(57)【要約】【課題】高い指向性を発揮することができ、しかも小型化を図ることができるマイクロホンを提供する。【解決手段】支持体２には、その中心に集音部２Ａが設けられ、外側の前部に反射部材２０が設けられている。集音部２Ａに設けられた振動部材１０は、支持体２の前方に支持されたカバー部材１１に支持されている。前記振動部材１０と前記反射部材２０との間には導入路１３が形成されている。斜め方向から入射した音波は、振動部材１０の表側から直接入射する直接音波Ｓ３ａが、反射面２０ａで反射させられて前記導入路１３を通って振動部材１０の裏側から入射する反射音波Ｓ３ｂによって相殺されるので、振動部材１０の振動が抑えられる。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部のある一定方向で発生した音で振動部材を振動させて音信号に変換する集音部が設けられた指向性マイクロホンにおいて、
前記集音部は支持体に設けられており、前記支持体には、前記一定方向から外れた位置で発生した音を前記振動部材の裏側から入射するように導く反射部材が設けられており、前記一定方向から外れた位置で発生して前記振動部材の表側に直接入射した直接音波に、前記振動部材の裏側から入射した反射音波を当てて前記集音部を動作させないようにまたは抑制するようにしたことを特徴とする指向性マイクロホン。
【請求項２】
前記振動部材は、前記反射部材より前方で支持されて、前記振動部材と前記反射部材との間に、前記反射音波を前記振動部材の裏側に導く導入路が形成されている請求項１記載の指向性マイクロホン。
【請求項３】
前記反射部材は、平面または曲面の少なくともいずれか一方を含む面で形成されている請求項１または２記載の指向性マイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、正面から入射する音に対して最も感度が高く、その他の方向からの音に対して感度を低くできる指向性マイクロホンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の指向性のマイクロホンとしては、ガンタイプと称される先端部にパイプ状に細長い形状の集音部が設けられたものがある。このガンタイプのものは、例えばパイプ状部分の奥側（基端側）に集音部が搭載されている。またパイプ部分の側面には複数の穴が形成されており、側面の穴から進入した音は、側面に形成された他の穴から抜け出るため、集音部に音が到達することが少なくなるので感度を低くできる。またパイプ状部分の正面にも穴が形成されており、この正面の穴から真っ直ぐに進入した音は側面の穴から抜け出ることなく、集音部に音が到達して感度を高くできる。
【０００３】
またその他のマイクロホンとしては、パラボラ型と称される放物面で形成された反射面を有するものがある。このタイプのマイクロホンは、放物面の前方に集音部が設けられており、特に正面から入射した音が集音部に集まるようになっているため、より小さな音に対しても感度を高くすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のガンタイプやパラボラ型の指向性を有するマイクロホンは、いずれも一定の方向からの音に対して感度を向上させることができるものの、ガンタイプではパイプ部分の長さ寸法を長くしたり、またパラボラ型では反射面の径寸法を大きくしなければ十分な指向性を発揮することができず、装置の小型化を図ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、小型で且つ高い指向性を発揮することができる指向性マイクロホンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部のある一定方向で発生した音で振動部材を振動させて音信号に変換する集音部が設けられた指向性マイクロホンにおいて、
前記集音部は支持体に設けられており、前記支持体には、前記一定方向から外れた位置で発生した音を前記振動部材の裏側から入射するように導く反射部材が設けられており、前記一定方向から外れた位置で発生して前記振動部材の表側に直接入射した直接音波に、前記振動部材の裏側から入射した反射音波を当てて前記集音部を動作させないようにまたは抑制するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
上記本発明では、例えば、振動部材の正面に対して傾斜した方向から入射した音に対して、振動部材の表側に直接入射した直接音波による音圧が、前記反射部材で反射されて振動部材の裏側から入射させられた反射音波による音圧によって互いの音圧が相殺されるので振動部材を振動させることがなく、あるいは互いの音圧が抑制されて振動部材を振動させる力が弱められる。このようにして正面以外の方向から入射する音をキャンセルまたは抑制できるので、小型でしかも指向性の高いマイクロホンを得ることができる。
【０００８】
例えば、前記振動部材は、前記反射部材より前方で支持されて、前記振動部材と前記反射部材との間に、前記反射音波を前記振動部材の裏側に導く導入路が形成されている。このような構成にすると、例えば正面以外の方向から入射した音を容易に前記振動部材の裏面に導くことができる。
【０００９】
この場合、前記反射部材は、平面または曲面の少なくともいずれか一方を含む面で形成されている構成にできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の指向性マイクロホンを正面から見たときの平面図、図２は図１の２−２線の断面図、図３は音波の伝達経路を示す図２の部分拡大断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態の指向性マイクロホン１は、合成樹脂材料で円柱状に形成された支持体２を有している。この支持体２には、前方（Ｚ１側）が開放した円形の凹部２ａが形成され、この凹部２ａにマクロホンとして機能する集音部２Ａが設けられる。
【００１２】
前記集音部２Ａでは、前記凹部２ａの底部（図２ではＺ２側）にリング状の後部ヨーク３が固定され、前記後部ヨーク３の中心に円筒形状の内部ヨーク４が前記後部ヨーク３と一体に形成されている。内部ヨーク４の先端は、前記支持体２の前端面よりも突出する位置まで延びて形成されている。
【００１３】
前記後部ヨーク３の上面（図２ではＺ１側）には、円筒型の永久磁石からなるマグネット５が固定されている。前記マグネット５は、前面側（Ｚ１側）と背面側（Ｚ２側）とが互いに逆の磁極に磁化されており、例えば図２に示すように、Ｚ１側がＮ極に、Ｚ２側がＳ極に磁化されている。
【００１４】
またマグネット５のＺ１側の面には、リング形状の前部ヨーク６が固定されている。前部ヨーク６には円筒形状の対向ヨーク７がＺ１側に向けて延びて一体に形成されている。
【００１５】
前記後部ヨーク３、内部ヨーク４、前部ヨーク６及び対向ヨーク７はいずれも鉄やフェライトなどの磁性材料で形成されている。また内部ヨーク４の先端の外周面には、前記対向ヨーク７に向けて突出する突部４ａが一体に形成され、前記対向ヨーク７の先端の内周面には、前記内部ヨーク４に向けて突出する突部７ａが一体に形成され、前記突部４ａと前記突部７ａとが互いに対向している。このとき前記突部４ａと前記突部７ａとの間には、微小間隔のギャップＧが形成されている。よって、本実施の形態では、前記後部ヨーク３、内部ヨーク４、マグネット５、前部ヨーク６および対向ヨーク７による検出用の磁気回路が形成されている。
【００１６】
前記支持体２の前面には、前記対向ヨーク７の外周面より外側に、リング状に形成された反射部材２０が設けられている。この反射部材２０の内周縁部では、前記内部ヨーク４と前記対向ヨーク７の一部が突出している。
【００１７】
反射部材２０は合成樹脂などで形成され、その前面が反射面２０ａとなっている。この反射面２０ａは、図３に示すように、外周側から内周側に向けてＺ２方向に傾斜するテーパー面２０ａ１を有している。すなわち、テーパー面２０ａ１は、反射部材２０の外周側の面が内周側の面よりも前方に突出している。
【００１８】
また本実施の形態の反射面２０ａは、前記テーパー面２０ａ１の外側においてＺ軸に垂直に短く形成された平坦面２０ａ２と、前記テーパー面２０ａ１の内側においてＺ軸に垂直に短く形成された平坦面２０ａ３と前記テーパー面２０ａ１とは逆側に傾斜して短く形成された傾斜面２０ａ４を有し、前記各面２０ａ１，２０ａ２，２０ａ３，２０ａ４が連続して形成されている。なお前記対向ヨーク７には、前記傾斜面２０ａ４に連続して傾斜面７ｂが形成されている。
【００１９】
図２に示すように、前記支持体２の前方には振動部材１０が設けられている。この振動部材１０は、紙材、紙材と樹脂フィルムとのラミネート材、または樹脂を含浸した紙材などの振動板により形成され、カバー部材１１に支持されている。カバー部材１１は、合成樹脂で円盤状に形成されたものであり、前記支持体２の前方に位置するように支持されている。よって前記振動部材１０と前記反射部材２０との間には所定幅寸法の隙間を有する導入路１３が形成されている。なお前記カバー部材１１は、内部ヨーク４または対向ヨーク７に固定されているが、反射面２０ａなどの他の部分に固定されていてもよい。
【００２０】
前記カバー部材１１は、図示されているように、前記支持体２の直径Ｒよりも短かい径寸法で形成されて、前記反射部材２０の一部が、カバー部材１１の外周縁から外側に突出している。またカバー部材１１の外周部分が前記反射面２０ａの内周の一部と重なるように設定されている。
【００２１】
本実施の形態でのカバー部材１１は、背面側（Ｚ２側）が開放した凹形状である。前記カバー部材１１の内周縁部には、前記振動部材１０の外周縁部が接着剤などで固定されている。このとき振動部材１０は、その断面が略Ｗ状となっている。
【００２２】
図３に示すように、前記振動部材１０のＺ２側には、筒状のボビン１２が固定されており、前記ボビン１２の外周面に検出コイルＣが巻き付けられている。このとき、検出コイルＣが巻回されたボビン１２は前記突部４ａと前記突部７ａとの間に形成されたギャップＧの間に位置している。前記振動部材１０では、前記ボビン１２の外側では湾曲したリング状の振動部１０ａとなり、前記ボビン１２の内側では湾曲した円形の振動部１０ｂとなっている。
【００２３】
カバー部材１１の前面には、周方向に沿って複数の円形の小孔１１ａが等間隔で穿設されている。よって、カバー部材１１をＺ１側の正面から見たときに、前記小孔１１ａから前記振動部１０ａの一部が露出し、前記振動部１０ｂは露出しないように設定されている。
【００２４】
次に、前記指向性マイクロホン１の動作について図３を参照して説明する。
指向性マイクロホン１の正面となるＳ１方向（Ｚ１側）から音波が入射すると、その音波はカバー部材１１の小孔１１ａを通って振動部材１０の振動部１０ａに当たって、振動部１０ａが直接振動させられる。振動部１０ａが振動すると、前記突部７ａから前記突部４ａに向かう磁界に対して、検出コイルＣがＺ方向に横切るので、前記検出コイルＣに検出電流が誘起される。この検出電流は、所定の増幅回路等で増幅処理されて、スピーカまたは記録装置などに音信号として出力される。
【００２５】
なお、正面から音波が発生する場合に、前記反射部材２０の平坦面２０ａ２に入射した音波はＺ１方向へ反射させられ、また反射部材２０のテーパー面２０ａ１に入射したほとんどの音波はそのままＺ１側に向けて反射させられる。
【００２６】
また前記指向性マイクロホン１では、Ｚ方向に垂直なＳ２方向から音波が入射すると、その音波は支持体２の外側面２ｂ、反射部材２０の外側面２０ｂおよびカバー部材１１の外側面１１ｃに当たって反射させられる。よって、振動部１０ａ，１０ｂは振動しないため、Ｓ２方向からの音波に対して感度を十分に低くできる。また前記反射面２０ａの平坦面２０ａ２と前記カバー部材１１の背面１１ｂとは、Ｚ方向の位置が互いに一致しているので、Ｓ２方向からの音波が導入路１３内に侵入することがなく、振動部材１０を振動させることがない。
【００２７】
また、Ｓ１方向（またはＳ２方向）に対して傾斜したＳ３方向から音波が入射すると、前記小孔１１ａを通って振動部１０ａに直接入射する直接音波Ｓ３ａと、反射部材２０の反射面２０ａに入射する反射音波Ｓ３ｂが生成される。このとき、反射音波Ｓ３ｂは反射面２０ａで反射した後に導入路１３を通って振動部材１０の振動部１０ａの裏面側から入射するように導かれる。そして、反射音波Ｓ３ｂの音圧による振動が、前記直接音波Ｓ３ａの音圧による振動を打ち消す方向に作用する。すなわち、直接音波Ｓ３ａと反射音波Ｓ３ｂは、それぞれ同じ音源から発せられた同じ波形の波でありしかも位相が互いに逆向きであるので、互いの音波を相殺することになる。よって、検出コイルＣが巻回されたボビン１２はＺ方向に振動することがなくなるので、検出コイルＣに検出電流が誘起されることがない。または互いの音波を抑制して振動が弱められるので、誘起される検出電流を小さくできる。したがって、Ｓ３方向から入射した音波に対しては感度を低くできる。
【００２８】
さらに、音波が前記Ｓ３方向よりＳ２側に寄ったＳ４方向から入射すると、直接音波Ｓ４ａが、前記小孔１１ａを通って振動部１０ａに直接入射する。また反射音波Ｓ４ｂは、導入路１３を通って反射面２０ａで反射して振動部１０ａの裏面側から入射するが、このとき反射音波Ｓ４ｂは、反射面２０ａの平坦面２０ａ３に反射し、さらに対向ヨーク７の傾斜面７ｂで反射して振動部１０ａの裏側に至る。この場合も、前記と同様に、振動部材１０の振動部１０ａに対してそれぞれ表側と裏側から互いに位相が異なる同じ波形の音波が当たるので、直接音波Ｓ４ａと反射音波Ｓ４ｂが互いに相殺されて振動部材１０を振動させることがない。あるいは互いの音波が抑制されて振動部材１０の振動が弱められる。よって、検出コイルＣに検出電流が誘起されることがないので、音信号が出力されることがない。または誘起される検出電流が弱められるので、音信号の出力を小さくできる。このようにＳ４方向から入射する音波に対しても感度を低くできる。
【００２９】
図３に示すように、前記反射部材２０において、内周側に前記テーパー面２０ａ１と逆向きの傾斜の傾斜面２０ａ４，７ｂが形成されていると、テーパー面２０ａ１で反射して振動部材１０に至らなかった音波を再度反射させて振動部材１０に向けて当てることが可能になる。
【００３０】
このように、本実施の形態では正面以外の方向から入射した音は、集音部２Ａでの感度を低下させることができるので、高い指向性を発揮することができる。またＺ方向に対する長さ寸法やＸ−Ｙ平面の直径寸法をいずれも短かくできるので、高い指向性を発揮できる小型のマイクロホンを得ることができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、反射面２０ａが内側を向くテーパー状の場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、Ｚ方向に垂直なＸ−Ｙ平面で形成された反射面であってもよい。または放物面や湾曲面などの曲面で形成された反射面であってもよく、あるいは曲面と平面とを組み合わせた反射面であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、特に正面から入射した以外の音に対しては感度を低くできるので高い指向性を発揮することが可能になり、しかも装置の小型化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指向性マイクロホンを示す正面図、
【図２】図１の２−２線の断面図、
【図３】指向性を発揮する仕組みを示す図２の一部拡大断面図、
【符号の説明】
Ｃ　検出コイル
１　指向性マイクロホン
２　支持体
２ａ　凹部
２Ａ　集音部
３　下部ヨーク
４　内部ヨーク
４ａ，７ａ　突部
５　マグネット
６　上部ヨーク
７　対向ヨーク
７ｂ　傾斜面
１０　振動部材
１０ａ，１０ｂ　振動部
１１　カバー部材
１１ａ　小孔
１２　ボビン
２０　反射部材
２０ａ　反射面
２０ａ１　テーパー面
２０ａ２，２０ａ３　平坦面
２０ａ４　傾斜面
【図１】
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【図２】
2004080173.tif 000004
【図３】
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