(57)【要約】【課題】鋭い指向性を有すると共に、安価で小型なマイクロホンを得る。【解決手段】マイクロホンであって、複数の収音マイクロホンユニット４１、４２と、調整マイクロホンユニット５０と、複数の収音マイクロホンユニットそれぞれからの収音信号のうち一部または全部の収音信号の和信号を生成する第１演算部６２ａと、複数の収音マイクロホンユニットそれぞれからの収音信号のうち一部または全部の収音信号の差信号を生成する第２演算部６２ｂと、和信号から差信号を減算して演算信号を生成する第３演算部６２ｃと、演算信号から調整マイクロホンユニットからの調整信号を減算して出力信号を生成する第４演算部６２ｄと、を有してなることを特徴とする。【選択図】図３
2018014590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の収音マイクロホンユニットと、
調整マイクロホンユニットと、
前記複数の収音マイクロホンユニットそれぞれからの収音信号のうち一部または全部の前記収音信号の和信号を生成する第１演算部と、
前記複数の収音マイクロホンユニットそれぞれからの前記収音信号のうち一部または全部の前記収音信号の差信号を生成する第２演算部と、
前記和信号から前記差信号を減算して演算信号を生成する第３演算部と、
前記演算信号から前記調整マイクロホンユニットからの調整信号を減算して出力信号を生成する第４演算部と、
を有してなることを特徴とするマイクロホン。
【請求項２】
前記複数の収音マイクロホンユニットそれぞれの収音方向は一致する、
請求項１記載のマイクロホン。
【請求項３】
前記調整マイクロホンユニットの収音方向は、前記収音マイクロホンユニットの収音方向と異なる、
請求項２記載のマイクロホン。
【請求項４】
前記調整マイクロホンユニットの収音方向は、前記収音マイクロホンユニットの収音方向の反対方向である、
請求項３記載のマイクロホン。
【請求項５】
前記複数の収音マイクロホンユニットそれぞれの収音面は、同一面上である、
請求項１記載のマイクロホン。
【請求項６】
前記調整マイクロホンユニットの収音面は、前記収音マイクロホンユニットの収音面と同一面上である、
請求項５記載のマイクロホン。
【請求項７】
前記複数の収音マイクロホンユニットそれぞれの指向性は、同一である、
請求項１記載のマイクロホン。
【請求項８】
前記収音マイクロホンユニットの指向性は、前記調整マイクロホンユニットの指向性と異なる、
請求項７記載のマイクロホン。
【請求項９】
前記調整マイクロホンユニットの指向性は、単一指向性である、
請求項８記載のマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロホンは、音源からの音波を収音して、収音した音波に応じた電気信号を出力する。マイクロホンは、音源からの音波により振動する振動板を備える。マイクロホンは、振動板に到達する音波の経路の設計に応じて、各種の指向性を有する。
【０００３】
マイクロホンの指向性の１つに、単一指向性がある。単一指向性マイクロホンは、単一指向性マイクロホンを向けた方向（前方）からの音源に対して最も高い感度を有する。単一指向性マイクロホンの指向性パターン（指向性特性）は、前方を中心としたハート型（カーディオイド）の指向性パターンである。
【０００４】
単一指向性マイクロホンに関して、一方向に対して鋭い（狭い）指向性（狭指向性）を有するマイクロホンが提案されている（例えば、特許文献１と特許文献２とを参照）。
【０００５】
特許文献１に開示されたマイクロホンは、マイクロホンユニットと、音響管と、音響抵抗体と、を有してなる。
【０００６】
音響管は、細長い円筒状で、音響管の周壁に複数のスリット状の開口を備える。音響管の開口は、音響抵抗体で覆われる。マイクロホンユニットは、音響管の一端（後端）の内周面に配置され、音響管の他端（前端）の開口から音響管内に進入する音波を収音する。
【０００７】
音響管の前方からの音波は、音響管の前端の開口から音響管に進入して、直接マイクロホンユニットに収音される。一方、音響管の前方以外の方向からの音波は、音響管の周方向から回り込んで音響管の前端の開口から音響管に進入する音波と、音響管の周壁の開口から音響抵抗体を経て音響管に進入する音波と、に分かれる。この２つの音波は、音響管の内側で干渉して打ち消し合う。その結果、音響管を備えるマイクロホンは、音響管の前方からの音波に対して狭指向性を有する。
【０００８】
一方、特許文献２に開示されたマイクロホンは、２つの単一指向性マイクロホンユニットと、データ処理部と、を有してなる。
【０００９】
２つの単一指向性マイクロホンユニットは、同一軸線上に配置される。一方の単一指向性マイクロホンユニットは、収音の目的となる音源（目的音源）に向けて配置され、他方の単一指向性マイクロホンユニットは、目的音源とは逆方向に向けて配置される。データ処理部は、目的音源以外の音源からの音声やノイズを低減する処理を行う。その結果、複数のマイクロホンユニットを備えるマイクロホンは、目的音源からの音波に対して狭指向性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２４５９９４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０９７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
音響管を備える狭指向性マイクロホンの指向性は、音響管の長さに依存する。そのため、音響管を備える狭指向性マイクロホンでは、鋭い指向性が得られる反面、マイクロホン全体の小型化は難しい。
【００１２】
一方、複数のマイクロホンユニットを備えるマイクロホンでは、狭指向性を実現するために複雑な演算が必要である。そのため、複数のマイクロホンユニットを備えるマイクロホンでは、処理時間の短縮や製造コストの低減は難しい。
【００１３】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、鋭い指向性を有すると共に、安価で小型なマイクロホンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、マイクロホンであって、複数の収音マイクロホンユニットと、調整マイクロホンユニットと、複数の収音マイクロホンユニットそれぞれからの収音信号のうち一部または全部の収音信号の和信号を生成する第１演算部と、複数の収音マイクロホンユニットそれぞれからの収音信号のうち一部または全部の収音信号の差信号を生成する第２演算部と、和信号から差信号を減算して演算信号を生成する第３演算部と、演算信号から調整マイクロホンユニットからの調整信号を減算して出力信号を生成する第４演算部と、を有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、鋭い指向性を有すると共に、安価で小型なマイクロホンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかるマイクロホンの実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のマイクロホンのＡＡ線断面図である。
【図３】図１のマイクロホンの回路図である。
【図４】図１のマイクロホンの垂直面内の指向性を示すポーラパターン図である。
【図５】本発明にかかるマイクロホンの別の実施の形態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
●マイクロホン（１）●
以下、図面を参照しながら、本発明にかかるマイクロホンの実施の形態について説明する。
【００１８】
●マイクロホン（１）の構成
図１は、本発明にかかるマイクロホンの実施の形態を示す正面図である。
マイクロホン１は、音源（不図示）からの音波を収音して、収音した音波を電気信号に変換してアンプなどの外部機器（不図示）に出力する。
【００１９】
図２は、図１のマイクロホン１のＡＡ線断面図である。
【００２０】
マイクロホン１は、マイクロホンケース１０と、キャップ２０と、金属メッシュ３０と、収音マイクロホンユニット４０と、調整マイクロホンユニット（以下「調整ユニット」という。）５０と、回路基板６０と、コネクタスリーブ７０と、出力コネクタ８０と、を有してなる。
【００２１】
マイクロホンケース１０は、収音マイクロホンユニット４０と、調整ユニット５０と、回路基板６０と、コネクタスリーブ７０と、出力コネクタ８０と、を収納する。マイクロホンケース１０は、金属製で、円筒状である。マイクロホンケース１０は、第１音孔１０ｈ１と、第２音孔１０ｈ２と、を備える。
【００２２】
以下の説明において、前方は、第１音孔１０ｈ１が向く方向（図２の紙面右方）である。後方は、第２音孔１０ｈ２が向く方向（図２の紙面左方）である。上方は、マイクロホンケース１０の一端の開口が向く方向（図２の紙面上方）である。下方は、マイクロホンケース１０の他端の開口が向く方向（図２の紙面下方）である。
【００２３】
第１音孔１０ｈ１と第２音孔１０ｈ２とは、音源からの音波をマイクロホンケース１０の内側に導入する。第１音孔１０ｈ１と第２音孔１０ｈ２とは、マイクロホンケース１０の上半部の周壁に対向して配置される。
【００２４】
キャップ２０は、マイクロホンケース１０の上端の開口を塞ぐ。キャップ２０は、金属製である。
【００２５】
金属メッシュ３０は、埃などの異物のマイクロホンケース１０の内側への侵入を防ぐ。金属メッシュ３０は、金属製で、例えば、板状のメッシュである。
【００２６】
なお、金属メッシュは、円筒状のメッシュではなく、２つの半円筒状のメッシュで構成されてもよい。
【００２７】
収音マイクロホンユニット４０は、音源からの音波を収音して、収音した音波を電気信号に変換する。収音マイクロホンユニット４０は、第１収音マイクロホンユニット（以下「第１ユニット」という。）４１と、第２収音マイクロホンユニット（以下「第２ユニット」という。）４２と、を備える。
【００２８】
第１ユニット４１と第２ユニット４２とは、例えば、無指向性のコンデンサ型マイクロホンユニットである。
【００２９】
第１ユニット４１は、収音面４１ａと振動板４１ｂと固定極４１ｃとを備える（図３参照）。収音面４１ａは、第１ユニット４１の２つの面のうち、音源からの音波を収音するときに、収音の目的となる音源（以下「目的音源」という。）に向けられる面である。振動板４１ｂと固定極４１ｃとは、コンデンサを構成する。
【００３０】
第２ユニット４２は、収音面４２ａと振動板４２ｂと固定極４２ｃとを備える（図３参照）。収音面４２ａは、第２ユニット４２の２つの面のうち、音源からの音波を収音するときに、目的音源に向けられる面である。振動板４２ｂと固定極４２ｃとは、コンデンサを構成する。
【００３１】
なお、第１ユニットの指向性は、第２ユニットの指向性と同一であればよく、単一指向性でもよい。
【００３２】
また、第１ユニットの型と第２ユニットの型とは、コンデンサ型に代えて、ダイナミック型でもよい。
【００３３】
調整ユニット５０は、目的音源以外の音源（以下「雑音源」という。）からの音波を収音して、収音した音波を電気信号に変換する。調整ユニット５０は、例えば、単一指向性のコンデンサ型マイクロホンユニットである。すなわち、本実施の形態における調整ユニット５０の指向性は、収音マイクロホンユニット４０の指向性と異なる。
【００３４】
調整ユニット５０は、収音面５０ａと振動板５０ｂと固定極５０ｃとを備える（図３参照）。収音面５０ａは、調整ユニット５０の２つの面のうち、雑音源からの音波を収音するときに、目的音源の反対方向に向けられる面である。振動板５０ｂと固定極５０ｃとは、コンデンサを構成する。
【００３５】
回路基板６０は、例えば、合成樹脂製で、矩形の板状である。回路基板６０に実装される各処理部については、後述する。
【００３６】
コネクタスリーブ７０は、出力コネクタ８０を収納する。コネクタスリーブ７０は、例えば、金属製で、円筒状である。
【００３７】
出力コネクタ８０は、回路基板６０からの信号を外部機器に出力する。出力コネクタ８０は、例えば、ＪＥＩＴＡ  ＲＣ−５２３６「音響機器用ラッチロック式丸形コネクタ」に規定される出力コネクタである。出力コネクタ８０は、例えば、接地用の１番ピンと、信号のホット側の２番ピンと、信号のコールド側の３番ピンと、雄ねじと、を備える。
【００３８】
●回路基板６０に実装される各処理部の構成
図３は、マイクロホン１の回路図である。
回路基板６０は、インピーダンス変換部６１、演算部６２、ＡＤ変換部６３、高速フーリエ変換（以下「ＦＦＴ」という。）部６４、高速逆フーリエ変換（以下「ＩＦＦＴ」という。）部６５、ＤＡ変換部６６などの処理部を備え、これらを実装する。
【００３９】
インピーダンス変換部６１は、第１ユニット４１と第２ユニット４２と調整ユニット５０のそれぞれから出力される電気信号のインピーダンスを変換する（電気信号の電力を増幅する）。インピーダンス変換部６１は、例えば、電界効果トランジスタである。インピーダンス変換部６１は、第１インピーダンス変換部６１ａと、第２インピーダンス変換部６１ｂと、第３インピーダンス変換部６１ｃと、を備える。
【００４０】
演算部６２は、入力された信号の加算や減算を行い、和信号や差信号を出力する。演算部６２は、第１演算部６２ａと、第２演算部６２ｂと、第３演算部６２ｃと、第４演算部６２ｄと、を備える。
【００４１】
ＡＤ変換部６３は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。ＡＤ変換部６３は、第１ＡＤ変換部６３ａと、第２ＡＤ変換部６３ｂと、第３ＡＤ変換部６３ｃと、を備える。
【００４２】
ＦＦＴ部６４は、入力された信号の高速フーリエ変換処理を実行して、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する（入力された信号の周波数スペクトルを生成する）。ＦＦＴ部６４は、第１ＦＦＴ部６４ａと、第２ＦＦＴ部６４ｂと、第３ＦＦＴ部６４ｃと、を備える。
【００４３】
ＩＦＦＴ部６５は、入力された信号の高速逆フーリエ変換処理を実行して、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。
【００４４】
ＤＡ変換部６６は、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して出力する。
【００４５】
●マイクロホン（１）の製造方法
次に、マイクロホン１の製造方法について、図２を参照して説明する。
【００４６】
先ず、キャップ２０がマイクロホンケース１０の上端に取り付けられる。
【００４７】
次いで、金属メッシュ３０が、マイクロホンケース１０の内周面に取り付けられる。金属メッシュ３０は、第１音孔１０ｈ１と第２音孔１０ｈ２とをマイクロホンケース１０の内側から塞ぐ。
【００４８】
次いで、第１ユニット４１と第２ユニット４２と調整ユニット５０とが、マイクロホンケース１０に収納される。第１ユニット４１と第２ユニット４２と調整ユニット５０とは、例えば、ホルダやねじなどの部材を介して、マイクロホンケース１０の内側に固定される。
【００４９】
第１ユニット４１は、第２ユニット４２の上方に配置される。第１ユニット４１と第２ユニット４２との間隔Ｌは、例えば、マイクロホン１の使用者や周囲の人の話し声などのマイクロホン１が主な雑音として捉える音波（以下「主雑音の音波」という。）の波長の半分の長さに設定される。そのため、第１ユニット４１が収音する上下方向からの主雑音の音波の位相は、第２ユニット４２が収音する上下方向からの主雑音の音波の位相と逆位相となる。すなわち、主雑音の音波は、第１ユニット４１からの電気信号と第２ユニット４２からの電気信号とが加算されることで打ち消される。
【００５０】
第１ユニット４１の収音面４１ａと第２ユニット４２の収音面４２ａとは、マイクロホンケース１０の第１音孔１０ｈ１に対向する。すなわち、第１ユニット４１と第２ユニット４２とは、収音面４１ａ、４２ａを前方に向けて、マイクロホンケース１０の内側に配置される。つまり、第１ユニット４１の収音方向は、第２ユニット４２の収音方向と一致する。第１ユニット４１の収音面４１ａは、第２ユニット４２の収音面４２ａと同一仮想平面上（同一面上）に配置される。そのため、第１ユニット４１により収音される音波は、第２ユニット４２により収音される音波と同じである。
【００５１】
調整ユニット５０は、第１ユニット４１と第２ユニット４２との間に配置される。第１ユニット４１と調整ユニット５０との間隔は、第２ユニット４２と調整ユニット５０との間隔と同じである。
【００５２】
調整ユニット５０の収音面５０ａは、マイクロホンケース１０の第２音孔１０ｈ２に対向する。すなわち、調整ユニット５０は、収音面５０ａを後方に向けて、マイクロホンケース１０の内側に配置される。つまり、調整ユニット５０の収音方向は、第１ユニット４１（第２ユニット４２）の収音方向の反対方向である（収音マイクロホンユニット４０の収音方向と異なる）。調整ユニット５０の収音面５０ａは、第１ユニット４１の収音面４１ａ（第２ユニット４２の収音面４２ａ）よりも調整ユニット５０の厚み分ずれた位置に配置される。
【００５３】
なお、調整ユニット５０の収音面５０ａは、第１ユニット４１の収音面４１ａ（第２ユニット４２の収音面４２ａ）と同一仮想平面上に配置されてもよい。
【００５４】
次いで、回路基板６０が、マイクロホンケース１０に収納される。
【００５５】
次いで、出力コネクタ８０がコネクタスリーブ７０に収納される。出力コネクタ８０は、例えば、雄ねじを介してコネクタスリーブ７０に固定される。コネクタスリーブ７０は、マイクロホンケース１０に収納される。コネクタスリーブ７０は、例えば、ねじによりマイクロホンケース１０の内側に固定される。
【００５６】
第１ユニット４１と第２ユニット４２と調整ユニット５０とは、ケーブル（不図示）などを介して回路基板６０と電気的に接続される。出力コネクタ８０の第１ピンと第２ピンと第３ピンとは、回路基板６０と電気的に接続される。
【００５７】
●回路基板６０上の各処理部の電気的接続
次に、前述のとおり組み立てられたマイクロホン１における、回路基板６０上の各処理部の電気的接続について、図３を参照して説明する。
【００５８】
第１インピーダンス変換部６１ａは、第１ユニット４１の固定極４１ｃと、第１演算部６２ａと、第２演算部６２ｂと、に電気的に接続される。
【００５９】
第２インピーダンス変換部６１ｂは、第２ユニット４２の固定極４２ｃと、第１演算部６２ａと、第２演算部６２ｂと、に電気的に接続される。
【００６０】
第３インピーダンス変換部６１ｃは、調整ユニット５０の固定極５０ｃと、第３ＡＤ変換部６３ｃと、に電気的に接続される。
【００６１】
第１ＡＤ変換部６３ａは、第１演算部６２ａと第１ＦＦＴ部６４ａとに電気的に接続される。
【００６２】
第２ＡＤ変換部６３ｂは、第２演算部６２ｂと第２ＦＦＴ部６４ｂとに電気的に接続される。
【００６３】
第３演算部６２ｃは、第１ＦＦＴ部６４ａと第２ＦＦＴ部６４ｂと第４演算部６２ｄとに電気的に接続される。
【００６４】
第４演算部６２ｄは、第３演算部６２ｃと第３ＦＦＴ部６４ｃとＩＦＦＴ部６５とに電気的に接続される。
【００６５】
ＩＦＦＴ部６５は、第４演算部６２ｄとＤＡ変換部６６とに電気的に接続される。
【００６６】
ＤＡ変換部６６は、出力コネクタ８０に電気的に接続される。
【００６７】
第１ユニット４１の振動板４１ｂと第２ユニット４２の振動板４２ｂと調整ユニット５０の振動板５０ｂとは、例えば、回路基板６０の接地パターン（不図示）を介して、出力コネクタ８０に電気的に接続される。
【００６８】
第１ＦＦＴ部６４ａと第２ＦＦＴ部６４ｂと第３ＦＦＴ部６４ｃと第３演算部６２ｃと第４演算部６２ｄとＩＦＦＴ部６５とは、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）に組み込まれる。
【００６９】
●マイクロホン（１）の動作
次に、マイクロホン１の動作について説明する。
以下の説明において、第１ユニット４１の収音面４１ａと第２ユニットの収音面４２ａとが向けられる方向は、０°の方向（前方）である。一方、調整ユニット５０の収音面５０ａが向けられる方向は、１８０°の方向（後方）である。
【００７０】
マイクロホン１は、マイクロホン１の使用者により、第１音孔１０ｈ１を目的音源に向けられる。
【００７１】
第１ユニット４１は、目的音源と雑音源それぞれからの音波を収音して、音波を電気信号（以下「第１収音信号」という。）に変換する。第１収音信号は、第１インピーダンス変換部６１ａに入力される。
【００７２】
第２ユニット４２は、目的音源と雑音源それぞれからの音波を収音して、音波を電気信号（以下「第２収音信号」という。）に変換する。第２収音信号は、第２インピーダンス変換部６１ｂに入力される。
【００７３】
調整ユニット５０は、雑音源からの音波を収音して、音波を電気信号（以下「調整信号」という。）に変換する。調整信号は、第３インピーダンス変換部６１ｃに出力される。
【００７４】
第１インピーダンス変換部６１ａは、第１収音信号のインピーダンスを変換する。インピーダンスが変換された第１収音信号は、第１演算部６２ａと第２演算部６２ｂとに入力される。
【００７５】
第２インピーダンス変換部６１ｂは、第２収音信号のインピーダンスを変換する。インピーダンスが変換された第２収音信号は、第１演算部６２ａと第２演算部６２ｂとに入力される。
【００７６】
第３インピーダンス変換部６１ｃは、調整信号のインピーダンスを変換する。インピーダンスが変換された調整信号は、第３ＡＤ変換部６３ｃに入力される。
【００７７】
第１演算部６２ａは、第１収音信号と第２収音信号とを時間領域で加算する処理を実行して、第１収音信号と第２収音信号との和信号を生成する。すなわち、第１演算部６２ａは、複数の収音マイクロホンユニット４０（第１ユニット４１と第２ユニット４２）それぞれからの収音信号のうち、全部の収音信号の和信号を生成する。和信号は、第１収音信号の９０°の方向の感度と２７０°方向の感度とが低下した信号である。和信号は、第１ＡＤ変換部６３ａに入力される。
【００７８】
第２演算部６２ｂは、第２収音信号から第１収音信号を時間領域で減算する処理を実行して、第２収音信号と第１収音信号との差信号を生成する。すなわち、第２演算部６２ｂは、複数の収音マイクロホンユニット４０（第１ユニット４１と第２ユニット４２）それぞれからの収音信号のうち、全部の収音信号の差信号を生成する。差信号は、第２収音信号の０°の方向の感度と１８０°の方向の感度が低下した信号である。差信号は、第２ＡＤ変換部６３ｂに入力される。
【００７９】
第１ＡＤ変換部６３ａは、和信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された和信号は、第１ＦＦＴ部６４ａに入力される。
【００８０】
第２ＡＤ変換部６３ｂは、差信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された差信号は、第２ＦＦＴ部６４ｂに入力される。
【００８１】
第３ＡＤ変換部６３ｃは、調整信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された調整信号は、第３ＦＦＴ部６４ｃに入力される。
【００８２】
第１ＦＦＴ部６４ａは、デジタル信号に変換された和信号の高速フーリエ変換処理を実行して、時間領域の和信号を周波数領域の和信号（和信号のパワースペクトル）に変換する。周波数領域の和信号は、第３演算部６２ｃに入力される。
【００８３】
第２ＦＦＴ部６４ｂは、デジタル信号に変換された差信号の高速フーリエ変換処理を実行して、時間領域の差信号を周波数領域の差信号（差信号のパワースペクトル）に変換する。周波数領域の差信号は、第３演算部６２ｃに入力される。
【００８４】
第３ＦＦＴ部６４ｃは、デジタル信号に変換された調整信号の高速フーリエ変換処理を実行して、時間領域の調整信号を周波数領域の調整信号（調整信号のパワースペクトル）に変換する。周波数領域の調整信号は、第４演算部６２ｄに入力される。
【００８５】
第３演算部６２ｃは、周波数領域の和信号から周波数領域の差信号を減算する処理を実行して、周波数領域の演算信号を生成する。演算信号は、和信号の０°の方向と１８０°の方向以外の方向の感度が低下した信号である。周波数領域の演算信号は、第４演算部６２ｄに入力される。
【００８６】
第４演算部６２ｄは、周波数領域の演算信号から周波数領域の調整信号を減算する処理を実行して、周波数領域の出力信号を生成する。出力信号は、演算信号の０°の方向以外の方向の感度が低下した信号である。周波数領域の出力信号は、ＩＦＦＴ部６５に入力される。
【００８７】
ＩＦＦＴ部６５は、周波数領域の出力信号の高速逆フーリエ変換処理を実行して、周波数領域の出力信号を時間領域の出力信号に変換する。変換後の出力信号は、ＤＡ変換部６６に入力される。
【００８８】
ＤＡ変換部６６は、出力信号をアナログ信号に変換する。アナログ信号に変換された出力信号は、出力コネクタ８０に入力される。
【００８９】
●マイクロホン（１）の指向性
図４は、マイクロホン１の垂直面（マイクロホン１の上下方向に垂直な面）内の指向性を示すポーラパターン図である。
同図は、マイクロホン１の前方を０°とし、原点からの距離をマイクロホン１の感度レベルとした極座標グラフである。同図の０°は、マイクロホン１の前方（図２の紙面右方）に対応する。同図の１８０°は、マイクロホン１の後方（図２の紙面左方）に対応する。
【００９０】
マイクロホン１の感度レベルは、前方（０°の方向）において最大で、前方を中心として約±２０°の方向において急激に小さくなり、±３０°の方向より広角側において最小（「０」）となる。すなわち、マイクロホン１は、図４に示されるように、前方を中心として＋３０°から−３０°までの範囲において鋭い指向性を有する。
【００９１】
●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、マイクロホン１は、時間領域において、前方に向けた第２ユニット４２からの第２収音信号を前方に向けた第１ユニット４１からの第１収音信号から加算する処理と減算する処理とを実行して、和信号と差信号とを生成する。次いで、マイクロホン１は、周波数領域において、和信号から差信号を減算する処理を実行して演算信号を生成すると共に、後方に向けた調整ユニット５０からの調整信号を演算信号から減算する処理を実行して、出力信号を生成する。出力信号は、演算信号の０°の方向以外の方向の感度が低下した信号である。
【００９２】
このように、本発明にかかるマイクロホンは、音波を収音する方向が異なる複数のマイクロホンユニットからの信号を時間領域において加算・減算し、周波数領域において減算する、という簡易な処理で、鋭い指向性を実現する。また、本発明にかかるマイクロホンは、音響管や複雑な演算を必要とせず、製造コストの低減と小型化とを実現する。
【００９３】
なお、以上説明した実施の形態においては、マイクロホンは３つのマイクロホンユニットを備えていたが、マイクロホンは４つ以上のマイクロホンユニットを備えてもよい。
【００９４】
●マイクロホン（２）●
図５は、先に説明した実施の形態にかかるマイクロホンにさらにマイクロホンユニットを追加した場合における、本発明にかかるマイクロホンの別の実施の形態を示す回路図である。
【００９５】
●マイクロホン（２）の構成
本実施の形態におけるマイクロホン２においては、先に説明した実施の形態にかかるマイクロホン１と、以下の部分が異なる。すなわち、収音マイクロホンユニット４０は、第３収音マイクロホンユニット（以下「第３ユニット」という。）４３をさらに備える。また、回路基板６０は、第４インピーダンス変換部６１ｄと、第５演算部６２ｅと、第６演算部６２ｆと、第４ＡＤ変換部６３ｄと、第４ＦＦＴ部６４ｄと、をさらに備える。
【００９６】
第３ユニット４３は、音源からの音波を収音して、収音した音波を電気信号に変換する。第３ユニット４３は、第１ユニット４１と第２ユニット４２と同じ無指向性のコンデンサ型マイクロホンユニットである。
【００９７】
第３ユニット４３は、収音面４３ａと振動板４３ｂと固定極４３ｃとを備える。収音面４３ａは、第３ユニット４３の２つの面のうち、音源からの音波を収音するときに、目的音源に向けられる面である。振動板４３ｂと固定極４３ｃとは、コンデンサを構成する。
【００９８】
なお、第３ユニットの指向性は、第１ユニット４１（第２ユニット４２）の指向性と同一であればよく、単一指向性でもよい。
【００９９】
また、第３ユニットの型は、コンデンサ型に代えて、ダイナミック型でもよい。
【０１００】
第１ユニット４１と第２ユニット４２と第３ユニット４３とは、例えば、上下方向に沿って間隔Ｌと同じ間隔で均等に配置される。
【０１０１】
第３ユニット４３の収音面４３ａは、マイクロホンケース１０の第１音孔１０ｈ１に対向する。すなわち、第３ユニット４３は、収音面４３ａを前方に向けて、マイクロホンケース１０の内側に配置される。つまり、第３ユニット４３の収音方向は、第１ユニット４１の収音方向と第２ユニット４２の収音方向と一致する。第３ユニット４３の収音面４３ａは、第１ユニット４１の収音面４１ａと、第２ユニット４２の収音面４２ａのそれぞれと同一仮想平面上に配置される。
【０１０２】
●回路基板６０上の各処理部の電気的接続
次に、回路基板６０上の各処理部の電気的接続のうち、先に説明した実施の形態と異なる部分について、図５を参照して説明する。
【０１０３】
第４インピーダンス変換部６１ｄは、第３ユニット４３の固定極４３ｃと、第５演算部６２ｅと、に電気的に接続される。
【０１０４】
第５演算部６２ｅは、第１演算部６２ａと第１ＡＤ変換部６３ａとの間と、第４ＡＤ変換部６３ｄと、に電気的に接続される。
【０１０５】
第４ＡＤ変換部６３ｄは、第５演算部６２ｅと第４ＦＦＴ部６４ｄとに電気的に接続される。
【０１０６】
第４ＦＦＴ部６４ｄは、第４ＡＤ変換部６３ｄと第６演算部６２ｆとに電気的に接続される。
【０１０７】
第６演算部６２ｆは、第３演算部６２ｃと第４演算部６２ｄと第４ＦＦＴ部６４ｄとに電気的に接続される。
【０１０８】
第４ＦＦＴ部６４ｄと第６演算部６２ｆとは、例えば、ＤＳＰに組み込まれる。
【０１０９】
●マイクロホン（２）の動作
次に、マイクロホン２の動作について説明する。
【０１１０】
第１演算部６２ａは、先に説明した実施の形態における第１演算部６２ａと同様に、第１収音信号と第２収音信号との和信号を生成する。すなわち、第１演算部６２ａは、複数の収音マイクロホンユニット４０（第１ユニット４１と第２ユニット４２と第３ユニット４３）それぞれからの収音信号のうち、一部の収音信号の和信号を生成する。第２演算部６２ｂは、先に説明した実施の形態における第２演算部６２ｂと同様に、第１収音信号と第２収音信号との差信号（以下「第１差信号」という。）を生成する。すなわち、第２演算部６２ｂは、複数の収音マイクロホンユニット４０（第１ユニット４１と第２ユニット４２と第３ユニット４３）それぞれからの収音信号のうち、一部の収音信号の差信号を生成する。第３演算部６２ｃは、先に説明した実施の形態における第３演算部６２ｃと同様に、和信号と差信号との演算信号（以下「第１演算信号」という。）を生成する。
【０１１１】
第３ユニット４３は、目的音源と雑音源それぞれからの音波を収音して、音波を電気信号（以下「第３収音信号」という。）に変換する。第３収音信号は、第４インピーダンス変換部６１ｄに入力される。
【０１１２】
第４インピーダンス変換部６１ｄは、第３収音信号のインピーダンスを変換する。インピーダンスが変換された第３収音信号は、第５演算部６２ｅに入力される。
【０１１３】
第１収音信号と第２収音信号との和信号は、第５演算部６２ｅにも入力される。
【０１１４】
第５演算部６２ｅは、第３収音信号から和信号を時間領域で減算する処理を実行して、第３収音信号と和信号との差信号（以下「第２差信号」という。）を生成する。第２差信号は、第３収音信号の０°の方向の感度と１８０°の方向の感度が低下した信号である。第２差信号は、第４ＡＤ変換部６３ｄに入力される。
【０１１５】
第４ＡＤ変換部６３ｄは、第２差信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された第２差信号は、第４ＦＦＴ部６４ｄに入力される。
【０１１６】
第４ＦＦＴ部６４ｄは、デジタル信号化された第２差信号の高速フーリエ変換処理を実行して、時間領域の第２差信号を周波数領域の第２差信号（第２差信号のパワースペクトル）に変換する。周波数領域の第２差信号は、第６演算部６２ｆに入力される。
【０１１７】
第６演算部６２ｆは、第３演算部６２ｃから入力された周波数領域の第１演算信号から、第周波数領域の第２差信号を減算する処理を実行して、周波数領域の演算信号（以下「第２演算信号」という。）を生成する。第２演算信号は、第１演算信号の０°の方向と１８０°の方向以外の方向の感度が低下した信号である。周波数領域の第２演算信号は、第４演算部６２ｄに入力される。
【０１１８】
第４演算部６２ｄは、周波数領域の第２演算信号から周波数領域の調整信号を減算する処理を実行して、周波数領域の出力信号を生成する。出力信号は、第２演算信号の０°の方向以外の方向の感度が低下した信号である。周波数領域の出力信号は、ＩＦＦＴ部６５に入力される。
【０１１９】
ＩＦＦＴ部６５は、周波数領域の出力信号の高速逆フーリエ変換処理を実行して、周波数領域の出力信号を時間領域の出力信号に変換する。変換後の出力信号は、ＤＡ変換部６６に入力される。
【０１２０】
ＤＡ変換部６６は、出力信号をアナログ信号に変換する。アナログ信号に変換された出力信号は、出力コネクタ８０に入力される。
【０１２１】
●まとめ
前述のとおり、第６演算部６２ｆは、第１演算信号から差信号をさらに減算する処理を実行して、第１演算信号よりも０°の方向と１８０°の方向以外の方向の感度が低下した第２演算信号を生成する。そのため、マイクロホン２は、先に説明した実施の形態におけるマイクロホン１と比較して、前方（０°の方向）を中心としてさらに鋭い指向性を有する。
【０１２２】
このように、本発明にかかるマイクロホンは、収音マイクロホンユニットの数に応じて、各マイクロホンユニットからの信号を時間領域において加算・減算し、周波数領域において減算する、という簡易な処理で、鋭い指向性を実現する。また、本発明にかかるマイクロホンの指向性は、収音マイクロホンユニットの数に応じて良好となる。さらに、本発明にかかるマイクロホンは、音響管や複雑な演算を必要とせず、製造コストの低減と小型化とを実現する。
【符号の説明】
【０１２３】
１      マイクロホン
２      マイクロホン
４０    収音マイクロホンユニット
４１    第１収音マイクロホンユニット
４１ａ  収音面
４２    第２収音マイクロホンユニット
４２ａ  収音面
４３    第３収音マイクロホンユニット
４３ａ  収音面
５０    調整マイクロホンユニット
５０ａ  収音面
６０    回路基板
６２ａ  第１演算部
６２ｂ  第２演算部
６２ｃ  第３演算部
６２ｄ  第４演算部
６２ｅ  第５演算部
６２ｆ  第６演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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