JP2000165980A - マイクロホン装置及び指向性制御装置 - Google Patents
マイクロホン装置及び指向性制御装置Info
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- JP2000165980A JP2000165980A JP10338949A JP33894998A JP2000165980A JP 2000165980 A JP2000165980 A JP 2000165980A JP 10338949 A JP10338949 A JP 10338949A JP 33894998 A JP33894998 A JP 33894998A JP 2000165980 A JP2000165980 A JP 2000165980A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロホン装置の指向性制御装置に関し、
簡単な構成により水平方向３６０度の任意な方向に同一
感度の単一指向特性を得るようにする。 【解決手段】 双指向性のマイクロホンユニット２０，
２１の指向性軸が互いに直交するように上下方向に配置
し、その中段に無指向性のマイクロホンユニット２２を
配置すると共に、マイクロホンユニット２０，２１から
出力される信号を乗算器２６，２７にてＣＯＳθ，ＳＩ
Ｎθを乗算し、これら乗算された信号とマイクロホンユ
ニット２２から直接供給される信号とを加算器２８にお
いて加算して、所望水平角度θ方向に単一指向性を得る
ように構成した指向性制御装置。
簡単な構成により水平方向３６０度の任意な方向に同一
感度の単一指向特性を得るようにする。 【解決手段】 双指向性のマイクロホンユニット２０，
２１の指向性軸が互いに直交するように上下方向に配置
し、その中段に無指向性のマイクロホンユニット２２を
配置すると共に、マイクロホンユニット２０，２１から
出力される信号を乗算器２６，２７にてＣＯＳθ，ＳＩ
Ｎθを乗算し、これら乗算された信号とマイクロホンユ
ニット２２から直接供給される信号とを加算器２８にお
いて加算して、所望水平角度θ方向に単一指向性を得る
ように構成した指向性制御装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等に
よる撮像時の集音にあたって、指向性マイクの方向を電
気的処理によって任意の方向へ制御するマイクロホンの
指向性制御装置等に関するものである。
よる撮像時の集音にあたって、指向性マイクの方向を電
気的処理によって任意の方向へ制御するマイクロホンの
指向性制御装置等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロホンの指向性を制御する装置と
して、複数の無指向性マイクロホンを平面上に配置し、
一次から高次の双指向性及びそれらの合成指向特性を得
て、これら得られた特性に目標とする角度方向に応じた
定数を乗算し、狭指向性の合成特性を得るようにしたマ
イクロホン装置の提案がある（特開平６−２６９０８２
号公報等参照）。
して、複数の無指向性マイクロホンを平面上に配置し、
一次から高次の双指向性及びそれらの合成指向特性を得
て、これら得られた特性に目標とする角度方向に応じた
定数を乗算し、狭指向性の合成特性を得るようにしたマ
イクロホン装置の提案がある（特開平６−２６９０８２
号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な装置を実現するにあたっては、最低でも６個以上の無
指向性マイクロホンを平面上に配置しなければならない
と共に、それらの指向性の合成にあたっても相当複雑な
処理をしなければならないという問題があった。また、
マイクロホン間の物理的な距離により、それぞれのマイ
クロホンの合成指向特性の中心が異なることにより、水
平方向３６０度に亘って同じ合成指向性を得ることが難
しいという問題もあった。
な装置を実現するにあたっては、最低でも６個以上の無
指向性マイクロホンを平面上に配置しなければならない
と共に、それらの指向性の合成にあたっても相当複雑な
処理をしなければならないという問題があった。また、
マイクロホン間の物理的な距離により、それぞれのマイ
クロホンの合成指向特性の中心が異なることにより、水
平方向３６０度に亘って同じ合成指向性を得ることが難
しいという問題もあった。
【０００４】そこで、本願発明は、より簡略化構成のマ
イクロホン装置と、これから得られた信号を工夫した信
号処理により、水平方向３６０度に亘って均一な合成指
向特性が得られる指向性制御装置を提供することにあ
る。
イクロホン装置と、これから得られた信号を工夫した信
号処理により、水平方向３６０度に亘って均一な合成指
向特性が得られる指向性制御装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は、上記課題を
解決するために、以下の１）及び２）の手段より成るも
のである。即ち、
解決するために、以下の１）及び２）の手段より成るも
のである。即ち、
【０００６】１）双指向性マイクを有する第１のマイク
ロホンユニットの指向性軸と第２のマイクロホンユニッ
トの指向性軸とを互いに直交させると共に、これら第１
及び第２のマイクロホンユニットと無指向性マイクロホ
ンユニットとを上下方向に重ねて配置し、前記各ユニッ
トの中心が上下方向において略一致するように配置した
ことを特徴とするマイクロホン装置。
ロホンユニットの指向性軸と第２のマイクロホンユニッ
トの指向性軸とを互いに直交させると共に、これら第１
及び第２のマイクロホンユニットと無指向性マイクロホ
ンユニットとを上下方向に重ねて配置し、前記各ユニッ
トの中心が上下方向において略一致するように配置した
ことを特徴とするマイクロホン装置。
【０００７】１）請求項１記載のマイクロホン装置によ
って集音された信号を処理する指向性制御装置であっ
て、第１のマイクロホンユニットの指向性軸を基準と
し、この基準とした指向性軸に対する水平方向の目標回
転角度をθとしたとき、前記第１のマイクロホンユニッ
トによって集音された信号にＣＯＳθを乗算すると共
に、第２のマイクロホユニットによって集音された信号
にＳＩＮθを乗算し、これら乗算された２つの信号と第
３のマイクロホンユニットによって集音された信号とを
加算して単一指向性を得るようにしたことを特徴とする
指向性制御装置。
って集音された信号を処理する指向性制御装置であっ
て、第１のマイクロホンユニットの指向性軸を基準と
し、この基準とした指向性軸に対する水平方向の目標回
転角度をθとしたとき、前記第１のマイクロホンユニッ
トによって集音された信号にＣＯＳθを乗算すると共
に、第２のマイクロホユニットによって集音された信号
にＳＩＮθを乗算し、これら乗算された２つの信号と第
３のマイクロホンユニットによって集音された信号とを
加算して単一指向性を得るようにしたことを特徴とする
指向性制御装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により説明する。まず、本願発明の
基本的原理につき説明する。図１は、その原理を説明す
るためのマイクロホンの指向性特性を示した模式図であ
る。同図において、Ｍ１は双指向性マイクロホンで、０
度及び１８０度方向に対向して表される２つの円は、こ
のマイクロホンユニットが形成する双指向特性１０を示
したものである。
き、好ましい実施例により説明する。まず、本願発明の
基本的原理につき説明する。図１は、その原理を説明す
るためのマイクロホンの指向性特性を示した模式図であ
る。同図において、Ｍ１は双指向性マイクロホンで、０
度及び１８０度方向に対向して表される２つの円は、こ
のマイクロホンユニットが形成する双指向特性１０を示
したものである。
【０００９】また、同様に、Ｍ２もマイクロホンで、前
記マイクロホンＭ１の指向性軸Ｘ上に対し、指向性軸Ｙ
が直交するように配置された双指向性のマイクロホンユ
ニットであり、同様に９０度及び２７０度方向に対向し
て表される２つの円はこれらのが形成する双指向特性１
１を示したものである。
記マイクロホンＭ１の指向性軸Ｘ上に対し、指向性軸Ｙ
が直交するように配置された双指向性のマイクロホンユ
ニットであり、同様に９０度及び２７０度方向に対向し
て表される２つの円はこれらのが形成する双指向特性１
１を示したものである。
【００１０】ここで、マイクロホンＭ１とマイクロホン
Ｍ２との一次双指向特性を同一レベルとし、指向性軸Ｘ
を基準とし、その指向性軸Ｘを原点とした角度をφとす
ると、双指向性特性１０はＣＯＳφで表され、その指向
性軸Ｘに直交するマイクロホンＭ２の指向特性１１はＳ
ＩＮφで表される。
Ｍ２との一次双指向特性を同一レベルとし、指向性軸Ｘ
を基準とし、その指向性軸Ｘを原点とした角度をφとす
ると、双指向性特性１０はＣＯＳφで表され、その指向
性軸Ｘに直交するマイクロホンＭ２の指向特性１１はＳ
ＩＮφで表される。
【００１１】そして、これらの直交する双指向特性１
０，１１を互いに加算すると、指向性軸Ｘと指向性軸Ｙ
との中間角度位置、即ち、指向性軸Ｘに対して４５度の
方向に、感度は異なるが４５度及び２２５度方向に対向
して２つの円で表される一次の双指向特性１２が得られ
る。
０，１１を互いに加算すると、指向性軸Ｘと指向性軸Ｙ
との中間角度位置、即ち、指向性軸Ｘに対して４５度の
方向に、感度は異なるが４５度及び２２５度方向に対向
して２つの円で表される一次の双指向特性１２が得られ
る。
【００１２】また、ここで、指向性軸Ｘに対して、目標
とする双指向特性への角度をθとすると、双指向特性１
０の出力にＣＯＳθを、双指向特性１１の出力にＳＩＮ
θをそれぞれ乗算し、更にそれらを加算したときの合成
特性は、 ＣＯＳθ×ＣＯＳφ＋ＳＩＮθ×ＳＩＮφ で表される。φ＝θのときその感度は１となり、図２の
双指向特性１３で表されるような水平方向３６０度全周
に亘って同一感度の合成一次双指向特性が得られる。
とする双指向特性への角度をθとすると、双指向特性１
０の出力にＣＯＳθを、双指向特性１１の出力にＳＩＮ
θをそれぞれ乗算し、更にそれらを加算したときの合成
特性は、 ＣＯＳθ×ＣＯＳφ＋ＳＩＮθ×ＳＩＮφ で表される。φ＝θのときその感度は１となり、図２の
双指向特性１３で表されるような水平方向３６０度全周
に亘って同一感度の合成一次双指向特性が得られる。
【００１３】また、次に、図３に示すように、双指向特
性１３に同一感度の無指向性のマイクロホンＭ３を指向
性軸Ｘ及び指向性軸Ｙの直交点上に配置し、そのマイク
ホンＭ３の特性である無指向特性１５を加算した場合の
合成特性は、 １＋ＣＯＳθ×ＣＯＳφ＋ＳＩＮθ×ＳＩＮφ で表され、略ハート型形状の指向特性１４となり、目標
角度θの方向に制御された同一感度の単一指向特性が得
られることになる。
性１３に同一感度の無指向性のマイクロホンＭ３を指向
性軸Ｘ及び指向性軸Ｙの直交点上に配置し、そのマイク
ホンＭ３の特性である無指向特性１５を加算した場合の
合成特性は、 １＋ＣＯＳθ×ＣＯＳφ＋ＳＩＮθ×ＳＩＮφ で表され、略ハート型形状の指向特性１４となり、目標
角度θの方向に制御された同一感度の単一指向特性が得
られることになる。
【００１４】本発明のマイクロホン装置及び指向性制御
装置は、上述した考え方に基づいて実現されたものであ
り、図４はその一実施例に係るマイクロホン装置の概略
構成図であり、図５はそのマイクロホン装置の出力に基
づいて指向性を制御する指向性制御装置の一実施例を示
す概略ブロック図である。
装置は、上述した考え方に基づいて実現されたものであ
り、図４はその一実施例に係るマイクロホン装置の概略
構成図であり、図５はそのマイクロホン装置の出力に基
づいて指向性を制御する指向性制御装置の一実施例を示
す概略ブロック図である。
【００１５】まず、図４において、例えば、最下段位置
に双指向性のマイクロホンＭ１から成るマイクロホンユ
ニット２１が配置され、その上段部に無指向性のマイク
ロホンＭ３から成るマイクロホンユニット２２が配置さ
れる。更に、その上段側に双指向性のマイクロホンＭ２
から成るマイクロホンユニット２０がそれぞれ配置され
る。
に双指向性のマイクロホンＭ１から成るマイクロホンユ
ニット２１が配置され、その上段部に無指向性のマイク
ロホンＭ３から成るマイクロホンユニット２２が配置さ
れる。更に、その上段側に双指向性のマイクロホンＭ２
から成るマイクロホンユニット２０がそれぞれ配置され
る。
【００１６】また、この時、各マイクロホンユニットの
上下方向に対する配置は、各ユニットの中心が例えば垂
線Ｚを通るように配置された構成とするのが望ましい。
これは、前述の基本原理においても、各ユニットの中心
点を同一にすることを前提としており、そのようにした
方がより理論に沿った特性が得られるからである。即
ち、水平方向全周に亘って理想的な同一感度の合成単一
指向特性が得られるからである。この中心点のズレによ
る影響は、入力される音波の波長の長さとの比によって
影響され、例えば、１０ｋＨｚの音波の波長は約３．４
ｃｍであり、無視しがたいものとなる。
上下方向に対する配置は、各ユニットの中心が例えば垂
線Ｚを通るように配置された構成とするのが望ましい。
これは、前述の基本原理においても、各ユニットの中心
点を同一にすることを前提としており、そのようにした
方がより理論に沿った特性が得られるからである。即
ち、水平方向全周に亘って理想的な同一感度の合成単一
指向特性が得られるからである。この中心点のズレによ
る影響は、入力される音波の波長の長さとの比によって
影響され、例えば、１０ｋＨｚの音波の波長は約３．４
ｃｍであり、無視しがたいものとなる。
【００１７】そして、上記のように構成する各マイクロ
ホンユニットは、例えば、周知の取り付け法により、ビ
デオカメラの本体部に取り付けたり、或いは、各ユニッ
トを一つの筐体内に納めて別体にして使用したりするこ
とが可能である。
ホンユニットは、例えば、周知の取り付け法により、ビ
デオカメラの本体部に取り付けたり、或いは、各ユニッ
トを一つの筐体内に納めて別体にして使用したりするこ
とが可能である。
【００１８】次に、図５に示すブロック図を参照して、
前述のマイクロホン装置から得られた信号の指向特性
を、所望角度方向に制御する装置につき説明する。同図
において、指向性制御装置は、各ユニットから出力され
る出力信号を入力するため入力端子２３，２４，２５
と、図示しない記憶手段のテーブルに予め用意されてい
るＣＯＳθやＳＩＮθの係数を乗算するための乗算器２
６，２７と、これら乗算器の出力信号を加算するための
加算器２８と、その出力信号を出力するための出力端子
２９とから概略構成されている。
前述のマイクロホン装置から得られた信号の指向特性
を、所望角度方向に制御する装置につき説明する。同図
において、指向性制御装置は、各ユニットから出力され
る出力信号を入力するため入力端子２３，２４，２５
と、図示しない記憶手段のテーブルに予め用意されてい
るＣＯＳθやＳＩＮθの係数を乗算するための乗算器２
６，２７と、これら乗算器の出力信号を加算するための
加算器２８と、その出力信号を出力するための出力端子
２９とから概略構成されている。
【００１９】まず、目標とする指向性の角度が図３に示
すようなθの角度方向であるような場合には、例えば、
図示しない操作手段により予め対応するＣＯＳθ及びＳ
ＩＮθを選んでおく。
すようなθの角度方向であるような場合には、例えば、
図示しない操作手段により予め対応するＣＯＳθ及びＳ
ＩＮθを選んでおく。
【００２０】そして、双指向性特性のマイクロホンユニ
ット２０及びマイクロホンユニット２１から出力された
信号は、乗算器２６及び乗算器２７にそれぞれ供給さ
れ、これに、前記の予め選択されたＣＯＳθやＳＩＮθ
が供給されて乗算処理されることになる。
ット２０及びマイクロホンユニット２１から出力された
信号は、乗算器２６及び乗算器２７にそれぞれ供給さ
れ、これに、前記の予め選択されたＣＯＳθやＳＩＮθ
が供給されて乗算処理されることになる。
【００２１】次に、これら乗算器２６，２７で処理され
た信号は、次段の加算器２８に供給され、無指向性のマ
イクロホンユニット２２から入来する信号と加算され
る。その結果、出力端子２９からは、図３に示されるよ
うな単一指向性特性１４が得られることになる。
た信号は、次段の加算器２８に供給され、無指向性のマ
イクロホンユニット２２から入来する信号と加算され
る。その結果、出力端子２９からは、図３に示されるよ
うな単一指向性特性１４が得られることになる。
【００２２】このように目標とする角度方向の指向特性
が得たい場合には、操作手段等により目標とする角度に
対応した係数を選ぶことにより、水平方向３６０度任意
の角度方向に亘って同一レベルの指向特性が得られるこ
とになる。
が得たい場合には、操作手段等により目標とする角度に
対応した係数を選ぶことにより、水平方向３６０度任意
の角度方向に亘って同一レベルの指向特性が得られるこ
とになる。
【００２３】以上説明したように、本実施例のマイクロ
ホン装置によれば、一対の双指向特性のマイクロホンか
ら成るマイクロホンユニットを互いに直交配置すると共
に、無指向性のマイクロホンユニットを上下方向に重ね
た構成とすることにより、後段部に設けられる指向性制
御装置の処理に適した信号を提供することが可能とな
る。
ホン装置によれば、一対の双指向特性のマイクロホンか
ら成るマイクロホンユニットを互いに直交配置すると共
に、無指向性のマイクロホンユニットを上下方向に重ね
た構成とすることにより、後段部に設けられる指向性制
御装置の処理に適した信号を提供することが可能とな
る。
【００２４】また、特に、各マイクロホンユニットの中
心を垂線上にそろえるように配置することにより、より
理想的な指向特性を得るのに適した信号を生成すること
ができる。
心を垂線上にそろえるように配置することにより、より
理想的な指向特性を得るのに適した信号を生成すること
ができる。
【００２５】また、本実施例の指向性制御装置によれ
ば、上記マイクロホン装置から得られた出力信号に基づ
いて、水平方向３６０度の任意の角度方向に亘って同一
レベルの単一指向特性が得られる。
ば、上記マイクロホン装置から得られた出力信号に基づ
いて、水平方向３６０度の任意の角度方向に亘って同一
レベルの単一指向特性が得られる。
【００２６】なお、上記実施例のマイクロホン装置及び
指向特性制御装置は、これらの後段部に用意されるテー
プ等の記録媒体への記録処理系の前段側に直結して用意
しても良く、また、マイクロホン装置と指向特性制御装
置とをそれぞれ別体の装置として用意しても良い。
指向特性制御装置は、これらの後段部に用意されるテー
プ等の記録媒体への記録処理系の前段側に直結して用意
しても良く、また、マイクロホン装置と指向特性制御装
置とをそれぞれ別体の装置として用意しても良い。
【００２７】例えば、ＶＴＲ一体型のテレビカメラにお
いて採用する場合、マイクロホン装置だけを記録処理系
の前段側に用意し、各マイクロホンユニットから出力さ
れる信号をユニット毎に別チャンネルとして記録してお
き、その後の編集時等にこれら別チャンネル信号を再生
して、別体に用意した指向特性制御装置に入力して処理
するようにしても良い。
いて採用する場合、マイクロホン装置だけを記録処理系
の前段側に用意し、各マイクロホンユニットから出力さ
れる信号をユニット毎に別チャンネルとして記録してお
き、その後の編集時等にこれら別チャンネル信号を再生
して、別体に用意した指向特性制御装置に入力して処理
するようにしても良い。
【００２８】また、上記実施例のマイクロホン装置にお
いて、各マイクロホンユニットの上下方向への積み重ね
順序は、図４に示す順序に限らず、どのような順序でも
良い。
いて、各マイクロホンユニットの上下方向への積み重ね
順序は、図４に示す順序に限らず、どのような順序でも
良い。
【００２９】
【発明の効果】請求項１記載のマイクロホン装置によれ
ば、極めて簡単な構成により指向性を制御するのに適し
た信号を生成することが可能となる。また、請求項２記
載の指向特性制御装置によれば、水平方向３６０度の任
意の角度方向に同一レベルの単一指向特性が得られる等
の効果を奏する。
ば、極めて簡単な構成により指向性を制御するのに適し
た信号を生成することが可能となる。また、請求項２記
載の指向特性制御装置によれば、水平方向３６０度の任
意の角度方向に同一レベルの単一指向特性が得られる等
の効果を奏する。
【図１】本発明の原理を説明するためのマイクロホンの
指向特性を示した模式図である。
指向特性を示した模式図である。
【図２】本発明の原理を説明するためのマイクロホンの
指向特性を示した模式図である。
指向特性を示した模式図である。
【図３】本発明の双指向性のマイクロホンと無指向性の
マイクロホンとの特性を合成したときの模式図である。
マイクロホンとの特性を合成したときの模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係るマイクロホン装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図５】本発明の一実施例に係る指向性制御装置の概略
ブロック図である。
ブロック図である。
１０，１１，１２，１３ 双指向特性 １４ 単一指向特性 １５ 無指向特性 ２０，２１，２２ マイクロホンユニット ２３，２４，２５ 入力端子 ２６，２７ 乗算器 ２８ 加算器 ２９ 出力端子 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ マイクロホン
Claims (2)
- 【請求項１】双指向性マイクを有する第１のマイクロホ
ンユニットの指向性軸と第２のマイクロホンユニットの
指向性軸とを互いに直交させると共に、これら第１及び
第２のマイクロホンユニットと無指向性マイクロホンユ
ニットとを上下方向に重ねて配置し、前記各ユニットの
中心が上下方向において略一致するように配置したこと
を特徴とするマイクロホン装置。 - 【請求項２】請求項１記載のマイクロホン装置によって
集音された信号を処理する指向性制御装置であって、 第１のマイクロホンユニットの指向性軸を基準とし、こ
の基準とした指向性軸に対する水平方向の目標回転角度
をθとしたとき、 前記第１のマイクロホンユニットによって集音された信
号にＣＯＳθを乗算すると共に、第２のマイクロホユニ
ットによって集音された信号にＳＩＮθを乗算し、これ
ら乗算された２つの信号と第３のマイクロホンユニット
によって集音された信号とを加算して単一指向性を得る
ようにしたことを特徴とする指向性制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338949A JP2000165980A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | マイクロホン装置及び指向性制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338949A JP2000165980A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | マイクロホン装置及び指向性制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000165980A true JP2000165980A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18322855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10338949A Pending JP2000165980A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | マイクロホン装置及び指向性制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000165980A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009021657A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Yamaha Corp | 放収音装置、および放収音システム |
| CN105959872A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-09-21 | 歌尔股份有限公司 | 智能机器人和用于智能机器人的声源方向辨别方法 |
| JP2017028603A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | 株式会社オーディオテクニカ | マイクロホン及びマイクロホン装置 |
-
1998
- 1998-11-30 JP JP10338949A patent/JP2000165980A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009021657A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Yamaha Corp | 放収音装置、および放収音システム |
| JP2017028603A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | 株式会社オーディオテクニカ | マイクロホン及びマイクロホン装置 |
| CN105959872A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-09-21 | 歌尔股份有限公司 | 智能机器人和用于智能机器人的声源方向辨别方法 |
| CN105959872B (zh) * | 2016-04-21 | 2019-07-02 | 歌尔股份有限公司 | 智能机器人和用于智能机器人的声源方向辨别方法 |
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