JPS601994B2 - 可変指向性マイクロホン - Google Patents
可変指向性マイクロホンInfo
- Publication number
- JPS601994B2 JPS601994B2 JP11566479A JP11566479A JPS601994B2 JP S601994 B2 JPS601994 B2 JP S601994B2 JP 11566479 A JP11566479 A JP 11566479A JP 11566479 A JP11566479 A JP 11566479A JP S601994 B2 JPS601994 B2 JP S601994B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microphone
- output
- phase
- frequency
- unidirectional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可変指向性マイクロホンに係り、少なくとも１
個のマイクロホンの出力のうち高城周波数の信号を位相
反転させ、低減周波数の信号を位相反転させずに他のマ
イクロホンの出力に加算する構成とすることにより、特
に低域周波数におけるレベルの損失を防止し得、周波数
補正するためのィコラィザを補正量の小さいものを用い
てＳＮ比の劣化のない信号を得るようにした可変指向性
マイクロホンを提供することを目的とする。
個のマイクロホンの出力のうち高城周波数の信号を位相
反転させ、低減周波数の信号を位相反転させずに他のマ
イクロホンの出力に加算する構成とすることにより、特
に低域周波数におけるレベルの損失を防止し得、周波数
補正するためのィコラィザを補正量の小さいものを用い
てＳＮ比の劣化のない信号を得るようにした可変指向性
マイクロホンを提供することを目的とする。
従来、マイクロホンの指向性を可変させる方法として、
第１図に示す如く、周波数特性が平坦で１次音圧鏡度単
一指向性（以下、１次単一指向性という）のマイクロホ
ン２ａ，２ｂを軸１上に音源１に対して前向きに穀直し
、マイクロホン２ａ，２ｂよりの出力を混合器３にて逆
位相で混合してその混合比を可変させて１次単一指向性
から２次音圧鏡度単一指向性（以下、２次単一指向性と
いう）を得る例がある。この場合、マイクロホン２ａの
感度をＡ、マイクロホン２ｂの感度をＢ、マイクロホン
２ａ，２ｂの軸１と青線１とのなす角度をａ、マイクロ
ホン２ａとマイクロホン２ｂとの距離を○、波長定数を
Ｋとすると、マイクロホン２ａの出力とマイクロホン２
ｂの出力とを混合した指向性パターンＰは、Ｐ：Ａ‐ｅ
側・ここ芋ヱ −Ｂ●ｅｊ（のけ皿…Ｓｏ）‐』子奔ヱ……‘・１とな
り、マイクロホン２ａの感度Ａとマイクロホン２ｂの感
度Ｂとが同一であり、Ａ＝Ｂとすれ ば、上式は、Ｐ
＝Ａ‐ここ斧ヱ‐ｅｉ帆‐｛１−ｅＪはＤ肌ひ）｝……
…■となる。
第１図に示す如く、周波数特性が平坦で１次音圧鏡度単
一指向性（以下、１次単一指向性という）のマイクロホ
ン２ａ，２ｂを軸１上に音源１に対して前向きに穀直し
、マイクロホン２ａ，２ｂよりの出力を混合器３にて逆
位相で混合してその混合比を可変させて１次単一指向性
から２次音圧鏡度単一指向性（以下、２次単一指向性と
いう）を得る例がある。この場合、マイクロホン２ａの
感度をＡ、マイクロホン２ｂの感度をＢ、マイクロホン
２ａ，２ｂの軸１と青線１とのなす角度をａ、マイクロ
ホン２ａとマイクロホン２ｂとの距離を○、波長定数を
Ｋとすると、マイクロホン２ａの出力とマイクロホン２
ｂの出力とを混合した指向性パターンＰは、Ｐ：Ａ‐ｅ
側・ここ芋ヱ −Ｂ●ｅｊ（のけ皿…Ｓｏ）‐』子奔ヱ……‘・１とな
り、マイクロホン２ａの感度Ａとマイクロホン２ｂの感
度Ｂとが同一であり、Ａ＝Ｂとすれ ば、上式は、Ｐ
＝Ａ‐ここ斧ヱ‐ｅｉ帆‐｛１−ｅＪはＤ肌ひ）｝……
…■となる。
又、■式中、Ａの値を適宜選定すれば、第２図に示す如
き２次単一指向性のパターンを得ることができ、‘２）
式中、Ｄ＝３仇とすれば、第３図に示す如き周波数特性
を得ることができる。このものは、マイクロホン２ａの
出力とマイクロホン２ｂの出力とを逆位相で混合してい
るために、第３図に示す如く、入釆音波の波長がマイク
ロホン２ａとマイクロホン２ｂとの距離○（＝３仇）と
等しい波長の周波数１１．秋ＨＺにおいてデイップを生
じ、一方、入釆音波の波長が距離Ｄよりも極めて低い周
波数においてはめＢ／ＯＣＴの割合でレスポンスが低下
する額向を示す。そこで、このままでは低域周波数の音
を確実に収音し得ないため、混合器３の出力を第３図に
示す如き周波数特性と逆の周波数特性を持つィコライザ
４にて周波数補正して低域及び中城周波数付近の周波数
特性を平坦にし、出力様子５よりとり出すようにしてい
た。このため、この従釆のマイクロホンは、ィコラィザ
４にて例えば１００ＨＺ付近の周波数では２餌母屋度補
正しなければならないために補正量の大きいイコライザ
を用いなければならず、この結果、ＳＮ比が劣化し、又
、いわゆる風雑音を生じ易い等の欠点があった。
き２次単一指向性のパターンを得ることができ、‘２）
式中、Ｄ＝３仇とすれば、第３図に示す如き周波数特性
を得ることができる。このものは、マイクロホン２ａの
出力とマイクロホン２ｂの出力とを逆位相で混合してい
るために、第３図に示す如く、入釆音波の波長がマイク
ロホン２ａとマイクロホン２ｂとの距離○（＝３仇）と
等しい波長の周波数１１．秋ＨＺにおいてデイップを生
じ、一方、入釆音波の波長が距離Ｄよりも極めて低い周
波数においてはめＢ／ＯＣＴの割合でレスポンスが低下
する額向を示す。そこで、このままでは低域周波数の音
を確実に収音し得ないため、混合器３の出力を第３図に
示す如き周波数特性と逆の周波数特性を持つィコライザ
４にて周波数補正して低域及び中城周波数付近の周波数
特性を平坦にし、出力様子５よりとり出すようにしてい
た。このため、この従釆のマイクロホンは、ィコラィザ
４にて例えば１００ＨＺ付近の周波数では２餌母屋度補
正しなければならないために補正量の大きいイコライザ
を用いなければならず、この結果、ＳＮ比が劣化し、又
、いわゆる風雑音を生じ易い等の欠点があった。
本発明は上記欠点を除去したものであり、第４図以下と
共にその一実施例について説明する。
共にその一実施例について説明する。
第４図は本発明になる可変指向性マイクロホンの一実施
例のブロック系統図を示し、同図中、第１図と同一部分
には同一番号を付す。同図において、マイクロホン２ａ
よりの出力は第５図に示す如き位相特性をもち、第６図
に示す如き回略機成の移相回路６にて位相を移相され、
マイクロホン２ｂよりの出力と同相で混合器（加算器）
７にて混合される。移相回路６の位相特性は第５図より
明らかな如く、角周波数のと９０ｏ位相遅れの角周波数
のａとの比の／■。が１より大なる周波数軸においては
−１８０ｏ方向に移相、の／の。が１より小なる周波数
軸においてはｏｏ方向に移相するように設定されている
ため、移相回路６の出力は例えば、の／のａ＝１よりも
極めて大なる周波数帯城では入力信号に対して１８０ｏ
位相が回転し、一方の／のａ＝１より極めて小なる周波
数帯城では入力信号に対して位相が回転しない。従って
、高城周波数においてはマイクロホン２ａの出力は１８
０ｏ位相回転されてマイクロホン２ｂの出力に混合（マ
イクロホン２ｂの出力からマイクロホン２ａの出力を減
算）されるため、混合器７の出力は第１図に示す従来例
の混合器３の出力と同機であり、第３図に示す従釆のも
のの周波数特性と略同じ特性を得ることができる。
例のブロック系統図を示し、同図中、第１図と同一部分
には同一番号を付す。同図において、マイクロホン２ａ
よりの出力は第５図に示す如き位相特性をもち、第６図
に示す如き回略機成の移相回路６にて位相を移相され、
マイクロホン２ｂよりの出力と同相で混合器（加算器）
７にて混合される。移相回路６の位相特性は第５図より
明らかな如く、角周波数のと９０ｏ位相遅れの角周波数
のａとの比の／■。が１より大なる周波数軸においては
−１８０ｏ方向に移相、の／の。が１より小なる周波数
軸においてはｏｏ方向に移相するように設定されている
ため、移相回路６の出力は例えば、の／のａ＝１よりも
極めて大なる周波数帯城では入力信号に対して１８０ｏ
位相が回転し、一方の／のａ＝１より極めて小なる周波
数帯城では入力信号に対して位相が回転しない。従って
、高城周波数においてはマイクロホン２ａの出力は１８
０ｏ位相回転されてマイクロホン２ｂの出力に混合（マ
イクロホン２ｂの出力からマイクロホン２ａの出力を減
算）されるため、混合器７の出力は第１図に示す従来例
の混合器３の出力と同機であり、第３図に示す従釆のも
のの周波数特性と略同じ特性を得ることができる。
一方、低域周波数においてはマイクロホン２ａの出力は
位相回転されることなくマイクロホン２ｂの出力に混合
（マイクロホン２ａの出力とマイクロホン２ｂの出力と
を加算）されるため、特に、入力信号の波長がマイクロ
ホン２ａとマイクロホン２ｂとの距離○を無視し得る程
度の低域周波数においてはマイクロホン２ａの出力とマ
イク。ホン２ｂの出力とを加算しても実質上マイクロホ
ン２ａの出力の倍の出力或いはマイクロホン２ｂの出力
の倍の出力がとり出されるものとみなし得る。従って、
この低域周波数においては、周波数特性が平坦で１次単
一指向性のマイクロホンと略同じ特性が得られ、第３図
に示す従釆のものの特性のように減衰することはない。
移相回路６の位相特性をの（の）とすると、マイクロホ
ン２ａの出力とマイクロホン２ｂの出力とを混合した指
向性パターンＰは、Ｐ：Ａ●（ここ芋ヱ）‐ｅｊ（肌−
淡帆）十Ｂ‐（ここ芋ヱ）・ｅＪ（のト肌肌ａ）……‘
３’となり、マイクロホン２ａの感渡Ａとマイクｏホン
２ｂの感度Ｂとが同一であり、Ａ＝Ｂとすれば、上式は
、Ｐ＝Ａ‐（ここ第Ａ）‐ｅｊび ・｛ｅ‐ｊの（■）十ｅ−ｉＫＤＣＯＳ８｝．．．．．
．｛４１となる。
位相回転されることなくマイクロホン２ｂの出力に混合
（マイクロホン２ａの出力とマイクロホン２ｂの出力と
を加算）されるため、特に、入力信号の波長がマイクロ
ホン２ａとマイクロホン２ｂとの距離○を無視し得る程
度の低域周波数においてはマイクロホン２ａの出力とマ
イク。ホン２ｂの出力とを加算しても実質上マイクロホ
ン２ａの出力の倍の出力或いはマイクロホン２ｂの出力
の倍の出力がとり出されるものとみなし得る。従って、
この低域周波数においては、周波数特性が平坦で１次単
一指向性のマイクロホンと略同じ特性が得られ、第３図
に示す従釆のものの特性のように減衰することはない。
移相回路６の位相特性をの（の）とすると、マイクロホ
ン２ａの出力とマイクロホン２ｂの出力とを混合した指
向性パターンＰは、Ｐ：Ａ●（ここ芋ヱ）‐ｅｊ（肌−
淡帆）十Ｂ‐（ここ芋ヱ）・ｅＪ（のト肌肌ａ）……‘
３’となり、マイクロホン２ａの感渡Ａとマイクｏホン
２ｂの感度Ｂとが同一であり、Ａ＝Ｂとすれば、上式は
、Ｐ＝Ａ‐（ここ第Ａ）‐ｅｊび ・｛ｅ‐ｊの（■）十ｅ−ｉＫＤＣＯＳ８｝．．．．．
．｛４１となる。
ここで、‘４１式中、Ａ‐（ギキきヱ）‐ｅｊのｔを定
数、｛ｅ‐」似似十ｅ−ｉＫＤのＳ８｝を変数とみなし
、移相回路６における９び位相遅れの角間波数の．を５
０ＨＺとして、距離Ｄ＝３仇，０＝０ｏ，９０ｏ を上
記変数に代入した場合の周波数特性を第７図に、指向性
パターンを第８図に夫々示す。第７図及び第８図より明
らかな如く、高城周波数においては第２図の従来のもの
の指向特性と略同じ２次単一指向性の特性を示し、低域
周波数においては１次単一指向性の指向特性を示し、特
に低域及び中域周波数においては第３図に示す従来のも
ののようにレスポンスが低下せず、最高値と最低値との
差は高々１３母旧程度であり、第３図に示す従来のもの
よりも小さい。このように混合器７の出力の周波数特性
は中城周波数において１３．幻Ｂ程度低下するだけであ
るので、周波数を平坦にせしめるためのイコライザ８は
１３．母旧程度を補正し得る第７図の特性と逆の特性を
もつものでよく、第１図に示す従来のイコラィザの補正
量よりも少なくて済み、これにより、従来の如きＳＮ比
の劣化はなく、又、風雑音を生じにくい。
数、｛ｅ‐」似似十ｅ−ｉＫＤのＳ８｝を変数とみなし
、移相回路６における９び位相遅れの角間波数の．を５
０ＨＺとして、距離Ｄ＝３仇，０＝０ｏ，９０ｏ を上
記変数に代入した場合の周波数特性を第７図に、指向性
パターンを第８図に夫々示す。第７図及び第８図より明
らかな如く、高城周波数においては第２図の従来のもの
の指向特性と略同じ２次単一指向性の特性を示し、低域
周波数においては１次単一指向性の指向特性を示し、特
に低域及び中域周波数においては第３図に示す従来のも
ののようにレスポンスが低下せず、最高値と最低値との
差は高々１３母旧程度であり、第３図に示す従来のもの
よりも小さい。このように混合器７の出力の周波数特性
は中城周波数において１３．幻Ｂ程度低下するだけであ
るので、周波数を平坦にせしめるためのイコライザ８は
１３．母旧程度を補正し得る第７図の特性と逆の特性を
もつものでよく、第１図に示す従来のイコラィザの補正
量よりも少なくて済み、これにより、従来の如きＳＮ比
の劣化はなく、又、風雑音を生じにくい。
なお、一般の録音の場合には２００ＨＺ以下の低減周波
数の信号は２次単一指向性及び１次単一指向性のいずれ
で録音しても効果は殆ど変らないため、本発明マイクロ
ホンのように２００ＨＺ付近以下の低域周波数において
１次単一指向性しか得ることができないでも実質上殆ど
問題はない。
数の信号は２次単一指向性及び１次単一指向性のいずれ
で録音しても効果は殆ど変らないため、本発明マイクロ
ホンのように２００ＨＺ付近以下の低域周波数において
１次単一指向性しか得ることができないでも実質上殆ど
問題はない。
又、移相回路は第６図に示す如き１次移相回路を用いる
他、２次移相回路を用いても同様の効果を得ることがで
きる。
他、２次移相回路を用いても同様の効果を得ることがで
きる。
更に、使用するマイクロホンは２個に限定されることは
なく、第４図中、マイクロホン２ｂと逆向きにかつその
振動膜どうしを面一にして別に１個のマイクロホンを設
け、合計３個のマイクロホンよりの出力の混合比を可変
して無指向性、１次単一指向性、２次単一指向性を得る
ようにしてもよい。
なく、第４図中、マイクロホン２ｂと逆向きにかつその
振動膜どうしを面一にして別に１個のマイクロホンを設
け、合計３個のマイクロホンよりの出力の混合比を可変
して無指向性、１次単一指向性、２次単一指向性を得る
ようにしてもよい。
又、第４図中、マイクロホン２ａ，２ｂの出力側に１次
或いは２次移相回路を適宜組合わせて接続し、第７図に
示す周波数特性を得るようにしてもよい。
或いは２次移相回路を適宜組合わせて接続し、第７図に
示す周波数特性を得るようにしてもよい。
上述の如く、本発明になる可変指向性マイクロホンは、
少なくとも１個のマイクロホンからの出力をｏｏ〜１８
０ｏの範囲で移相せしめて相対的に低域の周波数におけ
る出力の位相をそのままにして他のマイクロホンからの
出力に同相加算し、相対的に高城の周波数における出力
の位相を反転せしめて他のマイクロホンからの出力に逆
相加算するように構成したため、高城周波数においては
実質上、マイクロホンからの出力を減算混合したのと同
様になり、これにより、従来のものと同様に２次単一指
向性パターンを得、一方、低域周波数においては実質上
、マイクロホンからの出力を加算混合したのと同様にな
り、これにより、混合後の出力は実質的に周波数特性が
平坦で１次単一指向性のマイクロホン１個からの出力と
等価にみなし得るためにその指向性は１次単一指向性パ
ターンとなり、そのレスポンスは従釆のもののように低
下することはないため、周波数特性は１次単一指向性マ
イクロホンの出力を単に減算混合しただけの従釆のもの
の周波数特性に比して特に低域周波数のレスポンスを高
くとり得、このため、混合後の信号の周波数特性を平坦
になるように周波数補正するためのィコラィザの補正量
を小に設定し得、これにより、ＳＮ比を向上せしめ得、
又、いわゆる風雑音を生じることはない等の特長を有す
る。
少なくとも１個のマイクロホンからの出力をｏｏ〜１８
０ｏの範囲で移相せしめて相対的に低域の周波数におけ
る出力の位相をそのままにして他のマイクロホンからの
出力に同相加算し、相対的に高城の周波数における出力
の位相を反転せしめて他のマイクロホンからの出力に逆
相加算するように構成したため、高城周波数においては
実質上、マイクロホンからの出力を減算混合したのと同
様になり、これにより、従来のものと同様に２次単一指
向性パターンを得、一方、低域周波数においては実質上
、マイクロホンからの出力を加算混合したのと同様にな
り、これにより、混合後の出力は実質的に周波数特性が
平坦で１次単一指向性のマイクロホン１個からの出力と
等価にみなし得るためにその指向性は１次単一指向性パ
ターンとなり、そのレスポンスは従釆のもののように低
下することはないため、周波数特性は１次単一指向性マ
イクロホンの出力を単に減算混合しただけの従釆のもの
の周波数特性に比して特に低域周波数のレスポンスを高
くとり得、このため、混合後の信号の周波数特性を平坦
になるように周波数補正するためのィコラィザの補正量
を小に設定し得、これにより、ＳＮ比を向上せしめ得、
又、いわゆる風雑音を生じることはない等の特長を有す
る。
第１図は従釆の可変指向性マイクロホンの一例のブロッ
ク系統図、第２図及び第３図は夫々第１図に示す回路に
よって得られる２次青圧鏡度単一指向特性図及びその周
波数特性図、第４図は本発明になる可変指向性マイクロ
ホンの一実施例のブロック系統図、第５図及び第６図は
第４図に示す移相回路の位相特性図及びその具体的回路
図、第７図及び第８図は第４図に示す回路によって得ら
れる周波数特性図及びその指向特性図である。 １・・・・・・音濠、２ａ，２ｂ・・・・・・マイクロ
ホン、５・…・・出力端子、６・・・・・・移相回路、
７・・・・・・混合器（加算器）、８・・・・・・ィコ
ライザ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図
ク系統図、第２図及び第３図は夫々第１図に示す回路に
よって得られる２次青圧鏡度単一指向特性図及びその周
波数特性図、第４図は本発明になる可変指向性マイクロ
ホンの一実施例のブロック系統図、第５図及び第６図は
第４図に示す移相回路の位相特性図及びその具体的回路
図、第７図及び第８図は第４図に示す回路によって得ら
れる周波数特性図及びその指向特性図である。 １・・・・・・音濠、２ａ，２ｂ・・・・・・マイクロ
ホン、５・…・・出力端子、６・・・・・・移相回路、
７・・・・・・混合器（加算器）、８・・・・・・ィコ
ライザ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図
Claims (1)
- １ 複数の１次音圧傾度単一指向性マイクロホンからの
出力を夫々混合しその混合比を所定量可変して指向性を
可変せしめる可変指向性マイクロホンにおいて、上記複
数の単一指向性マイクロホンのうち少なくとも１個のマ
イクロホンからの出力を０〜１８０°の範囲で移相せし
めて相対的に低域の周波数における出力の位相をそのま
まにして他の上記１次音圧傾度単一指向性マイクロホン
からの出力に同相加算し、相対的に高域の周波数におけ
る出力の位相を反転せしめて他の上記１次音圧傾度単一
指向性マイクロホンからの出力に逆相加算するように構
成してなることを特徴とする可変指向性マイクロホン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11566479A JPS601994B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 可変指向性マイクロホン |
| US06/185,516 US4354059A (en) | 1979-09-11 | 1980-09-09 | Variable-directivity microphone device |
| DE3033985A DE3033985C2 (de) | 1979-09-11 | 1980-09-10 | Mikrofoneinrichtung mit veränderbarer Richtwirkung |
| GB8029371A GB2062406B (en) | 1979-09-11 | 1980-09-11 | Variable-directivity microphone device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11566479A JPS601994B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 可変指向性マイクロホン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5650697A JPS5650697A (en) | 1981-05-07 |
| JPS601994B2 true JPS601994B2 (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14668237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11566479A Expired JPS601994B2 (ja) | 1979-09-11 | 1979-09-11 | 可変指向性マイクロホン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601994B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61160298U (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-04 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5911096A (ja) * | 1982-03-15 | 1984-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 単一指向性マイクロホン |
-
1979
- 1979-09-11 JP JP11566479A patent/JPS601994B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61160298U (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5650697A (en) | 1981-05-07 |
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