(57)【要約】【課題】同一の平面の表側上に所定の距離だけ離して無指向性を有する一対のマイクロホンを配置するにあたり、その平面の表側方向に断面扇形の回転曲面指向性特性が得られるように音響特性を高める。【解決手段】一対のマイクロホン１ａ、１ｂに到来する音波の位相差を検出する比較回路２の検出結果に基づき制御される第１、第２の各伝達経路形成回路４、５は、遅延手段８に接続される他方の当該マイクロホンの到達レベルが一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して小さいとき、一次減算回路７から三次加算回路９及び二次減算回路１０への伝達経路を形成するとともに三次加算回路から出力端子１１への伝達経路を形成し、他方の当該マイクロホンの到達レベルが一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して大きいとき、二次加算回路から三次加算回路及び二次減算回路への伝達経路を形成するとともに二次減算回路から出力端子への伝達経路を形成する。【選択図】図２
2010178266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の平面の表側上に所定の距離（Ｌ）だけ離して無指向性を有する一対のマイクロホン（１ａ、１ｂ）を配置し、
前記一対のマイクロホンに到来する音波の位相差を検出するための比較手段（２）と、
前記一対のマイクロホンの出力の加算を行うための第１の演算手段（３）と、
前記一対のマイクロホンのうち一方の当該マイクロホンの出力に前記距離に対応させた遅延時間を与えるための遅延手段（８）と、
前記遅延回路の出力及び前記一対のマイクロホンのうち他方の当該マイクロホンの出力の加減算を行うための第２の演算手段（６、７）と、
前記第１の演算手段の出力及び前記第２の演算手段の出力の加減算を行うための第３の演算手段（９、１０）と、
前記第２の演算手段及び前記第３の演算手段間の伝達経路を形成するための第１の伝達経路形成手段（４、Ｒｙ、ＳＷ４）と、
前記第３の演算手段及び出力端子（１１）間の伝達経路を形成するための第２の伝達経路形成手段（５、Ｒｙ、ＳＷ５）とを備え、
前記第１、第２の各伝達経路形成手段は、前記音波の到来方向に対応して前記一対のマイクロホンに到来する音波の位相差に応じた前記比較手段の検出結果に基づき切り換えられることを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項２】
前記第１の伝達経路形成手段は、前記比較手段の検出結果に基づいて前記他方の当該マイクロホンの到達レベルが前記一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して小さいとき、前記第２の演算手段を構成する減算回路（７）から前記第３の演算手段への伝達経路を形成し、前記他方の当該マイクロホンの到達レベルが前記一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して大きいとき、前記第２の演算手段を構成する加算回路（６）から前記第３の演算手段への伝達経路を形成する機能を備え、
前記第２の伝達経路形成手段は、前記比較手段の検出結果に基づいて前記他方の当該マイクロホンの到達レベルが前記一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して小さいとき、前記第３の演算手段を構成する加算回路（９）から前記出力端子への伝達経路を形成し、前記他方の当該マイクロホンの到達レベルが前記一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して大きいとき、前記第３の演算手段を構成する減算回路（１０）から前記出力端子への伝達経路を形成する機能を備えることを特徴とする請求項１記載のマイクロホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の平面の表側上に所定の距離だけ離して無指向性を有する一対のマイクロホンを配置するマイクロホン装置に係り、特に、扇形状の指向性特性が得られるマイクロホン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のマイクロホン装置として、単一指向性を有する全帯域用のマイクロホンユニット（マイクロホンと同意。）よりも音源に近い所定の位置に単一指向性を有する高域用のマイクロホンユニットを配置し、この全帯域用のマイクロホンユニットよりも音源に遠い所定の位置に単一指向性を有する低域用のマイクロホンユニットを配置した２次音圧傾度型単一指向性マイクロホンが開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
この２次音圧傾度型単一指向性マイクロホンによれば、高域、低域で周波数の帯域が異なる２種のマイクロホンユニットが所定の距離だけ離して配置されており、その距離に対応する音源からの遅延時間を利用して当該音源から到達する音波の受信感度を高めることによって、扇形状の単一指向性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−８８９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術に記載された特許文献１の２次音圧傾度型単一指向性マイクロホンによれば、高域、低域で周波数の帯域が異なる２種のマイクロホンユニットは、その配置の態様として、インターホン機器の筐体のように同一の平面の表側上に所定の距離だけ離して設けることが困難とされ立体的な配置になる場合が多いものと考えられる。また、単一指向性を有するマイクロホンユニットと無指向性を有するマイクロホンユニットとを組み合わせて扇形状の指向性特性を得るためには、単一指向性を有するマイクロホンユニットの指向性特性を損なうことなく筐体に配置することが困難であった。
【０００６】
したがって、背景技術に記載された特許文献１の２次音圧傾度型単一指向性マイクロホンは、マイクロホンユニットを単体として利用する態様に限定されることが多かった。
【０００７】
本発明は、これらの難点を解消するためになされたもので、同一の平面の表側上に所定の距離だけ離して無指向性を有する一対のマイクロホンを配置するにあたり、その平面の表側方向に断面扇形の回転曲面指向性特性が得られるように音響特性を高めたマイクロホン装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するため、本発明の第１の態様であるマイクロホン装置は、同一の平面の表側上に所定の距離だけ離して無指向性を有する一対のマイクロホンを配置し、一対のマイクロホンに到達する音波の位相差を検出するための比較手段と、一対のマイクロホンの出力の加算を行うための第１の演算手段と、一対のマイクロホンのうち一方の当該マイクロホンの出力に距離に対応させた遅延時間を与えるための遅延手段と、遅延手段の出力及び一対のマイクロホンのうち他方の当該マイクロホンの出力の加減算を行うための第２の演算手段と、第１の演算手段の出力及び第２の演算手段の出力の加減算を行うための第３の演算手段と、第２の演算手段及び第３の演算手段間の伝達経路を形成するための第１の伝達経路形成手段と、第３の演算手段及び出力端子間の伝達経路を形成するための第２の伝達経路形成手段とを備えており、第１、第２の各伝達経路形成手段は、音波の到来方向に対応して一対のマイクロホンに到達する音波の位相差に応じた比較手段の検出結果に基づき切り換えられるものである。
【０００９】
また、本発明の第２の態様であるマイクロホン装置は、本発明の第１の態様において、第１の伝達経路形成手段は、比較手段の検出結果に基づいて他方の当該マイクロホンの到達レベルが一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して小さいとき、第２の演算手段を構成する減算回路から第３の演算手段への伝達経路を形成し、他方の当該マイクロホンの到達レベルが一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して大きいとき、第２の演算手段を構成する加算回路から第３の演算手段への伝達経路を形成する機能を備えており、第２の伝達経路形成手段は、比較手段の検出結果に基づいて他方の当該マイクロホンの到達レベルが一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して小さいとき、第３の演算手段を構成する加算回路から出力端子への伝達経路を形成し、他方の当該マイクロホンの到達レベルが一方の当該マイクロホンの到達レベルと比較して大きいとき、第３の演算手段を構成する減算回路から出力端子への伝達経路を形成する機能を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマイクロホン装置によれば、同一の平面の表側上に所定の距離だけ離して無指向性を有する一対のマイクロホンを配置するにあたり、特定の角度から到来する音波については当該マイクロホンの出力を発生させる一方、その角度を外れた方向から到来する音波については当該イクロホンの出力を減衰させることができる。これにより、例えば、インターホン機器のような一つの筐体の同一の平面の表側上に一対のマイクロホンとスピーカとを配置させた場合において、一対のマイクロホンに正対した人物が発する音声信号に対しては大きな出力を得られる一方、スピーカの出力に対しては極めて小さな当該マイクロホンの出力しか得られないため、その平面の表側方向に断面扇形の回転曲面指向性特性が得られるように音響特性を高めた拡声同時通話を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ、本発明の実施例によるマイクロホン装置において、一対のマイクロホンの配置の態様を示す構成図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例によるマイクロホン装置の具体的な構成を示す回路ブロック図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例によるマイクロホン装置において得られる指向性特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のマイクロホン装置を適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００１３】
このマイクロホン装置は、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各構成図に示すように、無指向性を有する一対のマイクロホン（以下、第１、第２の各マイクロホンという。）１ａ、１ｂが、例えば、スピーカ（図示せず。）との併用で拡声同時通話を行うことができるインターホン機器の筐体のような同一の平面の表側上に所定の距離Ｌだけ離されて配置されており、この距離Ｌに対応し、後述する４種の異なる所定の入射角度φ１、φ２φ３、φ４で音波が到来するものである。
【００１４】
ここで、前述の表側とは、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂの振動板が対峙する側を示すものである。また、所定の入射角度φ１、φ２、φ３、φ４とは、音波の到来方向として、図１（Ａ）に示す第１の入射角度「０°＜φ１≦９０°」、図１（Ｂ）に示す第２の入射角度「９０°＜φ２≦１８０°」、図１（Ｃ）に示す第３の入射角度「１８０°＜φ３≦２７０°」、図１（Ｄ）に示す第４の入射角度「２７０°＜φ４≦３６０°」のように、４つの異なる象限（以下、第１乃至第４の各象限という。）に分けて設定されるものとする。
【００１５】
図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、前述の第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂを有するマイクロホン装置の具体的な構成を示す回路ブロック図である。このマイクロホン装置において、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂには、比較回路２、一次加算回路３及び第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙの両端がそれぞれ接続されている。
【００１６】
ここで、比較回路２は、前述の所定の距離Ｌ及び第１乃至第４の各入射角度φ１、φ２、φ３、φ４に対応した異なる時間で第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達する音波の位相差を検出するためのものであり、具体的には、振幅差に基づいて検出することができる。
【００１７】
一次加算回路３は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到来した音波を加算するためのものであり、この出力側には、三次加算回路９及び二次減算回路１０の入力側の一端がそれぞれ接続されている。
【００１８】
また、第１、第２のマイクロホン１ａ、１ｂのうち何れか一の当該マイクロホン、ここでは、他方の当該マイクロホンと称する第１のマイクロホン１ａには、二次加算回路６及び一次減算回路７の入力側の一端がそれぞれ接続され、一方の当該マイクロホンと称する第２のマイクロホン１ｂには、遅延回路８を経由して二次加算回路６及び一次減算回路７の入力側の他端がそれぞれ接続されている。
【００１９】
また、二次加算回路６の出力側には、第１の伝達経路形成回路４を構成する切換スイッチＳＷ４の第１のメイク接点Ｐ4aが接続され、一次減算回路７の出力側には、切換スイッチＳＷ４の第２のメイク接点Ｐ4bが接続されており、この切換スイッチＳＷ４のコモン接点Ｐ4cには、三次加算回路９及び二次減算回路１０の入力側の他端がそれぞれ接続されている。
【００２０】
さらに、三次加算回路９の出力側には、第２の伝達経路形成回路５を構成する切換スイッチＳＷ５の第１のメイク接点Ｐ5aが接続され、二次減算回路１０の出力側には、切換スイッチＳＷ５の第２のメイク接点Ｐ5bが接続されており、この切換スイッチＳＷ５のコモン接点Ｐ5cには、出力端子１１が接続されている。
【００２１】
ここで、遅延回路８は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂのうち一方の当該マイクロホンと称する第２のマイクロホン１ｂに到来する音波について、前述の比較回路２にて検出される所定の距離Ｌ及び第１乃至第４の各入射角度φ１、φ２、φ３、φ４に対応した時間遅延させて送出するためのものである。
【００２２】
二次加算回路６は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂのうち他方の当該マイクロホンと称する第１のマイクロホン１ａからの出力波と遅延回路８からの出力波とを加算するためのものである。
【００２３】
一次減算回路７は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂのうち他方の当該マイクロホンと称する第１のマイクロホン１ａからの出力波より遅延回路８からの出力波を減算するためのものである。
【００２４】
三次加算回路９は、一次加算回路３からの出力波と第１の伝達経路形成回路４を構成する切換スイッチＳＷ４を経由した二次加算回路６又は一次減算回路７からの出力波とを加算するためのものである。
【００２５】
二次減算回路１０は、一次加算回路３からの出力波より第１の伝達経路形成回路４を構成する切換スイッチＳＷ４を経由した二次加算回路６又は一次減算回路７からの出力波を減算するためのものである。
【００２６】
第１の伝達経路形成回路４は、前述のリレーＲｙ及び切換スイッチＳＷ４で構成され、比較回路２の検出結果に基づいて、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂのうち一方の当該マイクロホンと称する第２のマイクロホン１ｂに到達した音波のレベルが他方の当該マイクロホンと称する第１のマイクロホン１ａに到達した音波のレベルとして比較して小さいとき、一次減算回路７から第２のメイク接点Ｐ4b、コモン接点Ｐ4cを経由して三次加算回路９及び二次減算回路１０への伝達経路を形成する一方、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波のレベルが第１のマイクロホン１ａに到達した音波のレベルとして比較して大きいとき、二次加算回路６から第１のメイク接点Ｐ4a、コモン接点Ｐ4cを経由して三次加算回路９及び二次減算回路１０への伝達経路を形成するためのものである。
【００２７】
第２の伝達経路形成回路５は、前述のリレーＲｙ及び切換スイッチＳＷ５で構成され、比較回路２の検出結果に基づいて、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂのうち一方の当該マイクロホンと称する第２のマイクロホン１ｂに到達した音波のレベルが他方の当該マイクロホンと称する第１のマイクロホン１ａに到達した音波のレベルとして比較して小さいとき、三次加算回路９から第１のメイク接点Ｐ5a、コモン接点Ｐ5cを経由して出力端子１１への伝達経路を形成する一方、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波のレベルが第１のマイクロホン１ａに到達した音波のレベルとして比較して大きいとき、二次減算回路１０から第２のメイク接点Ｐ5b、コモン接点Ｐ5cを経由して出力端子１１への伝達経路を形成するためのものである。
【００２８】
このように構成された本発明の実施例によるマイクロホン装置において、具体的な動作を説明するにあたり、前述の第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達する音波の入射角度が「０°＜φ１≦９０°」の第１の入射角度となる第１の象限、「９０°＜φ２≦１８０°」の第２の入射角度となる第２の象限、「１８０°＜φ３≦２７０°」の第３の入射角度となる第３の象限、「２７０°＜φ４≦３６０°」の第３の入射角度となる第４の象限に分け、それぞれの象限に対応させた動作を、以下、第１乃至第４の各動作として説明する。
【００２９】
最初に、第１の動作として図１（Ａ）に示すように、同一の平面の表側上に所定の距離Ｌだけ離れては配置されている第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに、第１の入射角度「０°＜φ１≦９０°」で例えば、音速が３４０００ｃｍ／Ｓ〔ｓｅｃ〕の音波が到来するにあたり、第２のマイクロホン１ｂへの到達時間は、第１のマイクロホン１ａへの到達時間と比較して、式（１）に示す時間τ〔ｓｅｃ〕遅延されることになる。
τ＝Ｌ・ｓｉｎ｛（π／２）−φ１｝／３４０００・・・（１）
【００３０】
これにより、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ1a（ｔ）、Ｘ1b（ｔ）は、式（２）に示すことができる。
Ｘ1a（ｔ）＝ｓｉｎωｔ
Ｘ1b（ｔ）＝ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（２）
【００３１】
また、第１の動作として図２（Ａ）を参照するにあたり、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ1a（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３、第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙ、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される。一方、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ1b（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３及び第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙにそれぞれ送出されるとともに、遅延回路８に送出される。
【００３２】
これにより、一次加算回路３は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ1a（ｔ）、Ｘ1b（ｔ）を加算して式（３）に示す出力波Ｙ1a（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ1a（ｔ）＝Ｘ1a（ｔ）＋Ｘ1b（ｔ）
＝ｓｉｎωｔ＋ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（３）
【００３３】
ここで、比較回路２は、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ1b（ｔ）と比較して、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ1a（ｔ）の位相が進んでいることを、その振幅差に基づき検出し、この比較結果を受信した第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙは、自回路の切換スイッチＳＷ４、ＳＷ５を制御して第２のメイク接点Ｐ4b、第１のメイク接点Ｐ5aをそれぞれ閉成させる。
【００３４】
この制御によって、二次加算回路６から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路は遮断される一方、一次減算回路７から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路が形成され、また、二次減算回路１０から出力端子１１への伝達経路は遮断される一方、三次加算回路９から出力端子１１への伝達経路が形成されることになる。
【００３５】
また、比較回路２は、前述の所定の距離Ｌ及び第１の入射角度φ１に対応した時間、すなわち、式（１）に示す時間τを検出し、この検出結果を遅延回路８に送出する。この検出結果を受信した遅延回路８は、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ1b（ｔ）について時間τ遅延させた後、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出する。
【００３６】
これにより、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される出力波Ｘ1b（ｔ−τ）は、式（４）に示すことができる。
Ｘ1b（ｔ−τ）＝ｓｉｎω（ｔ−２τ）・・・（４）
【００３７】
前述までの第１の動作により、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂから出力端子１１への伝達経路上に設けられる一次減算回路７及び三次加算回路９のうち一次減算回路７は、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ1a（ｔ）より遅延回路８からの出力波Ｘ1b（ｔ−τ）を減算して式（５）に示す出力波Ｙ1b（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ1b（ｔ）＝Ｘ1a（ｔ）−Ｘ1b（ｔ−τ）
＝ｓｉｎωｔ−ｓｉｎω（ｔ−２τ）・・・（５）
【００３８】
一方、三次加算回路１０は、一次加算回路３からの出力波Ｙ1a（ｔ）及び一次減算回路７からの出力波Ｙ1b（ｔ）を加算することによって、出力端子１１には、式（６）に示す出力波Ｚ1（ｔ）が送出されることになる。
Ｚ1（ｔ）＝Ｙ1a（ｔ）＋Ｙ1b（ｔ）
＝２・ｓｉｎωｔ＋ｓｉｎω（ｔ−τ）−ｓｉｎω（ｔ−２τ）・・・（６）
【００３９】
次に、第２の動作として図１（Ｂ）に示すように、同一の平面の表側上に所定の距離Ｌだけ離れて配置されている第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに、第２の入射角度「９０°＜φ２≦１８０°」で例えば、音速が３４０００ｃｍ／Ｓ〔ｓｅｃ〕の音波が到来するにあたり、第１のマイクロホン１ａへの到達時間は、第２のマイクロホン１ｂへの到達時間と比較して、式（７）に示す時間τ〔ｓｅｃ〕遅延されることになる。
τ＝Ｌ・ｓｉｎ｛φ２−（π／２）｝／３４０００・・・（７）
【００４０】
これにより、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ2a（ｔ）、Ｘ2b（ｔ）は、式（８）に示すことができる。
Ｘ2a（ｔ）＝ｓｉｎω（ｔ−τ）
Ｘ2b（ｔ）＝ｓｉｎω（ｔ）・・・（８）
【００４１】
また、第２の動作として図２（Ｂ）を参照するにあたり、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ2a（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３、第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙ、第１の二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される。一方、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ2b（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３及び第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙにそれぞれ送出されるとともに、遅延回路８に送出される。
【００４２】
これにより、一次加算回路３は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ2a（ｔ）、Ｘ2b（ｔ）を加算して式（９）に示す出力波Ｙ2a（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ2a（ｔ）＝Ｘ2a（ｔ）＋Ｘ2b（ｔ）
＝ｓｉｎω（ｔ−τ）＋ｓｉｎω（ｔ）・・・（９）
【００４３】
ここで、比較回路２は、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ2a（ｔ）と比較して、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ2b（ｔ）の位相が進んでいることを、その振幅差に基づき検出し、この比較結果を受信した第１、第２の各伝達路形成回路４、５を構成するリレーＲｙは、自回路の切換スイッチＳＷ４、ＳＷ５を制御して第１のメイク接点Ｐ4a、第２のメイク接点Ｐ5bをそれぞれ閉成させる。
【００４４】
この制御によって、一次減算回路７から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路は遮断される一方、二次加算回路６から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路が形成され、また、三次加算回路９から出力端子１１への伝達経路は遮断される一方、二次減算回路１０から出力端子１１への伝達経路が形成されることになる。
【００４５】
また、比較回路２は、前述の所定の距離Ｌ及び第２の入射角度φ２に対応した時間、すなわち、式（７）に示す時間τを検出し、この検出結果を遅延回路８に送出する。この検出結果を受信した遅延回路８は、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ2b（ｔ）について時間τ遅延させた後、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出する。
【００４６】
これにより、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される出力波Ｘ2b（ｔ−τ）は、式（１０）に示すことができる。
Ｘ2b（ｔ−τ）＝ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（１０）
【００４７】
前述までの第２の動作により、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂから出力端子１１への伝達経路上に設けられる二次加算回路６及び二次減算回路１０のうち二次加算回路６は、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ2a（ｔ）及び遅延回路８からの出力波Ｘ2b（ｔ−τ）を加算して式（１１）に示す出力波Ｙ2b（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ2b（ｔ）＝Ｘ2a（ｔ）＋Ｘ2b（ｔ−τ）
＝２・ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（１１）
【００４８】
一方、二次減算回路１０は、一次加算回路３からの出力波Ｙ2a（ｔ）より二次加算回路６からの出力波Ｙ2b（ｔ）を減算することによって、出力端子１１には、式（１２）に示す出力波Ｚ2（ｔ）が送出されることになる。
Ｚ2（ｔ）＝Ｙ2a（ｔ）−Ｙ2b（ｔ）
＝ｓｉｎωｔ−ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（１２）
【００４９】
次に、第３の動作として図１（Ｃ）に示すように、同一の平面の表側上に所定の距離Ｌだけ離れて配置されている第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに、第３の入射角度「１８０°＜φ３≦２７０°」で例えば、音速が３４０００ｃｍ／Ｓ〔ｓｅｃ〕の音波が到来するにあたり、第１のマイクロホン１ａへの到達時間は、第２のマイクロホン１ｂへの到達時間と比較して、式（１３）に示す時間τ〔ｓｅｃ〕遅延されることになる。
τ＝Ｌ・ｓｉｎ｛（３π／２）−φ３｝／３４０００・・・（１３）
【００５０】
これにより、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ3a（ｔ）、Ｘ3b（ｔ）は、式（１４）に示すことができる。
Ｘ3a（ｔ）＝ｓｉｎω（ｔ−τ）
Ｘ3b（ｔ）＝ｓｉｎω（ｔ）・・・（１４）
【００５１】
また、第３の動作として図２（Ｂ）を参照するにあたり、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ3a（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３、第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙ、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される。一方、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ3b（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３及び第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙにそれぞれ送出されるとともに、遅延回路８に送出される。
【００５２】
これにより、一次加算回路３は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ3a（ｔ）、Ｘ3b（ｔ）を加算して式（１５）に示す出力波Ｙ3a（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ3a（ｔ）＝Ｘ3a（ｔ）＋Ｘ3b（ｔ）
＝ｓｉｎω（ｔ−τ）＋ｓｉｎω（ｔ）・・・（１５）
【００５３】
ここで、比較回路２は、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ3a（ｔ）と比較して、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ3b（ｔ）の位相が進んでいることを、その振幅差に基づき検出し、この比較結果を受信した第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙは、自回路の切換スイッチＳＷ４、ＳＷ５を制御して第１のメイク接点Ｐ4a、第２のメイク接点Ｐ5bをそれぞれ閉成させる。
【００５４】
この制御によって、一次減算回路７から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路は遮断される一方、二次加算回路６から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路が形成され、また、三次加算回路９から出力端子１１への伝達経路は遮断される一方、二次減算回路１０から出力端子１１への伝達経路が形成されることになる。
【００５５】
また、比較回路２は、前述の所定の距離Ｌ及び第３の入射角度φ３に対応した時間、すなわち、式（１３）に示す時間τを検出し、この検出結果を遅延回路８に送出する。この検出結果を受信した遅延回路８は、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ3b（ｔ）について時間τ遅延させた後、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出する。
【００５６】
これにより、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される出力波Ｘ3b（ｔ−τ）は、式（１６）に示すことができる。
Ｘ3b（ｔ−τ）＝ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（１６）
【００５７】
前述までの第３の動作により、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂから出力端子１１への伝達経路上に設けられる二次加算回路６及び二次減算回路１０のうち二次加算回路６は、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ3a（ｔ）及び遅延回路８からの出力波Ｘ3b（ｔ−τ）を加算して式（１７）に示す出力波Ｙ3b（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ3b（ｔ）＝Ｘ3a（ｔ）＋Ｘ3b（ｔ−τ）
＝２・ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（１７）
【００５８】
一方、二次減算回路１０は、一次加算回路３からの出力波Ｙ3a（ｔ）より二次加算回路６からの出力波Ｙ3b（ｔ）を減算することによって、出力端子１１には、式（１８）に示す出力波Ｚ3（ｔ）が送出されることになる。
Ｚ3（ｔ）＝Ｙ3a（ｔ）−Ｙ3b（ｔ）
＝ｓｉｎωｔ−ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（１８）
【００５９】
次に、第４の動作として図１（Ｄ）に示すように、同一の平面の表側上に所定の距離Ｌだけ離れて配置されている第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに、第４の入射角度「２７０°＜φ４≦３６０°」で例えば、音速が３４０００ｃｍ／Ｓ〔ｓｅｃ〕の音波が到来するにあたり、第２のマイクロホン１ｂへの到達時間は、第１のマイクロホン１ａへの到達時間と比較して、式（１９）に示す時間τ〔ｓｅｃ〕遅延されることになる。
τ＝Ｌ・ｓｉｎ｛φ４−（３π／２）｝／３４０００・・・（１９）
【００６０】
これにより、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ4a（ｔ）、Ｘ4b（ｔ）は、式（２０）に示すことができる。
Ｘ4a（ｔ）＝ｓｉｎω（ｔ）
Ｘ4b（ｔ）＝ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（２０）
【００６１】
また、第４の動作として図２（Ａ）を参照するにあたり、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ4a（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３、第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙ、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される。一方、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ4b（ｔ）は、比較回路２、一次加算回路３及び第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙにそれぞれ送出されるとともに、遅延回路８に送出される。
【００６２】
これにより、一次加算回路３は、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂに到達した音波Ｘ4a（ｔ）、Ｘ4b（ｔ）を加算して式（２１）に示す出力波Ｙ4a（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ4a（ｔ）＝Ｘ4a（ｔ）＋Ｘ4b（ｔ）
＝ｓｉｎωｔ＋ｓｉｎω（ｔ−τ）・・・（２１）
【００６３】
ここで、比較回路２は、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ4b（ｔ）と比較して、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ4a（ｔ）の位相が進んでいることを、その振幅差に基づき検出し、この比較結果を受信した第１、第２の各伝達経路形成回路４、５を構成するリレーＲｙは、自回路の切換スイッチＳＷ４、ＳＷ５を制御して第２のメイク接点Ｐ4b、第１のメイク接点Ｐ5aをそれぞれ閉成させる。
【００６４】
この制御によって、二次加算回路６から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路は遮断される一方、一次減算回路７から三次加算回路９及び二次減算回路１０へのそれぞれの伝達経路が形成され、さらには、二次減算回路１０から出力端子１１への伝達経路は遮断される一方、三次加算回路９から出力端子１１への伝達経路が形成されることになる。
【００６５】
また、比較回路２は、前述の所定の距離Ｌ及び第４の入射角度φ４に対応した時間、すなわち、式（１９）に示す時間τを検出し、この検出結果を遅延回路８に送出する。この検出結果を受信した遅延回路８は、第２のマイクロホン１ｂに到達した音波Ｘ4b（ｔ）について時間τ遅延させた後、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出する。
【００６６】
これにより、二次加算回路６及び一次減算回路７にそれぞれ送出される出力波Ｘ4b（ｔ−τ）は、式（２２）に示すことができる。
Ｘ4b（ｔ−τ）＝ｓｉｎω（ｔ−２τ）・・・（２２）
【００６７】
前述までの第４の動作により、第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂから出力端子１１への伝達経路上に設けられる一次減算回路７及び三次加算回路９のうち一次減算回路７は、第１のマイクロホン１ａに到達した音波Ｘ4a（ｔ）より遅延回路８からの出力波Ｘ4b（ｔ−τ）を減算して式（２３）に示す出力波Ｙ4b（ｔ）を生成し、三次加算回路９及び二次減算回路１０にそれぞれ送出する。
Ｙ4b（ｔ）＝Ｘ4a（ｔ）−Ｘ4b（ｔ−τ）
＝ｓｉｎωｔ−ｓｉｎω（ｔ−２τ）・・・（２３）
【００６８】
一方、三次加算回路１０は、一次加算回路３からの出力波Ｙ4a（ｔ）及び一次減算回路７からの出力波Ｙ4b（ｔ）を加算することによって、出力端子１１には、式（２４）に示す出力波Ｚ4（ｔ）が送出されることになる。
Ｚ4（ｔ）＝Ｙ4a（ｔ）＋Ｙ4b（ｔ）
＝２・ｓｉｎωｔ＋ｓｉｎω（ｔ−τ）−ｓｉｎω（ｔ−２τ）・・・（２４）
【００６９】
なお、前述までの第１乃至第４の各動作によって出力端子１１に送出される式（６）、（１２）、（１８）、（２４）にそれぞれ示す出力波Ｚ1（ｔ）、Ｚ2（ｔ）、Ｚ3（ｔ）、Ｚ4（ｔ）の値を算出するにあたり、同一の平面の表側上に離れて配置されている第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂの所定の間隔Ｌを１．０〔ｃｍ〕として固定した場合において、音源の周波数をＦ１＝３００、Ｆ２＝１０００、Ｆ３＝２０００、Ｆ４＝３０００、Ｆ５＝５０００、Ｆ６＝７０００、Ｆ７＝１００００〔Ｈｚ〕のように可変させると、図３（Ａ）の指向性特性線図に示すように、平面の表側方向に断面扇形の回転曲面指向性特性を得ることができる。
【００７０】
また、同様に、第１乃至第４の各動作によって出力端子１１に送出される式（６）、（１２）、（１８）、（２４）にそれぞれ示す出力波Ｚ1（ｔ）、Ｚ2（ｔ）、Ｚ3（ｔ）、Ｚ4（ｔ）の値を算出するにあたり、音源の周波数をＦ＝１０００〔Ｈｚ〕として固定した場合において、同一の平面の表側上に離れて配置されている第１、第２の各マイクロホン１ａ、１ｂの所定の間隔をＬ１＝１．０、Ｌ２＝２．０、Ｌ３＝３．０、Ｌ４＝４．０〔ｃｍ〕のように可変させると、図３（Ｂ）の指向性特性線図に示すように、平面の表側方向に断面扇形の回転曲面指向性特性を得ることができる。
【００７１】
これにより、例えば、インターホン機器のような一つの筐体の同一の平面の表側上に一対のマイクロホン１ａ、１ｂとスピーカ（図示せず。）とを配置した場合であっても、音響特性を高めた拡声同時通話を実現できることになる。
【００７２】
本発明のマイクロホン装置においては、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成の当該装置であっても採用できるということはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ、１ｂ……第１、第２の各マイクロホン（一対のマイクロホン）
２……比較回路（比較手段）
３……一次加算回路（第１の演算手段）
４、Ｒｙ、ＳＷ４……第１の伝達経路形成回路（第１の伝達経路形成手段）
５、Ｒｙ、ＳＷ５……第２の伝達経路形成回路（第２の伝達経路形成手段）
６……二次加算回路（第２の演算手段）
７……一次減算回路（第２の演算手段）
８……遅延回路（遅延手段）
９……三次加算回路（第３の演算手段）
１０……二次減算回路（第３の演算手段）
１１……出力端子
【図１】
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【図２】
2010178266.tif 000004
【図３】
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