JP2006211047A - Multichannel sound field sound collection apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音場空間での音場の応答を忠実にかつ容易に収音する方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for faithfully and easily picking up a sound field response in a sound field space.
コンサートホールにおける演奏など音場空間における応答を収録したマルチチャンネル音源を作成する場合には、コンサートホールのステージ上の音源に近い位置に複数のマイクを設置し、さらにコンサートホールの残響音を収録する目的のマイクを別途コンサートホールの天井近くに設置し、これらの複数のマイクの出力を再生装置のチャンネル数にあわせてミキシング装置で合成する方法が一般的であった。 When creating a multi-channel sound source that records responses in the sound field space, such as performances in a concert hall, install multiple microphones close to the sound source on the concert hall stage, and record the reverberation sound from the concert hall. In general, a target microphone is separately installed near the ceiling of the concert hall, and the outputs of these microphones are combined by a mixing device in accordance with the number of channels of the playback device.
ただし上記の方法は、収音に必要なマイクの数は１０数本から４０本程度と多くなり、その数に対応したミキシング装置やレコーダ及びそれらを接続するための回線などの設備も大がかりとなるため、マルチチャンネル音源を制作するためのコストは多大なものとなっている。 However, in the above method, the number of microphones necessary for sound collection increases from about 10 to about 40, and equipment such as a mixing device and a recorder corresponding to the number and a line for connecting them becomes large. Therefore, the cost for producing a multi-channel sound source is enormous.
そこでもう少し簡単にマルチチャンネル音源を制作できるものとして、数本程度の指向性マイク用いたマルチチャンネル音場収音装置がある。 Therefore, there is a multi-channel sound field pickup device using several directional microphones that can produce a multi-channel sound source a little more easily.
そのような従来のマルチチャンネル音場収音装置としては、５本の指向性マイクを備え、正面方向と前後左右方向に指向性を向けているものがあった（例えば、特許文献１参照）。図４は、前記特許文献１に記載された従来のマルチチャンネル音場収音装置を示すものである。図４において、４−１は正面方向に向けられた超指向性マイク、４−２〜４−５は、前後左右方向に向けられた指向性マイク、４−６は４−１〜４−５のマイクと伴に用いるビデオカメラであって、これら５本のマイクでマルチチャンネル音源を制作するものである。
As such a conventional multi-channel sound field sound pickup device, there is one having five directional microphones and directing directivity in the front direction, front and rear, left and right directions (see, for example, Patent Document 1). FIG. 4 shows a conventional multi-channel sound field sound collecting apparatus described in
また上記とは別のマルチチャンネル音場収音装置として、６本の指向性マイクを備え、前後左右さらには上下方向に９０度ずつ異なる方向に向けているものがあった（例えば、特許文献２参照）。図５は、前記特許文献２に記載された従来のマルチチャンネル音場収音装置を示すものである。図５において、５−１〜５−６は、前後左右と上下方向に向けられた指向性マイクであって、これら６本のマイクでマルチチャンネル音源を制作するものである。また図６は、前記特許文献２に記載された従来のマルチチャンネル音場収音装置で作成したマルチチャンネル音源を再生するスピーカ６−１〜６−６の配置を示すものである。 As another multi-channel sound field sound pickup device different from the above, there is one that includes six directional microphones and is directed in different directions by 90 degrees in the front-rear, left-right, and further in the vertical direction (for example, Patent Document 2). reference). FIG. 5 shows a conventional multichannel sound field collecting apparatus described in Patent Document 2. In FIG. In FIG. 5, reference numerals 5-1 to 5-6 denote directional microphones oriented in the front-rear, left-right, and up-down directions, and produce multi-channel sound sources using these six microphones. FIG. 6 shows the arrangement of speakers 6-1 to 6-6 for reproducing a multi-channel sound source created by the conventional multi-channel sound field collecting device described in Patent Document 2.
さらに上記以外にも数本の指向性マイクと無指向性マイクを組み合わせたマルチチャンネル音場収音装置がある。図７は、そのようなマルチチャンネル音場収音装置を示すものである。図７において、７−１〜７−５は、正面及び前後左右方向に向けられた指向性マイクであり、７−６〜７−７は、前記指向性マイクより外側に配置された無指向性マイクであって、これら５本の指向性マイクと２本の無指向性マイクでマルチチャンネル音源を制作するものである。
前記第１及び第２の従来の構成は、設置する各マイクの指向特性を考慮しているためスピーカ再生による音像の定位方向は再生空間において正確に再現される。 Since the first and second conventional configurations take into consideration the directivity characteristics of each microphone to be installed, the localization direction of the sound image by speaker reproduction is accurately reproduced in the reproduction space.
しかしながら図４及び図５に示す前記第１及び第２の従来の構成では、全てのマイクはマイク配置の中心点近傍に密接して配置されるため、マイク配置の間隔はスピーカ配置の間隔と比べて大幅に小さいものとなる。そのため、全て近接した位置で収録される各マイクの応答は、相互間の信号成分の相関度が高い応答となる。その結果、そのような相関度の高い信号を再生した再生空間は音場の拡がり感が乏しいという課題を有している。さらに前記第２の従来の構成では図６に示す独自のスピーカ配置を必要とするが、このようなスピーカ配置を一般の家庭用機器として求めるのは現実的でない。 However, in the first and second conventional configurations shown in FIGS. 4 and 5, since all the microphones are arranged in close proximity to the center point of the microphone arrangement, the distance between the microphone arrangements is larger than the distance between the speaker arrangements. Greatly reduced. Therefore, the responses of the microphones recorded at close positions are responses with a high degree of correlation between signal components. As a result, the reproduction space where such a highly correlated signal is reproduced has a problem that the sound field is not expanded. Further, the second conventional configuration requires the unique speaker arrangement shown in FIG. 6, but it is not realistic to obtain such a speaker arrangement as a general household device.
一方前記第３の従来の構成では、マイク配置の間隔はスピーカ配置相当の間隔であるため、再生空間での音場の拡がり感においては、前記第１及び第２の従来の構成からの改善が期待できる。しかしながら、第３の従来の構成においても各マイクの設置位置が再生スピーカの設置位置と同じではないために、収音空間の音場を再生空間において忠実に再現するという点において課題が存在する。 On the other hand, in the third conventional configuration, the distance between the microphone arrangements is equivalent to that of the speaker arrangements. Therefore, in the sense of expanding the sound field in the reproduction space, the improvement from the first and second conventional configurations is improved. I can expect. However, the third conventional configuration also has a problem in that the sound field of the sound collection space is faithfully reproduced in the reproduction space because the installation position of each microphone is not the same as the installation position of the reproduction speaker.
図８は、マイクの設置位置を変化させて収録した場合の再生音場の音場特性を音場空間を伝播する音波の波面形状で収録音場でのそれと比較したものである。収音空間の音場を再生空間において忠実に再現するためには、スピーカ再生によって再生空間で形成される音波の波面形状が収録音場でのそれと等しくなる必要がある。図８において左端の列に示す収録音場での波面形状と等しいのは、正面方向のマイク位置がスピーカ位置と同じであるＣ２の場合であって、図７の第３の従来例に相当する正面方向のマイク位置がスピーカ位置より音源位置に近いＣ１とその逆に正面方向のマイク位置が音源位置から遠いＣ３の場合は再生音場での波面形状が乱れていることは明らかである。尚、図８に示す波面形状が形成される動作については、後に詳しく説明する。 FIG. 8 is a comparison of the sound field characteristics of the reproduced sound field when recording with the microphone installation position changed in comparison with that in the recorded sound field in terms of the wavefront shape of the sound wave propagating through the sound field space. In order to faithfully reproduce the sound field in the sound collection space in the reproduction space, the wavefront shape of the sound wave formed in the reproduction space by speaker reproduction needs to be equal to that in the recorded sound field. The wavefront shape in the recorded sound field shown in the leftmost column in FIG. 8 is the case of C2 where the microphone position in the front direction is the same as the speaker position, and corresponds to the third conventional example in FIG. When the front microphone position is C1 closer to the sound source position than the speaker position and conversely the front microphone position is C3 far from the sound source position, it is clear that the wavefront shape in the reproduction sound field is disturbed. The operation of forming the wavefront shape shown in FIG. 8 will be described in detail later.
以上の通り本発明は、前記従来の課題を解決するもので、収音空間での音場の応答を容易かつ忠実に収音することができるマルチチャンネル音場収音装置及び方法を提供することを目的とする。 As described above, the present invention solves the above-described conventional problems, and provides a multi-channel sound field collecting apparatus and method that can easily and faithfully collect a sound field response in a sound collecting space. With the goal.
前記従来の課題を解決するために、請求項１の発明は、音場空間の応答を収音し、汎用的な家庭用再生装置で再生できるマルチチャンネル音源を作成するマルチチャンネル音場収音装置であって、
前記家庭用再生装置の再生チャンネル数と等しい数の指向性マイクと、
前記複数の指向性マイクの出力を個別に増幅するマイク増幅器と、
前記マイク増幅器の出力を個別に記録するマルチチャンネルレコーダを備え、
前記複数の指向性マイクの設置位置を前記家庭用再生装置の再生スピーカ位置と同じ位置とし、
かつ前記複数の指向性マイクの指向軸は、前記複数の指向性マイクの設置位置の中心と各々の指向性マイクの設置位置とを結ぶ線に沿って前記中心位置から外側に向けることを特徴とするマルチチャンネル音場収音装置。
In order to solve the above-described conventional problems, the invention of
A number of directional microphones equal to the number of playback channels of the home playback device;
A microphone amplifier that individually amplifies the outputs of the plurality of directional microphones;
A multi-channel recorder for individually recording the output of the microphone amplifier;
The installation position of the plurality of directional microphones is the same position as the playback speaker position of the home playback device,
The directional axes of the plurality of directional microphones are directed outward from the center position along a line connecting the center of the installation positions of the plurality of directional microphones and the installation position of each directional microphone. Multi-channel sound field pickup device.
また請求項２の発明は、前記複数の指向性マイクを、正面方向に１つと、正面方向に対して左右に３０度方向にそれぞれ１つと、同じく正面方向に対して左右に１００度から１２０度の範囲にそれぞれ１つずつの合計５つ設置することを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル音場収音装置。
The invention of claim 2 is characterized in that the plurality of directional microphones are one in the front direction, one in the left and right directions with respect to the front direction, and one in the left and right directions with respect to the front direction. The multi-channel sound field collecting apparatus according to
また請求項３の発明は、前記指向性マイクが設置される音場空間が、コンサートホールの客席空間であり、かつ前記指向性マイクは前記客席空間の床面から８０ｃｍから１２０ｃｍの範囲の高さに設置されることを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル音場収音装置。
According to a third aspect of the present invention, the sound field space in which the directional microphone is installed is a seat space in a concert hall, and the directional microphone has a height in the range of 80 cm to 120 cm from the floor of the seat space. The multi-channel sound field collecting device according to
また請求項４の発明は、音場空間の応答を収音し、汎用的な家庭用再生装置で再生できるマルチチャンネル音源を作成するマルチチャンネル音場収音方法であって、
前記家庭用再生装置の再生チャンネル数と等しい数の指向性マイクと、
前記複数の指向性マイクの出力を個別に増幅するマイク増幅器と、
前記マイク増幅器の出力を個別に記録するマルチチャンネルレコーダを備え、
前記複数の指向性マイクの設置位置を前記家庭用再生装置の再生スピーカ位置と同じ位置とし、
かつ前記複数の指向性マイクの指向軸は、前記複数の指向性マイクの設置位置の中心と各々の指向性マイクの設置位置とを結ぶ線に沿って前記中心位置から外側に向けることを特徴とするマルチチャンネル音場収音方法。
The invention of claim 4 is a multi-channel sound field collecting method for collecting a response of a sound field space and creating a multi-channel sound source that can be reproduced by a general-purpose home playback device,
A number of directional microphones equal to the number of playback channels of the home playback device;
A microphone amplifier that individually amplifies the outputs of the plurality of directional microphones;
A multi-channel recorder for individually recording the output of the microphone amplifier;
The installation position of the plurality of directional microphones is the same position as the playback speaker position of the home playback device,
The directional axes of the plurality of directional microphones are directed outward from the center position along a line connecting the center of the installation positions of the plurality of directional microphones and the installation position of each directional microphone. Multi-channel sound field recording method.
また請求項５の発明は、前記複数の指向性マイクを、正面方向に１つと、正面方向に対して左右に３０度方向にそれぞれ１つと、同じく正面方向に対して左右に１００度から１２０度の範囲にそれぞれ１つずつの合計５つ設置することを特徴とする請求項４に記載のマルチチャンネル音場収音方法。
The invention of claim 5 is characterized in that the plurality of directional microphones are one in the front direction, one in the
また請求項６の発明は、指向性マイクが設置される音場空間が、コンサートホールの客席空間であり、かつ前記指向性マイクは前記客席空間の床面から８０ｃｍから１２０ｃｍの範囲の高さに設置されることを特徴とする請求項４に記載のマルチチャンネル音場収音方法。 According to a sixth aspect of the present invention, the sound field space in which the directional microphone is installed is a seat space in a concert hall, and the directional microphone has a height in the range of 80 cm to 120 cm from the floor of the seat space. The multi-channel sound field collecting method according to claim 4, wherein the multi-channel sound field collecting method is installed.
本発明のマルチチャンネル音場収音装置及び方法によれば、収音空間での音場の応答を容易かつ忠実に再生空間で再現できるマルチチャンネル音源を作成することができる。 According to the multichannel sound field collecting apparatus and method of the present invention, it is possible to create a multichannel sound source that can easily and faithfully reproduce the sound field response in the sound collecting space in the reproduction space.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態におけるマルチチャンネル音場収音装置におけるマイク配置図であり、図１において１−１〜１−５は指向性マイク、１−６〜１−１０はマイク増幅器、１−１１はマルチチャンネルレコーダである。また図２は、本発明の実施の形態におけるマルチチャンネル音場収音装置によって作成されたマルチチャンネル音源を再生するスピーカ配置図であり、図２において、２−１〜２−５は再生スピーカである。図２に示すスピーカ配置は、ＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合の無線通信部門）勧告のＢＳ．７７５−１規格に沿ったものでＤＶＤ視聴などのマルチチャンネル再生用に広く普及しているものである。そこでこのことを踏まえて本発明の実施の形態におけるマイク配置は、図２のスピーカ配置と等しい位置にマイクを配置したものである。より詳細には、図１に示すとおり、正面方向と、正面方向に対して左右にそれぞれ３０度開いた方向と、同じく正面方向に対して左右にそれぞれ１１０度開いた方向のあわせて５本のマイクを配置する。さらに、これら５本のマイクはすべて指向性マイクを用い、その指向軸はマイク配置の中心点と各々のマイクを結ぶ軸に沿って中心点から外側に向けて設置している。このようにして設置した５本の指向性マイクの出力は、それぞれ独立にマイク増幅器１−６〜１−１０に入力し、さらにその増幅された出力をマルチチャンネルレコーダ１−１１に入力して記録することによってマルチチャンネル音源を作成することができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a microphone arrangement diagram in a multi-channel sound field collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1-1 to 1-5 are directional microphones, and 1-6 to 1-10 are microphone amplifiers. 1-11 are multi-channel recorders. FIG. 2 is a speaker arrangement diagram for reproducing a multi-channel sound source created by the multi-channel sound field collecting apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numerals 2-1 to 2-5 denote reproduction speakers. is there. The loudspeaker arrangement shown in FIG. 2 is ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunication Division) recommended BS. It conforms to the 775-1 standard and is widely used for multi-channel playback such as DVD viewing. In view of this, the microphone arrangement in the embodiment of the present invention is such that the microphone is arranged at the same position as the speaker arrangement of FIG. More specifically, as shown in FIG. 1, the front direction, the direction opened 30 degrees to the left and right with respect to the front direction, and the direction opened 110 degrees to the left and right with respect to the front direction are combined. Place the microphone. Further, all of these five microphones use directional microphones, and the directional axes thereof are installed outward from the center point along the axis connecting the microphone center point and each microphone. The outputs of the five directional microphones thus installed are independently input to the microphone amplifiers 1-6 to 1-10, and the amplified outputs are input to the multichannel recorder 1-11 for recording. By doing so, a multi-channel sound source can be created.
次に本発明においてマイク配置位置をスピーカ配置位置に合わせる事の効果について図面を用いて説明する。 Next, the effect of matching the microphone arrangement position with the speaker arrangement position in the present invention will be described with reference to the drawings.
前述の通り図８は、マイクの設置位置を変化させて収録した場合の再生音場の音場特性の変化を、音場空間を伝播する音波の波面形状で収録音場でのそれと比較したものである。 As described above, FIG. 8 shows a comparison of the change in the sound field characteristics of the reproduced sound field when recording with changing the microphone installation position, compared with that in the recorded sound field in terms of the wavefront shape of the sound wave propagating through the sound field space. It is.
図８に示すスピーカ配置は、図２に示したものと同じ正面方向と左右に３０度開いた方向に配置された汎用的なものである。 また以降の説明を簡単にするため、このスピーカ配置に対するマイク配置を、左右３０度方向のマイク位置に関してはスピーカ位置と同じとし、正面方向のマイク位置のみ変化させることとする。より具体的には、正面方向のマイク位置が正面方向のスピーカ位置と同じ位置であるＣ２と、到来する音波の音源位置から見てスピーカ位置より近いＣ１と遠いＣ３の場合の３種類のマイク配置を比較する。以上のマイク配置及びスピーカ配置について、図８においては収録音場での波面形状を左端の列に、再生音場での波面形状を３種類のマイク配置毎に正面方向のマイク位置がＣ１、Ｃ２、Ｃ３である順に並べて示している。 The speaker arrangement shown in FIG. 8 is a general-purpose arrangement arranged in the same front direction as that shown in FIG. In order to simplify the following description, the microphone arrangement with respect to the speaker arrangement is assumed to be the same as the speaker position with respect to the microphone position in the 30-degree direction, and only the microphone position in the front direction is changed. More specifically, there are three types of microphone arrangements in which the front microphone position is the same as the front speaker position C2, and C1 is closer to the speaker position and C3 is farther from the sound source position of the incoming sound wave. Compare With respect to the above microphone arrangement and speaker arrangement, in FIG. 8, the wavefront shape in the recorded sound field is the leftmost column, and the wavefront shape in the reproduction sound field is the microphone position C1 and C2 in the front direction for each of three types of microphone arrangements. , C3 are arranged in order.
また図８においては、それぞれの条件での波面形状の時間軸での変化を時刻Ｔ１からＴ５までの時刻毎に示している。尚、時刻Ｔ１は音源から放射された最初の音波の波面Ｗ１がＣ１の位置に到達した時刻、時刻Ｔ２は同じくＷ１がＣ２の位置に到達した時刻、時刻Ｔ３はＷ１が左右３０度方向に開いた２つのスピーカの位置に到達した時刻、時刻Ｔ４はＷ１がＣ３の位置に到達した時刻、時刻Ｔ５は時刻Ｔ４から更に時間が経過してマイク及びスピーカ配置の中心位置までＷ１が到達した時刻である。 In FIG. 8, the change in the time axis of the wavefront shape under each condition is shown for each time from time T1 to time T5. The time T1 is the time when the wavefront W1 of the first sound wave radiated from the sound source reaches the position C1, the time T2 is the time when the W1 reaches the position C2, and the time T3 is the time when the W1 opens in the 30-degree direction. Time T4 is the time when W1 reaches the position of C3, and time T5 is the time when W1 reaches the center position of the microphone and speaker arrangement after a further time has elapsed from time T4. is there.
上記の時間の経過において、正面方向から到来する音波の再生空間における波面形状は正面方向と左右方向にある合計３つのスピーカから再生される音波が再生空間において合成されて決定される。従って、この３つのスピーカから再生される音波の位相関係が収録音場での位相関係を保っていれば、再生空間における音波の波面形状も収音空間でのそれと等しくすることができる。 With the passage of time, the wavefront shape in the reproduction space of sound waves coming from the front direction is determined by combining the sound waves reproduced from a total of three speakers in the front direction and the left and right directions in the reproduction space. Therefore, if the phase relationship of sound waves reproduced from these three speakers maintains the phase relationship in the recorded sound field, the wavefront shape of the sound waves in the reproduction space can be made equal to that in the sound collection space.
図８に示す様に、正面方向のマイク位置がＣ２である場合には、収録音場でのマイク位置と再生音場でのスピーカ位置が同じであるため、時刻Ｔ２に正面方向のスピーカから再生された最初の音波の波面Ｗ１が再生空間を伝播し、左右３０度方向に開いた２つのスピーカ位置まで到達する時刻と左右２つのスピーカからＷ１が再生される時刻（時刻Ｔ３）が等しくなる。そのため３つのスピーカから再生される音波が合成されて形成される波面形状は、正しく収録音場の波面形状を再現することができる。 As shown in FIG. 8, when the microphone position in the front direction is C2, the microphone position in the recording sound field and the speaker position in the reproduction sound field are the same, so playback from the speaker in the front direction at time T2. The time when the wavefront W1 of the first sound wave propagates through the reproduction space and reaches the two speaker positions opened in the left and right directions is equal to the time when the W1 is reproduced from the two left and right speakers (time T3). Therefore, the wavefront shape formed by synthesizing the sound waves reproduced from the three speakers can correctly reproduce the wavefront shape of the recorded sound field.
しかしながらマイク位置がＣ１の場合は、到来する音波の音源位置から見てマイク位置がスピーカ位置より近いため、前述の時刻Ｔ２より以前の時刻Ｔ１に正面方向のスピーカからＷ１が再生される。その結果、左右のスピーカからＷ１が再生される時刻Ｔ３には、正面方向のスピーカから再生されたＷ１は左右のスピーカ位置を既に通過することになって、左右のスピーカ位置での音波の位相は、左右方向のスピーカから再生された音波の位相と比べて進んでしまうことになる。また逆にマイク位置がＣ３の場合は、到来する音波の音源位置から見てマイク位置がスピーカ位置より遠いため、上記と同様の理由によって正面方向のスピーカから再生される音波の位相は、左右のスピーカから再生される音波の位相より遅れてしまう。従ってマイク位置がＣ１及びＣ３の場合は正しく収録音場での音波の波面が再生音場で再現できないことになる。 However, when the microphone position is C1, since the microphone position is closer to the speaker position when viewed from the sound source position of the incoming sound wave, W1 is reproduced from the front speaker at time T1 before time T2. As a result, at time T3 when W1 is reproduced from the left and right speakers, W1 reproduced from the front speaker has already passed through the left and right speaker positions, and the phase of the sound wave at the left and right speaker positions is Therefore, the phase of the sound wave reproduced from the left and right speakers is advanced. Conversely, when the microphone position is C3, the microphone position is farther from the speaker position when viewed from the sound source position of the incoming sound wave, so the phase of the sound wave reproduced from the front speaker for the same reason as above is It will be delayed from the phase of the sound wave reproduced from the speaker. Therefore, when the microphone positions are C1 and C3, the wavefront of the sound wave in the recorded sound field cannot be reproduced correctly in the reproduced sound field.
ただしＣ１およびＣ３のマイク位置であっても、音波の到来方向が図８に示す正面方向の一方向のみであれば、再生装置において正面方向のスピーカの前段にＣ１及びＣ３のマイク位置と正面方向のスピーカ位置との距離差Ｄに相当する時間を補正する補正装置を挿入すれば、Ｃ１およびＣ３のマイク位置であってもＣ２のマイク位置と同じように再生空間において正面方向のスピーカから再生される音波の位相と左右のスピーカから再生される音波の位相をあわせることが可能となって、再生空間において正しい波面形状を実現することができる。 However, even in the microphone positions of C1 and C3, if the direction of arrival of sound waves is only one direction in the front direction shown in FIG. 8, the microphone positions of C1 and C3 and the front direction are arranged in front of the front speaker in the playback apparatus. If a correction device that corrects the time corresponding to the distance difference D from the speaker position is inserted, the C1 and C3 microphone positions are reproduced from the front speaker in the reproduction space in the same manner as the C2 microphone position. It is possible to match the phase of the sound wave to be reproduced and the phase of the sound wave reproduced from the left and right speakers, so that a correct wavefront shape can be realized in the reproduction space.
しかしながら実際の音場空間における音波の到来方向は、正面方向の一方向ではなく様々な方向から到来する。一般に正面方向からの音波は音源から直接到達する直接波であると考えられるが、正面以外の様々な方向から到来する音波は、収録空間の大きさ、形状、残響時間など収録空間の音場特性によって決定される反射波であると考えられる。そして、この収録空間での反射波を忠実に再生空間でも再生することは、収録空間の音場を再生空間で再現するためには極めて重要なことである。 However, the arrival direction of the sound wave in the actual sound field space comes from various directions instead of one direction in the front direction. In general, sound waves from the front direction are considered to be direct waves that reach directly from the sound source, but sound waves coming from various directions other than the front side are the sound field characteristics of the recording space, such as the size, shape, and reverberation time of the recording space. It is considered that the reflected wave is determined by It is extremely important to faithfully reproduce the reflected wave in the recording space in the reproduction space in order to reproduce the sound field in the recording space in the reproduction space.
図９は、音波の到来方向が左斜め前方である場合の収録音場と再生音場で伝播する音波の波面形状を図８と同様に比較して示したものである。図９に示す様に、図８での説明と同様の理由によってマイク位置がＣ１及びＣ３の場合は正しく収録音場での音波の波面が再生音場で再現できない。また次に、正面方向のスピーカから再生される音波の位相と左右のスピーカから再生される音波の位相をあわせるための補正装置を導入した場合を検討する。一般に補正装置に設定すべき時間補正値τは、正面方向のマイク位置と正面方向のスピーカ位置との距離差をＤ、正面方向に対する音波の到来方向をθ、音速をＶとすれば、式１で表すことができる。
τ＝Ｄｃｏｓθ／Ｖ…（式１）
このことは、時間補正値τが音波の到来方向θによって異なることを意味している。従って、補正装置にある到来方向の音波に対する補正値を設定しても同じ時刻に複数の方向から到来する音波に対しては、上記の方法による再生音場の補正が不可能となる。従って、マイク位置がＣ１及びＣ３の場合は、時間補正を行う補正装置を用いても様々な方向から到来する反射波に関しては、正しく収録音場での音場特性が再現できないことになる。
FIG. 9 shows a comparison of the wavefront shapes of sound waves propagating in the recorded sound field and the reproduced sound field when the direction of arrival of the sound waves is diagonally left front, as in FIG. As shown in FIG. 9, when the microphone positions are C1 and C3 for the same reason as described in FIG. 8, the wavefront of the sound wave in the recorded sound field cannot be reproduced correctly in the reproduced sound field. Next, consider the case where a correction device for introducing the phase of the sound wave reproduced from the front speaker and the phase of the sound wave reproduced from the left and right speakers is introduced. In general, the time correction value τ to be set in the correction device is expressed by
τ = D cos θ / V (Equation 1)
This means that the time correction value τ varies depending on the arrival direction θ of the sound wave. Therefore, even if the correction value for the sound wave in the direction of arrival in the correction device is set, it is impossible to correct the reproduced sound field by the above method for sound waves coming from a plurality of directions at the same time. Therefore, when the microphone positions are C1 and C3, the sound field characteristics in the recorded sound field cannot be correctly reproduced with respect to the reflected waves coming from various directions even if a correction device that performs time correction is used.
一方、正面方向のマイク位置がＣ２である本発明の実施の形態においては、収録音場でのマイク位置と再生音場でのスピーカ位置が同じであるため、３つのスピーカから再生される音波が合成されて形成される波面形状は、音波の到来する方向によらず正しく収録音場の波面形状を再現できている。従って本発明の実施の形態においては、特段の補正装置などを必要とすることなく再生空間において正しく収録音場での音場特性が再現できるものである。 On the other hand, in the embodiment of the present invention in which the microphone position in the front direction is C2, since the microphone position in the recording sound field and the speaker position in the reproduction sound field are the same, sound waves reproduced from the three speakers are transmitted. The wavefront shape formed by the synthesis correctly reproduces the wavefront shape of the recorded sound field regardless of the direction in which the sound waves arrive. Therefore, in the embodiment of the present invention, the sound field characteristics in the recorded sound field can be correctly reproduced in the reproduction space without requiring a special correction device or the like.
また図３は、本発明の実施の形態における実際のコンサートホールにおけるマイク配置の例である。前述の通り、本発明の構成によれば収録空間の音場応答を忠実に再生空間でも再現できるので、コンサートホール中央の客席位置での応答を忠実に収音する目的で、コンサートホールの客席空間の中央位置をマイク配置の中心として再生空間に配置されるスピーカ位置に相当する位置にそれぞれのマイクを配置している。さらに、マイクを設置する高さを前記客席空間の床面から８０ｃｍから１２０ｃｍの範囲の高さに設置すれば、実際の客席での音響的な条件である床面や椅子、椅子に座っている観客などの影響も含まれた応答を収音できるので、コンサートホール客席での応答をより忠実に再生音場において再現することができる。 FIG. 3 is an example of microphone arrangement in an actual concert hall in the embodiment of the present invention. As described above, according to the configuration of the present invention, the sound field response of the recording space can be faithfully reproduced in the reproduction space. Therefore, for the purpose of faithfully collecting the response at the seat position in the center of the concert hall, the seat space in the concert hall Each microphone is arranged at a position corresponding to the speaker position arranged in the reproduction space with the center position of the microphone as the center of the microphone arrangement. Furthermore, if the microphone is installed at a height in the range of 80 cm to 120 cm from the floor of the seat space, the user sits on the floor, chair, or chair, which is the acoustic condition of the actual seat. Since the response including the influence of the audience can be collected, the response at the concert hall seat can be reproduced more faithfully in the reproduction sound field.
以上の通り、本発明のマルチチャンネル音場収音装置及び方法によれば、収音空間での音場の応答を容易かつ忠実に再生空間で再現できるマルチチャンネル音源を作成することができる。 As described above, according to the multichannel sound field collecting apparatus and method of the present invention, it is possible to create a multichannel sound source that can easily and faithfully reproduce the sound field response in the sound collecting space in the reproduction space.
本発明にかかるマルチチャンネル音場収音装置及び方法は、再生装置の再生チャンネル数と等しい数の指向性マイクと各々のマイク出力毎にマイク増幅器とマルチチャンネルレコーダを備え、かつ各々の指向性マイクの設置位置を再生装置の再生スピーカ位置と同じ位置で、その指向軸は、マイク配置の中心位置から外側に向けることを特徴とするもので、収音空間での音場の応答を容易かつ忠実に再生空間で再現できるマルチチャンネル音源を作成することができるものとして有用である。 A multi-channel sound field sound pickup apparatus and method according to the present invention includes a number of directional microphones equal to the number of playback channels of a playback device, a microphone amplifier and a multi-channel recorder for each microphone output, and each directional microphone. Is positioned at the same position as the playback speaker position of the playback device, and its directional axis is directed outward from the center position of the microphone placement, and the response of the sound field in the sound collection space is easy and faithful. It is useful for creating a multi-channel sound source that can be reproduced in a reproduction space.
１−１〜１−５ 指向性マイク
１−６〜１−１０ マイク増幅器
１−１１ マルチチャンネルレコーダ
２−１〜２−５ 再生スピーカ
４−１ 超指向性マイク
４−２〜４−５ 指向性マイク
４−６ テレビカメラ
５−１〜５−６ 指向性マイク
６−１〜６−６ 再生スピーカ
７−１〜７−５ 指向性マイク
７−６〜７−７ 無指向性マイク
1-1 to 1-5 Directional microphone 1-6 to 1-10 Microphone amplifier 1-11 Multichannel recorder 2-1 to 2-5 Playback speaker 4-1 Superdirectional microphone 4-2 to 4-5 Directionality Microphone 4-6 TV camera 5-1 to 5-6 Directional microphone 6-1 to 6-6 Playback speaker 7-1 to 7-5 Directional microphone 7-6 to 7-7 Omnidirectional microphone
Claims (6)
前記家庭用再生装置の再生チャンネル数と等しい数の指向性マイクと、
前記複数の指向性マイクの出力を個別に増幅するマイク増幅器と、
前記マイク増幅器の出力を個別に記録するマルチチャンネルレコーダを備え、
前記複数の指向性マイクの設置位置を前記家庭用再生装置の再生スピーカ位置と同じ位置とし、
かつ前記複数の指向性マイクの指向軸は、前記複数の指向性マイクの設置位置の中心と各々の指向性マイクの設置位置とを結ぶ線に沿って前記中心位置から外側に向けることを特徴とするマルチチャンネル音場収音装置。 A multi-channel sound field pickup device that collects a response in a sound field space and creates a multi-channel sound source that can be played back by a general-purpose home playback device,
A number of directional microphones equal to the number of playback channels of the home playback device;
A microphone amplifier that individually amplifies the outputs of the plurality of directional microphones;
A multi-channel recorder for individually recording the output of the microphone amplifier;
The installation position of the plurality of directional microphones is the same position as the playback speaker position of the home playback device,
The directional axes of the plurality of directional microphones are directed outward from the center position along a line connecting the center of the installation positions of the plurality of directional microphones and the installation position of each directional microphone. Multi-channel sound field pickup device.
前記家庭用再生装置の再生チャンネル数と等しい数の指向性マイクと、
前記複数の指向性マイクの出力を個別に増幅するマイク増幅器と、
前記マイク増幅器の出力を個別に記録するマルチチャンネルレコーダを備え、
前記複数の指向性マイクの設置位置を前記家庭用再生装置の再生スピーカ位置と同じ位置とし、
かつ前記複数の指向性マイクの指向軸は、前記複数の指向性マイクの設置位置の中心と各々の指向性マイクの設置位置とを結ぶ線に沿って前記中心位置から外側に向けることを特徴とするマルチチャンネル音場収音方法。 A multi-channel sound field recording method for collecting a response of a sound field space and creating a multi-channel sound source that can be played back by a general-purpose home playback device,
A number of directional microphones equal to the number of playback channels of the home playback device;
A microphone amplifier that individually amplifies the outputs of the plurality of directional microphones;
A multi-channel recorder for individually recording the output of the microphone amplifier;
The installation position of the plurality of directional microphones is the same position as the playback speaker position of the home playback device,
The directional axes of the plurality of directional microphones are directed outward from the center position along a line connecting the center of the installation positions of the plurality of directional microphones and the installation position of each directional microphone. Multi-channel sound field recording method.
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|---|---|---|---|
| JP2005017301A JP2006211047A (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Multichannel sound field sound collection apparatus and method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2005-01-25 JP JP2005017301A patent/JP2006211047A/en active Pending
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