JPS5896499A - マイクロホン - Google Patents

マイクロホン

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JPS5896499A
JPS5896499A JP19594281A JP19594281A JPS5896499A JP S5896499 A JPS5896499 A JP S5896499A JP 19594281 A JP19594281 A JP 19594281A JP 19594281 A JP19594281 A JP 19594281A JP S5896499 A JPS5896499 A JP S5896499A
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JP
Japan
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light
matrix
diaphragm
microphone
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP19594281A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Endo
聰 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP19594281A priority Critical patent/JPS5896499A/ja
Publication of JPS5896499A publication Critical patent/JPS5896499A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/005Details of transducers, loudspeakers or microphones using digitally weighted transducing elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音楽等の音波をディジタル電気信号に変換する
マイクロホンに関するものである。
音楽等の音波をディジタルオーディオ機器で使用するこ
とができるディジタル電気信号に変換する従来の方式は
数多くの信“号′処理回路を必要とする。第1図はその
従来例で、マイクロホン1に入力された音波Sは微小な
アナログ電気信号に変換され、マイクロホン増幅器2に
よって伝送に必要なレベルまで増幅され、伝送路3を経
て、ディジタルオーディオ機器4に入る。ディジタルオ
ーディオ機器4に入ったアナログ信号は増幅器らによっ
て必要なレベルに増幅され、標本化時のエリアス効果に
よる折り返し歪の発生を防ぐためにローパスフィルタ6
により不要高周波成分が除去され、クロック発生器7か
ら入るサンプル長ホー信号側御信号人により9サンプル
&ホ一ルド増幅器8で標本化、グ持され、アナログ・デ
ィジタル変換器9でクロック発生器7から入る変換開始
信号Bを受けてディジタル電気信号Cとなる。
上記従来の方式は、アナログ・ディジタル変換器9が高
価で、かつ特性の安定したもΩが得難いこと、マイクロ
ホン1の出力が伝送路3をアナログ信号の形で通過する
ので雑音が混入し易いこと、増幅器が何段も入るため歪
を生じ易いこと、マイクロホン1自体の扱える音波のレ
ベル範囲はそのマイクロホンの構造で定寸ってしまうた
め、扱う音波の大きさによりマイクロホンを選択して使
い分けねばならないなどの欠点がある。
本発明は上記のような欠点を改良したもので、複雑な信
号処理回路を必要とすることなく音楽等の音波をディジ
タルオーディオ機器等にディジタル電気信号として直接
供給することができ、かつマイクロホンとしての感度が
可変できることによりどんなレベルの音波でも常にマイ
クロホンの持つダイナミックレンジを最大に生かした録
音ができるマイクロホンを提供することを目的とするも
のである。
本発明のマイクロホンの一実施例を第2図を用いて説明
する。1oは円筒状の筐体で、その入口には音波Sによ
って振動する振動板11が設けである。振動板11の内
面中心部には光源12からの入射光を反射する部分と吸
収する部分とよりなるマトリックス13が形成されてお
り、光源12からの入射光とマトリックス13とは角度
αをなしていて該マトリックス13の反射する部分で反
射した反射光は集光レイズ14で集光され、フォトトラ
ンジスタ等より々る受光素子15によって電気信号に変
換される。音波Sによって振動板11が振動し、点線で
示すようにその位置が変化するとマ)+ルクス13上の
入射光の光点の位置が変化する。第2図(ロ)はマトリ
ックス13の簡単な例として3ビツト構成のものを示し
ている。3個の受光素子15a、15bl  150の
うち、151Lは1ビツト目 (MSB)、15bは2
ビツト目、150は3ヒ゛ソト目(L S B)のヒ゛
ットを表わすものとすれば、各光源12&、12b、1
20の入射光がマトリックス13の最下端に達したとき
の受光素子15a、1sb、16Cの出力は[oobJ
となり、上に移動するにしたがって順次「ool」「o
lo」「oll」「10o」「1o1」 「11o」 
「111」と変化する。したがって振動板11の振動を
ディジぞルミ気信号に変換することがてきる。
ここで、極端な例を挙げると、いま光源12からの入射
光とマトリックス13とのなす角度αを90°と大きく
すれば振動板13の位置が変化してもマトリックス13
上の光点の位置は変化しないタメマイクロホンとしての
感度はまったくなくなってしまう。
前記の例より明らかなように、角度αを大きくすればマ
イクロホンとしての感度は小さくなり、振動板13の位
置の変化がかなり大きくないと受光素子161L、15
b、15Cの出力変化は生じなくなる。−刃角度αを小
さくすればマイクロホンとしての感度は犬きくなり、振
動板13の位置の変化が小さくとも受光素子15a、1
5b。
150の出力変化は大きく生じることとなる。
前記光源12からの入射光とマトリックス13とのなす
角度αはつまみ16によりガイド体17の長孔18に泪
って光源12を左右に移動させることにより行なわれる
以上のように、光源12からの入射光とマトリックス1
3とのなす角度αを変化させることにより、マイクロホ
ンの感度を変化させることができる0 このことにより次のようなことが可能となる。
従来のマイクロホン使用によると2.扱える音波のレベ
ル範囲は良質のマイクロホンにおいて100dB程度で
あるが、その扱える最大の音圧レベルが150ホンだと
すれば、このマイクロホンは50ホンから150ホンま
での音波を収録できることになり、収録する音楽等の入
力音波のレベル範囲が最小50ホンから最大150ホン
の大きさであればこのマイクロホンの持つダイナミック
レンジを最大限に生かした収録ができる。しかし、収録
する入力音波のレベル範囲が最小0ホンから最大100
ホンの大きさであれば、このマイクロホンの扱える範囲
は50ホンから100ホンまでとなり、50dBのダイ
ナミックレンジしか得られないことになってしまう。従
来のマイクロホンの扱える音圧の範囲はマイクロホン自
体の構造や機械的振動を電気信号に変換する変換系によ
り決定してし捷い、可変することは困難である。
これに対して、本発明のマイクロホンでは、小さなレベ
ルの音波に対しては感度を増すように入射角αを変化さ
せて、入力音波の最大レベルでフルスケールにあたるデ
ィジタル出力信号を得るように調整して収録すれば、マ
イクロホンの持つダイナミックレンジを少しも損なわず
に収録ができることとなる。大きなレベルの音波に対し
ても同様のことが言える。
前記角度αを可変させる構造は上記の構造に限らす、例
えば光源12をマトリックス13の中心に対して回動さ
せるよシにしても、また振動板11を回動式にしてもよ
いものである。
本発明のマイクロホン19の出力信号は第3図に示すよ
うに伝送路20によりディジタルオーディオ機器21に
入り、クロック発生器22によりて発生される標本化周
波数に基づいたラッチクロックDに応じてラッチ回路2
3で一定間隔にラッ\ チされる。こもラッチ回路23の出力は、その後の信号
処理が行なわれるディジタル音楽信号Eであり、第1図
のディジタル音楽信号Cと等価である。なお、本発明の
振動板11に、マイクロホンの出力信号が他の機器(デ
ィジタルオーディオ機器)において処理される際の標本
周波数のA以下の遮断周波数を有するローパスフィルタ
の特性を持たせておけば、標本化に伴なうエリアス効果
による折返し歪の発生はない。
以上説明に用いた本発明のマイクロホンは、光P12と
、該光源12からの入射光を反射する部分と吸収する部
分とよりなるマトリックス13をその内面の中心部に有
する振動板11と、前記マトリックス13によって反射
された反射光を受光してこれを電気信号に変換する受光
素子15とよりなり、音波によって振動する前記振動板
11の位置の変化を前記?)ソックス13−トにおける
前記入射光の光点の位置の変化に置換して前記受光素子
16によって検出し、入力音波Sによる振動板11の振
動をディジタル電気信号として出力するよう構成されて
いるが、光源と、受光素子と、マトリックスと、振動板
との組み合わせを適箔に変えることで同じ目的を達成す
ることができる。
第4図は光源12と、該光源12から入射された光を反
射する振動板11と、該振動板11の反射光を通過又は
しゃ断する部分を持つアパーチャグリル状のマトリック
ス13と、該マトリックス13を通過した前記反射光を
受光してこれを電気信号に変換する受光素子16とで構
成した例であり、第5図は光源12と、該光源12から
の入射光を透過又はしゃ断する部分を持つアパーチャグ
リル状のマトリックス13をその内面の中心部に有する
振動板11と、該マトリックス13を通過した前記入射
光を受光してこれを電気信号に変換する受光素子15と
で構成した例で84゜これらの例の他にも、マトリック
スと振動板を距離的に遠い位置に配置し、連結棒等でこ
れらを結合したり、反射光又は透過光を鏡等で反射させ
て振動板の振幅の変化に対するマトリックス上の光点の
位置の変化を太きくさせたり、表面に凹凸のあるマトリ
ックスを用いて該マトリックス上からの反射光の位相の
変化を検出して振動板の振幅の変化を電気信号の変化と
して得たりすること等幾多の例が考えられる。
以上述べたように本発明のヌイクロホンは、光源と、受
光素子と、前記光源からの光を反射・吸収・透過等の光
学的性質を利用して前記受光素子に対して入射する状態
を変化させるだめのパターンを持ったマトリックスと、
音波によって振動する振動板を備え、前記振動板の位置
の変化で前記マ) IJフックス対する前記光の光点の
位置が変化することによりそのマトリックスを通過した
光の状態を前記受光素子によって検出し、入力音波によ
る前記振動板の振動をディジタル電気信号として出力す
るように構成し、かつ前記光源からの光と前記マトリッ
クスとのなす角度を変化させる機構を設けたもので、こ
れによればマイクロホンとしての感度を可変できるため
、簡単な回路構成により、ディジタルオーディオ機器等
に必要なディジタル電気信号を得ることができ、また収
録したい入力音波のレベル範囲に応じてマイクロホンと
しての感度を変化させることができるので、常′にマイ
クロホンの持つダイナミックレンジを十分に生かした録
音ができ、かつマイクロホンの出力がティジタル電気信
号であるため他の機器への伝送中に雑音の混入がなく、
さらに増幅器を必要としないのでマイクロホン自体で発
生する歪以外の歪は生じないなどの幾多のすぐれた利点
を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のマイクロホンによりディジタルオーディ
オ機器に音楽信号を供給する方式のブロック図、第2図
は本発明のマイクロホンの一実施例で、(イ)は側内面
図、(ロ)は正面図、第3図は本発明のマイクロホンに
よりディジタルオーディオ機器に音楽信号を供給する方
式のブロック図、第4図は本発明のマイクロホンの他の
実施例で、(イ)は側内面図、(ロ)は正面図1.第5
図はさらに他の実施例で、(イ)は側内面図、(ロ)は
正面図である。 1・・・・・・マイクロホン、2・・・・・・増幅器、
3・・・・・・伝送路、4・・・・・・ディジタルオー
ディオ機器、6・・・・・・増幅器、6・・・・・・ロ
ーパスフィルタ、7・・・・・・クロック発生器、8・
・・・・・サンプル&ホールド増幅器、9・・・・・・
アナログ・ディジタル変換器、1o・旧・・笛体、11
・・・・・・振動板、12・・・・・・光源、13・・
・・・・マトリックス、14・・・・・・集光レンズ、
16・・・・・・受光素子1.16・・・・・・つまみ
、18・・・・・・長孔、19・・・・・・マイクロホ
ン、20・・・・・・伝送路、21・・・・・・ディジ
タルオーディオ機器、22・・・・・クロック発生器、
23・・・・・・ランチ回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名11
1図 C力           (で) 第31!I L−−一−−−−−−−−−−−−−−第4図 1イ)                    l切
期6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光源と、受光素子と、前記光源からの光を反射・吸収・
    透過等の光学的性質を利用して前記受光素子に対して入
    射する状態を変化させるだめのパターンを持ったマトリ
    ックスと、音波によって振動する振動板を備え、前記振
    動板の位置の変化で前記マ) IJソクスに対する前記
    光の光点の位置が変化することによりそのマトリックス
    を通過した光の状態を前記受光素子によって検出し、入
    力音波による前記振動板の感動をディジタル電気信号と
    して出力するようにし、かつ前記光源からの光と前記マ
    トリックスとのなす角度を変化させる機構を設け、マイ
    クロホンとしての感度を可変できるように構成したこと
    を特徴とするマイクロホン。
JP19594281A 1981-12-04 1981-12-04 マイクロホン Pending JPS5896499A (ja)

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JP19594281A JPS5896499A (ja) 1981-12-04 1981-12-04 マイクロホン

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ID=16349529

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60123197A (ja) * 1983-12-06 1985-07-01 Nagano Nippon Musen Kk 音響信号の電気信号変換器
WO1993007686A1 (en) * 1991-10-09 1993-04-15 Buchholz Jeffrey C Optical microphone with vibrating optical element
US5333205A (en) * 1993-03-01 1994-07-26 Motorola, Inc. Microphone assembly
WO2001028280A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-19 Phone-Or Ltd. Communication helmet

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