(57)【要約】【課題】球体状のマイクロホンカプセルの集音部に対して音波が適切に入射されるマイクロホン装置を提供する。【解決手段】マイクロホン装置１は、内部に回路基板を有するケース１０と、ケース１０から離間しており、球体の表面に複数の集音部２２が所定間隔で配置されたマイクロホンカプセル２０と、ケース１０の一端面１２と、マイクロホンカプセル２０とを連結しており、マイクロホンカプセル２０を支える複数の支柱３０と、複数の支柱３０の間に配置され、一端面１２からマイクロホンカプセル２０に向かって突出している突出部４０と、を備える。突出部４０は、一端面１２に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に回路基板を有するケースと、
前記ケースから離間しており、球体の表面に複数の集音部が所定間隔で配置されたマイクロホンカプセルと、
前記ケースの前記マイクロホンカプセルに対向する対向面と、前記マイクロホンカプセルとを連結しており、前記マイクロホンカプセルを支える複数の支柱と、
前記複数の支柱の間に配置され、前記対向面から前記マイクロホンカプセルに向かって突出している突出部と、を備え、
前記突出部は、前記対向面に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように形成されている、
マイクロホン装置。
【請求項２】
前記突出部は、前記ケースの前記対向面の中央に円錐状に形成されている、
請求項１に記載のマイクロホン装置。
【請求項３】
前記突出部の前記対向面からの突出高さは、前記対向面と前記マイクロホンカプセルの間の距離の１／２以下の大きさである、
請求項１又は２に記載のマイクロホン装置。
【請求項４】
前記複数の支柱は、前記突出部の周囲に周方向において等間隔で４つ設けられており、
前記複数の支柱の各々の内部には、前記回路基板と前記集音部とを繋ぐ信号線が配線されている、
請求項３に記載のマイクロホン装置。
【請求項５】
前記球体の直径は、筒状の前記ケースの直径よりも小さく、
前記複数の支柱の各々は、それぞれ前記球体の表面において隣接する集音部の間の部分で固定されている、
請求項４に記載のマイクロホン装置。
【請求項６】
前記突出部は、金属部材を介して前記回路基板と熱伝導可能に接続されており、前記回路基板が発生した熱を外部に放出する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のマイクロホン装置。
【請求項７】
前記突出部は、
前記対向面から前記マイクロホンカプセルへ向かって延びている軸部と、
前記軸部と直交するように、軸方向に沿って所定間隔で配置された複数のフィンと、を有する、
請求項６に記載のマイクロホン装置。
【請求項８】
スタンドに固定される固定部を有し、前記ケースを覆うように保持している保持部材と、
前記保持部材が前記スタンドに固定された状態で、前記ケースを周方向に回転させて前記マイクロホンカプセルの位置を調整するための位置調整部材と、
を更に備える、
請求項１から７のいずれか１項に記載のマイクロホン装置。
【請求項９】
内部に回路基板を有する筐体部と、
前記筐体部の長手方向の一端面から突出している突出部と、を備え、
前記突出部は、前記一端面に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように形成されている、
マイクロホン装置用ケース。
【請求項１０】
前記突出部は、前記筐体部の前記一端面の中央に円錐状に形成されている、
請求項９に記載のマイクロホン装置用ケース。
【請求項１１】
前記突出部は、金属部材を介して前記回路基板と熱伝導可能に接続されており、前記回路基板が発生した熱を外部に放出する、
請求項９又は１０項に記載のマイクロホン装置用ケース。
【請求項１２】
前記突出部は、
前記一端面に連結された根元から先端に向かって延びている軸部と、
前記軸部と直交するように、軸方向に沿って所定間隔で配置された複数のフィンと、を有する、
請求項１１に記載のマイクロホン装置用ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３６０°全方位から集音できるマイクロホン装置と、当該マイクロホン装置用ケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、臨場感のある音を集音するために、例えば、球体の表面に所定間隔で複数の集音部が配置されたマイクロホンカプセルを有するマイクロホン装置が提案されている。このマイクロホン装置は、信号処理を行う回路基板が設けられたマイクロホン装置用ケース（以下、単にケースと呼ぶ）を有する。マイクロホンカプセルは、前記ケースから離間して支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６３０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のマイクロホン装置では、マイクロホンカプセルの背面側のケースで反射した音波が、集音部に入射してしまう恐れがある。また、ケースとマイクロホンカプセルの間で、音波の反射が繰り返されて定在波が発生する恐れがある。この結果、臨場感のある音を適切に集音できない。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、球体状のマイクロホンカプセルの集音部に対して音波が適切に入射されるマイクロホン装置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】
【０００６】
本発明の第１の態様においては、内部に回路基板を有するケースと、前記ケースから離間しており、球体の表面に複数の集音部が所定間隔で配置されたマイクロホンカプセルと、前記ケースの前記マイクロホンカプセルに対向する対向面と、前記マイクロホンカプセルとを連結しており、前記マイクロホンカプセルを支える複数の支柱と、前記複数の支柱の間に配置され、前記対向面から前記マイクロホンカプセルに向かって突出している突出部と、を備え、前記突出部は、前記対向面に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように形成されている、マイクロホン装置を提供する。
【０００７】
また、前記突出部は、前記ケースの前記対向面の中央に円錐状に形成されていることとしてもよい。
【０００８】
また、前記突出部の前記対向面からの突出高さは、前記対向面と前記マイクロホンカプセルの間の距離の１／２以下の大きさであることとしてもよい。
【０００９】
また、前記複数の支柱は、前記突出部の周囲に周方向において等間隔で４つ設けられており、前記複数の支柱の各々の内部には、前記回路基板と前記集音部とを繋ぐ信号線が配線されていることとしてもよい。
【００１０】
また、前記球体の直径は、筒状の前記ケースの直径よりも小さく、前記複数の支柱の各々は、それぞれ前記球体の表面において隣接する集音部の間の部分で固定されていることとしてもよい。
【００１１】
また、前記突出部は、金属部材を介して前記回路基板と熱伝導可能に接続されており、前記回路基板が発生した熱を外部に放出することとしてもよい。
【００１２】
また、前記突出部は、前記対向面から前記マイクロホンカプセルへ向かって延びている軸部と、前記軸部と直交するように、軸方向に沿って所定間隔で配置された複数のフィンと、を有することとしてもよい。
【００１３】
また、前記マイクロホン装置は、スタンドに固定される固定部を有し、前記ケースを覆うように保持している保持部材と、前記保持部材が前記スタンドに固定された状態で、前記ケースを周方向に回転させて前記マイクロホンカプセルの位置を調整するための位置調整部材と、を更に備えることとしてもよい。
【００１４】
本発明の第２の態様においては、内部に回路基板を有する筐体部と、前記筐体部の長手方向の一端面から突出している突出部と、を備え、前記突出部は、前記一端面に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように形成されている、マイクロホン装置用ケースを提供する。
【００１５】
また、前記マイクロホン装置用ケースにおいて、前記突出部は、前記筐体部の前記一端面の中央に円錐状に形成されていることとしてもよい。
【００１６】
また、前記マイクロホン装置用ケースにおいて、前記突出部は、金属部材を介して前記回路基板と熱伝導可能に接続されており、前記回路基板が発生した熱を外部に放出することとしてもよい。
【００１７】
また、前記マイクロホン装置用ケースにおいて、前記突出部は、前記一端面に連結された根元から先端に向かって延びている軸部と、前記軸部と直交するように、軸方向に沿って所定間隔で配置された複数のフィンと、を有することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、球体状のマイクロホンカプセルの集音部に対して音波が適切に入射されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン装置１の使用状態の一例を示す斜視図である。
【図２】マイクロホン装置１を前方から見た図である。
【図３】マイクロホン装置１を左側から見た図である。
【図４】マイクロホン装置１を上方から見た図である。
【図５】マイクロホン装置１を下側から見た図である。
【図６】信号線の配線を説明するための図である。
【図７】ケース１０の構成を説明するための図である。
【図８】ケース１０の長手方向一端側の端面の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るマイクロホン装置１の使用状態の一例を示す斜視図である。
【図１０】マイクロホン装置１を前方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１の実施形態＞
（マイクロホン装置の構成）
本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン装置の構成について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態に係るマイクロホン装置１の使用状態の一例を示す斜視図である。図２は、マイクロホン装置１を前方から見た図である。図３は、マイクロホン装置１を左側から見た図である。図４は、マイクロホン装置１を上方から見た図である。図５は、マイクロホン装置１を下側から見た図である。図６は、信号線の配線を説明するための図である。図７は、ケース１０の構成を説明するための図である。図８は、ケース１０の長手方向一端側の端面の構成を説明するための図である。なお、図２〜図５では、便宜上、図１に示すスタンド９０の台座が省略されている。
【００２２】
マイクロホン装置１は、図１に示すように所謂アンビソニックスマイクロホン装置であり、３６０°全方位から集音できる構成となっている。このため、マイクロホン装置１は、臨場感のある音を集音できる。マイクロホン装置１は、多様な態様で設置されて使用される。例えば、マイクロホン装置１は、図１に示すようにスタンド９０を介して固定された状態、又は天井に固定された状態で、３６０°全方位から集音する。マイクロホン装置１は、図１等に示すように、ケース１０と、マイクロホンカプセル２０と、支柱３０と、突出部４０と、ホルダー５０と、ロック部材６０とを有する。
【００２３】
ケース１０は、図７に示すように、筒状に形成された筐体部１０ａを有する。筐体部１０ａの内部には、マイクロホンカプセル２０からの電気信号の信号処理等を行う回路基板７０（図７）が設けられている。回路基板７０は、デジタル変換回路やネットワークオーディオ出力回路を含み、さらに従来のマイクロホンより出力数が多い。そのため複雑な計算処理を要し、回路基板７０は大型となり、電力密度が高くなる。したがって、回路基板７０からの発熱量が多くなる。
【００２４】
マイクロホンカプセル２０は、図６に示すように、複数の集音部２２を含む。マイクロホンカプセル２０は、一例として球体の形状を成しており、球体の表面に複数の集音部２２が所定間隔で配置されている。ここでは、３２個の集音部２２が、いわゆる高次アンビソニックスマイクロホンの原理に基づき、定められた位置に配置されている。３２個の集音部２２は、それぞれ所定方向から入射された音波を受けて電気信号を出力する。３２個の集音部２２が出力した電気信号は、３２チャンネルの信号線７５（図６）を介してケース１０内の回路基板７０に送られ、回路基板７０において信号処理が行われる。
【００２５】
マイクロホンカプセル２０は、図６に示すように集音部２２同士の間隔を狭めることで、小型化されている。球体であるマイクロホンカプセル２０の直径は、例えば５０（ｍｍ）であり、筒状のケース１０の直径よりも小さい。通常、アンビソニックスマイクロホンにおいては、球体の半径が大きい程、信号処理を行った際に低い周波数で空間エイリアシングが発生することになり、有効な周波数範囲が狭くなってしまうことが知られている。これに対して、本実施形態のように球体のマイクロホンカプセル２０を小型化することで、より高い周波数まで空間エイリアシングの発生を抑制することできるので、有効周波数範囲を広げることが可能となる。この結果、マイクロホン装置１をアンビソニックスマイクロホンとしてより高性能化できる。
【００２６】
マイクロホンカプセル２０は、３６０°全方位から各集音部２２に音波が入射できるように、図２に示すようにケース１０から離間した状態で配置されている。マイクロホンカプセル２０とケース１０の間の距離は、例えばマイクロホンカプセル２０の直径よりも大きい。また、マイクロホンカプセル２０には、マイクロホン装置１の前方を示すマーク部Ｍ（図１及び図６参照）が設けられている。
【００２７】
支柱３０は、図１に示すように複数設けられており、マイクロホンカプセル２０を支えている。複数の支柱３０は、それぞれ、ケース１０の筐体部１０ａの長手方向一端側の一端面１２と、マイクロホンカプセル２０とを連結している。すなわち、各支柱３０の長手方向の一端側は、ケース１０の一端面１２に固定されており、各支柱３０の長手方向の他端側は、マイクロホンカプセル２０の球体の表面において隣接する集音部２２の間の部分で固定されている。なお、ケース１０の一端面１２は、マイクロホンカプセル２０に対向する対向面に該当する。
【００２８】
支柱３０は、図１に示すように突出部４０の周囲に周方向において９０度間隔で４つ設けられている。このように支柱３０を等間隔で複数配置することで、マイクロホンカプセル２０を安定して支持することができる。なお、支柱３０が４つ設けられていることとしたが、これに限定されない。例えば、支柱３０は、２つ又は５つ以上であってもよい。ただし、球体に３２個のマイクロホンを近接して配置する構成では、４つの支柱３０を設けることが最適である。
【００２９】
複数の支柱３０は、音波の伝播経路上の障害物となることを抑制するために、細くなっている。例えば、図２に示すように、複数の支柱３０の直径は、それぞれ突出部４０の直径よりも小さい。また、支柱３０の直径を小さくすることで、小型化したマイクロホンカプセル２０に支柱３０を固定しやすくなる。
【００３０】
複数の支柱３０の各々の内部は、空洞となっている。そして、支柱３０の空洞内には、ケース１０内の回路基板と集音部２２とを繋ぐ信号線７５（図６）が配線されている。例えば、図６に示すように３２個の集音部２２に対応する３２チャンネル分の信号線７５が４等分されて、各支柱３０内に配線されている。このように３２チャンネル分の信号線７５を４等分して配線することで、支柱３０の直径が小さくても３２チャンネル分の信号線７５を適切に配線することができる。なお、図６では、各支柱３０に対して１本の信号線７５が示されているが、実際には複数本が配線されている。
【００３１】
突出部４０は、図１に示すように、ケース１０からマイクロホンカプセル２０に向かって突出した部分である。具体的には、突出部４０は、複数の支柱３０の間に配置され、ケース１０の一端面１２からマイクロホンカプセル２０に向かって突出している。突出部４０は、一端面１２に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように（すなわちテーパ状に）、形成されている。
【００３２】
ここでは、突出部４０は、図７に示すように、筐体部１０ａの長手方向の一端面１２の中央に円錐状に形成されている。突出部４０が上記の形状を成していることで、突出部４０は到来する音波を拡散させる。例えば、図２の矢印で示すように、突出部４０は、一端面１２で反射して到来する音波を、マイクロホンカプセル２０へ向かわない方向へ拡散させる。また、突出部４０が一端面１２から突出するように形成されていることで、一端面１２における平坦な領域が小さくなる。これにより、一端面１２での音波の反射が抑制される。この結果、一端面１２で反射された音波がマイクロホンカプセル２０の集音部２２に入射される事象が、発生し難くなる。また、突出部４０が音波を拡散することで、ケース１０（例えば、一端面１２）とマイクロホンカプセル２０の間で音波が反射を繰り返して定在波が発生する事象も、生じ難くなる。さらに、突出部４０を設けることで、ケース１０を回折した音波が集音部２２に届く事象が、発生し難くなる。
【００３３】
なお、上記では、突出部４０が円錐状に形成されていることとしたが、これに限定されない。例えば、突出部４０が、ドーム状（半球状）に形成されたり、角錐状に形成されたりしてもよい。このような形状の際にも、突出部４０に到来する音波を、マイクロホンカプセル２０へ向かわないように拡散させることが可能となる。また、定在波の発生を抑制することが可能となる。
【００３４】
突出部４０の先端部４１は、突出部４０の他の部分よりもテーパの角度が急峻に形成されている。また、突出部４０の先端部４１は、図２に示すように、マイクロホンカプセル２０までは至っていない。ここでは、突出部４０の一端面１２からの突出高さは、一端面１２とマイクロホンカプセル２０の間の距離の１／２以下の大きさである。これにより、突出部４０の先端部４１がマイクロホンカプセル２０に近過ぎることに起因して集音部２２に悪影響が発生することを防止できる。
【００３５】
突出部４０は、図７に示すように、金属部材７２を介してケース１０内の回路基板７０と熱伝導可能に接続されており、回路基板７０が発生した熱を外部に放出する。すなわち、突出部４０は、回路基板７０のヒートシンクとしての機能も有する。上述したように、回路基板７０は、デジタル変換回路やネットワークオーディオ出力回路を含むため、計算処理に伴い大型で電力密度が高くなる。そのため、回路基板７０からの発熱量が多くなる。このため、突出部４０がヒートシンクの機能を有することで、回路基板７０の冷却効率を高めることができる。なお、マイクロホン装置１は、集音を行う機器の性質上、冷却ファンを設けることができないため、突出部４０がヒートシンクの機能を有することで静音な放熱機構を実現できる。
【００３６】
突出部４０は、図２に示すように、軸部４２と、フィン４４とを有する。
軸部４２は、一端面１２からマイクロホンカプセル２０へ向かって真っ直ぐ（軸方向）に延びている。すなわち、軸部４２は、突出部４０の一端面１２に連結された根元から先端に向かって延びている。軸部４２の直径は、突出部４０の根元から先端へ向かうにつれて、小さくなっている。
【００３７】
フィン４４は、軸部４２と直交するように、軸方向に沿って所定間隔で複数配置されている。複数のフィン４４は、図７に示すように、それぞれ円板状に形成されている。このような形状のフィン４４を複数設けることで、突出部４０の表面積が大きくなるので、突出部４０による放熱効果を高められる。
【００３８】
ホルダー５０は、図１に示すように、ケース１０を保持する保持部材である。ホルダー５０は、薄肉の円筒状に形成されており、ケース１０の外周面を覆うように設けられている。ホルダー５０は、ケース１０及びマイクロホンカプセル２０が共に周方向に回転できるようにケース１０を保持している。また、ホルダー５０は、図２に示すように、スタンド９０に固定される固定部５２を有する。
【００３９】
ロック部材６０は、周方向（図７に示す矢印方向）において一方向に回転するとホルダー５０とケース１０をロック状態にし、周方向において前記一方向とは逆方向に回転するとロック状態を解除する。ホルダー５０に対するケース１０のロック状態が解除されると、使用者は、天井に固定された状態のホルダー５０に対して、ケース１０を周方向に回転させてマイクロホンカプセル２０の位置を調整できる。これにより、ホルダー５０が天井に固定された後でも、使用者は、位置調整部材であるロック部材６０のロック状態を解除することで、例えばより集音しやすい向き（又は突出部４０によって音波を拡散させやすい向き）にマイクロホンカプセル２０を調整できる。
【００４０】
なお、ケース１０の長手方向他端側には、他端面１４から突出するように複数のフィン１７が設けられている。フィン１７も、前述した突出部４０のフィン４４と同様に、放熱を行う機能を有する。例えば、フィン１７は、ケース１０内の回路基板７０と金属部材（不図示）で熱伝導可能に接続されており、回路基板７０の放熱を行ってもよい。
【００４１】
（第１の実施形態における効果）
上述した第１の実施形態のマイクロホン装置１では、ケース１０から離間しているマイクロホンカプセル２０を支持する複数の支柱３０の間に、ケース１０の一端面１２からマイクロホンカプセル２０へ向かって突出している突出部４０が設けられている。そして、突出部４０は、一端面１２に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように形成されている。
【００４２】
上記の構成によれば、突出部４０は、一端面１２で反射して到来する音波を、マイクロホンカプセル２０へ向かわない方向へ拡散させる。また、突出部４０が一端面１２から突出するように形成されていることで、一端面１２における平坦な領域が小さくなる。これにより、一端面１２での音波の反射が抑制される。この結果、一端面１２で反射された音波が、マイクロホンカプセル２０の集音部２２に入射される事象が、発生し難くなる。また、突出部４０が音波を拡散させることで、ケース１０とマイクロホンカプセル２０の間で音波が反射を繰り返して定在波が発生する事象も、生じ難くなる。この結果、集音部２２が３６０°全方位から適切に集音できるので、マイクロホン装置１がアンビソニックスマイクロホンとして有効に機能する。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係るマイクロホン装置１の構成について、図９及び図１０を参照しながら説明する。
【００４４】
図９は、第２の実施形態に係るマイクロホン装置１の使用状態の一例を示す斜視図である。図１０は、マイクロホン装置１を前方から見た図である。
第２の実施形態では、マイクロホン装置１の突出部１４０の構成が第１の実施形態の突出部４０の構成と異なり、マイクロホン装置１の他の構成は、第１の実施形態と同様である。このため、第２の実施形態のマイクロホン装置１の突出部１４０以外の構成については、説明を省略する。
【００４５】
第２の実施形態の突出部１４０は、図９及び図１０に示すように、ケース１０の一端面１２に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように（テーパ状）形成されている。一方で、第２の実施形態では、突出部１４０に第１の実施形態で説明した放熱用のフィン４４（図２参照）が設けられておらず、突出部１４０は円錐体の形状となっている。このため、突出部１４０の形状が簡素化され、突出部１４０を形成しやすくなる。なお、第２の実施形態では、ケース１０の他端面１４側に配置されるフィンで放熱を行ってもよい。また、突出部１４０の形状は、円錐体の形状に限定されず、例えばドーム形状や角錐体の形状であってもよい。
【００４６】
第２の実施形態でも、突出部１４０が、一端面１２に連結された根元から先端に向かって直径が小さくなるように形成されている。このため、突出部１４０は、一端面１２で反射して到来する音波を、マイクロホンカプセル２０へ向かわない方向へ拡散させる。また、突出部４０が一端面１２から突出するように形成されていることで、一端面１２における平坦な領域が小さくなる。これにより、一端面１２での音波の反射が抑制される。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００４８】
１    マイクロホン装置
１０    ケース
１０ａ    筐体部
１２    一端面
２０    マイクロホンカプセル
２２    集音部
３０    支柱
４０    突出部
４２    軸部
４４    フィン
５０    ホルダー
６０    ロック部材
７０    回路基板
７５    信号線
９０    スタンド
１４０    突出部
【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】
2019140475.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019140475.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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