(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集点位置にマイクが設置され、このマイクを介し集音するパラボラ反射板を備えたパラボラ集音装置であって、前記パラボラ反射板と前記マイクとの間に、光は遮断し、かつ風のような空気の通過を阻止ないし緩和し、音声は透過させる筒状の光遮断カバーを設け、前記マイクはマイク設置機構によって前記パラボラ反射板前面に向けて設置され、かつマイクおよびマイク設置機構を光遮断カバーで囲み、この光遮断カバーは光遮断膜を有し、この光遮断膜は網状の布または、樹脂、金属メッシュからなることを特徴とするパラボラ集音装置。
【請求項２】
請求項１記載のパラボラ集音装置において、前記マイク設置機構は前記光遮断カバー前端部に設けられたマイク取付部を有し、このマイク取付部の背面に前記マイクが設けられ、かつこのマイク取付部に前記光遮断カバーの前端部が取付けられたことを特徴とするパラボラ集音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はパラボラ形状の反射板を用いて遠方の音を集音する集音装置、詳しくはマイクをパラボラ形状の反射板の焦点位置に設置して集音し、マイクの出力を音声信号として取得するパラボラ集音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠方の音を集音する集音装置としてパラボラ型の反射板を用いたものがある。パラボラ型反射板とは、放物曲面をもった反射板であり、レンズ同様に焦点を有している。その焦点位置にマイクを設置することにより、集束された音声を効率良く集音することができるようにしたものである。
【０００３】
図１２にこの種のパラボラ集音装置の従来例の概略正面図、図１３にその側面図を示す。図中１’パラボラ型の反射板、２’はマイクを取り付ける構造体からなるマイク設置機構、３’はマイク設置機構によってパラボラ型反射板１’の焦点位置に設置されたマイクである。
【０００４】
このようにパラボラ反射板１’にマイク３’を設置したパラボラ集音装置において、マイク３をパラボラ反射板前面の焦点に設置すると、遠方からの音は、図１４において矢印で示すように、パラボラ反射板１’によって反射され、焦点位置に設置されたマイク３’に集められる。その結果、空間にただマイク３’を設置し、そのマイク単独で集音する場合と比較し、大きな利得を得ることができ、遠方の音を明瞭に集音することができる。
【０００５】
この場合、パラボラ反射板１’の焦点に集められるのは所望の音声だけでなく、可視光線や電波といった電磁場等も集められる。
【０００６】
例えば晴天時の野外において音声を集音する際、集音対象とする音声が到来する方向が太陽の位置する方向とほぼ同一となった場合、音声のみでなく、太陽光も焦点に集束され、この集束された太陽エネルギーがマイク３’にあたることになる。
【０００７】
したがって、パラボラ反射板１’の焦点位置に設置されたマイク３’やマイク設置機構２’は加熱され、それら部材の温度上昇をもたらす。この温度は条件によっては数百度に達し、マイク３’やマイク設置機構２’を破損、あるいは性能低下をもたらす。
【０００８】
焦点に設置するマイク３’に例えばＥＣＭ（エレクトレットコンデサーマイクロホン）を用いた場合、ＥＣＭの耐熱温度は１０５℃程度である。より高い耐熱温度を有するｍｅｍｓマイクにおいても２００℃〜３００℃程度である。これに対し太陽光が集束した焦点における温度はこれを上回る場合があり、マイク３’が機能しなくなるおそれがある。
【０００９】
したがって、屋外においてパラボラ反射板１’を用いた集音装置を用いる場合、太陽光が集束した場合の温度上昇に対する対策が必要となる。
【００１０】
これを解決するために、パラボラ反射１’に、太陽光を透過させてしまう透明アクリル樹脂やガラスのような太陽光を反射しない材料を用いることが考えられる。この場合、音声はパラボラ反射板１’によって反射され焦点に集束するが、太陽光はパラボラ反射板１’を透過してしまい焦点には集束しないため、焦点における温度上昇を防ぐことができる。
【００１１】
また、他の解決策として、特開昭６０−１９４８０５号公報（特許文献１）で示されるように、表面に艶消し塗装を施すことで太陽光の集束を緩和させるものがある。
【００１２】
さらに、上述の温度上昇の問題に加え、屋外における使用では、風による雑音（風雑音）が生じる問題がある。これはマイク３の振動板に風があたることにより、マイク出力に低周波の雑音が発生するものである。この問題に対しては、マイク風防を取り付けることでマイクに直接風があたらないようにする方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平昭６０−１９４８０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
パラボラ反射板１’を透明アクリル樹脂やガラスなどで構成した場合、耐候性や強度の面で屋外での使用は不向きとなり用途が限定されてしまうという課題がある。また、パラボラ反射板１’に艶消し塗装を施しても大口径になると温度上昇の影響は避けられないという課題がある。また、風雑音を軽減させる風防はスポンジ状の樹脂材料でできているため、太陽光の集束による温度上昇によって損傷してしまうという課題がある。
【００１５】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、音声は集束させつつも、太陽光の集束とそれによる温度上昇を防止し、マイクやマイク設置機構の破損を防止したパラボラ集音装置を提供することにある。
また、これに加え風雑音を防止ないし軽減させ良好な集音特性が得られるパラボラ集音装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に係る発明は、集点位置にマイクが設置され、このマイクを介し集音するパラボラ反射板を備えたパラボラ集音装置であって、前記パラボラ反射板と前記マイクとの間に、光は遮断し、かつ風のような空気の通過を阻止ないし緩和し、音声は透過させる筒状の光遮断カバーを設け、前記マイクはマイク設置機構によって前記パラボラ反射板前面に向けて設置され、かつマイクおよびマイク設置機構を光遮断カバーで囲み、この光遮断カバーは光遮断膜を有し、この光遮断膜は網状の布または、樹脂、金属メッシュからなることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のパラボラ集音装置において、前記マイク設置機構は前記光遮断カバー前端部に設けられたマイク取付部を有し、このマイク取付部の背面に前記マイクが設けられ、かつこのマイク取付部に前記光遮断カバーの前端部が取付けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明は、パラボラ反射板からの集束音をマイクに入力するようにし、かつ太陽光のような光は遮断し、かつ風のような空気の通過は阻止ないし緩和し、音声は透過させる光遮断カバーでマイクを囲んだため、光集束による温度上昇はないのでマイクが破損することはなく、かつ風雑音は防止ないし軽減させることができるため、良好な集音特性を得ることができる。
請求項２に係る本発明によれば、マイクを、マイク取付部および光遮断カバーで囲んだため、マイクはパラボラ反射板からの反射音を集音することに加え、マイクはもちろんのこと、マイク設置機構の破損も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す側面図。
【図２】（ａ）は本発明の一実施例に用いられる光遮断カバーの一例の概略側面図、（ｂ）は同上の他の例。
【図３】本発明の一実施例における音声についての動作説明図。
【図４】同発明の一実施例における太陽光についての動作説明図。
【図５】同発明の一実施例における風についての動作説明図。
【図６】本発明の一実施例において、測定実験に用いたパラボラ集音器の概略構成説明図。
【図７】同じく測定実験に用いた光遮断カバーの側面図。
【図８】測定実験に用いたパラボラ集音器に人工太陽を照射して測定したパラボラ反射板の焦点位置における時間に対する温度の説明図。
【図９】測定実験のパラボラ集音器の風雑音レベルの測定結果を示す。
【図１０】本発明の一実施例を用いたパラボラ集音システムの周波数特性を示す。
【図１１】パラボラ反射板に光遮断カバーをセットした場合と、セットしない場合の周波数特性の違いを示す説明図を示す。
【図１２】従来例の概略正面図である。
【図１３】同従来例の概略側面図である。
【図１４】同従来例の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は本発明の第１実施例の概略側面図を示す。１はパラボラ反射板で、その前面１ａは凹面状をなす。その底面中央部にはマイク設置機構２の基台２ａが設けられている。基台２ａの中心から偏位した位置にはマイク支持棒２ｂの根元が固定され、このマイク支持棒２ｂは前方に向って伸び、その先端部にはマイク取付部２ｃが設けられ、その背面、すなわちパラボラ反射板前面１ａと対向する面の中央部にはパラボラ反射前面１ａに向けられたマイク３が設置されている。
【００２０】
本発明では、このマイク３を保護すべく筒状をなす光遮断カバー４でマイク３を囲み、覆ったことに特徴を有している。換言すると、光遮断カバー４内にマイク３が収められている。
【００２１】
この光遮断カバー４の基部はパラボラ反射板前面中央部側に固定され、かつ前端部はマイク取付部２ｃの外周部またはマイク取付部２ｃの背面外周部に固定されている。
【００２２】
図２（ａ）は光遮断カバー４の一構成例を示す。光遮断カバー４は筒状の光遮断膜５と、その内周面側において長さ方向に沿って設けられた光遮断膜５を支持するフレーム６とを備えている。光遮断膜５の形状としては、断面円形、三角形、四角形、多角形、その他の適宜の筒状であれば良い。例えば樹脂製からなるフレーム６は光遮断膜５と対応した形状をなし、複数の窓状の開口部６ａが形成され、必要な強度を保ちつつも、音声の透過を阻害しない開口率を持たせている。製作にあたっては、フレーム６の外周に接着材を塗布し、光遮断膜５を巻けば良い。
【００２３】
なお、光遮断膜５のみで筒状の形状が保持される場合、フレーム６は必須ではない。
【００２４】
この光遮断膜５は光の透過を抑制する一方、音声の透過を阻害せず、また、風のように穏やかな気流を緩和でき、わずかな微風であれば阻止できる材質が用いられる。例えばスピーカ等に用いられる網状の布または樹脂、金属メッシュを用いると好適である。また、積層した不織布、フェルト、パンチングメタル、スポンジ状の樹脂材料等を用いても良い。これらの材料は音声は透過するが光を遮断する機能を有するためである。したがって、パラボラ反射板前面１ａにあたって反射された太陽光はマイク設置機構２に設けられたマイク３に集束することはなく温度上昇によってマイク３が破損することはない。
【００２５】
仮に太陽光が光遮断膜５内に入り込んだとしても光度は光遮断膜５によって弱められ温度上昇を抑えることができる。
【００２６】
一方、音声は光遮断膜５によって遮断されることはないため、集束して集音され、焦点に設置されたマイク３に入力される。マイク出力は公知のアンプ（図示せず）に送出され処理される。
【００２７】
図２（ｂ）は光遮断カバー４の他の構成例を示す。この光遮断カバー４は光遮断膜５の外周に更にメッシュ７を設け、より遮光性を高めている。また、このような多重構造にすることにより強度も向上する。
【００２８】
図３から図５は各動作説明を示す。
【００２９】
図３はパラボラ反射板１を介し音声をマイク３で集音している状態を示す。すなわちパラボラ反射板１を音源に向けると、実線の矢印で示すように、パラボラ反射板前面１ａに当たった音声は反射され、焦点に向って集束し、焦点に設置されたマイク３に入力される。
【００３０】
図４はパラボラ反射板１に太陽光が当たった場合を示す。破線の矢印で示すように、パラボラ反射板前面１ａから反射した太陽光ｂは焦点に向うが、パラボラ反射板１とマイク３との間に光遮断カバー４が存在し、マイク３は光遮断カバー４で囲われているため、反射光は遮断され、焦点に集束することはない。そのため、焦点における太陽光集束による温度上昇はなく、焦点に位置するマイク３や、マイク設置機構２の熱による破損を防ぐことができる。また、光遮断カバー４は焦点から離れた位置に存在しているため、この位置では光が集束することはなく光遮断カバー４の温度上昇もない。
【００３１】
図５は風の場合について示す。パラボラ反射板前面１ａに波線の矢印で示すように、風ｃがある場合、風ｃは光遮断カバー４によって内部への侵入が阻止ないし緩和されるため、マイク３へ作用する風雑音を防止ないし軽減させることができる。
【００３２】
図６は測定実験に用いたパラボラ集音装置の一構成例の概略を示す。
【００３３】
パラボラ反射板１としては１ｍｍ厚のアルミ製を用い、直径３００ｍｍとした。このパラボラ反射板１の焦点は底面から８０ｍｍの位置で、この焦点位置にマイク設置機構２によってＥＣＭ（エレクトレットコンデンサーマイクロホン）からなるマイク３を設置した。
【００３４】
図７は上記パラボラ集音装置に用いる光遮断カバー４のフレーム構造の一例を示す。フレーム６は長さ方向の寸法８０ｍｍ、内径５０ｍｍの円筒径フレームに開口率８６％の開口部６ａを設け、その外周に細かい網状の布（図示せず）を貼り、図1に示したように、この光遮断カバー４でマイク３等を囲み、覆った。
【００３５】
図８は、太陽光と同じスペクトルを出す照明灯からなる人工太陽（図示せず）を用いて測定したパラボラ反射板１の焦点位置における温度である。パラボラ反射板１を人工太陽に向け、焦点位置に光が集束する状態にして温度測定を行った。
【００３６】
図８は、時刻０のところで、人工太陽の照射を開始し、時間経過とともに焦点位置において温度が上昇して様子を示す。Ａは光遮断カバー４がない状態、Ｂは光遮断カバー４を設けた場合、Ｃは気温である。
【００３７】
図８から分かるように、光遮断カバー４の無い状態ではすぐに温度が８０℃前後に達する。これに対し、光遮断カバー４を取り付けた状態においては温度上昇は４０℃付近にとどまっている。気温に対する温度上昇分は、それぞれ５６℃、１６℃であり、光遮断カバー４を設置することで温度上昇は１／３に緩和されている。
【００３８】
図９は風雑音レベルの測定結果で、Ａは光遮断カバー無し、Ｂは光遮断カバー有りを示す。パラボラ反射板１に対し、０°（正面）、３０°、６０°、９０°のそれぞれの角度で風速２ｍ／ｓの風を当て、等価音圧レベルを測定した。
【００３９】
この図から分かるように、光遮断カバー４を取り付けた状態での風雑音は、光遮断カバー４の無い状態に比べ５ｄＢ〜１０ｄＢ低い。このことから、光遮断カバー４は風防としての効果も有することが分かる。
【００４０】
図１０はパラボラ反射板１に光遮断カバー４を取り付けた場合と、そうでない場合の周波数特性を示す。Ａは光遮断カバー無し、Ｂは光遮断カバー有りの特性である。光遮断カバー４を取り付けたものでは高域（１００００Ｈｚ前後）では若干音圧レベルの差はあるが、実用領域ではほぼ同等であり問題はない。
【００４１】
図１１は図１０の周波数特性をさらに詳しく述べるため、光遮断カバー４の有無による周波数特性の差を示したものである。光遮断カバー４の有無による周波数特性の違いは７Ｋｚ以上の高域において数ｄＢであり、図１１からも光遮断カバー４取付けによる集音特性への影響は軽微であり、実用上問題無いことがわかる。
【符号の説明】
【００４２】
１      パラボラ反射板
２      マイク設置機構
２ａ    基台
２ｂ    マイク支持棒
２ｃ    マイク取付部
３      マイク
４      光遮断カバー
５      光遮断膜
６      フレーム
６ａ    開口部
７      メッシュ
【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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【図６】
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【図７】
0006517138.tif 000008
【図８】
0006517138.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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