(57)【要約】【課題】簡単な構成で周辺の雑音を抑えつつ話者の声などを明瞭に捉えることができる低コストなマイクロホン装置を提供する。【解決手段】所定の間隔をあけて開口部１a,１bが両端に夫々設けられた音響管１と、その音響管１の両端の開口部１a,１bの間に、上記音響管１の内部に振動面３aが向くように配置された無指向性マイクロホン３とを備える。上記無指向性マイクロホン３を、音響管１の開口部１a,１b間の略中央に配置する。【選択図】図１
2008306292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をあけて開口部が両端に設けられた音響管と、
上記音響管の両端の上記開口部の間に配置された無指向性マイクロホンと
を備え、
上記無指向性マイクロホンの受音面は、上記音響管の内部に向くように配置されたことを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロホン装置において、
上記無指向性マイクロホンが、上記音響管の上記開口部間の略中央に配置されていることを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマイクロホン装置において、
上記音響管内に配置された音響抵抗材を備えたことを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載のマイクロホン装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器において、
上記マイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部を通る直線が、本体主面に対して略平行であることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
上記マイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部が、上記本体主面に対して略垂直方向前方に向かって開口していることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項５または６に記載の電子機器において、
上記本体主面が略矩形状の平面であって、
上記略矩形状の平面の隣接する２つのコーナー部近傍に、上記マイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部の夫々が設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項４から７までのいずれか１つに記載の電子機器において、
上記マイクロホン装置を２組備え、
上記２組のマイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部を通る直線が互いに所定の角度を有して交わると共に、
上記２組のマイクロホン装置の上記無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器において、
上記マイクロホン装置を２組備え、
上記２組のマイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部を通る直線が互いに直交すると共に、
上記２組のマイクロホン装置の上記無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロホン装置および電子機器に関し、特に音声を捕捉するのに好適なマイクロホン装置およびそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
二人が対話をするような場面で音声を捉える場合、音声は２方向から到来することになる。このとき、図１８(A),(B)に示すように、無指向性マイクを用いることにより、話者Ａ,Ｂの二人の音声を捉えることができるが、それ以外の周りの雑音もそのまま収音されることになるため、雑音の影響を低減したい場合には望ましくない。
【０００３】
この問題を解決する簡単な方法としては、図１９に示すように、指向性マイクを２つ用いてそれぞれのマイクがそれぞれの話者Ａ,Ｂの声を拾うようにする方法がある。
【０００４】
そこで、細長い音響管の軸方向に指向性を有するマイクロホン装置を用いることが考えられる(例えば、特開平１１−８８９５号公報(特許文献１)参照)。
【０００５】
しかしながら、上記マイクロホン装置では、二人の音声を夫々異なるマイクロホン装置で捉える必要があり、構造が複雑になってコストが高くつくという問題がある。また、上記マイクロホン装置では、細長い音響管の軸方向に指向性を持つため、細長いマイクユニットの先端側を夫々の話者の方に向けなければならないので、携帯型の電子機器に搭載するのに適さないという欠点がある。このようなマイクロホン装置をカード型の電子機器に組み込んだ場合には、厚み方向でなく本体主面に平行に音響管が配置されるので、マイクロホン装置の音響管の軸方向から発話しないと音声を捉えることができず、例えば本体主面の表示部を見ながら話すといった使い方ができない。
【特許文献１】特開平１１−８８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で周辺の雑音を抑えつつ話者の声などを明瞭に捉えることが可能な指向特性を有する低コストなマイクロホン装置およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明のマイクロホン装置は、
所定の間隔をあけて開口部が両端に設けられた音響管と、
上記音響管の両端の上記開口部の間に配置された無指向性マイクロホンと
を備え、
上記無指向性マイクロホンの受音面は、上記音響管の内部に向くように配置されたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成のマイクロホン装置によれば、上記音響管の両端の開口部の間に、音響管の内部に受音面が向くように各開口部から間隔をあけて無指向性マイクロホンを配置することによって、音源から音響管の一方の開口部に到達する距離とその一方の開口部から無指向性マイクロホンの受音面までの距離の和と、音源から音響管の他方の開口部に到達する距離と他方の開口部から無指向性マイクロホンの受音面までの距離の和に差が生じて、位相がずれた分だけ音響管内で音波が干渉して音量が減少する。例えば、特定の周波数において、位相が１８０度ずれていると、音が打ち消し合ってゼロとなる。これに対して、音源から音響管の一方の開口部に到達する距離とその一方の開口部から無指向性マイクロホンの受音面までの距離の和と、音源から音響管の他方の開口部に到達する距離と他方の開口部から無指向性マイクロホンの受音面までの距離の和に差が生じずに位相ずれがないときは、音響管内で音波が干渉せず、音量が減少しない。したがって、例えば、上記音響管の開口部間の略中央に無指向性マイクロホンが配置されている場合(両端の開口部から無指向性マイクロホンの受音面までの音の伝搬距離が同じ)、開口部間を通る直線に略垂直な平面に沿って感度が高い指向特性が得られる。
【０００９】
このように、音響管の両端の開口部を通る直線方向を基準にして、音が到来してくる方向が位相がずれて音が打ち消し合う方向であるときに音響エネルギーが小さくなるので、位相がずれない特定の方向に対して高い指向特性が得られる。この位相がずれない特定の方向は、開口部間の無指向性マイクロホンの位置に依存し、無指向性マイクロホンの位置によって指向特性が変化する。こうして、簡単な構成で周辺の雑音を拾いにくくして話者の音声などを捉えることが可能な指向特性を得ることができる。
【００１０】
また、一実施形態のマイクロホン装置では、上記無指向性マイクロホンが、上記音響管の上記開口部間の略中央に配置されている。
【００１１】
上記実施形態によれば、上記無指向性マイクロホンを、音響管の開口部間の略中央に配置することによって、各開口部から無指向性マイクロホンの受音面までの距離が略等しくなるから、開口部間を通る直線方向に対して略直角な平面に沿って感度が高い指向特性が得られる。
【００１２】
また、一実施形態のマイクロホン装置では、上記音響管内に配置された音響抵抗材を備えた。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記音響管内に音響抵抗材を配置することによって、音響管の内部空間における共振を抑えて、特に高い周波数帯域の音響エネルギーを減衰させることにより音響管内の共振を効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、この発明の電子機器では、上記マイクロホン装置を備えたことを特徴する。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記マイクロホン装置を用いて話者の音声を明瞭に捕捉することができる。特に、上記音響管の開口部間の略中央に無指向性マイクロホンが配置されている場合、音響管の開口部間を通る直線方向に対して略直角な平面に沿って感度が高い指向特性を有する。このような指向特性を有するマイクロホン装置を、音響管の両端の開口部を通る直線が電子機器の本体主面に平行になるようにすることによって、カードタイプの薄い携帯型の電子機器でも本体主面に話者が対するようにして、本体主面の表示部等を見ながら話した音声を上記マイクロホン装置により周囲の雑音を抑えながら捉えることが可能となる。
【００１６】
また、一実施形態の電子機器では、上記マイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部を通る直線が、本体主面に対して略平行である。
【００１７】
上記実施形態によれば、マイクロホン装置が搭載される本体主面に対して、上記音響管の両端の開口部を通る直線が略平行となるようにすることによって、本体主面の正面側の話者からの音声を捕捉することが容易な指向特性が得られる。
【００１８】
また、一実施形態の電子機器では、上記マイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部が、上記本体主面に対して略垂直方向前方に向かって開口している。
【００１９】
上記実施形態によれば、マイクロホン装置が搭載される本体主面に対して、音響管の両端の開口部が略垂直方向前方に向かって開口していることによって、本体主面の正面側の話者からの音声を捕捉することが容易な指向特性が得られる。
【００２０】
また、一実施形態の電子機器では、
上記本体主面が略矩形状の平面であって、
上記略矩形状の平面の隣接する２つのコーナー部近傍に、上記マイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部の夫々が設けられている。
【００２１】
上記実施形態によれば、本体主面の略矩形状の平面の隣接する２つのコーナー部近傍に、音響管の両端の開口部の夫々を設けることによって、本体主面の他の構成部(表示部や操作部など)の配置を妨げることなく、音声を捕捉するのに効果的な位置にマイクロホン装置を配置できる。
【００２２】
また、一実施形態の電子機器では、
上記マイクロホン装置を２組備え、
上記２組のマイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部を通る直線が互いに所定の角度を有して交わると共に、
上記２組のマイクロホン装置の上記無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部を備えた。
【００２３】
上記実施形態によれば、上記音響管の両端の開口部を通る直線が互いに所定の角度を有して交わる２組のマイクロホン装置の無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部を備えることによって、例えば、本体主面が縦状態でも横状態でも使用できる形態で、かつ、２組のマイクロホン装置の音響管の両端の開口部を通る直線が本体主面に対して略平行であるとき、２組のマイクロホン装置のうちの開口部を通る直線が水平になる方のマイクロホン装置の無指向性マイクロホンの信号を選択するように上記切換部により切り換える。これによって、本体主面が縦状態でも横状態でも使用できる形態において、いずれの状態でも本体主面に面する話者からの音声を、いずれかのマイクロホン装置により容易に捕捉することができる。
【００２４】
また、一実施形態の電子機器では、
上記マイクロホン装置を２組備え、
上記２組のマイクロホン装置の上記音響管の両端の上記開口部を通る直線が互いに直交するすると共に、
上記２組のマイクロホン装置の上記無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部を備えた。
【００２５】
上記実施形態によれば、上記音響管の両端の開口部を通る直線が互いに直交する２組のマイクロホン装置の無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部を備えることによって、例えば、本体主面が縦状態でも横状態でも使用できる形態で、かつ、２組のマイクロホン装置の音響管の両端の開口部を通る直線が本体主面に対して略平行であるとき、２組のマイクロホン装置のうちの開口部を通る直線が水平になる方のマイクロホン装置の無指向性マイクロホンの信号を選択するように上記切換部により切り換える。これによって、本体主面が縦状態でも横状態でも使用できる形態において、いずれの状態でも本体主面に面する話者からの音声を、いずれかのマイクロホン装置により容易に捕捉することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上より明らかなように、この発明のマイクロホン装置によれば、簡単な構成で周辺の雑音を捉えにくくしつつ話者の音声などを明瞭に捉えることができる低コストなマイクロホン装置を実現することができる。
【００２７】
また、この発明の電子機器では、上記マイクロホン装置を用いることによって、話者の音声などを明瞭に捕捉できる性能のよい電子機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、この発明のマイクロホン装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
この発明のマイクロホン装置は、対話している声を録音したり、音声認識をして書き取り処理をしたりするような用途で、できるだけ話者の声だけを拾い、周辺の雑音を拾いにくくすることを目的とするものである。したがって、この発明のマイクロホン装置は、音楽録音のような高音質の録音を狙わない代わりに、できるだけ簡単な構造でかつ低コストで目的の指向性を得るものである。
【００２９】
図１(A)はこの発明の実施の一形態のマイクロホン装置の構成を示す平面図を示し、図１(B)は図１(A)のIB−IB線から見た断面図を示している。図１(A),(B)において、１は所定の間隔をあけて第１,第２開口部１a,１bが主平面１０側の両端近傍に夫々設けられた音響管、２は上記音響管１の第１,第２開口部１a,１bに連なる内部空間、３は上記内部空間２に受音面３aが向くように配置された無指向性マイクロホンである。上記音響管１は、直方体形状をしており、その音響管１の第１,第２開口部１a,１b間の略中央に設けられた第３開口部１cに、受音面３aが位置するように無指向性マイクロホン３が配置されている。
【００３０】
また、上記第１,第２開口部１a,１b間の距離は、３０mm〜１００mm程度であり、音響管１は小型の機器に組み込める大きさで、対話の音声を捕捉するのに適した指向性を実現する。
【００３１】
図２は上記マイクロホン装置の真正面(主平面１０に対して略垂直方向前方)の音源から音声が到来する場合について説明するための図を示している。図２に示すように、真正面の音源から到達する音に対しては、２つの第１,第２開口部１a,１bから入った音が音響管１の内部空間２を通って同時に無指向性マイクロホン３の受音面３aに到達する。この場合、それぞれの第１,第２開口部１a,１bから入った音の位相は、無指向性マイクロホン３の受音面３aに達したときには揃っているため、強め合うことになる。また、周波数によって位相がずれることがないため、少なくとも音声帯域の周波数に対して無指向性マイクロホン３の感度は一定となる。
【００３２】
このように、音源から音響管１の第１,第２開口部１a,１bに到達する音波は、音源から同時に到達するので、位相が揃っており、さらに、第１,第２開口部１a,１bから無指向性マイクロホン３までの距離は等しいので、無指向性マイクロホン３の受音面３aに到達する音波は、干渉による減衰は起こらない。
【００３３】
図２に示すように、音響管１の第１,第２開口部１a,１bを通る直線に対して略直角方向の正面から到来する音は、干渉による減衰の影響を受けることなく、そのまま無指向性マイクロホン３の受音面３aに到達する。ここで、音響管の両端の開口部を通る直線とは、両開口部の中心を通る直線のことである。
【００３４】
また、図３は上記マイクロホン装置の主平面１０に対して斜め正面に音源があるときの模式図を示している。
【００３５】
図３に示すように、正面ではなく斜め正面の音源から到達する音に対しては、２つの第１,第２開口部１a,１bに音が達する時点で音源からの距離に差が生じる。このため、それぞれの第１,第２開口部１a,１bから入った音の位相は、無指向性マイクロホン３の受音面３aに達するときにずれてしまうことになる。
【００３６】
この位相のズレは、周波数によって異なり、ちょうど位相が１８０度ずれる周波数成分では打ち消しあって、その周波数成分に対応する無指向性マイクロホン３の出力はゼロになる。
【００３７】
また、音源が無指向性マイクロホン３の正面の主平面１０に対して略垂直かつ第１,第２開口部１a,１bを通る直線を含む平面に沿って、主平面１０に対して角度θだけずれた方向にある場合、音源から出た音が第１の開口部１aに達したときに第２の開口部１bに入る音は、まだｃ点までしか達していない。したがって、同時に音源を出た音は、ｂ−ｃ間の距離を伝わるのに必要な時間だけずれて第２の開口部１bに到達することになる。
【００３８】
すなわち、無指向性マイクロホン３に入力される音は、第１,第２開口部１a,１bから入った音波が合成されることになり、位相がずれた分、干渉によって音量が減少することになる。
【００３９】
なお、ａ−ｂ間の距離をＬとすると、ｂ−ｃ間の距離は、
Ｌ・ｓｉｎθ
で表されるため、干渉による減衰は、ａ−ｂ間の距離Ｌとθと音波の波長にそれぞれ影響を受ける。
【００４０】
実際の音は、いろいろな周波数成分を含むので、ほとんど減衰しない周波数もあれば完全に消えてしまう周波数もあるため、正面方向から離れるにしたがって干渉により無指向性マイクロホン３で捕捉される音響エネルギーは全体として減少する。ここで、「正面方向」とは、主平面１０に対して略垂直、かつ、第１,第２開口部１a,１bを通る直線に略直角、かつ、第１,第２開口部１a,１b間の中央を通る平面に沿った正面側のことである。
【００４１】
上記正面方向は、干渉による音量の減少がないため、周波数によって音量が減少してしまうことはない。ただし、音響管の形状・寸法によって共振など周波数特性に影響を及ぼす場合がある。
【００４２】
このように、音響管１の両端の第１,第２開口部１a,１bを通る直線を基準にして、音が到来してくる方向が位相がずれて音が打ち消し合い方向では音響エネルギーが小さくなるので、位相がずれない特定の方向(この実施形態では正面方向)に対して高い指向特性が得られる。これにより、簡単な構成で周辺の雑音を拾いにくくして話者の音声を捉えることが可能な指向特性を得ることができる。
【００４３】
また、上記無指向性マイクロホン３を、音響管１の第１,第２開口部１a,１b間の略中央に配置することによって、第１,第２開口部１a,１bから無指向性マイクロホン３の受音面３aまでの距離が等しくなるから、第１,第２開口部１a,１b間を通る直線に略直角な平面に沿って感度が高い指向特性が得られる。
【００４４】
〔第１,第２実施例〕
図４,図５はこの発明のマイクロホン装置の検証を行った第１,第２実施例を示している。なお、使用する目的や必要とする周波数帯域によって設計寸法を最適化する必要があるが、この第１,第２実施例のマイクロホン装置は、基本構造の確認と動作検証のみを目的としたため、最適化はしていない。
【００４５】
図４に示すマイクロホン装置の設計寸法は、次のとおりである。
音響管１の内部空間の長手方向の長さ：５２mm
音響管１の内部空間の幅：４mm
音響管１の内部空間の厚さ：１.５mm
第１,第２開口部１a,１bの直径：３mm
第３開口部１cの直径：４mm
第１,第２開口部１a,１bの中心間の長さ：４６mm
第１開口部１aの中心から第３開口部１cの中心までの長さ：２３mm
第２開口部１bの中心から第３開口部１cの中心までの長さ：２３mm
【００４６】
また、図５に示すマイクロホン装置の設計寸法は、次のとおりである。
音響管１の内部空間の長手方向の長さ：３６mm
音響管１の内部空間の幅：４mm
音響管１の内部空間の厚さ：１.５mm
第１,第２開口部１a,１bの直径：３mm
第３開口部１cの直径：４mm
第１,第２開口部１a,１bの中心間の長さ：３０mm
第１開口部１aの中心から第３開口部１cの中心までの長さ：１５mm
第２開口部１bの中心から第３開口部１cの中心までの長さ：１５mm
【００４７】
次に、図６は無指向性マイクロホン３単体で、テスト音源により測定された特性を示している。図６(A)に正面方向の特性を示し、図６(B)に９０度方向の特性を示している。
【００４８】
この測定では、バッフル板(マイクを取り付けた板)の影響で正面方向と９０度方向の感度で感度差が少し出ている。
【００４９】
なお、図６は音源およびテスト装置の関係で、無指向性マイクロホン３の周波数特性を測定したものではなく、音源の到来方向と無指向性マイクロホン３のレスポンスの測定結果を示す比較データであり、絶対的なマイクロホンの特性ではない。
【００５０】
図７は図４に示す第１実施例のマイクロホン装置の構造について、テスト音源により測定された特性を示している。図７(A)に正面方向の特性を示し、図７(B)に９０度方向の特性を示している。
【００５１】
図７(A),(B)において、領域Ｓ１などの低域では、正面方向と９０度方向で感度差がないが、高域では、正面方向と９０度方向で感度差が出ており、指向性が出ていることが分かる。ここで、図７(B)に示す領域Ｓ２では、正面方向と９０度方向で感度差がないのは、特定周波数で音響管における共振現象であると考えられる。
【００５２】
また、図示しないが、図５に示す第２実施例のマイクロホン装置の構造について、テスト音源により測定された特性を確認した。その結果、正面と９０度方向で感度差が出ており、図４に示す第１実施例のマイクロホン装置と同様の指向性が得られた。
【００５３】
図４,図５に示す第１,第２実施例のマイクロホン装置のそれぞれ構造(寸法)による影響で特定の周波数でピークを有する特性となる。したがって、製品に応用する場合、必要とする周波数帯域への影響を避けるように構造(寸法)を設計すればよい。
【００５４】
上記第１,第２実施例のマイクロホン装置では、音響管１の第１,第２開口部１a,１b間の距離を４６mmと３０mmとしたが、第１,第２開口部間の距離はこれに限らず、音響管の開口部間の距離は、特に話者の音声を捕捉することが可能な指向特性が得られる３０mm〜５０mmの範囲が好ましい。
【００５５】
〔第３,第４実施例〕
図８,図９はこの発明のマイクロホン装置の検証を行った第３,第４実施例を示している。この第３,第４実施例のマイクロホン装置は、音響抵抗材を除いて第１,第２実施例のマイクロホン装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００５６】
図８,図９において、音響抵抗材１１,１２は、樹脂製スポンジを用いている。なお、音響抵抗材は、多孔質材や、目の粗い布などを用いてもよい。
【００５７】
上記第３,第４実施例では、音響管１内の定在波に起因するピークが抑えられる。
【００５８】
図１０は比較のためにテスト音源により測定された音響抵抗材のないマイクロホン装置の周波数特性を示し、図１０(A)に正面方向の特性を示し、図１０(B)に９０度方向の特性を示している。また、図１１はテスト音源により測定された上記第３実施例の音響抵抗材を有するマイクロホン装置の周波数特性を示し、図１１(A)に正面方向の特性を示し、図１１(B)に９０度方向の特性を示している。
【００５９】
図１１に示すように、上記音響抵抗材入りのマイクロホン装置では、正面方向および９０度方向の特性のいずれも周波数特性の乱れが小さくなっている。
【００６０】
また、図示しないが、図９に示す第４実施例のマイクロホン装置の構造について、テスト音源により測定された特性を確認した。その結果、正面と９０度方向で感度差が出ており、図８に示す第３実施例のマイクロホン装置と同様の指向性が得られた。
【００６１】
このように、上記音響管１内に音響抵抗材１１,１２を配置することによって、音響管１の内部空間２における共振を抑えて、特に高い周波数帯域の音響エネルギーを減衰させることにより音響管１内の共振を効果的に抑制することができる。
【００６２】
上記第１〜第４実施例のマイクロホン装置は、音声帯域で特に効果を発揮し、音声認識装置等に好適である。
【００６３】
以下に、上記テスト音源による測定方法について具体的に説明する。
【００６４】
図１２は測定に用いた再生系システムと録音系システムの構成を示すブロック図である。
【００６５】
図１２に示すように、再生系システムにおいて、パーソナルコンピュータ２１(シャープ製ＰＣ−ＭＭ−５)からＵＳＢ(登録商標)(Unversal Serial Bus)を介してＵＳＢオーディオインターフェース２２(ローランド製ＵＡ−５)をコントロールして、図１３に示すテスト信号をアンプ付モニタスピーカ２３(アイワ製ＳＣ−Ｍ４８)に出力する。そうして、アンプ付モニタスピーカ２３からテスト音を放射する。
【００６６】
ここで、アンプ付モニタスピーカ２３は、フルレンジスピーカ(直径７７mm)を備え、周波数特性が７０Ｈz〜２ｋＨzである。また、図１３に示すテスト信号は、テスト信号の出力レベルを一定にして０Ｈz〜２０ｋＨzまで周波数をスィープさせたものである。
【００６７】
また、録音系システムにおいて、テスト対象であるマイクロホン装置３１により上記再生系システムによるテスト音を捉えて、録音機３２(ローランド製Ｒ−１)によりリニアＰＣＭモード(４４.１ｋＨz／１６ビット)で波形データを録音する。ここで、録音機３２の入力周波数特性は、２０Ｈz〜２ｋＨzの範囲で偏差が１dＢ以内であることを実測により確認した。
【００６８】
こうして、上記録音系システムにおいて録音した波形データをＦＦＴ解析することにより周波数特性を求めた。
【００６９】
また、図１４は上記再生系システムと録音系システムの一部である試験装置の斜視図を示し、図１５は図１４に示す試験装置を側方から見た側面図である。
【００７０】
図１４,図１５に示すように、実験机４０の略水平な平面上に所定の間隔をあけてマイク台４１とスピーカ台４２とを載置し、そのマイク台４１とスピーカ台４２の間かつ実験机４０上に吸音材４３を載置している。上記マイク台４１の上部にポール４４を立設し、そのポール４４の先端にテスト対象であるマイクロホン装置３１を取り付けている。また、上記スピーカ台４２上に、マイクロホン装置３１側に向けてアンプ付モニタスピーカ２３を載置している。
【００７１】
ここで、マイクロホン装置３１の中心およびアンプ付モニタスピーカ２３のスピーカ中心は、実験机４０の平面からの高さを同一とし、マイクロホン装置３１の中心およびアンプ付モニタスピーカ２３のスピーカ中心との間の距離を６０cmとしている。また、マイクロホン装置３１の中心およびアンプ付モニタスピーカ２３のスピーカ中心を通る直線と吸音材４３の上面との距離を約２５cmとしている。
【００７２】
上記マイクロホン装置３１は、実験机４０の平面に対して主平面が垂直で、かつ、音響管の第１,第２開口部を通る直線が水平な状態を保ったままポール４４を中心に回動自在に支持されている。
【００７３】
上記マイクロホン装置３１の主平面をアンプ付モニタスピーカ２３に向けて、音響管の第１,第２開口部を通る直線が、ポール４４とアンプ付モニタスピーカ２３の中心とを通る垂直平面に対して略垂直方向となる状態で、マイクロホン装置３１の正面方向の周波数特性の測定結果が得られる。
【００７４】
一方、上記マイクロホン装置３１をポール４４を中心に略９０度回動して、音響管の第１,第２開口部を通る直線が、ポール４４とアンプ付モニタスピーカ２３の中心とを通る垂直平面に対して略平行となる状態で、マイクロホン装置３１の９０度方向の周波数特性の測定結果が得られる。
【００７５】
次に、この発明のマイクロホン装置を用いた電子機器の実施の形態について説明する。
【００７６】
図１６Ａはこの発明の実施の形態のマイクロホン装置を２組用いた電子機器５０の縦状態で使用するときの正面図を示し、図１６Ｂは上記マイクロホン装置を２組用いた電子機器５０の横状態で使用するときの正面図を示している。
【００７７】
上記電子機器５０は、略長方形状の本体主面５１に設けられた表示部５２と、マイクロホン装置５３,５４を２組備えている。この２組のマイクロホン装置５３,５４は、図示しない音響管の両端の開口部５３a,５３bの中心を通る直線と開口部５４a,５４bの中心を通る直線が互いに直交するように配置されている。また、略長方形状の本体主面５１の平面の一方の短辺側かつ隣接する２つのコーナー部近傍に、マイクロホン装置５３の開口部５３a,５３bの夫々が設けられている。
【００７８】
上記マイクロホン装置５３,５４の音響管は、電子機器５０の本体と一部を共有してもよいし、電子機器５０の本体と別体であってもよい。
【００７９】
また、上記電子機器５０は、２組のマイクロホン装置５３,５４の無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部６０を備えている。
【００８０】
上記構成の電子機器５０において、図１６Ａに示す縦状態(本体主面５１の長手方向が縦の状態)のときは、第１のマイクロホン装置５３の無指向性マイクロホンの信号を切換部６０により選択して出力する一方、図１６Ｂに示す横状態(本体主面５１の長手方向が略水平の状態)のときは、第２のマイクロホン装置５４の無指向性マイクロホンの信号を切換部６０により選択して出力する。
【００８１】
ここで、電子機器５０は、本体主面５１の縦横の状態を検出するセンサを備え、そのセンサの縦横の状態を表す出力に基づいて切換部６０を切り換える。
【００８２】
これにより、本体主面５１が縦状態でも横状態でも使用できる電子機器５０において、いずれの状態でも、マイクロホン装置５３,５４を用いて話者の音声を明瞭に捕捉することができる。
【００８３】
また、上記マイクロホン装置５３,５４が搭載される電子機器５０の本体主面５１に対して、上記音響管の両端の開口部を通る直線が略平行となるようにすることによって、本体主面５１の正面側の話者からの音声を捕捉することが容易な指向特性が得られる。
【００８４】
また、上記マイクロホン装置５３,５４が搭載される電子機器５０の本体主面５１に対して、音響管の両端の開口部が略垂直方向前方に向かって開口していることによって、本体主面５１が面する正面側の話者からの音声を捕捉することが容易な指向特性が得られる。
【００８５】
また、マイクロホン装置５３,５４が搭載される電子機器５０の本体主面５１の略矩形状の平面の隣接する２つのコーナー部近傍に、音響管の両端の開口部の夫々を設けることによって、上記本体主面の他の構成部(表示部や操作部など)の配置を妨げることなく、音声を捕捉するのに効果的な位置にマイクロホン装置を配置できる。
【００８６】
また、上記音響管の両端の開口部を通る直線が互いに直交する２組のマイクロホン装置５３,５４の無指向性マイクロホンのいずれか一方の信号を選択して出力する切換部６０を備えることによって、２組のマイクロホン装置５３,５４のうちの開口部を通る直線が水平(または水平に近い状態)になる方のマイクロホン装置の無指向性マイクロホンの信号を選択して出力するように切換部６０により切り換える。これによって、電子機器５０の本体主面５１が縦状態であっても横状態であっても、本体主面５１に面する話者からの音声を容易に捕捉することができる。
【００８７】
なお、この発明のマイクロホン装置が搭載される電子機器の本体主面としては、携帯型の翻訳装置等の情報端末の主たる表示部または操作部の少なくとも一方が配置された面である。
【００８８】
上記実施の形態では、無指向性マイクロホンが音響管の中央に配置されたマイクロホン装置について説明したが、無指向性マイクロホンが音響管の両端の開口部の間の中央にない位置に配置されたものでもよい。
【００８９】
例えば、図１７に示すマイクロホン装置のように、第３開口部１cと無指向性マイクロホン３の位置が中央の位置から第２開口部１b側に１０mmずれたものでもよい。このマイクロホン装置は、第３開口部１cと無指向性マイクロホン３の位置を除いて図４に示すマイクロホン装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。
【００９０】
このマイクロホン装置では、第１,第２開口部１a,１b間を通る直線に略垂直な平面に沿って感度が高い指向特性が得られるのとは異なり、無指向性マイクロホンがずれた位置とは反対側に底辺を有する円錐形状の斜面に沿って感度が高い指向特性、すなわち、斜め前方に感度の高い指向特性が得られる。
【００９１】
このようなマイクロホン装置では、自動車のカーナビゲーションシステムの音声入力用に用いられる場合、車室前方の中央のパネルに配置されるカーナビゲーションシステムは、パネル面に対して正面ではなく斜め方向に指向性を持たせることができ、運転席の人の音声を捉えやすくできる。
【００９２】
また、上記実施の形態では、マイクロホン装置の音響管を図１,図４,図５,図８,図９に示す形状としたが、音響管の形状はこれに限らず、円筒形状などの音響管を備えたマイクロホン装置にこの発明を適用してもよい。また、音響管の内部空間は、直線状でなくともよく、屈曲または湾曲したものでもよい。
【００９３】
また、上記実施の形態では、音響管の開口部を図１,図４,図５,図８,図９に示すように、本体主面に対して略垂直方向前方に向かって開口するマイクロホン装置について説明したが、音響管の開口部が開口する向きはこれに限らず、音響管の両端の開口部のそれぞれが音響管の軸方向外向に開口してもよい。
【００９４】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】図１(A)はこの発明の実施の形態のマイクロホン装置の平面図であり、図１(B)は図１(A)のIB−IB線から見た断面図である。
【図２】図２は上記マイクロホン装置の正面に音源があるときの模式図である。
【図３】図３は上記マイクロホン装置の斜め正面に音源があるときの模式図である。
【図４】図４は上記マイクロホン装置の第１実施例の平面と断面を示す図である。
【図５】図５は上記マイクロホン装置の第２実施例の平面と断面を示す図である。
【図６】図６は無指向性マイクロホンの正面方向に音源があるときの周波数特性を示す図である。
【図７】図７は上記無指向性マイクロホンの９０度方向に音源があるときの周波数特性を示す図である。
【図８】図８は上記マイクロホン装置の第３実施例の平面と断面を示す図である。
【図９】図９は上記マイクロホン装置の第４実施例の平面と断面を示す図である。
【図１０】図１０は音響抵抗材のないマイクロホン装置の周波数特性を示す図である。
【図１１】図１１は上記第３実施例のマイクロホン装置の周波数特性を示す図である。
【図１２】図１２は再生系システムと録音系システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３はテスト信号の周波数特性を示す図である。
【図１４】図１４は試験装置を説明するための概略図である。
【図１５】図１５は上記試験装置を側方から見た側面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａはこの発明の実施の形態のマイクロホン装置を２組用いた電子機器の縦状態で使用するときの正面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは上記マイクロホン装置を２組用いた電子機器の横状態で使用するときの正面図である。
【図１７】図１７はこの発明の他の実施の形態のマイクロホン装置の平面と断面を示す図である。
【図１８】図１８は二人の対面する話者の音声を１つのマイクロホンで集音する場合について説明するための図である。
【図１９】図１９は二人の対面する話者の音声を２つのマイクロホンで集音する場合について説明するための図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…音響管
１a…第１開口部
１b…第２開口部
１c…第３開口部
２…内部空間
３…無指向性マイクロホン
３a…受音面
１０…主平面
１１,１２…音響抵抗材
２１…パーソナルコンピュータ
２２…ＵＳＢオーディオインターフェース
２３…アンプ付モニタスピーカ
３１…テスト用マイクロホン装置
３２…録音機
４１…マイク台
４２…スピーカ台
４３…吸音材
５０…電子機器
５１…本体主面
５２…表示部
５３,５４…マイクロホン装置
５３a,５３b,５４a,５４b…開口部
６０…切換部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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