(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一指向性の第１ダイナミックマイクロホンユニットと、上記第１ダイナミックマイクロホンユニットとほぼ同一構成で、かつ、音声信号の出力調整手段を有する第２ダイナミックマイクロホンユニットとを対として備え、
上記第１、第２ダイナミックマイクロホンユニットは、それぞれ、前部音響端子および後部音響端子を有する動電型音響電気変換器と、上記動電型音響電気変換器の後部側に音響的に結合された所定容積Ｃａを有する後部空気室とを備え、
上記第１および第２の各ダイナミックマイクロホンユニットを、それらの各指向軸を１８０゜反対方向として同軸的に配置し、上記各ダイナミックマイクロホンユニットの出力信号を信号合成回路を介して出力する可変指向性マイクロホンであって、
上記第１、第２ダイナミックマイクロホンユニットの上記各動電型音響電気変換器の後部側が連結筒により気密的に連結されており、
上記連結筒内で上記各動電型音響電気変換器の後部側の間に、上記第１および第２の各ダイナミックマイクロホンユニットに共用される上記一つのダイナミックマイクロホンユニットが備えている所定容積Ｃａの上記後部空気室と実質的に同容積である一つの後部空気室を備えていることを特徴とする可変指向性マイクロホン。
【請求項２】
上記後部空気室が、所定の配管部材を介して上記各ダイナミックマイクロホンユニット間の外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可変指向性マイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変指向性マイクロホンに関し、さらに詳しく言えば、単一指向性の２つのダイナミックマイクロホンユニットから構成される可変指向性マイクロホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つのマイクロホンユニットから構成される可変指向性マイクロホンよれば、その各マイクロホンユニットから出力される音声信号を合成することにより、無指向性，カージオイド，ハイパーカージオイド，両指向性等の指向性を選択的に得ることができる。
【０００３】
この場合、２つのマイクロホンユニットには、ともに単一指向性のものが用いられ、各マイクロホンユニットは、それらの各指向軸を互いに反対方向（１８０゜方向）に向けて同軸的に配置される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そのため、マイクロホンユニットには、小型である単一指向性のコンデンサマイクロホンユニットが多用されており、ダイナミックマイクロホンユニットは大型であることからほとんど用いられていない。
【０００５】
ダイナミックマイクロホンユニットが大型である理由は、無指向性，単一指向性を問わず無指向性成分を得るために後部空気室を必要とするからである。その構成の概略を図１０（ａ）の断面図に示し、図１０（ｂ）にその等価回路図を示す。
【０００６】
図１０（ａ）に示すように、ダイナミックマイクロホンユニット１は、基本的な構成として、動電型音響電気変換器１ａと、後部空気室１ｂとを備えている。
【０００７】
動電型音響電気変換器１ａは、ボイスコイル１１を有する振動板１０と、ボイスコイル１１が振動可能に配置される磁気ギャップ２１を有する磁気回路部２０とを有し、磁気回路部２０は、円筒状のユニットホルダ３０内に収納され、振動板１０は、ユニットホルダ３０の拡径されたフランジ部３１の周縁部に支持されている。
【０００８】
このダイナミックマイクロホンユニット１は、単一指向性であるため、フランジ部３１には、振動板１０の背面側に存在する前部空気室１２に連通する両指向性成分取込口（後部音響端子）３２が設けられている。無指向性の場合には、両指向性成分取込口３２は設けられない。
【０００９】
後部空気室１ｂは、ホルダ３０の後端側に装着されるほぼ密閉状のユニットケース４０によって形成される。振動板１０側の前部空気室１２と後部空気室１ｂは、ユニットホルダ３０内の音波通路を介して音響的に結合されるが、その音波通路内には、所定の音響抵抗材３３が設けられる。
【００１０】
図１０（ｂ）の等価回路図において、Ｐは前方音源、Ｐｅ−ｊｋｄｃｏｓθは後方音源、ｍ０，Ｓ０は振動板１０の質量とスチフネス、Ｓ１は前部空気室１２のスチフネス、ｒ０，ｍ１は両指向性成分取込口３２の抵抗と質量、ｒ１は音響抵抗材３３の制動抵抗、Ｓ２は後部空気室１ｂのスチフネスである。
【００１１】
周波数特性における低域限界は、主に振動板１０の質量とコンプライアンス（１／Ｓ０）によって決定されるが、後部空気室１ｂの容積Ｃａが小さい場合には低域限界に影響がでるため、ダイナミックマイクロホンユニット１においては、後部空気室１ｂの容積Ｃａを大きくする必要がある。このため、コンデンサマイクロホンに比べて外形寸法がはるかに大きくなる。なお、後部空気室１ｂは、その容積Ｃａが大きいため、低い周波数（無指向性成分）のみに影響し、単一指向性が得られる周波数帯域（両指向性成分）にはほとんど影響しない。
【００１２】
このようなダイナミックマイクロホンユニット１を対として可変指向性マイクロホンを構成する場合、図１１（ａ）に示すように、２つのダイナミックマイクロホンユニット１，１を背中合わせとして同軸的に配置する直列形態と、図１１（ｂ）に示すように、２つのダイナミックマイクロホンユニット１の各後部空気室１ｂ同士を重ね合わせる並列形態とが考えられる。
【００１３】
しかしながら、図１１（ａ）の直列形態では、全長がダイナミックマイクロホンユニット１の長さの倍となり、これに伴って、各ダイナミックマイクロホンユニット１，１の音響端子間距離も長くなるため、音源からの各音響端子への音波の到達時間の差（位相差）が大きくなり、特に高音域で乱れが生じやすくなる、という問題がある。
【００１４】
これに対して、図１１（ｂ）の並列形態によれば、直列形態に比べて全長を短くすることができるが、各ダイナミックマイクロホンユニット１，１の音響端子が左右非対称の配置となるため、指向周波数応答が劣化する、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−１８４３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の課題は、小型であるとともに指向周波数応答が良好なダイナミックマイクロホンユニットからなる可変指向性マイクロホンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、単一指向性の第１ダイナミックマイクロホンユニットと、上記第１ダイナミックマイクロホンユニットとほぼ同一構成で、かつ、音声信号の出力調整手段を有する第２ダイナミックマイクロホンユニットとを対として備え、上記第１、第２ダイナミックマイクロホンユニットは、それぞれ、前部音響端子および後部音響端子を有する動電型音響電気変換器と、上記動電型音響電気変換器の後部側に音響的に結合された所定容積Ｃａを有する後部空気室とを備え、上記第１および第２の各ダイナミックマイクロホンユニットを、それらの各指向軸を１８０゜反対方向として同軸的に配置し、上記各ダイナミックマイクロホンユニットの出力信号を信号合成回路を介して出力する可変指向性マイクロホンであって、
上記第１、第２ダイナミックマイクロホンユニットの上記各動電型音響電気変換器の後部側が連結筒により気密的に連結されており、上記連結筒内で上記各動電型音響電気変換器の後部側の間に、上記第１および第２の各ダイナミックマイクロホンユニットに共用される上記一つのダイナミックマイクロホンユニットが備えている所定容積Ｃａの上記後部空気室と実質的に同容積である一つの後部空気室を備えていることを特徴としている。
【００１８】
本発明には、上記後部空気室が、所定の配管部材を介して上記各ダイナミックマイクロホンユニット間の外側に配置されている態様も含まれる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１および第２の各ダイナミックマイクロホンユニットを、それらの各指向軸を１８０゜反対方向として同軸的に配置するにあたって、それらの間に配置される後部空気室を一つとして共用化するようにしたことにより、少なくとも後部空気室１個分の長さを短くでき、また、良好な指向周波数応答を得ることができる。
【００２０】
また、後部空気室を所定の配管部材を介して各ダイナミックマイクロホンユニット間の外側に配置することにより、音響端子間距離（各ユニットの振動板間距離）が短くなるため、より良好な指向周波数応答を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す模式的な断面図。
【図２】本発明の第２実施形態を示す模式的な断面図。
【図３】指向性を可変とするための回路図。
【図４】本発明により得られる各指向性を例示したポーラパターン図。
【図５】本発明で指向性を両指向性とした場合の実測データに係る（ａ）ポーラパターン図、（ｂ）その指向周波数応答を示すグラフ。
【図６】本発明で指向性をハイパーカージオイドとした場合の実測データに係る（ａ）ポーラパターン図、（ｂ）その指向周波数応答を示すグラフ。
【図７】本発明で指向性をカージオイドとした場合の実測データに係る（ａ）ポーラパターン図、（ｂ）その指向周波数応答を示すグラフ。
【図８】本発明で指向性をサブカージオイドとした場合の実測データに係る（ａ）ポーラパターン図、（ｂ）その指向周波数応答を示すグラフ。
【図９】本発明で指向性を無指向性とした場合の実測データに係る（ａ）ポーラパターン図、（ｂ）その指向周波数応答を示すグラフ。
【図１０】（ａ）単一指向性のダイナミックマイクロホンユニットの基本的な構成を示す模式的な断面図、（ｂ）その等価回路図。
【図１１】上記ダイナミックマイクロホンユニットを対として用いた可変指向性マイクロホンの（ａ）第１仮想形態を示す模式図、（ｂ）第２仮想形態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、図１ないし図３により、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。
【００２３】
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る可変指向性マイクロホン１Ａについて説明する。この可変指向性マイクロホン１Ａは、単一指向性である２つのダイナミックマイクロホンユニット１Ｆ，１Ｒを備える。
【００２４】
この実施形態において、一方のダイナミックマイクロホンユニット１Ｆは、収音時に音源側に向けられる前側ユニットであり、これに対して、他方のダイナミックマイクロホンユニット１Ｒは、音源に対して後ろ向きとされる後側ユニットであることから、以下の説明において、一方のダイナミックマイクロホンユニット１Ｆを単に「前側ユニット１Ｆ」と略称し、他方のダイナミックマイクロホンユニット１Ｒを単に「後側ユニット１Ｒ」と略称することがある。
【００２５】
前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒは、ともにほぼ同一構成で、先の図１０（ａ）で説明したのと同様な動電型音響電気変換器１ａを備えている。
【００２６】
すなわち、再び図１０（ａ）を参照して、動電型音響電気変換器１ａは、ボイスコイル１１を有する振動板１０と、磁気ギャップ２１を有する磁気回路部２０とをユニットホルダ３０にて支持してなり、ユニットホルダ３０のフランジ部３１には、振動板１０の背面側に存在する前部空気室１２に連通する両指向性成分取込口（後部音響端子）３２が設けられている。
【００２７】
前側ユニット１Ｆの動電型音響電気変換器１ａと、後側ユニット１Ｒの動電型音響電気変換器１ａは、それらの各指向軸を１８０゜反対方向として同軸的に配置されるが、この第１実施形態に係る可変指向性マイクロホン１Ａでは、各動電型音響電気変換器１ａ，１ａは、直管からなる円筒状の連結筒４１を介して同軸的に連結され、連結筒４１内の空間を前側ユニット１Ｆおよび後側ユニット１Ｒの後部空気室１ｂとして共用するようにしている。
【００２８】
この連結筒４１内の後部空気室１ｂの容積Ｃａは、先の図１０（ａ）で説明した一つのダイナミックマイクロホンユニットあたりに必要とされる低域限界を考慮しての後部空気室１ｂの容積Ｃａとほぼ同じであってよい。なお、連結筒４１は、外力によって容易に変形しない金属材もしくは合成樹脂材よりなる。
【００２９】
このように、第１実施形態に係る可変指向性マイクロホン１Ａによれば、前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒとに必要とされる後部空気室１ｂを、前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒとで共用していることから、少なくとも先の図１１（ａ）に示す直列形態の第１仮想形態に比べて、前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒとの音響端子間距離（振動板間距離）を後部空気室１個分短くすることができる。
【００３０】
次に、図２を参照して、第２実施形態に係る可変指向性マイクロホン１Ｂについて説明する。この可変指向性マイクロホン１Ｂにおいては、前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒとの音響端子間距離をさらに短くするため、前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒとで共用される後部空気室１ｂが各ユニット間の外側に配置される。
【００３１】
そのため、この第２実施形態では、前側ユニット１Ｆおよび後側ユニット１Ｒの各動電型音響電気変換器１ａ，１ａを同軸的に連結する連結筒として、上記第１実施形態における連結筒４１よりも短尺の連結筒４２が用いられる。
【００３２】
この連結筒４２には、配管部４３を介して各動電型音響電気変換器１ａ，１ａ間に連通する空気室用筐体４４が一体に形成されている。この場合、空気室用筐体４４内の容積，配管部４３内の容積および各動電型音響電気変換器１ａ，１ａ間の容積の総和が、上記第１実施形態における後部空気室１ｂの容積Ｃａと等しくされる。
【００３３】
このように、第２実施形態の可変指向性マイクロホン１Ｂの構成によれば、前側ユニット１Ｆおよび後側ユニット１Ｒの各動電型音響電気変換器１ａ，１ａを同軸的に配置しながら、前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒとの音響端子間距離をさらに短くすることができる。
【００３４】
上記可変指向性マイクロホン１Ａ，１Ｂは、指向性を可変とするため、図３に示す出力レベル調整回路１１０と信号合成回路１２０とを備えている。出力レベル調整回路１１０は可変抵抗器からなり、後側ユニット１Ｒに設けられる。
【００３５】
信号合成回路１２０は、第１および第２の２つの可動接片１２１，１２２と、第１および第２の２つの固定接点１２３，１２４とを有する加減算切替スイッチである。
【００３６】
第１の可動接片１２１の基端は、前側ユニット１Ｆの（−）側に接続され、第２の可動接片１２２の基端は、信号合成回路１２０のマイナス側出力端子ＯＵＴ（−）に接続されている。
【００３７】
また、第１の固定接点１２３は、後側ユニット１Ｒの（−）側に接続され、第２の固定接点１２４は、後側ユニット１Ｒの（＋）側に接続されている。なお、前側ユニット１Ｆの（＋）側は、信号合成回路１２０のプラス側出力端子ＯＵＴ（＋）に接続されている。
【００３８】
第１の可動接片１２１を第１の固定接点１２３側に接続し、第２の可動接片１２２を第２の固定接点１２４側に接続した図３の接続状態にすれば、前側ユニット１Ｆの音声信号と後側ユニット１Ｒの音声信号とが減算され、この状態で、出力レベル調整回路１１０の抵抗値（レベル減衰率）をほぼ０とすることにより、図４（ａ）に示すような両指向性が得られる。
【００３９】
そして、図３の接続状態において、出力レベル調整回路１１０の抵抗値を所定値として後側ユニット１Ｒの音声信号のレベルを減衰させると、図４（ａ）に示すようなハイパーカージオイドの指向性が得られる。
【００４０】
また、図３の接続状態から、第１の可動接片１２１を第２の固定接点１２４側に切り替えて、第１の可動接片１２１と第２の可動接片１２２とを、ともに第２の固定接点１２４に接続することにより、後側ユニット１Ｒの音声信号が０となり、したがって、前側ユニット１Ｆのみの音声信号により、図４（ｃ）に示すようなカージオイドの指向性が得られる。なお、図３の接続状態において、出力レベル調整回路１１０の抵抗値を上げて、後側ユニット１Ｒの音声信号をほぼゼロにすることによっても、図４（ｃ）に示すようなカージオイドの指向性が得られる。
【００４１】
また、第１の可動接片１２１を第２の固定接点１２４側に切り替え、第２の可動接片１２２を第１の固定接点１２３側に切り替えると、前側ユニット１Ｆの音声信号と後側ユニット１Ｒの音声信号とが加算され、この状態で、出力レベル調整回路１１０の抵抗値を所定値として後側ユニット１Ｒの音声信号のレベルを減衰させると、図４（ｄ）に示すようなサブカージオイドの指向性が得られる。
【００４２】
そして、この加算状態において、出力レベル調整回路１１０の抵抗値（レベル減衰率）をほぼ０とすることにより、図４（ｅ）に示すような無指向性が得られる。
【００４３】
図１に示す上記第１実施形態の態様による可変指向性マイクロホン１Ａの実機を作製し、図３に示す出力レベル調整回路１１０および信号合成回路１２０を操作して、図４（ａ）〜（ｅ）に示す各指向性を実測データによるポーラパターンと指向周波数応答を示すグラフとにより観察したので、その結果を図５ないし図９に示す。
【００４４】
図５（ａ）（ｂ）は、両指向性とした場合のポーラパターンおよびその指向周波数応答を示すグラフ、図６（ａ）（ｂ）は、ハイパーカージオイドとした場合のポーラパターン図およびその指向周波数応答を示すグラフ、図７（ａ）（ｂ）は、カージオイドとした場合のポーラパターンおよびその指向周波数応答を示すグラフ、図８（ａ）（ｂ）は、サブカージオイドとした場合のポーラパターンおよびその指向周波数応答を示すグラフ、図９（ａ）（ｂ）は、無指向性とした場合のポーラパターンおよびその指向周波数応答を示すグラフである。
【００４５】
これらのポーラパターンと指向周波数応答を示すグラフから分かるように、前側ユニット１Ｆと後側ユニット１Ｒとで後部空気室１ｂを共用する本発明において、いずれの指向性を選択しても、特有の効果として、正面（０゜方向）の周波数特性が大きく変化しないことが認められる。
【符号の説明】
【００４６】
１Ａ，１Ｂ  可変指向性マイクロホン
１Ｆ  前側ユニット（一方のダイナミックマイクロホンユニット）
１Ｒ  後側ユニット（他方のダイナミックマイクロホンユニット）
１ａ  動電型音響電気変換器
１ｂ  後部空気室
１０  振動板
１１  ボイスコイル
２０  磁気回路部
２１  磁気ギャップ
３０  ユニットホルダ
３２  両指向性成分取込口（後部音響端子）
４０  ユニットケース
４１，４２  連結筒
４３  配管部材
４４  空気室用筐体
１１０  出力レベル調整回路
１２０  信号合成回路
【図１】
0005550406.tif 000002
【図２】
0005550406.tif 000003
【図３】
0005550406.tif 000004
【図４】
0005550406.tif 000005
【図５】
0005550406.tif 000006
【図６】
0005550406.tif 000007
【図７】
0005550406.tif 000008
【図８】
0005550406.tif 000009
【図９】
0005550406.tif 000010
【図１０】
0005550406.tif 000011
【図１１】
0005550406.tif 000012