JP6296931B2 - 可変指向性マイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、可変指向性マイクロホンに関し、例えば周囲の騒音が小さいときには単一指向性で動作させ、周囲の騒音が大きいときには狭指向性に切り換えて動作させることのできる可変指向性マイクロホンに関する。

例えば、屋外でマイクロホンによる収音を行う場合、目的とする音源の周囲の騒音が小さいときには、単一指向性（カージオイド、サブカージオイド）のマイクロホンを用いることが望ましい。即ち、音源からの距離や方向による音質変化はあるが、ある程度、周囲の目的外の音の収音を制限し、良好な音質の音声を収音することができる。
また、周囲の騒音が大きいときには、狭指向性のマイクロホンを用いることが望ましい。この場合、音源からの距離や方向による音質変化が著しいという欠点はあるが、目的の音波を確実に収音することができる。

このように周囲の状況に応じて、使用するマイクロホンの好ましい指向特性は異なっている。そのため、例えば周囲の騒音が小さいときには単一指向性で動作し、騒音が大きいときには狭指向性で動作するよう切換可能なマイクロホンが求められていた。特に、報道の世界では、通信技術の発達により従来と比較して簡便な機器による放送が可能になっている。そのため、従来大掛かりで技術を必要としていた生放送のような放送も簡便にできるようになった。したがって、マイクロホンについても、複数の種類のマイクロホンを用意する必要が無く、ハンドマイクの機能とガンマイクの機能を容易に切り換えて使用できるマイクロホンがあると都合がよい。

特許文献１には、単一指向性マイクロホンユニットを音響管の後端側内に収納し、該音響管内をそのマイクロホンユニットにて、前部音響容量室と後部音響容量室とに区画するとともに、後部音響容量室側にマイクロホンユニットの後方音響端子に対する後部音波導入口を設けてなるラインマイクロホンが開示されている。
前記マイクロホンにあっては、前記後部音波導入口の部分にその音響抵抗を可変とし、例えばハイパーカージオイドとカージオイドのいずれかに指向性を切換可能にする切換カバーを備えている。

特開２０００−５０３８５号公報

特許文献１に開示のマイクロホンによれば、前記切換カバーにより覆う後部音波導入口の面積を変えることにより音響抵抗を変化させ、指向性をカージオイドとハイパーカージオイドとの間で切り換えることができる。
即ち、前記後部音波導入口を全開にする、或いは完全に塞ぐことにより、予め設定されたカージオイド或いはハイパーカージオイドの指向性にすぐに対応することができる。
しかしながら、例えばそれらの中間の指向性に対応したい場合には、小さい後部音波導入口の開口面積を切換カバーで部分的に覆うことにより変化させる必要があった。そのため、使用者自身で後部音響端子側の音響抵抗を細かく変えることは困難であり、指向性の調整は容易でなかった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、可変指向性マイクロホンにおいて、収音の状況に応じて、使用者自身が単一指向性と狭指向性との間で指向性を無段階に、且つ容易に切り換えることのできる可変指向性マイクロホンを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係る可変指向性マイクロホンは、前部音響端子及び後部音響端子を有する単一指向性のマイクロホンユニットと、前記マイクロホンユニットを収容するとともに、周面に複数の音響抵抗孔が形成された音響管と、前記音響管内に軸方向に沿って移動自在に設けられ、前記マイクロホンユニットを保持するとともに所定の音響抵抗をもって音波を透過させる保持部材とを備え、前記マイクロホンユニットの外周面と前記音響管の内周面との間には、前記前部音響端子と前記後部音響端子とを連通させる間隙が形成され、前記音響管内における前記マイクロホンユニットの位置により指向性が変化することに特徴を有する。
尚、前記保持部材は、通気性を有する発泡体により形成されていることが望ましい。また、前記保持部材は、弾性体であることが望ましい。
このように構成することにより、使用者がマイクロホンユニットを音響管の中で軸方向に沿って移動させることができる。それにより、マイクロホンの指向性を単一指向性から狭指向性まで収音状況に応じて無段階に切り換えることができる。また、本構成のマイクロホンの指向性は、長い音響管の中のマイクロホンユニットの位置により決定され、単一指向性のカージオイドからハイパーカージオイドまで緩やかに変化する。そのため、本構成のマイクロホンによれば、使用者自身が容易にマイクロホンの指向性を所望の指向性に設定できる。例えば、使用者は、周囲騒音が小さいときには単一指向性で収音し、周囲騒音が大きいときには狭指向性で収音することを選択できる。

また、前記音響管はさらに軸方向に沿って形成されたスリット状のスライド溝部を備え、前記マイクロホンユニットは前記スライド溝部に沿って摺動されることが望ましい。
また、前記マイクロホンユニットはさらに突起部を備え、前記突起部は前記スライド溝部から突出しており、前記突起部を前記スライド溝部に沿って摺動させることで前記マイクロホンユニットの位置を変えることが望ましい。
さらに、前記スライド溝部において、該溝部の左右両側に設けられた弾性部材が互いに密着され、該密着部から前記突起部が外方に突出していることが望ましい。
このように音響管にスライド溝部を設け、そこから突出する前記突起部を使用者がつまんで容易にマイクロホンユニットの位置を移動することができ、単一指向性のカージオイドからハイパーカージオイドまで容易に設定することができる。

可変指向性マイクロホンにおいて、収音の状況に応じて、使用者自身が単一指向性と狭指向性との間で指向性を無段階に、且つ容易に切り換えることのできる可変指向性マイクロホンを得ることができる。

図１は、本発明に係る可変指向性マイクロホンの断面図である。 図２は、本発明に係る可変指向性マイクロホンの断面図であって、図１の設定とは指向性の異なる設定の状態を示す図である。 図３は、本発明に係る可変指向性マイクロホンの断面図であって、図１、図２の設定とは指向性の異なる設定の状態を示す図である。 図４は、本発明に係る可変指向性マイクロホンの変形例を示すマイクロホンの分解図である。 図５（ａ）は、図４に可変指向性マイクロホンにおいて、図１と同じ指向性の設定とした状態を示す断面図であり、図５（ｂ）は、図２と同じ指向性の設定とした状態を示す断面図である。 図６は、図１のマイクロホンの設定において測定した、０度、９０度、１３５度、および１８０度の各方向における指向性特性グラフである。 図７は、図６の指向性特性のポーラパターンである。 図８は、図２のマイクロホンの設定において測定した、０度、９０度、１３５度、および１８０度の各方向における指向性特性グラフである。 図９は、図８の指向性特性のポーラパターンである。 図１０は、図３のマイクロホンの設定において測定した、０度、９０度、１３５度、および１８０度の各方向における指向性特性グラフである。 図１１は、図１０の指向性特性のポーラパターンである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１乃至図３は、本発明に係る可変指向性マイクロホンの断面図である。図１乃至図３はそれぞれ、指向性が異なる場合の設定を示しており、それぞれの図において、マイクロホンユニットの位置に違いがある。図示するマイクロホン１は、円筒状の音響管２と、この音響管２内に収容されるマイクロホンユニット１０と、マイクロホンユニット１０を音響管２内で軸方向に沿って移動自在に保持する保持部材１５とを備えている。マイクロホンユニット１０は単一指向性のマイクロホンユニットである。

音響管２は、前端開口２ａ及び後端開口２ｂを有する筒状体である。その周面には、スリット状の音響抵抗孔３が複数形成される。それら音響抵抗孔３には、図示しない音響抵抗材（例えばＮＢＣ社製のナイロンメッシュ＃５０８）が貼り付けられている。
また、マイクロホンユニット１０の先端側には、前方音響端子１０ａが設けられ、マイクロホンユニット１０の後端側には、後方音響端子１０ｂが設けられている。また、マイクロホンユニット１０の後面中央には、音声信号を取り出すためのコード１１が設けられている。コード１１は、音響管２の中を通って音響管２の後端開口２ｂから管外に引き出されるようになっている。

前記保持部材１５は、音波を透過する音響抵抗材料を兼ねている。そのため、通気性を有する発泡体、例えば連続気泡スポンジにより形成されている。また、例えば図２に示したような保持部材１５がマイクロホンユニット１０を保持した状態では、マイクロホンユニット１０の外周面と音響管２の内周面との間に所定の隙間Ｓが形成されている。このため、音響管２内に入る音波のうち、マイクロホンユニット１０よりも後方からの音波は、前記保持部材１５と前記隙間Ｓを通り、後部音響端子１０ｂから収音されるようになっている。

また、前記のように保持部材１５は、例えばスポンジ状の素材であり、弾性を有する。即ち、保持部材１５は弾性体により形成されている。そのため、保持部材１５に対し所定以上の外力を軸方向に与えることにより、保持部材１５を音響管２の中で軸方向に沿って摺動させることができる。即ち、マイクロホンユニット１０を保持部材１５とともに移動させることができる。このマイクロホンユニット１０及び保持部材１５の移動は、コード１１を管軸方向に引っ張る、或いは押し込むことでも可能である。しかし、このような移動手段は、断線の発生の原因となる。そのため、細い棒部材（図示せず）などを用いて、音響管２の前端開口２ａまたは後端開口２ｂからマイクロホンユニット１０或いは押圧部材を押し込む等の方法を用いることが好ましい。

また、図４に示すように音響管２の側面に音響孔３とは別にスライド溝４が形成されていてもよい。スライド溝４は、音響管２の軸方向に沿って、管全体に渡って形成されている。このとき、マイクロホンユニット１０は、スライド溝４に対応した突起部１０ｃを有し、スライド溝４に沿って摺動可能になっている。また、スライド溝４には、その左右両側に音波遮断部材５が設けられる。音波遮断部材５は、例えば、ゴムなどの弾性部材で構成され、溝の左右両側から互いに密着し、突起部１０ｃを挟むように設けられる。このため、突起部１０ｃがスライド溝４から外方に突出した状態となされ、この突起部１０ｃをつまんでマイクロホンユニット１０を移動させることが可能となっている。音波遮断部材５は、２枚一組で構成されてもよいし、１枚の弾性部材で構成されていてもよい。一枚の弾性部材の場合には、突起部１０ｃが摺動可能になるようにスリットが設けられる。図中のスリットは、説明のため、隙間を設けているように図示している。しかし、実際の実施においてスリットは、前記したように溝の左右両側の音波遮断部材５が互いに密着しており、音波を遮断するように構成される。

このようにマイクロホン１にあっては、音響管２内において、保持部材１５とともに移動させることによってマイクロホンユニット１０の位置を変えることができる。
例えば、図１に示すように音響管２の前端開口２ａからマイクロホンユニット１０の前後の音響端子が自由空間に露出した状態とすることができる。尚、図４の構成の場合には、図５（ａ）に示す使用状態となる。
この場合、マイクロホン１は、単一指向性マイクロホンとして動作し、周囲の騒音が小さいときにカージオイドで収音することができる。
また、図２及び図５（ｃ）に示すように音響管２の略中央にマイクロホンユニット１０を移動させれば、指向性を狭指向性寄りの単一指向性に変更することができる。
さらに、図３に示すように音響管２の後端にマイクロホンユニット１０を移動させれば、指向性が狭指向性となる。したがって、図３の状態では、ハイパーカージオイドで収音することができる。

このように本発明に係る実施の形態によれば、使用者が音響管２の中で軸方向に沿ってマイクロホンユニット１０を移動させることができる。それにより、マイクロホンの指向性を単一指向性から狭指向性まで収音状況に応じて無段階に切り換えることができる。また、長い音響管２の中のマイクロホンユニット１０の位置により決定される指向性は、単一指向性のカージオイドからハイパーカージオイドまで緩やかに変化する。そのため、使用者自身が容易に所望の指向性にマイクロホンを設定することができる。例えば、周囲騒音が小さいときには単一指向性で収音し、周囲騒音が大きいときには狭指向性で収音することができる。

尚、前記実施の形態においては、保持部材１５を例えば連続発泡スポンジにより形成するものとしたが、それに限らず、通気性を有する部材、例えば、不織布などを保持部材１５として用いてもよい。

本発明に係るマイクロホンについて、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示したマイクロホンを作製し、その特性を測定する実験を行うことにより検証した。

［実施例１］
実施例１では、本実施の形態におけるマイクロホンのうち、図１に示した状態の指向性を説明する。図１に示すようにマイクロホンユニットを音響管の先端に配置し、前部音響端子と後部音響端子が露出した状態で、その指向性特性を測定した。図６は、その状態で測定した０度、９０度、１３５度、および１８０度の各方向における指向性特性グラフである。また、図７は、そのポーラパターンである。図６、図７に示すように指向性は単一指向性の特性であることを確認した。

［実施例２］
実施例２では、前記実施例１と同様に、図２の状態のマイクロホンの指向性を説明する。図２に示すようにマイクロホンユニットの位置を音響管の略中央に配置し、その指向性特性を測定した。
図８は、その状態で測定した０度、９０度、１３５度、および１８０度の各方向における指向性特性グラフである。また、図９は、そのポーラパターンである。図８、図９に示すように指向性は、実施例１の単一指向性よりも狭指向性よりの特性であることを確認した。

［実施例３］
実施例３では、前記実施例１，２と同様に、図３の状態のマイクロホンの指向性を説明する。図３に示すように、マイクロホンユニットの位置を音響管の後端に配置し、その指向性特性を測定した。
図１０は、その状態で測定した０度、９０度、１３５度、および１８０度の各方向における指向性特性グラフである。また、図１１は、そのポーラパターンである。図１０、図１１に示すように指向性は、実施例２の場合よりもさらに狭指向性の特性（ハイパーカージオイド）であることを確認した。

以上の実施例１乃至３の結果から、本発明によれば、使用者が自ら、収音状況に応じて音響管の中のマイクロホンユニットの配置を調整し、マイクの指向性を容易に変更することができることを確認した。

１ マイクロホン
２ 音響管
３ 音響抵抗孔
４ スライド溝
５ 音波遮断部（弾性部材）
１０ マイクロホンユニット
１０ａ 前部音響端子
１０ｂ 後部音響端子
１０ｃ 突起部
１１ コード
１５ 保持部材
Ｓ 間隙

Claims (6)

1. 前部音響端子及び後部音響端子を有する単一指向性のマイクロホンユニットと、
   前記マイクロホンユニットを収容するとともに、周面に複数の音響抵抗孔が形成された音響管と、
   前記音響管内に軸方向に沿って移動自在に設けられ、前記マイクロホンユニットを保持するとともに所定の音響抵抗をもって音波を透過させる保持部材とを備え、
   前記マイクロホンユニットの外周面と前記音響管の内周面との間には、前記前部音響端子と前記後部音響端子とを連通させる間隙が形成され、
   前記音響管内における前記マイクロホンユニットの位置により指向性が変化することを特徴とする可変指向性マイクロホン。
2. 前記保持部材は、通気性を有する発泡体により形成されていることを特徴とする請求項１に記載された可変指向性マイクロホン。
3. 前記保持部材は、弾性体であることを特徴とする請求項２に記載された可変指向性マイクロホン。
4. 前記音響管はさらに軸方向に沿って形成されたスリット状のスライド溝部を備え、
   前記マイクロホンユニットは前記スライド溝部に沿って摺動されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された可変指向性マイクロホン。
5. 前記マイクロホンユニットはさらに突起部を備え、
   前記突起部は前記スライド溝部から突出しており、
   前記突起部を前記スライド溝部に沿って摺動させることで前記マイクロホンユニットの位置を変えることを特徴とする請求項４に記載された可変指向性マイクロホン。
6. 前記スライド溝部において、該溝部の左右両側に設けられた弾性部材が互いに密着され、該密着部から前記突起部が外方に突出していることを特徴とする請求項５に記載された可変指向性マイクロホンユニット。

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