(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置し、該第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロホン装置において、
上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方のレベルを制御する第１のレベルコントロール手段と、
上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を検出するレベル差検出手段とを有し、
該レベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、上記第１のレベルコントロール手段を制御するものであって、
上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のいずれか一方のレベルを制御する第２のレベルコントロール手段を、上記レベル差検出手段に設けてなり、
上記レベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、上記第１及び第２のレベルコントロール手段を制御するようにし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、
上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であるか否かを判定するレベル判定手段と、
該レベル判定手段によって、上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが上記所定レベル以下であると判定されたときは、上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからのいずれか一方のマイク出力信号同士の低周波数成分のレベル差を検出するように、信号切換えを行う信号切換え手段とを、
上記レベル差検出手段に設けたことを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロホン装置において、
上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であるか否かを判定するレベル判定手段と、
該レベル判定手段によって、上記第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが上記所定レベル以下であると判定されたときは、上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからのいずれか一方のマイク出力信号同士の低周波数成分のレベル差を検出するように、信号切換えを行う信号切換え手段とを、
上記レベル差検出手段に設け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に記載のマイクロホン装置において、
上記レベル差検出手段は、上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算手段と、
該減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段と、
上記減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、
該減算出力判定手段によって、上記減算手段の減算出力が上記所定範囲外であると判定されたときは、上記制御信号生成手段よりの前値制御信号を保持する保持手段とを備え、
上記制御信号生成手段よりの前値制御信号によって、上記第１のレベルコントロール手段を制御するようにしたことを特徴とするマイクロホン装置。
【請求項５】
請求項１に記載のマイクロホン装置において、
上記レベル差検出手段は、
上記第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算手段と、
該減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段と、
上記減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、
該減算出力判定手段によって、上記減算手段の減算出力が上記所定範囲外であると判定されたときは、上記制御信号生成手段よりの前値制御信号を保持する保持手段とを備え、
上記制御信号生成手段よりの前値制御信号によって、上記第１及び第２のレベルコントロール手段を制御するようにしたことを特徴とするマイクロホン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置し、その一対の無指向性マイクユニットそれぞれからのマイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロホン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、図１を参照して、第１及び第２の無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置し、その第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロホンの構造及びその動作を説明する。
【０００３】
図１Ａを参照して、このマイクロホンの構造（特開平１−７３８９８号公報参照）を説明する。２個の無指向性マイクユニット、即ち、第１及び第２の無指向性マイクユニット（マイクロホンユニット）１、２が、それぞれの振動板９、１０、即ち、それぞれの受音面が所定の空間を介して互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置され、これらマイクユニット１、２がそれぞれの周囲に共通に設けられた円筒状の結合子３によって結合されている。結合子３には、１個または複数個の孔もしくは隙間４が設けられ、この１個または複数個の孔もしくは隙間４を通じて、外部からの音が、その結合子３内に入り、第１及び第２の無指向性マイクユニット１、２それぞれの振動板９、１０を振動させる。この振動板９、１０の振動は、それぞれ電気信号に変換されて、それぞれの各一対の出力端子５、６及び７、８より出力される。
【０００４】
次に、図１Ｂを参照して、このマイクロホンに音声が入る場合の動作を説明する。音声は疎密波として結合子３に設けられた孔または隙間４を通じて、マイクユニット１、２のそれぞれの受音面の間に設けられた空間内に入り、その音声レベルに応じて、マイクユニット１、２それぞれの振動板９、１０を振動させる。このときのマイクユニット１、２のそれぞれの受音面の空間の各部の長さは、可聴帯域の音波の波長より十分小さく設定されている。そのため、音波によって、振動板９、１０は同位相で互いに逆方向に振動せしめられる。したがって、マイクユニット１、２それぞれの＋、−の出力端子５、６及び７、８間には、図示したように、たとえば振動板９、１０が実線のように振動した場合には、実線で示した波形の電気信号が出力され、振動板９、１０が破線のように振動した場合には、破線で示した波形の電気信号が出力され、マイクユニット１、２よりの電気信号は互いに同相になることが分かる。
【０００５】
次に、図１Ｃを参照して、このマイクロホンにノイズによる振動が伝わる場合の動作を説明する。たとえば振動が矢印で示した方向、即ち、マイクユニット１、２の軸と平行な方向に発生した場合、マイクユニット１、２のそれぞれの振動板９、１０は、その振動についていけず、加えられた振動レベルに比例した大きさで振動するために、マイクユニット１、２それぞれの＋、−の出力端子５、６及び７、８間には、ノイズ信号が出力される。しかし、結合子３はマイクロホンユニット１、２を強固に結合しているために、振動板９及び１０は同位相で同方向に振動し、したがって＋、−の出力端子５、６及び７、８間には、図示したように、振動板が実線のように振動した場合には、実線で示した波形の電気信号が出力され、振動板が破線のように振動した場合には、破線で示した波形の電気信号が出力され、マイクユニット１、２よりの電気信号は互いに逆相になることが分かる。
【０００６】
ここで、図２を参照して、近接配置される２つのマイクユニットの動作について説明する。まず、距離間隔ｄをもって配置されるマイクユニットＭＩＣ１、ＭＩＣ２に音源Ａ方向から振幅ａの余弦波の音波が到来した場合に、その音波は、間隔ｄに対して十分長い距離だけ離れた音源Ａから２つのマイクユニットＭＩＣ１、ＭＩＣ２に到来するため、振幅ａの余弦波の音波はマイクユニットＭＩＣ１、ＭＩＣ２にはそれぞれ平行に到来するものと考えられる。さらに、間隔ｄが音源Ａの波長よりも十分に短いとすれば、マイクユニットＭＩＣ１、ＭＩＣ２からそれぞれ出力される電気信号（１）、（２）は、次の数１、２に示す式で表わされる。
【０００７】
【数１】
信号（１）＝ａ・ｃｏｓ（ωｔ）
【０００８】
【数２】
信号（２）＝ａ・ｃｏｓ（ωｔ−φ）
【０００９】
ここでφは、マイクユニットＭＩＣ２及び音源Ａの方向を結ぶ直線及びこの直線に対し、マイクユニットＭＩＣ１から下ろした垂線が交わる点ｃと、マイクユニットＭＩＣ２との間の距離に相当する位相差である。したがって、信号（２）は信号（１）に対して位相φだけ遅れた同じ振幅ａの信号となる。当然、位相φは間隔ｄの関数になり、間隔ｄが小さいほど位相φは小さくなる。信号（１）と信号（２）は同位相となるため、図１Ａに示したマイクロホンの構造図におけるマイクユニット１、２間の間隔ｄは数ｍｍ程度である。
【００１０】
次に、図３を参照して、図１Ａのマイクロホンを用いたマイクロホン装置としての、振動ノイズ低減回路の従来例を説明する。２１、２２は、図１Ａに示したマイクユニット１、２にそれぞれ対応するマイクユニットである。尚、図３では、結合素子３の図示は省略されている。マイクユニット２１、２２それぞれの−側の出力端子は共に接地され、それぞれの＋側の出力端子はそれぞれ増幅器（ＡＭＰ）２３、２４のそれぞれの入力側に接続されている。増幅器２３、２４の出力側が、加算器２５の２つの＋側入力端子に接続され、その出力端子よりの出力信号が、出力端子２６に出力される。
【００１１】
図１Ｂで説明したように、マイクロホンに音声が到来するときは、互いに同相の電気信号がマイクロホンから得られるので、図３の場合には、これらの電気信号が加算器２５によって加算される。また、図１Ｃで説明したように、マイクロホンにノイズによる振動が伝わる場合は、互いに逆相の電気信号がマイクロホンから得られるので、図３の場合には、これらの電気信号が加算器２５によって減算される。したがってマイクユニット２１、２２の特性と、増幅器２３、２４のゲインとをそれぞれ揃えることによって、出力端子２６からは、ノイズ信号がキャンセルされ、音声信号だけが＋６ｄＢだけ増幅されて出力されるので、振動ノイズが低減される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ここで図３のマイクロホン装置において、マイクユニット２１、２２と、増幅器２３、２４とはそれぞれ互いに特性が揃っていることを前提にして説明して来た。しかし、実際にはマイクユニットに製造上のバラツキがあり、また、オペアンプ等のアナログ回路で構成される増幅器に、内部素子や外付け抵抗等の定数バラツキに起因する特性やゲインのバラツキがあるため、マイクユニット２１、２２と、増幅器２３、２４とはそれぞれ互いに特性の不揃いが生じることになる。たとえば、マイクユニットでは通常±２〜±４ｄＢ程度、増幅器では±０．５ｄＢ程度のバラツキがある（特に、振動雑音の帯域となる低周波数領域でのバラツキが顕著である）ため、＋側の上限品と、−側の下限品ではレベル差が拡大するため、ノイズ低減効果を低下させる要因になり、特に微少レベルの振動ノイズはキャンセルされ難いという不具合が生じる。
【００１３】
従来はこのバラツキを取り除くために、２個のマイクユニットの選別を行い、ペアリングすることにより特性を合わせていたが、これはマイクロホン装置の価格の上昇につながるという欠点があった。
【００１４】
かかる点に鑑み、本発明は、一対の無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置し、その一対の無指向性マイクユニットそれぞれからのマイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロホン装置において、マイクユニットに特性のバラツキがあっても、振動ノイズ除去効果を低減させることのないマイクロホン装置を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、第１及び第２の無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置し、その第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロホン装置において、第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方のレベルを制御する第１のレベルコントロール手段と、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を検出するレベル差検出手段とを有し、そのレベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、第１のレベルコントロール手段を制御するものであって、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のいずれか一方のレベルを制御する第２のレベルコントロール手段を、レベル差検出手段に設けてなり、レベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、第１及び第２のレベルコントロール手段を制御するようにしたマイクロホン装置である。
【００１６】
第１の発明によれば、第１のレベルコントロール手段によって、第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方のレベルを制御し、レベル差検出手段によって、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を検出し、そのレベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、第１のレベルコントロール手段を制御する。
【００１８】
第３及び第４の発明は、第１及び第２の発明のマイクロホン装置において、第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であるか否かを判定するレベル判定手段と、そのレベル判定手段によって、第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であると判定されたときは、第１及び第２の無指向性マイクユニットからのいずれか一方のマイク出力信号同士の低周波数成分のレベル差を検出するように、信号切換えを行う信号切換え手段とを、レベル差検出手段に設けたマイクロホン装置である。
【００１９】
第５の発明は、第１の発明のマイクロホン装置において、レベル差検出手段は、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、その減算出力判定手段によって、減算手段の減算出力が所定範囲外であると判定されたときは、制御信号生成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備え、制御信号生成手段よりの制御信号によって、第１のレベルコントロール手段を制御するようにしたマイクロホン装置である。
【００２０】
第６の発明は、第２の発明のマイクロホン装置において、レベル差検出手段は、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、その減算出力判定手段によって、減算手段の減算出力が所定範囲外であると判定されたときは、制御信号生成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備え、制御信号生成手段よりの制御信号によって、第１及び第２のレベルコントロール手段を制御するようにしたマイクロホン装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図４を参照して、本発明の実施の形態のマイクロホン装置の一例を説明する。まず、３１、３２は、図１Ａで説明したマイクロホンを構成する第１及び第２のマイクユニットである。なお、図４では、図１Ａにおける結合子３の図示を省略している。マイクユニット３１、３２のそれぞれの−側出力端子は接地され、それぞれの＋側端子は、増幅器（ＡＭＰ）３３、３４それぞれの入力側に接続されている。
【００２２】
増幅器３３、３４それぞれよりの出力信号が、Ａ／Ｄ変換器３５、３６に供給されて、それぞれデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器３５、３６のいずれか一方、たとえば、Ａ／Ｄ変換器３６よりの出力信号が、レベルコントロール手段（可変ゲイン増幅器）４０に供給される。４１はレベル差検出回路（レベル差検出手段）で、このレベル差検出回路４１によって、Ａ／Ｄ変換器３５及びレベルコントロール手段４０の両デジタル出力信号の低周波成分のレベル差が検出され、そのレベル差検出出力４２がレベルコントロール手段４０に供給されて、Ａ／Ｄ変換器３６の出力信号のレベルが制御される。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器３５の出力信号及びＡ／Ｄ変換器３６の出力信号のレベルコントロール手段４０によってレベルが制御された出力信号が、加算器３７の２つの＋側入力端子に供給されて加算され、その出力端子からノイズの低減された加算出力が得られる。
【００２４】
ここで、図４のマイクロホン装置の動作を説明する。まず、マイクユニット３１、３２の特性と、増幅器３３、３４のゲインとがそれぞれ等しく設定された場合には、増幅器３３、３４それぞれの出力信号を加算することにより振動によるノイズ信号がキャンセルされ、音声信号が＋６ｄＢだけ増幅された出力信号が得られる。しかし、前述したように、実際のマイクユニット３１、３２及び増幅器３３、３４の特性には、アナログ回路であるがゆえに、必ずバラツキが発生するため、各素子の無選別、無調整のままでは、比較的大レベルのノイズ信号入力に対してはある程度のノイズキャンセル効果が見込めるが、振動が比較的微少レベルの信号に対しては、ほとんどノイズキャンセル効果は見込めない。
【００２５】
したがって、図４のマイクロホン装置においては、常に増幅器３３の出力信号のレベルと、増幅器３４の出力信号のレベルとが同じになるように自動調整しながら両者の出力信号を加算することで、各素子の選別や調整によるコストアップを避けながら、振動が微少レベルの入力信号に対しても、ノイズキャンセル効果を最大限発揮することができる。
【００２６】
そこで、図４のマイクロホン装置においては、まず、増幅器３３の出力信号をレベル差検出回路４１の一方の入力端に入力し、他方の入力端にはレベルコントロール手段４０の出力信号を入力し、さらにレベル差検出回路４１のレベル差検出出力４２がレベルコントロール手段４０に供給されて、Ａ／Ｄ変換器３６よりの出力信号のレベルが制御されるように、帰還ループが掛けられる。これによって、常に、レベルコントロール手段４０の出力信号のレベルをレベル差検出回路４１に入力する増幅器３３の出力レベルに等しくすることができる。
【００２７】
以下に、図５を参照して、本発明の実施の形態のマイクロホン装置の他の例を説明する。図４のマイクロホン装置は、レベルコントロール手段４０の出力信号をレベル差検出４１に入力するフィードバック方式であり、これはチャンネル間のレベル差を常に監視し、最小になるように帰還動作するため、レベル差の誤差が少なくできる利点がある反面、一旦誤差を検出して帰還をかけるために、収束する前にレベル差が後段に出力される欠点がある。
【００２８】
そこで、図５のマイクロホン装置では、レベルコントロール方式として、レベルコントロール手段４０への入力信号をレベル差検出回路４１に入力するようにしたフィードフォワード方式を採用している。この方式はチャンネル間のレベル差を、事前に監視して吸収できるために、収束時のレベル差を後段に出力しない利点がある反面、レベル差検出回路４１やレベルコントロール手段４０の合わせ込みが必要であり、レベル差の誤差が出やすい欠点がある。
【００２９】
次に、図６を参照して、図４及び図５のマイクロホン装置におけるレベル差検出回路４１の具体回路の例を説明する。まず入力端子１１１、１１２に、たとえば、図４におけるＡ／Ｄ変換器３５及びゲインコントロール手段４０の出力信号が入力され、それぞれの信号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、１０２によって帯域制限される。これらローパスフィルタ１０１、１０２は、上述した図２に示したマイク間隔ｄに対して、入力する音波の波長が十分に長い、つまり周波数が低い帯域を抽出するために設けられており、これにより入力端子１１１、１１２から入力した信号の振幅を等しくすることができる。ローパスフィルタ１０１、１０２からの出力信号は、それぞれ絶対値化回路１０３、１０４に供給されて、正値に絶対値化される。絶対値化回路１０３、１０４の出力は、ピーク検波回路１０５、１０６に供給されてピークレベルが検出される。ピーク検波回路１０５、１０６それぞれによって検出されたピークレベルは、加算器（減算器）１０７の＋側の入力端子及び−側の入力端子に入力されて、前者から後者が減算される。
【００３０】
加算器（減算器）１０７の出力が符号検出回路１０８に供給されて、加算器（減算器）１０７の出力の符号、即ち、＋、−、０の別が検出される。その検出された符号を制御信号生成回路１０９に入力する。制御信号生成回路１０９は、たとえばアップダウンカウンタで構成され、入力した符号に応じてアップカウントもしくはダウンカウントを繰り返すことにより制御信号を生成する。この制御信号は、時定数付加回路１１０を介して出力端子１１３からレベル制御信号として出力される。このレベル制御信号は図４及び図５における制御信号４２に相当する。なお時定数付加回路１１０は、たとえばローパスフィルタ（ＬＰＦ）で構成され、前段の制御信号生成回路１０９を構成するアップダウンカウンタで生成された制御信号を、通常デジタル処理におけるクロック周期に同期して階段的に変化する信号を補間することで変化を滑らかにしている。
【００３１】
次に、図７を参照して、図６のレベル差検出回路におけるピーク検波回路１０５、１０６によるピーク検波について説明する。まず、図６における入力端子１１１には、例えば、図４のＡ／Ｄ変換器３５からの入力信号が入力し、図６における入力端子１１２には、図４のＡ／Ｄ変換器３６からの入力信号が入力し、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、１０２によって帯域制限されることによって、図７Ａ、Ｂそれぞれの左側の波形の信号が得られる。このとき、図７Ｂの左側の波形の信号が、図７Ａの左側の波形の信号に対し、マイク間隔ｄ（図２参照）に対応する遅延時間Ｔｄ（＝Ｔ０−Ｔ１）だけ遅れている。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、１０２の各出力は、絶対値化回路１０３、１０４により、図７Ａ、Ｂの右側の実線で示した波形に絶対値化され、その後、ピーク検波回路１０５、１０６によって、図７Ａ、Ｂの右側に破線で示したようにピークレベルが検出される。ここで時点Ｔ２において、図７Ａ、Ｂの右側の波形の信号を比較すると、実線の絶対値化後ではレベル差が存在するが、破線のピーク検波後ではほとんどレベル差が生じないことが分かる。そして、ピーク検波後に存在するレベル差は、図４に示したマイクユニット３１、３２と、増幅器（ＡＭＰ）３３、３４によるものが殆ど全てである。
【００３２】
次に、図８のフローチャートを参照して、図６のレベル差検出回路におけるレベル差検出の動作を説明する。入力端子１１１から入力した信号は、図６及び図７について詳述したように、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、絶対値化回路１０３、ピーク検波回路１０５を介して、図７Ａの右側の波形の信号において、囲み破線枠で囲まれた加算器（減算器）１０７及び符号検出回路１０８に入力される。同様に、入力端子１１２から入力した信号も、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０２、絶対値化回路１０４、ピーク検波回路１０６を介して、図７Ｂの右側の波形の信号において、囲み破線枠で囲まれた加算器１０７（減算器）及び符号検出回路１０８に入力される。
【００３３】
加算器１０７及び符号検出回路１０８においては、まず判断ステップ１２０のように信号Ａ−信号Ｂ＞０か否かが判断され、ｙｅｓであれば符号は正値と判断されるため、次の制御信号生成回路１０９における処理ステップ１２２に移行し、ｎｏであれば判断ステップ１２１に移行して、信号Ａ−信号Ｂ＜０か否かが判断される。判断ステップ１２１の判断がｙｅｓであれば符号は負値と判断されるため、次の制御信号生成回路１０９の処理ステップ１２３に移行し、ｎｏであれば信号Ａ−信号Ｂ＝０であるから、信号ゼロと判断されて制御信号生成回路１０９の処理ステップ１２４に移行する。
【００３４】
そして、制御信号生成回路１０９では、処理ステップ１２２でアップダウンカウンタをアップカウントし、処理ステップ１２３でダウンカウントし、処理ステップ１２４で前カウント値をホールドし、それぞれの処理ステップの後、時定数付加回路１１０を介して出力端子１１３から信号が出力される。
【００３５】
したがって、この出力端子１１３よりの出力を、たとえば、図４におけるレベル制御信号４２としてレベルコントロール手段４０に入力し、レベルコントロール手段４０の出力レベルが、レベル制御信号４２の値がアップカウントされて増加する方向で増加するとすれば、Ａ／Ｄ変換器３５の出力レベルに対してレベルコントロール手段４０の出力が小さい時には、レベル制御信号４２の値がアップカウントされてレベルコントロール手段４０の出力レベルを大きくし、逆にＡ／Ｄ変換器３５の出力レベルに対してレベルコントロール手段４０の出力が大きい時には、レベル制御信号４２の値がダウンカウントされてレベルコントロール手段４０の出力レベルを小さくし、Ａ／Ｄ変換器３５の出力レベルとレベルコントロール手段４０の出力が同じになって、前カウント値をホールドしたところで制御が停止される。そしてこの制御は信号が入力した時点で行われ、以後ホールドされるため、常に信号レベルが等しくなる。
【００３６】
次に、図９を参照して、図４及び図５におけるレベル検出回路４１の他の具体例を説明する。尚、図９において、図６と対応する部分には、同一符号を付して説明する。まず、入力端子１１１、１１２にそれぞれ供給される、たとえば図４のＡ／Ｄ変換器３５及びレベルコントロール手段４０よりの各出力信号は夫々ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１、１０２に供給されて、それぞれ所定の周波数以下に帯域制限され、その後絶対値化回路１０３、１０４に供給されてそれぞれ絶対値化処理される。
【００３７】
絶対値化回路１０３の出力は、ピーク検波回路１０５に供給されて所定のピーク検波が成され後、加算器（減算器）１０７の＋側の入力端子に入力される。また、絶対値化回路１０４の出力は、レベルコントロール手段１２０に入力されてレベル制御され、その後ピーク検波回路１０６に入力されてピーク検波された後、加算器（減算器）１０７の−側の入力端子に入力される。
【００３８】
加算器（減算器）１０７では、ピーク検波回路１０５の検波出力から、ピーク検波回路１０６の検波出力が減算され、その減算出力が符号検出回路１０８に供給されて、その減算出力の符号が検出される。符号検出回路１０８の出力は、制御信号生成１０９、時定数付加１１０を経てレベル制御信号１１３として出力される。ここでレベル制御信号１１３が、レベルコントロール手段１２０にレベル制御信号として供給されるために、たとえば入力端子１１１側の入力信号が、入力端子１１２側の入力信号よりもレベルが大きい場合には、符号検出回路１０８によって、＋符号が検出され、これによりレベル制御信号１１３をレベルコントロール手段１２０に供給して、ピーク検波回路１０６側のピーク検波出力のレベルが大きくなるように、レベルコントロール手段１２０を制御することにより、ピーク検波回路１０５、１０６の各ピーク検波出力のレベルが等しくなるようなレベル制御信号１１３を得ることが出来る。
【００３９】
したがって、例えば、図５のマイクロホン装置において、図９のレベル差検出回路で生成したレベル制御信号１１３を、レベル制御信号４２としてレベルコントロール手段４０に供給することで、レベルコントロール手段４０はフィードフォワード方式で制御され、レベルコントロール手段１２０はフィードバック方式で制御されていることになり、フィードフォワード方式の応答性の良さとフィードバック方式のレベル誤差の少なさの両者の利点を併せ持つ。また、このときレベルコントロール手段４０、１２０は同様に構成され、両者の回路バラツキを最小にすることが必要条件であるが、すべてデジタル回路で構成すればこの回路バラツキを皆無にすることができる。
【００４０】
次に、図１０を参照して、図４及び図５におけるレベル検出回路４１の他の具体例を説明する。尚、図１０において、図６及び図９と対応する部分には、同一符号を付して説明する。図１０のレベル差検出回路では、図９のレベル差検出回路との相違点のみを述べる。まず、レベル判定手段１２１は、入力端子１１１、１１２にそれぞれ入力される信号のいずれかが微少レベルになった時の誤動作の防止を目的としており、絶対値化回路１０３、１０４の出力信号のレベルを常時判定し、どちらかの信号レベルが所定のレベルよりも小さい場合には出力する信号を、それまでの絶対値化回路１０４の出力側から絶対値化回路１０３の出力側に切替える処理を行い、入力信号を同一化（モノラル化）することにより、レベルコントロール手段１２０の入出力ゲインを０ｄＢに初期化することができる。したがって、使用するシステムの電源投入時等における入力信号の不安定時にも大きな誤動作を防ぐことが出来る。
【００４１】
次にホールド判定手段１２５について述べる。加算器（減算器）１０７の減算出力には、入力端子１１１、１１２に入力される信号のチャンネル間レベル差が常時出力されるが、レベルコントロール手段１２０でレベル制御処理が進み、ピーク検波回路１０５、１０６の両ピーク検波出力の信号レベルが等しくなると、加算器（減算器）１０７はわずかなノイズに対してもレベル差を出力し、そのレベル差の符号は、＋、−を交互に頻繁に繰り返してしまい、不安定動作の一因になってしまう。また、逆に、一対のマイクユニットに風雑音が入力した場合には、チャンネル間に大きなレベル差が発生する場合があり、これにより本来のチャンネル間レベル差を越えて誤動作する場合もある。したがって、ホールド判定手段１２５は、加算器（減算器）１０７の出力が所定のレベル範囲の外、すなわち、所定のレベル範囲より小さい場合や大きい場合を判定し、その場合には制御信号生成手段１０９で生成するレベル制御信号を前値ホールドするようにして、上述した大きな誤動作を防ぐようにしている。
【００４２】
尚、図１０のレベル差検出回路におけるレベル判定手段１２１及びホールド判定手段１２５は、互いに独立な信号処理手段であるが、図１０に図示した如く両者を併用することも、又、いずれか一方を省略することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
第1の発明によれば、第１及び第２の無指向性マイクユニットを、それぞれの振動板が互いに向かい合うように対向させて同軸上に配置し、その第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号の和信号を出力するようにしたマイクロホン装置において、第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方のレベルを制御する第１のレベルコントロール手段と、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を検出するレベル差検出手段とを有し、そのレベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、第１のレベルコントロール手段を制御するものであって、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のいずれか一方のレベルを制御する第２のレベルコントロール手段を、レベル差検出手段に設けてなり、レベル差検出手段からのレベル差検出信号によって、第１及び第２のレベルコントロール手段を制御するようにしたので、使用する第1及び第2の無指向性マイクユニットに特性ばらつきがあっても、振動ノイズ除去効果を低減させることがなく、しかも、ペアリングのためのマイクユニットの選別によるコストアップの生じないマイクロホン装置を得ることができ、さらに、フィードフォワード方式のレベルコントロールにおける応答性の良さと、フィードバック方式のレベルコントロールにおけるレベル誤差の少なさを兼ね備えたマイクロホン装置を得ることができる。
【００４５】
第３及び第４の発明によれば、第１及び第２の発明のマイクロホン装置において、第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であるか否かを判定するレベル判定手段と、そのレベル判定手段によって、第１または第２の無指向性マイクユニットからのマイク出力信号のいずれか一方の低周波数成分のレベルが所定レベル以下であると判定されたときは、第１及び第２の無指向性マイクユニットからのいずれか一方のマイク出力信号同士の低周波数成分のレベル差を検出するように、信号切換えを行う信号切換え手段とを、レベル差検出手段に設けたので、第１及び第２の発明の効果に加えて、第１及び第２のマイクユニットに入力する音声レベルが微少レベルである場合や、電源投入時等の不安定時に、レベルコントロール手段が誤動作するおそれのないマイクロホン装置を得ることができる。
【００４６】
第５の発明によれば、第１の発明のマイクロホン装置において、レベル差検出手段は、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、その減算出力判定手段によって、減算手段の減算出力が所定範囲外であると判定されたときは、制御信号生成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備え、制御信号生成手段よりの制御信号によって、第１のレベルコントロール手段を制御するようにしたので、第１の発明の効果に加えて、レベル補正が収束した後に、第１のレベルコントロール手段がレベル変動を起こしたり、風雑音が第１及び第２のマイクユニットに入力したときに、第１のレベルコントロール手段が誤動作するおそれのないマイクロホン装置を得ることができる。
【００４７】
第６の発明によれば、第２の発明のマイクロホン装置において、レベル差検出手段は、第１及び第２の無指向性マイクユニットからの第１及び第２のマイク出力信号それぞれの低周波数成分のレベル差を算出する減算手段と、その減算手段よりの減算出力に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段と、減算手段の減算出力が所定範囲外か否かを判定する減算出力判定手段と、その減算出力判定手段によって、減算手段の減算出力が所定範囲外であると判定されたときは、制御信号生成手段よりの制御信号を保持する保持手段とを備え、制御信号生成手段よりの制御信号によって、第１及び第２のレベルコントロール手段を制御するようにしたので、第２の発明の効果に加えて、レベル補正が収束した後に、第１及び第２のレベルコントロール手段がレベル変動を起こしたり、風雑音が第１及び第２のマイクユニットに入力したときに、第１及び第２のレベルコントロール手段が誤動作するおそれのないマイクロホン装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ  マイクロホンの構造を示す断面図である。
Ｂ  マイクロホンにおける音声が入力したときの振動板の動きと出力波形    を示す図である。
Ｃ  マイクロホンにおける振動が入力したときの振動板の動きと出力波形    を示す図である。
【図２】近接配置されたマイクユニットの動作説明を示す説明図である。
【図３】従来のマイクロホン装置を示すブロック線図である。
【図４】本発明の実施の形態のマイクロホン装置の例を示すブロック線図である。
【図５】本発明の実施の形態のマイクロホン装置の他の例を示すブロック線図である。
【図６】レベル差検出回路の例を示すブロック線図である。
【図７】ピーク検波の説明のための波形図である。
【図８】図６のレベル差検出回路の動作説明のためのフローチャートである。
【図９】レベル差検出回路の他の例を示すブロック線図である。
【図１０】レベル差検出回路の他の例を示すブロック線図である。
【符号の説明】
３１、３２  第１及び第２の無指向性マイクユニット、３３、３４  増幅器、３５、３６  Ａ／Ｄ変換器、３７  加算器、４０  レベルコントロール手段、４１  レベル差検出回路、４２  レベル差検出出力、１０１、１０２  ローパスフィルタ、１０３、１０４  絶対値化回路、１０５、１０６  ピーク検波回路、１０７  加算器（減算器）、１０８  符号検出回路、１０９  制御信号生成回路、１１０  時定数付加回路、１１１、１１２  入力端子、１１３  出力端子。
【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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