WO2017154455A1 - 音圧傾度型マイクロホン - Google Patents

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WO2017154455A1
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microphone
output
phase
omnidirectional microphone
pressure gradient
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竹本　誠
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones

Definitions

  • This disclosure relates to phase control of a sound pressure gradient microphone, and relates to a directional microphone for obtaining good frequency characteristics.
  • FIG. 4 shows an example of directivity characteristics of the microphone, where (a) shows omnidirectionality, (b) shows bi-directionality, (c) shows unidirectionality, and (d) shows narrow directivity. Yes.
  • These directivity characteristics are preferably selected for each sound collection scene in consideration of the position of the object to be picked up and the unintended sound field.
  • the line in FIG. 4 indicates the sensitivity [dB] with respect to the sound of the same sound pressure coming from each direction when it is assumed that the microphone is located at the center 0 point.
  • the direction in which the spread from the center 0 point is larger is shown. It represents a direction with good sensitivity.
  • the direction in which the sensitivity is maximized in the directional characteristics is referred to as “directional direction”.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a primary sound pressure gradient microphone, wherein 101 and 102 are omnidirectional microphones, 103 is a delay device, and 104 is a subtractor.
  • the output signal of the second omnidirectional microphone 102 arranged in the direction in which the sensitivity is to be reduced is delayed by the delay unit 103 to increase the sensitivity (
  • the subtractor 104 subtracts from the output signal of the first omnidirectional microphone 101 arranged in the front). Then, the output signal from the subtractor 104 is output as the sound collection result of the primary sound pressure gradient microphone.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of forming directivity with a primary sound pressure gradient microphone.
  • FIG. 2 shows a mode in which sound waves arrive along the direction of the arrow, and here, the direction of the arrow corresponds to the pointing direction.
  • the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 are arranged on the same axis along the directional direction at a distance d as shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method of deriving directivity in a primary sound pressure gradient microphone.
  • Sound coming from the incident angle ⁇ with respect to the directional direction (arrow direction) causes a delay difference of d cos ⁇ / C between the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102. Further, the delay unit 103 delays the signal output from the second omnidirectional microphone 102 by ⁇ . Therefore, the signal output from the second omnidirectional microphone 102 to the subtractor 104 is delayed by dcos ⁇ / C + ⁇ with respect to the signal output from the first omnidirectional microphone 101 to the subtractor 104.
  • the directivity characteristic with respect to the directivity angle ⁇ can be expressed as shown in FIG. 5 based on the equation (1).
  • the direction of the arrow is represented as the directivity direction as in FIGS. 2 and 3, and here, the first omnidirectional microphone 101 and the second non-directional microphone 101 are indicated along the direction of the arrow.
  • the directional microphone 102 is arranged.
  • the expression (1) assumes that the characteristics of the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 are the same.
  • Expression (1) when sound waves generated from the same sound source arrive at the same timing, the gain of the output signal generated by the first omnidirectional microphone 101 is the same as that of the second omnidirectional microphone 102.
  • the output of the subtractor 104 is obtained on the assumption that the gain of the output signal is the same as that of the generated output signal and that there is no phase difference between the two output signals.
  • Patent Document 1 attention is paid to the gain variation of the two omnidirectional microphones, and means for correcting this is provided.
  • Omnidirectional microphones vary not only in gain but also in phase.
  • the phase lag or phase advance (hereinafter referred to as “phase of the omnidirectional microphone”) of the signals output from the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 with respect to the waveform of the sound wave is ⁇ ,
  • phase of the omnidirectional microphone phase advance of the signals output from the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 with respect to the waveform of the sound wave.
  • the microphone near the sound wave coming from the directivity direction is referred to as the front microphone
  • the far microphone is referred to as the rear microphone
  • the first omnidirectional microphone 101 corresponds to the front microphone
  • the second omnidirectional microphone 102 corresponds to the rear microphone.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the phase-frequency characteristics of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 and the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102.
  • the vertical axis in FIG. 6 represents the phase advance angle and the phase delay angle corresponding to the frequency of the sound wave obtained by actual measurement.
  • the phase ⁇ of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 is advanced from the phase ⁇ of the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102 at a frequency of approximately 300 Hz or less ( ⁇ > ⁇ ) State.
  • FIG. 7 is a diagram showing a sound pressure gradient output-frequency characteristic in a primary sound pressure gradient microphone.
  • the vertical axis in FIG. 7 is a signal (sound pressure gradient output) [dB] output from the subtractor 104 and represents output characteristics corresponding to the frequency of the sound wave.
  • the solid line (actually measured value) in FIG. 7 indicates the primary sound pressure gradient microphone using the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 and the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102 shown in FIG.
  • This sound pressure gradient output-frequency characteristic is obtained by substituting the actually measured value of the phase-frequency characteristic shown in FIG. 6 into the equation (2).
  • the broken line (theoretical value) in FIG. 7 represents a theoretical formula in which the phase difference between the phase of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 and the phase of the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102 is zero. It represents the sound pressure gradient output-frequency characteristic according to (Equation (1)).
  • the sound pressure gradient output starts to deviate from the theoretical value at a frequency of about 300 Hz or less due to the phase difference. Since a low frequency of 100 Hz or less is cut, there is no big problem in actual use.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of phase-frequency characteristics of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 and the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102 in this case.
  • the phase ⁇ of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 is delayed from the phase ⁇ of the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102 at a frequency of approximately 300 Hz or less ( ⁇ ⁇ ) Indicates the state.
  • the solid line (actually measured value) in FIG. 9 shows the sound pressure gradient output-frequency characteristic obtained when the phase-frequency characteristic shown in FIG. 8 is substituted into equation (2), as in FIG. Also, the broken line (theoretical value) in FIG. 9 indicates the phase difference between the phase of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 and the phase of the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102 as in FIG. Represents a sound pressure gradient output-frequency characteristic according to a theoretical formula (equation (1)) with 0 being zero.
  • a drop in sound pressure gradient output (also referred to as Dip) occurs in the vicinity of 200 Hz. This drop in the sound pressure gradient output occurs in a sound wave having a frequency at which the value of equation (2) becomes zero.
  • equation (3) can be expressed as equation (4) when the equation is converted.
  • the phase ⁇ of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 is delayed from the phase ⁇ of the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102 ( ⁇ ⁇ ). Since ⁇ > 0 in the state, there exists ⁇ that satisfies the equations (3) and (4).
  • the sound pressure gradient microphone forms directivity by utilizing the phase difference between two points in the space, as described above. Therefore, in the low frequency band of ⁇ ⁇ 1, the sound pressure gradient output decreases at 6 dB / octave as the frequency decreases, as shown by the solid line in FIG. Therefore, in general, an equalizer (not shown) or the like is provided at the subsequent stage of the sound pressure gradient microphone, and the sound pressure gradient output is adjusted by the equalizer, and the sound pressure gradient output-frequency characteristic is flat. Is corrected to draw a characteristic curve. However, if there is a drop in the sound pressure gradient output-frequency characteristic as shown in FIG. 9, it is difficult to correct even with an equalizer or the like, and the flatness of the sound pressure gradient output-frequency characteristic is impaired.
  • the phase of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 is delayed from the phase of the second omnidirectional microphone (rear microphone) 102, Dip occurs, which is good.
  • the sound pressure gradient output-frequency characteristic cannot be compensated.
  • the Dip mainly occurs in the low frequency band (for example, 300 Hz or less) when the phase of the first omnidirectional microphone (front microphone) 101 is the second omnidirectional microphone (rear microphone). This is a case where the phase is delayed from the phase of 102.
  • the drop frequency in FIG. 9 can take various values depending on the individual phase-frequency characteristics of the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 and combinations thereof.
  • This disclosure solves the above-described conventional problems, and aims to provide a favorable frequency characteristic with respect to phase control of a sound pressure gradient microphone.
  • Another object of the present disclosure is to make the phase of the microphone closer to the sound wave coming from the directivity direction of the sound pressure gradient type microphone advance than the phase of the microphone far from the sound wave coming from the directivity direction.
  • One aspect of the present disclosure that solves the above-described problem includes a first omnidirectional microphone, a second omnidirectional microphone, a delay unit that receives the output of the second omnidirectional microphone, 1 is a sound pressure gradient type microphone including a subtractor that receives the output of one omnidirectional microphone and the output of a delay unit.
  • the subtracter outputs a difference between the output of the first omnidirectional microphone and the output of the delay unit.
  • the first omnidirectional microphone and the second omnidirectional microphone are selectively arranged so that the phase of the first omnidirectional microphone is advanced from the phase of the second omnidirectional microphone. .
  • a sound pressure gradient microphone has outputs of the first omnidirectional microphone, the second omnidirectional microphone, and the first omnidirectional microphone as inputs.
  • a first high-pass filter having a first capacitor connected in series between the output side and the output of the second omnidirectional microphone, and a second connected in series between the input side and the output side.
  • a second high-pass filter having a capacitor, a delay unit that receives the output of the second high-pass filter, and a subtractor that receives the output of the first high-pass filter and the output of the delay unit.
  • the subtractor outputs a difference between the output of the first high-pass filter and the output of the delay unit, and makes the capacitance value of the first capacitor smaller than the capacitance value of the second capacitor.
  • the phase of the output signal is set to be in a state of being advanced from the phase of the signal output from the second high-pass filter.
  • a sound pressure gradient microphone includes a first omnidirectional microphone, a second omnidirectional microphone, and an output of the first omnidirectional microphone as inputs.
  • a sound pressure gradient microphone having a good frequency characteristic in which a drop in sound pressure gradient output, that is, so-called Dip does not occur due to the frequency characteristic of the microphone.
  • FIG. The figure which shows an example of a structure of the sound pressure gradient microphone based on Embodiment 1.
  • FIG. The figure explaining the principle which forms directivity with a primary sound pressure gradient microphone
  • the figure which shows the directional characteristic of the sound pressure gradient microphone shown in FIG. The figure which shows an example of the phase-frequency characteristic of two omnidirectional microphones of a sound pressure gradient type microphone
  • FIG. 1 The figure which shows an example of a structure of the sound-pressure gradient microphone based on Embodiment 2.
  • FIG. The figure which shows an example of the gain characteristic of the high pass filter formed in Embodiment 2 The figure which shows an example of the phase characteristic of the high pass filter formed in Embodiment 2
  • FIG. 1 The figure which shows an example of a structure of the sound-pressure gradient microphone based on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a sound pressure gradient microphone according to the first embodiment.
  • the sound pressure gradient microphone includes a first omnidirectional microphone 101, a second omnidirectional microphone 102, a delay unit 103, and a subtractor 104. These signal processing paths are similar to those described above with reference to FIG.
  • the first omnidirectional microphone 101 collects incoming sound waves, generates a first output signal, and outputs the first output signal to the + side input terminal of the subtractor 104.
  • the second omnidirectional microphone 102 collects incoming sound waves, generates a second output signal, and outputs the second output signal to the delay unit 103.
  • the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 are microphone elements having substantially the same sensitivity with respect to all directions of 360 degrees. Of course, it may have a sensitivity distortion of.
  • the delay unit 103 delays the second output signal input from the second omnidirectional microphone 102 by ⁇ and outputs it to the negative input terminal of the subtractor 104.
  • d represents the distance between the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102
  • C represents the speed of sound.
  • the subtractor 104 outputs a difference signal obtained by subtracting the second output signal delayed by the delay unit 103 from the first output signal of the first omnidirectional microphone 101.
  • the phase-frequency characteristics of the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 are measured in advance. Then, the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 are set so that the phase of the first omnidirectional microphone 101 is advanced from the phase of the second omnidirectional microphone 102. Are arranged selectively.
  • achieving this state can be calculated
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment, it is possible to obtain a favorable frequency characteristic in which a drop in amplitude, so-called Dip does not occur, while ensuring a desired directivity characteristic.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a configuration of a sound pressure gradient microphone according to the second embodiment.
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment includes a first capacitor 105, a second capacitor 106, a first capacitor 105, a second capacitor 106, a first capacitor 105, a second capacitor 106, and a first capacitor 105.
  • first and second HPFs high pass filters
  • first resistor 107 and the second resistor 108 are provided.
  • other configurations are the same as those of the sound pressure gradient microphone according to the first embodiment, description thereof will be omitted here (hereinafter, the same applies to other embodiments).
  • the first capacitor 105 has one end connected to the output side of the first omnidirectional microphone 101 and the other end connected to the + side input terminal of the subtractor 104. The other end of the first capacitor 105 is connected in parallel with the subtractor 104 side to the first resistor 107 having one end grounded.
  • the first HPF is configured by the first capacitor 105 connected in series between the input side and the output side in this way and the first resistor 107 connected in parallel with the output side.
  • the second capacitor 106 has one end connected to the output side of the second omnidirectional microphone 102 and the other end connected to the input terminal of the delay unit 103.
  • the other end of the second capacitor 106 is connected in parallel with the delay device 103 side to a second resistor 108 having one end grounded.
  • the second HPF is configured by the second capacitor 106 connected in series between the input side and the output side in this way and the second resistor 108 connected in parallel with the output side.
  • the first output signal of the first omnidirectional microphone 101 is input to the + side input terminal of the subtractor 104 via the first capacitor 105.
  • the second output signal of the second omnidirectional microphone 102 is input to the negative input terminal of the subtractor 104 via the second capacitor 106 and the delay unit 103.
  • the subtractor 104 subtracts the second output signal from the first output signal input in this way, and outputs a difference.
  • 11 and 12 are respectively formed of the first HPF formed by the first capacitor 105 and the first resistor 107 and the second capacitor 106 and the second resistor 108 at this time. It is a figure which shows the gain characteristic and phase characteristic of 2nd HPF.
  • the resistance value of the first resistor 107 and the second resistor 108 is 22 k ⁇
  • the capacitance value of the first capacitor 105 is 0.15 ⁇ F
  • the capacitance value of the second capacitor 106 is 1 ⁇ F. .
  • the first HPF and the second HPF compensate for phase advance in the low frequency region.
  • the capacitance value of the first capacitor 105 smaller than the capacitance value of the second capacitor 106
  • the phase of the output signal of the first HPF is the same as that of the output signal of the second HPF in the low frequency region. It is possible to make the state advanced from the phase.
  • the phase difference between the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 is absorbed by the phase difference of the HPF. Accordingly, the phase of the signal output from the first HPF is always in a state of being ahead of the phase of the signal output from the second HPF. In this case, as described above, there is no amplitude drop (Dip) on the frequency axis due to the characteristics of the sound pressure gradient.
  • the first HPF and the second HPF suppress the gain of a signal in a low frequency region of 20 Hz or less.
  • the audio band is generally about 20 Hz to 20 kHz, and if a signal of 20 Hz or less is mixed, there is a possibility that low-frequency distortion may occur.
  • the first HPF and the second HPF prevent such low-frequency distortion from occurring.
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment, it is possible to obtain a favorable frequency characteristic in which a drop in amplitude, so-called Dip does not occur, while ensuring a desired directivity characteristic.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a configuration of a sound pressure gradient microphone according to the third embodiment.
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment is different from the sound pressure gradient microphone according to the second embodiment in that the first capacitor 105 is configured by a variable capacitor 109.
  • Each of the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 includes a variable capacitor 109, a second capacitor 106, a first resistor 107, and a second resistor 108 at the subsequent stage.
  • the first and second HPFs are provided, and further, a delay unit 103 is provided at the subsequent stage of the second HPF in the signal path on the second omnidirectional microphone 102 side.
  • the subtracter 104 obtains the difference between the output signal from the first HPF composed of the variable capacitor 109 and the first resistor 107 and the output signal from the delay unit 103.
  • the capacitance value of the variable capacitor 109 is made smaller than the capacitance value of the second capacitor 106. By doing so, the phase of the signal output from the first HPF is advanced from the phase of the signal output from the second HPF. That is, similarly to the second embodiment, the phase difference between the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 can be absorbed by the phase difference between the first and second HPFs.
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment, it is possible to obtain a favorable frequency characteristic in which a drop in amplitude, so-called Dip does not occur, while ensuring a desired directivity characteristic.
  • the second capacitor 106 may be configured with a variable capacitor.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a configuration of a sound pressure gradient microphone according to the fourth embodiment.
  • the sound pressure gradient type microphone according to this embodiment is different from the sound pressure gradient type microphone according to the second embodiment in that the first resistor 107 is configured by a variable resistor 110.
  • the first capacitor 105, the second capacitor 106, the variable resistor 110, and the second resistor 108 are respectively arranged at the subsequent stage of the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102.
  • the first and second HPFs are provided, and further, a delay unit 103 is provided at the subsequent stage of the second HPF in the signal path on the second omnidirectional microphone 102 side.
  • the subtracter 104 obtains the difference between the output of the first HPF composed of the first capacitor 105 and the variable resistor 110 and the output of the delay unit 103.
  • the resistance value of the variable resistor 110 is made smaller than the resistance value of the second resistor 108. By doing so, it is possible to make the phase of the signal output from the first HPF more advanced than the phase of the signal output from the second HPF. That is, the phase difference between the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 can be absorbed by the phase difference between the first and second HPFs.
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment, it is possible to obtain a favorable frequency characteristic in which a drop in amplitude, so-called Dip does not occur, while ensuring a desired directivity characteristic.
  • the mode in which the first resistor 107 is configured by the variable resistor 110 is shown, but it is needless to say that the mode in which the second resistor 108 is configured by the variable resistor may be used. is there.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a configuration of a sound pressure gradient microphone according to the fifth embodiment.
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment is different from the second embodiment in that the first HPF and the second HPF are constituted by a first digital filter 111 and a second digital filter 112, respectively. This is different from the sound pressure gradient microphone.
  • a first digital filter 111 and a second digital filter 112 are provided following the digital output first omnidirectional microphone 101 and second omnidirectional microphone 102. Further, a delay unit 103 is provided at the subsequent stage of the second digital filter 112 in the signal path on the second omnidirectional microphone 102 side. Then, the subtracter 104 obtains the difference between the outputs of the first digital filter 111 and the delay unit 103. Note that the first digital filter 111 and the second digital filter 112 are, for example, an FIR filter or an IIR filter.
  • the first digital filter 111 and the second digital filter 112 are adjusted to have the gain characteristics and phase characteristics of the first HPF and the second HPF shown in FIGS.
  • the output phase of the first digital filter 111 is advanced from the output phase of the second digital filter 112 in the low frequency region.
  • the phase difference between the first omnidirectional microphone 101 and the second omnidirectional microphone 102 can be absorbed by the phase difference between the first and second digital filters.
  • the sound pressure gradient microphone according to the present embodiment, it is possible to obtain a favorable frequency characteristic in which a drop in amplitude, so-called Dip does not occur, while ensuring a desired directivity characteristic.
  • the present disclosure can be used for sound pressure gradient microphones used as one of directional microphones and phase control of the sound pressure gradient microphones.

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Abstract

音圧傾度型マイクロホンの位相制御に関し、良好な周波数特性を提供し、振幅の落ち込みいわゆるＤｉｐが発生しない良好な特性を得る。音圧傾度型マイクロホンは、第１の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンの出力を入力とする遅延器と、第１の無指向性マイクロホンの出力と遅延器の出力を入力とする減算器を備える。減算器は、第１の無指向性マイクロホンの出力と遅延器の出力の差分を出力し、第１の無指向性マイクロホンの位相が第２の無指向性マイクロホンの位相よりも進んだ状態になるように、第１の無指向性マイクロホンと第２の無指向性マイクロホンを選択的に配置する。

Description

音圧傾度型マイクロホン
　本開示は、音圧傾度型マイクロホンの位相制御に関し、良好な周波数特性を得るための指向性マイクロホンに関する。
　マイクロホン素子を２つ以上用意し、それぞれのマイクロホンの素子間距離、信号合成時の振幅、位相、遅延量等を調整して、様々な指向特性を得る音圧傾度型マイクロホンが知られている。
　図４は、マイクロホンの指向特性の一例を示しており、（ａ）は無指向性、（ｂ）は双指向性、（ｃ）は単一指向性、（ｄ）は狭指向性を示している。これらの指向特性は、収音すべき対象物の位置や目的外の音場を考慮し、収音のシーン毎に最適なものを選択するのが望ましい。
　図４中の線は、マイクロホンが中心０点に位置すると仮定したときに、各方向から到来する同一音圧の音に対する感度［ｄＢ］を示しており、中心０点からの広がりが大きい方向ほど感度が良好な方向を表す。尚、以下では、指向特性において最も感度を大きくした方向を「指向方向」と称する。
　図１は、一次音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示した図で、１０１、１０２は無指向性マイクロホン、１０３は遅延器、１０４は減算器である。
　一次音圧傾度型マイクロホンでは、感度を低下させたい方向（例えば、後方）に配置された第２の無指向性マイクロホン１０２の出力信号を、遅延器１０３によって遅延させて、感度を高めたい方向（例えば、前方）に配置された第１の無指向性マイクロホン１０１の出力信号から減算器１０４で減算する構成となっている。そして、減算器１０４からの出力信号が、一次音圧傾度型マイクロホンの収音結果として出力される。
　図２は、一次音圧傾度型マイクロホンによって指向性を形成する原理を説明する図である。
　図２では、矢印の方向に沿って音波が到来する態様を表しており、ここでは、当該矢印の方向が、指向方向に相当する。図２では、第１の無指向性マイクロホン１０１および第２の無指向性マイクロホン１０２は、図２に示すごとく距離ｄを隔てて指向方向に沿った同一軸上に配置されている。
　このとき、遅延器１０３の遅延量τは、音速をＣとしたときにτ＝ｄ／Ｃとなるように設定する。そうすることで、仮に、矢印の方向とは反対の方向から音波が到来した場合には、第２の無指向性マイクロホン１０２から遅延器１０３を介して減算器１０４に出力されるタイミングと、第１の無指向性マイクロホン１０１に音波が到来するタイミングとを合わせることができる。つまり、矢印の方向とは反対の方向から音波が到来した場合には、第２の無指向性マイクロホン１０２から出力されて減算器１０４に入力される信号と、第１の無指向性マイクロホン１０１から出力されて減算器１０４に入力される信号とは、同じタイミングとなり、両信号は相殺されることになる。一次音圧傾度型マイクロホンでは、このようにして、感度死角を形成して、相対的に目的とする方向の感度を高めて指向性を形成する。
　図３は、一次音圧傾度型マイクロホンにおける指向特性の導出方法を説明する図である。
　指向方向（矢印の方向）に対して入射角θから到来した音は、第１の無指向性マイクロホン１０１と第２の無指向性マイクロホン１０２でｄｃｏｓθ／Ｃの遅延差を生じる。更に、遅延器１０３は、第２の無指向性マイクロホン１０２からの出力される信号をτ遅延させる。そのため、第２の無指向性マイクロホン１０２から減算器１０４に出力される信号は、第１の無指向性マイクロホン１０１から減算器１０４に出力される信号に対して、ｄｃｏｓθ／Ｃ＋τだけ遅延する。
　従って、減算器１０４の出力は、次の式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　そして、指向角θに対する指向特性は、式（１）に基づいて、図５のように表せる。尚、図５では、図２、図３と同様に、矢印の方向を指向方向として表しており、ここでは、矢印の向かう方向に沿って、第１の無指向性マイクロホン１０１と第２の無指向性マイクロホン１０２が配置されることになる。
　ところで、式（１）は、第１の無指向性マイクロホン１０１、第２の無指向性マイクロホン１０２の特性が同一であることを前提としている。言い換えると、式（１）では、同じタイミングで同一の音源から発生した音波が到達した場合、第１の無指向性マイクロホン１０１が生成する出力信号のゲインは、第２の無指向性マイクロホン１０２が生成する出力信号のゲインと同一であって、両出力信号における位相差もないものとして、減算器１０４の出力を求めている。
　しかしながら、実際のマイクロホン素子は、個々に特性ばらつきを生じるため、上式の理論値からは乖離している。そこで、特許文献１では、２つの無指向性マイクロホンのゲインのばらつきに着目し、これを補正する手段を提供している。
特開平７－１３１８８６号公報
　無指向性マイクロホンは、ゲインのみならず、位相についてもばらつきを生じる。音波の波形に対する、第１の無指向性マイクロホン１０１および第２の無指向性マイクロホン１０２が出力する信号の位相遅れ又は位相進み（以下、「無指向性マイクロホンの位相」と言う）をそれぞれα、βとして式（１）を書き直すと、次の式（２）のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　以下、便宜上、指向方向から到来する音波に近い側のマイクを前方マイク、遠い側のマイクを後方マイクと称する。ここでは、第１の無指向性マイクロホン１０１が前方マイク、第２の無指向性マイクロホン１０２が後方マイクに該当する。
　ここで、図６～図９を参照して、第１の無指向性マイクロホン１０１、第２の無指向性マイクロホン１０２の有する位相特性によって生じる音圧傾度出力の変化について説明する。
　図６は、第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相－周波数特性の一例を示す図である。図６の縦軸は、実測により求められた音波の周波数に応じた位相進み角及び位相遅れ角を表している。図６では、おおよそ３００Ｈｚ以下の周波数で第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１の位相αが、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相βよりも進んだ（α＞β）状態にある。
　図７は、一次音圧傾度型マイクロホンにおける音圧傾度出力－周波数特性を示す図である。図７の縦軸は、減算器１０４から出力される信号（音圧傾度出力）［ｄＢ］であり、音波の周波数に応じた出力特性を表す。
　図７の実線（実測値）は、図６に示した第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２を用いて一次音圧傾度型マイクロホンを構成した場合における、正面感度すなわちθ＝０における音圧傾度出力－周波数特性を示す。この音圧傾度出力－周波数特性は、図６に示した位相－周波数特性の実測値を式（２）に代入することで求められる。
　又、図７の破線（理論値）は、第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１の位相と第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相の位相差を０とした理論式（式（１））による音圧傾度出力－周波数特性を表す。
　図７では、位相差により音圧傾度出力が、おおよそ３００Ｈｚ以下の周波数で理論値との乖離を始めるが、音圧傾度出力後段のイコライザーまたはハイパスフィルタ（ＨＰＦ）（ともに図示せず）等により概ね１００Ｈｚ以下の低域周波数をカットするため、実使用上は大きな問題になることは無い。
　次に、第１の無指向性マイクロホン１０１と第２の無指向性マイクロホン１０２の特性を入れ替えた場合の音圧傾度出力の変化について考える。
　図８は、この場合の、第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相－周波数特性の一例を示す図である。図８では、おおよそ３００Ｈｚ以下の周波数で第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１の位相αが、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相βよりも遅れた（α＜β）状態を示している。
　図９の実線（実測値）は、図７と同様に、図８に示した位相－周波数特性を式（２）に代入したときに求められる音圧傾度出力－周波数特性を示す。又、図９の破線（理論値）は、図７と同様に、第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１の位相と第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相の位相差を０とした理論式（式（１））による音圧傾度出力－周波数特性を表す。
　図９では、２００Ｈｚ近傍で音圧傾度出力の落ち込み（Ｄｉｐとも言う）が生じている。この音圧傾度出力の落ち込みは、式（２）の値が０となる周波数の音波において生ずる。
　次の式（３）、式（４）を用いて説明する。式（２）の値が０となるのは、式（３）の等式が成立するときの周波数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　そして、式（３）は、式変換すると、式（４）のように表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここでは、３００Ｈｚ以下の周波数では、第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１の位相αが、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相βよりも遅れた（α＜β）状態でβ－α＞０であるから、式（３）および式（４）を成り立たせるωが存在することになる。
　尚、音圧傾度型マイクロホンは、上記したように、空間の２点間の位相差を利用して指向性を形成する。そのため、音圧傾度出力は、ωτ＜＜１の低周波数帯域においては、図９の実線で示すように、周波数が低下するに従って、６ｄＢ／ｏｃｔａｖｅで低下する。このようなことから、一般に、音圧傾度型マイクロホンの後段には、イコライザー（図示せず）等が設けられて、当該イコライザーにより音圧傾度出力が調整され、音圧傾度出力－周波数特性が平坦な特性カーブを描くように補正される。しかしながら、図９のような音圧傾度出力－周波数特性における落ち込み部分があると、イコライザー等によっても補正することは困難であり、音圧傾度出力－周波数特性の平坦性は損なわれる。
　つまり、第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１の位相が、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相よりも遅れた状態となった場合には、Ｄｉｐが生じ、良好な音圧傾度出力－周波数特性を補償することができない状態となる。そして、当該Ｄｉｐが生じるのは、主に、低周波数帯域（例えば、３００Ｈｚ以下）において、第１の無指向性マイクロホン（前方マイク）１０１の位相が、第２の無指向性マイクロホン（後方マイク）１０２の位相よりも遅れた状態になった場合である。
　更に、図９の落ち込みの周波数は、第１の無指向性マイクロホン１０１および第２の無指向性マイクロホン１０２の個々の位相－周波数特性およびその組合せにより、様々な値を取り得る事となる。
　本開示は、上記従来の問題を解決するもので、音圧傾度型マイクロホンの位相制御に関し、良好な周波数特性を提供することを目的とする。
　また、本開示は、音圧傾度型マイクロホンの指向方向から到来する音波に近い側のマイクロホンの位相を指向方向から到来する音波に遠い側のマイクロホンの位相よりも進ませた状態にすることを目的とする。
　前述した課題を解決する主たる本開示の一側面は、第１の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンの出力を入力とする遅延器と、第１の無指向性マイクロホンの出力と遅延器の出力を入力とする減算器を備える音圧傾度型マイクロホンである。減算器は、第１の無指向性マイクロホンの出力と遅延器の出力の差分を出力する。第１の無指向性マイクロホンの位相が第２の無指向性マイクロホンの位相よりも進んだ状態になるように、第１の無指向性マイクロホンと第２の無指向性マイクロホンを選択的に配置する。
　又、本開示の別の一側面の音圧傾度型マイクロホンは、第１の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンと、第１の無指向性マイクロホンの出力を入力とし、入力側と出力側の間に直列接続された第１のコンデンサを有する第１のハイパスフィルタと、第２の無指向性マイクロホンの出力を入力とし、入力側と出力側の間に直列接続された第２のコンデンサを有する第２のハイパスフィルタと、第２のハイパスフィルタの出力を入力とする遅延器と、第１のハイパスフィルタの出力と遅延器の出力を入力とする減算器を備える。減算器は、第１のハイパスフィルタの出力と遅延器の出力の差分を出力し、第１のコンデンサの容量値を第２のコンデンサの容量値よりも小さくすることによって、第１のハイパスフィルタから出力される信号の位相が第２のハイパスフィルタから出力される信号の位相よりも進んだ状態にする。
　又、本開示のさらに別の一側面の音圧傾度型マイクロホンは、第１の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンと、第１の無指向性マイクロホンの出力を入力とする第１のデジタルフィルタと、第２の無指向性マイクロホンの出力を入力とする第２のデジタルフィルタと、第２のデジタルフィルタの出力を入力とする遅延器と、第１のデジタルフィルタの出力と遅延器の出力を入力とする減算器を備える。減算器は、第１のデジタルフィルタの出力と遅延器の出力の差分を出力し、第１のデジタルフィルタから出力される信号の位相は、第２のデジタルフィルタから出力される信号の位相よりも進んだ状態にされる。
　本開示によって、マイクロホンの周波数特性で、音圧傾度出力の落ち込み、いわゆるＤｉｐが発生しない良好な周波数特性を有する音圧傾度型マイクロホンを得ることができる。
実施の形態１に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図 一次音圧傾度型マイクロホンによって指向性を形成する原理を説明する図 一次音圧傾度型マイクロホンにおける指向特性の導出方法を説明する図 マイクロホンの指向特性の一例を示す図 図１に示す音圧傾度型マイクロホンの指向特性を示す図 音圧傾度型マイクロホンの２つの無指向性マイクロホンの位相－周波数特性の一例を示す図 図６の音圧傾度型マイクロホンの音圧傾度出力を示す図 音圧傾度型マイクロホンの２つの無指向性マイクロホンの位相－周波数特性の他の一例を示す図 図８の音圧傾度型マイクロホンの音圧傾度出力を示す図 実施の形態２に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図 実施の形態２で形成されるハイパスフィルタのゲイン特性の一例を示す図 実施の形態２で形成されるハイパスフィルタの位相特性の一例を示す図 実施の形態３に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図 実施の形態４に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図 実施の形態５に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図
　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図である。
　本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンは、第１の無指向性マイクロホン１０１、第２の無指向性マイクロホン１０２、遅延器１０３、減算器１０４を含んで構成される。これらの信号処理経路は、図１を参照して上記したものと同様である。
　第１の無指向性マイクロホン１０１は、到来する音波を収音して、第１の出力信号を生成して、減算器１０４の＋側入力端子に出力する。第２の無指向性マイクロホン１０２は、到来する音波を収音して、第２の出力信号を生成して、遅延器１０３に出力する。尚、第１の無指向性マイクロホン１０１、第２の無指向性マイクロホン１０２は、３６０度全ての方向に対して感度が略同等であるマイクロホン素子であるが、音圧傾度型マイクロホンを形成できれば多少の感度歪みを有するものであってもよいのは勿論である。
　遅延器１０３は、第２の無指向性マイクロホン１０２から入力される第２の出力信号をτ遅延させて、減算器１０４の－側入力端子に出力する。ここでは、上記と同様に、図５に示した指向特性を実現するため、遅延器１０３の遅延量τは、τ＝ｄ／Ｃとなるように設定する。但し、ｄは、第１の無指向性マイクロホン１０１、第２の無指向性マイクロホン１０２の距離、Ｃは音速を表す。
　減算器１０４は、第１の無指向性マイクロホン１０１の第１の出力信号から、遅延器１０３に遅延された第２の出力信号を減算した差分の信号を出力する。
　但し、本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンにおいては、第１の無指向性マイクロホン１０１及び第２の無指向性マイクロホン１０２の位相－周波数特性をあらかじめ測定しておく。そして、第１の無指向性マイクロホン１０１の位相が第２の無指向性マイクロホン１０２の位相よりも進んだ状態になるように、第１の無指向性マイクロホン１０１と第２の無指向性マイクロホン１０２を選択的に配置する。尚、かかる状態を実現するための、第１の無指向性マイクロホン１０１と第２の無指向性マイクロホン１０２の位置関係の基準は、例えば、式（２）に基づいて求めることができる。
　上記したように、音圧傾度の特性から、第１の無指向性マイクロホン１０１の位相が、第２の無指向性マイクロホン１０２の位相よりも進んでいる場合、周波数軸上における振幅の落ち込み（Ｄｉｐ）が生じない（図６、図７を参照）。
　以上のように、本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンによれば、所望の指向特性を確保しつつ、振幅の落ち込み、いわゆるＤｉｐが発生しない良好な周波数特性を得ることができる。
　（実施の形態２）
　図１０は、実施の形態２に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図である。
　本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンは、第１の無指向性マイクロホン１０１と第２の無指向性マイクロホン１０２それぞれの後段に、更に、第１のコンデンサ１０５および第２のコンデンサ１０６、第１の抵抗器１０７および第２の抵抗器１０８を含んで構成される第１、第２のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）が設けられている点で、第１の実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンと相違する。その他の構成は、第１の実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンと共通しているので、ここでの説明は省略する（以下、他の実施形態についても同様）。
　第１のコンデンサ１０５は、一端が第１の無指向性マイクロホン１０１の出力側に接続され、他端が減算器１０４の＋側入力端子に接続されている。又、第１のコンデンサ１０５の他端には、減算器１０４側と並列に、一端が接地された第１の抵抗器１０７が接続されている。ここでは、このように入力側と出力側の間に直列接続された第１のコンデンサ１０５と、出力側と並列接続する第１の抵抗器１０７と、によって第１のＨＰＦが構成されている。
　第２のコンデンサ１０６は、一端が第２の無指向性マイクロホン１０２の出力側に接続され、他端が遅延器１０３の入力端子に接続されている。又、第２のコンデンサ１０６の他端には、遅延器１０３側と並列に、一端が接地された第２の抵抗器１０８が接続されている。ここでは、このように入力側と出力側の間に直列接続された第２のコンデンサ１０６と、出力側と並列接続する第２の抵抗器１０８と、によって第２のＨＰＦが構成されている。
　第１の無指向性マイクロホン１０１の第１の出力信号は、第１のコンデンサ１０５を介して、減算器１０４の＋側入力端子に入力される。又、第２の無指向性マイクロホン１０２の第２の出力信号は、第２のコンデンサ１０６、遅延器１０３を介して、減算器１０４の－側入力端子に入力される。減算器１０４は、このようにして入力された第１の出力信号から第２の出力信号を減算して、差分を出力する。
　図１１、図１２は、それぞれ、このときに第１のコンデンサ１０５と第１の抵抗器１０７で形成される第１のＨＰＦ、及び第２のコンデンサ１０６と第２の抵抗器１０８で形成される第２のＨＰＦのゲイン特性、及び位相特性を示す図である。ここでは、一例として、第１の抵抗器１０７及び第２の抵抗器１０８の抵抗値を２２ｋΩ、第１のコンデンサ１０５の容量値を０．１５μＦ、第２のコンデンサ１０６の容量値を１μＦとする。
　図１２に示すように、第１のＨＰＦ、第２のＨＰＦは、低周波数領域において位相進み補償する。このとき、第１のコンデンサ１０５の容量値を第２のコンデンサ１０６の容量値よりも小さくする事によって、低周波数領域において、第１のＨＰＦの出力信号の位相が第２のＨＰＦの出力信号の位相よりも進んだ状態にすることができる。
　つまり、第１の無指向性マイクロホン１０１と第２の無指向性マイクロホン１０２の位相差をＨＰＦの位相差によって吸収させる。従って、第１のＨＰＦから出力される信号の位相が第２のＨＰＦから出力される信号の位相よりも常に進んだ状態になる。この場合、上記したように音圧傾度の特性から、周波数軸上における振幅の落ち込み（Ｄｉｐ）が生じない。
　又、図１１に示すように、第１のＨＰＦ、第２のＨＰＦは、２０Ｈｚ以下の低周波数領域の信号のゲインを抑制する。オーディオ帯域は、一般に、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ程度とされており、２０Ｈｚ以下の信号が混じると、低域ひずみが生じることおそれがある。当該第１のＨＰＦ、第２のＨＰＦは、このような低域ひずみが生じることも防止する。
　以上のように、本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンによれば、所望の指向特性を確保しつつ、振幅の落ち込み、いわゆるＤｉｐが発生しない良好な周波数特性を得ることができる。
　（実施の形態３）
　図１３は、実施の形態３に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図である。
　本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンは、第１のコンデンサ１０５が可変容量コンデンサ１０９で構成されている点で、第２の実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンと相違する。
　第１の無指向性マイクロホン１０１と、第２の無指向性マイクロホン１０２それぞれの後段に、可変容量コンデンサ１０９、第２のコンデンサ１０６、第１の抵抗器１０７および第２の抵抗器１０８で構成される第１、第２のＨＰＦを設け、更に、第２の無指向性マイクロホン１０２側の信号経路には、第２のＨＰＦの後段に遅延器１０３を設ける。減算器１０４によって、可変容量コンデンサ１０９、第１の抵抗器１０７で構成される第１のＨＰＦからの出力信号と遅延器１０３からの出力信号の差分を得る。
　本実施形態では、可変容量コンデンサ１０９の容量値を第２のコンデンサ１０６の容量値よりも小さくする。そうすることによって、第１のＨＰＦから出力される信号の位相が第２のＨＰＦから出力される信号の位相よりも進んだ状態にする。つまり、第２の実施形態と同様に、第１の無指向性マイクロホン１０１および第２の無指向性マイクロホン１０２の位相差を第１、第２のＨＰＦの位相差によって吸収させることができる。
　この場合、上記したように音圧傾度の特性から、周波数軸上における振幅の落ち込み（Ｄｉｐ）が生じない。また、可変容量コンデンサ１０９によって、第１のＨＰＦから出力される信号の位相特性を個別に調整できる事から、音圧傾度の理論値に近い値を得ることができる。
　以上のように、本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンによれば、所望の指向特性を確保しつつ、振幅の落ち込み、いわゆるＤｉｐが発生しない良好な周波数特性を得ることができる。
　尚、ここでは、第１のコンデンサ１０５が可変容量コンデンサ１０９で構成された態様を示したが、第２のコンデンサ１０６が可変容量コンデンサで構成される態様であってもよいのは勿論である。
　（実施の形態４）
　図１４は、実施の形態４に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図である。
　本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンは、第１の抵抗器１０７が可変抵抗器１１０で構成されている点で、第２の実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンと相違する。
　第１の無指向性マイクロホン１０１と、第２の無指向性マイクロホン１０２のそれぞれの後段に、第１のコンデンサ１０５および第２のコンデンサ１０６、可変抵抗器１１０、第２の抵抗器１０８で構成される第１、第２のＨＰＦを設け、更に、第２の無指向性マイクロホン１０２側の信号経路には、第２のＨＰＦの後段に遅延器１０３を設ける。
　減算器１０４によって、第１のコンデンサ１０５、可変抵抗器１１０で構成される第１のＨＰＦの出力と遅延器１０３の出力の差分を得る。
　本実施形態では、可変抵抗器１１０の抵抗値を第２の抵抗器１０８の抵抗値よりも小さくする。そうすることによって、第１のＨＰＦから出力される信号の位相が第２のＨＰＦから出力される信号の位相よりも進んだ状態にすることができる。つまり、第１の無指向性マイクロホン１０１、第２の無指向性マイクロホン１０２の位相差を第１、第２のＨＰＦの位相差によって吸収させることができる。
　この場合、上記したように音圧傾度の特性から、周波数軸上における振幅の落ち込み（Ｄｉｐ）が生じない。また、可変抵抗器１１０によって第１のＨＰＦから出力される信号の位相特性を個別に調整できる事から、音圧傾度の理論値に近い値を得ることができる。
　以上のように、本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンによれば、所望の指向特性を確保しつつ、振幅の落ち込み、いわゆるＤｉｐが発生しない良好な周波数特性を得ることができる。
　尚、ここでは、第１の抵抗器１０７が可変抵抗器１１０で構成された態様を示したが、第２の抵抗器１０８が可変抵抗器で構成される態様であってもよいのは勿論である。
　（実施の形態５）
　図１５は、実施の形態５に係る音圧傾度型マイクロホンの構成の一例を示す図である。
　本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンは、第１のＨＰＦ、第２のＨＰＦがそれぞれ、第１のデジタルフィルタ１１１、第２のデジタルフィルタ１１２で構成されている点で、第２の実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンと相違する。
　デジタル出力の第１の無指向性マイクロホン１０１および第２の無指向性マイクロホン１０２の後段に、第１のデジタルフィルタ１１１および第２のデジタルフィルタ１１２を設ける。更に、第２の無指向性マイクロホン１０２側の信号経路には、第２のデジタルフィルタ１１２の後段に遅延器１０３を設ける。そして、減算器１０４によって、第１のデジタルフィルタ１１１、と遅延器１０３の出力の差分を得る。尚、第１のデジタルフィルタ１１１、第２のデジタルフィルタ１１２は、例えば、ＦＩＲフィルタやＩＩＲフィルタである。
　第１のデジタルフィルタ１１１、第２のデジタルフィルタ１１２は、例えば、上記図１１、図１２で示した第１のＨＰＦ、第２のＨＰＦのゲイン特性及び位相特性を有するように調整される。つまり、低周波数領域において、第１のデジタルフィルタ１１１の出力位相が第２のデジタルフィルタ１１２の出力位相よりも進んだ状態にする。そうすることで、第１の無指向性マイクロホン１０１および第２の無指向性マイクロホン１０２の位相差を第１、第２のデジタルフィルタの位相差によって吸収させることができる。
　この場合、上記したように音圧傾度の特性から、周波数軸上における振幅の落ち込み（Ｄｉｐ）が生じない。また、第１のデジタルフィルタ１１１、第２のデジタルフィルタ１１２にそれぞれで個別に位相を調整できる事から、音圧傾度の理論値に近い値を得ることができる。
　以上のように、本実施形態に係る音圧傾度型マイクロホンによれば、所望の指向特性を確保しつつ、振幅の落ち込み、いわゆるＤｉｐが発生しない良好な周波数特性を得ることができる。
　尚、上記各実施形態では、音圧傾度型マイクロホンの構成の一例として、２つの無指向性マイクロホンを用いる態様を示したが、必要とする指向特性に応じて３つ以上の無指向性マイクロホンを用いてもよいのは勿論である。
　以上、本開示の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
　本開示は、指向性マイクロホンの一つとして用いられている音圧傾度型マイクロホン、及び該音圧傾度型マイクロホンの位相制御に利用可能である。
　１０１　第１の無指向性マイクロホン
　１０２　第２の無指向性マイクロホン
　１０３　遅延器
　１０４　減算器
　１０５　第１のコンデンサ
　１０６　第２のコンデンサ
　１０７　第１の抵抗器
　１０８　第２の抵抗器
　１０９　可変容量コンデンサ
　１１０　可変抵抗器
　１１１　第１のデジタルフィルタ
　１１２　第２のデジタルフィルタ

Claims (6)

  1. 　第１の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンと、
    　前記第２の無指向性マイクロホンの出力を入力とする遅延器と、
    　前記第１の無指向性マイクロホンの出力と前記遅延器の出力を入力とする減算器を備え、
    　前記減算器は、前記第１の無指向性マイクロホンの出力と前記遅延器の出力の差分を出力し、
    　前記第１の無指向性マイクロホンの位相が前記第２の無指向性マイクロホンの位相よりも進んだ状態になるように、前記第１の無指向性マイクロホンと前記第２の無指向性マイクロホンを選択的に配置する
    　音圧傾度型マイクロホン。
  2. 　第１の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンと、
    　前記第１の無指向性マイクロホンの出力を入力とし、入力側と出力側の間に直列接続された第１のコンデンサを有する第１のハイパスフィルタと、
    　前記第２の無指向性マイクロホンの出力を入力とし、入力側と出力側の間に直列接続された第２のコンデンサを有する第２のハイパスフィルタと、
    　前記第２のハイパスフィルタの出力を入力とする遅延器と、
    　前記第１のハイパスフィルタの出力と前記遅延器の出力を入力とする減算器を備え、
    　前記減算器は、前記第１のハイパスフィルタの出力と前記遅延器の出力の差分を出力し、
    　前記第１のコンデンサの容量値を前記第２のコンデンサの容量値よりも小さくすることによって、前記第１のハイパスフィルタから出力される信号の位相が前記第２のハイパスフィルタから出力される信号の位相よりも進んだ状態にする
    　音圧傾度型マイクロホン。
  3. 　前記第１のハイパスフィルタは、
    　　一端が接地され、出力側と並列接続する第１の抵抗器を有し、
    　前記第２のハイパスフィルタは、
    　　一端が接地され、出力側と並列接続する第２の抵抗器を有する
    　請求項２に記載の音圧傾度型マイクロホン。
  4. 　前記第１のコンデンサ又は前記第２のコンデンサの少なくとも一方は、可変容量コンデンサであって、
    　前記可変容量コンデンサの容量値を調整することによって、前記第１のハイパスフィルタから出力される信号の位相が前記第２のハイパスフィルタから出力される信号の位相よりも進んだ状態にする
    　請求項２に記載の音圧傾度型マイクロホン。
  5. 　前記第１の抵抗器又は前記第２の抵抗器の少なくとも一方は、可変抵抗器であって、
    　前記可変抵抗器の抵抗値を調整することによって、前記第１のハイパスフィルタから出力される信号の位相が前記第２のハイパスフィルタから出力される信号の位相よりも進んだ状態にする
    　請求項３に記載の音圧傾度型マイクロホン。
  6. 　第１の無指向性マイクロホンと、第２の無指向性マイクロホンと、
    　前記第１の無指向性マイクロホンの出力を入力とする第１のデジタルフィルタと、
    　前記第２の無指向性マイクロホンの出力を入力とする第２のデジタルフィルタと、
    　前記第２のデジタルフィルタの出力を入力とする遅延器と、
    　前記第１のデジタルフィルタの出力と前記遅延器の出力を入力とする減算器を備え、
    　前記減算器は、前記第１のデジタルフィルタの出力と前記遅延器の出力の差分を出力し、
    　前記第１のデジタルフィルタから出力される信号の位相は、前記第２のデジタルフィルタから出力される信号の位相よりも進んだ状態にされる
    　音圧傾度型マイクロホン。
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