JP4870960B2 - 2つの圧力勾配カプセルを有するマイクロフォン - Google Patents

2つの圧力勾配カプセルを有するマイクロフォン Download PDF

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Description

本発明はマイクロフォン、特に、1つのハウジングにおいて少なくとも1つのハウジング開口が形成され、2つの圧力勾配カプセルを備え、セルの各々がダイアフラムを有し、音響伝達可能にダイアフラムの前面に結合された少なくとも1つのおそらく細分化された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側に結合された少なくとも1つのおそらく細分割された音声入力開口とを備えるハンズフリー装置に関する。
互いに独立に2つの別のマイクロフォンカプセルが位置している、合体式ステレオと呼ばれる従来のマイクロフォンが知られている。所望の指向特性を得るために、それらの個々のダイアフラムの軸が互いに角度を有するようにお互いに上に設置された2つのカプセルが互いに回転される。カプセルヘッドが周囲に対して開いており、基本的に金属網から構成されており、全方向への音声入力開口が結果として得られる。
機械的な影響(例えば、衝撃、振動等)を受けない、小型で、場所もとらず、目立たず、頑丈なマイクロフォンに対する大きな需要があるが、高品質で、同時に指向特性を意図的に調節でき、かつ運用時に、例えば、車両や飛行機等の電話設置、またはシャツの襟へのボタン付けを行うことができず、従来のマイクロフォンによりかろうじて行うことができる。
このため、感度を有し、従来の場所をとらないマイクロフォンと異なり指向特性を変更する可能性、またはそれらを超えさえもするある種の小型で、合体式の(coincidental)マイクロフォンに対する需要がある。
本発明によれば、これらの目的は、音響伝達可能にダイアフラムの前面側に接続された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側に接続された音声入力開口が、それらの入力面上の圧力勾配カプセルの各々に位置し、入力面に垂直な方向に閉じており、音響伝達可能なようにハウジング開口と接続されている音声入力開口が少なくとも1つのスペースを向いていると最初で述べたマイクロフォンにより達成される。入力面に垂直なスペースの閉じた境界は、入力面と開口に垂直に音が到達するのをそれぞれ禁止する。
このようにして、最小のスペース条件で、車両会議室やコックピットでの使用に最も適した、指向特性と優先方向と達成する可能性がある。圧力勾配カプセルが互いに平行かつ優先的に一列に配置することで、非常に良好な音響特性を有する極めて小さいマイクロフォンを製造することに問題はない。この種のマイクロフォンは、ボタンサイズの大きさであり、操作卓あるいはシャツの襟などに装着されたハンズフリー装置として、目だ立たなく配置できる。上記のマイクロフォンは、いわゆるインタフェース、例えば、車両の操作パネルや、壁や、テーブル面に配置するのに特に適している。上記のインタフェースマイクロフォンにより、直接音を優先的にピックアップし、反響部つまり反射部は小さいままにしておく。
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
(項目1)
少なくとも1つの開口(5)を有するハウジング(1)において、2つの圧力勾配カプセル(6,7)を備えるハンズフリー装置用マイクロフォンであって、該カプセルの各々が、音響伝達可能にダイアフラム(13)の前面側に接続された少なくとも1つのオプションで細分割された音声入力開口(6a,7a)と、音響伝達可能に該ダイアフラム(13)の背面側に接続された少なくとも1つのおそらく細分割された音声入力開口(6b,7b)とを伴うダイアフラム(13)を有し、
該マイクロフォンは、
該音響伝達可能にダイアフラム(13)の前面側に接続された該音声入力開口(6a,7a)と、音響伝達可能にダイアフラム(13)の背面側に接続された音声入力開口(6b,7b)が、それらの入力面(6c,7c)上の圧力勾配カプセル(6,7)の各々に位置しており、圧力勾配カプセル(6,7)の該ダイアフラム(13)が基本的に互いに平行に配置され、該音声入力開口(6a,6b,7a,7b)が、入力面(6c,7c)に垂直な方向に閉じられ、音響伝達可能にハウジング開口(5)に接続された、少なくとも1つのスペース(8,8’)に向けられていることを特徴とする、マイクロフォン。
(項目2)
上記圧力勾配カプセル(6,7)が、ダイアフラム面と平行に走る前面として指定された入力面(6c、7c)と互いに一列に配置されていることを特徴とする、項目1に記載のマイクロフォン。
(項目3)
上記2つの圧力勾配カプセル(6,7)の前面(6c,7c)が互いに向き合っており、上記スペース(8)は該圧力勾配カプセル(6,7)の間に形成されていることを特徴とする、項目1および2のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(項目4)
上記2つの圧力勾配カプセル(6,7)の前面(6c,7c)が互いに離れており、各々付随するスペース(8’)に向けられていることを特徴とする、項目1および2のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(項目5)
音響伝達可能に上記ダイアフラム(13)の前面側に接続された上記音声入力開口(6a,7a)と、音響伝達可能に上記ダイアフラム(13)の背面側に接続された音声入力開口(7b,6b)とが、互いに反対側を向いていることを特徴する、項目3および4のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(項目6)
上記ダイアフラム(13)面で回転できるように、少なくとも1つの圧力勾配カプセル(6,7)がハウジング(1)内で支持されていることを特徴とする、項目1から4のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(項目7)
上記カプセル(6,7)が、ハウジング底部(3)と、該底部に基本的に平行であり、閉じて多少湾曲しているのが好ましいハウジング前面(2)との間に配置され、それに対して基本的に平行な方向を向いており、
該ハウジング開口(5)が壁(4)に位置しており、該ハウジング前面(2)から該ハウジング底部(3)に突出していることを特徴とする、項目1から6のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(項目8)
上記ハウジング開口(5)が、上記ハウジング前面(2)と基本的に平行に走っていることを特徴とする、項目7に記載のマイクロフォン。
(項目9)
上記スペース(8)、またはオプションでスペース(8’)と上記ハウジング開口(5)と間に上記音声チャネル(9)を配置したことを特徴とする、項目2から8のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(項目10)
上記音声チャネル(9)および/またはスペース(8)、またはオプションで2つのスペース(8’)が、発泡材、繊維、ウールあるいは同類物で少なくとも部分的に充填されることを特徴とする、項目9に記載のマイクロフォン。
(項目11)
上記音声チャネル(9)が、その途中にステップ、リブ、あるいは同類物を有することを特徴とする、項目9および10のいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(項目12)
上記入力面(6c,7c)に平行なスペース(8,8’)の延長部が、スペース(8,8’)の幅よりも、少なくとも2倍大きく、好ましくは少なくとも5倍大きく、さらに好ましくは、少なくとも10倍大きいことを特徴とする、項目1から11のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
(概要)
本発明はマイクロフォン、特に少なくとも1つのハウジング開口を有するハウジングにおいて、2つの圧力勾配カプセルを備え、その各々が音響伝達可能にダイアフラムの前面側と接続された少なくとも1つのオプションで細分割された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側と接続された少なくとも1つのオプションで分割された音声入力開口とを伴うダイアフラムを備えるハンズフリー装置に関する。小型構成とそれと同時に登場する指向特性を得るために、音響伝達可能にダイアフラムの前面と接続された音声入力開口と、音響伝達可能にダイアフラムの背面側に接続された音声入力開口が、圧力勾配カプセルの平面に各々設けられている。
図面を参照して本発明を以下に詳細に説明する。
図1は、ダイアフラムリング14に設置されたダイアフラム13を備える従来の静電圧力勾配カプセル6を示す。孔が好適に形成された電極16から離すために、スペーサリング15によりダイアフラム13が設置される。ダイアフラム13と反対側を向いた電極16の一方の側において、マイクロフォンカプセル6を音響的に調節するために、いわゆる音響摩擦部17が設けられている。前面側6cは少なくとも2つの開口を有しており、そのうち一方の開口6aは、ダイアフラム13の前面側に音波が入力するのを許し、他方の開口6bは、カプセルの構成要素を越えて延びる複数の部位18a,18b,および18cから構成される第2の導管を介してダイアフラム13の背面側に音波が入力するのを許す。しかしながら、カプセル6の基本的特徴は、両方の開口6a,6bがカプセル6の同じ側に形成され、一方、上述したその他の特徴は、別の方法で開発できる。上記の圧力勾配カプセルは、例えば、EP1351549A2または対応するUS2003165251に開示されている。この両方の先行文献をここで参考として援用する。音響的に不利益を蒙ることなく、スペースを節約して視覚的に魅力的にするために、同一平面または平らな設置面の背面側に基本的にカプセルを設置できる。
図2,図3は、2つの圧力勾配カプセル6,7を有する本発明によるマイクロフォンを示す。これらのカプセルは基本的に互いに平行かつ互いに一列に好適に配置されているため、それらの入力面6c,7cとダイアフラム13もそれぞれ互いに平行になる。入力面は音声入力開口が開いている面である。各カプセルの可能な構成を図1に詳細に示し、図2,3にカプセルの音声入力開口だけをより明瞭にするために示す。これらの圧力勾配カプセルの重要な特徴は、ダイアフラム13の前面側に延びる音声入力開口6a,7aと、ダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口6b,7bが、カプセルの入力面に配置されている点にある。図1に示すように、ダイアフラムは、基本的に入力面に平行である。この場合、入力面は前面として設計されている。本発明の一実施形態において、入力面をダイアフラムに対して垂直にすることも可能であろう。
それと同時に、ダイアフラム軸19と非対称な指向特性(図1)が、入力面の全ての音声入力開口構成により達成される。例えば、EP1351549A2または対応するUS2003165251に記載されたこの特殊なカプセル型を使用して、2つのカプセルの平行かつ同時に一列に配置する構成により、すなわち、最もスペースを節約する構成を示す従来の2つのカプセルマイクロフォンと比較して、品質上の損失を蒙ることなく、非対称指向特性を実現することが可能である。本発明によるマイクロフォンの場合、EP1351549A2またはUS2003165251に記載された特殊なカプセル型を使用する。
本発明によるマイクロフォンの1つの基本的な特徴は、圧力勾配カプセルの音声入力開口が、スリット状スペース8または2つのスリット状スペース8’を向いており、入力面6c,7cに垂直な方向に閉じている点にある。図2に示す実施形態において、この閉じた制限つまり境界は、隣接する圧力勾配カプセルの入力面であり、一方、図3に示す実施形態において、音声入力開口は、音響伝達可能に互いに接続された2つのスリット状スペース8’の方向と同一の方向を向いており、例えば、ハウジングの壁と一体化されているか、それにより形成される面または壁により入力面に対して垂直な方向に閉じられている。各カプセルの入力面は、これにより1つの付随するスペース8’に向けられる(図3)。スペース8,8’は、入力面に垂直な方向よりも大きく、大きさが少なくとも2倍であるのが好ましい入力面に平行な方向に延長部を有している。好適な実施形態において、入力面に平行な延長部は、スリット状スペース8,8’の幅よりも少なくとも5倍大きく、特に好適な実施形態において、入力面に垂直な方向にスリット状スペース8,8の幅よりも少なくとも10倍だけ大きい。これは基本的に裂け目つまりスリットである。上述した実施形態は、スペースを節約するだけでなく、スペース8,8の幅が狭く、カプセルの2つの信号間の差を増大できる。
例えば、円形状カプセルについては、スペース8,8’はディスク状であり、矩形状のカプセルについては、矩形状の平行パイプ状の形状である。スペース8,8’への横方向の音声入力は、連続的に行うことができるか、ある部位に設けることができ、この場合、マイクロフォン全体の指向特性への影響が生じる。
閉じた境界により、ダイアフラムまたは入力面に基本的に平行なスペース8,8’の横方向に音声が到達する。図2を参照して、本発明によるマイクロフォンの動作モードを下記に詳細に説明する。左からスペース8に到達する音波は、カプセル7のダイアフラムの前面側に延びる音声入力開口7aに最初に到達する。ほぼ同時に、カプセル6のダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口6bに音波が到達する。そして遅延により、カプセル7のダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口7bに音波が到達し、カプセル6のダイアフラムの前面側に延びる音声入力開口6aに到達する。そのため、この正反対の構成において、2つの圧力勾配カプセルが、信号の追加処理と信号を一緒にすることを検出可能にする異なる情報を有する信号を生成する。
これに対して、音声入力開口6a,7aと音声入力開口6b,7bは、直接、互い対向し(図示せず)、単に追加できるが、そこからは何の情報も検出されない基本的に同じ信号を出力する。しかしながら、互いにカプセルをほんのわずかだけ回転させると、2つの異なる信号が処理される。このため、クロックの針に類似した2つの選択方向が、互いにおよびハウジングに対して回転される。この目的のため、回転可能なようにカプセルを支持できる。このことは、例えば、ハウジングから突出しているネジやレバーにより行われる。
図2,図3には、好適な実施形態を示し、2つのカプセルが互いに向き合っている(図2)か互いに反対の方向を向いているか(図3)のいずれかに特徴がある。この構成により得られる特殊な効果を以下に示す。すなわち、振動や衝撃方向であり、その慣性によりカプセルハウジングに対してダイアフラムの撓みを引き起こす。車両では、ほとんど垂直方向に振動が生じる。水平構成のダイアフラムにおいて、例えば、インタフェースとして機能するコンソールでは、従来のマイクロフォンに望ましくない妨害ノイズが発生する。本発明によるマイクロフォンにより、ダイアフラムの慣性の結果として誘起された妨害信号は、個々の信号を一緒にしたときに除去される。この理由は、2つのダイアフラムが同じ方向に撓むが、一方のカプセルが他方のカプセルに対してヘッドにあり、このようにして180度だけ位相遷移された信号が形成される事実にある。ところが、この補償は、スペース8に対し横方向、または図3の例において2つのスペース8’の周囲から到来する音声ではなく、人体の音声にのみ関係している。
本発明のマイクロフォンの特性に影響を与えたり調節したりする3つの可能性がある。
第1に、互いに前面側の音声入力開口の構成は、それ自身によって考慮されたカプセルの指向特性を決定し、合成した信号の特性も当然に決定する。1つのカプセルの音声入力開口の構成を第2のカプセルの開口と同じにしなければならない必要性は全くなく、そのため別の指向特性にできる。個々のマイクロフォンカプセル(インゲン豆形(kidney−shaped)、超インゲン豆形(hyperkidney−shaped)音響調節によって、合成信号の指向特性を決定する。2つのカプセルを音響的に等しくインゲン豆形または超インゲン豆形と組み合わせる必要はなく、1つのマイクロフォンでインゲン豆形または超インゲン豆形を組み合わせることは同様に可能である。
第2に、形成された信号は、互いに2つのカプセルの位置で影響を受ける。平行性の要件を諦めることなく、互いにかつハウジングに対して垂直な平面内で反転させることができるため、互いにおよびハウジングに対して2つのカプセルの音声入力開口を変更できる。このようにして、時計の両針と同様に調節できる優先方向を生成できる。このため、例えば、本発明のマイクロフォンを車両に使用するとき、一方のビームの焦点を運転手の方向に絞り、他方のビームの焦点を同乗者の方向に絞ることができる。また、カプセルを回転して、2つのビームを重ねて、運転者の方向から到来する音声だけを聞くことができる。
最後に、2つのカプセルの個別に除去された信号は、信号処理により信号を一緒にする前に、重み付けとフィルタ処理をでき、例えば、妨害信号を除去および/またはある音声信号を選択するために、指向特性が影響を受けることがあり、かつ感度を最適化できる。
図2は、ハウジング1を備える本発明の実施形態によるマイクロフォンの一実施形態を示す図である。マイクロフォンは、閉じたハウジング前面2と、ハウジング前面2の外周からハウジング底部3方向に突出している壁4とを備えている。実施形態例において、ハウジング前面2は多少湾曲しており、平らなハウジング前面2またはその縁の領域で湾曲しているものも想到し得るだろう。ハウジング前面が閉じている、すなわち開口スリットなどを有せず、かつマイクロフォンの内部を覆うことは重要である。こうすることで、ハウジング前面2に溜まっているのが好ましい塵や埃がマイクロフォンシステムの内部に侵入しないようにし、機械的な影響からシステムをより良く確実に保護する。
音声入力用開口5は壁4に形成されており、ハウジングの底部3方向にハウジング前面2から突出している。実施形態例において、ハウジング開口5は、基本的にハウジング底部3に平行か、反対側のハウジング前面2に平行に形成されているが、傾斜したりそれに垂直な開口ももちろん可能である。この横方向に形成されたハウジング開口5により、変換される音声がマイクロフォンの内側に妨害されずに確実に到達するようにし、それと同時に、空気中に存在する不純物に対して障壁を形成し、不純物がマイクロフォンの内側に妨害なく到達する場合に、マイクロフォンの特性を悪化させるか、場合によっては、使用不能にもする。
ハウジング1自体において、一方の上に他方が配置された2つの圧力勾配カプセル6,7が存在する。カプセル6,7は、1つのカプセルの2つの音声入力開口6a,6b,7a,7bが、カプセルハウジング、前面6cまたは7cと同じ側に形成されるように、設計されている。2つの音声入力開口のいずれかが、ダイアフラムの背面側に音響伝達可能に接続され、一方、他の側がダイアフラムの前面側に音響伝達可能に接続されている。上記の圧力勾配カプセルの例が、EP1351549A2または対応するUS2003165251に記載されており、これらをここで参照として援用する。互いにある間隔をおいて形成された2つの音声入力開口により、ダイアフラム軸に非対称な指向特性を実現できる。2つの音声入力開口の向きに応じて変化する可能性がある非対称指向特性にもかわわらず。上記のカプセルは小さな体積しかとり得ない。個々のマイクロフォンカプセルの音響調節の実行可能性により、球状と「8個」つまり8角形状の間の全ての指向特性が可能である。
図3の実施形態において、2つのカプセルの前面は、互いに離れて回転され、各々スペース8に向けられている。2つの同じスリット状のスペース8’が、ハウジングと一体化されているか、ハウジングの一部である閉じた平面または壁により、個々の前面6cまたは7cに垂直な方向に境界が定められている。音響摩擦や埃捕獲用として発泡材などを入れる余地がある音声チャネルを介するのが好ましいハウジング開口5と音響伝達可能に2つのスペース8’が接続されている。
実施形態例において、たった1つの開口だけが個々のカプセルの前面と背面側音声入力6a,6b,7a,7bに設けられている。ところが、前面音声入力の1つのグループに配置された幾つかのおそらく小さな開口と、前背面側の音声入力開口に配置されたおそらく同様の開口を形成することも想到可能だろう。
2つのカプセル6,7の間に裂け目状のスペース8が形成されている(図2)。2つのカプセルの音声入力開口がこのスペース8に向けられれるようにカプセルを配置する。音声チャネル9を介してハウジング開口5と音響伝達可能にスペース8が接続されている。音声チャネル9には、音響摩擦用の発泡材が入れられているかも知れない。図2,3の実施形態の組み合せにおいて、ハウジングの横方向の入力または支持に近接して直接フィットを設けることも想到可能だろう。図2において、ハウジング底部に接続された縁11に密接に配置された、マイクロフォンの周囲の壁4に沿って走り、相互接続10を介してハウジング前面2とハウジング底部に接続されたメッシュ機構12により幾つかの部位と接続されたハウジング開口5がリブにより細分割されている。この例において、ハウジングは2つの部分に構成されており、ハウジング前面2と壁4を備えるカバーを、壁の開口5と共にハウジング面から取り外すことができる。何らかのその他のカバーとハウジング土台への細分割も想到可能であろう。カバーを取り外して、例えば、それらの組み立てや交換時にカプセルへの容易なアクセスが可能となる。
カプセル6,7は、図2,3にだけ概略的に示された支持部材によりハウジング1に設置される。例えば、固定装置、接着剤、カプセル間のスペース、クランプ等の支持部材の種類は、本発明において重要ではなく、当業者により実施できる。
ハウジング開口5と裂け目状スペース8を接続する音声チャネル9は、その製造時にステップ、リブ等を有し得る。一方、これらは音響摩擦に使用され、他方、これらはマイクロフォン内部への埃の侵入を防止する。この目的のために、音声チャネル9を発泡材などで満たすことができる。
もちろん、ハウジング開口5をハウジング外周の周囲に均等に設ける必要はなく、1つの連続したハウジング開口として設ける必要もない。とはいえ、これは風やその他の空気の移動による擾乱を最小にできる利点がある。例えば、1つの個別のハウジング開口か、幾つかのハウジング開口も存在し得る。しかし、これはハウジングにより既に特定された指向特性のために非均等に設けられる。
スペースの制限により、ハウジング底部3とハウジング前面2と平行にカプセルを配置するのが好ましい。2つのカプセルの前面6c,7cは、基本的に互いに平行である。このコンパクトな構成によりスペースが節約され、さらにそれ自身の指向特性を有する2つのマイクロフォンの同時使用により、信号処理に関して広いスペクトルを提供する。適応信号処理アルゴリズムにより、それらの信号を一緒にするか1つの全体的な信号に合成する前に、互いに異なる個々のカプセルの信号を互いに独立に処理、重み付け、またはフィルタ処理できる。このようにして、所望の指向特性と優先方向が実現され、信号供給を不要にするのを容易にする。個々の周波数範囲の個別の評価により、基本的に周波数と関係のない単一指向特性を達成できるという事実が1つの重要な特徴である。デジタル適応信号処理により、最小化された合成式マイクロフォンの使用環境の擾乱ノイズをリアルタイムで周囲に適合させ、これにより通話の品質をさらに向上させることができる。
両実施形態(図2,3)の場合、好適な実施形態は、ダイアフラムの背面側に延びる音声入力開口6b,7bが、ダイアフラムの前面に延びる音声入力開口7a,6aに対し基本的に反対側になるようにカプセルを配置するにある。このため、2つの独立した信号を取得し、その重み付け、フィルタ処理など、その後一緒にすることで、全マイクロフォンシステムと所望の指向特性および感度を実現する。
このようにして、インゲン豆形と超インゲン豆形の8角形状特性により球状特性からおよびインゲン豆特性へ移行する指向特性の変化を所望の方向に調節できる。指向特性の変化を、信号処理アルゴリズムとカプセルの簡単な回転により、連続的に行うことができると共にリアルタイムで適応的に行うことができる。
衝撃と振動が上記のような大きな役割を果たさない本発明の発展形において、カプセル6,7を互いに近く配置し、それらの入力面が互いにスリット8の下部制限を形成する。ハウジング前面2の内部またはそれに接続された平面により、スリットの上部壁が形成される。図1のマイクロフォンと比較すると、この実施形態のハウジング底部3とハウジング前面2間の距離は多少長い。他方、その直径がさらに拡大された底部面が必要である。必要性と利用可能なスペースに応じて、これらの2つの変数の間で選択を行うことができる。
本発明は上記の記載により決して限定されない。よって、幾つかの優先方向を実現するために2つ以上の圧力勾配カプセルも設けることができる。ハウジングのカプセルとそれ自身のハウジング形状のカプセルの設置装置は、副次的な役割しか果たしでおらず、様々な方法で変更することができる。
図4は、本発明によるマイクロフォンの可能な応用を概略的に示すブロック図を示す。各々のカプセル6,7は、個別の信号を生成する。信号のデジタル処理を可能にするために、A/D変換器20,21により各信号が変換される。下記のステップにおいて、適応フィルタ22で信号が処理される。最後に、結果として生成された信号がD/A変換器23により変換される。図4の実線は音響情報を有する信号を示し、点線は適応フィルタ22の特性を変更する信号を示す(例えば、フィルタ係数、アルゴリズム等)。一方、制御装置24の2つの別の制御信号を処理解析して制御信号が生成され、制御信号が適応フィルタ22を制御する。他方、適応フィルタ22によりフィードバックとして制御信号が生成され、実現された機能を実行するために制御装置24に送られる。
以下の2つの実施形態において詳細に説明する。両実施形態において、マイクロフォンの第1のカプセルが、例えば、車両、列車等の運転手に向けられ、マイクロフォンの第2のカプセルが副運転手に向けられる。
実施例1
制御装置24はアルゴリズムと識別子である「音声動作」アルゴリズムを有しており、その2つのカプセルのいずれかが通話と妨害信号を供給し、その2つのカプセルのいずれかが妨害信号のみを供給する。適応フィルタ22は、不要なカプセル入力(妨害信号のみ)を抑圧し、例えば、通話の理解性を向上させるモノーラルフィルタにより所望の信号(通話)を等化する。この応用の大きな利点は、2つの指向性カプセルを使用した結果によるもので、所望の方向からの音声だけをピックアップし、その他のあらゆる方向からの妨害音声を抑圧できる。一方、マイクロフォンに要求されるスペースは、単一のカプセルマイクロフォンに要求されるそれと同じであるが、ノイズ比に対して信号を大幅に改善する。
実施例2
制御装置24は、妨害ノイズも抑圧するアルゴリムを有している。第1のカプセルが再度運転手に向けられ、第2のカプセルが副運転手に向けられる。第1のステップにおいて、2人のどちらが同時に話しているか制御装置が検出する。通話を含まない信号が制御装置24で用い、干渉信号だけでなく通話も含む信号も可能性があろうから、車両、列車等の拡散干渉ノイズの特性を評価する。妨害信号を評価することで、様々な調整としてのみ役割を果たし、もはや可能な音源としてのみの役割は果たさない。その上、通話信号の処理を可能にするアルゴリズムにより、妨害信号参照は従来例のものである。しかしながら、本発明によるマイクロフォンは、同一場所の2つの干渉信号(所望の信号と干渉信号)をピックアップすることを可能にし、これにより、干渉信号の評価精度と妨害ノイズの抑圧を結果的に著しく向上させる。
ダイアフラムの前面側と背面側に延びる音声入力開口がカプセルの同じ側にある従来の圧力勾配カプセルを示す。 2つのカプセルの第2の音声入力開口が互いに向き合っている本発明によるマイクロフォンである。 2つのカプセルの第2の音声入力開口が互いに反対側を向いている本発明によるマイクロフォンの一実施形態である。 本発明によるマイクロフォンの可能な応用を示すブロック図である。
符号の説明
1 ハウジング
2 ハウジング前面
3 ハウジング底部
4 壁
5 ハウジング開口
6,7 圧力勾配カプセル
6a,6b,7a,7b 音声入力開口
6c,7c 平面
9 音声チャネル
10 相互接続
11 縁
12 メッシュ機構
13 ダイアフラム
14 ダイアフラムリング

Claims (9)

  1. 特にハンズフリー装置用のマイクロフォンであって、該マイクロフォンは、少なくとも1つの開口(5)を有するハウジング(1)において、2つの圧力勾配カプセル(6,7)を備え、該カプセルの各々が、少なくとも1つの細分割され得る音声入力開口(6a,7a)と、少なくとも1つの細分割され得る音声入力開口(6b,7b)とを備えたダイアフラム(13)を有し、
    該ダイアフラム(13)の前面側に音響的に接続された第1の音声入力開口(6a)と、該ダイアフラム(13)の背面側に音響的に接続された第2の音声入力開口(6b)とは、それを通って音波が該圧力勾配カプセル(6)に入る第1の面(6c)に位置し、該ダイアフラム(13)の前面側に音響的に接続された第3の音声入力開口(7a)と、該ダイアフラム(13)の背面側に音響的に接続された第4の音声入力開口(7b)とは、それを通って音波が該圧力勾配カプセル(7)に入る第2の面(7c)に位置し、
    該2つの圧力勾配カプセル(6,7)のうちの少なくとも一方は、該2つの圧力勾配カプセル(6,7)のうちの少なくとも一方が軸の周りを回転することが可能であり、かつ、該音声入力開口(6a,6b,7a,7b)が少なくとも1つのスペース(8,8’)に向けられる態様で、ハウジング(1)内に支持されており、該軸は、該ダイアフラム(13)の前面に垂直であり、かつ、それを通って音波が入る該第1の面または第2の面(6c,7c)のうちの少なくとも一方の面の中心を通り、該少なくとも1つのスペース(8,8’)は、それを通って音波が入る面(6c,7c)に垂直な方向に閉じられており、かつ、音響伝導可能な態様で該ハウジングの開口(5)に接続されている、マイクロフォン。
  2. それを通って音波が入る面(6c,7c)が前記ダイアフラムの面に平行であるように、前記圧力勾配カプセル(6,7)が整列されていることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロフォン。
  3. 音響伝達可能な態様で前記ダイアフラム(13)の前面側に接続された前記音声入力開口(6a,7a)と、音響伝達可能な態様で前記ダイアフラム(13)の背面側に接続された前記音声入力開口(7b,6b)とが、互いに反対側を向いていることを特徴する、請求項およびのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
  4. 前記カプセル(6,7)が、ハウジング底部(3)と、閉じられ、かつ、好ましくはわずかに湾曲しているハウジング前面(2)との間に配置され、該カプセル(6,7)が、該ハウジング底部(3)および該ハウジング前面(2)の両方に平行に配置され、該ハウジング開口(5)が、壁(4)に位置しており、該壁(4)は、該ハウジング前面(2)から該ハウジング底部(3)に突出していることを特徴とする、請求項1から3のうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
  5. 前記ハウジング開口(5)が、横方向に配置され、前記ハウジング前面(2)基本的に平行であることを特徴とする、請求項に記載のマイクロフォン。
  6. 前記スペース(8)たは前記スペース(8’)と前記ハウジング開口(5)と間に音声チャネル(9)が配置されていることを特徴とする、請求項2からのうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
  7. 前記音声チャネル(9)および/または前記スペース(8)たは2つの前記スペース(8’)が、発泡材、繊維、ウールあるいは同類物で少なくとも部分的に充填されていることを特徴とする、請求項に記載のマイクロフォン。
  8. 前記音声チャネル(9)が、その途中にステップ、リブ、あるいは同類物を有することを特徴とする、請求項およびのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
  9. それを通って音波が入る面(6c,7c)に平行な前記スペース(8,8’)の延長部が、スペース(8,8’)の幅よりも、少なくとも2倍大きく、好ましくは少なくとも5倍大きく、さらに好ましく少なくとも10倍大きいことを特徴とする、請求項1からのうちのいずれか一項に記載のマイクロフォン。
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