(57)【要約】  【課題】  指向性が鋭く、かつ周囲環境の影響を受けにくい高機能の音響振動検出装置を提供する  【解決手段】  マイクユニット４とそのマイクユニット４を囲う筺体１とからなり、外部の音源からの音の振動を検出して収音する音響振動検出装置において、マイクユニット４の振動板４ａの一面から、音源に対向させる筺体１の前面に通じる第１の開口部１０と、振動板４ａの一面の裏面から、筺体１の前面と反対の後面若しくは筺体１の前面と実質的に垂直な上面に通じる第２の開口部１１と、振動板４ａの裏面から、筺体１における音源に対する側方の面の前後両位置に通じる第３の開口部１３，１３，１４，１４とを備える音響振動検出装置とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクユニットとそのマイクユニットを囲う筺体とからなり、外部の音源からの音の振動を検出して収音する音響振動検出装置において、
上記マイクユニットの振動板の一面から、音源に対向させる上記筺体の前面に通じる第１の開口部と、
上記振動板の一面の裏面から、上記筺体の前面と反対の後面若しくは上記筺体の前面と実質的に垂直な上面に通じる第２の開口部と、
上記振動板の上記裏面から、上記筺体における上記音源に対する側方の面の前後両位置に通じる第３の開口部と、
を備えることを特徴とする音響振動検出装置。
【請求項２】
前記振動板の前記裏面から、前記筺体の前面に通じる第４の開口部を、さらに備えることを特徴とする請求項１記載の音響振動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収音してこれを電気信号に変換する音響振動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビデオカメラ等のような録音機能を有する電子機器に取り付けられる音響振動検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
周知の音響振動検出装置としては、例えば、図１４に示すように、マイクユニット２１を囲う筺体２２の前方と後方にそれぞれ前部検出穴２３および後部検出穴２４をあけた構造の装置（従来装置２５）と、図１５に示すように、マイクユニット３１を囲う筺体３２の上面における前方と後方にそれぞれ前部検出穴３３および後部検出穴３４をあけた構造の装置（従来装置３５）とが知られている。
【０００４】
従来装置２５は、音源に対して前部検出穴２３を向け、前部検出穴２３からの収音と後部検出穴２４からの収音により指向性を持たせることができる。また、従来装置３５は、前部検出穴３３および後部検出穴３４を設けた面を音源の方向と直角となる上方に、かつ前部検出穴３３が音源側になるように筺体３２を置き、両穴３３，３４からの収音により指向性を持たせることができる。このように、従来装置２５，３５は、前部検出穴２３，３３からの収音と後部検出穴２４，３４からの収音との位相差を利用して双指向特性を有する。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２３７７８５号公報（要約書等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来装置２５，３５には、次のような問題がある。従来装置２５を壁の近傍にて使用すると、取得する音の壁面２７からの反射の影響を受けやすい。かかる影響を解消するには、取付板２６を壁面２７から伸ばして、従来装置２５を設置する必要があり、壁面２７からある程度の距離を離して従来装置２５を配置しなければならないという制約が生じる。
【０００７】
一方、従来装置３５の場合には、前部検出穴３３および後部検出穴３４が音源に対して一列になるように設置することにより、壁面３６に従来装置３５を置いて使用しても、壁面３６からの反射の影響はほとんどない。しかし、両検出穴３３，３４とも音源の方向を向いていないために、音質が落ちるという問題が生じる。特に、直進伝搬性の高い高音域では、収音の劣化および指向特性の劣化という問題が顕著になってくる。
【０００８】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、指向性が鋭く、かつ周囲環境の影響を受けにくい高機能の音響振動検出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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、マイクユニットとそのマイクユニットを囲う筺体とからなり、外部の音源からの音の振動を検出して収音する音響振動検出装置において、マイクユニットの振動板の一面から、音源に対向させる筺体の前面に通じる第１の開口部と、振動板の一面の裏面から、筺体の前面と反対の後面若しくは筺体の前面と実質的に垂直な上面に通じる第２の開口部と、振動板の裏面から、筺体における音源に対する側方の面の前後両位置に通じる第３の開口部とを備える音響振動検出装置としている。
【００１０】
また、別の本発明は、先の発明に加え、振動板の裏面から、筺体の前面に通じる第４の開口部をさらに備える音響振動検出装置としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、指向性が鋭く、かつ周囲環境の影響を受けにくい高機能の音響振動検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る音響振動検出装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態にかかる音響振動検出装置の概観斜視図である。また、図２は、この音響振動検出装置を縦に切った断面図である。以後、図２における左側を「前方」と、右側を「後方」と、紙面表側および裏側を「側方」と、上側を「上方」と、それぞれ称することとする。図３は、図２に示す音響振動検出装置のＸ−Ｘ線断面図である。また、図４は、図２に示す音響振動検出装置のＹ−Ｙ線断面図である。
【００１４】
この音響振動検出装置の筺体１は、上カバー２と下カバー３とから構成される略直方体の形状を有している。図２に示すように、筺体１の内部には、マイクユニット４が組み込まれている。マイクユニット４は、振動板４ａを備えており、振動板４ａの上下両面に伝わる音の振動を検出して、これを電気信号に変換している。
【００１５】
マイクユニット４は、その周囲をゴム等の弾性材料５で覆われた状態で筺体１に組み込まれており、下方の電子回路基板６に電気的に接続されている。電子回路基板６とこれと接続されている電気配線７との間には、筺体１に電気配線７の根元を固定するためのゴムパッキン８が備えられている。ゴムパッキン８は、上カバー２と下カバー３とを合わせた状態にて、ゴムパッキン固定孔９に保持される。
【００１６】
一方、上カバー２の前方には、第１の開口部１０が設けられている。また、上カバー２の上方には、第２の開口部１１が設けられている。また、第１の開口部１０の直下には、第４の開口部１２が設けられている。さらに、上カバー２の両側方の面における前方側には、第３の開口部１３，１３が設けられている。また、上カバー２の両側方の面における後方側には、第３の開口部１４，１４が設けられている。
【００１７】
第１の開口部１０は、筺体１の内部を通って、図２に示す孔１５からマイクユニット４の振動板４ａの一面に達している。また、第２の開口部１１、第３の開口部１３，１３，１４，１４および第４の開口部１２は、筺体１の内部を通って、図３に示す凹部１６からマイクユニット４の振動板４ａの一面と反対の面（裏面）に達している。各開口部１０，１１，１２，１３，１４から振動板４ａに音を伝える経路について、以下、詳細に説明する。
【００１８】
図５は、上カバー２を下カバー３から外して裏返した状態を示す図である。上カバー２の裏面には、マイクユニット固定孔１７が設けられている。図５に示すマイクユニット４は、弾性材料５に覆われた状態のままマイクユニット固定孔１７に嵌め込まれる。組立の際には、マイクユニット４を上カバー２に設けられたマイクユニット固定孔１７に嵌め込んだ状態で、電子回路基板６を被せてマイクユニット４と電気的に接続させ、下カバー３を上カバー２と合体させる。
【００１９】
マイクユニット４の内部には、振動板４ａが備えられている。マイクユニット４の両側面には、振動板４ａの一面に連通する孔４ｂ，４ｂが設けられている。弾性材料５は、これらの孔４ｂ，４ｂが外に露出するような形態となっている。
【００２０】
また、図５に示すマイクユニット固定孔１７の両側方の仕切板には、マイクユニット固定孔１７の底面側にへこむ凹部１６，１６が設けられている。マイクユニット４をマイクユニット固定孔１７に嵌め込んだ状態において、振動板４ａの片側の面（上カバー２の上側の面）は、孔１５に対向している。
【００２１】
また、孔４ｂ，４ｂは、凹部１６，１６と一致した状態となる。マイクユニット４の後方には、凸部５が設けられている。凸部５は、マイクユニット固定孔１７の後方側の仕切板に設けられた凹部１８に隙間無く嵌め込まれる。マイクユニット４をマイクユニット固定孔１７に嵌め込んだ状態において、凹部１６，１６は、凹部１６，１６と上カバー２の側壁との隙間から、第２の開口部１１および第３の開口部１３，１３，１４，１４と連通しており、第１の開口部１０とのみ連通していない。
【００２２】
このため、第１の開口部１０からの音は、孔１５を経て、振動板４の一面（上カバー２の上側の面）に伝わる（図５中の経路Ａ）。一方、第２の開口部１１、第３の開口部１３，１３，１４，１４、第４の開口部１２からの音は、共に、凹部１６、孔４ｂを経て、振動板４ａの一面の裏面（上カバー２の下側の面）に伝わる（図５中の経路Ｂ）。
【００２３】
このように、マイクユニット２内の振動板４ａの一面（上カバー２の上側の面）に通じる開口部を第１の開口部１０のみとし、同振動板４ａの裏面（上カバー２の下側の面）に通じる開口部を第２の開口部１１、第３の開口部１３，１３，１４，１４、第４の開口部１２とすることによって、低音域から高音域まで指向性の鋭い狭指向性を持った音響振動検出装置を実現できる。また、第１の開口部１０および第２の開口部１１以外の開口部（すなわち、第３の開口部１３，１３，１４，１４、第４の開口部１２）を備えているので、音響振動検出の際に壁面からの反射音の影響を低減できる。
【００２４】
図６は、音響振動検出装置の周囲３６０°における方位感度特性を示す図である。また、図７は、第４の開口部１２を閉じた状態の音響振動検出装置の周囲３６０°における方位感度特性を示す図である。さらに、図８は、比較として、第１の開口部１０および第２の開口部１１のみを有する従来型の音響振動検出装置の周囲３６０°における方位感度特性を示す図である。図６、図７および図８において、０°の方向は装置の前方である。図６、図７および図８において、一点鎖線、実線および点線は、それぞれ３００、１０００および３０００Ｈｚの音響の方位感度曲線であり、それぞれ０°の方向を基準として各方向の感度比を示すものである。
【００２５】
まず、図７と図８とを比較すると、第３の開口部１３，１３，１４，１４をあけることによって、３００、１０００および３０００の３種の周波数の音響に対して、装置の両側方（９０°および２７０°の両方向）の感度が低くなることがわかる。この結果は、第３の開口部１３，１３，１４，１４をあけることによって、装置の前方および後方の双指向性が良くなることを示している。また、各周波数毎に比較すると、第３の開口部１３，１３，１４，１４をあけることによって、特に、１０００および３０００Ｈｚという周波数が高い音について、装置の両側方における感度特性が低くなる傾向がある。
【００２６】
次に、図６と図７とを比較すると、第４の開口部１２をあけることによって、３００、１０００および３０００の３種の周波数の音響に対して、装置の両側方（９０°および２７０°の両方向）の感度がさらに低くなることがわかる。この結果は、第４の開口部１２をあけることによって、装置の前方および後方の双指向性がさらに良くなることを示している。また、各周波数毎に比較すると、第４の開口部１２をあけることによって、特に、１０００および３０００Ｈｚという周波数が高い音について、装置の両側方における感度が低くなる傾向がある。
【００２７】
以上の結果より、第３の開口部１３，１３，１４，１４と第４の開口部１２をあけると、従来よりも、前方および後方の双指向特性が向上し、特に周波数の高い音について改善が見られることがわかる。
【００２８】
図９は、音響振動検出装置の前方（０°の方向）、左側方（９０°の方向）および右側方（２７０°の方向）における周波数特性を示す図である。また、図１０は、第４の開口部１２を閉じた状態の音響振動検出装置の前方（０°の方向）、左側方（９０°の方向）および右側方（２７０°の方向）における周波数特性を示す図である。さらに、図１１は、比較として、第１の開口部１０および第２の開口部１１のみを有する従来型の音響振動検出装置の前方（０°の方向）、左側方（９０°の方向）および右側方（２７０°の方向）における周波数特性を示す図である。図６、図７および図８と同様、０°の方向は装置の前方である。また、図９、図１０および図１１において、曲線Ａは０°の周波数特性を、曲線Ｂは９０°の周波数特性を、曲線Ｃは２７０°の周波数特性を、それぞれ示す曲線である。
【００２９】
ここで、曲線Ｂと曲線Ｃは、装置の左右両側方における周波数特性を示すものであるため、ほぼ同じ特性を示している。このことは、左右の特性のバランスがとれていることを意味するが、本発明の特徴との関わりが低いので、曲線Ｂと曲線Ｃとの比較に言及しないこととする。ここでは、曲線Ａと、曲線Ｂおよび曲線Ｃ（以後、「曲線Ｂ，Ｃ」とする。）との関係についてのみ説明する。
【００３０】
まず、図１０と図１１とを比較すると、第３の開口部１３，１３，１４，１４をあけることによって、曲線Ｂ，Ｃのゲインが下がる。特に、１０００から３０００Ｈｚの範囲の周波数においてゲインの低下が著しい。
【００３１】
次に、図９と図１０とを比較すると、第４の開口部１２をあけることによって、曲線Ｂ，Ｃのゲインがさらに下がる。特に、１０００から３０００Ｈｚの範囲の周波数においてゲインの低下が著しい。
【００３２】
このように、図９、図１０および図１１に示す結果からも、第３の開口部１３，１３，１４，１４と第４の開口部１２をあけると、従来よりも、前方および後方の双指向特性が向上し、特に周波数の高い音について改善が見られることがわかる。
【００３３】
図１２は、音響振動検出装置の前方を含んだ法面の上半分の面における垂直方位感度特性を示す図である。また、図１３は、第４の開口部１２を閉じた状態の音響振動検出装置の前方を含んだ法面の上半分の面における垂直方位感度特性を示す図である。両図中の曲線は、周波数１ｋＨｚの曲線である。
【００３４】
図１２と図１３とを比較すると明らかなように、第４の開口部１２を設けると、前方および後方の両方向から上方に３０〜６０°上方に向く方向に指向性がシフトし、音響振動検出装置を設置する面から指向性が離れることがわかる。このため、例えば、この音響振動検出装置を自動車内の天井に設置した場合には、運転者の音声を収音しやすくなる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施した形態にて実施可能である。
【００３６】
例えば、音響振動検出装置は、第４の開口部１２を設けずに、第３の開口部１３，１３，１４，１４のみを設けた装置であっても良い。この場合でも、周波数が高い領域において、前方および後方の双指向性に優れた音響振動検出装置を得ることができる。
【００３７】
また、第３の開口部１３，１３は、音響振動検出装置の両側方の角部に設けられていても良い。さらに、第３の開口部１４，１４は、音響振動検出装置の両側方の角部ではなく、もっと側面寄りに設けられていても良い。また、第２の開口部１１は、筺体１の上方ではなく、筺体１の後方に設けられていても良い。
【００３８】
また、音響振動検出装置の第１の開口部１０は、希望音源の方向に向けられるが、音源が音響振動検出装置の正面にない場合には、第４の開口部１２の大きさを調節することによって、感度上の仰角を持たせ、最適な感度特性に設定可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、双指向性に優れたマイクロホンとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる音響振動検出装置の外観斜視図である。
【図２】図１の音響振動検出装置の上から縦に切った断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】図１の音響振動検出装置の上カバ−を裏返した状態を示す図である。
【図６】図１の音響振動検出装置の周囲３６０°における方位感度特性を示す図である。
【図７】第４の開口部を閉じた状態の図１の音響振動検出装置の周囲３６０°における方位感度特性を示す図である。
【図８】図１の音響振動検出装置における第１の開口部および第２の開口部のみを有する従来型の音響振動検出装置の周囲３６０°における方位感度特性を示す図である。
【図９】図１の音響振動検出装置の前方（０°の方向）、左側方（９０°の方向）および右側方（２７０°の方向）における周波数特性を示す図である。
【図１０】第４の開口部を閉じた状態の図１の音響振動検出装置の前方（０°の方向）、左側方（９０°の方向）および右側方（２７０°の方向）における周波数特性を示す図である。
【図１１】図１の音響振動検出装置における第１の開口部および第２の開口部のみを有する従来型の音響振動検出装置の前方（０°の方向）、左側方（９０°の方向）および右側方（２７０°の方向）における周波数特性を示す図である。
【図１２】図１の音響振動検出装置の前方を含んだ法面の上半分の面における垂直方位感度特性を示す図である。
【図１３】第４の開口部を閉じた状態の図１の音響振動検出装置の前方を含んだ法面の上半分の面における垂直方位感度特性を示す図である。
【図１４】従来の音響振動検出装置であって、マイクユニットを囲む筺体の前方と後方にそれぞれ前部検出穴および後部検出穴をあけた構造の装置を示す図である。
【図１５】従来の音響振動検出装置であって、マイクユニットを囲む筺体の上面における前方と後方にそれぞれ前部検出穴および後部検出穴をあけた構造の装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    筺体
４    マイクユニット
４ａ  振動板
１０  第１の開口部
１１  第２の開口部
１２  第４の開口部
１３  第３の開口部
１４  第３の開口部
【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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