JPS5970097A - Microphone - Google Patents
MicrophoneInfo
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- JPS5970097A JPS5970097A JP18021182A JP18021182A JPS5970097A JP S5970097 A JPS5970097 A JP S5970097A JP 18021182 A JP18021182 A JP 18021182A JP 18021182 A JP18021182 A JP 18021182A JP S5970097 A JPS5970097 A JP S5970097A
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- microphone
- time delay
- microphone unit
- units
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は信号対雑音比（以下Ｓ／Ｎ比という）が大きい
マイクロホンに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a microphone with a high signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as S/N ratio).
従来例の構成とその問題点
一般に、Ｓ／Ｎ比の大きいマイクロホンとしては放物面
形集音器を用いたマイクロホンが知られている。第１図
に放物面形集音器を用いた従来例のマイクロホンを示す
。第１図において回転放物面形集音器１の焦点Ａに無指
向性マイクロホン本体２を置くと音波ρ１，２２・・・
・Ｑｎはマイクロホン本体２に集まる。一方、正面から
ずれた方向から音波が入射した場合には放物面形集音器
１の各部分から反射してマイクロホン本体２に入射する
音波の位相が異なるために互に相殺し合い鋭い指向性が
得られる。第２図に直径７０Ｃｍの放物面形集音器１を
付けたことによる利得の周波数特性を示している。しか
しながら、この従来のマイクロホンでは低域で全く効果
が期待されず、低域まで利得を得る為には放物面形集音
器１の寸法をかなり大きくしなければならないという欠
点があった。2. Description of the Related Art Conventional Structures and Problems Generally, microphones using a parabolic sound collector are known as microphones with a large S/N ratio. FIG. 1 shows a conventional microphone using a parabolic sound collector. In FIG. 1, when the omnidirectional microphone body 2 is placed at the focal point A of the paraboloid of revolution sound collector 1, the sound waves ρ1, 22...
・Qn gathers in the microphone body 2. On the other hand, when sound waves are incident from a direction shifted from the front, the phases of the sound waves reflected from each part of the parabolic sound collector 1 and incident on the microphone body 2 are different, so they cancel each other out, resulting in sharp directivity. is obtained. FIG. 2 shows the frequency characteristics of the gain obtained by attaching the parabolic sound collector 1 with a diameter of 70 cm. However, this conventional microphone is not expected to be effective at all in the low frequency range, and has the drawback that the size of the parabolic sound collector 1 must be made considerably large in order to obtain gain up to the low frequency range.
発明の目的
本発明の目的は、Ｓ／Ｎよく低域まで大きな利得を得る
ことができるマイクロホンを提供することにある。OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a microphone that can obtain a large gain down to low frequencies with good S/N ratio.
発明の構成
本発明のマイクロホンは、直線上に配置した複数のマイ
クロホンユニットからの出力信号を加算手段にて総加算
すると共にその総加算するに先立って上記複数のマイク
ロホンユニットを通る直線を★源方向に向けた場合にお
ける音源から最も距離の大きいマイクロホンユニットを
基準として上記それぞれのマイクロホンユニット間の距
離によって発生する音響的な時間遅延値と同一の時間遅
延を時間遅延器によって上記基準となるマイクロホンユ
ニッＩｌｌのマイクロホンユニットの出力信号のそれぞ
れに与えるように構成したものである。Structure of the Invention In the microphone of the present invention, output signals from a plurality of microphone units arranged on a straight line are summed up by an adding means, and prior to the summation, a straight line passing through the plurality of microphone units is directed in the direction of the source. The microphone unit Ill, which is the reference microphone unit, uses a time delay device to set the same time delay as the acoustic time delay value caused by the distance between the respective microphone units, with the microphone unit having the longest distance from the sound source as a reference when the microphone unit is directed toward the microphone unit Ill. The configuration is such that it is applied to each of the output signals of the microphone units.
実施例の説明
第３図は本発明のマイクロホンの一実施例を示しており
、第３図においてＭｌ・・・・・Ｍｎ−２２Ｍｎ−１゜
Ｍｎはｎ個のマイクロホンユニットであり、その指向軸
が同一軸線の直線上に位置するように配置されている。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 3 shows an embodiment of the microphone of the present invention. In FIG. 3, Ml...Mn-22Mn-1°Mn are n microphone units, and are arranged so that they are located on a straight line along the same axis.
そして、上記ｎ個のマイクロホンユニットＭ１・・・・
・Ｍｎ ２．Ｍｎ １ ＊ＭｎＢマイクロホン支持具
５にて保持されている。Ｔ２・・・Ｔｎ−２’Ｔｎ−１
，Ｔｎは時間遅延器であり、上記マイクロホンユニット
Ｍ１・・・・・・Ｍｎ−Ｍｎ−ＭｎＭｎ−１９を音源３
の方向に向けた場合における上記音源から最も大きい距
ガを位置にあるマイクロホンユニットＭ１を基準とし、
この基準のマイクロホンユニットＭ１からの各ノｌのマ
イクロホンユニットＭ２・・・・・・Ｍｎ２＋Ｍ ｎ−
１ｔ Ｍ ｎ ｉでのそれぞれの距離に起因する時間遅
延値を有しており、上記基準マイクロホンユニットＭ１
以外のマイクロホンユニットＭ２・・・・・・ＭｎＭｎ
−ＭｎＭｎ−１９の出力信号に対して所定の時間遅延値
を与えるようになっている。４は加算器であシ、上記時
間遅延器Ｔ２・・・・・・Ｔｎ−２’ Ｔｎ −１’Ｔ
ｎを通した上記マイクロホンユニットＭ２・・・・・・
Ｍｎ 、、Ｍｎ−１，Ｍｎの各信号３２／ 、、、、、
・５１ｎ−２・Ｓ′ｎ−１’ Ｓ’ｎと上記基準のマイ
クロホンユニットＭ１の出力信号８１を総加算し、その
加算信号Ｓ０を出力端子６より取９出すようになってい
る。Then, the n microphone units M1...
・Mn 2. Mn 1 *Holded by MnB microphone support 5 . T2...Tn-2'Tn-1
, Tn are time delay devices, and the microphone unit M1...Mn-Mn-MnMn-19 is connected to the sound source 3.
Based on the microphone unit M1 located at the greatest distance from the sound source when facing in the direction of
Microphone unit M2 of each node from this reference microphone unit M1...Mn2+Mn-
The reference microphone unit M1 has a time delay value due to the respective distance at 1t M n i.
Microphone unit other than M2...MnMn
A predetermined time delay value is given to the output signal of -MnMn-19. 4 is an adder, and the above time delay T2...Tn-2'Tn-1'T
The above microphone unit M2 through which
Mn, , Mn-1, Mn signals 32/ , , , ,
51n-2.S'n-1'S'n and the output signal 81 of the reference microphone unit M1 are added together, and the sum signal S0 is outputted from the output terminal 6.
ここで、音源３から発せられた音波を複数のマイクロホ
ンユニットＭ１〜Ｍｎで収音する場合、マイクロホンユ
ニットＭ１〜Ｍｎは音源に向かう直線とに配置されてい
るため各々のマイクロホンユニット間にはマイクロホン
ユニットＭ１とＭｎ間にＬｎ、ＭｌとＭｎ−１間にＬｎ
、、Ｍ、とＭｎ −２間にＬｎ−２という距離を有し、
この距離に起因して各々のマイクロホンユニットの出力
信号８１〜Ｓｎ間に音響的な時間遅延を発生させている
。上記時間遅延器Ｔ２・・・・・・Ｔｎ −２’ Ｔｎ
−１ｔ Ｔｎは上記距離”ｎ、Ｌｎ−１１ｎ−２・・
・・・・に起因して各々のマイクロホンユニットＭ１・
・・・・・ＭｎＭｎ−ＭｎＭｎ−１９間に発生する音響
的な時間遅延を吸収するために設けられている。したが
って、時間遅延ＴｎによってマイクロホンユニットＭｎ
の出力信号ＳｎとマイクロホンユニットＭ１の出力信号
Ｓ１との間の時間差Ｄ１（＝Ｌｎ／３４０秒）すなわち
時間Ｔｎだけ信号Ｓｎをずらすことにより信号Ｓ１と合
同である第４図に示す時間Ｔから始まるＳｎを得る。以
下同様に信号５ｎ−１は信号５ｎ−１を時間Ｔｎ−１（
−Ｔｎ ”ｎ −１）ずらすことにより、信号Ｓ′ｎ
−２は信号５ｎ−２を時間Ｔｎ−２（”Ｔｎ−Ｄｎ−２
）ずらすことによシ、各々得ることが出来る。この様に
して得られたＳ′ｎ９Ｓｎ−２・・・・・・Ｓ １（ｄ
ｎ個の合同な波形となる。もって、このように加算器４
で加算された時間遅延器Ｔｎ−Ｔ２の出力信号ＳＰ、
Ｓ／２及びマイクロホンＭ１の出力信号Ｓ１の総加算
信号は全く同期のとれた加算により第５図に示す如（Ｓ
／Ｎが改善される。Here, when the sound waves emitted from the sound source 3 are collected by a plurality of microphone units M1 to Mn, since the microphone units M1 to Mn are arranged in a straight line toward the sound source, there are microphone units between each microphone unit. Ln between M1 and Mn, Ln between Ml and Mn-1
, , with a distance of Ln-2 between M and Mn-2,
Due to this distance, an acoustic time delay is generated between the output signals 81 to Sn of each microphone unit. The above time delay device T2...Tn -2' Tn
-1t Tn is the above distance "n, Ln-11n-2...
Due to..., each microphone unit M1.
... Provided to absorb acoustic time delay occurring between MnMn-MnMn-19. Therefore, due to the time delay Tn, the microphone unit Mn
By shifting the signal Sn by the time difference D1 (=Ln/340 seconds), that is, the time Tn between the output signal Sn of the microphone unit M1 and the output signal S1 of the microphone unit M1, starting from the time T shown in FIG. 4, which is congruent with the signal S1. Obtain Sn. Similarly, the signal 5n-1 changes the signal 5n-1 to the time Tn-1 (
−Tn ”n −1), the signal S′n
-2 is the signal 5n-2 at time Tn-2 ("Tn-Dn-2
) can be obtained by shifting. S'n9Sn-2...S1(d
This results in n congruent waveforms. Thus, adder 4
The output signal SP of the time delay device Tn-T2 added by
The total sum signal of S/2 and the output signal S1 of the microphone M1 is added as shown in FIG. 5 (S
/N is improved.
この同期加算の原理は次の通りである。すなわち、マイ
クロホンユニットの出力信号Ｓは、音源からの信号電圧
Ｓと雑音電圧Ｎが加算された構造である。The principle of this synchronous addition is as follows. That is, the output signal S of the microphone unit has a structure in which the signal voltage S from the sound source and the noise voltage N are added.
数式で表現すると、
Ｓ＝Ｓ＋Ｎ
ここでＳを２回同期加算することにより信号電圧Ｓは２
倍になるのに対し、雑音電圧は０倍にしかならないので
、２回の同期加算によりＳ／Ｎ比の改善は１０１ｏｑ
２ ［ｄＢ ：］となる。Expressed mathematically, S=S+N Here, by synchronously adding S twice, the signal voltage S becomes 2
However, the noise voltage only increases by 0 times, so the S/N ratio can be improved by 101oq by performing two synchronous additions.
2 [dB:].
言い換えれば、本実施例において、ｎ個のマイクロホン
及びｎ −１個の時間遅延器並びに加算器により、Ｓ／
Ｎ比は単独の場合と比較して１０Ｑｏｑｎ改善できる。In other words, in this embodiment, the S/
The N ratio can be improved by 10Qoqn compared to the case alone.
尚、音源３から一番離れているマイクロホンユニットＭ
１を基準とし各々距離Ｌｎ、Ｌｎ−１・・・、Ｌｎを有
してマイクロホン支持具６によって支持されているマイ
クロホンユニットＭ１〜Ｍｎの距離は、本体外形寸法を
小さくする為には小さければ小さい程良いが、マイクロ
ホンユニットの出力信号８１〜Ｓｎを時間遅延させる時
間遅延器Ｔｎ−Ｔ２の遅延可能な時間によって決定され
る。具体的に時間遅延器に松下電子工業■製ＢＢＤＭＮ
３００３を用いた場合、最小制御可能な遅延時間は０
．１６ｍ５であり、これは５．４ｃｍとなる。そのため
、例えばマイクロホンユニットを１０個すなわちｎ−１
０の場合Ｓ／Ｎ比は１ｏＱｏｑ１０すなわち１０ｄＢ改
善でき、各々のマイクロホンユニット間の距離Ｌｎ
”ｎ−１は６．４ｃｍとなりマイクロホンユニット間の
最大距離すなわちＬｎは４８．６ｃｍとなる。In addition, the microphone unit M that is farthest from the sound source 3
The distances between the microphone units M1 to Mn, which are supported by the microphone support 6 and have distances Ln, Ln-1, . This is moderately good, but it is determined by the delayable time of the time delay device Tn-T2 that delays the output signals 81 to Sn of the microphone unit. Specifically, the time delay device is BBDMN made by Matsushita Electronics.
3003, the minimum controllable delay time is 0.
．． It is 16m5, which is 5.4cm. Therefore, for example, 10 microphone units, that is, n-1
0, the S/N ratio can be improved by 1oQoq10, or 10dB, and the distance Ln between each microphone unit
``n-1 is 6.4 cm, and the maximum distance between microphone units, ie, Ln, is 48.6 cm.
第６図は本発明の他の実施例を示している。この場合は
４個のマイクロホン素子Ｍｎ、１〜Ｍｎ、４を同一面Ｂ
上に配置することにより時間遅延器の数を減小させるこ
とが出来る。すなわち、４個のマイクロホン素子で構成
されるマイクロホンユニットＭｎからＭ１寸での距離Ｌ
ｎＫ対応した遅延時間Ｅ・有する時間遅延器Ｔｎ、Ｔｎ
−１を具備し、同一平面上に配置したマイクロホン素子
Ｍｎ、１〜Ｍｎ、４９Ｍｎ−１，１〜Ｍｎ−１−４の出
力信号艦、１〜Ｓｎ 、 ４ ’ ”ｎ −１、１〜”
ｎ−１−４を加算器７ｎ 、 ７ｎ−’１にて加算した
後、上記時間遅延器Ｔｎ、Ｔｎ−１に入力するのである
。この実施例では外形寸法を大きくすることなく、Ｓ／
Ｎ比を改善出来る特長を有している。FIG. 6 shows another embodiment of the invention. In this case, the four microphone elements Mn, 1 to Mn, 4 are placed on the same plane B.
By arranging them above, the number of time delay devices can be reduced. In other words, the distance L in dimension M1 from the microphone unit Mn composed of four microphone elements
Time delay devices Tn, Tn having a delay time E corresponding to nK
Output signal carriers of microphone elements Mn, 1 to Mn, 49Mn-1, 1 to Mn-1-4 arranged on the same plane, 1 to Sn, 4' ``n-1, 1 to''
After n-1-4 are added by adders 7n and 7n-'1, they are input to the time delay units Tn and Tn-1. In this example, without increasing the external dimensions, the S/
It has the feature of improving the N ratio.
発明の効果
以上、詳述したように本発明によれば直線上に配置した
複数のマイクロホンユニットと各々のマイクロホンユニ
ット出力信号チャンネルに上記マイクロホンユニットを
通る直線を音源方向に向けた時、音源から最も距離の大
きいマイクロホンユニットを規準として各々のマイクロ
ホンユニット間の距離によって発生する音響的な時間遅
延値と同一の時間遅延値を与える時間遅延手段と、上記
各々の時間遅延手段出力信号及び音源から最も距離の大
きいマイクロホンユニット出力信号を加算する加算手段
を具備するため、Ｓ／Ｎをよくすることができる利点を
有する。Effects of the Invention As described in detail, according to the present invention, when a straight line passing through the microphone units is directed toward a sound source, a plurality of microphone units arranged in a straight line and each microphone unit output signal channel are arranged in a straight line. a time delay means that provides the same time delay value as the acoustic time delay value caused by the distance between each microphone unit, with a microphone unit having a large distance as a reference; Since it is provided with an adding means for adding microphone unit output signals having a large value, it has the advantage of being able to improve the S/N ratio.
“′第１図は従来のマイクロホンの構成図、第２図はそ
の周波数特性図、第３図は本発明のマイクロホンの一実
施例を示す構成図、第４図および第５図は同マイクロホ
ンの各部の波形図、第６図は同マイクロホンの他の実施
例を示す構成図である。
３・・・・・音源、４，７１．・・・”ｎ−１ｔ７ｎ・
・・・・・加算器、Ｍｌ・・・・・・Ｍｎ 、、Ｍｎ・
・・・・・マイクロホンユニット、Ｔ１・・・・・・Ｔ
ｎ−１９Ｔｎ ・・・・・・時間遅延器。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名５５
９−
第１図
屓１１１ＬＬ阿ｘ）"'Figure 1 is a configuration diagram of a conventional microphone, Figure 2 is its frequency characteristic diagram, Figure 3 is a configuration diagram showing an embodiment of the microphone of the present invention, and Figures 4 and 5 are of the same microphone. Waveform diagrams of each part and FIG. 6 are configuration diagrams showing other embodiments of the same microphone. 3...Sound source, 4,71..."n-1t7n.
...Adder, Ml...Mn,,Mn.
...Microphone unit, T1...T
n-19Tn...Time delay device. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person55
9- Figure 1 111LLAX)
Claims (2)
と、上記マイクロホンユニットを通る直Ｈを音源方向に
向けた場合における音源から最とも距離の大きいマイク
ロホンユニットを基準として上記それぞれのマイクロホ
ンユニット間の距離によって発生する音響的な時間遅延
値と同一の時間遅延値を上記基準となるマイクロホンユ
ニット以外のそれぞれのマイクロホンユニットの出力信
号に対して与えるための時間遅延手段と、上記時間遅延
手段および上記基準となるマイクロホンユニットからの
出力信号を総加算する加算手段を備えてなるマイクロホ
ン。(1) A plurality of microphone units arranged in a straight line, and the distance between each of the above microphone units based on the microphone unit that is the longest distance from the sound source when the straight H passing through the above microphone units is directed toward the sound source. time delay means for giving the same time delay value as the acoustic time delay value generated by the reference microphone unit to the output signal of each microphone unit other than the reference microphone unit; A microphone comprising adding means for totaling output signals from microphone units.
複数のマイクロホン素子を配置し、それらマイクロホン
素子の出力・１ｇ号を加算器にて総加算して取り出すよ
うに構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のマイクロホン。(2) A patent claim characterized in that the microphone unit is configured such that a plurality of microphone elements are arranged in a plane orthogonal to a straight line, and the outputs of the microphone elements (number 1g) are totaled by an adder and extracted. The microphone according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18021182A JPS5970097A (en) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | Microphone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18021182A JPS5970097A (en) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | Microphone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970097A true JPS5970097A (en) | 1984-04-20 |
Family
ID=16079336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18021182A Pending JPS5970097A (en) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | Microphone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970097A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02205200A (en) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Array microphone |
| JP2006336508A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Zojirushi Corp | Air conditioner |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP18021182A patent/JPS5970097A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02205200A (en) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Array microphone |
| JP2006336508A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Zojirushi Corp | Air conditioner |
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