JPS6154793A - Variable directivity microphone - Google Patents

Variable directivity microphone

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JPS6154793A
JPS6154793A JP17628884A JP17628884A JPS6154793A JP S6154793 A JPS6154793 A JP S6154793A JP 17628884 A JP17628884 A JP 17628884A JP 17628884 A JP17628884 A JP 17628884A JP S6154793 A JPS6154793 A JP S6154793A
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JP
Japan
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signal
microphone
array
units
directional
Prior art date
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Pending
Application number
JP17628884A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Iwahara
誠 岩原
Naotaka Miyaji
宮地 直孝
Atsushi Sakamoto
篤 坂本
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005Circuits 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)

Abstract

PURPOSE:To make directivity characteristics change widely and narrowly by using a microphone array having sharp directivity characteristics, setting a central layout area, the first side layout area and the second side layout area and combining an output from a microphone unit belonging. CONSTITUTION:The microphone consists of a central layout area ZC composed of a layout of at least three microphone units of the central part, the first side layout area ZS1 composed of a layout of plural microphone units MUb1-MUbm which are set to one side of the central layout area ZC and the second side layout area ZS2 composed of a layout of plural microphone units MUc1-MUcm laid to the other side of the central layout area ZC. In plural microphone units MUa1-MUan, MUb1-Mubm and MUc1-MUcm composing a microphone array MA, prescribed weight is loaded to each sensitivity by respective coefficient devices Ka1-Kan, Kd1-kdn, Kb1-Kbm and Kc1-Kcm which are installed for respective microphone unit.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分!l’F) 本発明は、可変指向性マイクロホン、特に、マイクロホ
ンアレイを用いた指向性マイクロホンを可変指向性にし
た可変指向性マイクロホンに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application! l'F) The present invention relates to a variable directional microphone, and particularly to a variable directional microphone that uses a microphone array and has variable directivity.

(従来の技術) 可変指向性マイクロホンは従来から知られているが、従
来の可変指向性マイクロホンは、単体のマイクロホンに
ついて、それの指向特性が狭広に可変されるようになさ
れているものであった。
(Prior Art) Variable directional microphones have been known for a long time, but in conventional variable directional microphones, the directional characteristics of a single microphone can be varied narrowly and widely. Ta.

(R明が解決しようとする問題点) そのために、従来の可変指向性マイクロホンにおいては
、原理的にシャープな指向特性が得られないから、指向
時性分狭広可変の範囲は狭いものであった。
(The problem that R-mei is trying to solve) For this reason, in the conventional variable directional microphone, since sharp directional characteristics cannot be obtained in principle, the range in which the directional characteristics can be varied narrowly and widely is narrow. Ta.

一方、シャープな指向特性を有するマイクロホンとして
は、複数個のマイクロホンユニットを所要の配列態様に
配列してなるマイクロホンアレイが従来から知られてい
るが、マイクロホンプレイによる指向性マイクロ・夾ン
においては、従来、指向特性を狭広可変にするような手
段は施こされていなかった。
On the other hand, as a microphone with sharp directional characteristics, a microphone array consisting of a plurality of microphone units arranged in a desired arrangement has been known for a long time, but in the case of directional microphones using microphone play, Conventionally, no means have been taken to make the directional characteristics variable in a narrow and wide range.

ところで1例えば、舞台中継などにおける収音に際して
シャープな指向特性を備えているマイクロホンアレイが
用いられた場合には、ホールの残響を余り拾わず遠方か
らでも明瞭に収音することができるが、2Å以上の出演
者が同時に台詞を言う場面では、全部の出演者の声を一
つのマイクロホンアレイで収音することができず、その
ために。
By the way, 1. For example, if a microphone array with sharp directional characteristics is used to collect sound during stage broadcasts, etc., it is possible to pick up sound clearly even from a distance without picking up much reverberation in the hall. In the above scenes where the performers were saying their lines at the same time, it was not possible to pick up the voices of all the performers with one microphone array.

このような場合には複数個のマイクロホンアレイによっ
て収音することが必要とされるが、シャープな指向特性
を備えているマイクロホンアレイは大きな形態を備えて
いるから、複数個のマイクロホンアレイが使用された場
合には、例えば、操作のための空間が多く必要にされた
り、観客のM劇の邪魔になったりすることが問題になる
In such cases, it is necessary to collect sound with multiple microphone arrays, but since microphone arrays with sharp directional characteristics have a large shape, multiple microphone arrays are used. In such a case, problems arise, for example, in that a large amount of space is required for operation, and that it interferes with the audience's enjoyment of the M-play.

本出願人会社では、先に、上記の問題点を解決するため
に、可変指向性型のマイクロホンアレイによって構成さ
れた可変指向性マイクロホン、すなわち、複数個のマイ
クロホンユニットを所要の配列態様に配列してなるマイ
クロホンアレイにっいて、マイクロホンアレイにおける
中央の少なくとも1個のマイクロホンユニットを含むマ
イクロホンユニットによる中央配列領域を設定し、また
In order to solve the above-mentioned problems, the applicant company first arranged variable directional microphones constituted by a variable directional microphone array, that is, a plurality of microphone units in a desired arrangement. In the microphone array, a central arrangement area of microphone units including at least one microphone unit at the center of the microphone array is set;

前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域の一
側に配列されている複数個のマイクロホンユニットの配
列によって、マイクロホンユニットによる第1の側方配
列領域を設定するとともに、前記したマイクロホンユニ
ットによる中央配列領域の他側に配列されている複数個
のマイクロホンユニットの配列によって、マイクロホン
ユニットによる第2の側方配列領域を設定する手段と、
前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域に属
するマイクロホンユニットに基づいて得られる出力信号
と、マイクロホンユニットによる第1゜第2の側方配列
領域に属するマイクロホンユニットに基づいて得られる
出力信号との比を変化させるようにする信号比分変化手
段と、前記したマイクロホンユニットによる中央配列領
域に属するマイクロホンユニットに基づいて得られる出
力信号と、前記したマイクロ侠ンユニットによる第1゜
第2の側方配列領域に晟するマイクロホンユニットに基
づいて得られる出力信号との比が1となされた状態にお
いて得られる指向特性が、予め定められた指向特性にな
るように、マイクロホンアレイを構成している各マイク
ロホンユニットに対する重みづけが施こされるようにす
る手段とを備えてなる可変指向性マイクロホン、及び、
前記のような可変指向性マイクロホンにおいて、前記し
たマイクロホンユニットによる中央配列領域に属するマ
イクロホンユニットに基づいて得られる出力信号と、マ
イクロホンユニットによる第1.第2の側方配列領域に
属するマイクロホンユニットに基づいて得られる出力信
号との比が変化されても正面の遠くの音源に基づいて生
じる出力信号が略々一定に保たれるようにする手段を設
けてなる可変指向性マイクロホン、ならびに、前記のよ
うな可変指向性マイクロホンにおいて、マイクロホンの
指向特性がブロードの状態から次第にシャープな状態に
なるように、前記したマイクロホンユニットによる中央
配列領域に属するマイクロホンユニットに基づいて得ら
れる出力(8号と、マイクロホンユニットによる第1.
第2の側方配列領域に属するマイクロホンユニットに基
づいて得られる出力信号との比が変化される場合に、前
記した信号比の変化と対応して、正面の遠くの音源に基
づいて生じる出力信号が次第に増大されるようにする手
段を設けてなる可変指向性マイクロホンを提案し、その
実施によっである程度の成果を挙げることができた。
By arranging a plurality of microphone units arranged on one side of the central arrangement area of the microphone units described above, a first lateral arrangement area of the microphone units is set, and the other area of the central arrangement area of the microphone units is set. means for setting a second lateral array area of microphone units by arranging a plurality of microphone units arranged side by side;
Changing the ratio of the output signal obtained based on the microphone unit belonging to the central array area of the microphone unit and the output signal obtained based on the microphone unit belonging to the first and second side array areas of the microphone unit. a signal ratio changing means for changing the output signal obtained based on the microphone unit belonging to the central arrangement area of the above-mentioned microphone unit, and the output signal obtained based on the microphone unit belonging to the central arrangement area of the above-mentioned microphone unit; Weighting is applied to each microphone unit constituting the microphone array so that the directional characteristic obtained when the ratio of the output signal to the output signal obtained from the microphone unit is 1 becomes a predetermined directional characteristic. a variable directional microphone, and
In the variable directional microphone as described above, an output signal obtained based on the microphone unit belonging to the central arrangement area of the microphone unit, and a first output signal obtained by the microphone unit. means for keeping the output signal generated based on the distant sound source in front substantially constant even if the ratio to the output signal obtained based on the microphone unit belonging to the second side array area is changed; and a microphone unit belonging to the central arrangement area of the microphone units described above so that the directional characteristics of the microphone gradually become sharp from a broad state in the variable directional microphone as described above. The output obtained based on the output (No. 8) and the output obtained from the microphone unit (No. 1.
When the ratio to the output signal obtained based on the microphone unit belonging to the second side array area is changed, the output signal generated based on the distant sound source in front corresponds to the change in the signal ratio described above. We have proposed a variable directional microphone equipped with a means for gradually increasing the amount of radiation, and have achieved some results by implementing it.

ところが、前記した既提案の可変指向性マイクロホンで
は、マイクロホンアレイの指向特性がどのように調節さ
れた場合にでも用いられるようになされている前記した
マイクロホンユニットによる中央配列領域に属するマイ
クロホンユニットに基づいて得られる出か信号と、前記
したマイクロホンユニットによる第1.第2の側方配列
領域に属するマイクロホンユニットに基づいて得られる
出力信号との比が1とな−さ−れた状態において得られ
る指向特性が、予め定められた指向特性になるようなも
のとして、マイクロホンユニットによる前記した中央配
列領域に属する各マイクロホンユニットに対する重みづ
けが固定的に定められていたから、マイクロホンアレイ
の指向特性が最もブロードになるように調節された場合
、すなわち、マイクロホンユニットによる前記した中央
配列領域zCに属する各マイクロホンユニットの出力信
号だけが用いられた場合に高域信号について得られる指
向特性は、サイドローブのレベルが大きなものになって
しまうという欠点があった。
However, the previously proposed variable directional microphone described above is based on the microphone unit belonging to the central array area of the aforementioned microphone unit, which is designed to be used no matter how the directional characteristics of the microphone array are adjusted. The obtained output signal and the first signal from the microphone unit described above. The directional characteristic obtained when the ratio to the output signal obtained based on the microphone unit belonging to the second side array area is 1 becomes a predetermined directional characteristic. Since the weighting of each microphone unit belonging to the above-mentioned central array area by the microphone unit is fixed, if the directivity of the microphone array is adjusted to be the broadest, that is, the above-mentioned central arrangement area by the microphone unit is When only the output signals of each microphone unit belonging to the array region zC are used, the directivity characteristic obtained for the high frequency signal has a disadvantage in that the level of side lobes becomes large.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、複数個のマイクロホンユニットを所要の配列
態様に配列してなるマイクロホンアレイについて、マイ
クロホンアレイにおける中央部の少なくとも3個のマイ
クロホンユニットを含むようなマイクロホンユニットに
よる中央配列領域を設定し、また、前記したマイクロホ
ンユニットによる中央配列領域の一側に配列されている
複数個のマイクロホンユニットの配列によって、マイク
ロホンユニットによる第1の側方配列領域を設定すると
ともに、前記したマイクロホンユニットによる中央配列
領域の他側に配列されている複数個のマイクロホンユニ
ットの配列によって、マイクロホンユニットによる第2
の側方配列領域を設定する手段と、前記したマイクロホ
ンユニットによる中央配列領域に属する各マイクロホン
ユニットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを
施こした状態で合成した第1の信号を得る手段と、前記
した第1の信号とは別に、前記したマイクロホンユニッ
トによる中央配列領域に属する各マイクロホンユニット
からの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こした
状態で合成して得た第2の信号と、マイクロホンユニッ
トによる第1.第2の側方配列領域に属するマイクロホ
ンユニットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付け
を施こした状態で合成して得た第3の信号とを合成して
なる第4の信号を得る手段と、前記した第1の信号と前
記した第4の信号との比を変化させるようにする信号比
の変化手段と、前記した第1の信号だけが指向性マイク
ロホンからの出力信号として用いられた状態において、
指向性マイクロホンが予め定められた第1の指向特性に
なるように。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a microphone array in which a plurality of microphone units are arranged in a predetermined arrangement manner, and the present invention provides a microphone array including at least three microphone units in the center of the microphone array. A central array area of the microphone units is set, and a first lateral array area of the microphone units is set by arranging a plurality of microphone units arranged on one side of the central array area of the microphone units. , due to the arrangement of the plurality of microphone units arranged on the other side of the central arrangement area of the microphone unit, the second
and means for obtaining a first signal that is synthesized by applying predetermined weighting to the output signals from each microphone unit belonging to the central array area of the microphone units. In addition to the first signal described above, a second signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central array area of the microphone unit with predetermined weighting applied to each of the output signals is obtained. , the first one by the microphone unit. means for obtaining a fourth signal obtained by synthesizing output signals from microphone units belonging to the second side arrangement region with a third signal obtained by synthesizing the respective output signals with predetermined weighting applied thereto; , signal ratio changing means for changing the ratio of the first signal to the fourth signal, and a state in which only the first signal is used as an output signal from the directional microphone. In,
so that the directional microphone has a predetermined first directional characteristic.

かつ、前記した第1の信号と前記した第4の信号との比
が1となされた状態において得られる指向特性が、予め
定められた第2の指向特性になるように、マイクロホン
アレイを結成している各マイクロホンユニットに対する
重みづけが施こされるようにする手段とを備えてなる可
変指向性マイクロホン、及び、前記のような可変指向性
マイクロホンにおいて、前記した第1の信号と第4の信
号との比が変化されても正面の遠くの音源に基づいて生
じる出力信号が略々一定に保たれるように、第1の信号
と第4の信号との(8号レベルを変化させる手段を設け
てなる可変省向性マイクロホン、ならびに、前記のよう
な可変指向性マイクロホンにおいて、マイクロホンの指
向特性がブロードの状態から次第にシャープな状態にな
るように、前記した第1の信号と、前記した第4の信号
との比が変化される場合に、前記した信号比の変化と対
応して、正面の遠くの音源に基づいて生じる出力信号が
次第に増大されるように、前記した第1の信号と第4の
信号との信号レベルを変化させる手段を設けてなる可変
指向性マイクロホンを提供するものである。
The microphone array is formed such that the directional characteristic obtained when the ratio of the first signal to the fourth signal is 1 becomes a predetermined second directional characteristic. and means for weighting each microphone unit, and the variable directional microphone as described above, wherein the first signal and the fourth signal are The means for changing the level of the first signal and the fourth signal (No. In the variable directional microphone provided and the variable directional microphone as described above, the first signal described above and the first signal 4 is changed, the output signal generated based on the distant sound source in front is gradually increased, corresponding to the change in the signal ratio. The present invention provides a variable directional microphone provided with means for changing the signal level of the fourth signal.

(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明の可変指向性マイクロ
ホンの具体的な内容について詳細に説明する。
(Example) Hereinafter, specific contents of the variable directional microphone of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明の可変指向性マイクロホンの一実施例
の概略構成を示すブロック図であって、この第1図にお
いて、MAは複数個のマイクロホンユニットMUal〜
MUan、にUbl〜Mυbm、 MUcl〜Mυcm
が所要の配列態様で配列・されることによって構成され
ているマイクロホンアレイである。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the variable directional microphone of the present invention. In FIG.
MUan, ni Ubl~Mυbm, MUcl~Mυcm
A microphone array is constructed by arranging and arranging the microphones in a desired arrangement manner.

前記したマイクロホンアレイMAti−W成するのに用
いられる各マイクロホンユニットMUalNMUan、
MUbl〜MUbm、 MUcl〜Mυcmとしては、
通常のマイクロホンユニットの構成の場合と同様に、そ
れぞれ所定の単一指向特性(例えば、カーディオイド、
ハイパーカーディオイド)を有しているマイクロホンが
使用される。
Each microphone unit MUalNMUan used to form the above-mentioned microphone array MAti-W,
As MUbl~MUbm, MUcl~Mυcm,
As with the configuration of a normal microphone unit, each has a predetermined unidirectional characteristic (e.g., cardioid,
A microphone with a hypercardioid (hypercardioid) is used.

前記した複数個のマイクロホンユニットを所要の配列態
様に配列してなるマイクロホンアレイHAにおいて、z
CはマイクロホンアレイHAにおける中央部の少なくと
も3個のマイクロホンユニットを含んでいるように設定
されたn個のマイクロホンユニットの配列からなる中央
配列領域であり、また、ZSIは前記したマイクロホン
ユニットによる中央配列領域ZCの一側に設定された複
数個(m個)のマイクロホンユニットMubl〜MUb
+aの配列からなるマイクロホンユニットによる第1の
側方配列領域であり、さらに、252は前記したマイク
ロホンユニットの中央配列領域zCの他側に配列されて
いる複数個(m個)のマイクロホンユニットMUcl〜
MUcmの配列からなるマイクロホンユニットによる第
2の側方配列領域である。
In the microphone array HA formed by arranging the plurality of microphone units described above in a required arrangement manner, z
C is a central array area consisting of an array of n microphone units set to include at least three microphone units at the center of the microphone array HA, and ZSI is a central array area formed by the aforementioned microphone units. A plurality of (m) microphone units Mubl to MUb set on one side of the area ZC
252 is a first lateral arrangement area of microphone units having an arrangement of +a, and 252 is a plurality of (m) microphone units MUcl~ arranged on the other side of the central arrangement area zC of the microphone units.
This is a second lateral arrangement area of microphone units having an arrangement of MUcm.

Kal〜にan、Kbl〜Kbm、 Kcl〜Kcm、
にdi〜Kdnは、マイクロホンアレイHAを結成して
いる各マイクロホンユニットの感度にそれぞれ特有な重
み付けを。
Kal~nian, Kbl~Kbm, Kcl~Kcm,
di to Kdn assign unique weights to the sensitivities of each microphone unit forming the microphone array HA.

行なう係数器であり、また、ADDcは前記した中央配
列領域ZCに属するマイクロホンユニットにυa1〜M
Uanからの出力信号に係数1i1Kal〜Kanで重
みづけした信号の加算を行なう加算器であり、さらに、
ADDtは前記した第1の側方配列領域251に属する
マイクロホンユニットとυb1〜MUbmからの出力信
号に係数器Kbl”Kbmで重みづけした信号及び前記
した第2の側方配列領域252に属するマイクロホンユ
ニットにυc1〜MυcI11からの出力信号に係数器
Kcl〜Kc+wで重みづけした信号(第3の信号)と
、前記した中央配列領域zCに属するマイクロホンユニ
ットMUal−MUamからの一出力1号に係数器Kd
1〜にdnで重みづけした信号(第2の信号)との加算
を行なう加算器であり、この加算器ADDtからの出力
(i号は第4の信号とされている。
ADDc is a coefficient multiplier that performs
It is an adder that adds signals weighted by coefficients 1i1Kal to Kan to the output signal from Uan, and further,
ADDt is a signal obtained by weighting the output signals from the microphone units and υb1 to MUbm belonging to the first lateral arrangement region 251 described above with coefficients Kbl"Kbm, and the microphone unit belonging to the second lateral arrangement region 252 described above. A signal (third signal) obtained by weighting the output signals from υc1 to MυcI11 with coefficient units Kcl to Kc+w, and a coefficient unit Kd to one output No. 1 from the microphone unit MUal-MUam belonging to the central array area zC.
This is an adder that performs addition with a signal (second signal) weighted by dn from 1 to dn, and the output from this adder ADDt (i is the fourth signal).

また、VRIは前記した加算器ADDcからの出力(1
号(第1の信号)、すなわち、中央配列領域zCに凡す
る全部のマイクロホンユニットMUal〜Mυanの出
力信号に係数器Kal〜Kanで重みづけした信号を加
算して得た合成信号(第1の信号)の信号レベルの調整
を行なう第1の信号レベル調整器、 VH2は前記した
加算器ADDtからの出力信号(第4の信号)、すなわ
ち、第1の側方配列領域ZSIに属するマイクロホンユ
ニットMUbl〜Mυba+からの出力信号に係数器K
bl〜にbmで重みづけした信号及び前記した第2の側
方配列領域252に属するマイクロホンユニットMUc
l〜MυcI11からの出力信号に係数器にC1〜にC
1で重みづけした信号(第3の信号)と、前記した中央
配列領域ZCに馬するマイクロホンユニットMUa 1
〜MUamからの出力信号に係数器にd1〜Kdnで重
みづけした信号(第2の信号)とを加算して得た合成信
号(第4の信号)の信号レベルの調整を行なう韮2の信
号レベル調整器であって、前記した第1の信号レベル調
整器VRIと第2の信号レベル調整器、VH2とは、前
記した第1の信号と第4の信号との比を可変にするよう
な動作を行ない、それによりマイクロホンの指向特性は
、前記した第1の信号だけが存在し、第4の信号が皆無
の状態と対応して得られる最もブロードな状態と、前記
した第1の信号と第4の信号との比が1の場合と対応し
て′掬られる最もシャープな状態との間で可変にされる
のである。
Further, VRI is the output (1
(first signal), that is, a composite signal (first signal) obtained by adding signals weighted by coefficient units Kal to Kan to the output signals of all microphone units MUal to Mυan in the central array area zC. VH2 is the output signal (fourth signal) from the adder ADDt, that is, the microphone unit MUbl belonging to the first side array area ZSI. A coefficient multiplier K is applied to the output signal from ~Mυba+
A signal obtained by weighting bl~ with bm and a microphone unit MUc belonging to the second side array area 252 described above.
The output signal from l~MυcI11 is applied to the coefficient multiplier, and C1~ to C
1 weighted signal (third signal) and the microphone unit MUa 1 placed in the central array area ZC.
~Nira 2 signal that adjusts the signal level of the composite signal (fourth signal) obtained by adding the output signal from MUam and the signal weighted by d1 to Kdn in the coefficient unit (second signal) The first signal level adjuster VRI and the second signal level adjuster VH2, which are level adjusters, are configured to vary the ratio between the first signal and the fourth signal. As a result, the directional characteristics of the microphone are divided into the broadest state obtained when only the first signal is present and no fourth signal is present, and the broadest state obtained when only the first signal is present and the fourth signal is absent. The ratio to the fourth signal is variable between a case of 1 and a correspondingly sharpest state.

前記した第1.第2の信号レベル調整器VRI、VR2
の出力信号は加算器ADDで加算され、可変指向性マイ
クロホンの出力信号として出力端子Oに出力される。
The first point mentioned above. Second signal level regulator VRI, VR2
The output signals of are added by an adder ADD and outputted to an output terminal O as an output signal of the variable directional microphone.

前記のように植成されている本発明の可変指向性マイク
ロホンにおいて、マイクロホンアレイMAを構成してい
る複数個のマイクロホンユニットMUal〜MUan、
にUbl〜MUbm、 MUcl”MUcmは、既述も
したように個々のマイクロホンユニット毎に設けられて
いる個々の係数器、Kal〜Kan、にdi 〜Kdn
、 Kbl〜Kbm、 Kcl〜Kc鵬によってそれぞ
れの感度に所定の重み付けが施こされているのであるが
、前記したマイクロホンアレイh^を構成している複数
個のマイクロホンユニットにυal=MUan1MUb
l〜MUbm、に001〜M0cmの個々のものの感度
に対する重み付けの態様は、まず、マイクロホンで必要
とされる最もシャープな指向特性、すなわち、第1の信
号と第4の信号との比が1゛となるように第1の信号レ
ベル調整器VRIと第2の信号レベル調整器VR2とが
調整されている状態において得られる指向特性を、どの
ような指向特性にするのかに応じて、それぞれ異なるも
のになされなければならないことはいうまでもない。
In the variable directional microphone of the present invention implanted as described above, a plurality of microphone units MUal to MUan forming the microphone array MA,
Ubl~MUbm, MUcl"MUcm are the individual coefficient multipliers, Kal~Kan, and di~Kdn provided for each individual microphone unit, as described above.
, Kbl~Kbm, and Kcl~KcPeng, predetermined weighting is applied to each sensitivity, and υal=MUan1MUb for the plurality of microphone units making up the microphone array h^ mentioned above.
The manner of weighting the individual sensitivities of 1 to MUbm and 001 to M0cm is as follows: First, the sharpest directivity required for the microphone, that is, the ratio of the first signal to the fourth signal is 1. The directional characteristics obtained when the first signal level adjuster VRI and the second signal level adjuster VR2 are adjusted so that Needless to say, this must be done.

ここで、第1O図及び第11図などを参照して、マイク
ロホンアレイにおける各マイクロホンユニットに対して
、それぞれ異なるamの重みづけを施こしたとした場合
に、前記のそれぞれ異なる態様の重みづけによって、マ
イクロホンアレイで得られる指向特性(特に主ローブの
幅と副ローブの大きさとに着目すること)がどのように
変化するかについて説明すると次のとおりである。
Here, with reference to FIG. 1O and FIG. 11, when it is assumed that different am weighting is applied to each microphone unit in the microphone array, the above-mentioned weighting in different manners The following is an explanation of how the directivity characteristics obtained by the microphone array (particularly paying attention to the width of the main lobe and the size of the side lobes) changes.

第10図中の線a、b、c、dは、マイクロホンアレイ
に配列されている各マイクロホンユニットに対して施こ
すべき重みづけの容具なるパターンを例示したもので、
第10図において横軸はマイクロホンアレイに配列され
るべきマイクロホンユニットの配列方向、縦軸は利得で
あって、第10図中の線aで示されている重みづけのパ
ターンは矩形(レフタンブラ−)窓、abt cで示さ
れている重みづけのパターンはハミング窓、線dで示さ
れている重みづけのパターンはパニング窓である。
Lines a, b, c, and d in FIG. 10 illustrate patterns of weighting to be applied to each microphone unit arranged in the microphone array.
In FIG. 10, the horizontal axis is the arrangement direction of the microphone units to be arranged in the microphone array, the vertical axis is the gain, and the weighting pattern shown by line a in FIG. 10 is rectangular (left tumbler). The weighting pattern shown by the window abt c is a Hamming window, and the weighting pattern shown by line d is a panning window.

また、第11図の(a)〜(d)は各隣り合うマイクロ
ホンユニットの相互間°の一間隔が28.3mmとなる
ようにして全部で41個のマイクロホンニットを配列さ
せてなるマイクロホンアレイについて、そのマイクロホ
ンアレイを植成している各マイクロホンユニットに対し
、第10図中の、WIa −dで示すような重みづけを
施こじた際に、それぞれ得られるべきマイクロホンアレ
イの指向特性を示しており。
In addition, (a) to (d) in FIG. 11 are for a microphone array in which a total of 41 microphone units are arranged so that the distance between adjacent microphone units is 28.3 mm. , shows the directional characteristics of the microphone array that should be obtained when weighting as shown by WIa - d in Fig. 10 is applied to each microphone unit in which the microphone array is implanted. Ori.

第11図の(a)はマイクロホンアレイを植成している
各マイクロホンユニットに対して、第10図中の線aで
示すような重みづけを施こした際に得られるマイクロホ
ンアレイの指向特性、第11図の(b)はマイクロホン
アレイを構成している各マイクロホンユニットに対して
、第10図中の線すで示すような重みづけを施こした際
に得られるマイクロホンアレイの指向特性、第11図の
(C)はマイクロホンアレイを構成している各マイクロ
ホンユニットに対して、第10図中の線Cで示すような
重みづけを施こした際に得られるマイクロホンアレイの
指向特性、第11図の(d)はマイクロホンアレイを構
成している各マイクロホンユニットに対して、第1O図
中の線dで示すような重みづけを旅こした際に得られる
マイクロホンアレイの指向特性をそれぞれ示している。
FIG. 11(a) shows the directional characteristics of the microphone array obtained when weighting is applied as shown by line a in FIG. 10 to each microphone unit in which the microphone array is implanted. Figure 11(b) shows the directional characteristics of the microphone array obtained when each microphone unit constituting the microphone array is weighted as shown by the lines in Figure 10. (C) in Figure 11 shows the directional characteristics of the microphone array obtained when each microphone unit constituting the microphone array is weighted as shown by line C in Figure 10. (d) in the figure shows the directivity characteristics of the microphone array obtained when weighting as shown by line d in Figure 1O is applied to each microphone unit making up the microphone array. There is.

すなわち、第10図中の線a −dに示されている重み
づけのパターンと、第11図の(、)〜(d ) 4:
示されているマイクロホンアレイの指向特性とを対比さ
せてみると、マイクロホンアレイを構成している各マイ
クロホンユニットに対して1例えば、第10図中の線a
に示すような矩形窓の重みづけを旅こした場合、すなわ
ち、マイクロホンアレイを構成しているすべてのマイク
ロホンユニットがら゛の出力信号を同利得で合成する場
合には、そのマイクロホンアレイで得られる指向特性は
、主ローブは狭巾であるが、多数の高レベルの副ローブ
が生じている余り好ましくない状態のものとなっている
。そして、マイクロホンアレイを構成している各マイク
ロホンユニットに対して施こすべき重みづけが、第10
図中の@cydで示すような重みづけ、すなわち、ハニ
ング窓に近づく程、サイドローブのレベルが低下してい
る実用的にみて好ましい指向特性が得られることが判か
る。
That is, the weighting pattern shown by lines a-d in FIG. 10 and (,) to (d) 4 in FIG. 11:
Comparing the directional characteristics of the microphone array shown, for example, line a in FIG.
If the weighting of the rectangular window shown in Figure 1 is used, that is, if the output signals from all the microphone units making up the microphone array are combined with the same gain, the directivity obtained by the microphone array will be The characteristics are less favorable with a narrow main lobe but a large number of high level side lobes. Then, the weighting to be applied to each microphone unit constituting the microphone array is the 10th weighting.
It can be seen that the weighting as shown by @cyd in the figure, that is, the closer to the Hanning window, the lower the level of side lobes, which is preferable from a practical point of view, can be obtained.

マイクロホンアレイの指向特性については、マイクロホ
ンアレイを構成している各マイクロホンユニットが配列
されている領域の全体の長さが重要なのであり、各マイ
クロホンユニット相互間のIIJ隔は指向性には無関係
である0例えば、上述の例のように、各マイクロホン相
互間の間隔が28.311IIで全体の個数が41個で
あるようなマイクロホンアレイの指向特性と、各マイク
ロホン相互間の間隔が14.15m+*で全体の個数が
81個であるようなマイクロホンアレイの指向特性とは
同プなものとなるのである。
Regarding the directivity of a microphone array, the overall length of the area where each microphone unit making up the microphone array is arranged is important, and the IIJ distance between each microphone unit is irrelevant to the directivity. 0 For example, as in the example above, the directional characteristics of a microphone array where the distance between each microphone is 28.311II and the total number of microphones is 41, and the distance between each microphone is 14.15m+*. The directional characteristics are the same as those of a microphone array with a total number of 81 microphones.

第2図は、本発明の可変指向性マイクロホンにおいて、
マイクロホンアレイMAt41成している複数個のマイ
クロホンユニットMIJal〜MUan、 MUbl〜
MUbm、 MUcl”MUcmの個々のものの感度に
対する重み付けの一例態様を示したものであり、この第
2図に示す例では、マイクロホンアレイMAを構成して
いる複数個のマイクロホンユニットMUal〜Mυan
、MUbl〜MUbm、 MUcl”MUcmの個々の
ものの感度に対する重み付けが、いわゆるハミング窓に
なるよう各点を結ぶ曲線は、本発明の可変指向性マイク
ロホンにおけるマイクロホンアレイHAの中央配列領域
zCに属する各マイクロホンユニットNUal〜Mva
nからの各出力信号に係数fiKal〜Kanでハミン
グ窓の重みづけを施こした状態の信号、すなわち、加算
器ADDcから出力される第1の信号に施こされている
重みづけの態様を示したものであり、また。
FIG. 2 shows that in the variable directional microphone of the present invention,
A plurality of microphone units MIJal~MUan, MUbl~ forming the microphone array MAt41
MUbm, MUcl"MUcm" This shows an example of weighting for the sensitivity of each of the MUcm, and in the example shown in FIG.
, MUbl to MUbm, MUcl" A curve connecting each point so that the weighting of the sensitivity of each MUcm becomes a so-called Hamming window is for each microphone belonging to the central array area zC of the microphone array HA in the variable directional microphone of the present invention. Unit NUal~Mva
A signal in which each output signal from n is weighted by a Hamming window with coefficients fiKal to Kan, that is, a mode of weighting applied to the first signal output from the adder ADDc is shown. It is also.

、第2図の(b)に示されている@ −* l) −e
 C−+ h−e i→j→e→f→gの各点を結ぶ曲
線は、前記のマイクロホンアレイMAにおける第1の側
方配列領域ZSIに厘するマイクロホンユニットにυb
1〜14ubsからの出力信号に係数器Kbl〜Kbm
で重みづけした信号及び前記した第2の側方配列領域2
52にバするマイクロホンユニットMUcl〜MUc+
*からの出力信号に係数器にC!〜Kcmで重みづけし
た信号(第3の信号)と、前記した中央配列領域ZCに
属するマイクロホンユニットMUal〜NUamからの
出力信号に係数11Kdl−Kdnで重みづけした信号
(第2の信号)とを加算器ADDtで加算して得た第4
の信号に施こされている重みづけの態様を示している。
, @ −* l) −e shown in Fig. 2(b)
A curve connecting each point of C-+h-e i→j→e→f→g is a curve connecting each point of i→j→e→f→g.
Coefficient multiplier Kbl~Kbm is applied to the output signal from 1~14ubs.
The weighted signal and the second lateral array region 2 described above
Microphone units MUcl to MUc+ that correspond to 52
C! to the coefficient multiplier to the output signal from *! A signal (third signal) weighted by ˜Kcm and a signal (second signal) obtained by weighting the output signals from the microphone units MUal to NUam belonging to the central array area ZC by a coefficient 11Kdl−Kdn. The fourth value obtained by adding with adder ADDt
The figure shows the manner in which weighting is applied to the signals.

そして、前記した第2図の(b)の曲線a−4b→c−
4h−41→j→0→f→gに示す第4の信号に施こさ
れている重みづけの態様は、前記の第4の信号と前記し
た第2図の(a)に示されているような重みづけが施こ
されている第1の信号とを1対1で加算したときに、そ
の加算によって得られた信号全体の重みづけの態様が、
第2図の(b)におけるa→b→C→d→6→f→gの
各点を結ぶ曲線によって示されているハミング窓の重み
づけになるようなもの、換言すれば、第2図の(b)に
お゛ける前記したa→1)4C→d→e→f→gの各点
を結ぶ曲線により囲まれている図形から、第2図の(a
)に示されているに一* n−* m!の各点を結ぶ曲
線で囲まれている図形を差引いて得られる如き、第2図
の(b)の曲線@ −+ l)→C−) )1−dp 
i −) j→e→f −) gで示されるような態様
の重みづけになさ九ているのである。
Then, the curve a-4b→c- in FIG. 2(b) described above
The manner of weighting applied to the fourth signal shown in 4h-41→j→0→f→g is shown in the above-mentioned fourth signal and in FIG. 2 (a) above. When adding the first signal weighted as follows on a one-to-one basis, the weighting aspect of the entire signal obtained by the addition is
In other words, the weighting of the Hamming window shown by the curve connecting the points a→b→C→d→6→f→g in (b) of FIG. From the figure surrounded by the curve connecting each point of a → 1) 4C → d → e → f → g in (b), (a
) is shown in one*n−*m! The curve in (b) of Figure 2, as obtained by subtracting the figure surrounded by the curve connecting each point of @ -+ l)→C-) )1-dp
i −) j → e → f −) g.

VRIは前記した加算器ADDcからの出力信号(第1
の信号)、すなわち、中央配列領域ZCに属する全部の
マイクロホンユニットMUa 1〜MUanの出力信号
に係数器Kal〜Kanで重みづけした信号を加算して
得た合成信号(第1の信号)の信号レベルのgilmを
行なう第1の信号レベルgR整鼎、VB2は前記した加
算器ADDt、からの出力信号(第4の信号)、すなわ
ち、第1の側方配列領域251に属するマイクロホンユ
ニットMUbl〜Mυbmからの出力信号に係数器Wb
1〜Kbseで重みづけした信号及び前記した第2の側
方配列領域ZS2に属するマイクロホンユニットM[I
c1〜MUc+aからの出力信号に係数器Kcl〜Kc
+wで重みづけした信号(第3の信号)と、前記した中
央配列領域ZCに届するマイクロホンユニットMUal
−MUamからの出力信号に係数器Kdl〜Kdnで重
みづけした信号(第2の信号)とを加算して得た合成(
8号(第4の信号)の信号レベルの調整を行なう第2の
信号レベル調整器であって、前記した第1の信号レベル
調整器VRIと第2の信号レベル調整器VR2とは、前
記した第1の信号と第4の信号との比を可変にするよう
な動作を行ない、それによりマイクロホンの指向特性は
、前記した第1の信号だけが存在し、第4の信号が皆無
の状態と対応して得られる最もブロードな状態と、前記
した第1の信号と第4の信号との比が1の場合と対応し
て得られる最もシャープな状態との間で可変にされるの
である。
VRI is the output signal (first
signal), that is, a composite signal (first signal) obtained by adding signals weighted by coefficient units Kal to Kan to the output signals of all microphone units MUa 1 to MUan belonging to the central array area ZC. The first signal level gR adjustment VB2 for performing the level gilm is the output signal (fourth signal) from the adder ADDt described above, that is, the microphone units MUbl to Mυbm belonging to the first side array area 251. A coefficient multiplier Wb is applied to the output signal from
1 to Kbse and the microphone unit M[I belonging to the second side array area ZS2 described above.
Coefficient multipliers Kcl to Kc are applied to the output signals from c1 to MUc+a.
The signal weighted by +w (third signal) and the microphone unit MUal reaching the central array area ZC described above.
-Synthesis obtained by adding the output signal from MUam and the signal (second signal) weighted by the coefficient units Kdl to Kdn (
A second signal level adjuster that adjusts the signal level of No. 8 (fourth signal), the first signal level adjuster VRI and second signal level adjuster VR2 described above are An operation is performed in which the ratio between the first signal and the fourth signal is varied, so that the directional characteristics of the microphone are such that only the first signal is present and the fourth signal is completely absent. It is made variable between the broadest state obtained correspondingly and the sharpest state obtained corresponding to the case where the ratio of the first signal to the fourth signal is 1.

本発明の可変指向性マイクロホンにおいては。In the variable directional microphone of the present invention.

それの指向特性が最もシャープになされたときも、それ
の指向特性が最もブロードになされたときも、そのとき
に使用されているマイクロホンユニットに対して施こさ
れている重みづけの態様が同様なものとなるようにされ
ているから、前記した何れの場合における指向特性(特
に高域についての)も良好なものになされるのである。
No matter when the directional characteristics are the sharpest or the broadest, the weighting applied to the microphone unit used at that time is the same. Therefore, the directivity characteristics (especially in the high range) in any of the above cases are made to be good.

マイクロホンアレイNAt−構成している複数個のマイ
クロホンユニットMUal〜Mυan、 Mυb1〜M
υb■、MUcl〜MUcmの個々のものの一感度に対
する重み付けの態様として、第2図に示されているよう
なハミング窓が採用された場合には、マイクロホンで最
もシャープな指向特性が得られるようにされたときに、
メインローブが余り拡がらず、しかも、サイドローブが
小さな状態の指向特性が得られるので、マイクロホンア
レイにAt1−構成している複数個のマイクロホンユニ
ットにυal〜MUan1MUbl〜MUbm。
Microphone array NAt - multiple microphone units MUal~Mυan, Mυb1~M
When a Hamming window as shown in Fig. 2 is adopted as a weighting mode for each sensitivity of υb■, MUcl to MUcm, the sharpest directivity characteristic can be obtained from the microphone. When it is done,
Since a directivity characteristic in which the main lobe does not spread much and the side lobes are small is obtained, the microphone array has At1- υal to MUan1 MUbl to MUbm to the plurality of microphone units constituting the microphone array.

Mud〜MυC111の個々のものの感度に対する重み
付けの態様として、第2図に示されているようなハミン
グ窓が採用されることは望ましい実施の1141である
It is a desirable implementation 1141 that a Hamming window as shown in FIG. 2 is employed as a weighting method for the sensitivity of each of Mud to MυC 111.

しかし、マイクロホンで最もシャープな指向特性が得ら
れるようにされたときにおける指向特性として、サイド
ローブが多少大きくてもよいから。
However, when the microphone is designed to obtain the sharpest directional characteristics, the side lobes may be slightly larger.

メインローブだけはシャープにしたいと希望されるよう
な場合には、マイクロホンアレイMAを構成している複
数個のマイクロホンユニットNυalNMUan、 M
Ubl〜MUbm、 MUcl〜MUcmの個々のもの
の感度に対する重みづけの態様として、例えば第1O図
のaに例示されているような重みづけを採用する。
In cases where it is desired that only the main lobe be sharp, multiple microphone units NυalNMUan, M constituting the microphone array MA may be used.
As a mode of weighting the sensitivity of each of Ubl to MUbm and MUcl to MUcm, for example, weighting as illustrated in a of FIG. 1O is adopted.

というように1本発明の可変指向性マイクロホンの構成
に際して採用されるべき、マイクロホンアレイNArt
W成している複amのマイクロホンユニットMUal〜
にυan、 MUbl〜Mυbta、 MUclNMυ
cmの個々のものの感度に対する重みづけとしては、マ
イクロホンが最もシャープな指向特性になされた状態に
おいて、どのような指向特性になされることが希望され
るのかに応じて、適当な重みづけの態様が採用されるよ
うになされるのである。
As described above, the microphone array NAArt to be adopted in the configuration of the variable directional microphone of the present invention
Multi-AM microphone unit MUal~
niυan, MUbl〜Mυbta, MUclNMυ
As for the weighting of the sensitivity of each cm, an appropriate weighting mode is determined depending on what kind of directivity is desired when the microphone is set to have the sharpest directivity. It will be done so that it will be adopted.

なお、マイクロホンアレイを構成しているマイクロホン
ユニットの個数−が多い程、最もシャープな指向特性が
得られる状態における指向特性を一層シャープなものに
できること、及び、指向特性を最もブロードな状態にし
たときにおける指向特性は、中央配列領域zCに用いら
れるマイクロホンの個数が少ない程、ブロードになるこ
となどはいうまでもない。
It should be noted that the larger the number of microphone units that make up the microphone array, the sharper the directional characteristics can be in the state where the sharpest directional characteristics can be obtained, and the sharper the directional characteristics can be when the directional characteristics are in the broadest state. It goes without saying that the smaller the number of microphones used in the central array area zC, the broader the directional characteristics become.

さて1本発明の可変指向性マイクロホンにおけるマイク
ロホンの指向特性の変化の態様は、中央配列領域zCに
属する全部のマイクロホンユニットMUal=MUan
の出力信号に係数器Kal〜にanで重みづけした信号
を加算して得た合成信号(第1の信号)の信号レベルの
調整を行なう第1の信号レベル調整器VRIど、第1の
側方配列領域zS1に属する全部のマイクロホンユニッ
トMUbl〜Mυbmからの出力信号に係数器Kbl〜
Kbmで重みづけした信号及び第2の側方配列領域25
2に属する全部のマイクロホンユニットMUcl=MU
c+aからの出力信号に係数器Kc1・〜Kegで重み
づけした信号(第3の信号)と、前記じた中央配列領域
ZCに属する全部のマイクロホンユニットMUal−に
υanの出力信号に係数器Kdl〜Kdnで重みづけし
た信号を加算して得た合成信号(男2の信号)とを加算
して得た信号(第4の信号)の信号レベルの調整を行な
う第2の信号レベル調整器VR2とによって行なわれる
第1の信号と第4の信号との比の変化の態様によって定
まっている。
Now, in the variable directional microphone of the present invention, the manner in which the directional characteristics of the microphone changes is as follows:
A first signal level adjuster VRI that adjusts the signal level of a composite signal (first signal) obtained by adding a signal weighted by an to a coefficient unit Kal~ to an output signal of the first side; A coefficient multiplier Kbl~ is applied to the output signals from all the microphone units MUbl~Mυbm belonging to the square array area zS1.
Kbm weighted signal and second lateral array region 25
All microphone units belonging to 2 MUcl = MU
A signal (third signal) obtained by weighting the output signal from c+a with a coefficient unit Kc1·~Keg, and a coefficient unit Kdl~ a second signal level adjuster VR2 that adjusts the signal level of the signal (fourth signal) obtained by adding the composite signal (signal of man 2) obtained by adding the signals weighted by Kdn; It is determined by the manner in which the ratio of the first signal to the fourth signal changes.

第4図の(イ)、(ロ)、(ハ)は、第1の信号レベル
調整器VRIの調整と第2の信号レベル調整器VR2の
調整とによる第1の信号と第4の信号との信号レベルの
変化が1例えば、第3図に示されるような態様で行なわ
れる場合における第1.第2の信号レベル調整器VRI
、V112のつまみの位置イ11ロ、ハ対応して各マイ
クロホンユニットから得られる出力信号の利得を示す図
であり、第4図において。
(A), (B), and (C) in FIG. 4 show the difference between the first signal and the fourth signal due to the adjustment of the first signal level adjuster VRI and the adjustment of the second signal level adjuster VR2. For example, in the case where the change in the signal level of 1.1 is carried out in the manner shown in FIG. Second signal level regulator VRI
, V112 is a diagram showing the gain of the output signal obtained from each microphone unit corresponding to the positions of the knobs A11B and C in FIG. 4.

それぞれのマイクロホンユニット毎の出力信号の利得(
感度)が、それぞ−れの矢印の長さによって示されてい
る(矢印によって、マイクロホンユニットから得られる
出力信号−の利得(感度)を表わしている点は、第2図
についても同様である)。
Output signal gain for each microphone unit (
The gain (sensitivity) is indicated by the length of each arrow (the arrows represent the gain (sensitivity) of the output signal obtained from the microphone unit, which is the same in Figure 2). ).

第3図において、横軸は第1.第2の信号レベル調整器
VRI、VR2におけるつまみの位置であり、また、縦
軸にはマイクロホンアレイトの出力信号の利得(感度)
を示している(この点は、第7図乃至第9図についても
同様である)。
In FIG. 3, the horizontal axis is the 1st. The positions of the knobs on the second signal level adjusters VRI and VR2 are shown, and the vertical axis shows the gain (sensitivity) of the output signal of the microphone array.
(This point also applies to FIGS. 7 to 9).

第3図において、第1.第2の信号レベル調整器VRI
、VR2におけるつまみの位置がイの位置になされてい
る状態において、第1の信号は利得lの状態になされて
いる第1の信号レベル調整器VRIから加算器ADDに
与えられ、また、つまみがイの位置となされている状M
4−において、第4の信号は利得が0の状態になされて
いる第2の信号レベル調整器VR2によって、加算器A
DDには送出されることがなく、したがって、つまみが
イの位置となされている状態における本発明の可変指向
性マイクロホンでは、第4図の(イ)に示されているよ
うに、それの中央配列領域zCにおけるマイクロホンユ
ニットの出力信号だけが出力端子Oに送出されるように
なされて、この状態におけるマイクロホンはそれの指向
特性が最もブロードな状態になされるのである。
In FIG. 3, 1. Second signal level regulator VRI
, VR2, the knob is set at position A, the first signal is given to the adder ADD from the first signal level adjuster VRI, which is set to the gain l state, and the knob is set to position A. The position of A and the state M
4-, the fourth signal is input to the adder A by the second signal level regulator VR2 whose gain is set to zero.
Therefore, in the variable directional microphone of the present invention when the knob is in the A position, as shown in FIG. Only the output signal of the microphone unit in the array area zC is sent to the output terminal O, and the microphone in this state has the broadest directivity characteristic.

次に、第3図において、第1.第2の信号レベル調整器
VRI、VR2におけるつまみの位置がハの位、7置に
なされている状態においては1.第1の信号レベル調整
器VRIによる第1の信号の利得と、第2の信号レベル
調@橢VR2による第4の信号の利得とは同一となされ
、この状態において本発明の可変指向性マイクロホンは
、それのマイクロホンアレイMAにおける全部のマイク
ロホンユニットからの出力信号が出力端子Oに送出され
て、マイクロホンはそれの指向特性が最もシャープな状
態になされるのである。
Next, in FIG. In the state where the knobs of the second signal level adjusters VRI and VR2 are at the C position, the 7th position, 1. The gain of the first signal by the first signal level adjuster VRI and the gain of the fourth signal by the second signal level adjuster VR2 are made the same, and in this state, the variable directional microphone of the present invention , the output signals from all the microphone units in the microphone array MA are sent to the output terminal O, and the microphones are made to have the sharpest directional characteristics.

また、第1.第2の信号レベル調整器VRI 、VH2
におけるつまみの位置が第3図における口の位置になさ
れている状態において、第1の信号レベルam器VRI
による第1の信号の利得と、第2の信号レベル調整器V
R2による第4の信号の利得とは、第1.第2の信号レ
ベル調゛整器VRI 、VH2のつまみの位置が、第3
図におけるイの位置とハの位置について行なわれた前述
した2つの状態の中間の状態になされて、この状態にお
いて本発明の可変指向性マイクロホンは、それのマイク
ロホンアレイ1Aにおける全部のマイクロホンユニット
からの出力信号が出力端子Oに送−出−されて、マイク
ロホンはそれの指向特性が最もブロードな状態と、それ
の指向特性が最もシャープな状態との中間の状態になさ
れるのである。
Also, 1st. Second signal level adjuster VRI, VH2
In the state where the knob is located at the mouth position in FIG. 3, the first signal level ammeter VRI
the gain of the first signal by and the second signal level adjuster V
The gain of the fourth signal due to R2 is the gain of the first signal. The positions of the knobs of the second signal level adjusters VRI and VH2 are
The variable directional microphone of the present invention is placed in a state intermediate between the two states described above for positions A and C in the figure, and in this state, the variable directional microphone of the present invention is able to absorb the signals from all the microphone units in its microphone array 1A. The output signal is sent to the output terminal O, and the microphone is placed in a state intermediate between a state in which its directional characteristics are the broadest and a state in which its directional characteristics are the sharpest.

本発明の可変指向性マイクロホンの指向特性の変化時に
おけるマイクロホンアレイの各マイクロホンユニットの
感度の変化状態を示している第4図の(イ)、(ロ)、
(ハ)では、マイクロホンの指向特性が変更されても、
同相同レベルのm号としてマイクロホンに与えられてい
るマイクロホンの正面遠方の音源に対するマイクロホン
アレイの各マイクロホンユニットの感度の総和は略々一
定に保たれるようになされている(マイクロホンの指向
特性がそれぞれ異なる各状態を示している第4図の(イ
)、(ロ)、(ハ)において各回毎の矢印は、各回毎の
矢印の長さの総和がそれぞれ略々一定になるものとして
図示することにより、マイクロホンの指向特性が変更さ
れても、マイクロホンの正面遠方の音源に対するマイク
ロホンアレイの各マイクロホンユニットの感度の総和が
略々一定であるという状態を表現するようにしている)
(A) and (B) in FIG. 4, which show how the sensitivity of each microphone unit of the microphone array changes when the directional characteristic of the variable directional microphone of the present invention changes.
In (c), even if the directional characteristics of the microphone are changed,
The sum of the sensitivities of each microphone unit of the microphone array to a sound source far in front of the microphone, which is given to the microphone as the m number of the in-phase and the same level, is kept approximately constant (the directional characteristics of the microphones are different from each other). In (a), (b), and (c) of FIG. 4, which show different states, the arrows for each time are illustrated assuming that the sum of the lengths of the arrows for each time is approximately constant. (This expresses the state in which the sum of the sensitivities of each microphone unit in the microphone array to sound sources far in front of the microphone remains approximately constant even if the microphone's directivity characteristics are changed.)
.

そして、指向特性が変更されてもマイクロホンの正面遠
方の音mK対するマイクロホンアレイの各マイクロホン
ユニットの感度の総和が略々一定となるように、第1.
第2の信号レベルilliMWVRIVR2により、第
1の信号と第4の信号との比が変化されるようになされ
た場合には、指向特性を変化させた際にも、狙っている
音源に対する感度が変化することがないから、#台中継
などの収音に当っては好都合である。
Then, even if the directivity characteristics are changed, the first.
When the ratio between the first signal and the fourth signal is changed by the second signal level illiMWVRIVR2, the sensitivity to the target sound source changes even when the directional characteristics are changed. Since there is nothing to do, it is convenient for collecting sound for broadcasts etc.

第5図は、マイクロホンアレイとしてカーディオイドの
単一指向性のものを用い、中央配列領域zCに属するマ
イクロホンユニット数n=7、第1の側方配列領域zS
1に設けられているマイクロホンユニット数m=37、
第2の側方配列領域ZS2に設けられているマイクロホ
ンユニット数m=37で。
In FIG. 5, a cardioid unidirectional microphone array is used, the number of microphone units belonging to the central array area zC is n=7, and the first side array area zS
The number of microphone units provided in 1 is m = 37,
The number m of microphone units provided in the second side array area ZS2 is 37.

総計81個のマイクロホンユニットを、マイクロホンユ
ニットの配置間[14,2第1で配列し、かつ、各マイ
クロホンユニットに対する感度の重みづけが。
A total of 81 microphone units are arranged in a manner that the microphone unit arrangement is [14,2 first, and the sensitivity of each microphone unit is weighted.

第2図示のようにハミング窓となされているマイクロホ
ンアレイを用いて、前記のように指向特性が変更されて
もマイクロホンの正面遠方の音源に対するマイクロホン
アレイの各マイクロホンユニットの感度の総和が略々一
定となるように、第1、第2の信号レベルat器゛VR
1,VB2 ニより、第1の信号と第4の信号との比が
第3図示のように変化されるように構成してなる可変指
向性マイクロホンのI KHzにおける指向特性曲線図
を示したものであり、また、第6図は上記した構成の可
変指向性マイクロホンの5にHzにおける指向特性曲線
図を示したものである。なお、第6図中で点#!図示の
曲線イは、既提案の可変指向性マイクロホンにおける特
性曲線を1本発明の可変指向性マイクロホンの特性曲線
(実線曲線イ)との比較のために示したものである。
Using a microphone array with a Hamming window as shown in the second figure, even if the directional characteristics are changed as described above, the sum of the sensitivities of each microphone unit of the microphone array to a sound source far in front of the microphone is approximately constant. The first and second signal level at units VR
1. VB2 shows a directional characteristic curve diagram at I KHz of a variable directional microphone configured such that the ratio of the first signal to the fourth signal is changed as shown in Figure 3. FIG. 6 shows a directional characteristic curve diagram at 5Hz of the variable directional microphone having the above-mentioned configuration. In addition, point # in Figure 6! The illustrated curve A shows the characteristic curve of the previously proposed variable directional microphone for comparison with the characteristic curve (solid curve A) of the variable directional microphone of the present invention.

次にftS’1図は、第1.第2の信号レベル調整器V
RI、VR2による第1.第4の信号の比の変化態様が
、第3図を参照して説明したものとは異なり。
Next, the ftS'1 diagram is the first one. Second signal level adjuster V
1st by RI, VR2. The manner in which the ratio of the fourth signal changes is different from that described with reference to FIG.

第1の信号は第1の信号レベル調整器VRIのつまみの
位置とは無関係に、常に利得1の状態になされており、
第4の信号は第2の信号レベルi1m整器VR2のつま
みがイの位置においては利得がOで、第2の信号レベル
調整器VR2のつまみがハの位置においては利得が1の
状態になるように変化されるような状態で、第1の信号
と第4の信号との比が変化されるように1本発明の可変
1u向性マイクロホンカtttq成された場合の動作を
示したものである。
The first signal is always kept in a gain state of 1, regardless of the position of the knob of the first signal level adjuster VRI,
The fourth signal has a gain of O when the knob of the second signal level i1m adjuster VR2 is in the A position, and a gain of 1 when the knob of the second signal level regulator VR2 is in the C position. This figure shows the operation when the variable 1u directional microphone cutter of the present invention is constructed such that the ratio of the first signal to the fourth signal is changed in such a state that the ratio of the first signal to the fourth signal is changed. be.

本発明の可変指向性マイクロホンが、第1の信号の利得
が常に一定でi4の信号の利得だけが0から第1の信号
の利得と同一になるまで第7図のように変化されるよう
にして指向特性が変化されるようになされた場合には、
マイクロホンの正面遠方の音源に対するマイクロホンア
レイの各マイクロホンユニットの感度の総和(矢印の長
さの総和)が、ブロードな指向特性の状態からシャープ
な指向特性の状態まで変化して行くのにつれて次第に増
大するから1例えば、テレビジョンカメラによる画像の
ズーミングに合わせて、可変指向性マイクロホンの指向
特性−をブロードの状態からシャープな状態へ変化され
るようにすると、画像のズーミングと対応して音もズー
ミングされたような状態のものとして収・音されるので
効果的である。
In the variable directional microphone of the present invention, the gain of the first signal is always constant and only the gain of the i4 signal is changed from 0 until it becomes the same as the gain of the first signal, as shown in FIG. If the directional characteristics are changed by
The sum of the sensitivities of each microphone unit of the microphone array (the sum of the lengths of the arrows) to a sound source far in front of the microphone gradually increases as the state of the directional pattern changes from a state with a broad directional pattern to a state with a sharp directional pattern. For example, if the directional characteristic of a variable directional microphone is changed from a broad state to a sharp state in accordance with the zooming of an image by a television camera, the sound will also be zoomed in accordance with the zooming of the image. This is effective because the sound is recorded and recorded as if it were in a similar state.

第8図は、前記した第7図について説明したものにおけ
るズーミング効果が一層強調されるように、指向特性が
ブロードの状態から指向特性がシャープな状態になるま
でに、第1の信号と第2の信号との双方の信号が次第に
大きくなるようにした場合の例を示したものである。
In order to further emphasize the zooming effect explained in connection with FIG. 7, FIG. 8 shows that the first signal and the second This figure shows an example in which both the signal and the signal are gradually increased.

第9図の(a)は、本発明の可変指向性マイクロホンの
他の構成態様のブロック図であり、この第9図の(a)
では第1図の構成部分と同様な構成部分についての図示
は省略されている。第9図の(a)に示されている実施
例においては、加算器ADDcからの出力信号が加算器
^ODに加えられており、加算器ADDの出力信号が信
号レベル調整器VRoを介して出力端子0に送出される
ようになされている。
FIG. 9(a) is a block diagram of another configuration aspect of the variable directional microphone of the present invention.
Components similar to those shown in FIG. 1 are not illustrated. In the embodiment shown in FIG. 9(a), the output signal from the adder ADDc is applied to the adder OD, and the output signal from the adder ADD is applied via the signal level adjuster VRo. The signal is sent to output terminal 0.

第9図の(b)、(c)、(d)は、第91!Jの(a
)における信号レベルa整器VR2,VRoによる信号
レベルのiF[I状態を示したもので、第9図の(b)
は既述した第3図の場合と同様であり、また、第9図の
(c)は既述した第7図の場合と同様であり、さらに第
9図の(d)は既述した第8図の場合と同様である。
(b), (c), and (d) in Figure 9 are the 91st! J's (a
) shows the signal level iF[I state of the signal level a by the rectifiers VR2 and VRo, as shown in FIG. 9(b)
is the same as in the case of Fig. 3 already mentioned, (c) in Fig. 9 is the same as in the case of Fig. 7 already mentioned, and (d) in Fig. 9 is the same as in the case of Fig. 3 already mentioned. This is the same as in Figure 8.

(効果) 以上、詳t1に説明したところから明らかなように、本
発明の可変指向性マイクロホンは複数個のマイクロホン
ユニットを所要の配列態様に配列してなるマイクロホン
アレイについて、マイクロホンアレイにおける中央部の
少なくとも3個のマイクロホンユニットを含むようなマ
イクロホンユニットによる中央配列領域を設定し、また
、前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域の
一側に配列されている複数個のマイクロホンユニットの
配列によって、マイクロホンユニットによる第1の側方
配列領域を設定するとともに、前記したマイクロホンユ
ニットによる中央配列領域の他側に配列されている複数
個のマイクロホンユニットの配列によって、マイクロホ
ンユニットによる第2の何方配列領域を設定する手段と
、前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域に
属する各マイクロホンユニットからの出力信号に、それ
ぞれ所定の重み付けを施こした状態で合成した第1の信
号を得る手段と、前記した第1の信号とは別に、前記し
たマイクロホンユニットによる中央配列領域に属する各
マイクロホンユニットからの出力信号に、それぞれ所定
の重み付けを施こした状態で合成して得た第2の信号と
、マイクロホンユニットによる第1.第2の側方配列領
域に馬するマイクロホンユニットからの出力信号に、そ
れぞれ所定の重み付けを施こした状態で合成して得た第
3の信号とを合成してなるj84の信号を得る手段と、
前記した第1の信号と前記した第4の信号との比を変化
させるようにする信号比の変化手段と、前記した第1の
信号だけが指向性マイクロホンからの出力信号として用
いられた状態において、指向性マイクロホンが予め定め
られた第1の指向特性になるように、かつ、前記した第
1のイロ号と前記した第4の信号との比が1となされた
状態において得られる指向特性が、予め定められた第2
の指向特性になるように、マイクロホンアレイを構成し
ている各マイクロホンユニットに対する重みづけが施こ
されるようにする手段とを僅えてなる可変指向性マイク
ロホン、及び複数個のマイクロホンユニットを所要の配
列態様に配列してなるマイクロホンアレイについて、マ
イクロホンアレイにおける中央部の少なくとも3個のマ
イクロホンユニットを含むようなマイクロホンユニット
による中央配列領域を設定し、また、前記したマイクロ
ホンユニットによる中央配列領域の一側に配列されてい
る複数個のマイクロホンユニットの配列によって、′マ
イクロホンユニットによる第1の側方配列領域を設定す
るとともに、前記したマイクロホンユニットによる中央
配列領域の他側に配列されている複数個のマイクロホン
ユニットの配列によって、マイクロホンユニットによる
第2の側方配列領域を設定する手段と、前記したマイク
ロホンユニットによる中央配列領域に属する各マイクロ
ホンユニットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付
けを施こした状態で合成した第1の信号を得る手段と、
前記した第1の信号とは別に、前記したマイクロホンユ
ニットによる中央配列領域に属する各マイクロホンユニ
ットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こ
した状態で合成して得た第2の信号と、マイクロホンユ
ニットによる第1.第2の側方配列領域に属するマイク
ロホンユニットからの出力信号に、それぞれ所定の重み
付けを施こした状態で合成して得た第3の信号とを合成
してなる第4の信号を得る手段と、前記した第1の信号
と前記した第4の信号との比を変化させるようにする信
号比の変化手段と、前記した第1の信号だけが指向性マ
イクロホンからの出力信号として用いられた状態におい
て、指向性マイクロホンが予め定められた第1の指向特
性になるように、かつ、前記した第1の信号と前記した
第4の信号との比が1となされた状態において得られる
指向特性が、予め定められた第2の指向特性になるよう
に、マイクロホンアレイを猜成している各マイクロホン
ユニットに対する重みづけが施こされるようにする手段
とを備えてなる可変指向性マイクロホンにおいて、前記
した第1の<q号と第4の信号との比が変化されても正
面の遠くの音源に基づいて生じる出力信号が略々一定に
保たれるように、第1の信号と第4の信号との信号レベ
ルを変化させる手段を設けてなる可変指向性マイクロホ
ン、ならびに複数個のマイクロホンユニットを所要の配
列態様に配列してなるマイクロホンアレイについて、マ
イクロホンアレイにおける中央部の少なくとも3個のマ
イクロホンユニットを含むようなマイクロホンユニット
による中央配列領域を設定し、また、前記したマイクロ
ホンユニットによる中央配列領域の一側に配列されてい
る複数個のマイクロホンユニットの配列によって、マイ
クロホンユニットによる第1の側方配列領域を設定する
とともに、前記したマイクロホンユニットによる中央配
列領域の他側に配列されている複数個のマイクロホンユ
ニットの配列によって、マイクロホンユニットによる第
2の側方配列領域を設定する手段と、前記したマンクロ
ホンユニットによる中央配列領域に属する各マイクロホ
ンユニットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付け
を施こした状態で合成した第1の信号を得る手段と、前
記した第1の信号とは別に、前記したマイクロホンユニ
ットによる中央配列領域に属する各マイクロホンユニッ
トからの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こし
た状態で合成して得た第2の信号と、マイクロホンユニ
ットによる第1.第2の側方配列領域に属するマイクロ
ホンユニットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付
けを施こした状態で合成して得た第3の信号とを合成し
てなる第4の信号を得る手段と、前記した第1の信号と
前記した第4の信号との比を変化させるようにする信号
比の変化手□段と、前記した第1の信号だけが指向性マ
イクロホンからの出力信号として用いられた状態におい
て、指向性マイクロホンが予め定められた第1の指向特
性になるように、かつ、前記した第1の信号と前記した
第4の信号との比が1となされた状態において得られる
指向特性が、予め定められた第2の指向特性になるよう
に、マイクロホンアレイを猜成している各マイクロホン
ユニットに対する重みづけが施こされるようにする手段
とを備えてなる可変指向性マイクロホンにおいて、マイ
クロホンの指向特性がブロードの状態から次第にシャー
プな状態になるように、前記した第1の信号と、前記し
た第4の信号との比が変化される場合に、前記した信号
比の変化と対応して、正面の遠くの音源に基づいて生じ
る出力信号が次第に増大されるように、前記した第1の
信号と第4の信号との信号レベルを変化させる手段を設
けてなる可変指向性マイクロホンであるから、本発明の
可変指向性マイクロホンによれば、シャープな指向特性
を有するマイクロホンアレイを用いて、それに中央配列
領域と第10側ガ配列領域及び第2の側方配列領域とを
設定し、前記した各領域に属するマイクロホンユニット
からの出力信号を簡単な樋成の信号処理回路により指向
特性を広狭に変化させることができ、また、指向特性が
広くなされた場合と、狭くなされた場合との双方におい
て良好なものになされるようにしたものであり1本発明
によれば容易に従来の°従来−の問題点は良好に解決す
ることができる。
(Effects) As is clear from the above detailed explanation in t1, the variable directional microphone of the present invention has a microphone array formed by arranging a plurality of microphone units in a desired arrangement. By setting a central array area of microphone units that includes at least three microphone units, and by arranging a plurality of microphone units arranged on one side of the central array area of microphone units described above, Means for setting a first lateral array area and setting a second lateral array area for microphone units by arranging a plurality of microphone units arranged on the other side of the central array area for the microphone units. and a means for obtaining a first signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central arrangement area of the microphone unit with predetermined weighting, and the first signal described above. Separately, a second signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central arrangement area of the microphone unit described above with predetermined weighting, and a first signal from the microphone unit. means for obtaining a j84 signal by synthesizing the output signals from the microphone units disposed in the second side array region with a third signal obtained by synthesizing each with predetermined weighting; ,
Signal ratio changing means for changing the ratio of the first signal to the fourth signal, and in a state where only the first signal is used as an output signal from the directional microphone. , the directional characteristic obtained in a state where the directional microphone has a predetermined first directional characteristic and the ratio of the above-mentioned first Iro and the above-mentioned fourth signal is 1. , a predetermined second
a variable directional microphone with a small number of means for weighting each microphone unit constituting the microphone array so as to have a directional characteristic of Regarding the microphone array arranged in the same manner, a central arrangement area of microphone units including at least three microphone units in the central part of the microphone array is set, and a central arrangement area of the microphone units is set on one side of the central arrangement area of the microphone units. By arranging the plurality of microphone units arranged in the array, a first lateral arrangement region of microphone units is set, and a plurality of microphone units arranged on the other side of the central arrangement region of the microphone units are set. The means for setting the second side array area of microphone units and the output signals from each microphone unit belonging to the central array area of microphone units are synthesized with respective predetermined weights applied. means for obtaining a first signal;
Separately from the first signal described above, a second signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central array area of the microphone unit with predetermined weighting, respectively; 1st by microphone unit. means for obtaining a fourth signal obtained by synthesizing output signals from microphone units belonging to the second side arrangement region with a third signal obtained by synthesizing the respective output signals with predetermined weighting applied thereto; , signal ratio changing means for changing the ratio of the first signal to the fourth signal, and a state in which only the first signal is used as an output signal from the directional microphone. , the directional characteristics obtained when the directional microphone has a predetermined first directional characteristic and the ratio of the first signal to the fourth signal is 1. and means for weighting each microphone unit forming the microphone array so as to have a predetermined second directivity characteristic. The first signal and the fourth signal are arranged such that the output signal generated based on the distant sound source in front remains approximately constant even if the ratio between the first signal and the fourth signal is changed. Regarding a variable directional microphone provided with a means for changing the signal level of a signal, and a microphone array formed by arranging a plurality of microphone units in a desired arrangement, at least three microphone units in the center of the microphone array. A first lateral arrangement of microphone units is established by setting a central array area of microphone units that includes a central array area of microphone units, and by arranging a plurality of microphone units arranged on one side of the central array area of microphone units described above. a means for setting a second lateral array area of microphone units by arranging a plurality of microphone units arranged on the other side of the central array area of the microphone units; means for obtaining a first signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central arrangement area of the microphone unit with predetermined weighting, and separately from the above-mentioned first signal; A second signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central arrangement area of the microphone unit with predetermined weighting applied to each, and a first signal from the microphone unit. means for obtaining a fourth signal obtained by synthesizing output signals from microphone units belonging to the second side arrangement region with a third signal obtained by synthesizing the respective output signals with predetermined weighting applied thereto; , a signal ratio changing means for changing the ratio of the first signal to the fourth signal, and only the first signal is used as an output signal from the directional microphone. Directivity obtained in a state where the directional microphone has a predetermined first directivity characteristic and the ratio of the first signal to the fourth signal is 1. A variable directional microphone comprising means for weighting each microphone unit forming a microphone array so that the characteristic becomes a predetermined second directional characteristic. , when the ratio between the first signal and the fourth signal is changed so that the directional characteristics of the microphone gradually change from a broad state to a sharp state, the above change in signal ratio and Correspondingly, a variable directional microphone comprising means for changing the signal levels of the first signal and the fourth signal so that the output signal generated based on the distant sound source in front is gradually increased. Therefore, according to the variable directional microphone of the present invention, a microphone array having sharp directional characteristics is used, and a central array region, a tenth side array region, and a second side array region are set therein. It is possible to change the directional characteristics of the output signals from the microphone units belonging to each of the above-mentioned regions widely and narrowly using a simple signal processing circuit, and it is also possible to change the directional characteristics between wide and narrow directional characteristics. According to the present invention, the problems of the conventional method can be easily solved satisfactorily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の可変指向性マイクロホンのブロック図
、第2図及び第10図はマイクロホンアレイのマイクロ
ホンユニットに対する重みづけの例を示す図、第3図、
第7図及び第8図ならびに第9図の(b)〜(d)は第
1.第2の信号レベル調整器による第1.第2の信号の
変化態様の説明図、第4図はマイクロホンアレイにおけ
るマイクロホンユニットの感度の状態の説明図、第5図
及び第6図ならびに第111!!!の(a)〜(d)は
指向特性曲線側図、第9図の(a)は本発明の可変指向
性マイクロホンの他の実施例の一部のブロック図である
。 MUal”MUan、MUbl〜MUbm、MUcl〜
MUcm−マイクロホンアレイ1−1MA・・・マイク
ロホンアレイ。 Knl〜にan、Kbl”Kbm、Kcm、Kdl〜K
dn−係数器、ADDc 。 ADDt、ADD・・・加算器、VRI、VB2・・・
第1.第2の信号レベル調整器、 VRo・・・信号レ
ベル調整器、zC・・・中央配列領域、 251・・・
第1の側方配列領域、 252・・・第2の側方配列領
域。 、¥)  10  口 ((L) ′JJ+1 口
FIG. 1 is a block diagram of the variable directional microphone of the present invention, FIGS. 2 and 10 are diagrams showing examples of weighting for microphone units of a microphone array, and FIG.
Figures 7 and 8 and Figures 9 (b) to (d) are shown in Figure 1. The first by the second signal level adjuster. FIG. 4 is an explanatory diagram of how the second signal changes, FIG. 4 is an explanatory diagram of the state of sensitivity of the microphone unit in the microphone array, FIGS. 5 and 6, and FIG. 111! ! ! 9(a) to 9(d) are side views of the directional characteristic curve, and FIG. 9(a) is a partial block diagram of another embodiment of the variable directional microphone of the present invention. MUal"MUan, MUbl~MUbm, MUcl~
MUcm-Microphone array 1-1MA...Microphone array. Knl~nian, Kbl''Kbm, Kcm, Kdl~K
dn-coefficient device, ADDc. ADDt, ADD...adder, VRI, VB2...
1st. Second signal level adjuster, VRo... Signal level adjuster, zC... Central array area, 251...
1st lateral arrangement region, 252... 2nd lateral arrangement region. , ¥) 10 mouths ((L) 'JJ+1 mouth

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数個のマイクロホンユニットを所要の配列態様に
配列してなるマイクロホンアレイについて、マイクロホ
ンアレイにおける中央部の少なくとも3個のマイクロホ
ンユニットを含むようなマイクロホンユニットによる中
央配列領域を設定し、また、前記したマイクロホンユニ
ットによる中央配列領域の一側に配列されている複数個
のマイクロホンユニットの配列によって、マイクロホン
ユニットによる第1の側方配列領域を設定するとともに
、前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域の
他側に配列されている複数個のマイクロホンユニットの
配列によって、マイクロホンユニットによる第2の側方
配列領域を設定する手段と、前記したマイクロホンユニ
ットによる中央配列領域に属する各マイクロホンユニッ
トからの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こし
た状態で合成した第1の信号を得る手段と、前記した第
1の信号とは別に、前記したマイクロホンユニットによ
る中央配列領域に属する各マイクロホンユニットからの
出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こした状態で
合成して得た第2の信号と、マイクロホンユニットによ
る第1、第2の側方配列領域に属するマイクロホンユニ
ットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こ
した状態で合成して得た第3の信号とを合成してなる第
4の信号を得る手段と、前記した第1の信号と前記した
第4の信号との比を変化させるようにする信号比の変化
手段と、前記した第1の信号だけが指向性マイクロホン
からの出力信号として用いられた状態において、指向性
マイクロホンが予め定められた第1の指向特性になるよ
うに、かつ、前記した第1の信号と前記した第4の信号
との比が1となされた状態において得られる指向特性が
、予め定められた第2の指向特性になるように、マイク
ロホンアレイを構成している各マイクロホンユニットに
対する重みづけが施こされるようにする手段とを備えて
なる可変指向性マイクロホン2、複数個のマイクロホン
ユニットを所要の配列態様に配列してなるマイクロホン
アレイについて、マイクロホンアレイにおける中央部の
少なくとも3個のマイクロホンユニットを含むようなマ
イクロホンユニットによる中央配列領域を設定し、また
、前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域の
一側に配列されている複数個のマイクロホンユニットの
配列によって、マイクロホンユニットによる第1の側方
配列領域を設定するとともに、前記したマイクロホンユ
ニットによる中央配列領域の他側に配列されている複数
個のマイクロホンユニットの配列によって、マイクロホ
ンユニットによる第2の側方配列領域を設定する手段と
、前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域に
属する各マイクロホンユニットからの出力信号に、それ
ぞれ所定の重み付けを施こした状態で合成した第1の信
号を得る手段と、前記した第1の信号とは別に、前記し
たマイクロホンユニットによる中央配列領域に属する各
マイクロホンユニットからの出力信号に、それぞれ所定
の重み付けを施こした状態で合成して得た第2の信号と
、マイクロホンユニットによる第1、第2の側方配列領
域に属するマイクロホンユニットからの出力信号に、そ
れぞれ所定の重み付けを施こした状態で合成して得た第
3の信号とを合成してなる第4の信号を得る手段と、前
記した第1の信号と前記した第4の信号との比を変化さ
せるようにする信号比の変化手段と、前記した第1の信
号だけが指向性マイクロホンからの出力信号として用い
られた状態において、指向性マイクロホンが予め定めら
れた第1の指向特性になるように、かつ、前記した第1
の信号と前記した第4の信号との比が1となされた状態
において得られる指向特性が、予め定められた第2の指
向特性になるように、マイクロホンアレイを構成してい
る各マイクロホンユニットに対する重みづけが施こされ
るようにする手段とを備えてなる可変指向性マイクロホ
ンにおいて、前記した第1の信号と第4の信号との比が
変化されても正面の遠くの音源に基づいて生じる出力信
号が略々一定に保たれるように、第1の信号と第4の信
号との信号レベルを変化させる手段を設けてなる可変指
向性マイクロホン 3、複数個のマイクロホンユニットを所要の配列態様に
配列してなるマイクロホンアレイについて、マイクロホ
ンアレイにおける中央部の少なくとも3個のマイクロホ
ンユニットを含むようなマイクロホンユニットによる中
央配列領域を設定し、また、前記したマイクロホンユニ
ットによる中央配列領域の一側に配列されている複数個
のマイクロホンユニットの配列によって、マイクロホン
ユニットによる第1の側方配列領域を設定するとともに
、前記したマイクロホンユニットによる中央配列領域の
他側に配列されている複数個のマイクロホンユニットの
配列によって、マイクロホンユニットによる第2の側方
配列領域を設定する手段と、前記したマイクロホンユニ
ットによる中央配列領域に属する各マイクロホンユニッ
トからの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こし
た状態で合成した第1の信号を得る手段と、前記した第
1の信号とは別に、前記したマイクロホンユニットによ
る中央配列領域に属する各マイクロホンユニットからの
出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こした状態で
合成して得た第2の信号と、マイクロホンユニットによ
る第1、第2の側方配列領域に属するマイクロホンユニ
ットからの出力信号に、それぞれ所定の重み付けを施こ
した状態で合成して得た第3の信号とを合成してなる第
4の信号を得る手段と、前記した第1の信号と前記した
第4の信号との比を変化させるようにする信号比の変化
手段と、前記した第1の信号だけが指向性マイクロホン
からの出力信号として用いられた状態において、指向性
マイクロホンが予め定められた第1の指向特性になるよ
うに、かつ、前記した第1の信号と前記した第4の信号
との比が1となされた状態において得られる指向特性が
、予め定められた第2の指向特性になるように、マイク
ロホンアレイを構成している各マイクロホンユニットに
対する重みづけが施こされるようにする手段とを備えて
なる可変指向性マイクロホンにおいて、マイクロホンの
指向特性がブロードの状態から次第にシャープな状態に
なるように、前記した第1の信号と、前記した第4の信
号との比が変化される場合に、前記した信号比の変化と
対応して、正面の遠くの音源に基づいて生じる出力信号
が次第に増大されるように、前記した第1の信号と第4
の信号との信号レベルを変化させる手段を設けてなる可
変指向性マイクロホン 4、マイクロホンの指向特性がブロードの状態から次第
にシャープな状態になるように、第1の信号と第4の信
号との比が変化される場合に、前記した信号比の変化と
対応して、正面の遠くの音源に基づいて生じる出力信号
が次第に増大されるようにするのに、前記第1の信号の
信号レベルには変化を与えることなく、第4の信号の信
号レベルだけを変化させるようにする手段を用いてなる
特許請求の範囲第3項に記載の可変指向性マイクロホン
[Scope of Claims] 1. Regarding a microphone array formed by arranging a plurality of microphone units in a desired arrangement, a central arrangement area of microphone units including at least three microphone units in the central part of the microphone array is provided. In addition, by arranging a plurality of microphone units arranged on one side of the central array area of the microphone units described above, a first lateral array area of the microphone units is set, and a first lateral array area of the microphone units is set. means for setting a second lateral array area of microphone units by arranging a plurality of microphone units arranged on the other side of the central array area; means for obtaining a first signal which is synthesized by applying a predetermined weight to the output signals of the respective microphone units; A second signal obtained by combining the output signals of the microphone units with predetermined weighting applied thereto, and output signals from the microphone units belonging to the first and second side array regions of the microphone units, respectively. Means for obtaining a fourth signal obtained by combining a third signal obtained by combining with a predetermined weighting, and a ratio between the first signal and the fourth signal. a signal ratio changing means for changing the signal ratio; and a means for changing the signal ratio so that the directional microphone has a predetermined first directional characteristic when only the first signal is used as an output signal from the directional microphone. and the microphone array is arranged so that the directional characteristic obtained when the ratio of the first signal and the fourth signal is 1 becomes a predetermined second directional characteristic. A variable directional microphone 2 comprising means for weighting each microphone unit constituting the microphone, and a microphone array comprising a plurality of microphone units arranged in a desired arrangement. A central array area of microphone units is set that includes at least three microphone units at the center of the array, and a plurality of microphone units are arranged on one side of the central array area of the microphone units. In this way, a first lateral arrangement area of microphone units is set, and a second lateral arrangement area of microphone units is set by arranging a plurality of microphone units arranged on the other side of the central arrangement area of microphone units. means for setting an array area; means for obtaining a first signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central array area by applying predetermined weights to each of the output signals of the microphone units; Separately from the first signal, a second signal obtained by combining the output signals from each microphone unit belonging to the central array area of the microphone unit with predetermined weighting, and a second signal obtained from the microphone unit. A fourth signal obtained by combining the output signals from the microphone units belonging to the first and second side array areas with a third signal obtained by combining the output signals with predetermined weighting applied to each of them. a signal ratio changing means for changing the ratio of the first signal to the fourth signal; and a signal ratio changing means for changing the ratio of the first signal to the fourth signal; In the state in which the directional microphone is used, the directional microphone has the predetermined first directional characteristic and the first directional characteristic described above.
for each microphone unit constituting the microphone array so that the directional characteristic obtained when the ratio of the signal and the fourth signal is 1 becomes a predetermined second directional characteristic. in a variable directional microphone comprising means for applying weighting, even if the ratio of the first signal to the fourth signal is changed, the weighting is applied based on a distant sound source in front of the microphone. A variable directional microphone 3 provided with means for changing the signal levels of the first signal and the fourth signal so that the output signal is kept approximately constant; a plurality of microphone units arranged in a desired manner; For a microphone array arranged in By the arrangement of the plurality of microphone units, a first side arrangement area of the microphone units is set, and the arrangement of the plurality of microphone units arranged on the other side of the central arrangement area of the microphone units is set. means for setting the second lateral arrangement area of microphone units, and a second lateral arrangement area in which the output signals from each microphone unit belonging to the central arrangement area of microphone units are combined with predetermined weighting, respectively. means for obtaining the first signal, and a means for synthesizing the output signals from each of the microphone units belonging to the central arrangement area of the microphone unit, with predetermined weighting applied to each, separately from the first signal described above. A third signal obtained by combining the obtained second signal and the output signals from the microphone units belonging to the first and second side arrangement regions of the microphone units with predetermined weighting applied to each of them. means for obtaining a fourth signal by combining said first signal and said fourth signal; signal ratio changing means for changing the ratio of said first signal and said fourth signal; and said first signal. is used as the output signal from the directional microphone, the directional microphone has a predetermined first directivity characteristic, and the first signal and the fourth signal are combined. Each microphone unit constituting the microphone array is weighted so that the directional characteristic obtained when the ratio is 1 becomes a predetermined second directional characteristic. In the variable directional microphone, the ratio of the first signal to the fourth signal is changed so that the directional characteristic of the microphone gradually changes from a broad state to a sharp state. When the signal ratio changes, the output signal generated based on the distant sound source in front is gradually increased.
A variable directional microphone 4 is provided with means for changing the signal level of the first signal and the fourth signal, and the ratio of the first signal to the fourth signal is adjusted so that the directional characteristic of the microphone gradually changes from a broad state to a sharp state. is changed, the signal level of the first signal is such that, corresponding to the change in the signal ratio, the output signal resulting from the distant sound source in front is gradually increased. The variable directional microphone according to claim 3, which uses means for changing only the signal level of the fourth signal without giving any change.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5726167A (en) * 1980-07-25 1982-02-12 Toshiba Corp Formation of wear resistant coat
JPS5847139A (en) * 1981-09-17 1983-03-18 Nippon Piston Ring Co Ltd Wear-resisting member for internal combustion engine

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