援を除いてプレイヤーの声を
録音するときに利用され、また、人を近付けない野鳥の
声を録音するときにも利用されている。この場合、マイ
クと音源との距離が遠いので、プレイヤーや野鳥が動い
てもマイクの向きを変える角度が小さくてすむ。
に無指向性マイク等を使用した場合には、各席にマイク
を用意したり、マイクロホンコードの引き回しに注意を
払わなければならず、また、テーブル上に資料等を広げ
るときに邪魔になることがある。また、指向性マイクを
テーブル中央に設置した場合は機械的に指向性マイクの
向きを調整する装置も必要になってくる。
クを動かさずに目標とする方向の音を主として集音する
ことのできるマイクロホン装置およびその指向性変換方
法を提供することを目的とする。
するために、複数個の受音素子を、それぞれx方向およ
びy方向に並設し、前記複数の受音素子の出力を合成し
て無指向性特性、x,y方向の双指向性特性および高次
の双指向性特性、ならびにそれらの相乗指向性特性の出
力信号を引き出す回路と、これらの複数個の出力信号を
所定の大きさ、および位相で合成し、高次の合成指向性
特性の出力信号を出力する回路とを設けたことを特徴と
する。
子によって、無指向性特性、x,y方向の双指向性特
性、高次の双指向性特性、およびそれらの相乗指向性特
性の各出力信号を得て、該これらの出力信号を目標とす
る方向の座標変換演算を行った後、それぞれを合成する
ことによって目標とする方向の高次の合成指向性特性を
得るようにしたことを特徴とする。
の受音素子の出力を設定した回路で合成したことによ
り、マイクロホン装置が高次の合成指向性特性を有する
ようになる。したがって特定の方向の音声を集音するこ
とができる。また、任意の座標変換演算を行うことによ
り合成指向性特性の指向方向が変化するので、座標変換
演算の定数により目標とする方向の音声の向きに合わせ
て指向性特性の方向を合わせることができる。
説明する。先ず、図2に示すように、マイクロホン装置
を構成する一部の無指向性の受音素子1(1a,1b)
は間隔kを開けて配置されている。それぞれの出力端は
バッファ2を介して加算回路3および滅算回路4の入力
端に接続している。加算回路3の出力は図3に示す無指
向性特性Rを有し、減算回路4の出力はx方向の双指向
性特性Sを有している。
て得るには、図4に示すように、無指向性特性の受音素
子1をx方向に並設する。そして、それぞれの出力を減
算処理することによって双指向性特性cosθが得られ
るので、この出力をさらに減算処理して二次の双指向性
特性cos2θを得る。さらにまた、二つの出力を減算
処理することで3次の双指向性特性cos3θが得られ
る。
向)の高次の双指向性特性は図5に示すように、無指向
性特性の受音素子1をy方向に並設してそれぞれの出力
を減算処理することによって双指向性特性sinθが得
られるので、この出力をさらに減算処理して二次の双指
向性特性sin2θを得る。さらにまた、二つの出力を
減算処理することで三次の双指向性特性sin3θが得
られる。
に示すように、無指向性特性の受音素子1を4個正四角
形の頂点に配置し、先ず、y方向に並設したそれぞれの
受音素子1の出力を減算処理することによって二個の双
指向性特性sinθを得る。この二つの出力を減算処理
することで相乗指向性特性cosθ sinθが得られ
る。
特性を合成して高次の鋭い指向特性を得る方法を2次特
性と3次特性を使用して説明する。なお、この次数が高
いほど鋭い指向特性を得ることができるが、低音部での
S/N比に難が生ずる面もあり、高い次数での説明は省
略する。
でに限って示すと、合成指向性特性は次により表され
る。 S(θ)=A+B cosθ+C sinθ+Dcos
2θ+Esin2θ+F cosθ sinθ ここで、S(θ)は合成指向性特性で、θはx軸から測
った角度である。また、A〜Fは各指向性特性の合成量
を示す定数であり、これらの比に依って合成指向性特性
の合成出力が左右される。例えば、定数を、 A=−1,B=2,C=0,D=4,E=0,F=0 とすると、この指向性特性は図7に示すように角度0度
のときに合成出力が最大となるパターンになる。
めに、その方向に関連した座標変換演算を行うと、任意
の方向とA〜Fの関係は次のようになる。
1,B=−1.414,C=−1.414,D=2,E
=2,F=4であり、図7に点線で示す225度方向の
パターンが得られる。また、0度、45度、90度、1
35度等の数個の方向に対するA〜Fの組を持てば指向
性の方向を自由に変化させることができる。さらにま
た、この場合の方向角度(φ)とA〜Fの関係は、表1
の右端にしめすように連続的に変化するからパンポット
等を用いて指向性方向を連続的に変化させることもでき
る。なお、上記の例でsin2θ=1−cos2θであ
るからsin2θの定数は1項とcos2θ項に振り分
けられてsin2θの項は考えなくて済む。従って上式
は S(θ)=A+B cosθ+C sinθ+Dcos
2θ+F cosθ sinθ としても良い。この場合、x軸方向に対する指向性特性
はsin2θの定数を振り分けて、表2の0度に示すも
のになるが、容易に解るように、表1と表2の示す指向
性特性の形は全く同じである。
(Sφ(θ))が全てx軸方向の指向性特性(S
0(θ))と等しいという条件(Sφ(θ+φ)=S0
(θ))から得られるものである。
成出力を3次の項まで使用すると指向性特性はかなり鋭
くなる。この場合、3次の項としてcos2θ sin
θ、cosθsin2θも考えられるがこれらはsin
2θと同様にcos2θ sinθ=sinθ−sin
3θ、cosθsin2θ=cosθ−cos3θから
他の項に振り分けることが出来るので前述のsin2θ
と同様に取り扱える。それ故このことを考慮してS
(θ)は S(θ)=A+B cosθ+C sinθ+Dcos
2θ+F cosθ sinθ+Gcos3θ+Hsi
n3θ に展開できる。
=0,D=4,F=0,G=8,H=0に取ると、この
指向性特性は図8に示すように角度0度のときが最大出
力となるパターンになる。これと同じ指向性特性を任意
の方向に得るための座標変換演算を行うと、方向φとA
〜Hとの関係は表3のようになる。
をA=1,B=−5.656,C=5.656,D=
0,F=−4,G=5.656,H=−5.656とす
れば図8の点線で示す135度方向の指向性特性が得ら
れる。
の場合の定数をA=−0.5,B=−1,C=0,D=
3,F=0,G=4,H=0とした指向性特性であり、
図9に示される。これと同じ指向特性を持つ指向方向
(φ)とA〜Hの関係は表4に示してある。
特性を得ることが出来るのは第一実施例、第二実施例と
全く同様である。
性の方向を変えることができ、実際に、図1に示すよう
に、出席者P(P1,P2・・)がテーブル5を囲み、
マイクロホン装置6がテーブル5の中央に置かれている
場合、出席者P1の方向に向いていた合成指向性特性J
を出席者P2の方向に向いた合成指向性特性Jにするこ
とができる。また、このための受音素子1は少なくとも
一つの無指向性の受音素子1を使用し、また、他の複数
の受音素子1は双指向性の受音素子1を利用しても良
い。
用として、ステレオ機能を要求する場合は、図10に示
すように、マイクロホン装置6の出力が左右方向に大き
くなる1次の指向特性パターンa,bとなるように合成
し、望遠マイクとして使用する際には接続を切り替えて
指向特性パターンCの3次の超指向性特性になるように
することができる。
あるから、複数の受音素子からなるマイクロホン装置を
設置することによって、所望とする方向の合成指向性特
性を各受音素子の出力信号を所定の大きさで合成するこ
とによって得られるから、取付作業が簡単で操作が容易
であるという効果がある。
状態を示す模式図である。
ある。
る。
た状態を示すブロック図である。
せて並設した状態を示すブロック図である。
設した状態を示すブロック図である。
使用した合成指向性特性を示すグラフである。
使用した合成指向性特性を示すグラフである。
まで使用した合成指向性特性を示すグラフである。
オあるいは望遠マイク用とした合成指向性特性を示すグ
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数個の受音素子を、それぞれx方向お
よびy方向に並設し、前記複数の受音素子の出力を合成
して無指向性特性、x,y方向の双指向性特性および高
次の双指向性特性、ならびにそれらの相乗指向性特性の
出力信号を引き出す回路と、これらの複数個の出力信号
を所定の大きさ、および位相で合成し、高次の合成指向
性特性の出力信号を出力する回路とを設けたことを特徴
とするマイクロホン装置。 - 【請求項2】 複数個の受音素子によって、無指向性特
性、x,y方向の双指向性特性、高次の双指向性特性、
およびそれらの相乗指向性特性の各出力信号を得て、該
これらの出力信号を目標とする方向の座標変換演算を行
った後、それぞれを合成することによって目標とする方
向の高次の合成指向性特性を得るようにしたことを特徴
とする請求項1記載のマイクロホン装置の指向性変換方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7529393A JP3165872B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | マイクロホン装置およびその指向性変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7529393A JP3165872B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | マイクロホン装置およびその指向性変換方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06269082A JPH06269082A (ja) | 1994-09-22 |
JP3165872B2 true JP3165872B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=13572057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7529393A Expired - Lifetime JP3165872B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | マイクロホン装置およびその指向性変換方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3165872B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP7529393A patent/JP3165872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06269082A (ja) | 1994-09-22 |
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