IT201600085931A1 - Binaural microphone with increased sensitivity - Google Patents
Binaural microphone with increased sensitivityInfo
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Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo “Microfono binaurale con sensibilità aumentata” Description of the industrial invention entitled "Binaural microphone with increased sensitivity"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Ambito dell’invenzione Scope of the invention
La presente invenzione riguarda il settore audio ed in particolare si riferisce ad un sistema di registrazione atto a permettere una riproduzione in grado di conferire una sensazione all’ascoltatore il più fedele possibile alla reale localizzazione delle fonti sonore originali. The present invention relates to the audio sector and in particular refers to a recording system designed to allow reproduction capable of giving the listener a sensation as faithful as possible to the actual localization of the original sound sources.
In particolare, l’invenzione riguarda un sistema di registrazione tale da fornire, in una riproduzione audio a due canali, una percezione del suono in 6 direzioni di provenienza della fonte sonora, quali anteriore e posteriore, laterale destro e laterale sinistro, alto e basso, in avvicinamento ed allontanamento. In particular, the invention relates to a recording system such as to provide, in a two-channel audio reproduction, a perception of the sound in 6 directions of origin of the sound source, such as front and rear, right side and left side, top and bottom , approaching and moving away.
Descrizione della tecnica nota Description of the prior art
Sono noti sistemi a due canali per la registrazione e acquisizione binaurale del suono, costituiti da due microfoni rispettivamente montati in orecchie artificiali destre e sinistre. Uno dei fini della registrazione binaurale è quello di registrare con effetto tridimensionale una sorgente sonora, per permettere un ascolto in cuffia del suono in modo più fedele possibile nei confronti della direzione di provenienza dei suoni originali. Two-channel systems are known for the binaural recording and acquisition of sound, consisting of two microphones mounted respectively in right and left artificial ears. One of the purposes of binaural recording is to record a sound source with a three-dimensional effect, to allow listening through headphones to the sound as faithfully as possible with respect to the direction of origin of the original sounds.
Più in particolare, la tecnica di registrazione binaurale prevede l’installazione di due microfoni orientati in maniera opposta e posizionati ad una distanza tra loro che è dello stesso ordine di grandezza delle distanze tra due orecchi reali. I due microfoni sono disposti all’interno di canali uditivi artificiali, per simulare il suono percepito dagli organi uditivi in prossimità della membrana timpanica, simulando il trasferimento di energia dal suono reale agli organi uditivi nervosi così come avviene fisiologicamente. More specifically, the binaural recording technique involves the installation of two microphones oriented in an opposite way and positioned at a distance between them that is of the same order of magnitude as the distances between two real ears. The two microphones are arranged inside artificial auditory canals, to simulate the sound perceived by the auditory organs in the vicinity of the tympanic membrane, simulating the transfer of energy from real sound to the nervous auditory organs as it happens physiologically.
In questa configurazione le capsule microfoniche sono disposte all’estremità interna del canale uditivo artificiale e sono orientate verso l’esterno, i due insiemi destro e sinistro di relative orecchie e canali uditivi artificiali e capsule microfoniche sono separati tra loro da un corpo fisico, cd. dummy head o testa artificiale, che simula l’ostacolo al passaggio del suono rappresentato dalla testa nell’ascolto da orecchio destro e sinistro. In this configuration the microphone capsules are arranged at the inner end of the artificial auditory canal and are oriented towards the outside, the two right and left sets of relative ears and artificial ear canals and microphone capsules are separated from each other by a physical body, cd . dummy head or artificial head, which simulates the obstacle to the passage of sound represented by the head when listening to the right and left ear.
Nonostante questi accorgimenti, la riproduzione del suono presenta problemi di equalizzazione su determinate frequenze che US4308426 cerca di risolvere, studiando una particolare forma di padiglione auricolare artificiale dove posizionare le capsule microfoniche. Despite these precautions, sound reproduction presents equalization problems on certain frequencies that US4308426 tries to solve by studying a particular form of artificial auricle where to place the microphone capsules.
Per simulare il più possibile la trasduzione del suono fatta dalla testa, alcuni microfoni binaurali sono stati costruiti su una vera e propria testa artificiale, come ad esempio US4680856, in cui ciascuna capsula microfonica è posizionata alla fine di ciascun meato uditivo artificiale, nell’esatta posizione in cui si trova la membrana timpanica dell’orecchio umano. To simulate as much as possible the sound transduction made by the head, some binaural microphones have been built on a real artificial head, such as US4680856, in which each microphone capsule is positioned at the end of each artificial auditory meatus, in the exact position where the tympanic membrane of the human ear is located.
In US5583942A viene previsto un meato uditivo aperto da entrambi i lati. Questo permette, una volta posizionata la capsula microfonica, di mantenere una connessione aperta tra il suddetto meato uditivo e lo spazio esterno al dispositivo microfonico. Il risultato ricreato è quello di migliorare la ricezione del suono avvicinandosi a quanto accade fisiologicamente in natura. Tuttavia l’assenza della dummy head rende più difficoltosa la sensibilità al riconoscimento tra suoni provenienti dalla destra o sinistra. In US5583942A, an auditory meatus open on both sides is provided. This allows, once the microphone capsule has been positioned, to maintain an open connection between the aforementioned auditory meatus and the space outside the microphone device. The recreated result is to improve the reception of sound, approaching what happens physiologically in nature. However, the absence of the dummy head makes the sensitivity to recognizing sounds coming from the right or left more difficult.
In generale, i suddetti sistemi hanno come principale inconveniente di non permettere al momento dell’ascolto il riconoscimento, oltre certi limiti, di una provenienza del suono fedele a quella reale, ossia quella che è avvenuta al momento della registrazione. In general, the aforementioned systems have the main drawback of not allowing the recognition, beyond certain limits, of a sound origin that is faithful to the real one, ie the one that occurred at the time of recording.
Ad esempio, è desiderabile che una registrazione di un suono proveniente da una sorgente sonora che, al momento della registrazione stessa con il microfono binaurale, si muove dall’alto in basso, da destra a sinistra, dal dietro al davanti, o viceversa, in una riproduzione fedele su due canali permetta ad un ascoltatore di percepire tale movimento. For example, it is desirable that a recording of a sound coming from a sound source which, at the time of recording itself with the binaural microphone, moves from top to bottom, from right to left, from back to front, or vice versa, in faithful reproduction on two channels allows a listener to perceive this movement.
Tuttavia, per quanto con i microfoni binaurali esistenti si riesca ad ottenere, al momento della registrazione, una ricchezza di informazioni che al momento della riproduzione rendono sensazioni uditive altrettanto più ricche rispetto ad un normale microfono stereofonico, la percezione della direzionalità è spesso persa o comunque non fedele rispetto al suono originale. However, although with existing binaural microphones it is possible to obtain, at the time of recording, a wealth of information that at the time of reproduction makes auditory sensations equally richer than a normal stereo microphone, the perception of directionality is often lost or in any case not faithful to the original sound.
Esistono anche sistemi di registrazione multicanale, che però richiedono sistemi di riproduzione con un altrettanto elevato numero di canali, ad esempio come avviene nelle sale cinematografiche. I suoni registrati con questi sistemi, tuttavia, non permettono di rendere medesimi effetti con una semplice riproduzione a due canali. There are also multi-channel recording systems, which however require reproduction systems with an equally high number of channels, for example as occurs in cinemas. The sounds recorded with these systems, however, do not allow you to render the same effects with simple two-channel playback.
Sintesi dell’invenzione Summary of the invention
È quindi scopo della presente invenzione fornire un sistema di registrazione binaurale che permetta una riproduzione del suono che consenta di superare gli inconvenienti della tecnica nota sopra evidenziati. It is therefore an object of the present invention to provide a binaural recording system which allows sound reproduction which allows to overcome the drawbacks of the known art highlighted above.
È anche scopo della presente invenzione fornire un sistema di registrazione binaurale, a due o più di due canali di registrazione, che permetta, in un ascolto stereofonico di percepire in modo fedele la direzione del movimento di avvicinamento/allontanamento delle sorgenti sonore al momento della registrazione. It is also an object of the present invention to provide a binaural recording system, with two or more than two recording channels, which allows, in stereo listening, to faithfully perceive the direction of the approach / distance movement of the sound sources at the time of recording. .
È uno scopo particolare della presente invenzione fornire un siffatto sistema di registrazione binaurale, che permetta, in un ascolto stereofonico di migliorare la percezione in modo fedele alla direzione di movimento dall’alto verso il basso o viceversa delle sorgenti sonore al momento della registrazione, ed in particolare suoni che si muovono tra un ipotetico ascoltatore del suono reale, al momento della registrazione, e il suolo. It is a particular object of the present invention to provide such a binaural recording system, which allows, in stereo listening, to improve the perception in a way that is faithful to the direction of movement from top to bottom or vice versa of the sound sources at the time of recording, and in particular sounds that move between a hypothetical listener of the real sound, at the moment of recording, and the ground.
È un altro scopo particolare della presente invenzione fornire un siffatto sistema di registrazione binaurale, che permetta, in un ascolto stereofonico di migliorare la percezione in modo fedele alla direzione di movimento frontale della sorgente sonora, ad esempio suoni che si muovono davanti ad un ipotetico ascoltatore del suono reale al momento della registrazione. It is another particular object of the present invention to provide such a binaural recording system, which allows, in stereophonic listening, to improve the perception in a way that is faithful to the direction of frontal movement of the sound source, for example sounds that move in front of a hypothetical listener. actual sound at the time of recording.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da un sistema, secondo l’invenzione, di registrazione binaurale di sorgenti sonore, comprendente: These and other purposes are achieved by a system, according to the invention, of binaural recording of sound sources, comprising:
− una dummy head atta a creare una barriera fisica ed acustica tra due lati opposti destro e sinistro, - a dummy head designed to create a physical and acoustic barrier between two opposite left and right sides,
− due padiglioni auricolari montati su detti due lati opposti destro e sinistro di detta dummy head, in cui detti padiglioni hanno un canale centrale avente un ingresso che si affaccia verso l’esterno, ed una rientranza definita tra un elice ed un lobo, - two auricles mounted on said two opposite right and left sides of said dummy head, in which said pavilions have a central channel having an entrance that faces outwards, and a recess defined between a helix and a lobe,
− due capsule microfoniche laterali associate a detti due padiglioni, dette capsule microfoniche essendo configurate per registrare suoni provenienti da sorgenti sonore presenti in un ambiente di registrazione, dette capsule microfoniche avendo una faccia di raccolta del suono, - two lateral microphone capsules associated with said two pavilions, said microphone capsules being configured to record sounds coming from sound sources present in a recording environment, said microphone capsules having a sound collection face,
la cui caratteristica è che ciascuna di dette capsule microfoniche è posizionata in detto canale centrale del rispettivo padiglione con detta faccia di raccolta del suono che è disposta sostanzialmente in corrispondenza di detto ingresso e interna a detta rientranza. the characteristic of which is that each of said microphone capsules is positioned in said central channel of the respective pavilion with said sound collecting face which is arranged substantially in correspondence with said inlet and inside said recess.
In tal modo, il suono viene raccolto all’ingresso del canale presente al centro del padiglione, e non dopo aver attraversato un canale uditivo artificiale come avviene nei microfoni binaurali nella tecnica nota. Questo permette di evitare distorsioni e rimbombi del suono originale che avverrebbero nell’attraversamento del canale uditivo artificiale. In this way, the sound is collected at the entrance to the canal present in the center of the pavilion, and not after passing through an artificial ear canal as occurs in binaural microphones in the prior art. This allows you to avoid distortions and rumble of the original sound that would occur when crossing the artificial auditory canal.
Il fatto che la faccia di raccolta si trovi all’interno della rientranza del padiglione auricolare permette al padiglione, ed in particolare all’elice del padiglione, di esercitare la sua funzione di schermo ad esempio di suoni che arrivano da dietro o dall’alto rispetto alla testa, in modo da discriminare meglio la direzione di provenienza rispetto a quelli che provengono dal lato destro o sinistro. The fact that the collection face is located inside the recess of the auricle allows the pavilion, and in particular the helix of the pavilion, to exercise its function as a screen for example of sounds coming from behind or from above. to the head, in order to better discriminate the direction of origin with respect to those coming from the right or left side.
In una forma realizzativa dell’invenzione sono previste ulteriori due capsule microfoniche frontali montate su detta dummy head, aventi una faccia di raccolta del suono rivolta verso una faccia frontale di detta dummy head. In tal modo, si aggiunge alla raccolta di suoni ottenuta attraverso le capsule microfoniche laterali sopra definite, anche una raccolta di suoni provenienti dalla direzione frontale, simulando sensazioni sonore dalla parte anteriore del viso di una persona, e migliorando di conseguenza la fedeltà nei confronti di suoni che provengono da una direzione frontale. In an embodiment of the invention there are two further front microphone capsules mounted on said dummy head, having a sound collection face facing a front face of said dummy head. In this way, a collection of sounds coming from the frontal direction is added to the collection of sounds obtained through the lateral microphone capsules defined above, simulating sound sensations from the front part of a person's face, and consequently improving the fidelity towards sounds that come from a frontal direction.
In particolare dette due facce di raccolta di dette due capsule microfoniche laterali sono disposte ad una predeterminata prima distanza tra loro e dette capsule microfoniche frontali sono disposte ad una seconda distanza tra loro che è inferiore a detta prima distanza. In tal modo, mentre le capsule microfoniche laterali simulano la raccolta di suoni fatte dai padiglioni dell’orecchio umano, la posizione più interna delle capsule microfoniche frontali determina una raccolta di suoni fatta da una posizione più interna, in modo analogo alla raccolta di suoni fatta dalla coclea dell’orecchio umano, che è più interna rispetto ai padiglioni. In particular, said two collection faces of said two lateral microphone capsules are arranged at a predetermined first distance between them and said front microphone capsules are arranged at a second distance between them which is less than said first distance. In this way, while the lateral microphone capsules simulate the collection of sounds made by the pavilions of the human ear, the innermost position of the front microphone capsules determines a collection of sounds made from an innermost position, similar to the collection of sounds made from the cochlea of the human ear, which is more internal than the pinnae.
In particolare, la prima distanza è compresa tra 15 e 13 cm, e la seconda distanza è compresa tra 13 e 10cm. I padiglioni, e in particolare le elici dei due padiglioni, che nell’orecchio umano rappresentano le porzioni lateralmente più esterne, sono ad una distanza tra loro compresa tra 15 e 20cm, in modo da schermare in parte suoni che vengono dall’alto o da dietro rispetto a suoni che provengono dai lati destro e sinistro. In particular, the first distance is between 15 and 13cm, and the second distance is between 13 and 10cm. The pavilions, and in particular the helices of the two pavilions, which in the human ear represent the laterally outermost portions, are at a distance between them between 15 and 20cm, in order to partially shield sounds coming from above or from behind with respect to sounds coming from the right and left sides.
In una possibile forma realizzativa, le due capsule microfoniche frontali sono in posizione inferiore in una direzione verticale rispetto a dette capsule microfoniche laterali. In a possible embodiment, the two front microphone capsules are in a lower position in a vertical direction with respect to said side microphone capsules.
In tal modo, si può riprodurre in modo più fedele possibile l’effetto sull’ascoltatore di suoni in movimento in direzione verticale. Infatti, le capsule microfoniche laterali percepiranno in modo diverso da quelle frontali l’intensità di suoni in movimento dall’alto verso il basso, oppure dal basso verso l’alto, dato che le capsule microfoniche frontali e laterali sono ad altezza diversa. In particolare, le capsule microfoniche frontali sono più basse di quelle laterali per una differenza di altezza compresa tra 1 e 3cm. Questo riproduce la posizione più bassa, nell’orecchio umano, della coclea rispetto al canale uditivo. In this way, the effect on the listener of sounds moving in the vertical direction can be reproduced as faithfully as possible. In fact, the side microphone capsules will perceive the intensity of sounds moving from top to bottom, or from bottom to top, differently from the front ones, since the front and side microphone capsules are at different heights. In particular, the front microphone capsules are lower than the side ones for a height difference between 1 and 3cm. This reproduces the lowest position, in the human ear, of the cochlea with respect to the auditory canal.
In una forma realizzativa alternativa è prevista una unica capsula microfonica frontale, situata in detta dummy head, in una posizione centrale rispetto a dette due capsule microfoniche laterali e rivolta verso una faccia frontale di detta dummy head. In an alternative embodiment, a single front microphone capsule is provided, located in said dummy head, in a central position with respect to said two lateral microphone capsules and facing a front face of said dummy head.
Anche in questa forma realizzativa, come nel caso delle due capsule microfoniche frontali, si aggiunge alla raccolta di suoni ottenuta attraverso le capsule microfoniche laterali, anche una raccolta di suoni provenienti dalla direzione frontale, simulando quindi, nell’ascolto del suono registrato, sensazioni provenienti dalla parte anteriore del viso di una persona, e migliorando così la fedeltà nei confronti di suoni che provengono da una direzione frontale. Also in this embodiment, as in the case of the two front microphone capsules, a collection of sounds coming from the front direction is added to the collection of sounds obtained through the side microphone capsules, thus simulating, in listening to the recorded sound, sensations coming from from the front of a person's face, and thus improving fidelity to sounds coming from a frontal direction.
In una possibile forma realizzativa, la capsula microfonica frontale centrale è in posizione inferiore in una direzione verticale rispetto a dette capsule microfoniche laterali, per migliorare, nel suono registrato, la fedeltà di riproduzione nei confronti di suoni che si muovono in direzione verticale. In a possible embodiment, the central front microphone capsule is in a lower position in a vertical direction with respect to said lateral microphone capsules, to improve, in the recorded sound, the fidelity of reproduction with respect to sounds moving in a vertical direction.
In una ulteriore forma realizzativa dell’invenzione sono previste tre capsule microfoniche frontali montate su detta dummy head aventi una faccia di raccolta di suoni rivolta verso una faccia frontale di detta dummy head, di cui una coppia di capsule microfoniche frontali è situata ad una seconda distanza tra loro inferiore a detta prima distanza, ed una capsula microfonica frontale centrale in una posizione inferiore in altezza rispetto alla coppia di capsule microfoniche frontali. In particolare, la coppia di capsule microfoniche frontali è in posizione in altezza inferiore alle capsule microfoniche laterali e superiore alla capsula microfonica frontale centrale. In a further embodiment of the invention, three front microphone capsules are provided mounted on said dummy head having a sound collection face facing a front face of said dummy head, of which a pair of front microphone capsules is located at a second distance. between them shorter than said first distance, and a central front microphone capsule in a lower position in height with respect to the pair of front microphone capsules. In particular, the pair of front microphone capsules is in a position lower than the side microphone capsules and higher than the central front microphone capsule.
In tal modo, oltre ad aggiungere alla raccolta di suoni ottenuta attraverso le capsule microfoniche laterali, anche una ancora maggiore fedeltà nella raccolta di suoni provenienti dalla direzione frontale, grazie alla molteplicità di punti di raccolta dei suoni, si discrimina maggiormente la direzionalità dall’alto verso il basso o viceversa dei suoni originali. In this way, in addition to adding to the collection of sounds obtained through the lateral microphone capsules, even greater fidelity in the collection of sounds coming from the frontal direction, thanks to the multiplicity of sound collection points, the directionality from above is more discriminated down or vice versa of the original sounds.
Vantaggiosamente, le capsule microfoniche laterali sono impostate per registrare ad una predeterminata prima intensità, e le capsule microfoniche frontali sono impostate per registrare ad una predeterminata seconda intensità inferiore alla prima intensità per una differenza in guadagno in dB compresa tra 1 e 20db. Advantageously, the side microphone capsules are set to record at a predetermined first intensity, and the front microphone capsules are set to record at a predetermined second intensity lower than the first intensity for a gain difference in dB between 1 and 20db.
In tal modo, si simula la situazione esistente nell’orecchio umano di segnali più attenuati provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche del viso, rispetto ai suoni che raggiungano direttamente il timpano. In this way, the situation existing in the human ear of more attenuated signals coming from the frontal direction through the skeletal parts of the face is simulated, compared to sounds that directly reach the eardrum.
Nel caso in cui vi siano tre capsule microfoniche frontali, di cui una coppia di capsule microfoniche frontali ed una capsula microfonica frontale centrale, la coppia di capsule microfoniche frontali è impostata per registrare ad una predeterminata seconda intensità inferiore alla prima intensità per una differenza in guadagno in dB compresa tra 5-8dB, e la capsula microfonica frontale centrale è impostata per registrare ad una predeterminata terza intensità inferiore alla prima intensità per una differenza in guadagno in dB compresa tra 3-5dB. In tal modo, si simula la situazione esistente nell’orecchio umano di segnali più attenuati provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche della parte superiore del viso rispetto ai suoni provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche della parte inferiore del viso. In the event that there are three front microphone capsules, of which a pair of front microphone capsules and a central front microphone capsule, the pair of front microphone capsules is set to record at a predetermined second intensity lower than the first intensity for a difference in gain in dB between 5-8dB, and the central front microphone capsule is set to record at a predetermined third intensity lower than the first intensity for a gain difference in dB between 3-5dB. In this way, the situation existing in the human ear of more attenuated signals coming from the frontal direction through the skeletal parts of the upper part of the face is simulated compared to the sounds coming from the frontal direction through the skeletal parts of the lower part of the face.
Vantaggiosamente, la coppia di capsule microfoniche frontali è impostata per registrare in controfase alle capsule microfoniche laterali. Alternativamente, la coppia di capsule microfoniche frontali è impostata per registrare rispetto alle capsule microfoniche laterali con uno shift in fase di 20/40 campioni. Advantageously, the pair of front microphone capsules is set to record in counterphase to the side microphone capsules. Alternatively, the pair of front microphone capsules is set to record with respect to the side microphone capsules with a phase shift of 20/40 samples.
Vantaggiosamente, la capsula microfonica frontale centrale è una capsula microfonica di tipo cardioide. Preferibilmente, alla capsula microfonica frontale è applicato un crossover che tagli predeterminate frequenze rispetto ad un full range di 1hz-20kHz. Vantaggiosamente, tale crossover taglia le frequenze sotto 4,5 Khz. Preferibilmente, tale capsula microfonica frontale centrale esalta con un guadagno di 12 dB la parte di frequenze comprese tra le 12/20 kHz. In tal modo, si simula la situazione esistente nell’orecchio umano di segnali più attenuati provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche del viso che risultano anche totalmente filtrati alle basse frequenze, ed esaltati alle alte frequenze. Advantageously, the central front microphone capsule is a cardioid type microphone capsule. Preferably, a crossover is applied to the front microphone capsule which cuts predetermined frequencies with respect to a full range of 1hz-20kHz. Advantageously, this crossover cuts frequencies below 4.5 Khz. Preferably, this central front microphone capsule enhances the part of frequencies between 12/20 kHz with a gain of 12 dB. In this way, the situation existing in the human ear of more attenuated signals coming from the frontal direction through the skeletal parts of the face is simulated, which are also totally filtered at low frequencies, and enhanced at high frequencies.
Vantaggiosamente, almeno una tra dette capsule microfoniche frontali, prevede una oscillazione del segnale raccolto mediante un auto–panpot. In tal modo, si stimola l’orecchio dell’ascoltatore del suono registrato solo nei confronti dei suoni provenienti da direzione frontale, per aumentare la sensibilità nei confronti di tali suoni. Advantageously, at least one of said front microphone capsules provides for an oscillation of the signal collected by means of an auto-panpot. In this way, the ear of the listener of the recorded sound is stimulated only towards the sounds coming from the frontal direction, to increase the sensitivity towards these sounds.
Vantaggiosamente, l’escursione dell’auto–panpot tra il punto left/centro e right/centro è compresa in un range del 20/30%. Preferibilmente, il tempo del movimento che intercorre tra la parte left e quella right è compresa in un range di 20/80 ms. Advantageously, the auto-panpot excursion between the left / center and right / center point is included in a range of 20/30%. Preferably, the time of the movement that elapses between the left and the right part is included in a range of 20/80 ms.
In una forma realizzativa dell’invenzione sono previste ulteriori due capsule microfoniche laterali montate sui due lati di detta dummy head, aventi una faccia di raccolta del suono rivolta verso il lato esterno di detta dummy head. In an embodiment of the invention there are two additional lateral microphone capsules mounted on the two sides of said dummy head, having a sound collection face facing the external side of said dummy head.
In tal modo, si aggiunge alla raccolta di suoni ottenuta attraverso le capsule microfoniche laterali poste all’interno del padiglione e sopra definite, una più completa e diretta percezione dei suoni provenienti lateralmente. In this way, a more complete and direct perception of the sounds coming from the side is added to the collection of sounds obtained through the lateral microphone capsules placed inside the pavilion and defined above.
Questa soluzione può prevedere anche, in aggiunta, una, due o tre capsule microfoniche frontali, come sopra descritte nel caso di due sole capsule microfoniche laterali. This solution can also provide, in addition, one, two or three front microphone capsules, as described above in the case of only two side microphone capsules.
In particolare dette due facce di raccolta di dette due capsule microfoniche laterali sono disposte ad una predeterminata distanza corrispondente ad una posizione che si trova sopra detti padiglioni auricolari destro e sinistro di detta dummy head. In particular, said two collection faces of said two lateral microphone capsules are disposed at a predetermined distance corresponding to a position which is above said right and left auricles of said dummy head.
In una forma realizzativa dell’invenzione detta dummy head comprende un corpo in materiale fonoisolante, ad esempio schiuma a cella aperta o chiusa, quale poliuretanica, gommapiuma, e una struttura sostanzialmente rigida di supporto di detti padiglioni, configurata per avere minima trasmissibilità di vibrazioni sonore lungo essa. Preferibilmente, detta struttura sostanzialmente rigida è un elemento tubolare in materiale plastico scelto tra nylon, polietilene, ecc. Preferibilmente detto corpo tubolare è riempito con un materiale leggero fonoassorbente, ad esempio schiuma poliuretanica, gommapiuma, ecolana, ecc. In an embodiment of the invention, said dummy head comprises a body made of soundproofing material, for example open or closed cell foam, such as polyurethane, foam rubber, and a substantially rigid support structure for said pavilions, configured to have minimum transmissibility of sound vibrations along it. Preferably, said substantially rigid structure is a tubular element made of plastic material selected from nylon, polyethylene, etc. Preferably, said tubular body is filled with a light sound-absorbing material, for example polyurethane foam, foam rubber, ecolane, etc.
In modo analogo, per il supporto delle capsule microfoniche frontali, laddove presenti, è previsto un elemento tubolare ud U immerso in detto corpo in materiale fonoisolante, e preferibilmente non a contatto con detto elemento tubolare di supporto dei padiglioni. Similarly, for the support of the front microphone capsules, where present, a tubular element ud U is provided immersed in said body made of soundproofing material, and preferably not in contact with said tubular element supporting the pavilions.
In tal modo, è possibile sostenere in modo sostanzialmente rigido le capsule microfoniche riducendo rumori indesiderati che potrebbero interferire con la corretta acquisizione delle sorgenti sonore. In this way, it is possible to support the microphone capsules in a substantially rigid way, reducing unwanted noises that could interfere with the correct acquisition of the sound sources.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, viene protetto un prodotto audio o audiovisivo contenente almeno una porzione di registrazione audio ottenuta con un sistema di registrazione binaurale come sopra definito. According to another aspect of the invention, an audio or audiovisual product containing at least a portion of audio recording obtained with a binaural recording system as defined above is protected.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori caratteristiche e/o vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiari con la descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui: Further characteristics and / or advantages of the present invention will become clearer with the following description of an embodiment thereof, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:
− la figura 1 mostra schematicamente un dispositivo noto per la registrazione binaurale di sorgenti sonore, con due capsule microfoniche posizionate all’interno di canali uditivi destro e sinistro; − La figura 2 mostra schematicamente in una vista frontale un sistema perfezionato per la registrazione binaurale, secondo l’invenzione, con due capsule microfoniche che si affacciano nei padiglioni auricolari artificiali; - Figure 1 schematically shows a known device for the binaural recording of sound sources, with two microphone capsules positioned inside the right and left ear canals; - Figure 2 schematically shows in a front view an improved system for binaural recording, according to the invention, with two microphone capsules facing the artificial auricles;
− La figura 3 mostra schematicamente una vista in pianta del sistema di figura 2; Figure 3 schematically shows a plan view of the system of Figure 2;
− Le figure 4 e 5 mostrano schematicamente in vista laterale destra e sinistra il sistema di figura 2; − La figura 6 mostra schematicamente una vista frontale di una variante realizzativa del sistema di registrazione binaurale di figura 2 con ulteriori due capsule microfoniche posizionate frontalmente a detta dummy head. - Figures 4 and 5 schematically show the system of Figure 2 in right and left side views; Figure 6 schematically shows a front view of a variant embodiment of the binaural recording system of Figure 2 with two further microphone capsules positioned in front of said dummy head.
− La figura 7 mostra schematicamente una vista in pianta del sistema di registrazione binaurale di figura 6; Figure 7 schematically shows a plan view of the binaural recording system of Figure 6;
− La figura 8 mostra schematicamente una vista frontale di un’altra variante realizzativa del sistema di registrazione binaurale di figura 2 con una capsula microfonica frontale, situata in detta dummy head, in una posizione centrale rispetto a dette due capsule microfoniche laterali e rivolta verso una faccia frontale di detta dummy head; − La figura 10 mostra schematicamente una vista frontale di un’ulteriore variante realizzativa del sistema di registrazione binaurale di figura 2 con due capsule microfoniche laterali e con tre capsule microfoniche frontali a detta dummy head; - Figure 8 schematically shows a front view of another embodiment variant of the binaural recording system of Figure 2 with a front microphone capsule, located in said dummy head, in a central position with respect to said two lateral microphone capsules and facing one front face of said dummy head; - Figure 10 schematically shows a front view of a further variant embodiment of the binaural recording system of Figure 2 with two lateral microphone capsules and with three microphone capsules in front of said dummy head;
− La figura 11 mostra schematicamente una vista in pianta del sistema di registrazione binaurale di figura 10; Figure 11 schematically shows a plan view of the binaural recording system of Figure 10;
− La figura 12 mostra schematicamente una vista frontale di un’altra variante realizzativa del sistema di registrazione binaurale di figura 2 comprendente due ulteriori capsule microfoniche laterali, situate in detta dummy head, posizionate sopra il padiglione auricolare e rivolte verso le due facce laterali di detta dummy head; - Figure 12 schematically shows a front view of another embodiment variant of the binaural recording system of Figure 2 comprising two further lateral microphone capsules, located in said dummy head, positioned above the auricle and facing the two lateral faces of said dummy head;
− la figura 13 mostra schematicamente una vista frontale di un’altra variante realizzativa del sistema di registrazione binaurale di figura 2 con 4 capsule microfoniche laterali e 3 capsule microfoniche frontali; - figure 13 schematically shows a front view of another embodiment variant of the binaural recording system of figure 2 with 4 side microphone capsules and 3 front microphone capsules;
− la figura 14 mostra uno schema a blocchi di una ripresa audio comprendente l’unità microfonica binaurale di figure 2-5, atta all’acquisizione della sorgente sonora, l’unità di preamplificazione, e l’unità di registrazione su PC; - Figure 14 shows a block diagram of an audio recording including the binaural microphone unit of Figures 2-5, suitable for the acquisition of the sound source, the preamplifier unit, and the PC recording unit;
− la figura 15 mostra uno schema a blocchi di una ripresa audio per l’unità microfonica binaurale di figure 6-7 modificata rispetto a quella di fig. 12 per l’aggiunta della coppia di capsule microfoniche frontali; - figure 15 shows a block diagram of an audio recording for the binaural microphone unit of figures 6-7 modified with respect to that of fig. 12 for the addition of the pair of front microphone capsules;
− la figura 16 mostra uno schema a blocchi di ripresa audio per l’unità microfonica binaurale di figure 8-9 modificata rispetto a quella di fig. 12 per l’aggiunta della capsula microfonica frontale; − la figura 17 mostra uno schema a blocchi di ripresa audio comprendente l’unità microfonica binaurale con tre ulteriori capsule microfoniche frontali, atta all’acquisizione della sorgente sonora, l’unità di preamplificazione, e l’unità di registrazione su PC; - figure 16 shows an audio recording block diagram for the binaural microphone unit of figures 8-9 modified with respect to that of fig. 12 for the addition of the front microphone capsule; - Figure 17 shows an audio recording block diagram including the binaural microphone unit with three additional front microphone capsules, suitable for the acquisition of the sound source, the preamplifier unit, and the PC recording unit;
− La figura 18 mostra una vista frontale di detto sistema perfezionato di registrazione binaurale, in cui dette capsule microfoniche sono alloggiate entro alloggiamenti atti alla separazione acustica. Figure 18 shows a front view of said improved binaural recording system, in which said microphone capsules are housed in housings suitable for acoustic separation.
− La figura 19 mostra una sezione di detto sistema perfezionato di registrazione binaurale, in cui dette capsule microfoniche sono alloggiate entro alloggiamenti atti alla separazione acustica. Figure 19 shows a section of said improved binaural recording system, in which said microphone capsules are housed in housings suitable for acoustic separation.
− La figura 20 mostra una ulteriore sezione di detto sistema perfezionato di registrazione binaurale, in cui dette capsule microfoniche sono alloggiate entro alloggiamenti atti alla separazione acustica. Figure 20 shows a further section of said improved binaural recording system, in which said microphone capsules are housed in housings suitable for acoustic separation.
Descrizione di alcune forme realizzative preferite Come schematicamente in figura 1, un sistema di registrazione binaurale di tecnica nota comprende una c.d. “dummy head” 1, la cui forma può essere simile a quella di una testa umana, oppure può essere semplicemente un corpo atto a fungere da barriera al suono, ad esempio in schiuma poliuretanica. La dummy head 1 è provvista di due orecchie 2a, 2b ciascuna avente un canale uditivo 3a, 3b, che simula il canale uditivo dell’orecchio umano, ed un canale o cavità 4, che simula il meato uditivo. Due capsule microfoniche 5a, 5b sono disposte ad un’estremità del canale uditivo 3a, 3b, da parte opposta alle orecchie 2a,2b collocate in modo da corrispondere alla posizione anatomica della membrana timpanica dell’orecchio umano. Description of some preferred embodiments As schematically in Figure 1, a prior art binaural recording system comprises a so-called “Dummy head” 1, whose shape can be similar to that of a human head, or it can simply be a body designed to act as a sound barrier, for example made of polyurethane foam. The dummy head 1 is provided with two ears 2a, 2b each having an auditory canal 3a, 3b, which simulates the auditory canal of the human ear, and a canal or cavity 4, which simulates the auditory meatus. Two microphone capsules 5a, 5b are arranged at one end of the auditory canal 3a, 3b, on the opposite side to the ears 2a, 2b positioned so as to correspond to the anatomical position of the tympanic membrane of the human ear.
In riferimento alle figure dalla 2 alla 5, un sistema perfezionato di registrazione binaurale comprende, in modo analogo alla tecnica nota, una dummy head 1, avente funzione di elemento di separazione fisica ed acustica tra due padiglioni auricolari 6a, 6b posti ai suoi lati destro e sinistro rispettivamente della dummy head 1. With reference to figures 2 to 5, an improved binaural recording system comprises, in a manner similar to the prior art, a dummy head 1, which acts as an element of physical and acoustic separation between two auricles 6a, 6b placed on its right sides. and left respectively of the dummy head 1.
Secondo l’invenzione, i padiglioni auricolari 6a,6b sono configurati per ricevere rispettive capsule microfoniche 5a,5b in modo che essi abbiano una faccia di raccolta di suoni 15a,15b rivolta lateralmente. I padiglioni 6a,6b hanno un canale uditivo che non simula l’orecchio umano ma è rappresentato da una rientranza 17a, 17b definita tra un’elice 7a, 7b ed un lobo 8a, 8b. According to the invention, the ear cups 6a, 6b are configured to receive respective microphone capsules 5a, 5b so that they have a sound collection face 15a, 15b facing laterally. Pavilions 6a, 6b have an auditory canal that does not simulate the human ear but is represented by a recess 17a, 17b defined between a helix 7a, 7b and a lobe 8a, 8b.
Ciascuna delle capsule microfoniche 5a,5b è posizionata nella rientranza 17a, 17b con la faccia di raccolta di suoni 15a,15b che è interna alla rientranza in corrispondenza dell’ingresso 18a, 18b della rientranza 17a, 17b. Each of the microphone capsules 5a, 5b is positioned in the recess 17a, 17b with the sound collection face 15a, 15b which is internal to the recess at the entrance 18a, 18b of the recess 17a, 17b.
In tal modo, il suono viene raccolto direttamente all’ingresso 18a, 18b della rientranza 17a, 17b che rappresenta il canale uditivo ed è posizionato al centro del padiglione, e non dopo aver attraversato un canale uditivo artificiale come avviene nei microfoni binaurali di tecnica nota come descritti schematicamente in figura 1. Questo permette di evitare distorsioni e rimbombi del suono originale che avverrebbero nell’attraversamento del canale uditivo artificiale di tecnica nota. In this way, the sound is collected directly at the entrance 18a, 18b of the recess 17a, 17b which represents the auditory canal and is positioned in the center of the pavilion, and not after passing through an artificial auditory canal as occurs in binaural microphones of the known art. as described schematically in figure 1. This allows to avoid distortions and rumble of the original sound that would occur when crossing the artificial auditory canal of the known technique.
Il fatto che la faccia di raccolta 15a,15b si trovi all’interno della rientranza 17a, 17b permette al padiglione 6a, 6b ed in particolare all’elice 7a, 7b del padiglione, di esercitare la sua funzione di schermo e raccolta ad esempio di suoni che arrivano da dietro o dall’alto rispetto alla testa. In tal modo, è possibile discriminare meglio, analogamente all’orecchio umano, la direzione di provenienza dei suoni che provengono lateralmente, ossia dai rispettivi lato destro o sinistro, da quelli che provengono da dietro o dall’alto. The fact that the collection face 15a, 15b is inside the recess 17a, 17b allows the pavilion 6a, 6b and in particular the helix 7a, 7b of the pavilion, to exercise its function of screen and collection, for example of sounds that come from behind or from above the head. In this way, it is possible to better discriminate, similarly to the human ear, the direction of origin of the sounds coming from the side, ie from the respective right or left side, from those coming from behind or from above.
I padiglioni, e in particolare le elici 7a,7b dei due padiglioni 6a, 6b, che nell’orecchio umano rappresentano le porzioni lateralmente più esterne, sono preferibilmente ad una distanza tra loro compresa tra 15 e 20cm, in modo da sporgere più delle facce di raccolta 15a e 15b e schermare in parte suoni che vengono dall’alto o da dietro rispetto a suoni che provengono dai lati destro e sinistro. The pavilions, and in particular the helices 7a, 7b of the two pavilions 6a, 6b, which in the human ear represent the laterally outermost portions, are preferably at a distance between them between 15 and 20cm, so as to protrude more than the faces 15a and 15b and partially shield sounds coming from above or from behind with respect to sounds coming from the right and left sides.
Con riferimento alle figure 6 e 7, una variante del sistema perfezionato di registrazione binaurale comprende, oltre alle due capsule microfoniche laterali 5a, 5b posizionate in accordo a quanto descritto nelle figure dalla 2 alla 5, anche due capsule microfoniche frontali 5c, 5d, posizionate frontalmente alla dummy head 1. With reference to Figures 6 and 7, a variant of the improved binaural recording system comprises, in addition to the two lateral microphone capsules 5a, 5b positioned in accordance with what is described in Figures 2 to 5, also two front microphone capsules 5c, 5d, positioned in front of the dummy head 1.
In tal modo, si aggiunge alla raccolta di suoni ottenuta attraverso le capsule microfoniche laterali 5a, 5b sopra definite, anche una raccolta di suoni provenienti dalla direzione frontale, simulando sensazioni sonore dalla parte anteriore del viso di una persona, e migliorando di conseguenza la fedeltà nei confronti di suoni che provengono da una direzione frontale. In this way, a collection of sounds coming from the frontal direction is added to the collection of sounds obtained through the lateral microphone capsules 5a, 5b, simulating sound sensations from the front of a person's face, and consequently improving fidelity. towards sounds coming from a frontal direction.
Le due capsule microfoniche frontali 5c, 5d possono avere una distanza lineare d1 tra loro minore della distanza lineare d2 tra le due capsule microfoniche laterali (d1<d2). In particolare, la distanza d2 tra le facce di raccolta 15a e 15b delle capsule microfoniche frontali 5a, 5b è compresa tra 15 e 13 cm, e la distanza d1 tra le capsule microfoniche frontali 5c, 5d è compresa tra 13 e 10cm. The two front microphone capsules 5c, 5d can have a linear distance d1 between them which is less than the linear distance d2 between the two side microphone capsules (d1 <d2). In particular, the distance d2 between the collection faces 15a and 15b of the front microphone capsules 5a, 5b is between 15 and 13 cm, and the distance d1 between the front microphone capsules 5c, 5d is between 13 and 10cm.
In tal modo, mentre le capsule microfoniche laterali 5a, 5b simulano la raccolta uditiva di suoni fatte dai padiglioni dell’orecchio umano, la posizione più interna delle capsule microfoniche frontali 5c, 5d determina una raccolta di suoni fatta da una posizione che simula la raccolta di sensazioni vestibolari fatta dalla coclea dell’orecchio umano, che è più interna rispetto ai padiglioni. In this way, while the lateral microphone capsules 5a, 5b simulate the auditory collection of sounds made by the pavilions of the human ear, the innermost position of the front microphone capsules 5c, 5d determines a collection of sounds made from a position that simulates the collection of vestibular sensations made by the cochlea of the human ear, which is more internal than the pavilions.
In una possibile forma realizzativa, le due capsule microfoniche frontali 5c, 5d sono posizionate ad una differenza in altezza 0<h<h1 dalle due capsule microfoniche laterali, in posizione inferiore in una direzione verticale rispetto a dette capsule microfoniche laterali, come mostrato in figura 6, oppure anche in posizione superiore, non mostrata. In a possible embodiment, the two front microphone capsules 5c, 5d are positioned at a difference in height 0 <h <h1 from the two lateral microphone capsules, in a lower position in a vertical direction with respect to said lateral microphone capsules, as shown in the figure 6, or also in the upper position, not shown.
La differenza di posizione in altezza delle capsule microfoniche frontali 5c, 5d rispetto alle capsule microfoniche laterali 5a, 5b aiuta a riprodurre in modo più fedele possibile l’effetto sull’ascoltatore di suoni in movimento in direzione verticale. Infatti, le capsule microfoniche laterali 5a, 5b percepiranno in modo diverso da quelle frontali 5c, 5d l’intensità di suoni in movimento dall’alto verso il basso, oppure dal basso verso l’alto. In particolare, le capsule microfoniche frontali sono più basse o più alte di quelle laterali per una differenza di altezza compresa tra 1 e 3cm. Questo riproduce la diversa posizione in altezza, nell’orecchio umano, della coclea rispetto al canale uditivo. The difference in height position of the front microphone capsules 5c, 5d compared to the side microphone capsules 5a, 5b helps to reproduce the effect on the listener of sounds moving in a vertical direction as faithfully as possible. In fact, the lateral microphone capsules 5a, 5b will perceive the intensity of sounds moving from top to bottom, or from bottom to top, differently from the front ones 5c, 5d. In particular, the front microphone capsules are lower or higher than the side ones for a height difference between 1 and 3cm. This reproduces the different height position, in the human ear, of the cochlea with respect to the auditory canal.
Le capsule microfoniche laterali 5a,5b possono impostate per registrare ad una predeterminata prima intensità, e le capsule microfoniche frontali 5c,5d sono impostate per registrare ad una predeterminata seconda intensità inferiore alla prima intensità per una differenza in guadagno in dB compresa tra 1 e 20db. In tal modo, si simula la situazione esistente nell’orecchio umano di sensazioni vestibolari più attenuate provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche del viso, rispetto ai suoni uditi direttamente attraverso il timpano. The side microphone capsules 5a, 5b can be set to record at a predetermined first intensity, and the front microphone capsules 5c, 5d are set to record at a predetermined second intensity lower than the first intensity for a gain difference in dB between 1 and 20db . In this way, the situation existing in the human ear of more attenuated vestibular sensations coming from the frontal direction through the skeletal parts of the face is simulated, compared to the sounds heard directly through the eardrum.
Inoltre, la coppia di capsule microfoniche frontali 5c,5d può essere impostata per registrare in controfase alle capsule microfoniche laterali 5a,5b. Alternativamente, la coppia di capsule microfoniche frontali 5c,5d può essere impostata per registrare rispetto alle capsule microfoniche laterali 5a,5b con uno shift in fase di 20/40 campioni. Furthermore, the pair of front microphone capsules 5c, 5d can be set to record in counterphase to the side microphone capsules 5a, 5b. Alternatively, the pair of front microphone capsules 5c, 5d can be set to record with respect to the side microphone capsules 5a, 5b with a phase shift of 20/40 samples.
Con riferimento alle figure 8 e 9, inoltre, una variante del sistema perfezionato di registrazione binaurale comprende due capsule microfoniche laterali 5a, 5b posizionate in accordo a quanto descritto nelle figure dalla 2 alla 5, ed una terza capsula microfonica 5e posizionata frontalmente alla dummy head in posizione più bassa rispetto alle due capsule microfoniche laterali 5a, 5b per una differenza di altezza h2, ad esempio 4-5 cm. Anche in tal caso si ottiene una raccolta di sensazioni vestibolari per via di suoni provenienti dalla direzione frontale alla dummy head 1, simulando quindi, nell’ascolto del suono registrato, sensazioni provenienti dalla parte anteriore del viso di una persona, e migliorando così la fedeltà nei confronti di suoni che provengono da una direzione frontale. With reference to Figures 8 and 9, moreover, a variant of the improved binaural recording system comprises two lateral microphone capsules 5a, 5b positioned in accordance with what is described in Figures 2 to 5, and a third microphone capsule 5e positioned in front of the dummy head in a lower position than the two lateral microphone capsules 5a, 5b for a difference in height h2, for example 4-5 cm. Also in this case, a collection of vestibular sensations is obtained by means of sounds coming from the frontal direction to the dummy head 1, thus simulating, in listening to the recorded sound, sensations coming from the front part of a person's face, and thus improving fidelity. towards sounds coming from a frontal direction.
Con riferimento alle figure 10 e 11, inoltre, una variante del sistema perfezionato di registrazione binaurale comprende due capsule microfoniche laterali 5a, 5b posizionate in accordo a quanto descritto nelle figure dalla 2 alla 5, e tre capsule microfoniche frontali 5c, 5d, 5e, posizionate frontalmente alla dummy head in accordo a quanto descritto nelle figure 6,7 ed 8,9. In tal modo si ottiene una ancora maggiore fedeltà nella raccolta di suoni provenienti dalla direzione frontale, grazie alla molteplicità di punti di raccolta dei suoni. With reference to figures 10 and 11, moreover, a variant of the improved binaural recording system comprises two lateral microphone capsules 5a, 5b positioned in accordance with what is described in figures 2 to 5, and three front microphone capsules 5c, 5d, 5e, positioned in front of the dummy head in accordance with what is described in figures 6,7 and 8,9. In this way, an even greater fidelity is obtained in the collection of sounds coming from the frontal direction, thanks to the multiplicity of sound collection points.
La capsula microfonica frontale centrale 5e può essere in posizione inferiore in una direzione verticale (d3<h) rispetto alle altre due capsule microfoniche frontali 5c, 5d, per migliorare, nel suono registrato, la fedeltà di riproduzione nei confronti di suoni che si muovono in direzione verticale, discriminando maggiormente la direzionalità dall’alto verso il basso o viceversa dei suoni originali. The central front microphone capsule 5e can be in a lower position in a vertical direction (d3 <h) than the other two front microphone capsules 5c, 5d, to improve, in the recorded sound, the fidelity of reproduction towards sounds that move in vertical direction, more discriminating the directionality from top to bottom or vice versa of the original sounds.
La coppia di capsule microfoniche frontali 5c,5d può essere impostata per registrare ad una predeterminata seconda intensità inferiore alla prima intensità delle capsule microfoniche laterali 5a,5b per una differenza in guadagno in dB compresa tra 5-8dB, e la capsula microfonica frontale centrale 5e può essere impostata per registrare ad una predeterminata terza intensità inferiore alla prima intensità per una ulteriore differenza in guadagno in dB compresa tra 3-5dB. In tal modo, si simula la situazione esistente nell’orecchio umano di sensazioni vestibolari più attenuate provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche della parte superiore del viso rispetto ai suoni provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche della parte inferiore del viso. The pair of front microphone capsules 5c, 5d can be set to record at a predetermined second intensity lower than the first intensity of the side microphone capsules 5a, 5b for a difference in dB gain between 5-8dB, and the central front microphone capsule 5e it can be set to record at a predetermined third intensity lower than the first intensity for an additional gain difference in dB between 3-5dB. In this way, the existing situation in the human ear of more attenuated vestibular sensations coming from the frontal direction through the skeletal parts of the upper part of the face is simulated compared to the sounds coming from the frontal direction through the skeletal parts of the lower part of the face.
La capsula microfonica frontale centrale 5e può essere una capsula microfonica di tipo cardioide. Ad essa può essere applicato un crossover che tagli predeterminate frequenze rispetto ad un full range di 1hz-20kHz, in particolare sotto 4-5 KHz, e può esaltare, con un guadagno di 12 dB la parte di frequenze comprese tra le 12/20 kHz. In tal modo, si simula la situazione esistente nell’orecchio umano di segnali più attenuati provenienti dalla direzione frontale attraverso le parti scheletriche del viso che risultano anche totalmente filtrati alle basse frequenze, ed esaltati alle alte frequenze. The central front microphone capsule 5e can be a cardioid type microphone capsule. A crossover can be applied to it that cuts predetermined frequencies with respect to a full range of 1hz-20kHz, in particular below 4-5 KHz, and can enhance, with a gain of 12 dB, the part of frequencies between 12/20 kHz . In this way, the situation existing in the human ear of more attenuated signals coming from the frontal direction through the skeletal parts of the face is simulated, which are also totally filtered at low frequencies, and enhanced at high frequencies.
Vantaggiosamente, almeno una tra le capsule microfoniche frontali 5c, 5d, 5e, prevede una oscillazione del segnale raccolto mediante un auto–panpot. In tal modo, si stimola l’orecchio dell’ascoltatore del suono registrato solo nei confronti dei suoni provenienti da direzione frontale, per aumentare la sensibilità nei confronti di tali suoni. L’ l’escursione dell’auto–panpot tra il punto left/centro e right/centro può essere compresa in un range del 20/30% e il tempo del movimento che intercorre tra la parte left e quella right può essere compresa in un range di 20/80 ms. Advantageously, at least one of the front microphone capsules 5c, 5d, 5e provides for an oscillation of the signal collected by means of an auto-panpot. In this way, the ear of the listener of the recorded sound is stimulated only towards the sounds coming from the frontal direction, to increase the sensitivity towards these sounds. The auto-panpot excursion between the left / center and right / center point can be included in a range of 20/30% and the time of the movement that elapses between the left and right parts can be included in a range of 20/80 ms.
Con riferimento alla figura 12, in una variante del sistema perfezionato di registrazione binaurale, sono previste due capsule microfoniche laterali 5a, 5b posizionate in accordo a quanto descritto nelle figure dalla 2 alla 5, ed ulteriori due capsule microfoniche laterali 9c, 9d posizionate sempre lateralmente alla dummy head 1, sui due rispettivi lati destro e sinistro, in posizione più alta alle due capsule microfoniche laterali 5a, 5b, ed in particolar modo posizionate sopra il padiglione auricolare (h4>h3). With reference to figure 12, in a variant of the improved binaural recording system, two lateral microphone capsules 5a, 5b are provided, positioned in accordance with what is described in figures from 2 to 5, and further two lateral microphone capsules 9c, 9d always positioned laterally to the dummy head 1, on the two respective right and left sides, in a higher position than the two lateral microphone capsules 5a, 5b, and in particular positioned above the auricle (h4> h3).
Le ulteriori due capsule microfoniche laterali 9c, 9d, che non hanno un padiglione, aggiungono una raccolta di suoni a quella ottenuta attraverso le capsule microfoniche laterali 5a,5b poste all’interno del padiglione 6a,6b e sopra descritte, ottenendo una più completa distinzione tra suoni provenienti frontalmente e suoni simili provenienti lateralmente. The further two lateral microphone capsules 9c, 9d, which do not have a pavilion, add a collection of sounds to that obtained through the lateral microphone capsules 5a, 5b located inside the pavilion 6a, 6b and described above, obtaining a more complete distinction between sounds coming from the front and similar sounds coming from the side.
Con riferimento alla figure 13, inoltre, una variante del sistema perfezionato di registrazione binaurale comprende quattro capsule microfoniche laterali 5a, 5b, 9c, 9d posizionate in accordo a quanto descritto nelle figure dalla 2 alla 5 e nella figura 12 ed ulteriori tre capsule microfoniche frontali 5c, 5d, 5e in accordo a quanto descritto nella figure 8,9 sommando i relativi effetti. E’ anche possibile, in modo non mostrato, una ulteriore variante, con quattro capsule microfoniche laterali 5a, 5b, 9c, 9d posizionate in accordo a quanto descritto nelle figure dalla 2 alla 5 e nella figura 12 ed ulteriori due capsule microfoniche frontali 5c, 5d in accordo a quanto descritto nella figure 6,7 sommando i relativi effetti With reference to figures 13, moreover, a variant of the improved binaural recording system comprises four lateral microphone capsules 5a, 5b, 9c, 9d positioned in accordance with what is described in figures from 2 to 5 and in figure 12 and further three front microphone capsules 5c, 5d, 5e in accordance with what is described in figures 8,9 by adding the relative effects. It is also possible, in a way not shown, a further variant, with four lateral microphone capsules 5a, 5b, 9c, 9d positioned according to what is described in figures from 2 to 5 and in figure 12 and further two front microphone capsules 5c, 5d in accordance with what is described in figures 6,7 adding the relative effects
In riferimento alla Figura 14 è mostrato a titolo esemplificativo un diagramma a blocchi relativo al processing dell’unità microfonica binaurale, in cui due capsule microfoniche 5a, 5b acquisiscono il segnale analogico proveniente dalla sorgente sonora che inviano ciascuna alla propria unità di preamplificazione. Il segnale dopo essere trattato dalla unità è convogliato in ingressi di un’interfaccia audio atta a fare la conversione del segnale analogico in segnale digitale. Il segnale digitale è infine acquisito dall’unità di registrazione. With reference to Figure 14, a block diagram relating to the processing of the binaural microphone unit is shown by way of example, in which two microphone capsules 5a, 5b acquire the analog signal from the sound source that each send to its own preamplifier unit. After being processed by the unit, the signal is conveyed to the inputs of an audio interface designed to convert the analog signal into a digital signal. The digital signal is finally acquired by the recording unit.
In modo analogo, la figura 15 mostra uno schema del processing nel caso di quattro capsule microfoniche, due laterali 5a, 5b, e due frontali 5c, 5d; la figura 16 mostra uno schema del processing nel caso di tre capsule microfoniche, due laterali 5a, 5b, e una frontale 5e; la figura 17 mostra uno schema del processing nel caso di cinque capsule microfoniche, due laterali 5a, 5b, e tre frontali 5c, 5d. Sempre in modo analogo, ma non mostrato, può essere realizzato il processing nel caso di quattro capsule laterali come nel caso di Fig. 12, quattro capsule laterali e tre frontali come nel caso di Fig. 13, o quattro capsule laterali e due frontali, come nel caso citato e non mostrato. Similarly, Figure 15 shows a diagram of the processing in the case of four microphone capsules, two on the sides 5a, 5b, and two on the front 5c, 5d; Figure 16 shows a diagram of the processing in the case of three microphone capsules, two on the sides 5a, 5b, and one on the front 5e; Figure 17 shows a diagram of the processing in the case of five microphone capsules, two on the sides 5a, 5b, and three on the front 5c, 5d. Still in the same way, but not shown, the processing can be carried out in the case of four lateral capsules as in the case of Fig. 12, four lateral and three frontal capsules as in the case of Fig. 13, or four lateral and two frontal capsules, as in the case mentioned and not shown.
In riferimento alle figure dalla 18 alla 20 è mostrata una vista frontale (fig. 18) e due viste in sezione XIX-XIX (fig. 19) e XX-XX (Fig. 20), di una possibile realizzazione del microfono secondo l’invenzione. La rappresentazione è fatta per il caso di Fig. 10 e 11, con due capsule microfoniche laterali 5a,5b e tre capsule microfoniche frontali 5c,5d,5e. Un tecnico esperto del ramo può ovviamente estendere tale forma realizzativa agli altri casi sopra illustrati. With reference to figures 18 to 20, a front view (fig. 18) and two section views XIX-XIX (fig. 19) and XX-XX (Fig. 20) are shown, of a possible realization of the microphone according to the invention. The representation is made for the case of Fig. 10 and 11, with two side microphone capsules 5a, 5b and three front microphone capsules 5c, 5d, 5e. A person skilled in the art can obviously extend this embodiment to the other cases illustrated above.
Nelle figure 18-20, gli elementi 9, 10, 11, rispettivamente rappresentano elementi di supporto delle due capsule microfoniche frontali 5c,5d, della ulteriore capsula microfonica frontale 5e e delle due capsule microfoniche laterali 5a,5b. La dummy head 1 può essere realizzata in materiale fonoisolante, ad esempio schiuma a cella aperta o chiusa, quale poliuretanica, gommapiuma, includente una struttura 11 sostanzialmente rigida di supporto dei padiglioni 6a,6b, configurata per avere minima trasmissibilità di vibrazioni sonore lungo essa, e nella quale gli elementi 9, 10, 11 sono immersi. In figures 18-20, the elements 9, 10, 11 respectively represent supporting elements of the two front microphone capsules 5c, 5d, of the further front microphone capsule 5e and of the two side microphone capsules 5a, 5b. The dummy head 1 can be made of soundproofing material, for example open or closed cell foam, such as polyurethane, foam rubber, including a substantially rigid support structure 11 for the pavilions 6a, 6b, configured to have minimum transmissibility of sound vibrations along it, and in which the elements 9, 10, 11 are immersed.
Come mostrato in Fig. 19 e 20, l’elemento 11 a struttura sostanzialmente rigida per il supporto dei padiglioni 6a,6b e delle due capsule microfoniche laterali 5a,5b è un elemento tubolare in materiale plastico scelto tra nylon, polietilene, ecc. che può essere riempito con un materiale leggero fonoassorbente 13, ad esempio schiuma poliuretanica, gommapiuma, ecolana, ecc. As shown in Fig. 19 and 20, the element 11 with a substantially rigid structure for supporting the pavilions 6a, 6b and the two lateral microphone capsules 5a, 5b is a tubular element in plastic material chosen from nylon, polyethylene, etc. which can be filled with a light sound-absorbing material 13, for example polyurethane foam, foam rubber, ecolana, etc.
Per il supporto delle capsule microfoniche frontali, laddove presenti, l’elemento 9 ha forma tubolare ad U, immerso in detto corpo in materiale fonoisolante, e preferibilmente non a contatto con l’elemento tubolare 11 di supporto dei padiglioni, per sostenere in modo sostanzialmente rigido le capsule microfoniche 5a-5e, riducendo rumori indesiderati che potrebbero interferire con la corretta acquisizione delle sorgenti sonore. For the support of the front microphone capsules, where present, the element 9 has a U-shaped tubular shape, immersed in said body made of soundproofing material, and preferably not in contact with the tubular element 11 supporting the pavilions, to substantially support stiff the microphone capsules 5a-5e, reducing unwanted noises that could interfere with the correct acquisition of the sound sources.
La descrizione di cui sopra di alcune forme realizzative specifiche è in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo. The above description of some specific embodiments is able to show the invention from the conceptual point of view so that others, using the known technique, will be able to modify and / or adapt this specific embodiment in various applications without further research and without departing from the inventive concept, and, therefore, it is understood that such adaptations and modifications will be considered as equivalent to the specific embodiment. The means and materials for carrying out the various functions described may be of various nature without thereby departing from the scope of the invention. It is understood that the expressions or terminology used have a purely descriptive purpose and therefore not limitative.
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