JP3279040B2 - マイクロホン装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
- H04R25/43—Electronic input selection or mixing based on input signal analysis, e.g. mixing or selection between microphone and telecoil or between microphones with different directivity characteristics
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超指向特性を得ること
のできるマイクロホン装置に関する。
のできるマイクロホン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロホンは、指向特性を持つ。指向
特性とは、マイクロホンから見た方向と感度との関係を
示す特性であり、主に無指向性、単一指向性、双指向性
の３種類がある。
特性とは、マイクロホンから見た方向と感度との関係を
示す特性であり、主に無指向性、単一指向性、双指向性
の３種類がある。
【０００３】無指向性のマイクロホンは、全方向に対し
てほぼ均一な感度で収音できるもので、会場の雰囲気な
どを録音する場合や、不特定の音を方向に無関係に収音
するのに適している。
てほぼ均一な感度で収音できるもので、会場の雰囲気な
どを録音する場合や、不特定の音を方向に無関係に収音
するのに適している。
【０００４】単一指向性のマイクロホンは、正面の感度
が最も高く、左右から背面にいくにつれて感度が下が
る。目的音を的確にとらえられるので、ボーカルや特定
の楽器の音を収録するのに向いている。また、ステレオ
録音に用いると、左右の音をよく分離して収音できるた
め、音像も決めやすい。
が最も高く、左右から背面にいくにつれて感度が下が
る。目的音を的確にとらえられるので、ボーカルや特定
の楽器の音を収録するのに向いている。また、ステレオ
録音に用いると、左右の音をよく分離して収音できるた
め、音像も決めやすい。
【０００５】双指向性のマイクロホンは、前後に感度の
ある８の字形指向特性で、特殊な場合や、背面に対して
は位相が逆になることを利用して無指向性のマイクロホ
ンや単一指向性のマイクロホンと組み合わせて指向特性
を合成できる組合せマイクロホン装置として使用する。
ある８の字形指向特性で、特殊な場合や、背面に対して
は位相が逆になることを利用して無指向性のマイクロホ
ンや単一指向性のマイクロホンと組み合わせて指向特性
を合成できる組合せマイクロホン装置として使用する。
【０００６】上記単一指向性マイクロホンは、正面すな
わち希望方向となる前方に充分な感度を持つ一方で、そ
れ以外の方向の感度は低くしている。正面より９０゜の
方向の音に対して、例えば６ｄＢの減衰をする。これに
対して、さらにその減衰の度合を大きくさせ、音の入射
角度が軸方向からずれると感度が急に落ちるようなマイ
クロホンを鋭指向性マイクロホンと呼んでいる。鋭指向
性マイクロホンとしては、ハイパーカーディオ型マイク
ロホンや、スーパーカーディオ型マイクロホンがある。
これらの鋭指向性マイクロホンは、例えばカメラ一体型
ＶＴＲに用いられて、被写体方向の音声のみを収音して
いる。
わち希望方向となる前方に充分な感度を持つ一方で、そ
れ以外の方向の感度は低くしている。正面より９０゜の
方向の音に対して、例えば６ｄＢの減衰をする。これに
対して、さらにその減衰の度合を大きくさせ、音の入射
角度が軸方向からずれると感度が急に落ちるようなマイ
クロホンを鋭指向性マイクロホンと呼んでいる。鋭指向
性マイクロホンとしては、ハイパーカーディオ型マイク
ロホンや、スーパーカーディオ型マイクロホンがある。
これらの鋭指向性マイクロホンは、例えばカメラ一体型
ＶＴＲに用いられて、被写体方向の音声のみを収音して
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、上述
したような鋭指向性マイクロホンを用いた例えばカメラ
一体型ＶＴＲでは、さらに鋭い指向特性（以下、超指向
性という。）を得ることが望まれている。また、この超
指向性をＬＲの２チャンネル方向に得ることも望まれて
いる。
したような鋭指向性マイクロホンを用いた例えばカメラ
一体型ＶＴＲでは、さらに鋭い指向特性（以下、超指向
性という。）を得ることが望まれている。また、この超
指向性をＬＲの２チャンネル方向に得ることも望まれて
いる。
【０００８】従来の技術を用いて超指向性を得るには、
ガンマイクで知られるように、非常に大きな構成が不可
欠であり、民生用に用いられる小型のカメラ一体型ＶＴ
Ｒには適さない。また、ＬＲの２チャンネル方向に超指
向性を得るには、２本のガンマイクが必要とされ、なお
さら小型化を妨げることになる。
ガンマイクで知られるように、非常に大きな構成が不可
欠であり、民生用に用いられる小型のカメラ一体型ＶＴ
Ｒには適さない。また、ＬＲの２チャンネル方向に超指
向性を得るには、２本のガンマイクが必要とされ、なお
さら小型化を妨げることになる。
【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、小型の構成で超指向性を得ることができるマイ
クロホン装置及び小型の構成で２チャンネルの超指向性
を得ることができるマイクロホン装置の提供を目的とす
る。
であり、小型の構成で超指向性を得ることができるマイ
クロホン装置及び小型の構成で２チャンネルの超指向性
を得ることができるマイクロホン装置の提供を目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマイクロホ
ン装置は、同一の所定方向に主軸を持ち、それぞれ異な
る複数の有指向特性出力を得るマイクロホン手段と、上
記マイクロホン手段の各出力信号のレベルを検出するレ
ベル検出手段と、上記レベル検出手段が検出した各出力
信号のレベルを比較する比較手段と、上記比較手段での
比較の結果に応じ、最も小さい出力信号レベルを持つ上
記各出力信号の内の一を選択して出力する選択手段とを
有することにより上記課題を解決する。
ン装置は、同一の所定方向に主軸を持ち、それぞれ異な
る複数の有指向特性出力を得るマイクロホン手段と、上
記マイクロホン手段の各出力信号のレベルを検出するレ
ベル検出手段と、上記レベル検出手段が検出した各出力
信号のレベルを比較する比較手段と、上記比較手段での
比較の結果に応じ、最も小さい出力信号レベルを持つ上
記各出力信号の内の一を選択して出力する選択手段とを
有することにより上記課題を解決する。
【００１１】また、上記マイクロホン手段は、上記複数
の有指向特性として双指向性、鋭指向性及び単一指向性
を有する。
の有指向特性として双指向性、鋭指向性及び単一指向性
を有する。
【００１２】また、上記マイクロホン手段は、少なくと
も２つのマイクロホンユニットの出力を適宜混合するこ
とにより、上記同一の所定方向に主軸を持ち、それぞれ
異なる指向特性を有する複数の有指向性出力を得てもよ
い。
も２つのマイクロホンユニットの出力を適宜混合するこ
とにより、上記同一の所定方向に主軸を持ち、それぞれ
異なる指向特性を有する複数の有指向性出力を得てもよ
い。
【００１３】また、上記マイクロホン手段は、単一指向
特性のマイクロホンユニット２台と無指向特性のマイク
ロホンユニット１台との出力を適宜混合することによ
り、それぞれ独立の主軸方向に向いた２チャンネルの有
指向性出力を得、この各チャンネルの指向特性はそれぞ
れ異なる指向特性を有する複数の有指向性出力を得ても
よい。
特性のマイクロホンユニット２台と無指向特性のマイク
ロホンユニット１台との出力を適宜混合することによ
り、それぞれ独立の主軸方向に向いた２チャンネルの有
指向性出力を得、この各チャンネルの指向特性はそれぞ
れ異なる指向特性を有する複数の有指向性出力を得ても
よい。
【００１４】上記レベル検出手段、上記比較手段および
上記選択手段は、一定の時間毎にそれぞれの動作を行
う。上記レベル検出手段は、上記マイクロホン手段の上
記各有指向特性に対応する各出力信号を一定時間長の窓
で随時切り出し、該切り出し区間でのエネルギー総和を
算出する。この場合、用いられる窓としては、方形窓、
ハニング窓、ハミング窓等の各種窓がある。そして、上
記比較手段はこの切り出し区間のエネルギー総和を比較
し、選択手段は上記比較手段の比較結果に応じ、最も小
さい出力信号レベルを持つ上記各出力信号の内の一を上
記切り出し区間選択出力する。
上記選択手段は、一定の時間毎にそれぞれの動作を行
う。上記レベル検出手段は、上記マイクロホン手段の上
記各有指向特性に対応する各出力信号を一定時間長の窓
で随時切り出し、該切り出し区間でのエネルギー総和を
算出する。この場合、用いられる窓としては、方形窓、
ハニング窓、ハミング窓等の各種窓がある。そして、上
記比較手段はこの切り出し区間のエネルギー総和を比較
し、選択手段は上記比較手段の比較結果に応じ、最も小
さい出力信号レベルを持つ上記各出力信号の内の一を上
記切り出し区間選択出力する。
【００１５】
【作用】レベル検出手段が一定長の切り出し区間で検出
したマイクロホン手段の各出力信号のレベルを比較手段
が比較し、選択手段がその比較の結果に応じ、最も小さ
い出力信号レベルを持つ上記各出力信号の内の一を選択
して出力するので、希望方向を除いた方向からの雑音を
最も低減した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力
することができ、よって従来の指向性マイクロホンでは
得ることのできなかった超指向性を非常に小型の構成で
得ることができる。
したマイクロホン手段の各出力信号のレベルを比較手段
が比較し、選択手段がその比較の結果に応じ、最も小さ
い出力信号レベルを持つ上記各出力信号の内の一を選択
して出力するので、希望方向を除いた方向からの雑音を
最も低減した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力
することができ、よって従来の指向性マイクロホンでは
得ることのできなかった超指向性を非常に小型の構成で
得ることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明に係るマイクロホン装置の実施
例を説明する。先ず、第１実施例について、図１乃至図
４を参照しながら説明する。この第１実施例は、図１に
示すように、それぞれ異なる複数の指向特性を有するマ
イクロホン部１と、このマイクロホン部１の各出力信号
のエネルギーを算出するエネルギー算出部２と、このエ
ネルギー算出部２が算出した各出力信号のレベルを比較
する比較器３と、この比較器３での比較に応じ、最も小
さい出力信号レベルを持つ上記マイクロホン部１の各出
力の内の一を選択し、その出力信号のみを出力端子５か
ら出力する切り換えスイッチ部４とを有して成るマイク
ロホン装置である。
例を説明する。先ず、第１実施例について、図１乃至図
４を参照しながら説明する。この第１実施例は、図１に
示すように、それぞれ異なる複数の指向特性を有するマ
イクロホン部１と、このマイクロホン部１の各出力信号
のエネルギーを算出するエネルギー算出部２と、このエ
ネルギー算出部２が算出した各出力信号のレベルを比較
する比較器３と、この比較器３での比較に応じ、最も小
さい出力信号レベルを持つ上記マイクロホン部１の各出
力の内の一を選択し、その出力信号のみを出力端子５か
ら出力する切り換えスイッチ部４とを有して成るマイク
ロホン装置である。
【００１７】マイクロホン部１は、所定の主軸に対して
それぞれ互いに異なる指向特性を持つ複数のマイクロホ
ンＭ1、Ｍ2・・・Ｍnよりなる。例えば、このマイクロ
ホン部１が図２に示すように、３種のマイクロホン
Ｍ1、Ｍ2及びＭ3にて構成される場合の、この第１実施
例のマイクロホン装置の具体例について以下に説明す
る。なお、図２のマイクロホン部１を除く各部は、上記
図１の各部と同様であるので説明を省略する。
それぞれ互いに異なる指向特性を持つ複数のマイクロホ
ンＭ1、Ｍ2・・・Ｍnよりなる。例えば、このマイクロ
ホン部１が図２に示すように、３種のマイクロホン
Ｍ1、Ｍ2及びＭ3にて構成される場合の、この第１実施
例のマイクロホン装置の具体例について以下に説明す
る。なお、図２のマイクロホン部１を除く各部は、上記
図１の各部と同様であるので説明を省略する。
【００１８】図２において、マイクロホン部１のマイク
ロホンＭ1は、図３に示すようなポーラパターンＰａを
持つ双指向性マイクロホンである。この双指向性マイク
ロホンＭ1は、ポーラパターンＰａが示すように正面及
び後方に共に感度１であり、横方向には感度０であるよ
うな８の字形の指向特性を持つ。また、マイクロホンＭ
2は、ポーラパターンＰｂを持つ例えばカーディオイド
型マイクロホンのような鋭指向性マイクロホンＭ2であ
る。この鋭指向性マイクロホンは、ポーラパターンＰｂ
が示すように、正面に感度１であり、後方に感度約０．
４以下であり、横方向に感度約０．３以下であるような
指向特性を持つ。また、マイクロホンＭ3は、ポーラパ
ターンＰｃを持つ単一指向性マイクロホンＭ3である。
この単一指向性マイクロホンは、ポーラパターンＰｃが
示すように、正面に感度１であり、後方に感度０である
が、横方向には感度０．５であるような指向特性を持
つ。
ロホンＭ1は、図３に示すようなポーラパターンＰａを
持つ双指向性マイクロホンである。この双指向性マイク
ロホンＭ1は、ポーラパターンＰａが示すように正面及
び後方に共に感度１であり、横方向には感度０であるよ
うな８の字形の指向特性を持つ。また、マイクロホンＭ
2は、ポーラパターンＰｂを持つ例えばカーディオイド
型マイクロホンのような鋭指向性マイクロホンＭ2であ
る。この鋭指向性マイクロホンは、ポーラパターンＰｂ
が示すように、正面に感度１であり、後方に感度約０．
４以下であり、横方向に感度約０．３以下であるような
指向特性を持つ。また、マイクロホンＭ3は、ポーラパ
ターンＰｃを持つ単一指向性マイクロホンＭ3である。
この単一指向性マイクロホンは、ポーラパターンＰｃが
示すように、正面に感度１であり、後方に感度０である
が、横方向には感度０．５であるような指向特性を持
つ。
【００１９】エネルギー算出部２は、これら３種のマイ
クロホンＭ1、Ｍ2及びＭ3の出力信号を一定長の長さを
持ったウィンドウで随時切り出し、該切り出し区間での
エネルギーの総和を算出している。このエネルギーの総
和は、切り出し区間のデータ各サンプルの二乗値の総て
を加算したものである。この場合に用いられるウィンド
ウとしては、方形窓、ハニング窓、ハミング窓等の各種
窓を用いることができる。ウィンドウ長としては、例え
ば、約４２ｍｓｅｃのように非常に短い時間である。
クロホンＭ1、Ｍ2及びＭ3の出力信号を一定長の長さを
持ったウィンドウで随時切り出し、該切り出し区間での
エネルギーの総和を算出している。このエネルギーの総
和は、切り出し区間のデータ各サンプルの二乗値の総て
を加算したものである。この場合に用いられるウィンド
ウとしては、方形窓、ハニング窓、ハミング窓等の各種
窓を用いることができる。ウィンドウ長としては、例え
ば、約４２ｍｓｅｃのように非常に短い時間である。
【００２０】比較器３は、エネルギー算出部２が一定長
の切り出し窓区間で算出した３種のマイクロホンＭ1、
Ｍ2及びＭ3のエネルギーを比較し、最も小さいエネルギ
ーを持つマイクロホンがどれかという情報を切り換えス
イッチ４に供給する。
の切り出し窓区間で算出した３種のマイクロホンＭ1、
Ｍ2及びＭ3のエネルギーを比較し、最も小さいエネルギ
ーを持つマイクロホンがどれかという情報を切り換えス
イッチ４に供給する。
【００２１】切り換えスイッチ部４は、比較器３から供
給された上記情報に応じて、その切り出し窓区間内で
の、最も小さなエネルギーを持つ３種のマイクロホンＭ
1、Ｍ2及びＭ3の内の一の出力信号を出力端子５から出
力する。
給された上記情報に応じて、その切り出し窓区間内で
の、最も小さなエネルギーを持つ３種のマイクロホンＭ
1、Ｍ2及びＭ3の内の一の出力信号を出力端子５から出
力する。
【００２２】ここで、切り換えスイッチ部４が最も小さ
いエネルギーを持つ出力信号を選択するのは以下の通り
である。図３において、説明したように各マイクロホン
Ｍ1、Ｍ2及びＭ3の正面方向の感度はいずれも１であ
る。このため、正面方向からの希望音声に対しての各マ
イクロホン出力のエネルギーは、ほぼ同じである。ここ
で、例えば、後方からノイズが入ってくることを考える
と、ポーラパターンＰａの双指向性マイクロホンＭ1は
後方にも感度１であるため、高いエネルギーを持つ出力
信号を出力してしまうことになる。すなわち、ノイズを
多く含んだ希望音声を出力してしまうことになる。この
場合、ポーラパターンＰｃの単一指向性マイクロホンＭ
3は、後方に対しては指向性を持たないので、エネルギ
ーの総和が最も小さい出力信号を持つことになる。同様
に横方向又は斜め方向から入ってくるノイズを考慮する
と、それぞれのノイズのエネルギーを最も小さくするマ
イクロホンの出力信号を選択すれば良い。
いエネルギーを持つ出力信号を選択するのは以下の通り
である。図３において、説明したように各マイクロホン
Ｍ1、Ｍ2及びＭ3の正面方向の感度はいずれも１であ
る。このため、正面方向からの希望音声に対しての各マ
イクロホン出力のエネルギーは、ほぼ同じである。ここ
で、例えば、後方からノイズが入ってくることを考える
と、ポーラパターンＰａの双指向性マイクロホンＭ1は
後方にも感度１であるため、高いエネルギーを持つ出力
信号を出力してしまうことになる。すなわち、ノイズを
多く含んだ希望音声を出力してしまうことになる。この
場合、ポーラパターンＰｃの単一指向性マイクロホンＭ
3は、後方に対しては指向性を持たないので、エネルギ
ーの総和が最も小さい出力信号を持つことになる。同様
に横方向又は斜め方向から入ってくるノイズを考慮する
と、それぞれのノイズのエネルギーを最も小さくするマ
イクロホンの出力信号を選択すれば良い。
【００２３】すなわち、この第１実施例のマイクロホン
装置の具体例は、図４に示すように、ポーラパターンＰ
ａの双指向性マイクロホンＭ1、ポーラパターンＰｂの
鋭指向性マイクロホンＭ2、ポーラパターンＰｃの単一
指向性マイクロホンＭ3をそれぞれ単独で用いるより
も、多くの雑音を低減できる。この図４は、希望方向
（図３に示す正面）から女性音声が到来し、一方でノイ
ズ分音声として側方及び後方（図３に示す横及び後方）
から別の女性音声及び男性音声がそれぞれ到来した場合
についての、希望方向を除いた方向すなわち横方向及び
後方のノイズ低減量を示している。例えば、図３におい
て、角度１８０゜である後方からノイズが入ってくるよ
うな場合には、ポーラパターンＰｃの単一指向性マイク
ロホンＭ3の出力信号を選択することでノイズの低減さ
れた図３に示す角度０゜の希望方向（正面方向）の希望
音声だけを出力することができる。また、例えば、図３
において、角度９０゜である横方向からノイズが入って
くるような場合には、ポーラパターンＰａの双指向性マ
イクロホンＭ1の出力信号を選択することでノイズの低
減された希望音声を出力することができる。
装置の具体例は、図４に示すように、ポーラパターンＰ
ａの双指向性マイクロホンＭ1、ポーラパターンＰｂの
鋭指向性マイクロホンＭ2、ポーラパターンＰｃの単一
指向性マイクロホンＭ3をそれぞれ単独で用いるより
も、多くの雑音を低減できる。この図４は、希望方向
（図３に示す正面）から女性音声が到来し、一方でノイ
ズ分音声として側方及び後方（図３に示す横及び後方）
から別の女性音声及び男性音声がそれぞれ到来した場合
についての、希望方向を除いた方向すなわち横方向及び
後方のノイズ低減量を示している。例えば、図３におい
て、角度１８０゜である後方からノイズが入ってくるよ
うな場合には、ポーラパターンＰｃの単一指向性マイク
ロホンＭ3の出力信号を選択することでノイズの低減さ
れた図３に示す角度０゜の希望方向（正面方向）の希望
音声だけを出力することができる。また、例えば、図３
において、角度９０゜である横方向からノイズが入って
くるような場合には、ポーラパターンＰａの双指向性マ
イクロホンＭ1の出力信号を選択することでノイズの低
減された希望音声を出力することができる。
【００２４】したがって、この第１実施例のマイクロホ
ン装置は、希望方向を除いた方向からの雑音を最も低減
した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力すること
ができ、よって超指向性を得ることができる。
ン装置は、希望方向を除いた方向からの雑音を最も低減
した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力すること
ができ、よって超指向性を得ることができる。
【００２５】次に、第２実施例について、図５を参照し
ながら説明する。この第２実施例は、無指向性のマイク
ロホンＭ11と単一指向性のマイクロホンＭ12の２つのマ
イクロホン出力を用いて、数種の指向特性出力を算出
し、これらの指向特性出力のレベルをレベル検出部であ
るエネルギー算出部１４で算出し、このエネルギー算出
部１４が算出したレベル出力を比較器１５が比較し、こ
の比較器１５での比較結果、すなわち最も小さいレベル
出力を持つ上記数種の指向特性出力の一を切り換えスイ
ッチ部１６が選択し、その出力信号のみを出力端子１７
から出力する。ここで、無指向性のマイクロホンＭ11と
単一指向性のマイクロホンＭ12は、主軸を揃えて配置さ
れる。
ながら説明する。この第２実施例は、無指向性のマイク
ロホンＭ11と単一指向性のマイクロホンＭ12の２つのマ
イクロホン出力を用いて、数種の指向特性出力を算出
し、これらの指向特性出力のレベルをレベル検出部であ
るエネルギー算出部１４で算出し、このエネルギー算出
部１４が算出したレベル出力を比較器１５が比較し、こ
の比較器１５での比較結果、すなわち最も小さいレベル
出力を持つ上記数種の指向特性出力の一を切り換えスイ
ッチ部１６が選択し、その出力信号のみを出力端子１７
から出力する。ここで、無指向性のマイクロホンＭ11と
単一指向性のマイクロホンＭ12は、主軸を揃えて配置さ
れる。
【００２６】ここで、上述したように２つの指向特性、
例えば、無指向特性と、単一指向特性から数種の指向特
性を得る原理を説明する。
例えば、無指向特性と、単一指向特性から数種の指向特
性を得る原理を説明する。
【００２７】１次音圧傾度のマイクロホンの指向特性
は、
は、
【００２８】
【数１】
【００２９】のように表すことができる。ここで、θは
音の入射角を表しており、この（１）式より指向特性の
ポーラパターンを描くことができる。
音の入射角を表しており、この（１）式より指向特性の
ポーラパターンを描くことができる。
【００３０】上記（１）式により、求めることのできる
一般的な無指向性、単一指向性、双指向性及び鋭（スー
パー）指向性の各指向特性式を表１に示す。
一般的な無指向性、単一指向性、双指向性及び鋭（スー
パー）指向性の各指向特性式を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】このように、各指向特性は、上記（１）式
の係数αとβの値の組合せを変えることによって自由に
生成できる。
の係数αとβの値の組合せを変えることによって自由に
生成できる。
【００３３】実際には、図５に示すように、乗算器１１
1、１１2、・・・１１nにて、無指向性のマイクロホン
Ｍ11の出力に無指向入力乗算係数ａ1、ａ2・・・ａnを
乗算し、乗算器１２1、１２2、・・・１２nにて、単一
指向性のマイクロホンＭ12の出力に単一指向入力乗算係
数ｂ1、ｂ2・・・ｂnを乗算し、それぞれの乗算値を加
算器１３1、１３2、・・・１３nにて加算して、上記各
種特性出力を得ている。
1、１１2、・・・１１nにて、無指向性のマイクロホン
Ｍ11の出力に無指向入力乗算係数ａ1、ａ2・・・ａnを
乗算し、乗算器１２1、１２2、・・・１２nにて、単一
指向性のマイクロホンＭ12の出力に単一指向入力乗算係
数ｂ1、ｂ2・・・ｂnを乗算し、それぞれの乗算値を加
算器１３1、１３2、・・・１３nにて加算して、上記各
種特性出力を得ている。
【００３４】このような乗算器、加算器による構成を用
いて実際に、無指向性、単一指向性、双指向性及びスー
パー指向性のそれぞれの指向特性を得る場合の、上記マ
イクロホンＭ11及びＭ12から入力される２つの入力に乗
算される各乗算係数の具体的な値を表２に示す。
いて実際に、無指向性、単一指向性、双指向性及びスー
パー指向性のそれぞれの指向特性を得る場合の、上記マ
イクロホンＭ11及びＭ12から入力される２つの入力に乗
算される各乗算係数の具体的な値を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】レベル検出器であるエネルギー算出部１
４、比較器１５及び切り換えスイッチ１６については、
上記第１実施例の各部と同様であるので、ここでは説明
を省略する。
４、比較器１５及び切り換えスイッチ１６については、
上記第１実施例の各部と同様であるので、ここでは説明
を省略する。
【００３７】このように、この第２実施例のマイクロホ
ン装置では、無指向性のマイクロホンＭ11と、単一指向
性のマイクロホンＭ12とから数種の指向特性出力を算出
し、これらの指向特性出力のレベルをレベル検出部であ
るエネルギー算出部１４で算出し、このエネルギー算出
部１４が算出したレベル出力を比較器１５に比較させ、
この比較器１５での比較結果、すなわち最も小さいレベ
ル出力を持つ上記数種の指向特性出力の一を切り換えス
イッチ１６が選択し、その出力信号のみを出力端子１７
から出力するので、希望方向を除いた方向からの雑音を
最も低減した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力
することができ、よって従来の指向性マイクロホンでは
得ることのできなかった超指向性を非常に小型の構成で
得ることができる。
ン装置では、無指向性のマイクロホンＭ11と、単一指向
性のマイクロホンＭ12とから数種の指向特性出力を算出
し、これらの指向特性出力のレベルをレベル検出部であ
るエネルギー算出部１４で算出し、このエネルギー算出
部１４が算出したレベル出力を比較器１５に比較させ、
この比較器１５での比較結果、すなわち最も小さいレベ
ル出力を持つ上記数種の指向特性出力の一を切り換えス
イッチ１６が選択し、その出力信号のみを出力端子１７
から出力するので、希望方向を除いた方向からの雑音を
最も低減した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力
することができ、よって従来の指向性マイクロホンでは
得ることのできなかった超指向性を非常に小型の構成で
得ることができる。
【００３８】次に、第３実施例について、図６を参照し
ながら説明する。この第３実施例は、１台の無指向性の
マイクロホンＭ21と、２台の単一指向性マイクロホンＭ
22及びＭ23を用いて、それぞれ独立の主軸方向に向いた
２チャンネルの超指向性を得るためのマイクロホン装置
である。
ながら説明する。この第３実施例は、１台の無指向性の
マイクロホンＭ21と、２台の単一指向性マイクロホンＭ
22及びＭ23を用いて、それぞれ独立の主軸方向に向いた
２チャンネルの超指向性を得るためのマイクロホン装置
である。
【００３９】無指向性マイクロホンＭ21の出力は、乗算
器２１1、２１2・・・２１nと、乗算器３１1、３１2・
・・３１nに供給される。単一指向性マイクロホンＭ22
の出力は、乗算器２２1、２２2・・・２２nに供給され
る。一方、単一指向性マイクロホンＭ23の出力は、乗算
器３２1、３２2・・・３２nに供給される。
器２１1、２１2・・・２１nと、乗算器３１1、３１2・
・・３１nに供給される。単一指向性マイクロホンＭ22
の出力は、乗算器２２1、２２2・・・２２nに供給され
る。一方、単一指向性マイクロホンＭ23の出力は、乗算
器３２1、３２2・・・３２nに供給される。
【００４０】乗算器２１1、２１2・・・２１nにて無指
向入力乗算係数ａ1、ａ2・・・ａnが乗算された無指向
性マイクロホンＭ21の出力と、乗算器２２1、２２2、・
・・２２nにて単一指向入力乗算係数ｂ1、ｂ2・・・ｂn
が乗算された単一指向性マイクロホンＭ22の出力は、加
算器２３1、２３2・・・２３nに供給されて加算され、
それぞれの加算出力がエネルギー算出部２４と、切換ス
イッチ部２６に供給される。一方、乗算器３１1、３１2
・・・３１nにて無指向入力乗算係数ｃ1、ｃ2・・・ｃn
が乗算された無指向性マイクロホンＭ21の出力と、乗算
器３２1、３２2、・・・３２nにて単一指向入力乗算係
数ｄ1、ｄ2・・・ｄnが乗算された単一指向性マイクロ
ホンＭ23の出力は、加算器３３1、３３2・・・３３nに
供給されて加算され、それぞれの加算出力がエネルギー
算出部３４と、切換スイッチ部３６に供給される。
向入力乗算係数ａ1、ａ2・・・ａnが乗算された無指向
性マイクロホンＭ21の出力と、乗算器２２1、２２2、・
・・２２nにて単一指向入力乗算係数ｂ1、ｂ2・・・ｂn
が乗算された単一指向性マイクロホンＭ22の出力は、加
算器２３1、２３2・・・２３nに供給されて加算され、
それぞれの加算出力がエネルギー算出部２４と、切換ス
イッチ部２６に供給される。一方、乗算器３１1、３１2
・・・３１nにて無指向入力乗算係数ｃ1、ｃ2・・・ｃn
が乗算された無指向性マイクロホンＭ21の出力と、乗算
器３２1、３２2、・・・３２nにて単一指向入力乗算係
数ｄ1、ｄ2・・・ｄnが乗算された単一指向性マイクロ
ホンＭ23の出力は、加算器３３1、３３2・・・３３nに
供給されて加算され、それぞれの加算出力がエネルギー
算出部３４と、切換スイッチ部３６に供給される。
【００４１】したがって、この第３実施例は上記第２実
施例の構成をステレオＲＬに対応させるように、２つ用
いた構成である。
施例の構成をステレオＲＬに対応させるように、２つ用
いた構成である。
【００４２】この第３実施例において、１台の無指向性
のマイクロホンＭ21と、２台の単一指向性マイクロホン
Ｍ22及びＭ23は、図７に示すように配置する。単一指向
性マイクロホンＭ22は右４５度方向に主軸を向け、単一
指向性マイクロホンＭ23は左４５度方向に主軸を向けて
配置される。
のマイクロホンＭ21と、２台の単一指向性マイクロホン
Ｍ22及びＭ23は、図７に示すように配置する。単一指向
性マイクロホンＭ22は右４５度方向に主軸を向け、単一
指向性マイクロホンＭ23は左４５度方向に主軸を向けて
配置される。
【００４３】レベル検出器であるエネルギー算出部２４
及び３４、比較器２５及び３５、切換スイッチ２６及び
３６については、上記第２実施例の各部と同様であるの
でここでは説明を省略する。
及び３４、比較器２５及び３５、切換スイッチ２６及び
３６については、上記第２実施例の各部と同様であるの
でここでは説明を省略する。
【００４４】この第３実施例のマイクロホン装置では、
無指向性のマイクロホンＭ21と、単一指向性のマイクロ
ホンＭ22とから数種の指向特性出力を算出し、これらの
指向特性出力のレベルをレベル検出部であるエネルギー
算出部２４で算出し、このエネルギー算出部２４が算出
したレベル出力を比較器２５に比較させ、この比較器２
５での比較結果、すなわち最も小さいレベル出力を持つ
上記数種の指向特性出力の一を切り換えスイッチ２６が
選択し、その出力信号のみを出力端子２７から出力し
て、ステレオのＲ方向の数種の指向特性出力を得ること
ができる。一方、この第３実施例のマイクロホン装置で
は、無指向性のマイクロホンＭ21と、単一指向性のマイ
クロホンＭ23とから数種の指向特性出力を算出し、これ
らの指向特性出力のレベルをレベル検出部であるエネル
ギー算出部３４で算出し、このエネルギー算出部３４が
算出したレベル出力を比較器３５に比較させ、この比較
器３５での比較結果、すなわち最も小さいレベル出力を
持つ上記数種の指向特性出力の一を切り換えスイッチ３
６が選択し、その出力信号のみを出力端子３７から出力
して、ステレオのＬ方向の数種の指向特性出力を得るこ
とができる。
無指向性のマイクロホンＭ21と、単一指向性のマイクロ
ホンＭ22とから数種の指向特性出力を算出し、これらの
指向特性出力のレベルをレベル検出部であるエネルギー
算出部２４で算出し、このエネルギー算出部２４が算出
したレベル出力を比較器２５に比較させ、この比較器２
５での比較結果、すなわち最も小さいレベル出力を持つ
上記数種の指向特性出力の一を切り換えスイッチ２６が
選択し、その出力信号のみを出力端子２７から出力し
て、ステレオのＲ方向の数種の指向特性出力を得ること
ができる。一方、この第３実施例のマイクロホン装置で
は、無指向性のマイクロホンＭ21と、単一指向性のマイ
クロホンＭ23とから数種の指向特性出力を算出し、これ
らの指向特性出力のレベルをレベル検出部であるエネル
ギー算出部３４で算出し、このエネルギー算出部３４が
算出したレベル出力を比較器３５に比較させ、この比較
器３５での比較結果、すなわち最も小さいレベル出力を
持つ上記数種の指向特性出力の一を切り換えスイッチ３
６が選択し、その出力信号のみを出力端子３７から出力
して、ステレオのＬ方向の数種の指向特性出力を得るこ
とができる。
【００４５】図８には、この第３実施例のマイクロホン
装置の無指向性のマイクロホンＭ21と、単一指向性のマ
イクロホンＭ22とで得られる右４５度方向に主軸を持つ
３種類、すなわち、ポーラパターンＰａで示す双指向
性、ポーラパターンＰｂで示すスーパー指向性及びポー
ラパターンＰｃで示す単一指向性の各指向特性を示す。
この３種類の指向特性は、上記無指向入力乗算係数
ａ1、ａ2・・・ａnと、上記単一指向入力乗算係数ｂ1、
ｂ2・・・ｂnとを上述した表２のようにすることで得ら
れる。同様にして、この第３実施例は、無指向性のマイ
クロホンＭ21と、単一指向性のマイクロホンＭ23とを用
いて、左４５度方向に主軸を持つ３種類の指向特性を得
ることができる。以上より、この第３実施例は、小型の
構成で２チャンネルの超指向特性を得ることができる。
装置の無指向性のマイクロホンＭ21と、単一指向性のマ
イクロホンＭ22とで得られる右４５度方向に主軸を持つ
３種類、すなわち、ポーラパターンＰａで示す双指向
性、ポーラパターンＰｂで示すスーパー指向性及びポー
ラパターンＰｃで示す単一指向性の各指向特性を示す。
この３種類の指向特性は、上記無指向入力乗算係数
ａ1、ａ2・・・ａnと、上記単一指向入力乗算係数ｂ1、
ｂ2・・・ｂnとを上述した表２のようにすることで得ら
れる。同様にして、この第３実施例は、無指向性のマイ
クロホンＭ21と、単一指向性のマイクロホンＭ23とを用
いて、左４５度方向に主軸を持つ３種類の指向特性を得
ることができる。以上より、この第３実施例は、小型の
構成で２チャンネルの超指向特性を得ることができる。
【００４６】なお、本発明に係るマイクロホン装置は、
上記第１乃至第３実施例にのみ限定されるものではな
く、例えば、比較器は出力信号のエネルギーの総和を比
較するだけでなく、出力信号の振幅、波高値等を比較し
てもよい。また、レベル検出手段は、瞬時瞬時に各出力
信号のレベルを検出するようにしてもよい。
上記第１乃至第３実施例にのみ限定されるものではな
く、例えば、比較器は出力信号のエネルギーの総和を比
較するだけでなく、出力信号の振幅、波高値等を比較し
てもよい。また、レベル検出手段は、瞬時瞬時に各出力
信号のレベルを検出するようにしてもよい。
【００４７】また、上述したマイクロホン装置は、カメ
ラ一体型ＶＴＲの収音マイクロホン装置として用いられ
ることはもちろん、業務用ビデオカメラや、測定用マイ
クロホン装置など、すべてのマイクロホン装置に適用可
能である。
ラ一体型ＶＴＲの収音マイクロホン装置として用いられ
ることはもちろん、業務用ビデオカメラや、測定用マイ
クロホン装置など、すべてのマイクロホン装置に適用可
能である。
【００４８】
【発明の効果】本発明に係るマイクロホン装置は、それ
ぞれ異なる複数の指向特性を有するマイクロホン手段
と、上記マイクロホン手段の各出力信号のレベルを検出
するレベル検出手段と、上記レベル検出手段が検出した
各出力信号のレベルを比較する比較手段と、上記比較手
段での比較の結果に応じ、最も小さい出力信号レベルを
持つ上記各出力信号の内の一を選択して出力する選択手
段とを有するので、希望方向を除いた方向からの雑音を
最も低減した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力
することができ、よって従来の指向性マイクロホンでは
得ることのできなかった超指向性を非常に小型の構成で
得ることができる。
ぞれ異なる複数の指向特性を有するマイクロホン手段
と、上記マイクロホン手段の各出力信号のレベルを検出
するレベル検出手段と、上記レベル検出手段が検出した
各出力信号のレベルを比較する比較手段と、上記比較手
段での比較の結果に応じ、最も小さい出力信号レベルを
持つ上記各出力信号の内の一を選択して出力する選択手
段とを有するので、希望方向を除いた方向からの雑音を
最も低減した音声を上記一定長の切り出し区間毎に出力
することができ、よって従来の指向性マイクロホンでは
得ることのできなかった超指向性を非常に小型の構成で
得ることができる。
【００４９】また、本発明に係るマイクロホン装置は、
単一指向特性のマイクロホンユニット２台と無指向特性
のマイクロホンユニット１台とにより、それぞれ独立の
主軸方向に向いた２チャンネルの指向特性を得るので、
小型の構成で２チャンネルの超指向性を得ることができ
る。
単一指向特性のマイクロホンユニット２台と無指向特性
のマイクロホンユニット１台とにより、それぞれ独立の
主軸方向に向いた２チャンネルの指向特性を得るので、
小型の構成で２チャンネルの超指向性を得ることができ
る。
【図１】本発明の第１実施例のマイクロホン装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１に示した第１実施例のマイクロホン装置の
具体例の構成を示すブロック図である。
具体例の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した具体例で用いる３種類のマイクロ
ホン装置のポーラパターンを示す図である。
ホン装置のポーラパターンを示す図である。
【図４】図２に示した具体例の効果を説明するための図
である。
である。
【図５】本発明の第２実施例のマイクロホン装置の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図６】本発明の第３実施例のマイクロホン装置の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図７】図６に示した第３実施例のマイクロホン装置で
用いられる３つのマイクロホンの配置図である。
用いられる３つのマイクロホンの配置図である。
【図８】図６に示した第３実施例のマイクロホン装置で
得られる３種類の指向特性を示す図である。
得られる３種類の指向特性を示す図である。
Ｍ1 双指向性マイクロホン Ｍ2 鋭指向性マイクロホン Ｍ3 単一指向性マイクロホン １ マイクロホン部 ２ エネルギー算出部 ３ 比較器 ４ 切換スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 秋葉 育江 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−318796（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−8097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144698（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39192（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−199950（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167698（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 3/00,1/40
Claims (6)
- 【請求項１】 同一の所定方向に主軸を持ち、それぞれ
異なる指向特性を有する複数の有指向性出力を得るマイ
クロホン手段と、 上記マイクロホン手段の各出力信号のレベルを検出する
レベル検出手段と、 上記レベル検出手段が検出した各出力信号のレベルを比
較する比較手段と、 上記比較手段での比較の結果に応じ、最も小さい出力信
号レベルを持つ上記各出力信号の内の一を選択して出力
する選択手段とを有することを特徴とするマイクロホン
装置。 - 【請求項２】 上記マイクロホン手段は、上記複数の有
指向特性として双指向性、鋭指向性及び単一指向性を有
することを特徴とする請求項１記載のマイクロホン装
置。 - 【請求項３】 上記マイクロホン手段は、少なくとも２
つのマイクロホンユニットの出力を適宜混合することに
より、上記同一の所定方向に主軸を持ち、それぞれ異な
る指向特性を有する複数の有指向性出力を得ることを特
徴とする請求項１記載のマイクロホン装置。 - 【請求項４】 上記マイクロホン手段は、単一指向特性
のマイクロホンユニット２台と無指向特性のマイクロホ
ンユニット１台との出力を適宜混合することにより、そ
れぞれ独立の主軸方向に向いた２チャンネルの有指向性
出力を得、この各チャンネルの指向特性はそれぞれ異な
る指向特性を有する複数の有指向性出力を得ることを特
徴とする請求項１記載のマイクロホン装置。 - 【請求項５】 上記レベル検出手段、上記比較手段およ
び上記選択手段は、一定の時間毎にそれぞれの動作を行
うことを特徴とする請求項１記載のマイクロホン装置。 - 【請求項６】 上記レベル検出手段は、上記マイクロホ
ン手段の上記各有指向特性に対応する各出力信号を一定
時間長の窓で随時切り出し、該切り出し区間でのエネル
ギー総和を算出することを特徴とする請求項１記載のマ
イクロホン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002494A JP3279040B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | マイクロホン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002494A JP3279040B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | マイクロホン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240990A JPH07240990A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3279040B2 true JP3279040B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=12292268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3002494A Expired - Fee Related JP3279040B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | マイクロホン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279040B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007251801A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sony Corp | 音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラム |
| US8989422B2 (en) | 2010-01-27 | 2015-03-24 | Funai Electric Co., Ltd. | Microphone unit and voice input device comprising same |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6137887A (en) * | 1997-09-16 | 2000-10-24 | Shure Incorporated | Directional microphone system |
| DK1657960T3 (da) | 2004-11-16 | 2013-09-30 | Oticon As | Fremgangsmåde til detektering af ultralyd i en lytteindretning med to eller flere mikrofoner, og lytteindretning med to eller flere mikrofoner |
| US7596230B2 (en) * | 2004-11-17 | 2009-09-29 | Oticon A/S | Method for detection of ultrasound in a listening device with two or more microphones, and listening device with two or more microphones |
| US8340316B2 (en) | 2007-08-22 | 2012-12-25 | Panasonic Corporation | Directional microphone device |
| US8411880B2 (en) | 2008-01-29 | 2013-04-02 | Qualcomm Incorporated | Sound quality by intelligently selecting between signals from a plurality of microphones |
| CN104412616B (zh) * | 2012-04-27 | 2018-01-16 | 索尼移动通讯有限公司 | 基于麦克风阵列中的声音的相关性的噪声抑制 |
| JP6631010B2 (ja) * | 2015-02-04 | 2020-01-15 | ヤマハ株式会社 | マイク選択装置、マイクシステムおよびマイク選択方法 |
| JP6533134B2 (ja) * | 2015-09-15 | 2019-06-19 | シャープ株式会社 | マイクシステム、音声認識装置、音声処理方法、および音声処理プログラム |
| WO2018129086A1 (en) * | 2017-01-03 | 2018-07-12 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Sound leveling in multi-channel sound capture system |
| CN110121890B (zh) | 2017-01-03 | 2020-12-08 | 杜比实验室特许公司 | 处理音频信号的方法和装置及计算机可读介质 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP3002494A patent/JP3279040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007251801A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sony Corp | 音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラム |
| US8989422B2 (en) | 2010-01-27 | 2015-03-24 | Funai Electric Co., Ltd. | Microphone unit and voice input device comprising same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07240990A (ja) | 1995-09-12 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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