JP2009188491A

JP2009188491A - グースネック型マイクロホン

Info

Publication number: JP2009188491A
Application number: JP2008023631A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Akino; 裕秋野; Haruhito Shimura; 晴仁志村
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】赤外線受発光素子を含む近接センサが基台面近くに設置されるグースネック型マイクロホンにおいて、基台面からの反射光による誤動作を確実に防止する。
【解決手段】可撓性を有する支持パイプを介してマイクロホンユニットを支持した状態で机等の基台Ｔに設置されるベース筐体１０に、話者側に向けて赤外線を発光する赤外線発光素子１２１と、話者側からの反射光を受光する赤外線受光素子１３１とを含む近接センサが設けられており、近接センサの出力信号によりマイク出力部をオンオフ制御するグースネック型マイクロホンにおいて、赤外線受光素子が配置される受光用開口部１７３の一部分に、赤外線発光素子１２１より発光された赤外線のうち基台面Ｔｓからの反射光を遮光する遮光部１７５を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、グースネック型マイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、近接センサによりマイク出力をオンオフ制御する機能を備えたグースネック型マイクロホンに関するものである。

マイクロホンの一つとして近接センサを内蔵したマイクロホンがある。このマイクロホンでは、近接センサにより人（話者）の有無を検知し、人を検知した場合にマイク出力をオンとし人を検知しないときにはマイク出力をオフとする。

一例として、マイクオペレータのいない教会などで使用される。すなわち、グースネック型マイクロホンとして教会の演壇にセットされ、牧師が教えを説くため演壇に居る場合には、近接センサの人検知信号によりマイク出力をオンとするが、例えば聖歌隊が歌うため牧師が演壇から離れたときには、聖歌隊の歌を拡声しないようにマイク出力をオフとする。

グースネック型マイクロホンのほとんどはコンデンサマイクロホンであり、その電源にはファントム電源が一般的に使用されている。ファントム電源は電流の供給能力が低いため、近接センサには消費電力の少ないことが求められている。

そのため、特許文献１に記載の発明では、近接センサに焦電物質の焦電特性を利用した焦電型赤外線センサを用いている。また、特許文献２に記載の発明では、近接センサに赤外線発光素子（例えば、赤外線発光ダイオード）と赤外線受光素子（例えば、フォトダイオード）との組み合わせを用いている。これとは別に、超音波センサも近接センサの一つとして知られている。

焦電型赤外線センサは、自ら赤外線を発光する必要がないため消費電力がわずかであるという利点はあるが、人（話者）がじっとして動かない静止状態では、人を検知しないためマイク出力が突然に途絶えてしまうことがあり、マイクロホンの近接センサとしては好ましくない。

また、赤外線発光素子と赤外線受光素子とを用いる場合、赤外線発光素子（赤外線発光ダイオード）の発光方法には、直流点灯と交流点灯とがあるが、交流点灯の方が発光ダイオードの発熱を抑えて強い赤外線を放射することができる。

しかしながら、太陽光などの外光が入り込む環境下や、近くに赤外線の高調波を発生する例えばプラズマディスプレイなどがある場合には、それによって誤動作を起こすおそれがあるため、赤外線受光素子側に特殊な光フィルタを併用する必要がある。この種の光フィルタはかなり高価である。

超音波センサは、消費電力が大きうえに音波が周辺の物体により回折するため検知の信頼性が低くマイクロホンには適用できない。

そこで、本出願人は、特許文献３として、近接センサの出力信号によりマイク出力部をオンオフ制御するマイクロホンにおいて、上記近接センサとして、特定の周波数にのみ同調して受光信号を出力する赤外線受光素子と、上記赤外線受光素子の同調周波数で赤外線を発光する赤外線発光素子とを用いることを提案している。

上記特許文献３に記載の発明によれば、赤外線受光素子の光入射側に特殊な光フィルタなどを用いることなく、外乱光の影響を排除して、確実に人（話者）の存在を検知することができる。

特開２００４−７２５５９号公報米国特許第５８１８９４９号明細書特開２００５−３１１４１８号公報

しかしながら、グースネック型マイクロホンの場合、その近接センサは、机などの基台に設置されるベース筐体（音声出力部もしくはパワーモジュール部とも言う）に設けられる。また、話者が比較的遠くにいても検知できるようにするため、赤外線発光素子の照射強度が高めに設定される。

このように、グースネック型マイクロホンにおいては、近接センサが基台面近くに配置され、また、その赤外線発光素子の照射強度が高めに設定されることから、基台面での反射光が受光素子にて拾われ誤動作を起こす、という問題がある。

この問題は、基台面が例えば平滑で反射しやすい面に仕上げられている場合に顕著に生ずる。これを防止するには、基台面を例えば黒色として反射が生じにくいようにすればよいのであるが、マイクロホンの設置に手間がかかるばかりでなく、マイクロホンの性能に不信感が持たれるなど、現実的な解決策ではない。

したがって、本発明の課題は、赤外線受発光素子を含む近接センサが机などの基台面近くに設置されるグースネック型マイクロホンにおいて、簡単な構成により基台面からの反射光による誤動作を確実に防止することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、マイク出力部を有し机等の基台に設置されるベース筐体と、下端側が上記ベース筐体に連結される可撓性を有する支持パイプと、上記支持パイプの上端側に取り付けられ上記支持パイプ内に挿通されているマイクコードを介して上記マイク出力部に電気的に接続されるマイクロホンユニットとを含み、上記ベース筐体に、上記基台の近傍に存在する話者側に向けて赤外線を発光する赤外線発光素子と、上記話者側からの反射光を受光する赤外線受光素子とを含む近接センサが設けられており、上記近接センサの出力信号により上記マイク出力部をオンオフ制御するグースネック型マイクロホンにおいて、上記赤外線受光素子は、上記ベース筐体の受光用開口部内に配置され、上記受光用開口部の一部分には、上記赤外線発光素子より発光された赤外線のうち上記基台面からの反射光を遮光する遮光部が形成されていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のグースネック型マイクロホンにおいて、上記赤外線受光素子は、その光軸が上記基台面に対してほぼ平行となるように上記受光用開口部内に配置され、上記遮光部は、上記受光用開口部のうちの上記赤外線受光素子の光軸よりも下側の部分に形成されていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のグースネック型マイクロホンにおいて、上記赤外線発光素子および上記赤外線受光素子はともに、発光用開口部と上記受光用開口部とを有する同一のホルダ内に配置された状態で上記ベース筐体の所定部位に装着され、上記受光用開口部の一部分を覆う上記遮光部は、上記ホルダと一体的に形成されていることを特徴としている。

赤外線受光素子が配置される受光用開口部の一部分に、赤外線発光素子より発光された赤外線のうち基台面からの反射光を遮光する遮光部を形成するようにした請求項１に記載の発明によれば、簡単な構成により基台面からの反射光による誤動作を確実に防止することができる。

赤外線受光素子をその光軸が基台面に対してほぼ平行となるように受光用開口部内に配置し、遮光部を受光用開口部のうちの赤外線受光素子の光軸よりも下側の部分に形成するようにした請求項２に記載の発明によれば、遮光部の設計を容易に行うことができる。また、話者が比較的遠くにいても検知できるようにするため、赤外線発光素子の照射強度が高めに設定されても、基台面からの反射光を有効に遮光することができる。

また、赤外線発光素子および上記赤外線受光素子をともに発光用開口部と受光用開口部とを有する同一のホルダ内に配置した状態でベース筐体の所定部位に装着し、受光用開口部の一部分を覆う遮光部をホルダと一体的に形成するようにした請求項３に記載の発明によれば、赤外線発光素子と赤外線受光素子を、その各指向軸が固定された一体のセンサユニットとして扱うことができるため、製品寸法等の異なる機種のグースネック型マイクロホンに対しても適用することができる。すなわち、近接センサに汎用性を持たせることができる。

次に、図１ないし図４を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１（ａ）の正面視縦断面図と図１（ｂ）の側面視縦断面図とに示すように、本発明の実施形態に係るグースネック型マイクロホンは、演台や机などの基台Ｔ上にほぼ垂直として設置される円筒状のベース筐体１０を備えている。図４に示す話者（人）Ｈは、マイクロホン使用時において、図１（ａ）では紙面手前側、図１（ｂ）ではベース筐体１０の右側に存在する。

この実施形態において、ベース筐体１０は、図２に示すように、その下端側が基台Ｔに穿設されている取付孔に振動吸収体としてのゴム弾性体１１を介して嵌装されるが、これとは別に、例えば基台Ｔに図示しない受け金具を設けておき、その受け金具にベース筐体１０を着脱可能に取り付けるようにしてもよい。

ベース筐体１０には、外来電磁波から内蔵部品をシールドする作用が求められることから、ベース筐体１０は真鍮など金属材から作製されるのが好ましい。

ベース筐体１０の上端には、フレキシブルシャフト２１およびスペーサ的な中継パイプ２２を含む可撓性の支持パイプ２０の下端が固定されている。フレキシブルシャフト２１および中継パイプ２２はともに金属製で、支持パイプ２０とベース筐体１０は電気的に導通している。

支持パイプ２０の上端には、マイクロホンユニット３０が取り付けられている。マイクロホンユニット３０には、大別して動電型（ダイナミック型）と静電型（コンデンサ型）とがあるが、グースネック型マイクロホンにおいては、通常、コンデンサ型のマイクロホンユニットが用いられる。その電源は多くの場合ファントム電源である。

図２の拡大断面図を併せて参照して、ベース筐体１０は、その下端側に上記ファントム電源からのケーブルが接続される出力コネクタ１１０を備えている。この出力コネクタ１１０はＥＩＡＪＲＣ−５２３６「音響機器用ラッチロック式丸型コネクタ」で規定される３ピンコネクタであることが好ましい。ベース筐体１０の上端側には、支持パイプ２０が連結される口金１１１が設けられている。

図１（ａ）に示すベース筐体１０の正面（話者側に向けられる面）には、近接センサを構成する赤外線送信部１２０と赤外線受光部１３０とが設けられている。また、動作表示用ランプ１４０も設けられているが、動作表示用ランプ１４０は、例えば図示しない電源スイッチがオンのときに点灯する赤色もしくは緑色の発光ダイオードなどであってよい。

この実施形態において、赤外線送信部１２０には、２つの赤外線発光ダイオード１２１，１２２が含まれている。赤外線発光ダイオード１２１，１２２の各光軸は、基台Ｔの基台面Ｔｓに対してほぼ平行に配向されるが、センサの検知エリアを広げるうえで、各光軸を話者側の正面に向く中心線に対して４５゜以内（特には３０゜以内）の範囲で傾けることが好ましい。なお、赤外線発光ダイオードは１つもしくは３つ以上であってもよい。

この実施形態において、赤外線受光部１３０には、入射される赤外線のうちの特定の周波数にのみ同調して受光信号を出力する同調型の赤外線受光素子（例えばフォトダイオード）１３１が用いられている。この種の赤外線受光素子としては、例えばコーデンシ社製の光リモコン受光モジュール品番ＰＩＣ−３７０４ＴＭ２／３７２４ＴＭ２がある。

上記受光モジュールによれば、同調周波数（Ｔｕｎｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を４０．０ＫＨｚ，３６．７ＫＨｚ，３７．９ＫＨｚ，３２．７ＫＨｚ，５６．９ＫＨｚの中から選択することができる。

図３に赤外線送信部１２０と赤外線受光部１３０の概略的な回路構成を示す。赤外線送信部１２０側においては、２つの赤外線発光ダイオード１２１，１２２がＦＥＴなどの半導体スイッチ１２４とともにベース筐体１０内の電源Ｖｃｃ（この例では＋５．５Ｖ）と接地との間で直列に接続されている。

また、赤外線送信部１２０には、半導体スイッチ１２４を高速でオンオフさせる発振器１２５が設けられている。したがって、赤外線発光ダイオード１２１，１２２は、発振器１２５の発振周波数にて点灯して赤外線を放出するが、その周波数は赤外線受光素子１３１の同調周波数（例えば、３７．９ＫＨｚ）に合わされている。

赤外線受光部１３０側においては、赤外線受光素子１３１から出力される受光信号を保持する信号保持回路１３２が設けられている。信号保持回路１３２は、赤外線受光素子１３１から受光信号が出力されている間はマイク出力部１５１に出力オン信号を与え、受光信号が途絶えるとマイク出力部１５１に出力オフ信号を与える。

なお詳しくは図示しないが、マイク出力部１５１は、ベース筐体１０内に配置されている第１回路基板１５０に設けられており、例えば第１回路基板１５０に形成されている音声信号処理回路の出力側に含まれる出力オンオフ用のスイッチであってよい。

なお、マイクロホンユニット３０は、支持パイプ２０内に挿通されている図示しないマイクコードを介して上記音声信号処理回路に電気的に接続されている。また、第１回路基板１５０には、赤外線出力切り替えスイッチ１５１と、音質切り替えスイッチ１５２とが搭載されている。

上記したように、赤外線送信部１２０の赤外線発光ダイオード１２１，１２２から例えば３７．９ＫＨｚの周波数で赤外線が放射されているとして、図３に示すようにマイクロホンの前の検知エリア内に話者Ｈが居る場合には、その話者Ｈにて反射された赤外線の一部が赤外線受光素子１３１に入射される。

これにより、赤外線受光素子１３１から信号保持回路１３２に受光信号が出力されるとともに、信号保持回路１３２からマイク出力部１５１に出力オン信号が与えられ、マイクロホンユニット３０からの音声信号が上記ファントム電源を介して図示しない外部の受信機などに出力される。

これに対して、マイクロホンの前の検知エリア内に話者Ｈが居ない場合には、赤外線受光素子１３１に３７．９ＫＨｚの同調周波数をもつ赤外線が入射されないため、赤外線受光素子１３１から受光信号が出力されずマイク出力はオフとなる。

しかしながら、マイクロホンの設置場所が狭く、ベース筐体１０の正面側近くに例えば壁などの反射物がある場合には、話者Ｈが居ないときでも、その反射物からの反射光によってマイク出力がオンになることがある。

このような誤検知を防止するには、図３に示すように例えば電源Ｖｃｃと赤外線発光ダイオード１２１との間にダイオード駆動電流を調整する可変抵抗１２３を接続して、マイクロホンの設置場所に応じて発光される赤外線の強さを調整可能、すなわち検知エリアの有効範囲を調整可能とすることが好ましい。

また、誤検知の別の原因として、グースネック型マイクロホンでは、近接センサがベース筐体１０に設けられ、基台面Ｔｓの近くに配置されることから、基台面Ｔｓでの反射光が赤外線受光素子１３１に入射される場合がある。この反射光による誤検知は、上記した発光側と受光側とを同調周波数とすることによっても解消できない。

そこで、本発明では、赤外線受光素子１３１が配置される受光用開口部１７３の一部分に、赤外線発光ダイオード１２１，１２２より発光された赤外線のうち基台面Ｔｓからの反射光を遮光する遮光部１７５を形成することにより、基台面Ｔｓからの反射光による誤動作を確実に防止するようにしている。

以下、その構成を具体的に説明する。この実施形態では、図２に示すように、近接センサに含まれる赤外線発光ダイオード１２１，１２２および赤外線受光素子１３１は、動作表示用ランプ１４０とともにベース筐体１０内の第２回路基板１６０に実装され、一体化されたセンサユニットとして、ホルダ１７０内に配置された状態でベース筐体１０の正面側の所定部位に装着される。

ホルダ１７０の構成を説明するため、図４（ａ）にホルダ１７０の正面図を示すとともに、図４（ｂ）にホルダ１７０の背面図、図４（ｃ）に図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。ホルダ１７０は、合成樹脂製，金属製のいずれであってもよいが、外来電磁波に対するシールド性の観点からすれば、金属製であることが好ましい。

これらの各図に示すように、ホルダ１７０には、赤外線発光ダイオード１２１，１２２が配置される発光用開口部１７１，１７２と、赤外線受光素子１３１が配置される受光用開口部１７３と、動作表示用ランプ１４０が配置される動作表示用開口部１７４とが設けられている。また、ホルダ１７０には、第２回路基板１６０に対するねじ止め用の孔１７６がこの例では３箇所に設けられている。

発光用開口部１７１，１７２および受光用開口部１７３はいずれも丸孔で、赤外線発光ダイオード１２１，１２２および赤外線受光素子１３１は、これらの各開口部内に各光軸を基台面Ｔｓとほぼ平行として配置されるが、受光用開口部１７３の一部分には、基台面Ｔｓからの反射光を遮光するための遮光部１７５が設けられている。

この遮光部１７５は、受光用開口部１７３内で赤外線受光素子１３１の光軸よりも下側の部分に配置される。遮光部１７５は、ホルダ１７０とは別体の例えばテープ基材や板材などであってもよいが、信頼性および組立作業性などの観点から、ホルダ１７０と一体に形成されることが好ましい。

このように、受光用開口部１７３に基台面Ｔｓからの反射光を遮光する遮光部１７５を設けたことにより、マイクロホン側から見て遠くにいる話者からも十分な反射光が得られるように、赤外線発光ダイオード１２１，１２２の発光強度を高く設定しても、基台面Ｔｓからの反射光による誤動作を確実に防止することが可能となる。

また、同一のホルダ１７０内に、赤外線発光ダイオード１２１，１２２と赤外線受光素子１３１とを配置し、受光用開口部１７３の一部分に遮光部１７５を一体に設けて、一体化されたセンサユニットとすることにより、安定した動作を確保することができる。

なお、上記実施形態では、ベース筐体１０に取り付けられるホルダ１７０に受光用開口部１７３を形成しているが、ベース筐体１０とホルダ１７０とを一体とし、ベース筐体１０に受光用開口部１７３を設ける態様も本発明に含まれる。

本発明の実施形態に係るグースネック型マイクロホンを示す（ａ）正面視縦断面図，（ｂ）側面視縦断面。上記グースネック型マイクロホンのベース筐体を示す拡大断面図。上記グースネック型マイクロホンにおける赤外線送信部と赤外線受信部の回路構成を示す模式図。上記グースネック型マイクロホンにおけるホルダを示す（ａ）正面図，（ｂ）背面図，（ｃ）Ａ−Ａ線断面図。

符号の説明

１０ベース筐体
１１０出力コネクタ
１２０赤外線送信部
１２１，１２２赤外線発光ダイオード
１２４半導体スイッチ
１２５発振器
１３０赤外線受信部
１３１赤外線受光素子
１３２信号保持回路
１５１マイク出力部
１７０ホルダ
１７１，１７２発光用開口部
１７３受光用開口部
１７５遮光部
２０支持パイプ
３０マイクロホンユニット

Claims

マイク出力部を有し机等の基台に設置されるベース筐体と、下端側が上記ベース筐体に連結される可撓性を有する支持パイプと、上記支持パイプの上端側に取り付けられ上記支持パイプ内に挿通されているマイクコードを介して上記マイク出力部に電気的に接続されるマイクロホンユニットとを含み、上記ベース筐体に、上記基台の近傍に存在する話者側に向けて赤外線を発光する赤外線発光素子と、上記話者側からの反射光を受光する赤外線受光素子とを含む近接センサが設けられており、上記近接センサの出力信号により上記マイク出力部をオンオフ制御するグースネック型マイクロホンにおいて、
上記赤外線受光素子は、上記ベース筐体の受光用開口部内に配置され、上記受光用開口部の一部分には、上記赤外線発光素子より発光された赤外線のうち上記基台面からの反射光を遮光する遮光部が形成されていることを特徴とするグースネック型マイクロホン。
上記赤外線受光素子は、その光軸が上記基台面に対してほぼ平行となるように上記受光用開口部内に配置され、上記遮光部は、上記受光用開口部のうちの上記赤外線受光素子の光軸よりも下側の部分に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のグースネック型マイクロホン。
上記赤外線発光素子および上記赤外線受光素子はともに、発光用開口部と上記受光用開口部とを有する同一のホルダ内に配置された状態で上記ベース筐体の所定部位に装着され、上記受光用開口部の一部分を覆う上記遮光部は、上記ホルダと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のグースネック型マイクロホン。