二次元周波数域設計を用いたアレーマイクロホンの指向性改善

直野 博之  西川 清  

誌名
電子情報通信学会論文誌 A   Vol.J88-A    No.10    pp.1109-1121
発行日: 2005/10/01
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Print ISSN: 0913-5707
論文種別: 論文
専門分野: 電気音響,音響一般
キーワード: 
アレーマイクロホン,  ファンフィルタ,  指向性マイクロホンユニット,  縦続構成,  

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あらまし: 
マイクロホンを直線状に配列した遅延和アレーマイクロホンは,高い周波数で鋭い指向性が得られるが,指向性が周波数に依存する欠点があった.これを解決するため,ファンフィルタを用いたアレーマイクロホンが提案されている.しかし,低域で鋭い指向性を形成するには,フィルタの次数を上げ,アレー長を大きくする必要がある.本論文は,二次元周波数域設計を用いて比較的低い次数で狭いビームを実現するアレーマイクロホンの指向性改善を提案する.2個のマイクロホンで一次音圧傾度を構成し,その間隔を,使用帯域で高感度,広帯域に設定し,その振幅特性を二次元周波数平面で求める.それらを直線状に配列して二次元ファンフィルタと縦続構成し,負荷の分散を図った.提案する構成では,カーディオイドマイクロホンを軸対称ファンフィルタに縦続接続して,アレー側方に単一指向を形成する構成と,双指向マイクロホンを対角対称ファンフィルタに縦続接続してアレー方向に単一指向を形成する構成とした.一次音圧傾度の低域での低下を二次元FIRフィルタが補い,一次音圧傾度の指向特性がアレーマイクロホンに反映され,広い帯域で周波数に依存しない鋭い指向性が得られる.