JP6368930B2 - ステレオマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、高い周波数に対しても指向軸が外れることがないＭＳ方式のステレオマイクロホンに関するものである。

ステレオマイクロホンの方式には、複数の方式が知られている。例えば、Ｍ（ミッド）信号に対してＳ（サイド）信号を加減算することで、Ｌ（左）信号とＲ（右）信号を得るＭＳ方式のステレオマイクロホンが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

ＭＳ方式のステレオマイクロホンにおいて、Ｌ信号は、Ｍ信号に対してＳ信号を加算することで得られる。一方、Ｒ信号は、Ｍ信号に対してＳ信号を減算することで得られる。Ｍ信号を検出するマイクロホンユニットには、単一指向性ユニットが用いられる。Ｓ信号を検出するマイクロホンユニットには、双指向性ユニットが用いられる。

単一指向性ユニットと双指向性ユニットは、所定の大きさからなる。各ユニットは、それぞれ振動板を備えているから、個別に指向軸を有している。この単一指向性ユニットと双指向性ユニットを、上下方向あるいは前後方向に並べて配置することで、ＭＳ方式のステレオマイクロホンは構成される。したがって、単一指向性ユニットと双指向性ユニットの指向軸は、各ユニットの配置状態に応じて、上下方向あるいは前後方向に異なる位置にある。このように、従来のステレオマイクロホンは、Ｍ信号を検出するミッドユニットと、Ｓ信号を検出するサイドユニットの指向軸が、配列方向の異なった位置に配置される。言い換えると、従来のＭＳ方式のステレオマイクロホンは、ミッドユニットとサイドユニットの音響の中心が一致しない構成になっている。

このような指向軸の位置が異なり、もしくは、音響の中心の不一致が大きくなると、本来の収音方向から外れた状態で音波が検出されるようになる。特に、波長が短くて周波数が高い信号において、この現象は顕著となる。

また、従来のＭＳ方式のステレオマイクロホンでは、左右の指向角を独立して可変させることはできない。

特開２００６−１７４１３６号公報

そこで本発明は、高い周波数に対しても指向軸が外れることがないＭＳ方式のステレオマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、
２つの単一指向性のミッドユニットと双指向性のサイドユニットを有するステレオマイクロホンであって、
上記サイドユニットは、リボン形振動板を有していて上記リボン形振動板の外側両面側に音響端子を有するリボンマイクロホンユニットであり、
上記２つのミッドユニットは、前部音響端子と後部音響端子を有していて上記サイドユニットを挟んで上記サイドユニットのリボン形振動板の両面側の対象位置にそれぞれ配置され、
上記２つのミッドユニットのそれぞれは、上記サイドユニットのリボン形振動板の長手方向に沿った指向軸を備え、それぞれの上記指向軸が収音方向を向き、それぞれの上記前部音響端子と後部音響端子が上記サイドユニットの音響端子位置に配置されていることを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、高い周波数に対しても指向軸が外れることがないＭＳ方式のステレオマイクロホンを得ることができる。

本発明に係るステレオマイクロホンの実施形態を示す側面図である。 上記ステレオマイクロホンの平面図である。 上記ステレオマイクロホンが備える単一指向性ユニットの例を示す側面図である。 上記ステレオマイクロホンが備える双指向性ユニットの例を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

以下、本発明に係るステレオマイクロホンの実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るステレオマイクロホン１００を示す側面図である。図１において、ステレオマイクロホン１００は、２つの単一指向性マイクロホンユニット１０と、リボンマイクロホンユニット２０と、を有してなる。図１に示すように、ステレオマイクロホン１００の指向軸は、収音方向Ｄに向いている。

ステレオマイクロホン１００は、ＭＳ方式のステレオマイクロホンである。このステレオマイクロホン１００において、単一指向性マイクロホンユニット１０が、ミッド（Ｍ）信号を検出するミッドユニットであ、リボンマイクロホンユニット２０が、サイド（Ｓ）信号を検出するサイドユニットである。

ここで、単一指向性マイクロホンユニット１０と、リボンマイクロホンユニット２０について説明する。図３は、単一指向性マイクロホンユニット１０の外観図である。図３において、単一指向性マイクロホンユニット１０の前部音響端子１１は、収音方向Ｄに向いている。また、単一指向性マイクロホンユニット１０の後部音響端子１２は、収音方向Ｄと直交する方向に向いている。

図４（ａ）は、リボンマイクロホンユニット２０の外観を示す側面図、図４（ｂ）はリボンマイクロホンユニット２０の外観を示す平面図である。図１、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、リボンマイクロホンユニット２０は、フレーム３をベースにして組み立てられている。フレーム３は長方形の枠形である。枠形のフレーム３の相対向する長辺方向の内面にはそれぞれ四角柱状の永久磁石が固定されている。上記永久磁石は図面上に明示されていない。上記対向する永久磁石相互間には、磁場が形成されている。上記磁場には、２つのリボン形振動板２が配置されている。２つのリボン形振動板２は、適宜の間隔を置いて、互いに平行に配置されている。２つのリボン形振動板２は、それぞれ長手方向両端部がフレーム３によって保持されている。ただし、それぞれのリボン形振動板２の長手方向両端部は、フレーム３から電気的に絶縁されている。２つのリボン形振動板２は、音波を受けると個別に振動し、上記磁場の磁束を横切る。そして、リボン形振動板２は、音波に対応した電気信号を生成する。このようにしてリボンマイクロホンユニット２０は、電気音響変換を行う。２つのリボン形振動板２で変換された音声信号は、それぞれのリボン形振動板２の長手方向両端部から出力される。

図４（ａ）に示すように、リボンマイクロホンユニット２０には、側面視上下において、リボン形振動板２が２つ配置されている。リボン形振動板２のそれぞれが、個別に音声を収音する。そのため、リボンマイクロホンユニット２０に収音された音声信号は、個別に２つのＳ信号となる。図４（ｂ）に示すように、２つのリボン形振動板２は、それぞれ保護板２３で保護されている。保護板２３は、それぞれフレーム３に配置されている。保護板２３は、それぞれリボン形振動板２の面から適宜の間隔をおいてフレーム３に配置されている。保護板２３には複数の孔が形成されている。この孔を通過した音波がリボン形振動板２を振動させる。したがって、リボンマイクロホンユニット２０の音響端子２１は、各リボン形振動板２の長手方向に形成されている。リボンマイクロホン２０は、上記のような構成によって、双指向性ユニットとなる。

２つのミッドユニットは、単一指向性マイクロホンによって構成されている。また、サイドユニットは、リボンマイクロホンによって構成されている。単一指向性マイクロホンユニット１０は、サイドユニットであるリボンマイクロホンユニット２０のリボン形振動板２の両面側にそれぞれ配置されている。図示の実施形態では、リボンマイクロホンユニット２０は２つのリボン形振動板２を有している。それぞれのリボン形振動板２の外側面側が音響端子２１になっている。したがって、リボンマイクロホンユニット２０は２つの音響端子２１を有している。これら２つの音響端子２１は、リボンマイクロホンユニット２０から見れば、前後の音響端子２１である。リボンマイクロホンユニット２０からなるサイドユニットの上記前後の音響端子２１には、それぞれミッドユニットである単一指向性マイクロホンユニット１０が取り付けられている。したがって、上記２つのミッドユニットが、上記サイドユニットを挟んで対称位置に取り付けられることになる。

図２は、ステレオマイクロホン１００の平面図である。図２のステレオマイクロホン１００において、収音方向Ｄは、リボンマイクロホンユニット２０が備えるリボン形振動板２の長手方向の一端側になる。単一指向性マイクロホンユニット１０は、Ｍ信号を検出するミッドユニットである。この単一指向性マイクロホンユニット１０の指向軸（収音軸）の方向は、リボン形振動板２の長手方向と同一方向を向いている。また、単一指向性マイクロホンユニット１０は、リボンマイクロホンユニット２０の長手方向の約１／２の範囲に配置されている。

図示の実施形態における２つのミッドユニットは、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットである。これらの単一指向性コンデンサマイクロホンユニットは、前部音響端子１１と後部音響端子１２を有する。２つのミッドユニットのそれぞれの前側音響端子１１がリボンマイクロホンユニット２０の音響端子２１の長手方向中央部に位置するように、単一指向性マイクロホンユニット１０は、リボンマイクロホンユニット２０の音響端子２１に配置されている。

２つのリボン形振動板２の一方からは、双指向性の音声信号（Ｓ）が出力される。また、一方のミッドユニットからは、単一指向性の音声信号（Ｍ）が出力される。例えば、この音声信号（Ｓ）を、音声信号（Ｍ）から減算すると、指向軸が右側に傾いた音声信号（Ｒ）が出力される。また、２つのリボン形振動板２の他方から出力される音声信号（Ｓ）を他方のミッドユニットから出力される音声信号（Ｍ）に加算すると、指向軸が左側に傾いた音声信号（Ｌ）が出力される。こうして、指向軸が右と左に分離したステレオ信号を得ることができる。

なお、出力する音声信号の合成は、この実施例に限らない。例えば、音声信号（Ｍ）から音声信号（Ｓ）を減算した場合に音声信号（Ｌ）を、音声信号（Ｍ）に音声信号（Ｓ）加算した場合に音声信号（Ｒ）を出力するように構成してもよい。また、単一指向性マイクロホンユニット１０とリボンマイクロホンユニット２０の固定手段は、任意の手段でよい。例えば、両面テープや接着材などを用いて互いに固定されていてもよい。

以上説明したステレオマイクロホン１００によれば、双指向性ユニットであるリボンマイクロホンユニット２０の音響端子２１に、単一指向性マイクロホンユニット１０の前部音響端子１１と後部音響端子１２が配置される。すなわち、単一指向性ユニットの音響端子と双指向性ユニットの音響端子が、音響的に同一の位置に配置される。これによって、リボンマイクロホンユニット２０が備えるリボン形振動板２と、単一指向性マイクロホンユニット１０が備える図示しない振動板とが、同一の音声波によって動く状態になる。したがって、波長が短く、周波数が高い音を収音する場合であっても、ステレオマイクロホン１００の指向軸が外れることがない。

本願発明に係るステレオマイクロホンに用いるリボンマイクロホンユニット２０は、リボン形振動板２を１枚だけ有するものであっても差し支えない。リボン形振動板２が１枚だけであっても、双指向性を得ることができるからである。この双指向性の信号を単一指向性の音声信号（Ｍ）から減算する一方、上記双指向性の信号を単一指向性の音声信号（Ｍ）に加算すればよい。これによって、実施形態で説明したものと同じ効果を得ることができる。

しかし、図示の実施形態のように、Ｓ信号を検出するリボンマイクロホンユニット２０において、前後のリボン形振動板２の出力レベルをそれぞれ独立して調整可能な調整部を設けるとなおよい。２つのリボン形振動板２の一方から出力される双指向性の音声信号または２つのリボン形振動板２の他方から出力される双指向性の音声信号のレベルを個別に調整可能となるからである。これによって、Ｍ信号に対する左右各々のＳ信号の合成比を可変することができ、右と左の指向軸の角度を個別に調整することが可能になる。

なお、ステレオマイクロホン１００において、Ｍ信号を受け持つ単一指向性マイクロホンユニットとして、単一指向性コンデンサマイクロホンユニットを用いる形態が最適である。コンデンサマイクロホンユニットは小型化が可能であるため、ステレオマイクロホン１００を小型化することができる。

２ リボン形振動板
１０ 単一指向性マイクロホンユニット
１１ 前部音響端子
１２ 後部音響端子
２０ リボンマイクロホンユニット

Claims (5)

1. ２つの単一指向性のミッドユニットと双指向性のサイドユニットを有するステレオマイクロホンであって、
   上記サイドユニットは、リボン形振動板を有していて上記リボン形振動板の外側両面側に音響端子を有するリボンマイクロホンユニットであり、
   上記２つのミッドユニットは、前部音響端子と後部音響端子を有していて上記サイドユニットを挟んで上記サイドユニットのリボン形振動板の両面側の対象位置にそれぞれ配置され、
   上記２つのミッドユニットのそれぞれは、上記サイドユニットのリボン形振動板の長手方向に沿った指向軸を備え、それぞれの上記指向軸が収音方向を向き、それぞれの上記前部音響端子と後部音響端子が上記サイドユニットの音響端子位置に配置されているステレオマイクロホン。
2. 上記２つのミッドユニットのそれぞれの前側音響端子は、上記サイドユニットの音響端子の長手方向中央部に位置している請求項１記載のステレオマイクロホン。
3. 上記サイドユニットは、２つのリボン形振動板を備えていて、上記２つのリボン形振動板からそれぞれ双指向性の音声信号が出力される請求項１または２記載のステレオマイクロホン。
4. 上記２つのリボン形振動板の一方から出力される双指向性の音声信号は一方の上記ミッドユニットから出力される単一指向性の音声信号から減算し、上記２つのリボン形振動板の他方から出力される双指向性の音声信号は他方の上記ミッドユニットから出力される単一指向性の音声信号と加算し、指向軸が右と左に分離したステレオ信号を得る請求項３記載のステレオマイクロホン。
5. 上記リボン形振動板の一方から出力される双指向性の音声信号または上記リボン形振動板の他方から出力される双指向性の音声信号のレベルを個別に調整可能で、右と左の指向軸の角度を個別に調整可能な請求項４記載のステレオマイクロホン。
   

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