JPS5941995A - 指向性マイクロホン装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、マイクロホンアレイを用１／’ｌ　７Ｃ指向
性マイクロホン装置に関する。

（従来技術） 鋭るどＶ指向特性を有するマイクロホンを構成するのに
、複数個のマイクロホン素子を所要の配列態様に配列し
てなるマイクロホンアレイ形式のマイクロホンや・マイ
クロホンアレイにお（する個々のマイクロホン素子から
の出力信号毎に、そねぞｔ１所定量の時間遅延を与える
ことにより、主ａ−ブの方向が自由に変えらハるように
しＴこマイクロホン装置などにつＶての研究開発が行な
われろようになり、最近になってそれらの装置の実用化
も試みられるようになっ１こ。

第１図は、マイクロホン７レイにおける個々のマイクロ
ボン素子からの出力信号毎に、そハぞれ所定量の時間遅
延を与えることにより、主ローブの方向が自由に変えら
れるようにしたマイクロボン装置の構成例を示すブロッ
ク図であり、第１図において、Ａ、　、　Ａ２・・・Ｍ
はそねぞねマイクロホン素子（マイクロホンユニット）
であって、前記し１こマイクロホン素子Ａ１〜Ａｎは、
互いに所定の間隔ｄを隔てて略々−直線上に配列サワる
ことによりマイクロホン７レイ凧を構成してｖる。

各マイク−ホン素子Ａ、　、　Ａ２・・・Ａｎからの出
力信号は、それぞれ個別の切換スイッチｓｗ、　、　ｓ
Ｗ２・・・ＳＷｎの可動接点ａと固定接点ｔまたは固定
接点ｒとを介して、各マイクロホン素子Ａ、　、　Ａ２
・・・Ａｎからｆ）出力信号に対してそれぞれ所定量の
時間遅延を与える回路へ与えられる。

前記し１こ各切換スイッチＳＷ、　、　ＳＷ２・・・Ｓ
Ｗｎは連動する切換スイッチであって、切換制御信号σ
〕入力端子１へ線ｔ１を介して与えられる切換制御１５
号によって、すべての切換スイッチＳＷ、〜ＳＷｎにお
ける可動接点ａが、同一の符号の付されている固定接点
１．ま１こはｒに一斉に切換えらねるようになされてい
る。

入力端子１を介して与えらまた切換制御信号によって、
各切換スイッチＳＷ、〜ＳＷｎにおける可動接点ａが、
それぞれの切換スイッチＳＷ、〜ＳＷｎにおける固定接
点を側に切換えられてＶる状態において、マイクロホン
素子Ａ１の出力信号はそねに何らσ〕遅延も与えられな
い状態で出力端子２へ送出され、また、マイクロボン素
子Ａ２の出力信号は、遅延回路り、によって時間τｉの
遅延が与えらｆｌｌこ状態で出力端子２へ送出さね、さ
らにマイクロホン素子Ａ３の出力信号は、遅延回路Ｄ２
と遅延回路り、とによって、時間２τ１の遅延が与えら
ね１こ状態で出力端子２へ送出される。以下同様にして
、マイクロホン素子Ａｎ−２からの出力信号には（ｎ−
３）個の遅延回路により（ｎ−，３）τｉの時間遅延が
与えられて出力端子２へ送出され５、ま１こ、マイク０
ポン素子Ａｎ−１からの出力信号には（ｎ−２）個の遅
延回路により（ｎ−２）τｉの時間遅延が与えられて出
力端子２に送出さね、さらに５マイクロホン素子Ａｎか
らの出力信号には（ｎ−１）個の遅延回路により（’ｎ
　−１）τ！の時間遅延が与えらハて出力端子２に送出
される。

前記のように、略々−直線上に所定の等間隔ｄで配置さ
ねて−る各マイクロホン素子からの出力信号を遅延させ
る定めに用ＶられてＶる各遅延回Ｍ　Ｄ、　、　Ｄ２・
・・Ｄ（ｎ’−１戸個々のものの遅延時間はすべて同一
の値τｉとなされているが、前記した遅延時間τｉをＯ
から次第に増大するように変化させてｔ、−＜ト、マイ
クロホン７レイＭＡの主ロー）の向きは、マイクロホン
素子Ａ１〜Ａｎが配列されてｆる直重中に参考的に記載
しである主ローブの移動態様を示す図における矢印りに
沿って左９０町方向を向く状態まで次第に変化する。

次に、切換制御信号によって各切換スイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗｎの可動接点ａが固定接点ｒ側に切換支られると、マ
イクルホンフレイ風における複数σ】マイクロホン素子
Ａ、〜Ｍの各出力信号が出力端子２に送出さねるまでに
各マイクロホン素子Ａ、〜Ａｎの出力信号に与えられる
時間遅延の量が、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷｎの可動接
点ａが固定接点を側に切換えられてＶる状態におｆてマ
イクロホン７レイＭＡの複数のマイクロホン素子Ａ１〜
Ａｎの各出力信号に与えられていた時間遅延の量とは異
なったものとなる。すなわち、この場合におけるマイク
ρホン素子Ａｎからの出力信号は無遅延の状態で出力端
子２に送出され、ま１こ、マイクロホン素子Ａｎ−１の
出力信号は、遅延（ロ）路り、によっ又τｌの時間遅延
が与えらｔｔ、ｙ＝状態で出力端子２に送出さね、以下
同様にして各マイクロボン素子Ａｎ−２・・＋　Ａ３　
＋　Ａ２　＋　Ａ。

の出力信号に対して与えられる時間遅延量は、２τｌ・
−＋　（ｎ−３）ｒｉ＋　（ｎ−２）ｒｉ＋　（ｎ−１
）ｒｉとなる。

そして、各切換スイッチＳＷ１〜ＳＷｎの可動接点ａが
固定接点ｒ側に切換えられてＶる状態において、前記し
１こ各遅延回路り、〜Ｄ（ｎ−１辺遅延時間τｉを０か
ら次第に増大するように変化させ℃行くと、マイクロホ
ン７レイＭＡの主ロープの向キは、マイ向ψているＯｏ
の状態から、第１図中に参考的に記載しである主ロープ
の移動態様を示す図における矢印Ｒに沿って右９０°の
方向を向く状態まで次第に変化する。

したがって５入力端子を介して供給される切換制御信号
によって、各切換スイッチＳＷ１〜ＳＷｎの可動接点ａ
を固定接点ｔ＋　ｒの何れか一方へ選択的に切換える手
段と、各遅延回路り、〜Ｄ　（ｎ−Ｉ　Ｘ）遅延時間τ
ｉを可変する手段とを適用することにより、マイクロホ
ンアレイＭＡの主ロープの向きは、マイクロホンアレイ
ＭＡの前方１８０°の範囲で所要のように変化できるの
である。

第２図は、遅延時間が可変制御されるように構成ｇｔｔ
た遅延回路の構成例を示すブーツク図であって、この第
２図において、ｌ）ａ〜Ｄｄはそれぞ才１の遅延時間が
図中に示されているようにτ１２τ、４τ。

８τであるよ５に構成されている遅延回路素子であり、
前記の各遅延回路素子Ｄａ＝Ｄｄの入出力端間には、そ
れぞれ個別のスイッチ８１　＋　８２　＋　８３　＋　
８４が接続されている。

第２図に示す遅延回路は、各遅延回路素子Ｄａ〜田の入
出力端間に接続されているスイッチ８１〜Ｓ。

のオン、オフの状態の１６通りの組合わせによって、１
６通りの遅延時間を示す遅延回路となさ第１るのである
。すなわち、各スイッチＳ、〜ｓ４がすべてオンの状態
におｆて、遅延回路は遅延時間が０となされ、ま１こ、
スイッチＳ１だけがオフの状態において、遅延回路は遅
延時間がτとなさね、ざらに、スイッチＳ２だけがオフ
の状態におＶて、遅延回路は遅延時間が２τとなざｔす
る。とＩ／−５よ’５ｖｃ。

スイッチＳ、〜Ｓ４のオン、オフの組合わせによって、
遅延回路の遅延時間は、０．τ１２τ、３τ１４τ・・
・１５τのよ５１Ｃ１６段階に変化さｔｌうるのである
。

そして、前記しＴこ４つのスイッチ８１〜Ｓ４のオン。

オフの制御は線ｔ２を介して遅延（ロ）路へ与えらｉて
Ｖる４ビツトのデジタル信号にょるず延棗制御イ！号に
よって容易に行なわねる。遅延・回路が第２図に示す遅
延回路よりも多い個数の遅延回路素子を用いて構成され
第１ば、遅延回路における切換え可能な遅延時間の数が
多くなさねうろことは当然である。

各遅延回路り、＝Ｄ（ｎ−１）における遅延時間τ１が
前述のように１６段階に変化されるとすると、そ第１と
線１．を介して入力端子１に与えられる切換制御信号に
よる左、右の切換動作との組合わせにょって、マイクロ
ホン７レイ凧の主ローブの向きはマイクロホンの前方の
１８０ｕの範囲内で３１の方向へ変えられることになる
。

すなわち、線ｔ１を介して切換スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ
に与えられる１ビツトの切換制御信号と、線ｔ２を介し
て遅延回路り、＝Ｄ（ｎ−１）に与えられる４ビツトの
遅延量制御信号とは、マイクロホンＭＡの十〇−ノをマ
イクロホンＭＡの前方１８０°の範囲内のどのような角
度位置に生じさせるのかを決定している御信号発生回路
Ｃ８Ｇにおいて発生されるが、この制御信号発生回路Ｃ
８Ｇは、それを例えばマイクロコンピュータを含んで構
成されているものとすると簡単に所要の制御信号を発生
させることができる。

第１１示の例において、コントローラＣＲは可変抵抗器
■と７すρグデジタル変換器１ｖ’Ｄとによって構成さ
れており、操作者は可変抵抗器■の摺動子を調節してマ
イクロホン７レイ凧の主ローフ゛の向きを設定する。

可変抵抗器■の摺動子には、前記し１こ摺動子の調節に
よって十Ｂ電圧と接地電圧との間の電圧が現われるが、
その摺動子で得られた電圧はアナログデジタル変換器Ｎ
巾により、摺動子における電圧の全変化範囲を適当な数
値、例えば２５６に対応させるよ５１１Ｃアナρグデジ
タル変換することにより、７すｐグデンタル変換器Ｍ［
Ｆ］からは可変抵抗器■の摺動子の位置に応じた８ビツ
トの主ローブ方向指示信号が発生されて、そｊが前記し
１こ制御信号・発生器Ｍ　Ｃ８Ｇに与えられる。

今、コン）ｏ−ラａｔにおける可変抵抗器■の摺動子の
全調節範囲を、マイクロボン７レイＭＡの前面１８０°
の範囲にわ１こるマイクロボンアレイＭＡの主ローブの
向きの変化範囲に対応おせているものとし、また、前記
した可変抵抗器■の摺動子の全調節範囲にわたる摺動子
の変位に応じて摺動子に現われる電圧値がアナログデジ
タル変換器Ｎ巾によって８ビツトの主ローブ方向指示信
号として制御信号発生回路Ｃ８Ｇに与えられるものとし
、ざらに、マイクルホンフレイ犯における複数個のマイ
クロホン素子Ａ、〜Ａｎの各出力信号に時間遅延を与え
る遅延回路Ｄ１〜Ｄ（ｎ−１）が、４ビツトの切換制御
信号によってそれらの遅延時間τｉが１６段階に切換制
御されるものとされている場合を例にとって、前記した
制御信号発生回路Ｃ８Ｇの一例構成を説明する。

コントー−ラαの可変抵抗器■の摺動子の調節によって
、操作者がマイクロホンアレイＭＡの主ルーフの向きを
マイクロホンアレイＭＡの前方中央（マイクロホン素子
Ａ、＝Ａｎが配列されてＶる直線Ｘ−Ｘと直交し、かつ
、マイクロホン７レイＭＡの正面に主ローブが向く状態
・・・こ名を主ローブの向きが００であるとする）に向
けようとした場合には、コントローラαにおける可変抵
抗器■の摺動子の位置は、可変抵抗器■の摺動子の変化
範囲の中火にあり、このときのアナログデジタル変換器
めからの出力デジタル信号の示す数値は１２８である。

ところで、マイクルホンフレイ凧の主ローブの向きを０
°とするのには、各遅延回路り、〜Ｄ（ｎ−１）におけ
る遅延信号τｉな０とする必要があるから、コントロー
ラαでマイクロホンアレイＭＡの主ローブの向きを００
に設定さおだ場合における７すρグデジタル変換器Ａ／
］）からの出力デジタル信号の示す数値１２８と対応し
て、制御信号発生器Ｃ８Ｇでは、各遅延回路り、＝Ｄ（
ｎ−１）の遅延時間τｉを０の状態にさせうるような４
ビツトの遅延量制御信号−すなわち、第２図に示す４つ
のスイッチＳ、〜Ｓ、をすべてオンの状態にさせるよう
な遅延量制御信号を発生させる。マイクロホンアレイＭ
Ａの主ローブの向きが００の場合には、切侠スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｎの可動接点ａは、固定接点１　＋　ｒの何
れに接続さ第１てｆてもよいので、この場合における切
換制御信号は、可動接点ａが固定接点ｔ＋ｒの内の予め
定められた何れか一方に切換えられる状態のものに定め
ておけばよｌ／”。

コントローラαの可変抵抗器■の摺動子の調節によって
マイクロホンアレイＭＡの主ローブの向きは、０°の向
きから右へ９００、及び−の向きから左へ９０°の各範
囲内で設定される。そねで、コントローラαの可変抵抗
器■の摺動子の調節位置と対応してアナログデジタル変
換器に巾で発生ざ第１る８ビツトの主ローブ方向指示信
号の示す数値が、１〜１２８の場合にはそれを例えば左
９０°の向きから０°の向きまでの範囲と対応させ、ま
た、前記した８ピッ−・の主ループ方向指示信号の示す
数値が、１２８〜２５６の場合には、それを例えばＯｏ
の向ぎから右９０切向きまでの範囲と対応させておψて
、前記のアナログデジタル変換器めからの８ビツトの出
力デジタル信号の数値が表わしてｌる主ｐ−ノの向きが
、例えば左ｐであれば、制御信号発生回路Ｃ８Ｇでは、
切換スイッチＳＷ、＝ＳＷｎの可動接点ａが固定接点を
側に切換えられるような切換制御信号を作って、それを
線ｔ１を介して切換スイッチＳＷ１．１箋 〜ＳＷｎへ与え、また、主ローブの向きが００となされ
ろような遅延量制御信号を作って、それを線ｔ２を介し
て遅延回路Ｄ１〜Ｄ（ｎ−１）へ与え、前記したアナロ
グデジタル変換器めからの８ビツトの出力デジタル信号
の数値が表わしてｆる主ローブの向きが、例えば右ｔで
あれば、制御信号発生回路Ｃ８Ｇでは、切換スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｎの可動接点ａが固定接点ｒ側に切換えら１
ろような切換制御信号を作って、そハを線ｔ１を介して
切換スイッチＳＷ１〜ＳＷｎへ与え、また、主０−ノの
向きがｔとなさｔｌろよ５な遅延量制御信号を作って、
そｊ’ｌを線ｔ２を介して遅延回路り、＝Ｄ（ｎ−１）
へ与えることができるように、制御信号発生回路Ｃ８Ｇ
　において、コントローラ化から送出された主ローブ方
向指示信号に基づいて、所要の切換制御信号と所要の遅
延量制御信号とを作って、それらを線ｔｌ１４！を介し
て送出すれば、マイクロホンアレイＭＡの十〇−７の向
きは、操作者がコントローラαの可変抵抗器■の摺動子
の調節Ｖこよって設定さｉまたとおりになされろことは
明らかである。

（発明の解決しようとする問題点） さて、前記の、Ｉ’、５に構成３　ｔ＋たマイクロホン
装置では、それの主ローブがコノｌ□　ＩＪ−入αの可
変抵抗器■ｌ）摺動子の調節によって、マイク−ポン／
レイＭＡの前方１８０°の範囲内における所要の角度方
向を向くように設定さｔｌうるのであるが、複数個のマ
イクロホン素子を用いて構成ざＪｌて−ろマイクロホン
／レイ凧の指向特性におＶて、十ロープが００の方向、
すなわち、マイクロホンアレイＭＡの正面を向くように
なされている場合のマイク１ノボンアレイＭＡの指向特
性は、マイク［コポン／レイ凧の構成のために用いられ
てＶるマイクロホン素子の指向特性が、例えば第３図の
ａに示すような、いわゆるカーディオイトの場合と、例
えば第４図のａに示すような、ｆわゆるハイパーカーデ
ィＡイドの場合とに応じて、それぞ第１第３図のｂや第
４図のｂＫ示されるようなものとなる。

第３図のａとｂ及び第４図のａとｂとに示さＪｌてψる
ところから明らかなように、マイク［コホ７アレイにお
ける主ローブ（前方ρ−〕）は、マイクロホン素子にお
ける主ローブ（前方ローブ゛）よりも鋭るどくなってＶ
’：　７．）のであるが、マイク１ノボンアレイの前方
ａ−ブは、マイクロホンアレイを構成するのに用ｒられ
るマイクロポン素子の個数の増加に従って鋭るどざが増
して行く。

しかしながら、マイクロホン７レイ全体トじての感度の
前後比にっＶてみると、それはマイクロボッ７レイを構
成するのに用いられているマイクロボン素子における感
度の前後比と同じであることが判かる。

また、前方ｏ　−：ｊの向きが第３図のｂ及び第４図の
ｂＫ示す。０の方向、すなわち、マイクロホンアレイＭ
Ａの正面から右（または左）　９０’までの範囲内（０
°の方向から時計まわり（または反時計まわり）に９０
°までの範囲内）で変えらハるのに従って、マイクロホ
ンプレイ凧の指向特性は第３図のＣ１ｄ、ｅ及び第４図
のｅ　＋　ｄ　＋　ｅのような状態へと変化して行く。

すなわち、マイクロホンアレイＭＡの主ローブの向きが
、ｏｏの方向、すなわち、マイク−ポン７レイＭＡの正
面から時計まわり（または反時計まわり）に角度βだけ
傾けられたときは、線９０’−２７０ｏについて鏡面対
称の位置に後方ａ−ブが生じるのである。

そして、前記した主ロープ（前方ローブ）と後方ロープ
とは、マイクロホン７レイ凧を構成しているマイクロホ
ン素子における指向特性曲線（第３図のｂ　＝　ｅ及び
第４図のｂ　−ｅ　においては点線で示しである）によ
って定まる大きさのものとなっているから、主ローブ（
前方ｐ−ブ）が００の方向から時計まわり（あるｆは反
時計まわり）に９００の範囲内で向きが変えられる場合
に、角度βが大きくなされて行くのにつれて前方ロープ
と後方ローブとの大きさの比ｆｒＥ　Ｊ＼Ｇ　＜なって
行く。したがって、マイクロホンアレイ０前方ローブ（
主ローブ）の向きを０°の方向から次第に傾けて行った
ときには、マイクルホンアレイ凧の指向性が実質的に鈍
Ｖものとなるということが問題となる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、マイクロホン７レイを構成するマイクロホン
素子として単一指向性を有するものを用い、そのマイク
ロホン素子の主軸を含む平面内で、マイクロホンアレイ
の正面に向かう直線を基準の線としたときに、前記の基
準の線に対して時計層わりの方向に９０％Ｌ内の角度θ
だけ主軸を傾斜させたマイクロホン素子と、前記の基準
の線に対して反時計廻わりの方向に９０夢内の角度θだ
け主軸を傾斜させたマイクロホン素子とを１対のマイク
ロホン素子対とする複数個のマイクロホン素子対によっ
てマイクロホンアレイを構成し、マイクロホンアレイの
主ロープ（前方ローブ）の方向が前記した基準の線に対
して９０温内で時計形わりの方向に向けられるときには
、マイクロホンアレイを構成してｆる各マイクロホン素
子対におＶて、前記した基準の線に対して反時計廻わり
の方向に角度θだけ主軸が傾斜されてｆるマイタロポン
素子だけにより構成されるマイクＣホン７レイが用ｆら
ねる。Ｊ：５にし、また−マイクロボ／アレイの主ロー
プの方向が、前記した基準の線に対して９０似内で反時
計廻わりの方向に向けられるときには、マイクロホンア
レイを構成している各マイクロホン素子対において一前
記した基準の線に対して時計形わりの方向に角度θだけ
主軸が傾斜されているマイクロホン素子だけにより構成
さ４るマイクロホンアレイが用ｆられるようにすること
によって、マイクロホンアレイにおける後方ロープが、
マイクロホン素子の指向特性における無感度部分付近に
生じるようにして、マイクロホンアレイにおける後方ロ
ーブの消去乃至は大巾な軽減を実現させたものである。

（実施例） 第５図は、本発明の指向性マイクロホン称装置の一実施
態様のブロック図であって、この第５図において、既述
した第１図示のマイクロホン装置における構成部分と対
応する構成部分には第１図中で使用した図面符号と同一
の図面符号を使用している。

第５図において、Ａ、ｔ　ｌ　Ａ、７　＋　Ａ、、ｔ−
ＡｎＡは、マイクロホンアレイＭＡが、それの主ロープ
（前方ロープ）の向きを、Ｏｕの方向、すなわちマイク
ロホンアレイの正面の方向から反時計廻わりに９０°以
内の角度範囲で変化させようとするときにマイクロホン
アレイとして使用される単一指向性を有するｎ個のマイ
クロホン素子であり、また、ＡＨｒ　＋　Ａ２　ｒ　＋
Ａ３ｒ・・・Ａｎｒは、マイクロホンアレイ凧が、そわ
の主ロープ（前方ａ−））の向きを、０°の方向、すな
わちマイクロホンアレイの正面の方向から時計形わりＩ
ｃ　９０％内の角度範囲で変化させようとするときにマ
イクロホン７レイとして使用サネる単一指向性を有する
ｎ個のマイクロホン素子であって、前記した２０個のマ
イクロホン素子は、マイクロホン素子ＡｌｔとＡ、ｒ　
とが１対のマイクロホン素子対を構成し、また、マイク
ロホン素子Ａ２ｔとＡ２ｒとが１対のマイクロホン素子
対を構成している、というような組合わせの態様を以っ
て、全部でｎ個のマイクロポン素子対を構成している。

全部で２ｎ個のマイクロポン素子によりｎ個のマイクロ
ホン素子対が構成ざ第１てｆるマイクＣホン７レイＭＡ
における２０個のマイクロホン素子Ａ、ｔ。

Ａ、ｒ　＋Ａ２ｔ＋Ａ２ｒ−Ａｎｔ＋Ａｎｒは、同一平
面上の一直線上に各マイクロホン対が所定の間隔を隔て
て配置さオ〕るようになされたり、あるいは第６図に示
すように同一平面上の円弧上に各マイクロホン対が所定
の間隔を隔てて配置されるよ’＋［な３１またり、もし
くは、第７図示のように同一平面上の折線上に各マイク
ロホン対が所定の間隔を隔てて配置されるようになされ
たりする。第６図及び第７図示のような配置の態様は、
主ロープの向きが−の方向から大きな角度をもつように
なさねた場合におＶても、高Ｖ周波数における指向特性
が鋭るどくなりすぎなＶようにするために有効である。

マイクロホンアレイＭＡｋ構成するｎ個のマイクロホン
素子電対は、マイクロホンアレイＭＡにおいて収音の対
象としている周波数範囲における上限の周波数の音の半
波長よりも短い距離ｄづつ隔てて配置されることが必要
とされるが、使用されるマイクロホン素子の大きさによ
っては、マイクロホン素子対を前記した距離ｄづつ隔て
て配置することができなｆ場合も生じる。

そのような場合には、第８図の平面図に示さねているよ
うに、マイクロホン素子Ａ、ｔ、Ａ２ｔ・・・ＡｎＡと
マイクロホン素子Ａ１　ｒ　＋　Ａ２　ｒ・・・Ａｎｒ
とをそＪｌぞれ別個の列に配列したものを、マイクロホ
ン素子のならびの方向と直交する方向でずらして配置し
たり、あるＶは一第９図の斜視図に示されてｒるように
、そわぞれ対をなす蚤マイクロボン素子Ａｎ　ｒ　＋Ａ
ｎｔ、Ａ（ｎ　１　）　ｒ　１Ａ（ｎ　１　）ｔ、・・
・Ａｌ　ｒ　、Ａ、ｚが上下方向に積重ねら１てｌ／！
　Ｉ）ような配置の態様となさ４てもよＬ／’６ マイクロホンアレイＭＡにおけろ単一指向性を有する各
マイクロホン素子Ａ、ｔ　＋　ｋ２ｔ−ＡｎｔＩＡ、、
　ｒ　＋　Ａ２ｒ・・・Ａｎｒの内でマイクロホン素子
Ａ、ｔ、Ａ２ｔ・・・Ａｎｔは、各マイクロホン素子の
主軸を含む平面内で、マイクロホンアレイの正面に向か
う直Ｍ（０°の方向を示す直線）を基準の線としたとき
に、時計形わりの方向［９０’％Ｌ内の角度θだけ主軸
を傾斜させた状態で設けられており、また、各マイクロ
ホン素子Ａ＋　ｒ　ｌＡ２　ｒ・・・Ａｎｒは、各マイ
クロホン素子の主軸を含む平面内で、マイクロホンアレ
イの正面に向が５直線（０°の方向を示す直線）を基準
の線としたときに、反時計廻わりの方向に９０似内の角
度θだけ主軸を傾斜させた状卯で設けら４ている。

基準の線に対してマイクロホン素子の主軸の方向を時計
方向あるＶは反時計方向に傾斜させる角度θは、マイク
ロホンアレイの構成に使用ざ４る単一指向性を有するマ
イクロホン素子の指向特性の形状がどうであるのか、マ
イクロホンアレイＭＡにおいて主ロープの向きをどのよ
うな角度範囲で変化させよ５としているのか、などに応
じて定められるべきものであるが、次に、第１０囚を参
照して上記した角度０の決定の仕方と、前記のように角
度θだけ主軸を傾斜させたマイクロホン素子を用いて構
成ｇｔｉだマイクロホンアレイＭＡの指向特性などにつ
ψて説明する。

第１０図は、マイク−ホンアレイＭＡの構成に使用され
るマイクロホン素子が、第３図のａに示されているよう
なカーディオイドの指向特性を有するものである場合を
例にとり、本発明のマイクロホン装置におけるマイクロ
ホンアレイを構成させる際に、マイクロホン素子の主軸
をマイクロホンアレイの正面に対してどのような傾斜角
θで傾斜させたら、Ｋｖのかなどの点につＶて説明する
ための参考図である。

第１０図のａＶｃ示す図におけるＡ、　ｒ　（〜Ａｎｒ
）は参考のために示したマイクロホン素子であり、また
、第１０図のｂＫ示す図におけるＡ、ｔ（〜Ａｎｔ）も
参考のために示したマイクロホン素子であって、第１０
図のａ及び第１０図のｂにおψて点線Ｋｒ　−Ｋｒ及び
に／、　−ＫＡは、そｊぞねマイクロホン素子Ａ、ｒ（
〜Ａｎｒ）及びＡ、ｔ（〜Ａｎｔ）の主軸であり、単一
指向特性を有するマイクロホン素子Ａ、ｒ（〜Ａｎｒ）
は、第１０図のａ中の想像線Ｒａで示すよりなカーディ
オドの指向特性を有し、また、単一指向特性を有するマ
イクロホン素子Ａ、ｔ（〜Ａｎｌ　）は、第１０図のｂ
中の想像線Ｌｂで示すよ５なカーディオイドの指向特性
を有する。

第１０図のａ及び第１０図のｂにおｆて、＃ＭＸ−Ｘは
マイクロホンアレイＭＡにおけるマイクロホン素子の配
列の方向であり、図中の０°の方向はマイクロホンアレ
イＭＡの正面の方向を示す。

第１０図のａ［示すマイクロホン素子Ａ、　ｒ　（〜Ａ
ｎｒ　）は、そねの主軸Ｋｒ　−Ｋｒの方向がマイクロ
ホンアレイＭＡの正面の方向、すなわち０５゛の方向に
対して反時計まわりの方向に角度θだけ傾斜６ｔｔてお
り、また、第１０図のｂＫ示すマイクロホン素子Ａｌｔ
（〜ＡｎＡ　）は、それの主軸に７−に４の方向がマイ
クロホンアレイ凧の正面の方向、すなわち０°の方向に
対して時計まわりの方向に角度０だけ傾斜すねているか
ら、例えば第１０図のａに示されてψるマイクロホン素
子Ａ、ｒ（〜Ａｎｒ）のように、そｆｌの主軸Ｋｒ　−
Ｋｒの方向がマイクロホン７レイの正面の方向に対して
反時計まわりの方向に０度だけ傾斜されているマイクロ
ホン素子Ａ、ｒ−Ａｎｒ　の配列によって構成させたマ
イクロホンアレイを用いて、それの主ロープの向きを・
マイクロホンアレイの前方の１８０°の範囲にわたって
変化させたときには、マイクロホンアレイめ主ロープは
、第１０図のａに示されている曲線ＲａにおけるＸ−Ｘ
線よりも上方の部分に沿って大きさが変化するものとな
り、また、第１０図のｂに示されているマイクロホン素
子Ａ、ｔ（〜Ａｎｔ）のように、それの主軸に７−ＫＡ
の方向がマイクロホンアレイの正面の方向に対して時計
まわりの方向に０度だけ傾斜されてｆるマイクロホン素
子Ａ、Ａ−ＡｎＡの配列によって構成させたマイクロホ
ンアレイを用いて、それの主ｏ　−ｊの向きをマイクロ
ホン７レイの前方の１８０°の範囲にわたって変化させ
たときには、マイクロホンアレイの主Ｏ−ブは、第１０
図のｂＫ示されてｒる曲線Ｌｂ、おけるＸ−Ｘ線よりも
上方の部分に沿って大きさが変化するものとなる。

ところで、マイクロホン７レイではＸ−Ｘ線を対称軸と
して、主ロープ（前方ロープ）と鏡面対称の位置に後方
ロープが生じることは、第３図及び第４図についての説
明において既述したとおりであるが、Ｘ−Ｘ線を対称軸
として、前方Ｏ−ブに対し鏡面対称の位置に生じる後）
５ｇ　’：ｌが、マイクロホン素子における無感度の領
域に位置するものであると、その後力ρ−ノは実際には
現わ第１ることがなＶ−８ そこで、本発明の指向性マイクロホン装置では、Ｘ−Ｘ
鬼線を対称軸として、前方ロープの移動範囲内における
前方ロープに対し鏡面対称の位置に生じる後方ａ−ノが
マイクロホン素子における無感度の領域付近に位置する
ものとなるよう−に、マイクロホンアレイを構成する複
数個のマイクロホン素子を、それの主軸がマイクロホン
アレイの正面の方向（０°の方向）から所要の角度θだ
け傾斜されているものとすることにより、後方ロープは
、前方ロープの向きをマイクロホンアレイの正面の方向
（０°の方向）から時計まわりの方向［９（＋’以内の
範囲で変化させるのに用ψるマイクロホンアレイ、すな
わち、第１０図のａに示すように、主軸Ｋｒ−Ｋｒの方
向をマイクロホンアレイの正面の方向（０°の方向）か
ら反時計まわりの方向に項四の角度θだけ傾斜させたマ
イクロホン素子Ａ、ｒ〜Ａｎｒを用Ｖて構成したマイク
ロホンアレイと、前方ロープの向きをマイクロホンアレ
イの正面の方向（θ°の方向）から反時計まわりの方向
に９０温内の角度の範囲で変化させるのに用ｆるマイク
ロホンアレイ、すなわち、第１０図のｂに示すＬ　’、
＋　ＶＣ５主軸Ｕ−■の方向をマイク−ホンアレイの正
面の方向（Ｏｏの方向）から時計まわりの方向に所安の
角度θだけ傾斜させたマイクロホン素子Ａ、１−Ａｎｌ
を用ｆて構成したマイクａポンノルイとを用意しておき
、前記２つのマイクロホン７レイがマイク１ホ／／レイ
の前方ＩＪ−ブの向きの前述のような変化範囲と対応し
て切換え使用さ７する。ｒ、５にすることにより、後方
１’Ｊ−ノの消去−乃至は著るしｆ軽減を実現させてＶ
る。

マイクロホンアレイの前方ｐ−ノ゛の向きを、−マイク
ＩＪホンアレイ正面の方向（０゛の方向）を示す基準の
脚から、時計まわりの方回りこ９０月内の角度の範囲で
変化させるのに用Ｖられるマイクロボ／７レイを構成し
ているマイク１ホノ素子Ａ、ｒゝＡｎｒは、第１０図の
ａｖｃ示さｉしてＶるように、それの主軸Ｋｒ−Ｋｒの
方向がマイクロホンアレイの正面の方向（０°の方向）
を示す基準の線に対して反時計まわりの方向に所要の角
度θだけ傾斜さＪｌていることにより、前記したマイク
Ｃホン素子Ａ、ｒ＝Ａｎｒを用ｆて構成されたマイクロ
ホンアレイｉｃ、Ｊ：って、前方ロープの向きを基準の
線から時計まわりの方向に９０温内の角度の範囲で変化
させたときのマイクロホンアレイの前方ロープ゛の大き
さは、第１０図のａに想像線で示されてＶる曲線ＲａＯ
内で直線０−０°と直線０−９０°との間の曲線に従っ
て変化してＶるものとなり、また、マイクロホンアレイ
の前方ロープｂ向きを、マイクロホンアレイの正面の方
向（０°の方向）を示す基準の線から、反時刷まわりの
方向に９０°以内の角度の範囲で変化させるのに用いら
れるマイクロホンアレイを構成］、てｆるマイクロホン
素子Ａ、ｔ　＝　Ａｎｔは、第１０図のｂに示されてψ
るように、それの主軸ＫＡ　−ＫＡの方向がマイクロボ
ッアレイの正面の方向（０°の方向）を示す基準の線に
対して詩話まわりの方向に所要の角度θだけ傾斜されて
いることにより、前記ｌ、たマイクロボ／素子Ａ、ｔ−
Ａｎｔを用Ｖて構成さまたマイクロホンアレイによって
、前方Ｏ−ノの向きを基準の線から反時計まわりの方向
に９（Ｊ′す、内の角度の範囲で変化させたときのマイ
クロホンアレイの前方−一）゛の大きさは、第１Ｏ図の
ｂに想像線で示されている曲線Ｌｂの内で直線０−００
と直線０−２７０°との間の曲線に従って変化している
ものとなる。

そして、前方ρ−ノが第１Ｏ図のａに示されている曲線
Ｒａｌ１′Ｉ：おける直線０−０°と直線０−９０’と
の間の曲線に従って大きさが変化３ｆ１ながら、そ１の
向きが変化ｇｔｔているときに、Ｘ−Ｘ線を対称軸とし
て前方Ｑ−ブと鏡面対称の位置に生じるべき後方ロープ
は、直線０−９０°と直線０−１８０°との間のマイク
ロホン素子Ａ、ｒ　＝　Ａｎｒ　ｖｃおける無感度の部
分では発生することがなく、前方ａ−ブの向きが基準の
線から時計まわりの方向に９０°ＶＣ近ｆ角度となされ
たときだけに曲線Ｒａに従った大きざで生じることにな
る。

また、前方ローブが第１Ｏ図のｂに示されてｆる曲線Ｌ
ｂにおける直線０−０°と直線０−２７０’との間の曲
線に従って大きさが変化ざ１１ながらそわの向きが変化
ざ名ているときに、Ｘ−Ｘ線を対称軸として前方ａ−ブ
と鏡面対称の位置に生じるべき後方ロープは、直線０−
２７０°と直線０−１８０’との間のマイクロホン素子
Ａ、ｔ　−Ａｎｔにおける無感度の部分では発生するこ
とがなく、前方ａ−ブの向きが基準の線から反時計まわ
りの方向ｆｃ９０’に近ψ角度となされたときだけに曲
線Ｌｂに従った大きさで生じることになる。

第１０図のａ及び第１０図のｂに示す例においては、前
方ローブが基準の線から９０°に近Ｖ角度の方向に向く
ようになさｊたときに、後方ローブが生じるようになさ
れているが、これは、マイクロホン７レイにおける前方
ロープの向きをマイクロホンアレイの正面から９０°の
角度まで可変できるようにするために、Ｘ−Ｘ線上にお
いてもマイクロホン素子の傾斜角θが定められてＶる場
合を例示したものだからであり、実施に当って前方ロー
プの向きの所定の移動範囲と対応して、後方ロープが全
く生じることがない状態となるようＶＣ、マイクロホン
素子の傾斜角θが設定ざねてもよＶことは勿論である。

第５因に示す本発明の指向性マイクロホン装置におｆて
、マイクロホンアレイ風におけるマイクロホン素子Ａ、
ｔ−Ａｎｔは、マイクロホンアレイの前方ａ−ノの向き
を、マイクロホンアレイの正面の方向から反時計まわり
に９０笈内の角度範囲で変化させようとするときに使用
ｇｈろマイクロホンアレイを構成しており、また、マイ
クロホンアレイＭＡｖｃおけるマイクロホン素子Ａ、ｒ
−Ａｎｒは、マイクロホンアレイの前方ロープの向きを
、マイクロホンアレイの正面の方向から時計まわりに９
０夢内の角度範囲で変化させようとするときに使用ざｆ
するマイクロホンアレイを構成してＶるから、マイクロ
ホンアレイ風の前方−一ノ（主０−））の向きをマイク
−ポンアレイの前方の１８０°の範囲内で変化させるた
めには、切換スイッチＳＷ、　＝ＳＷｎ　の可動接点ａ
を固定接点を側と固定接点ｒ側とに切換えることが必要
とされるが、そｉｌは入力端子１に対して１ｍ　ｔ＋を
介して供給ごねる切換制御信号によって、既述した第１
図示の場合と同様に行なわ４る。

また、前記した切換制御信号と、遅延回路り、〜Ｄ（ｎ
−１）　ＶＣ蝋線４を介して与える遅延量制御信号とを
発生させるための制御信号発生回路Ｃ８Ｇや、可変抵抗
器■と７すａグデジタル変換器にΦとからなろコントロ
ーラαなどの構成や動作も、第１図について説明したと
おりである。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の指向性マイクロホン装置は、所要の配列態様に複数
個の単一指向性を有するマイク１ホン素子を配列してな
るマイクロポンアレイにおける個々のマイクロホン素子
からの出力（８号毎に、そねぞれ与えら４るべきそｒぞ
れ所定の遅延量が可変されることにより、マイクロポン
自体の空間的な位置を一定としたままで主ロープ（前方
（Ｊ−ブ）の向きが自由に変えられるようになされてｆ
る指向性マイクロホン装置におｆて、前方ローブと鏡面
対称の位置に生じる後方ａ−プを消去乃至ハ著るしく軽
減させるのに、マイクロホンアレイの正面の方向から時
計まわりの方向に所要の角度０だけ主軸の方向を傾斜す
せたマイクロホン素子によって構成させたマイク。ホン
アレイと、マイクロホンアレイの正面の方向から反時計
まわりの方向に所要の角度θだけ主軸の方向を傾斜すぜ
たマイクロホン素子によって構成させたマイクρポンア
レイとを設けておき、マイクロポンアレイの前方Ｏ−ブ
の方向がマイクロホンアレイの正面の方向から９０県内
で反時ｉ＋　＋わりの方向に向けら第１たときには、マ
イク０ホン／レイの正面の方向から時Ｋｔ　１わりの方
向に所要の角度θだけ主軸の方向を傾斜させたマイクロ
ホン素子によって構成させたマイク−ホングレイが使用
されるようｉｃＬ。

また、マイク−ボンｌレイの前方［Ｊ−）の方向がマイ
ク−ホンアレイの正面の方向から９０似内で時計まわり
の方向に向けらすするときには、マイクロポンアレイの
正面の方向から反時泪まわりの方向に所要の角度θだけ
主軸の方向を傾斜させたマイクロボン素子によって構成
させたマイクロポンアレイが使用されるようにする、と
いう極めて簡単な手段の適用によって実現したものであ
り、この本発明によ１ば指向特性の優ｉまた指向性マイ
クロボン装置を容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマイクロホン装置のプロツク図、第２図は遅延
回路の一例構成のもののブａツク図、第３図及び第４図
は指向特性曲線図、第５図は本発明の指向性マイクロホ
ン装置の一実施態様のノ゛「１２２図、第６図乃至第９
図はマイクロホン素−了の配列の態様を説明するための
図、第１Ｏ図は本発明装置におけるマイクジホン／レイ
を構成すイ）マイクロホン素子の傾斜の状態を説明する
図で））る。 ＭＡ・・・マイクロホン７レイ＋Ａ、〜Ａｎ　ｒ　Ａ、
ｒ＋＋−Ａｎｒ＋Ａ、／１．〜Ａｎｔ・・・マイクロホ
ン素子、ＳＷ１〜ＳＷｎ・・・切換スイッチ、Ｄ＋−Ｄ
　（ｎ　ｌ　）・・・遅延回路、Ｃ８Ｇ・、・制御信号
発生回路、α・・・コントローラ、 特許出願人　日本ビクター株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所要の配列態様に複数個の単一指向性を有するマイクロ
   ボン素子を配列してなるマイクロホンアレイにおける個
   々のマイクロホン素子からの出力信号毎にそれぞれ与え
   られるべきそれぞ１所定の遅延量が可変ざ第１ることに
   より、マイクルホン自体の空間的な位置を一定としたま
   まで、主ロープの向きが自由に変えら４るようになされ
   てＶる指向性マイク−ホン装置におＶて、マイクロホン
   アレイにおける単一指向性を有する各マイクロホン素子
   の主軸を含む平面内で、マイクロホンアレイの正面に向
   かう直線を基準の線としたときに、前記の基準の線に対
   して時針車わりの方向ＶＣ９０％を内の角度θだけ主軸
   を傾斜させたマイクロホン素子と、前記の基準の線に対
   して反時計ｉ゛゛わりの方向に９０温内の味角度θだけ
   主軸を傾斜させたマイクロホン素子とを１対のマイクロ
   ホン素子対とする複数個のマイクロホン素子対によって
   マイクＴ：Ｊ目・ンアレイを構成し、マイクロホンアレ
   イの主ロープの方向が前記した基準の線に対して９０似
   内で時針車わりの方向に向けられるときにＧ′！、マイ
   クロホンアレイを構成してψる各マイクｏ　ｙＩｚン素
   子対におｆて、前記した基準の線に対して反時言士廻わ
   りの方向に角度θだけ主軸が傾斜されているマイクロホ
   ン素子だけにより構成さね２るマイクロ、ｔ−、ンアレ
   イが用いられるようにし、また、マイクロホンアレイの
   主ロープの方向が、前記し１こ基準σ〕線に対して９０
   混内で反時計廻わりの方向に向ｌすらｊ。 るときには、マイクロホンアレイを構成してＶる各マイ
   クロホン素子対におＶて、前記し１こ基準の線に対して
   時針車わりの方向に角度θだ（す、：ｌｌＥ　４１１　
   ｆｉ：傾斜され℃いるマイクロホン素子だ（十にエリ構
   成されるマイクロホンアレイが用ｆらハるようにしてな
   る・指向性マイクロホン装置