JP6108392B2 - ハンドヘルドマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、振動雑音を防止し、かつ、音質の劣化も防止するハンドヘルドマイクロホンに関するものである。

マイクロホンには様々な種類のものがある。その中で、使用者がマイクロホンの筐体を把持して使用するものを、ハンドヘルドマイクロホンと呼ぶ。ハンドヘルドマイクロホンは、マイクロホンの筐体先端部分に、マイクロホンユニットが取り付けられている。

ハンドヘルドマイクロホンは、利用者が、筐体の胴部分を把持して用いるので、利用者の手などが胴部に接触することで、マイクロホンユニットに振動が伝わる。また、利用者が胴部を把持した状態で、ハンドヘルドマイクロホンに加速度を加えることもある。このような加速度がマイクロホンユニットに加わることも、雑音の原因になる。

このような雑音を防止するために、ハンドヘルドマイクロホンは、マイクロホンユニットの固定方法に工夫を施している。すなわち、マイクロホンユニットと筐体との間にショックマウントを備える（例えば、特許文献１を参照）。このショックマウントによって、筐体に与えられる振動からマイクロホンユニットを保護することができる。

ショックマウントは、サスペンションの役割を担うものである。これによって、ハンドヘルドマイクロホンの胴部から振動が加えられても、また、加速度が加えられたとしても、マイクロホンユニットの振動を防ぐことができ、振動により生じる振動雑音を防止することができる。

このサスペンションにも固有の共振周波数がある。したがって、振動の周波数が共振周波数に相当すると、マイクロホンユニットの振動がより大きいものになる。そこで、サスペンションの共振周波数は、マイクロホンユニットの収音帯域よりも低い周波数帯域に設定される。これによって、収音帯域における振動雑音の混入を防止することができる。しかし、サスペンションの共振周波数では、サスペンションを設けない場合に比べてより大きな振動雑音が生じることになる。サスペンションの共振により生じる振動雑音の周波数帯域は低い周波数であるので、人の耳では聞こえにくい。しかし、仮に、主要な収音帯域にサスペンションの共振周波数が設定されると、より大きな振動雑音が聞こえることになる。

これを防ぐために、サスペンションの共振周波数をより低く設定すればよい。そのためには、サスペンションをより軟らかくすればよい。しかしながら、サスペンションをより軟らかくすると、重力の影響でマイクロホンユニットの位置が垂れ下がった位置になり、ハンドヘルドマイクロホンの筐体の内部とマイクロホンユニットが接触しやすくなる。これによっても、雑音が発生することになる。以上説明した通り、ハンドヘルドマイクロホンにおいて、マイクロホンユニットを保持するサスペンションの共振周波数は、適切な値にしなければならない。

図６は、加震器を用いてハンドヘルドヘルドマイクロホンに振動を与えたときに出力される振動雑音と、当該ハンドヘルドマイクロホンの周波数応答の例を示すグラフである。

図６において、符号Ｂにて示す点線はハンドヘルドマイクロホンの周波数応答を示している。符号Ａにて示す実線は、サスペンションを備えたハンドヘルドマイクロホンから出力される振動雑音を示している。図６に示すように、サスペンションの共振周波数である７０Ｈｚ付近において、振動雑音が大きくなる。この振動雑音は、ハンドヘルドマイクロホンの主要収音帯域からは低い周波数であるが、音質への悪影響が懸念される周波数帯域である。

このような振動雑音を軽減する方法として、フィルタ回路を用いてマイクロホンユニットからの出力に含まれる雑音成分を低減させる方法がある。

例えば、遮断周波数をサスペンションの共振周波数よりも高く設定したハイパスフィルタを用いる。これによって、サスペンションによる振動雑音を低減させることができる。しかし、ハイパスフィルタの遮断周波数が主要収音帯域に近づくと（遮断周波数がある程度高くなると）、ハンドヘルドマイクロホンの出力において、音質が劣化する要因になる。これを防ぐには、高い次数を有するハイパスフィルタを用いればよいが、サスペンションの共振周波数のレベルを小さくするには、不十分である。

また、マイクロホンユニットの出力に対してアクティブフィルタであるノッチフィルタを用いる方法もある。これによって、主要収音帯域のみを取り出すことで、振動雑音を低減させることができる。しかし、アクティブフィルタは回路構成が複雑である。また、収音帯域をある程度限定せざるを得なくなるので、十分なダイナミックレンジを得ることができなくなる。

例えば、マイクロホンユニットからの出力に対してパッシブフィルタであるノッチフィルタを用いることもできる。図３に、パッシブフィルタであるノッチフィルタを用いた当該マイクロホンユニットの出力（周波数特性）の例を示す。図３は、横軸が周波数であって、縦軸がマイクロホンの出力レベルである。図３に示すようにサスペンションの共振によって大きくなる振動雑音の周波数帯域（７０Ｈｚ近辺）の出力を低減させることができる。しかし、振動雑音を十分に減衰させるためには、１００Ｈｚ近辺の出力レベルも低減されてしまう。すなわち、パッシブフィルタであるノッチフィルタを用いるだけでは、振動雑音を十分に減衰させることはできない。

特開２００８−１７７６３３号公報

そこで本発明は、防振構造を備えるハンドヘルドマイクロホンにおいて、従来には無い構成からなるフィルタを備えることで、振動雑音を防止し、かつ、音質の劣化を防止するハンドヘルドマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明は、マイクロホンケースに防振部材を介してマイクロホンユニットを固定してなるハンドヘルドマイクロホンであって、上記マイクロホンユニットからの出力信号に対しフィルタ処理を施すフィルタ回路を有していて、上記フィルタ回路は、上記マイクロホンユニットの出力端に接続されるノッチフィルタと、上記ノッチフィルタの後段に接続され上記マイクロホンユニットからの信号を出力するハイパスフィルタと、を有することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、振動雑音を防止し、かつ、音質の劣化を防止することができる。

本発明に係るハンドセットマイクロホンが備えるフィルタ回路の例を示す回路図である。 本発明に係るハンドセットマイクロホンの構成の例を示す図である。 マイクロホンユニットの出力に対してノッチフィルタを用いたときの周波数応答の例を示すグラフである。 上記フィルタ回路が備えるハイパスフィルタの周波数応答の例を示すグラフである。 上記フィルタ回路の周波数応答の例を示すグラフである。 従来のハンドヘルドマイクロホンに対して加震器による振動を与えたときに生じる振動雑音の例を示すグラフである。

以下、本発明に係るハンドヘルドマイクロホンの実施形態について図を用いて説明する。本発明は、ハンドヘルドマイクロホンの内部に備えられるマイクロホンユニットに用いるフィルタ回路の構成に特徴を有している。

まず、本発明に係るハンドヘルドマイクロホンの基本的な構成の例について、図２を用いて説明する。図２において、ハンドヘルドマイクロホン１は、マイクロホン筐体であるマイクロホンケース１２の先端部に防振部材（サスペンション）であるショックマウント１１を介して、マイクロホンユニット１０を支持してなる。使用者がマイクロホンケース１２を把持すると、マイクロホンケース１２全体にその振動が伝搬する。しかし、その振動はショックマウント１１によって減衰されて、マイクロホンユニット１０へは伝搬しない。

ハンドヘルドマイクロホン１は、マイクロホンユニット１０からの出力信号に対してフィルタ処理をするフィルタ回路を備えている（図２において、不図示）。このフィルタ回路は、マイクロホンユニット１０の出力端側に設けられる回路基板に搭載される。

次に、ハンドヘルドマイクロホン１が備えるフィルタ回路の例について説明する。図１は、本実施形態に係るハンドヘルドマイクロホン１に用いられるフィルタ２０の例を示す回路図である。図１に示すように、フィルタ２０は、マイクロホンユニット１０の後段に配置され、マイクロホンユニット１０の出力端に接続される。フィルタ２０は、マイクロホンユニット１０側から順に、パッシブフィルタであるノッチフィルタ２１と、その後段にアクティブフィルタであるハイパスフィルタ２２と、を有してなる。

ノッチフィルタ２１は、マイクロホンユニット１０の出力端に接続されるフィルタであって、インダクタ（Ｌ１）とキャパシタ（Ｃ１）により構成される直列共振器である。

ハイパスフィルタ２２は、アクティブフィルタであって、２次ハイパスフィルタである。ハイパスフィルタ２２は、出力をトランジスタ（Ｑ１）のベースへ帰還させる帰還抵抗（Ｒ２）の抵抗値を調整することで、ノッチフィルタ２１の遮断周波数の約１．４倍に当たる周波数付近の周波数応答を上げることできる。

図４は、ハイパスフィルタ２２の帰還抵抗（Ｒ２）を調整した場合の周波数応答を示すグラフである。図４に示すように、ノッチフィルタ２１の遮断周波数（約７０Ｈｚ付近）の１．４倍に当たる１００Ｈｚ付近の周波数応答が持ち上げられている。

マイクロホンユニット１０の出力にフィルタ２０を接続したときの周波数応答の例を図５に示す。図５は、ハンドセットマイクロホン１の周波数応答の例であって、横軸を周波数とし、縦軸を出力レベルとしている。

図５に示すように、ハンドセットマイクロホン１の周波数応答は、図３に示したノッチフィルタ２１の周波数応答と、図４に示したハイパスフィルタ２２の周波数応答とを合成した周波数応答になっている。

図５に示すように、ハンドセットマイクロホン１の周波数応答は、ショックマウント１１における共振周波数である７０Ｈｚ付近の出力を、ノッチフィルタ２１によって減衰させている。また、ノッチフィルタ２１によって減衰してしまう１００Ｈｚ付近の周波数応答を、ハイパスフィルタ２２によって改善している。

したがって、ショックマウント１１により生じる振動雑音は減衰し、主要な収音帯域の周波数応答はほぼフラットになっている。すなわち、フィルタ２０を用いれば、サスペンションの共振周波数のレベルを約１８ｄＢほど低下させることができ、さらに、主要収音帯域（１００Ｈｚ）以上の周波数帯域においては、出力レベルを平坦にすることができるので、音質を安定させることができる。

以上のように、本発明に係るハンドヘルドマイクロホンによれば、振動雑音を防止し、かつ、音質の劣化を防止することができる。

１０ マイクロホンユニット
２０ フィルタ
２１ ノッチフィルタ
２２ ハイパスフィルタ

Claims (3)

1. マイクロホンケースに防振部材を介してマイクロホンユニットを固定してなるハンドヘルドマイクロホンであって、
   上記マイクロホンユニットからの出力信号に対しフィルタ処理を施すフィルタ回路を有していて、
   上記フィルタ回路は、上記マイクロホンユニットの出力端に接続されるノッチフィルタと、上記ノッチフィルタの後段に接続され上記マイクロホンユニットからの信号を出力するハイパスフィルタと、を有することを特徴とする、
   ハンドヘルドマイクロホン。
2. 上記ノッチフィルタはパッシブフィルタであり、上記ハイパスフィルタはアクティブフィルタである請求項１記載のハンドヘルドマイクロホン。
3. 上記ハイパスフィルタは２次のハイパスフィルタである請求項１または２記載のハンドヘルドマイクロホン。
   

Images