JPH05183979A - 超指向性マイクロホン - Google Patents

超指向性マイクロホン

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JPH05183979A
JPH05183979A JP59992A JP59992A JPH05183979A JP H05183979 A JPH05183979 A JP H05183979A JP 59992 A JP59992 A JP 59992A JP 59992 A JP59992 A JP 59992A JP H05183979 A JPH05183979 A JP H05183979A
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acoustic tube
sound
microphone
acoustic
super
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JP59992A
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Satoru Ibaraki
悟 茨木
Hiromoto Furukawa
博基 古川
Takeo Kanamori
丈郎 金森
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲騒音の除去性能に優れた超指向性マイク
ロホンを提供する。 【構成】 細かく湾曲しているが全体としては直線状の
音響管11と、前記音響管の側面に設けた複数の音孔1
2a〜jと、前記複数の音孔に設けた音響抵抗13a〜
jと、前記音響管に結合したマイクロホンユニット14
とを備え、音響管11内を伝播する音波の伝播路長が従
来の直線の音響管より長くなり、等価的に指向性が鋭く
なり、超指向性マイクロホンが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放送局などのTV中継
用の、比較的離れた場所から目的音を収音する超指向性
マイクロホンに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、スポーツ中継技術が進歩し、超望
遠カメラで遠くの選手の表情も鮮明に映し出すことが可
能となった。このような中継では音声も選手から遠く離
れた位置から収音しているため、マイクロホンに到達す
る目的音が著しく減衰し、通常のマイクロホンを用いた
のでは、騒音のため目的音が聞き取れなくなってしま
う。このため、このような目的には周囲騒音の混入の少
ない超指向性マイクロホンが用いられている。
【0003】以下、従来の超指向性マイクロホンについ
て図面を参照しながら説明する。図8は従来の超指向性
マイクロホンの構成を断面図で示す。図8において、8
1は音響管で、82a〜jは外部から音響管81の内部
に音波を導入するために音響管側面に設けられた複数の
音孔である。83a〜jは導入する音波の量を調節する
ため複数の前記音孔に設けた複数の音響抵抗、84は音
響管81の一方の端に設けられ、音響管を伝わってきた
音波を電気信号に変換するマイクロホンユニットであ
る。
【0004】上記構成においてその動作を説明する。図
9は本実施例における音波の伝播状態を断面図で示す。
図において、マイクロホンユニット84の反対側から音
響管の軸方向に音波が到来する場合を考える。この方向
が最も感度の高い方向である。音波は音孔82a〜jと
音響抵抗83a〜jを通って音響管81の内部に導かれ
たあと、音響管81の内部を伝播してマイクロホンユニ
ット84に到達する。マイクロホンユニット84から遠
い音響管81の先端の音孔82aから到達する音波も、
マイクロホンユニット84に近い音響管の根元の音孔8
2jから到達する音波も、音源からみると同じ長さの距
離を伝播する。音孔82a〜jから音響管内部に入って
マイクロホンユニット84に伝播した音波は、マイクロ
ホンユニット84の前面ですべて同位相となり、互いに
強め合う。その結果マイクロホンユニット84から大き
な出力が送出される。
【0005】つぎに、音響管81の軸に対して、ある角
度をもって音波が入射する場合を考える。図10は音波
が斜めに入射する場合の音波伝播を断面図で示す。図に
おいて、先端の音孔82aに到達した音波は、音響抵抗
83aを通って内部に入射し、音響管全長を伝播してマ
イクロホンユニット84に到達する。根元の音孔82j
に到達した音波は、音響抵抗83aを通って内部に入射
し音響管内をほとんど伝播することなくマイクロホンユ
ニット84に到達する。
【0006】幾何学的な考察から容易に理解できるよう
に、角度を持って音波が入射する場合には、先端の音孔
82aから入射した場合と、根元の音孔82jからから
入射した場合とでは、音源からマイクロホンユニット8
4までの伝播距離が異なる。先端から入射した音波の方
が伝播距離が長くなり、マイクロホンユニット84には
根元の音孔82jよりも遅れて到着することになる。音
孔82a〜jとからマイクロホンユニット84に伝播す
る音波の位相は互いに一致しなくなり、マイクロホンユ
ニット84の前面で打ち消し合う。その結果マイクロホ
ンユニット84の出力は小さくなる。 図11は本実施
例のマイクロホンの指向性特性をパターン図で示す。こ
の図から、音波の入射方向が音響管の軸からずれるにし
たがい、感度が急激に低下していくことがわかる。従来
は、このようにして超指向性マイクロホンを実現してい
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の超指
向性マイクロホンでは、まだ指向性が鈍く、周囲騒音を
十分に除去できないという問題がある。
【0008】本発明は上記の課題を解決するもので、さ
らに指向性が鋭く、周囲騒音の除去効果の高い超指向性
マイクロホンを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、本発明の第1の課題解決手段は細かく湾
曲しているが全体としては直線状の音響管と、前記音響
管の側面に設けた複数の音孔と、前記複数の音孔に設け
た複数の音響抵抗と、前記音響管に接続したマイクロホ
ンユニットとを備えた構成の超指向性マイクロホンであ
り、また、本発明の第2の課題解決手段は、内部に音波
の直進を阻害する突起を設けた音響管と、前記音響管の
側面に設けた複数の音孔と、前記複数の音孔に設けた複
数の音響抵抗と、前記音響管に接続したマイクロホンユ
ニットとを備えた構成の超指向性マイクロホンであり、
また、本発明の第3の課題解決手段は、内部にガスを充
填した音響管と、前記音響管の側面に設けた複数の音孔
と、前記複数の音孔に設けた複数の音響抵抗と、前記複
数の音孔に貼られた気密性フィルムと、前記音響管に接
続したマイクロホンユニットとを備えた構成の超指向性
マイクロホンである。
【0010】
【作用】本発明は上記の構成において、細かく湾曲した
音響管、内部に突起を設けた音響管、または内部にガス
を充填した音響管は、その内部を伝播する音波のマイク
ロホンユニットへの到達時間を変化させることで、従来
よりもさらに鋭い指向性を実現する。
【0011】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の課題解決
手段の一実施例の超指向性マイクロホンについて、図面
を参照しながら説明する。図1は本実施例の超指向性マ
イクロホンの構成を断面図で示す。図1において、11
は細かく湾曲しているが全体としては直線状の音響管、
12a〜jは前記音響管の側面に設けた複数の音孔、1
3はa〜jは前記複数の音孔に設けた音響抵抗、14は
前記音響管に接続したマイクロホンユニットである。図
2は本実施例の超指向性マイクロホンにおける音波の伝
播を断面図で示す。
【0012】上記構成においてその動作を説明する。
まず、音響管の先端方向から音波が到来する場合を考え
る。音響管11の先端の音孔12aから音響抵抗13a
を通って音響管内11に入射した音波は、音響管内を伝
播してマイクロホンユニット14に到達する。音響管1
1の根元の音孔12jから入射した音波は、直接マイク
ロホンユニット14に到達する。図8に示した従来例で
はこの両者の到達時間が等しく、マイクロホンユニット
前面で両者の位相は完全に一致していた。
【0013】しかし、本実施例では、音響管が波うって
いるため、先端の音孔12aからの音波は直線状の音響
管を用いた従来例より長い距離を伝播することのなる。
したがって、マイクロホンユニット前面に到達する音波
の位相は完全には一致しなくなる。この位相のずれは、
直線状の音響管を用いた従来例で角度が正面から少しず
れた場合と等価である。いま、音響管を波うたせること
で直線状より1.05倍伝播距離を長くした場合を仮定
すると、従来例における角度では18°ずれた場合と等
価になる。したがって、本実施例で1.05倍伝播距離
を伸ばした場合には、図11に示した従来例の指向性パ
ターンの18°が0°に相当することになる。その結
果、本実施例では図3に示した指向性パターンを得る。
すなわち、図8に示した従来例において感度が低下しは
じめる直前の角度18°に相当するように、音響管の波
うちの程度を設定することにより、図3に示すように、
従来よりもさらに指向性の鋭い超指向性マイクロホンが
実現できる。
【0014】以上のように本発明の第1の課題解決手段
の実施例の超指向性マイクロホンによれば、細かく湾曲
しているが全体としては直線状の音響管11と、複数の
音孔12a〜jと、音孔に設けた複数の音響抵抗13a
〜jと、マイクロホンユニット14とを設けることによ
り、従来よりさらに鋭い指向性のマイクロホンが実現で
きる。
【0015】(実施例2)以下、本発明の第2の課題解
決手段の一実施例の超指向性マイクロホンについて、図
面を参照しながら説明する。図4は本実施例の超指向性
マイクロホンの構成を断面図で示す。図4において、4
1は音響管、42a〜jは音孔、43a〜jは音孔に設
けた音響抵抗素子、44はマイクロホンユニットであ
る。45a〜jは音響管内部に設けた突起である。図5
は本実施例の超指向性マイクロホンにおける音波の伝播
状態を断面図で示す。図5に示すように、音響管内部を
伝播する音波は、突起を縫うように曲がりくねって進行
するため伝播速度が遅くなり、図1に示した第1の実施
例と同様の効果が得られる。
【0016】図1に示した第1の実施例では音響管の曲
げ加工や、曲がった音響管への音孔の穿孔、音響抵抗素
子の張り付け、などが困難で価格が高くなるという欠点
があるが、図4に示した本実施例では音響管の曲げ加工
が不要になり、その他の加工も極めて容易となることか
ら、安価に製造でき、第1の実施例の欠点を無くすこと
ができる。
【0017】(実施例3)以下、本発明の第3の課題解
決手段の一実施例の超指向性マイクロホンについて図面
を参照しながら説明する。図6は本実施例の超指向性マ
イクロホンの構成を断面図で示す。図において、61は
内部にガスを充填した音響管、62a〜jは音孔、63
a〜jは音孔に設けた音響抵抗素子、64はマイクロホ
ンユニットである。65a〜jは音孔に設けた気密性の
フィルムである。
【0018】上記構成においてその動作を説明する。本
実施例は音響管内にガスを充填し音響管内の音速を変化
させることで、第1および第2の実施例と同じ効果を得
るものである。音孔62a〜jを気密性のフィルム65
a〜jで覆いガスの流出を防止している。気密性フィル
ム65a〜jの接着時の張力を弱くすれば、ガスの流出
という直流成分は阻止するが、交流成分である音波は自
由に通過させることができる。ガスとして空気より音速
の遅いものを選べば、前記第1および第2の実施例と同
様の効果が得られ、指向性が鋭く、周囲騒音の除去性能
のよい超指向性マイクロホンが得られる。
【0019】図1や図4に示した実施例では、製造後に
指向性を変化させることができず、用途に応じて数多く
のマイクロホンを使い分ける必要があったが、この第3
の実施例では、ガスを詰め替えることにより自由に指向
性を制御できる。空気より音速の遅いガスを充填するこ
とにより、図1や図4に示した実施例と同様に、図8に
示した従来の超指向性マイクロホンより指向性を鋭くで
きるが、音速より音速の早いガスを充填することによ
り、図7に示すように、逆に指向性を広げることもでき
る。したがって、より自由な指向性の制御が可能であ
る。
【0020】充填ガスとしては、無毒で不燃性のものが
好ましく、音速を下げる場合は二酸化炭素(音速が空気
の0.78倍)、音速を上げる場合はヘリウム(音速が
空気の2.95倍)などが適当である。これらのガスと
空気を混合して目的の音速を実現することも可能であ
る。
【0021】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明は細かく湾曲しているが全体としては直線状の音響管
と、前記音響管の側面に設けた複数の音孔と、前記複数
の音孔に設けた複数の音響抵抗と、前記音響管に結合し
たマイクロホンユニットとを備えた超指向性マイクロホ
ンとすることにより、指向性の鋭い超指向性マイクロホ
ンを実現でき、また、直線状ではあるが内部に音波の直
進を阻害する突起を設けた音響管を用いた超指向性マイ
クロホンとすることにより、安価に超指向性マイクロホ
ンを実現でき、また、内部にガスを充填した音響管と、
前記音響管の音孔に貼った気密性フィルムとを備えた超
指向性マイクロホンとすることにより、指向性の制御が
容易な超指向性マイクロホンを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の超指向性マイクロホン
の構成を示す断面図
【図2】本発明の第1の実施例の超指向性マイクロホン
における音波の伝播状態を示す断面図
【図3】本発明の第1の実施例の指向性マイクロホンの
指向性特性を示すパターン図
【図4】本発明の第2の実施例の超指向性マイクロホン
の構成を示す断面図
【図5】本発明の第2の実施例の超指向性マイクロホン
における音波の伝播状態を示す断面図
【図6】本発明の第3の実施例の超指向性マイクロホン
の構成を示す断面図
【図7】本発明の第3の実施例の超指向性マイクロホン
の指向特性を示すパターン図
【図8】従来の超指向性マイクロホンの構成を示す断面
【図9】従来の超指向性マイクロホんにおける音波の伝
播状態を示す断面図
【図10】従来の超指向性マイクロホンにおける音波の
伝播状態を示す断面図
【図11】従来の超指向性マイクロホンの指向特性を示
すパターン図
【符号の説明】
11 音響管 12a〜j 音孔 13a〜j 音響抵抗 14 マイクロホンユニット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 細かく湾曲しているが全体としては直線
    状の音響管と、前記音響管の側面に設けた複数の音孔
    と、前記複数の音孔に設けた複数の音響抵抗と、前記音
    響管に結合したマイクロホンユニットとを備えた超指向
    性マイクロホン。
  2. 【請求項2】 内部に音波の直進を阻害する突起を設け
    た音響管と、前記音響管の側面に設けた複数の音孔と、
    前記複数の音孔に設けた複数の音響抵抗と、前記音響管
    に結合したマイクロホンユニットとを備えた超指向性マ
    イクロホン。
  3. 【請求項3】 内部にガスを充填した音響管と、前記音
    響管の側面に設けた複数の音孔と、前記複数の音孔に設
    けた複数の音響抵抗と、前記複数の音孔に貼られた気密
    性フィルムと、前記音響管に結合したマイクロホンユニ
    ットとを備えた超指向性マイクロホン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017169886A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ソニー株式会社 音響管および音響再生装置

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