JP6300411B2 - ステレオバウンダリーマイクロホンおよびステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタ - Google Patents

Description

この発明は、例えば単一指向性の２つのマイクロホンを用いたステレオバウンダリーマイクロホンおよびステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタに関する。

バウンダリーマイクロホン（面上集音式マイクロホン）は、会議の席やテレビ等のスタジオなどにおいて用いられることが多い。
このバウンダリーマイクロホンは、会議の席などにおいては机上面に配置して使用され、テレビ等のスタジオなどにおいては、机上面に配置される他、目立たないように（テレビカメラに写らないように）床面にも配置され、使用される。

前記したバウンダリーマイクロホンは、例えば特許文献１および２に開示されているように、バウンダリープレートと、このバウンダリープレート上に載置されたマイクロホンとにより構成される。
マイクロホンはバウンダリープレートに接近して配置されている。そのため、マイクロホンには直接音とバウンダリープレートによる反射音が到来するものの、両者の時間差（位相差）は殆どない。したがって、バウンダリーマイクロホンは、明瞭度の高い音声信号を得ることができる。

一方、２つの単一指向性マイクロホンを用いたステレオ集音方式には、ＡＢ方式、ＸＹ方式などが知られている。このうち前者のＡＢ方式は、マイクロホンの間隔をある程度離して配置することで、時間差によるステレオ効果を狙った手法である。また後者のＸＹ方式は、２つのマイクロホンの集音軸を互いに所定の角度（例えば９０度〜１２０度）で交差させて配置することで、２つのマイクロホンに到来する音のレベル差でステレオ効果を生じさせる手法である。
なお、前記したＡＢ方式、ＸＹ方式などのステレオ集音方式を用いたステレオバウンダリーマイクロホンについては、特許文献３に開示されている。

特開平８−６５７８６号公報 特表２０１３−５２７９９５号公報 特平２００２−３００６８３号公報

図１３は、前記したＸＹ方式を採用したステレオバウンダリーマイクロホンの一例を示したものである。
図１３に示すように、矩形状に形成されたバウンダリープレート１１上に、２つの単一指向性マイクロホン５Ｌ，５Ｒが配置される。この例においては、各マイクロホン５Ｌ，５Ｒの各集音軸ＬＸ，ＲＸがバウンダリープレート１の上面と平行に、かつ互いに１２０度の角度で交差するように、２つの単一指向性マイクロホン５Ｌ，５Ｒが配置されている。

この構成により、２つのマイクロホン５Ｌ，５Ｒに到来する音にはレベル差が発生し、ステレオ効果を得ることができる。また各マイクロホン５Ｌ，５Ｒは、それぞれの集音軸ＬＸ，ＲＸに平行に配置されたバウンダリープレート１１の作用により、明瞭度の高い左右チャンネルの音声信号を得られる。

ところで、図１３に示したステレオバウンダリーマイクロホンによると、バウンダリープレート１１上に前記した所定の角度を持って、左右の単一指向性マイクロホン５Ｌ，５Ｒが配置される。そのために、２つのマイクロホンの配置領域（面積）が必然的に大きくなる。
加えて、各マイクロホンからの音声出力コード６Ｌ，６Ｒが、バウンダリープレート１１の両外側に向かって導出される。そのため、従来のバウンダリーマイクロホンには、外観上のまとまりが悪く、美観が損なわれ、さらに小型化が困難であるなどの問題があった。

この発明は、前記した従来のステレオバウンダリーマイクロホンの問題点に着目してなされたものであり、バウンダリープレート上にコンパクトに整然と配置することができ、かつ必要に応じて各マイクロホンを狭指向性に設定することも可能な外観に優れたステレオバウンダリーマイクロホンおよび同様の作用効果を得ることができるステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタを提供することを課題とするものである。

前記した課題を達成するためになされたこの発明に係るステレオバウンダリーマイクロホンは、バウンダリープレートと、前記バウンダリープレート上に載置され、長手方向の中央部に沿った隔壁を共通の底部として左右の溝部をそれぞれ長手方向の両外側に向かって形成した長尺状のケース本体と、前記左右の溝部の尾端部にそれぞれ収容されて、単体の指向軸が同一方向に向かって互いに平行となるように配置した第１と第２マイクロホンとが備えられ、前記ケース本体には、前記左右の溝部によって音波を導入する音道と、前記隔壁から尾端部に連通する開口が施されて、前記第１と第２マイクロホンの共通の後部音響孔が形成されることを特徴とする。

この場合、前記ケース本体に形成された前記左右の溝部には第１と第２の側壁として音響抵抗材が配置され、前記左右の溝部の尾端部から所定の長さにわたって前記左右の溝部を封止することで、前記音道は所定の長さに設定されることが望ましい。
また、前記左右の溝部の尾端部には、前記第１と第２マイクロホンの音声信号ケーブルの導出を可能にするケーブル挿入溝が、前記尾端部に連通する開口を中央に挟んでそれぞれ形成されていることが望ましい。
加えて、前記左右の溝部によって形成される前記音道のそれぞれの長さは、好ましくは左右同一に設定される。

また前記した課題を達成するためになされたこの発明に係るステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタは、バウンダリープレートと、前記バウンダリープレート上に載置され、長手方向の中央部に沿った隔壁を共通の底部として左右の溝部をそれぞれ長手方向の両外側に向かって形成した長尺状のケース本体とが備えられ、前記左右の溝部の尾端部には、単体の指向軸が同一方向に向かって互いに平行となるように配置可能な第１と第２マイクロホン収容部が形成され、前記ケース本体には、前記左右の溝部によって音波を導入する音道と、前記隔壁から尾端部に連通する開口が施されて、前記各収容部に収容される第１と第２マイクロホンの共通の後部音響孔が形成されることを特徴とする。

また、前記ケース本体に形成された前記左右の溝部には第１と第２の側壁として音響抵抗材が配置され、前記左右の溝部の尾端部から所定の長さにわたって前記左右の溝部を封止することで、前記音道は所定の長さに設定されることが望ましい。
そして、このステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタにおいても、望ましくは前記ケース本体の尾端部に２つのケーブル挿入溝が形成されるとよい。前記ケーブル挿入溝は、前記第１と第２溝部にそれぞれ連通して前記各収容部に収容される第１と第２マイクロホンの音声信号ケーブルの導出を可能にし、前記尾端部に連通する開口を中央に挟んでそれぞれ形成される。

前記した構成のステレオバウンダリーマイクロホンおよび同アダプタによると、長尺状のケース本体に施された左右の溝部によって音道が形成される。さらに、左右の溝部を所定の長さにわたって音響抵抗材などの側壁により封止することで、左右の音道が狭指向性マイクロホンの音響管と同様の効果を持つ。
また、左右の音道の尾端部には、第１と第２マイクロホンが収容される。そしてケース本体の尾端部には、前記第１と第２マイクロホンの共通の後部音響孔が設けられ、前記第１と第２マイクロホンにおいて後部音響端子が共通となる。ケース本体の両外側に向かう各音道の前端部が、第１と第２マイクロホンのそれぞれの前部音響端子となる。

この構成により、第１と第２マイクロホンはそれぞれの前部音響端子と、共通の後部音響端子の音圧傾度によって動作し、指向軸が左右に振り分けられた指向特性を備えたものとなる。
前記した長尺状のケース本体をバウンダリープレート上に配置することで、バウンダリープレートの特性を生かした明瞭度の高い左右チャンネルの音声信号を得ることができる。

また、前記第１と第２マイクロホンは、長尺状のケース本体内に並べて収容されるので、バウンダリープレート上にコンパクトに整然と配置することができる。そして、各マイクロホンの音声信号ケーブルも長尺状のケース本体の延長線上に整然と配列することができる。そのため、ケーブルの取り回しが容易になり、外観に優れたステレオバウンダリーマイクロホンを提供することができる。

ステレオバウンダリーマイクロホンを構成するケース本体とマイクロホンを示した斜視図である。 マイクロホンを収容したケース本体に音響抵抗材を取り付けた状態を示す側面図である。 図２におけるＡ−Ａ線より矢印方向に見た断面図である。 図３における右端部より見たケース本体の尾端部側の端面図である。 ケース本体を単体の状態で示した側面図である。 音響抵抗材による溝部の封止状態と集音軸の関係を示した模式図である。 同じく集音軸を変化させた状態を示した模式図である。 この発明に係るステレオバウンダリーマイクロホンの平面図である。 同じく側面図である。 この発明に係るステレオバウンダリーマイクロホンの左チヤンネルの指向周波数応答特性を示す実測値である。 同じくポーラパターンの実測値である。 この発明に係るステレオバウンダリーマイクロホンの右チヤンネルの指向周波数応答特性を示す実測値である。 同じくポーラパターンの実測値である。 音響管の調整により狭指向性を持たせた場合の左チヤンネルのポーラパターンの実測値である。 同じく右チヤンネルのポーラパターンの実測値である。 バウンダリープレートに対して垂直な面の指向周波数応答特性を示す実測値である。 同じくポーラパターンの実測値である。 従来のステレオバウンダリーマイクロホンの例を示した平面図である。

この発明に係るステレオバウンダリーマイクロホンおよび同アダプタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１〜図５には、ステレオバウンダリーマイクロホンの一部を構成するケース本体が示されている。この例に示すケース本体１は、例えばアクリル樹脂などの素材により長尺状に形成されている。そして、ケース本体１には長手方向の中央部に沿って隔壁２が形成される。
この中央部の隔壁２を共通の底部として、隔壁２の両外側に左右の溝部３Ｌ，３Ｒがそれぞれ形成されている。

前記ケース本体１に形成された左右の溝部３Ｌ，３Ｒの尾端部側は、マイクロホン収容部４Ｌ，４Ｒを構成している。このマイクロホン収容部に第１と第２の例えば単一指向性のコンデンサマイクロホン５Ｌ，５Ｒが収容される。この場合、図３に示されているように、各マイクロホン単体の指向軸がケース本体１の前端部に向かって互いに平行となるように、各マイクロホン５Ｌ，５Ｒは配置される。

なお、前記ケース本体１の尾端部には、前記第１と第２溝部にそれぞれ連通するケーブル挿入溝７Ｌ，７Ｒが施されている。したがって、ケース本体１に各マイクロホン５Ｌ，５Ｒを装着した場合、各マイクロホン５Ｌ，５Ｒの音声信号ケーブル６Ｌ，６Ｒは、ケース本体１に施された前記ケーブル挿入溝７Ｌ，７Ｒを利用して導出される。
このように構成することで、ケース本体１の長手方向の延長線上に、各ケーブル６Ｌ，６Ｒを導出させることができる。

また、図３〜図５に示されているように、前記したケース本体１の尾端部には、前記隔壁２からケース尾端部に連通する開口１ａが施されている。すなわち、前記開口１ａは、図５に示した隔壁２の切除部２ａに連通している。したがって連通する隔壁２の切除部２ａと開口１ａは、前記第１と第２マイクロホン５Ｌ，５Ｒにとって共通の後部音響孔になる。この後部音響孔が、ケース本体１の尾端部の中央部に形成されることで、前記第１と第２マイクロホン５Ｌ，５Ｒのそれぞれの後部音響端子は共通の位置に形成される。
図４に示されているように、前記ケース本体１は、その尾端部におけるケース開口（共通の後部音響孔）１ａを挟んで、その両側に前記したケーブル挿入溝７Ｌ，７Ｒが形成される。

一方、前記ケース本体１の両側面に形成された各溝部３Ｌ，３Ｒは、その尾端部から所定の長さにわたって形成されている。この各溝部３Ｌ，３Ｒは音波をマイクロホンユニットに導入する音道となる。マイクロホン５Ｌ，５Ｒは、マイクロホン収容部４Ｌ，４Ｒに配置されることで、隔壁２と溝部３Ｌ，３Ｒを形成する壁に三方を囲まれる。その結果、マイクロホン５Ｌ，５Ｒの前部音響端子は開放されている一方に形成され、指向軸も開放されている方に傾く。したがって、ケース本体１の両側に配置されたマイクロホン５Ｌ，５Ｒは、それぞれ指向軸が傾くことになる。言い換えれば、マイクロホン５Ｌの指向軸は左側に、マイクロホン５Ｒの指向軸は右側に傾く。これらが組み合わされることで、ＡＢ型のステレオマイクロホンと同様の指向特性をもったステレオマイクロホンが構成できる。

さらに、各溝部３Ｌ，３Ｒの開放されている部分に側壁を形成することで、各溝部３Ｌ，３Ｒは音響管として作用する。各溝部３Ｌ，３Ｒは、各側壁（第１と第２側壁８Ｌ，８Ｒ）によって封止されてもよい。第１と第２側壁８Ｌ，８Ｒは、音響抵抗材が望ましい。
すなわち各溝部３Ｌ，３Ｒは、音響抵抗材である側壁８Ｌ，８Ｒによって封止され、各溝部３Ｌ，３Ｒによって構成された音道が音響管として作用する。これにより前記マイクロホン５Ｌ，５Ｒは左右の音響管内にそれぞれ収容された構成となる。したがって前記各溝部３Ｌ，３Ｒを封止する側壁８Ｌ，８Ｒの前端部が、音響管の開口９Ｌ，９Ｒとなり、この音響管の開口９Ｌ，９Ｒは、ケース本体１の両外側に向かった状態で形成される。このとき、音響抵抗材である側壁８Ｌ，８Ｒによって封止された音道は、狭指向性用の音響管と同様の構成になる。このとき、音響抵抗材で構成された側壁８Ｌ，８Ｒをもつ音響管によって、吹かれなど風雑音に強い狭指向性マイクロホンが構成される。

図６Ａおよび図６Ｂは、前記したケース本体１と、左右のマイクロホン５Ｌ，５Ｒ、および側壁８Ｌ，８Ｒとを備えてなるステレオマイクロホンユニット１０の作用、特に側壁８Ｌ，８Ｒに音響抵抗材を用い、その長さ寸法と指向軸との関係について説明するものである。
まず、左右のマイクロホン５Ｌ，５Ｒは、それぞれ同一の特性を有する単一指向性である。したがって、マイクロホン５Ｌ，５Ｒは、それぞれ単体において、独自の前部音響端子と後部音響端子を備えている。

これに対して、左右のマイクロホン５Ｌ，５Ｒをケース本体１に組み込んだ図６Ａおよび図６Ｂに示すステレオマイクロホンユニット１０の構成によると、側壁８Ｌ，８Ｒの前端部の位置が、左前部音響端子ＰＬおよび右前部音響端子ＰＲとなる。
そして、前記したとおりケース本体１の尾端部に形成された開口１ａが、ステレオマイクロホンとして、左右のマイクロホン５Ｌ，５Ｒの共通な後部音響端子ＰＢとなる。

したがって、例えば図６Ａに示すように後部音響端子ＰＢと、左前部音響端子ＰＬを結ぶ線が左集音軸（左側指向軸）ＬＸとなり、後部音響端子ＰＢと、右前部音響端子ＰＲを結ぶ線が右集音軸（右側指向軸）ＲＸとなる。
また図６Ｂは、前記した音響抵抗材で構成された側壁８Ｌ，８Ｒの前方に向かう長さ寸法を短く設定した場合を示している。これによると、左右の前部音響端子ＰＬ，ＰＲはケース本体１の長手方向において後退する。したがって左右の集音軸（左右の指向軸）ＬＸ，ＲＸの開き角度は、図６Ｂに示したようにより大きく設定される。
これにより、ケース本体１の長手方向を０度として、集音軸の開き角（ステレオマイクロホンの指向特性）を容易に設定することができる。

さらに、前記した側壁８Ｌ，８Ｒにより形成される音響管の長さ、および側壁８Ｌ，８Ｒの素材を適宜選択し、音響抵抗値を適宜変更・調整することで、狭指向性のステレオマイクロホンユニットを構成することができる。

図７および図８は、前記したステレオマイクロホンユニット１０を、バウンダリープレート１１上に載置してステレオバウンダリーマイクロホン１２を構成した状態を示している。図７および図８に示す例には、矩形状のバウンダリープレート１１が用いられている。この例におけるステレオマイクロホンユニット１０は、ケース本体１の長手方向がバウンダリープレート１１の長辺方向に沿った中央部に配置されている。

このステレオバウンダリーマイクロホン１２の構成によると、ケース本体１に形成される左右の前部音響端子ＰＬ，ＰＲは、ケース本体１の左右側面のバウンダリープレート１１の直近において形成される。そのため、直接波とバウンダリープレート１１による反射波との距離差を最小の値に設定することができる。したがって、このような構成は、ステレオバウンダリーマイクロホン１２としての周波数応答特性をより平坦にすることに寄与する。

なお、このステレオバウンダリーマイクロホンにおいて、左右の溝部３Ｌ，３Ｒを封止する側壁８Ｌ，８Ｒのケース尾端部からの長さ寸法（すなわち、左右の音響管の長さ寸法）は、同一に設定されていることが望ましい。これにより、このステレオバウンダリーマイクロホンの左右チャンネルの指向周波数応答などのバランスを取ることができる。

図９〜図１２は、前記したステレオバウンダリーマイクロホン１２によって得られる指向周波数応答特性およびポーラパターンを示している。
図９Ａは、ケース本体１の長手方向を０度とした時の左チャンネルの指向周波数応答を示しており、符号Ａは０度、符号Ｂは３４０度、符号Ｃは２２０度の指向周波数応答を示している。図９Ｂはこの時のポーラパターンである。

また図１０Ａは、右チャンネルの指向周波数応答を示しており、符号Ａは０度、符号Ｂは２０度、符号Ｃは１４０度の指向周波数応答を示している。また、図１０Ｂはこの時のポーラパターンである。
図９および図１０の特性から理解できるように、左チャンネルにおいては、２２０度方向からの音波について、右チャンネルにおいては、１４０度方向からの音波についての集音特性が抑制されている。

また図１１は、前記した左右の側壁８Ｌ，８Ｒの材質の選択と長さ寸法の選択による音響管の調整により、狭指向性を持たせた例を示している。図１１Ａは左チャンネルのポーラパターンを、図１１Ｂは右チャンネルのポーラパターンをそれぞれ示している。

さらに図１２Ａは、バウンダリープレート１１に対して垂直な面の左チャンネルの指向周波数応答特性を示している。符号Ａは０度、符号Ｂは２０度、符号Ｃは１３０度の指向周波数応答である。図１２Ｂはこの時のポーラパターンである。

以上のとおり、この発明に係るステレオバウンダリーマイクロホンによると、左右の音声信号を集音する各マイクロホンは、長尺状のケース本体内に並べて収容される。そのため、従来のステレオマイクロホンのように、単一指向性マイクロホンを傾けて配置する必要がなく、各マイクロホンの音声信号ケーブルも含めて、バウンダリープレート上にコンパクトに整然と配置することができるなど、前記した発明の効果の欄に記載したとおりの作用効果を得ることができる。

また、前記したステレオバウンダリーマイクロホンの構成から、左右のマイクロホンを除いた状態で、言い換えれば、ケース本体１をステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタとして提供することもできる。これによれば、ユーザは左右のマイクロホンを別に用意することで、同様の作用効果を奏するステレオバウンダリーマイクロホンを容易に得ることができる。

１ ケース本体
１ａ ケース開口（後部音響孔）
２ 隔壁
２ａ 隔壁の切除部
３Ｌ，３Ｒ 溝部
４Ｌ，４Ｒ マイクロホン収容部
５Ｌ，５Ｒ マイクロホン
６Ｌ，６Ｒ 音声信号ケーブル
７Ｌ，７Ｒ ケーブル挿入溝
８Ｌ，８Ｒ 側壁
９Ｌ，９Ｒ 音響管の開口
１０ ステレオマイクロホンユニット
１１ バウンダリープレート
１２ ステレオバウンダリーマイクロホン
ＰＬ，ＰＲ 前部音響端子
ＰＢ 後部音響端子
ＬＸ，ＲＸ 指向軸（集音軸）

Claims (9)

1. バウンダリープレートと、
   前記バウンダリープレート上に載置され、長手方向の中央部に沿った隔壁を共通の底部として左右の溝部をそれぞれ長手方向の両外側に向かって形成した長尺状のケース本体と、
   前記左右の溝部の尾端部にそれぞれ収容されて、単体の指向軸が同一方向に向かって互いに平行となるように配置した第１と第２マイクロホンとが備えられ、
   前記ケース本体には、前記左右の溝部によって音波を導入する音道と、
   前記隔壁から尾端部に連通する開口が施されて、前記第１と第２マイクロホンの共通の後部音響孔が形成されることを特徴とするステレオバウンダリーマイクロホン。
2. 前記ケース本体に形成された前記左右の溝部には第１と第２の側壁が配置され、前記左右の溝部の尾端部から所定の長さにわたって前記左右の溝部を封止することで前記音道の長さが変わること、
   を特徴とする請求項１に記載されたステレオバウンダリーマイクロホン。
3. 前記第１と第２の側壁は、音響抵抗材であること、
   を特徴とする請求項２に記載されたステレオバウンダリーマイクロホン。
4. 前記左右の溝部の尾端部には、前記第１と第２マイクロホンの音声信号ケーブルの導出を可能にするケーブル挿入溝が、前記尾端部に連通する開口を中央に挟んでそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載されたステレオバウンダリーマイクロホン。
5. 前記左右の溝部によって形成される前記音道のそれぞれの長さは、左右同一に設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載されたステレオバウンダリーマイクロホン。
6. バウンダリープレートと、
   前記バウンダリープレート上に載置され、長手方向の中央部に沿った隔壁を共通の底部として左右の溝部をそれぞれ長手方向の両外側に向かって形成した長尺状のケース本体とが備えられ、
   前記左右の溝部の尾端部には、単体の指向軸が同一方向に向かって互いに平行となるように配置可能な第１と第２マイクロホン収容部が形成され、
   前記ケース本体には、前記左右の溝部によって音波を導入する音道と、前記隔壁から尾端部に連通する開口が施されて、前記各収容部に収容される第１と第２マイクロホンの共通の後部音響孔が形成されることを特徴とするステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタ。
7. 前記ケース本体に形成された前記左右の溝部には第１と第２の側壁が配置され、前記左右の溝部の尾端部から所定の長さにわたって前記左右の溝部を封止することで前記音道の長さが変わること、
   を特徴とする請求項６に記載されたステレオバウンダリーマイクロホン。
8. 前記第１と第２の側壁は、音響抵抗材であること、
   を特徴とする請求項７に記載されたステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタ。
9. 前記左右の溝部の尾端部には、前記第１と第２マイクロホンの音声信号ケーブルの導出を可能にするケーブル挿入溝が、前記尾端部に連通する開口を中央に挟んでそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載されたステレオバウンダリーマイクロホン用アダプタ。

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