JPH02296497A

JPH02296497A - ３指向特性を有するマイクロホン

Info

Publication number: JPH02296497A
Application number: JP11788589A
Authority: JP
Inventors: Shoji Uchikawa; 内川　昭司
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1990-12-07

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、３種類の指向特性を同時に具へ　これを選択
的に利用できる指向特性マイクロホンに関する。

イ）産業上の利用分野携帯型ビデオカメラに利用する時、特に有用である。

口）従来の技術ビデオカメラによる収録は撮影と録音とによりなされる
が、該録音をより効果的に行うには使用するマイクロホ
ンの機能、就中指向特性が重要な要素となる。今この指
向特性と収録（録音）技法とを対照すると概ね下の如く
である。

合　　　単一指向性マイクロホンが適する。

ｂ、環境雑音を排除し、対象音のみ鮮明に収録する場合
・・・・・・・・・・超指向性マイクロホンが適する。

Ｃ１音源の空間的配置やそれらの移動を捉える場合・・
・・ステレオ指向性マイクロホンが適する。

よって、より高度な収録を望む場合は、これら３種類の
マイクロホンをそれぞれに用意し、状況によって使い分
けることとなる。

ハ）発明の解消しようとする課題現今のビデオカメラ普及状況を考える時、上記の方法は
いかにも煩雑であり、経済的にも一般的でない。この為
、本発明は上記すべての指向性を同時に有し、安価で使
用法の簡便なマイクロホンを開発し、た。

二）課題を解決するｔ：めの手段基本的には２次傾度マイクロホンの技術を発展せしめた
ものである。その構成は次の要件よりなる。

ａ、単一指向性マイクロホンユニット（１個）及びａ、
対象とその方向の音響的雰囲気を収録する場非対称両指
向性マイクロホユニット（２個）。

ｂ、上記マイクロホンユニットの設置関係。

Ｃ１これに関連する電気信号の処理方法加算及び減算的
合成回路。

ｄ、信号を切換える為の切換えスイッチ、出カブラグ、
マイクロホン筒体等。

ホ）作用第１図に示したマイクロホンユニット（単にユニットと
称する）の配置関係を説明する。ユニットＩは単一指向
性でありマイクロホン主軸（単に主軸と称する）上、正
面方向に向けて設置する。

ユニｙ　ｌ・２及び３はほぼ同一の感度、指向特性を有
する非対称両指向性ユニット（非対称の比率については
後述）であり、ユニットｆの後方距離りをおいて設置す
る。その際各ユニット軸は主軸を含む同一面内にあり、
その基点を主軸上に置く。

又該ユニット軸は主軸に対しそれぞれ偏角♂を有し、指
向方向をユニット１と同様とする。この配置関係でユニ
ット１の出力Ｅ１を単独に取り出せば単一指向性、ユニ
ット２及び３の偏角δを適当にしその出力Ｅ、、Ｅ、を
個々同時に取り出せば所謂ｊ点式ステレオマイクロホン
として機能する。

これは公知の技術であるが、この構成より更に超指向特
性を得るための可能性を論推する。

今ユニット２及び３の出力Ｅ２、Ｅ、を一般角θに注目
して数式化すればＥ　２＝Ｅ　ｏ２（１”７２００５（θ＋δ月　　　　
　　　　　　　（１）Ｅ、・Ｅ　ａｘ（１＋’７　ｚ。

。、（θ〜δ））　　　　　　　　（２）Ｅ　１１２１
　Ｅａｓ　：ユニットの感度に関する係数。

’Ｉｔ、１ｚ：ユニットの指向特性に関する係数。

で表される。ここでユニット２及び３の感度、指向特性
を同一（Ｅｏｚ＝Ｅａｉ＝Ｅｏ、’７　＋＝’７２＝　
’７）とすれば、これらの出力を加算してつぎの合成出
力Ｅ２３を得る。

Ｅ　２３＝Ｅ　２＋Ｅ　ｓ＝２　Ｅ　ａ（１＋（’７　
ｃｏｓδ）ｃｏｓθ１−＝−（３）ここで上式の１７　
ｃｏｓδに着目する。’）　ｃｏｓδ＝１となる様ｌ及
びδを調整すれば、合成出力Ｅ２３は式の性質上一般角
θに対し所謂カーデイオイド軌跡を描く。これは合成出
力Ｅ２１が見掛は上半−指向特性を示すことを意味し、
本発明の要点である超指向特性を得る為の前提とされる
。ただ本発明の場合、ステレオ出力も目的の一つにして
いるので上の調整に際し偏角δにはこれへの配慮を要す
る。今ステレオ効果を優先してＪ＝５０’、！−すると
ｖ＝１．５６＞Ｉ　　となり、ユニット２及び３の指向
特性は両前向性の要素をもつものとなる。（ｌ−１：単
一指向性、ｌ−！＞大：両前向性に近付く）その比率は
実験的に求めることになるが、第３図（ｂ）に示す指向
特性が想定される。

次に上の条件下で合成出力Ｅ２３とＥ、とを減算的に合
成し、所謂２次傾度マイクロホンを構成すれば、その２
次合成田力Ｅ　＋ｔｓはステレオ＊能を損なうことなく
鋭い指向特性、即ち超指向特性を示すこととなる。

その理由は　２次傾度マイクロホンの特質に従い構成ユ
ニット間に、音響的位相差の生ずる方向（間隔りによっ
て位相差の生ずる主軸方向）のみ出力を生ずることによ
るが、特にこの場合は全べてのユニットが見掛は上半−
指向性マイクロホンとして作用するので、主軸後方の“
音源に対しても感度を有しないという理由による。

しかしながら基本的に２次傾度マイクロホンは周波数特
性が悪くこのままでは実用的でない。次にこの点の改善
を含む実施例について述べる。

へ）実施例第２図は本発明実施例の構成図、第３図はこれに用いた
各ユニットの指向特性を示す。

第２図に示すユニット２及び３の配置は第１図のそれと
異なり若干の間隔ｄを設けてその基準点をすべて主軸上
に置いている。これはユニット２及び３をステレオ機能
、超指向特性の獲得と共に更にその音質改善に役立たし
める為である。

般に２信号の干渉によって成る２次傾度マイクロホンは
その周波数特性に干渉シマと做される特有の強調点、弱
化点が現れ音質を著しく歪めてしまう。この干渉を２重
に起こせば、音声信号の主要な帯域内で成る程度強弱を
相殺出来る可能性がある。本実施例はこの点に着目して
第１図ステレオ配置のユニット２及び３をｂ記の如く修
正設置し、これらをユニットｌとの間に位相の異なる２
次傾度マイクロホンを構成している。該位相差が干渉シ
マの相殺に関与するが、これは距離りと間隔ｄとの関係
によって定まる。この場合もステレオ特性及びマイクロ
ホンの実用的な寸法とに配慮しつつ諸種実験の末Ｄ＝１
００ｍｍ、ｄ＝１５ｍｍとすることで双方の特性にほぼ
満足する結果を得た。その実測結果を第４図及び第５図
（ａ）、（ｂ）に示す。

切換えスインチロの位置Ｐ、・ユニットｌの信号Ｅ、は
直接３極プラグ７の尖頭端子及び中間端子より出力され
る。

単一指向性マイクロホン切換えスイッチ６の位置Ｐ、：ユニット２及び３の信号
Ｅ、、Ｅ３は加算回路４により合成信号Ｅ２ユとなり減
算回路５に入力。ここでＥ、と減算的に合成され上記と
同様に出力される。

超指向性マイクロホン切換えスインチロの位［Ｐ、：ユニット２及び３の信号
は直接出力端子７の尖頭端子及び中間端子に接続され、
これより出力される。

ステレオマイクロホン以」−１により３種類の指向特性が適誼切換えスイッチ
によって選択出来、又全べてのユニ・ントは一軸−Ｆに
設置されていることからマイクロホンとしての形状（寸
法）構造も適切、単純で製造も容易である。

ト）発明の効果最小の構成要素を有機的に作用せしめることで３種類の
指向性を有するマイクロホンを完成した。

これにより、ビデオ収録時のより高度な音響効果が安価
、簡便に得られるであろう。

【図面の簡単な説明】

［第１図は発明の詳細な説明する為の図］で、１．２及
び３はマイクロホン筒体ッ）Ｄは距離、δは角度、Ｅ３
．Ｅ２及びＥ、は出力電圧である。「第２図は構成図」で、４は加算的、５は減算的合成回
路、６は出力切換えの為の切換えスイッチ、７は出力取
り出しの為の３極弐プラグ、８はマイクロホン筒体、ｄ
は間隔、Ｅ２３及びＥ　１２１は合成出力電圧、Ｐｌ、
Ｐ２及びＰ、は切換えスイッチの位置を示す。「第３図は指向特性図」で、（ａ）は本発明に用いた単
一指向性、（ｂ）は非対称両指向性マイクロホンユニッ
トの特性を示す。［第４図は指向特性図Ｊで、ステレオマイクロホン時の
特性を示す。（実測結、￥、　）「第５図は特性図」で
、（ａ）は超指向性マイクロホン時の出力−周波数特性
、（ｂ）は指向特性を示す。（実測結果）

Claims

【特許請求の範囲】

単一指向性、ステレオ指向性、及び超指向特性を選択的
に利用できるマイクロホン。