(57)【要約】【課題】マイクロホン装置において、低音域の音質を維持したまま風雑音を低減することを目的とする。【解決手段】収音方向の左右に無指向性マイクロホン素子１および２を設け、スイッチ５を閉じて無指向性マイクロホン素子１および２を接続する。これにより、指向性合成手段３および４に入力される信号が全方向同じになり、無指向性マイクロホンになるので風雑音が低減できる。また、収音方向の音に対してはスイッチ５の開閉に関係なく無指向性マイクロホン素子の出力は同じ信号なので、指向性合成手段３および４を通しても同じ周波数特性が得られる。【選択図】  図１
2005020355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収音方向に対して左右に配置した第１および第２のマイクロホン素子と、前記第１および第２のマイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して左方向の指向性を得る第１の指向性合成手段と、前記第１および第２の無指向性マイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して右方向の指向性を得る第２の指向性合成手段と、前記第１および第２のマイクロホン素子を接続する短絡手段とを備えたことを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項２】
収音方向に対して左右に配置した第１および第２のマイクロホン素子と、前記第１および第２のマイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して左方向の指向性を得る第１の指向性合成手段と、前記第１および第２の無指向性マイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して右方向の指向性を得る第２の指向性合成手段と、前記第１および第２のマイクロホン素子を接続する短絡手段と、前記第１及び第２のマイクロホン素子からの信号に基づき風雑音を検出する風雑音検出手段と、前記風雑音検出手段で検出した結果に基づき前記短絡手段の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項３】
短絡手段は、第１及び第２のマイクロホン素子の出力を短絡／分離を切り換えるスイッチより構成されたことを特徴とする請求項１及び２記載のマイクロホン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指向性を変えることで風雑音を低減するマイクロホン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロホン装置は音響機器にとどまらずビデオカメラなどの映像機器やパーソナルコンピューターなどの情報機器にも搭載され、その利用範囲は益々増加している。
【０００３】
以下に従来のマイクロホン装置について説明する。
【０００４】
図７は従来のマイクロホン装置の構成を示すブロック図である。図７において、５１は周囲の音を集音するマイクロホン素子である。５２はマイクロホン素子５１で集音した音声を増幅するアンプ、５３はアンプ５２からの信号の低域成分を減衰させるハイパスフィルター（以下ＨＰＦと呼ぶ）である。
【０００５】
以上のように構成された従来のマイクロホン装置について、以下その動作について説明する。
【０００６】
通常、ＨＰＦ５３は低域成分の減衰を作動させず、マイクロホン素子５１の出力信号をアンプ５２で増幅したものをそのまま出力する。次に、風雑音を低減させたいときは、ＨＰＦ５３の低域成分の減衰を作動させる。一般的に風雑音は低域成分が多いのでＨＰＦ５３で低域成分を減衰させることで風雑音を低減することができる。
【０００７】
一方、近年のビデオカメラには風雑音防止回路が搭載されてきており、例えば特開平１０−１２６８７８号公報のような特許出願も成されている。
【０００８】
上記先行文献のマイクロホン装置について図８を用いて説明する。図８は本構成のマイクロホン装置の基本構成を示すブロック図である。このマイクロホン装置では、第１のマイクロホンユニット１０１と第２のマイクロホンユニット１０２とが収音方向に向けて配置されている。第１、第２のマイクロホンユニット１０１、１０２の出力信号は共に指向性合成手段１００と、風雑音検出手段３００とに入力される。また指向性合成手段１００の出力信号は周波数特性補正手段２００に入力される。
【０００９】
風雑音検出手段３００は、第１及び第２のマイクロホンユニット１０１、１０２からの信号を入力し、風雑音を検出するものである。風雑音の検出方法は、所定の周波数スペクトルを利用すべく、低域と高域の成分を比較するものや、２つのマイクロホンユニット１０１、１０２の出力信号の相互相関を演算し、音声信号に比べて風雑音は信号の相関値が低いことを利用するものなどがある。指向性合成手段１００での指向性と、周波数特性補正手段２００での周波数特性は、夫々風雑音検出手段３００の出力する風雑音レベルによって制御される。そして周波数特性補正手段２００は風雑音を抑圧した音声信号を出力する。
【００１０】
このように構成されたマイクロホン装置の動作原理について説明する。まず、第１と第２のマイクロホンユニット１０１、１０２で収音された音波は電気信号に変換され、指向性合成手段１００で指向特性を持つように信号の合成が行われる。本構成のマイクロホン装置は、通常は指向性を持つマイクロホンとして動作する。しかし風雑音が発生した場合には、風雑音検出手段３００が風雑音のレベル信号を指向性合成手段１００に出力する。指向性合成手段１００では風雑音のレベルが大きくなると、有指向性から無指向性になるように指向性の制御を行う。
【００１１】
指向性合成手段１００の後段に設けられている周波数特性補正手段２００は、指向性合成手段１００において指向性を有指向性から無指向性に変化させたときに生じる音圧周波数特性の変化を補正する。即ち、周波数特性補正手段２００は指向性は変化しても音圧周波数特性（音色）は変化しないようにするためのもので、風雑音検出手段３００からのレベル信号に応じて補正特性を制御する。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−１２６８７８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、ＨＰＦ５３で風雑音を低減すると同時に、収音したい音声の低音域も減衰していまい、音質が大きく変化するいう問題点を有していた。
【００１４】
また、上記特許文献１に記載の構成では、周波数特性補正手段２００をビデオカメラに搭載するためには、構造が複雑なデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を生成しなければならず、製造コストが増大してしまうという問題が発生する。
【００１５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、低音域の音質を維持したまま風雑音の低減が可能なマイクロホン装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のマイクロホン装置は、収音方向に対して左右に配置した第１および第２の無指向性マイクロホン素子と、第１および第２の無指向性マイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して左方向の指向性を得る第１の指向性合成手段と、第１および第２の無指向性マイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して右方向の指向性を得る第２の指向性合成手段と、第１および第２のマイクロホン素子を接続する短絡手段を備えた構成を有している。
【００１７】
一般的に指向性マイクロホンにくらべ無指向性マイクロホンは風雑音を発生しにくいという特徴がある。また、２個のマイクロホン素子に到達する音声の位相差を利用した指向性合成において、これら２個の無指向性マイクロホン素子を短絡すると、どの方向からの音声でも２個の無指向性マイクロホン素子の出力は同位相になるので、指向性合成手段に入力しても無指向性マイクロホンになる。本発明のように、収音方向の左右に２個の無指向性マイクロホン素子を配置すると、収音方向からの音声はもともと同位相なので、短絡の有無に関係なく指向性マイクロホンの場合でも無指向性マイクロホンの場合でも一定の特性が得られる。
すなわち、収音方向に対しての低音域の音質を維持したまま風雑音の低減が可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、収音方向に対して左右に配置した第１および第２の無指向性マイクロホン素子と、第１および第２の無指向性マイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して左方向の指向性を得る第１の指向性合成手段と、第１および第２の無指向性マイクロホン素子の信号を入力とし収音方向に対して右方向の指向性を得る第２の指向性合成手段と、第１および第２のマイクロホン素子を接続する短絡手段と、を備えたものであり、短絡手段により第１および第２の無指向性マイクロホン素子の信号が同位相になり、指向性合成手段から得られた結果が無指向性になるという作用を有する。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態のマイクロホン装置の構成を示すブロック図である。図１において、１および２は無指向性マイクロホン素子で、収音方向に対して左右に配置する。ここで言う収音方向は、ビデオカメラに内蔵されたマイクロホン装置であればレンズの撮影方向に相当する。３は第１の指向性合成手段である第１の指向性合成部で、無指向性マイクロホン１および２の出力信号を入力して左方向の指向性を合成するもので、この出力を左チャンネルとする。４は第２の指向性合成手段である第２の指向性合成部で、無指向性マイクロホン１および２の出力信号を入力して右方向の指向性を合成するもので、この出力を右チャンネルとする。５は短絡手段であるスイッチで、無指向性マイクロホン１および２の出力信号を接続（短絡）するものである。６はスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦ命令（風雑音低減モードのＯＮ／ＯＦＦ切替）を使用者が入力可能な操作部で、例えばビデオカメラの場合、ビデオカメラ本体上に専用ボタンやレバーなどを設けたり、各種動作モードの設定を行うメニューを表示部に表示させて、風雑音低減モードをＯＮ／ＯＦＦに切り換えるようにするなどが考えられる。７は操作部６を使用者が操作したことによりスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦ切替制御を行う制御部である。
【００２１】
以上のように構成された本実施の形態のマイクロホン装置について、以下その動作を説明する。
【００２２】
まず通常使用時は、使用者は操作部６を操作して風雑音低減モードをＯＦＦにすると、制御部７はスイッチ５を開くよう制御する。この状態で、無指向性マイクロホン１および２で収音し、出力された信号は第１の指向性合成部３に入力され、左方向の指向性が得られ、これを左チャンネルとする。周波数特性は図２のようになる。
【００２３】
同様に、無指向性マイクロホン１及び２で収音し出力された信号は、第２の指向性合成部４に入力され、右方向の指向性が得られ、これを右チャンネルとする。この時の周波数特性は図３のようになる。以上のような音声の収音及び合成では、ステレオ単一指向性のマイクロホンとして動作する。
【００２４】
次に、風雑音低減モードをＯＮにし風雑音を低減させたいときは、操作部６を操作して風雑音低減モードをＯＮにすることで、制御部７はスイッチ５を閉じるよう制御する。スイッチ５が閉じると、無指向性マイクロホン１および２の出力信号は全く同一のものとなるので、第１及び第２の指向性合成部３および４の出力は無指向性になる。周波数特性はどちらも図４のようになる。この結果、モノラル無指向性のマイクロホンになる。無指向性なので風雑音は単一指向性のときより少なくなる。また、収音方向は周波数特性は単一指向性のときと変わらない。このようにして出力された音声信号は指向性合成部３及び４で、それぞれ第１及び第２の無指向性マイクロホン１及び２からの音声を合成し、それぞれ左チャンネル・右チャンネルの音声信号として出力する。
【００２５】
以上のように本実施の形態によれば、２個の無指向性マイクロホン１及び２を収音方向の左右に配置し、それらを短絡するスイッチ５を設けることにより、収音方向の低音域の音質を維持したままでステレオ指向性マイクロホンを風雑音の少ないモノラル無指向性マイクロホンに切り換えることができる。これにより、従来技術のようにＤＳＰなどを用意する必要はなく、低コストに風雑音を低減させることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
なお、上記図１の構成では、使用者が任意に操作部６を用いて風雑音低減モードのＯＮ／ＯＦＦを切り換える構成としたが、図５に示すように、風雑音検出部１５を設けて、無指向性マイクロホン１及び２で収音した音声から風雑音を検出し、その検出結果に基づき制御部１６がスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるよう制御する構成としてもよい。このような構成にすることで、使用者における煩雑な設定操作を行う必要はなく、使い勝手を向上させることができる。
【００２７】
風雑音検出部１５は、第１及び第２の無指向性マイクロホン１及び２からの信号を入力し、風雑音を検出するものである。風雑音の検出方法は、所定の周波数スペクトルを利用すべく、低域と高域の成分を比較するものや、２つの無指向性マイクロホン１及び２の出力信号の相互相関を演算し、音声信号に比べて風雑音は信号の相関値が低いことを利用するものなどがある。
【００２８】
（実施の形態３）
また、図６に示すように、使用者が任意に風雑音低減モードのＯＮ／ＯＦＦ切替を第２の操作部２７で行うことができるモードと、風雑音検出部１５により無指向性マイクロホン１及び２で収音した音声から風雑音を検出し、その検出結果に基づき制御部１６がスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるよう制御するモードとを、第１の操作部２５を操作することで切り換えるよう制御する構成としてもよい。つまり、風雑音低減モードのＯＮ／ＯＦＦ切り換えを、使用者が手動で行うか自動で行うかを設定可能にするものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、収音方向の低音域の音質を維持したまま風雑音を低減できるという優れた効果が得られる。また、低コストで実現できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマイクロホン装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態１におけるマイクロホン装置の単一指向性の左チャンネルの周波数特性図
【図３】同実施の形態１におけるマイクロホン装置の単一指向性の右チャンネルの周波数特性図
【図４】同実施の形態１におけるマイクロホン装置の無指向性の周波数特性図
【図５】本発明の実施の形態１におけるマイクロホン装置の別構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１におけるマイクロホン装置の別構成を示すブロック図
【図７】従来のマイクロホン装置の構成を示すブロック図
【図８】従来のマイクロホン装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  第１の無指向性マイクロホン素子
２  第２の無指向性マイクロホン素子
３  第１の指向性合成部
４  第２の指向性合成部
５  スイッチ
１５  風雑音検出部
１６，２６，２８  制御部
２５  第１の操作部
２７  第２の操作部
【図１】
2005020355.tif 000003
【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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