JP6314298B2 - 単一指向性接話マイクロホンおよびマイクロホンキャップ - Google Patents

Description

本発明は、単一指向性接話マイクロホンおよびマイクロホンキャップに関するものである。

話者の口元に近づけて用いられる単一指向性の接話マイクロホンが知られている。接話マイクロホンは、例えばヘッドセットに取り付けられるマイクロホンである。接話マイクロホンは、特に屋外での使用やイベント用に用いられる。

単一指向性接話マイクロホンは、マイクロホンの指向軸を話者の口に向けて収音すると破裂音等を原因としたポップノイズを収音する。そのため、話者の口に対する単一指向性接話マイクロホンの指向軸の角度は、ポップノイズの収音を避けるために、任意の角度に調整される。

一方、周囲の騒音が大きいときには話者の声を確実に収音するために、単一指向性接話マイクロホンの指向軸は話者の口の方向に向けられる必要がある。

したがって、周囲の雑音が小さいときには話者の口に対してマイクロホンの指向軸が向かないように調整することができ、また、周囲の雑音が大きいときには指向軸を話者の口の方向に向けることができる。このように構成することで、周囲の雑音に応じて話者の声を適切に収音することができる。

また、双指向性のマイクロホンは、単一指向性のマイクロホンよりも雑音を収音しにくいことが知られている。具体的には、全方向から雑音が発生しているときにおいて、双指向性のマイクロホンが収音する雑音は、単一指向性のマイクロホンの約３分の１になることが知られている。すなわち、双指向性のマイクロホンは、単一指向性のマイクロホンに比べて耐騒音性が高い。

したがって、周囲の雑音が大きいときには、マイクロホンを単一指向性から双指向性に近い指向性に変更することによってマイクロホンが収音する雑音を軽減することができる。

そこで、ヘッドセットなどに用いられる接話マイクロホンでは、簡易な構成で指向軸の向きおよび指向性を変更することができる単一指向性接話マイクロホンが必要とされている。

これまでにも、例えば、マイクロホンユニットの集音部を覆ってマイクロホンユニットの筐体に回転可能に被せられるキャップを有するマイクロホンが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１には、マイクロホンの指向軸の向きとともに指向性を変更可能とする構成については開示されていなかった。

また、キャビネット前面および側面に複数個の音圧疎通孔を形成し、キャビネットに内接又は外接するシャッタをスライドさせることにより指向特性を単一指向性から無指向性に連続的に変化させるマイクロホン装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、モード切換手段によって設定される動作モードに応じてマイクユニットの突出量が変化するマイクロホン装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、特許文献２および３のマイクロホン装置は、指向軸の向きを変更することはできなかった。

さらにまた、指向性が異なる複数の集音マイクロホンの音声出力を、撮像レンズのズーム比に応じた混合比で混合するビデオカメラが開示されている（例えば、特許文献４参照）。

しかしながら、特許文献４のビデオカメラは、複数のマイクロホンを備える必要があり、簡易な構成ではなかった。

特開２０１２−１６９８８６号公報 実開昭６２−８６７９６号公報 特開２０００−１８４４９０号公報 特開平１−３２１７８０号公報

本発明は、簡易な構成によりマイクロホンの指向軸の向きおよび指向性を調整することができる単一指向性接話マイクロホンおよびマイクロホンキャップを提供することを目的とする。

本発明にかかる単一指向性接話マイクロホンは、前側集音部と後側集音部を備えるマイクロホンユニットと、マイクロホンユニットの外周に装着可能なマイクロホンキャップと、を備える単一指向性接話マイクロホンであって、マイクロホンキャップは、マイクロホンユニットとの中心軸線方向の相対位置を第１位置と第２位置に変更可能であって、側面に複数の集音孔を備え、複数の集音孔は、中心軸線方向に異なる位置であって前記中心軸線を挟んで互いに反対側に設けられ、マイクロホンキャップが第１位置のとき後側集音部がマイクロホンキャップの集音孔を介してマイクロホンキャップの外部と連通して、マイクロホンキャップが第２位置のとき後側集音部の一部がマイクロホンキャップにより塞がれることを特徴とする。

また、本発明にかかるマイクロホンキャップは、マイクロホンユニットとの軸方向の相対位置を変更可能なマイクロホンキャップであって、マイクロホンユニットに装着可能な筐体と、筐体の側面に設けられている複数の集音孔と、を備え、集音孔は、第１集音孔と、筐体の側面であってマイクロホンユニットの後側集音部に対応する位置に複数設けられた第２集音孔と、第１集音孔とマイクロホンキャップの中心軸線方向に異なる位置であって中心軸線を挟んで互いに反対側に設けられている第３集音孔と、を備え、マイクロホンユニットとの中心軸線方向の相対位置を第１位置と第２位置に変更可能であって、マイクロホンキャップが第１位置のとき後側集音部が第２集音孔を介してマイクロホンキャップの外部と連通し、マイクロホンキャップが第２位置のとき後側集音部の一部が第１集音孔と連通し、後側集音部の一部がマイクロホンキャップにより塞がれる、ことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成によりマイクロホンの指向軸の向きおよび指向性を調整することができる。

本発明にかかる可変指向性接話マイクロホンの実施の形態を示す一部断面図である。 上記可変指向性接話マイクロホンが備えるマイクロホンキャップの実施の形態を示す側面図である。 上記マイクロホンキャップの断面図である。 上記マイクロホンキャップの第３集音孔側の側面図である。 上記マイクロホンキャップの正面図である。 上記マイクロホンキャップが第１位置であるときの周波数特性を示すグラフである。 上記マイクロホンキャップが第１位置であるときの指向軸の向きおよび指向性を示すグラフである。 上記マイクロホンキャップが第２位置にあるときを示す一部断面図である。 上記マイクロホンキャップが第２位置にあるときの周波数特性を示すグラフである。 上記マイクロホンキャップが第２位置にあるときの指向軸の向きおよび指向性を示すグラフである。 上記単一指向性接話マイクロホンを備えるヘッドセットを使用者が装着している様子を示す概略図である。 本発明にかかる単一指向性接話マイクロホンの別の実施の形態を示す一部断面図である。

以下、本発明にかかる単一指向性接話マイクロホン（以下、「本マイクロホン」という。）およびマイクロホンキャップの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●本マイクロホン（１）●
まず、本マイクロホンの実施の形態について説明する。

図１に示すように、マイクロホン１１は、マイクロホンユニット１２およびマイクロホンキャップ１４を備える。なお、図１は、マイクロホンキャップ１４の位置が第１位置のときのマイクロホン１１の様子を示す。第１位置とは、マイクロホンキャップの前端とマイクロホンユニットの前端とが近接する位置を示す。

なお、本実施の形態において「前」とは、マイクロホンユニット１２の収音方向である。すなわち、図１中において、左側である。

マイクロホン１１は、単一指向性マイクロホンである。マイクロホン１１は、コンデンサマイクロホンや、ダイナミックマイクロホンなど、いずれの種類のマイクロホンであってもよい。

●マイクロホンユニット１２の構成

マイクロホンユニット１２は、周囲の音を収音可能な外形が円柱形のユニットである。マイクロホンユニット１２は、集音部１３を備える。

集音部１３は、前側集音部１３ａおよび後側集音部１３ｂにより構成されている。前側集音部１３ａは、マイクロホンユニット１２の前面に設けられている。前側集音部１３ａは、前側集音部１３ａと連通する空間の音を収音する。このとき、マイクロホンユニット１２の前部音響端子は、前側集音部１３ａと略同位置に形成される。また、マイクロホンユニット１２の後部音響端子は、後側集音部１３ｂと略同位置に形成される。

ここで、音響端子とは、マイクロホンユニット１２に対して実効的に音圧を与える空気の位置を指す。言い換えれば、音響端子とは、マイクロホンユニット１２が備える振動板と同時に動く空気の中心位置である。マイクロホンユニット１２は単一指向性であるので、音響端子は振動板の前部および後部にある。

後側集音部１３ｂは、マイクロホンユニット１２の側面に周方向に複数設けられている。後側集音部１３ｂは、後側集音部１３ｂと連通する周辺の空間の音を収音する。

マイクロホンユニット１２の指向軸は、マイクロホンユニット１２の中心軸線と略同一である。

●マイクロホンキャップ１４の構成
図１に示すように、マイクロホンキャップ１４は、マイクロホンユニット１２の外周に装着可能なキャップである。マイクロホンキャップ１４の筐体は、マイクロホンユニット１２の形状と同形状である。本実施形態におけるマイクロホンキャップ１４の筐体は、例えば円筒形である。マイクロホンキャップ１４は、マイクロホンユニット１２の中心軸線方向上において、マイクロホンユニット１２との相対位置を変更可能である。マイクロホンキャップ１４は、例えばプラスチック製である。マイクロホンユニット１２の中心軸線とマイクロホンキャップ１４の中心軸とは、同一である。

図２に示すように、マイクロホンキャップ１４は、第１集音孔１５ａ、第２集音孔１５ｂ、図３に示す第３集音孔１５ｃ、図１に示す音響抵抗材１６および音響抵抗材１７を備える。

マイクロホンキャップ１４の前端は開口している。マイクロホンキャップ１４の開口した前端は、音響抵抗材１６で覆われている。音響抵抗材１７に向かい合う面は、開口である。マイクロホンユニット１２は、マイクロホンキャップ１４の開口から収容可能である。

第１集音孔１５ａは、マイクロホンキャップ１４の側面に設けられている孔である。第１集音孔１５ａは、マイクロホンキャップ１４の側面の一部に設けられている。第１集音孔１５ａは、例えば長い窓枠状の孔であり、マイクロホンキャップ１４の周方向に設けられている。

第３集音孔１５ｃは、第１集音孔１５ａと同様にマイクロホンキャップ１４の側面に設けられている孔である。第３集音孔１５ｃは、マイクロホンキャップ１４の周方向に長い窓枠状の孔である。第３集音孔１５ｃの大きさは、第１集音孔１５ａとほぼ等しい。第３集音孔１５ｃは、マイクロホンキャップ１４の側面の一部に設けられている。第１集音孔１５ａおよび第３集音孔１５ｃは、例えばフライス盤により形成される。

図３に示すように、第１集音孔１５ａおよび第３集音孔１５ｃは、マイクロホンキャップ１４の中心軸線方向に異なる位置であって軸を挟んで互いに反対側の位置に設けられている。第３集音孔１５ｃは、第１集音孔１５ａよりも前側に設けられている。

第１集音孔１５ａの間口の中点１５１ａおよび第３集音孔１５ｃの間口の中点１５１ｂは、マイクロホンキャップ１４の軸上の点１５１に対して点対称な位置にある。

マイクロホンユニット１２の外周にマイクロホンキャップ１４が嵌められた状態について説明する。マイクロホンキャップ１４とマイクロホンユニット１２の相対的位置関係が前記第１位置の場合、第１集音孔１５ａおよび第３集音孔１５ｃは、マイクロホンユニット１２のいずれの集音部１３とも連通しない。

第２集音孔１５ｂは、マイクロホンキャップ１４の側面に周方向に複数設けられている略円形の孔である。第２集音孔１５ｂは、第１集音孔１５ａおよび第３集音孔１５ｃの間に設けられている。第２集音孔１５ｂには、音響抵抗材１７がマイクロホンキャップ１４の外側から貼付されている。

第２集音孔１５ｂは、マイクロホンユニット１２の後側集音部１３ｂに対応する位置に設けられている。図１に示す第１位置において、第２集音孔１５ｂは、後側集音部１３ｂと連通する。

音響抵抗材１６および音響抵抗材１７は、例えばポリエステル綿やスポンジ等の素材で構成されている。

図５は、マイクロホンキャップ１４の正面図である。図５は、マイクロホンキャップ１４を収音方向から見た場合を示している。

マイクロホンキャップ１４の位置は、後述する第１位置および第２位置に切換可能である。マイクロホンキャップ１４は、例えば、マイクロホンユニット１２との接触面に生じる摩擦により、第１位置又は第２位置に維持されている。

ここで、マイクロホンキャップ１４の切換位置には、凸部と凹部を設ける構造を用いてもよい。例えば、凸部は、マイクロホンキャップ１４とマイクロホンユニット１２との接触面のうち一方の面に形成されていてもよい。凹部は、もう一方の面に形成されていてもよい。

マイクロホンキャップ１４の位置を凸部と凹部とで維持することにより、マイクロホンキャップ１４のマイクロホンユニット１２に対する位置を精度よく調整して、確実に維持することができる。マイクロホンキャップ１４は、凸部と凹部の嵌め合いにより、第１位置と第２位置に確実に切り換えることができる。

また、マイクロホンキャップ１４とマイクロホンユニット１２は、従来から知られるその他のスライド機構、例えばバネによるスライド機構などを適用してもよい。

●マイクロホンキャップ１４とマイクロホンユニット１２の相対位置について
次に、マイクロホンキャップ１４の位置とマイクロホン１１の性質との関係について説明する。

まず、マイクロホンキャップ１４が第１位置であるときの音波の収音方法について説明する。図１は、マイクロホンキャップ１４が第１位置であるときの様子を示す。

前側集音部１３ａは、音響抵抗材１６を介してマイクロホン１１の外部の音を収音する。後側集音部１３ｂは、音響抵抗材１７を介して第２集音孔１５ｂからマイクロホン１１の外部の音を収音する。

マイクロホンキャップ１４が第１位置であるときのマイクロホン１１の前部音響端子は、前側集音部１３ａと略同位置である。マイクロホン１１の後部音響端子は、後側集音部１３ｂと略同位置である。

図６および図７に示すように、マイクロホンキャップ１４が第１位置であるときのマイクロホン１１の指向性は、単一指向性になる。マイクロホン１１の指向軸の向きは、０度、すなわちマイクロホンユニット１２の正面方向である。

次に、図８に示す、マイクロホンキャップ１４が第２位置であるときの音波の収音方法について説明する。

マイクロホンキャップ１４の前端は、マイクロホンユニット１２の前端よりも前方に離間している。マイクロホンキャップ１４の前面とマイクロホンユニット１２の前面との間には、空隙１０が生じている。

第１集音孔１５ａは、マイクロホンユニット１２の後側集音部１３ｂの一部と連通する。複数ある後側集音部１３ｂの残りの部分は、マイクロホンキャップ１４によって覆われている。第２集音孔１５ｂおよび第３集音孔１５ｃは、前側集音部１３ａと連通する。

前側集音部１３ａは、音響抵抗材１６、第２集音孔１５ｂおよび第３集音孔１５ｃからマイクロホン１１内部に入る外部音を収音する。このとき、前側集音部１３ａが収音する外部音は、第３集音孔１５ｃから収音される外部音が支配的になる。後側集音部１３ｂは、第１集音孔１５ａから外部音を集音する。

すなわち、相対位置が第２位置であるときのマイクロホン１１の前部音響端子は、音響抵抗材１６、第２集音孔１５ｂおよび第３集音孔１５ｃからマイクロホン１１内部に入る外部音によってマイクロホンユニット１２に実効的に音圧を与える空気の中心位置である。

マイクロホン１１の後部音響端子は、後側集音部１３ｂが第１集音孔１５ａを介して収音できる外部音によってマイクロホンユニット１２に実効的に音圧を与える空気の中心位置である。そのため、マイクロホンユニット１２の後部音響端子は、第１音響端子１５ａの近傍に現れる。

相対位置が第２位置であるときのマイクロホン１１は、第１集音孔１５ａおよび第３集音孔１５ｃからも収音する。したがって、相対位置が第２位置であるときのマイクロホン１１の指向軸は、相対位置が第１位置であるときのマイクロホン１１の指向軸に比べて第３集音孔１５ｃと第１集音孔１５ａとを結ぶ方向へ傾く。

図９および図１０に示すように、相対位置が第２位置であるときのマイクロホン１１の指向性は、双指向性寄りになる。

相対位置が第２位置であるときのマイクロホン１１のマイクロホンキャップ１４の前端は、マイクロホンユニット１２の前端よりも前方に離間している。すなわち、前部音響端子は第３集音孔１５ｃの近傍になり、後部音響端子は第１集音孔１５ａの近傍になる。したがって、第２位置であるときのマイクロホン１１の指向性は、第１位置であるときに比べて双指向性寄りになる。言い換えれば、図３に示したように、第２位置であるときのマイクロホン１１の指向性は、第１集音孔１５ａの間口の中点１５１ａおよび第３集音孔１５ｃの間口の中点１５１ｂを結んだ仮想線分を集音軸とする双指向性マイクロホンに近い単一指向性になる。

マイクロホン１１の指向性を双指向性寄りにすることにより、マイクロホン１１による周囲の雑音の収音を軽減することができる。

また、本実施の形態において、マイクロホンキャップ１４が第２位置にあるときのマイクロホン１１の指向軸の向きは、約４０度である。

図１１は、使用者５０がマイクロホン１１を備えるヘッドセット１００を装着している様子を示す。マイクロホン１１は、ヘッドセット１００のアーム部の先端に設けられている。マイクロホン１１は、使用者５０の口５１の近傍に維持されている。

矢印６１は、マイクロホンキャップ１４が第１位置のときの指向軸の向きを示す。矢印６１は、口５１とは異なる方向を向いている。矢印６２は、マイクロホンキャップ１４が第２位置のときの指向軸の向きを示す。矢印６２は、口５１に向かう方向を向いている。

マイクロホン１１は、マイクロホンキャップ１４が第１位置のとき指向軸が口５１とは異なる方向を向いているため、ポップノイズの収音を防止することができる。マイクロホン１１は、マイクロホンキャップ１４が第２位置のとき指向軸が口５１に向かう方向を向いているため、周囲の雑音が大きい環境でも使用者５０の声を確実に収音することができる。

以上説明した実施の形態によれば、マイクロホンユニット１２とマイクロホンキャップ１４との軸方向の相対位置を変更することにより、マイクロホンの指向軸の向きおよび指向性を変更することができる。

●本マイクロホン（２）●
次に、本マイクロホンの他の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる部分を中心に説明する。ここで、本実施の形態は、前側集音部と、第１集音孔に音響抵抗材が設けられている点において、先に説明した実施の形態と異なる。

図１２に示すように、マイクロホン２１は、マイクロホンユニット２２およびマイクロホンキャップ２４を備える。マイクロホンユニット２２は、集音部２３を備える。集音部２３は、前側集音部２３ａおよび後側集音部２３ｂにより構成されている。マイクロホンキャップ２４は、第１集音孔２５ａ、第２集音孔２５ｂ、第３集音孔２５ｃ、音響抵抗材２６、音響抵抗材２７、音響抵抗材２８および音響抵抗材２９を備える。

音響抵抗材２８は、マイクロホンキャップ２４の外側面に貼付されている。音響抵抗材２８は、第１集音孔２５ａを覆っている。マイクロホンキャップ２４が第２位置にあるとき、音響抵抗材２８を通過した音は、第１集音孔２５ａを通ってマイクロホンユニット２２の後側集音部２３ｂに収音される。

音響抵抗材２９は、マイクロホンユニット２２の前側集音部２３ａを覆っている。マイクロホンキャップ２４が第２位置にあるとき、第３集音孔２５ｃを通過した音は、さらに音響抵抗材２９を通過してマイクロホンユニット２２の前側集音部２３ａに収音される。

音響抵抗材２６〜２９は、ウィンドジャマーのような空気の振動を吸収する素材でもよい。

音響抵抗材２８〜２９が第１集音孔２５ａおよび前側集音部２３ａを覆うことにより、相対位置が第２位置であるときにおいてもポップノイズの収音を軽減することができる。

１１ マイクロホン
１２ マイクロホンユニット
１３ 集音部
１３ａ 前側集音部
１３ｂ 後側集音部
１４ マイクロホンキャップ
１５ 集音孔
１５ａ 第１集音孔
１５ｂ 第２集音孔
１５ｃ 第３集音孔

Claims (10)

1. 前側集音部と後側集音部を備えるマイクロホンユニットと、
   前記マイクロホンユニットの外周に装着可能なマイクロホンキャップと、
   を備える単一指向性接話マイクロホンであって、
   前記マイクロホンキャップは、前記マイクロホンユニットとの中心軸線方向の相対位置を第１位置と第２位置に変更可能であって、側面に複数の集音孔を備え、
   前記複数の集音孔は、前記中心軸線方向に異なる位置であって前記中心軸線を挟んで互いに反対側に設けられ、
   前記マイクロホンキャップが前記第１位置のとき前記後側集音部が前記マイクロホンキャップの前記集音孔を介して前記マイクロホンキャップの外部と連通して、前記マイクロホンキャップが前記第２位置のとき前記後側集音部の一部が前記マイクロホンキャップにより塞がれる、単一指向性接話マイクロホン。
2. 前記第１位置では、前記マイクロホンキャップの前端と前記マイクロホンユニットの前端とが近接し、前記第２位置では、前記マイクロホンキャップの前端が前記マイクロホンユニットの前端よりも前方に離間している、請求項１記載の単一指向性接話マイクロホン。
3. 前記集音孔は、第１集音孔と、前記マイクロホンキャップの側面であって前記後側集音部に対応する位置に複数設けられた第２集音孔と、前記第１集音孔と前記中心軸線方向に異なる位置であって前記中心軸線を挟んで反対側に設けられた第３集音孔と、を備え、前記マイクロホンキャップが前記第１位置であるとき、前記第２集音孔は前記後側集音部と連通し、前記マイクロホンキャップが前記第２位置であるとき、前記第１集音孔が前記後側集音部の一部と連通し、前記第３集音孔が前記前側集音部と連通する請求項１又は２記載の単一指向性接話マイクロホン。
4. 前記複数の集音孔のうちの少なくとも１つには音響抵抗材が設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載の単一指向性接話マイクロホン。
5. 前記マイクロホンユニットは単一指向性である、請求項１乃至４のいずれかに記載の単一指向性接話マイクロホン。
6. 前記前側集音部および前記マイクロホンキャップの前面に音響抵抗材が設けられている、請求項１乃至５のいずれかに記載の単一指向性接話マイクロホン。
7. 前記マイクロホンキャップの前記マイクロホンユニットとの中心軸線方向の相対位置を変更することにより指向軸の向きおよび指向性を変更可能である、請求項１乃至６のいずれかに記載の単一指向性接話マイクロホン。
8. マイクロホンユニットとの軸方向の相対位置を変更可能なマイクロホンキャップであって、
   前記マイクロホンユニットに装着可能な筐体と、
   前記筐体の側面に設けられている複数の集音孔と、
   を備え、
   前記集音孔は、
   第１集音孔と、
   前記筐体の側面であって前記マイクロホンユニットの後側集音部に対応する位置に複数設けられた第２集音孔と、
   前記第１集音孔と前記マイクロホンキャップの中心軸線方向に異なる位置であって前記中心軸線を挟んで互いに反対側に設けられている第３集音孔と、
   を備え、
   前記マイクロホンユニットとの中心軸線方向の相対位置を第１位置と第２位置に変更可能であって、
   前記マイクロホンキャップが前記第１位置のとき前記後側集音部が前記第２集音孔を介して前記マイクロホンキャップの外部と連通し、前記マイクロホンキャップが前記第２位置のとき前記後側集音部の一部が前記第１集音孔と連通し、前記後側集音部の一部が前記マイクロホンキャップにより塞がれるマイクロホンキャップ。
9. 前記複数の集音孔のうちの少なくとも１つには音響抵抗材が設けられている、請求項８記載のマイクロホンキャップ。
10. 前記マイクロホンキャップの前記マイクロホンユニットとの軸方向の相対位置を変更することにより前記マイクロホンユニットの指向軸の向きおよび指向性を変更可能である、請求項８又は９記載のマイクロホンキャップ。

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