JP2007214912A - 収音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より多彩な収音を行うことができる収音装置を提供する。
【解決手段】一直線上に並ぶように装置本体１Ａに取り付けられた、少なくとも２つの単一指向性マイクロフォン２及び双指向性マイクロフォン３とを備え、双指向性マイクロフォン３は、指向方向が前記一直線と直角になるように取り付けられ、単一指向性マイクロフォン２は、双指向性マイクロフォン３の収音方向及び前記一直線を含む平面上において回動可能に取り付けられている、ことを特徴とする収音装置１である。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のマイクロフォンで音声を収音する収音装置に関する。

従来、単一指向性マイクロフォンと、双指向性マイクロフォンとを組み合わせて、ＭＳステレオ方式で収音する収音装置や、複数の無指向性マイクロフォンを用いてＭＳステレオ方式で収音を実現する収音装置（特許文献１〜３を参照）が知られていた。

ＭＳステレオ方式では、単一指向性マイクロフォンが正面方向に配置されるとともに、単一指向性マイクロフォンの収音方向と収音方向が直交するように双指向性マイクロフォンが配置される。そして、単一指向性マイクロフォンからの音声信号に双指向性マイクロフォンからの音声信号を加算し、この加算した信号ｒがＲチャンネルの音声信号とされる。これとともに、単一指向性マイクロフォンで収音した音声信号から双指向性マイクロフォンで収音した音声信号を減算し、この減算した信号ｌがＬチャンネルの音声信号とされる。ＭＳ方式で収音することで、正面方向と左右の音声をより均一に収音することができ、ムラがなく、より自然で立体感のある収音を行うことができる。
特開平９−２００８９０号公報 特開２００１−８６５８８号公報 特開２００１−２８７９５号公報

上記従来の収音装置では、各マイクロフォンの収音方向が固定されており、収音モードを複数のモード間で切り換えることができても、固定されたマイクロフォンでの収音しか行うことができなかった。このため、指向角度を変更してのペアマイクステレオ方式での収音等に対応することができず、多彩な収音を行うことに限界があった。

上記課題を解決するために、本発明は、より多彩な収音を行うことができる収音装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明では以下の手段を採用している。

（１）本発明は、装置本体と、一直線上に並ぶように前記装置本体に取り付けられた、少なくとも２つの単一指向性マイクロフォン及び双指向性マイクロフォンとを備え、前記双指向性マイクロフォンは、指向方向が前記一直線と直角になるように取り付けられ、前記単一指向性マイクロフォンは、前記双指向性マイクロフォンの収音方向及び前記一直線を含む平面上において回動可能に取り付けられている、ことを特徴とする収音装置である。

上記構成によれば、単一指向性マイクロフォンの収音方向を変更することで、一台の収音装置によって様々なパターンの指向方向で収音することが可能になる。このため、各単一指向性マイクロフォン及び双指向性マイクロフォンの収音姿勢に応じた音声信号処理が実行されると、一台の収音装置１を用いて、様々なバリエーションで収音を行うことができ、多彩な収音を行うことが可能になる。

（２）本発明は、上記収音装置であって、前記双指向性マイクロフォン及び／又は前記２つの単一指向性マイクロフォンの収音方向の組み合わせに対応した複数種類の収音モードから１の収音モードを選択する選択操作をユーザから受け付ける操作部と、前記双指向性マイクロフォン及び前記２つの単一指向性マイクロフォンのうち一部乃至は全部から入力した音声信号に対して、音声信号処理設定に応じた音声信号処理を行う信号処理部と、前記複数種類の収音モードに対応した複数種類の音声信号処理設定のうち、前記選択操作に応じた１の音声信号処理設定を選択的に前記信号処理部に設定する設定部と、を更に備えることを特徴とする。

上記構成によれば、操作部によって、複数種類の収音方向の組み合わせに対応した複数種類の収音モードから１の収音モードを選択する選択操作が受け付けられる。そして、設定部によって、選択操作に応じた１の音声信号処理設定が選択的に信号処理部に設定される。これによって、各単一指向性マイクロフォン及び双指向性マイクロフォンの収音姿勢に応じた音声信号処理が信号処理部によって実行され、一台の収音装置１を用いて、様々なバリエーションで収音を行うことができ、多彩な収音を行うことが可能になる。

本発明によれば、マイクロフォンの収音方向次第で多彩な収音を行うことができる。これによって、多彩な収音を行うことができる収音装置を提供することができる。

図１〜図１３を参照して本発明の実施形態である収音装置について詳細に説明する。本実施形態にかかる収音装置は、収音方向の変更可能な２つの単一指向性マイクと、固定された１つの双指向性マイクロフォン（以下、「マイク」と記載）とを備える。これととともに、収音装置１は、単一指向性マイク及び／又は双指向性マイクの収音方向の組み合わせに応じた複数種類の収音モードから１の収音モードの選択操作をユーザから受け付けることが可能になっている。収音装置１は、選択操作を受け付けた場合に、選択された収音モードに対応する音声信号処理を行うことで、多彩な収音を実現している。

図１は、本発明の実施形態にかかる収音装置１の外観を示す斜視図である。以下の説明において、収音装置１の正面方向をＹ方向、背面方向を−Ｙ方向、右側を−Ｘ方向、左側をＸ方向と記載する。収音装置１は、長尺の略直方体状である装置本体１Ａを備える。装置本体１Ａの上面には、２つの単一指向性マイク２が±Ｘ方向に並べて配置され、それぞれ同図中のＡ−Ａ矢印で示す方向（左右方向）に３６０度回動可能に支持軸２１によって軸支されている。各単一指向性マイク２は、ユーザが手動で回動させることができるようになっている。これによって、各単一指向性マイク２の収音方向をそれぞれ変更することが可能となる、様々な方向の音声を収音することができるようになっている。

なお、各単一指向性マイク２は手動で回動させる構成に限定されず、駆動部を設けて自動で回動させる構成であってもよい。なお、以下、−Ｘ側に配置された単一指向性マイク２を単一指向性マイク２Ａ、Ｘ側に配置された単一指向性マイク２を単一指向性マイク２Ｂと記載する。

また、各単一指向性マイク２の間には、各単一指向性マイク２とＸ軸と平行に一直線上に並ぶように、かつ収音方向が（正面側及び背面側が）該一直線と直交する±Ｙ方向になるように双指向性マイク３が設けられている。これによって、双指向性マイク３によって該一直線と直交する方向の音声を収音することができる。これとともに、単一指向性マイク２は該一直線及び双指向性マイク３の収音方向を含む面上を回動することができるため、双指向性マイク３と同じ収音方向に設定することや、双指向性マイク３の収音方向と直交する収音方向に設定することも可能になっている。

収音装置１のＹ側側面には、Ｘ側に操作部４が設けられているとともに、−Ｘ側には外部インタフェース５が設けられている。操作部４は、複数の操作ボタン４１から成り、各操作ボタン４１がユーザに指等で押下されることで、種々の操作を受け付ける。この操作には例えば上述した１の収音モードの選択操作がある。なお、複数種類の収音モードの内容と各収音モードが選択されたときの音声信号処理については詳しくは後述する。

外部インタフェース５は外部のオーディオ装置（例えばヘッドフォン装置やオーディオレコーダ等）に接続するための複数の接続端子からなり、これによって、収音した音声信号を外部のオーディオ装置に出力することが可能になっている。なお、収音装置１は、電源コード１Ｂを介して図略の電源コンセントから電力が供給されるようになっている。なお、図２ではＤ／Ａ変換されたアナログ信号が外部インタフェース５に入力されるようになっているが、デジタル信号のまま外部インタフェース５に入力される経路があってもよい。

図２は、図１で示す収音装置１の構成を示すブロック図である。収音装置１は、上述した単一指向性マイク２、双指向性マイク３、操作部４及び外部インタフェース５等の他に、Ａ／Ｄ（analog/digital）コンバータ６、記憶部７、モード設定部８、信号処理部９及びＤ／Ａ（digital/analog）コンバータ１０を備える。

Ａ／Ｄコンバータ６は、各単一指向性マイク２及び双指向性マイク３に信号線（図略）を介して接続されており、単一指向性マイク２及び双指向性マイク３から入力したアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して信号処理部９に入力する。

記憶部７は、例えば不揮発性半導体メモリやハードディスク等で実現され、各種収音モードに対応した各種音声信号処理を実行させるための各種プログラムが記憶されている。各種プログラムには、ＭＳステレオプログラム、ＭＳサラウンドプログラム、音圧二次傾度型狭指向プログラム、遅延加算型狭指向プログラム、ＭＳステレオズームプログラム、モノラル対向指向軸回転プログラム、ペアマイクステレオプログラム、加算型モノラル狭指向プログラム及びモノラルＤＳＭプログラム等がある。

ＭＳステレオプログラムはＭＳステレオモードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。ＭＳサラウンドプログラムはＭＳステレオモードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。音圧二次傾度型狭指向プログラムは音圧二次傾度型狭指向モードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。遅延加算型狭指向プログラムは遅延加算型狭指向モードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。ＭＳステレオズームプログラムはＭＳステレオズームモードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。モノラル対向指向軸回転プログラムは、モノラル対向指向軸回転モードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。ペアマイクステレオプログラムはペアマイクステレオモードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。加算型モノラル狭指向プログラムは加算型モノラル狭指向モードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。モノラルＤＳＭプログラムはモノラルＤＳＭモードが選択された場合にモード設定部８によって読み出されるプログラムである。

上記各種収音モードの内容については詳しくは図３〜図１２を用いて後述する。

モード設定部８は、本願発明の設定部に対応し、操作部４からモード選択操作を示す操作信号が入力され、この信号の入力によってモード選択操作を取得する。モード設定部８は、上述したように取得したモード選択操作に応じたプログラムを記憶部７から読み出し、この読み出したプログラムに基づいて信号処理部９の設定を変更する。これによって、モード選択操作に応じた音声信号処理すなわち各単一指向性マイク２及び／又は双指向性マイク３の収音方向の組み合わせに応じた音声信号処理を信号処理部９に実行させることが可能になり、多彩な収音を実現することが可能になる。

信号処理部９は、例えばＤＳＰ等で実現され、Ａ／Ｄコンバータ６を介して各単一指向性マイク２及び／又は双指向性マイク３から入力した各音声信号に対して音声信号処理を施す。信号処理部９は、モード設定部８によって音声信号処理の設定変更が行われ、設定に応じて異なった音声信号処理を施す。各種モードに対応する音声信号処理の内容については、詳しくは図３〜図１２を用いて後述する。信号処理部９は、音声信号処理後の音声信号をＤ／Ａコンバータ１０を介して外部インタフェース３に入力する。これによって、収音した音声信号を外部のオーディオ装置に入力することが可能になる。

以下、図３〜図１２を参照して各収音モードについて説明する。

まず、図３を用いてＭＳステレオモードを説明する。ＭＳステレオモードは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂのうちいずれか１からの音声信号と、双指向性マイク３からの音声信号を用いてＭＳステレオ方式で収音を行うモードである。

具体的には、ＭＳステレオモードでは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの収音方向は中央側に向くように（互いに対向するように）設定される（同図（ａ）を参照）。なお、Ｘ側の音声を収音したい場合には、単一指向性マイク２Ａの収音方向のみが中央側に向くように設定され、−Ｘ側の音声を収音したい場合には、単一指向性マイク２Ｂの収音方向のみが中央側に向くように設定されればよい。

同図（ｂ）は、ＭＳステレオモードでの音声信号処理を説明するための図である。同図（ｃ）は、ＭＳステレオモードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。なお、ここではＸ側の音声を正面側の音声として収音する場合について説明する。また、同図（ｂ）、図４（ａ）、図５（ｂ）、図７（ａ）、図８（ｂ）及び図１０（ｂ）では、単一指向性マイク２、双指向性マイク３それぞれの指向特性を一点鎖線で示す。また、単一指向性マイク２、双指向性マイク３からの音声に音声信号処理を施した後の合成信号の指向特性を太実線で示す。

信号処理部９は、ゲイン調整部９１−１、乗算部９２−１及び加算部９３−１Ａ、９３−１Ｂを備える。信号処理部９は、単一指向性マイク２Ａからの音声信号をＭｉｄ信号として加算部９３−１Ａと加算部９３−１Ｂに入力する。一方、信号処理部９は、双指向性マイク３からの音声信号をＳｉｄｅ信号としてゲイン調整部９１−１に入力する。ゲイン調整部９１−１は、Ｍｉｄ信号とのレベルバランスを取るために、Ｓｉｄｅ信号のレベルを調整し、調整後のＳｉｄｅ信号を加算部９３−１Ａと乗算部９２−１に入力する。乗算部９２−１は、入力されたＳｉｄｅ信号に−１を乗算して加算部９３−１Ｂに入力する。

加算部９３−１Ａは、入力されたＭｉｄ信号とＳｉｄｅ信号とを加算し、この加算後の音声信号をＲチャンネルの音声信号としてＤ／Ａコンバータ１０に入力する。また、加算部９３−１Ｂは、入力されたＭｉｄ信号と入力されたＳｉｄｅ信号×−１を加算して、Ｌチャンネルの音声信号を生成する。

上記ＭＳステレオモードでの収音によって、Ｘ方向を正面としたステレオ収音ができる。なお、単一指向性マイク２Ｂからの音声信号をＭｉｄ信号として用いて上記音声信号処理を施すと、−Ｘ方向を正面としてステレオ収音をすることができる。ゲイン調整部９１−１の値を調整してＭｉｄ信号とＳｉｄｅ信号の混合比を変えることで、ステレオの拡がり感を調整することが可能となる。

次に、図４を用いてＭＳサラウンドモードを説明する。ＭＳサラウンドモードは、単一指向性マイク２と双指向性マイク３からの音声を用いて４チャンネルのサラウンド収音を行うモードである。ＭＳサラウンドモードでは、単一指向性マイク２の収音方向は上記と同様に図３（ａ）で示すように設定される。

図４（ａ）は、ＭＳサラウンドモードでの音声信号処理を説明するための図である。図４（ｂ）は、ＭＳサラウンドモードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。なお、ここではＸ側を正面側としてサラウンド収音を行う場合について説明する。

ＭＳサラウンドモードでは、信号処理部９は、ゲイン調整部９１−２Ａ、９１−２Ｂと、乗算部９２−２Ａ、９２−２Ｂと、加算部９３−２Ａ〜９３−２Ｄとを備える。

信号処理部９は、単一指向性マイク２Ａからの音声信号をフロント側のＭｉｄ信号（ＦＭｉｄ信号）とし、加算部９３−２Ａと加算部９３−２Ｂに入力する。また、信号処理部９は、双指向性マイク３からの音声信号をＳｉｄｅ信号としてゲイン調整部９１−２Ａに入力する。ゲイン調整部９１−２Ａは、ＦＭｉｄ信号とレベルバランスを取るために、Ｓｉｄｅ信号のレベルを調整して加算部９３−２Ａと乗算部９２−２Ａに入力する。乗算部９２−２Ａは入力されたＳｉｄｅ信号に−１を乗算して加算部９３−２Ｂに入力する。

加算部９３−２Ａは、入力されたＦＭｉｄ信号とＳｉｄｅ信号を加算する音声信号処理を実行することで、フロント側のＲチャンネル（ＦＲチャンネル）の音声信号を生成する。このＦＲチャンネルの音声信号はＤ／Ａコンバータ１０に入力される。また、加算部９３−２Ｂは入力されたＦＭｉｄ信号と入力されたＳｉｄｅ信号×−1を加算する音声信号処理を実行することで、フロント側のＬチャンネル（ＦＬチャンネル）の音声信号を生成する。ＦＬチャンネルの音声信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０に入力される。

信号処理部９は、単一指向性マイク２Ｂからの音声信号をリア側のＭｉｄ信号（ＲＭｉｄ信号）とし、加算部９３−２Ｃと加算部９３−２Ｄに入力する。また、信号処理部９は、ゲイン調整部９１−２Ａに入力するＳｉｄｅ信号を分岐してゲイン調整部９１−２Ｂに入力する。ゲイン調整部９１−２Ｂは、ＲＭｉｄ信号とのレベルバランスを取るために、入力されたＳｉｄｅ信号のレベルを調整して乗算部９２−２Ｂと加算部９３−２Ｄに入力する。乗算部９２−２Ｂは、入力されたＳｉｄｅ信号に−１を乗算して加算部９３−２Ｃに入力する。

加算部９３−２Ｄは、入力されたＲＭｉｄ信号と入力されたＳｉｄｅ信号を加算する音声信号処理を実行することで、リア側のＲチャンネル（ＲＲチャンネル）の音声信号を生成する。ＲＲチャンネルの音声信号はＤ／Ａコンバータ１０に入力される。また、加算部９３−２Ｃは、入力されたＲＭｉｄ信号とＳｉｄｅ信号×−１を加算する音声信号処理を実行することで、リア側のＬチャンネル（ＲＬチャンネル）の音声信号を生成する。ＲＬチャンネルの音声信号はＤ／Ａコンバータ１０に入力される。

上記ＭＳサラウンドモードでの収音によって、ＦＲチャンネル、ＦＬチャンネル、ＲＲチャンネル及びＲＬチャンネルの４チャンネルのサラウンド収音を行うことができる。

以下、図５及び図６（ａ）を用いて音圧二次傾度型狭指向モードを説明する。音圧二次傾度型狭指向モードでは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂからの音声信号のうちいずれか１を逆相にして加算することでＸ方向又は−Ｘ方向への狭指向性を持った収音を行うモードである。

音圧二次傾度型狭指向モードでは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの収音方向を−Ｘ方向及びＸ方向のうち狭指向性を持って収音したい方向に設定する（図５（ａ）を参照）。なお、図５（ａ）はＸ方向に狭指向性を持って収音する場合の図であり、マイク２Ｂを外向き（Ｘ方向）に回動させている。

図５（ｂ）は、音圧二次傾度型狭指向モードでの音声信号処理を説明するための図である。また、図６（ａ）は、図５（ａ）で示す音圧二次傾度型狭指向モードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。

信号処理部９は、乗算部９２−３と加算部９３−３を備える。信号処理部９は、指向方向にある単一指向性マイク２（ここでは、単一指向性マイク２Ｂ）からの音声信号ｓ１を加算部９３−３に入力する。これとともに、指向方向の反対側にある単一指向性マイク２（ここでは、単一指向性マイク２Ａ）からの音声信号ｓ２を乗算部９２−３に入力する。乗算部９２−３は、入力された音声信号ｓ２に−１を乗じて（逆相にして）加算部９３−３に入力する。

加算部９３−３は、入力された音声信号ｓ１と入力された音声信号ｓ２×−１とを加算合成する音声信号処理を実行する。この加算合成後の音声信号はＤ／Ａコンバータ１０に入力される。

ここで、単一指向性マイク２Ｂの正面からの音声は、単一指向性マイク２Ａ、単一指向性マイク２Ｂに所定の時間差で入力されるため位相が異なるが、サイド側からの音声はほぼ同タイミングで入力されるため位相はほぼ一致する。このため、上記音声信号処理によって、音声信号ｓ２を逆相にして音声信号ｓ１と加算合成することで、正面側からの音声の位相は音声の周波数が２つのマイク間隔で決まる所定の周波数ｆ１（マイク間隔Ｄ＝Ｖｃ／２ｆ１となる周波数、ただしＶｃは音速である）までは逆相とはならないが、サイド側からの音声の位相が逆相になり、サイド側からの音声のみがキャンセルされる。これによって、正面側（Ｘ側）への狭指向性を持った収音を行うことができる。

なお、低音域の音声は高音域の音声より波長が長いため、上記音声信号処理によってもレベルが低下する。よって、音圧二次傾度型狭指向モードでは低域雑音の多い環境下での狭指向収音に適する。

以下、図５及び図６（ｂ）を用いて遅延加算型狭指向モードを説明する。遅延加算型狭指向モードでは、上記音声信号ｓ１を時間ｔ１だけ遅延させて音声信号ｓ２と加算することで、Ｘ方向又は−Ｘ方向への狭指向性を持った収音を行うモードである。

時間ｔ１は、単一指向性マイク２Ｂの正面に位置する同一音源からの音声が単一指向性マイク２Ａに入力されるまでの時間と単一指向性マイク２Ｂに入力されるまでの時間との時間差である。遅延加算型狭指向モードでも、図５（ａ）で示す収音方向に単一指向性マイク２Ａ、２Ｂが設定される。

図５（ｂ）及び図６（ｂ）を用いて遅延加算型狭指向モードでの音声信号処理を説明する。図５（ｂ）は、音圧二次傾度型狭指向モードの音声信号処理だけでなく遅延加算型狭指向モードでの音声信号処理を説明するための図である。図６（ｂ）は図５（ｂ）で示す遅延加算型狭指向モードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。

信号処理部９は、加算部９３−４と遅延部９４−４とを備える。信号処理部９は、指向方向の反対側にある単一指向性マイク２（ここでは、単一指向性マイク２Ａ）からの音声信号ｓ２を加算部９３−４に入力する。これとともに、指向方向にある単一指向性マイク２（ここでは、単一指向性マイク２Ｂ）からの音声信号ｓ１を遅延部９４−４に入力する。遅延部９４−４は、入力された音声信号ｓ１を時間ｔ１だけ遅延させる。信号処理部９は、遅延させた音声信号ｓ１を加算部９３−４に入力する。

加算部９３−４は、入力された音声信号ｓ２と遅延された音声信号ｓ１とを加算して、Ｄ／Ａコンバータ１０に入力する。

ここで、上述したように、サイド側からの音声はほぼ時間差なく単一指向性マイク２Ａ、２Ｂに入力されるが、単一指向性マイク２Ｂの正面からの音声は、時間ｔ１の時間差で単一指向性マイク２Ａ、２Ｂにそれぞれ入力される。このため、時間ｔ１だけ遅延されることで、正面側からの音声成分については音声信号ｓ１と音声信号ｓ２との位相が一致するが、サイド側からの音声成分については両音声信号ｓ１、ｓ２の位相はずれる。このため、音声信号ｓ１と音声信号ｓ２との加算によって、正面側からの音声成分の信号レベルは増幅するが、サイド側からの音声成分のレベルは正面側からの音声成分に比較して増幅しない。

これによって、相対的に正面側からの音声成分が大きくなり、遅延加算型狭指向モードでは、正面側（Ｘ側）からの音声に狭指向性を持って収音を行うことができる。

なお、音圧二次傾度型狭指向モードでは上述したように周波数特性が変わるが、遅延加算型狭指向モードでは、正面方向については周波数特性を変えずに収音することができる。

以下、図７を用いてＭＳステレオズームモードを説明する。ＭＳステレオズームモードでは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂからの音声信号に対して音圧二次傾度型狭指向モード乃至は遅延加算型狭指向モードの処理を実行し、この処理後の音声信号をＭｉｄ信号とし、双指向性マイク３からの音声信号をＳｉｄｅ信号としてＭＳステレオ方式の処理を実行するモードである。ＭＳステレオズームモードでも、図５（ａ）の収音方向で単一指向性マイク２Ａ、２Ｂを設定する。

図７（ａ）は、ＭＳステレオズームモードの音声信号処理を説明するための図である。図７（ｂ）（ｃ）は、同図（ａ）で示すＭＳステレオズームモードの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。

信号処理部９は、上記乗算部９２−３及び加算部９３−３乃至は、加算部９３−４及び遅延部９４−４の他に、ゲイン調整部９１−５、乗算部９２−５及び加算部９３−５Ａ、９３−５Ｂを備える。

同図（ｂ）において、信号処理部９は、乗算部９２−３及び加算部９３−３を用いて単一指向性マイク２Ａ、２Ｂからの音声信号に対して上記音圧二次傾度型狭指向モードの処理を実行する。また、同図（ｃ）において信号処理部９は、加算部９３−４及び遅延部９４−４を用いて単一指向性マイク２Ａ、２Ｂからの音声信号に対して上記遅延加算型狭指向モードの処理を実行する。これらの処理後の音声信号を音声信号ｓ３、ｓ３´とする。

以下、同図（ｂ）（ｃ）とも共通に、信号処理部９は、音声信号ｓ３、ｓ３´をＭｉｄ信号として加算部９３−５Ａ及び加算部９３−５Ｂに入力する。これとともに、双指向性マイク３からの音声をＳｉｄｅ信号としてゲイン調整部９１−５に入力する。ゲイン調整部９１−５は、Ｍｉｄ信号とのレベルバランスを調整するために入力されたＳｉｄｅ信号のレベルを調整して、乗算部９２−５及び加算部９３−５Ａに入力する。乗算部９２−５は、入力されたＳｉｄｅ信号に−１を乗算して加算部９３−５Ｂに入力する。

加算部９３−５Ａは、入力されたＭｉｄ信号にＳｉｄｅ信号を加算してＲチャンネルの音声信号を生成する。Ｒチャネルの音声信号はＤ／Ａコンバータ１０に入力される。また、加算部９３−５Ｂは入力されたＭｉｄ信号と入力されたＳｉｄｅ信号×−1を加算してＬチャンネルの音声信号を生成する。Ｌチャンネルの音声信号はＤ／Ａコンバータ１０に入力される。

上記ＭＳステレオズームモードで収音することで、Ｘ方向、−Ｘ方向で狭指向性を持って収音することができるとともに、Ｙ−Ｙ方向のステレオ感をもった収音を行うことができる。また、Ｍｉｄ信号とＳｉｄｅ信号の混合比の調整により、ズーム感の調整が可能となる。

以下、図８を用いてモノラル対向指向軸回転モードを説明する。モノラル対向指向軸回転モードは、単一指向性マイク２Ａ、２ＢをＸ−Ｘ方向の双指向性マイクとして機能させ、双指向性マイク３とで直角に２方向の双指向性マイクを形成するモードである。そして、モノラル対向指向軸回転モードは、２方向の双指向性マイクからの音声を加算することで、対向指向軸を形成するとともに、２方向の双指向性マイクからの音声の混合比を変化させることで、双指向性の対向指向軸を回転させるモードである。

具体的には、モノラル対向指向軸回転モードでは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの収音方向は中央側に向くように（互いに対向するように）設定される（同図（ａ）を参照）。

同図（ｂ）は、モノラル対向指向軸回転モードの音声信号処理を説明するための図である。また、同図（ｃ）は、同図（ｂ）で示すモノラル対向指向軸回転モードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。信号処理部９は、ゲイン調整部９１−６Ａ、９１−６Ｂと、乗算部９２−６と、加算部９３−６Ａ、９３−６Ｂとを備える。

信号処理部９は、単一指向性マイク２Ａからの音声信号ｓ２を加算部９３−６Ａに入力するとともに、単一指向性マイク２Ｂからの音声信号ｓ１を乗算部９２−６に入力する。乗算部９２−６は、入力された音声信号ｓ１に−１を乗算して（逆相にして）加算部９３−６Ａに入力する。加算部９３−６Ａは、単一指向性マイク２Ａからの音声信号ｓ２と、単一指向性マイク２Ｂからの音声信号ｓ１×−１と加算して、Ｘ−Ｘ方向の双指向性の音声信号ｓ４を生成する処理を行う。

信号処理部９は、ゲイン調整部９１−６Ａを介して、音声信号ｓ４を加算部９３−６Ｂに入力する。これとともに、信号処理部９は、ゲイン調整部９１−６Ｂを介して、双指向性マイク３からの音声信号ｓ５を加算部９３−６Ｂに入力する。

ゲイン調整部９１−６Ａ、ゲイン調整部９１−６Ｂは、入力された音声信号ｓ４と音声信号ｓ５に所定の係数を乗じることでレベルバランスを調整する。ゲイン調整部９１−６Ａの係数とゲイン調整部９１−６Ｂの係数は足し合わせると「１」になるように設定されている。

加算部９３−６Ｂは、レベルバランスが調整された状態の音声信号ｓ４と音声信号ｓ５が入力され、これらの音声信号ｓ４と音声信号ｓ５とを足し合わせる。これによって、Ｘ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向を含む面上に双指向性の対向指向軸で収音することができる。ここで、ゲイン調整部９１−６Ａの係数とゲイン調整部９１−６Ｂの係数を変更することで、音声信号ｓ４と音声信号ｓ５との混合比を変更することができ、これによって、上記対向指向軸をＸ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向を含む面上で３６０度回転させることができる。

上記モノラル対向指向軸回転モードでは、上述したようにＸ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向を含む面上に双指向性の対向指向軸を形成し、この指向軸を回転させることができ、これによって、簡易な処理で指向方向を該面上で３６０度回転させることができる。

以下、図９を用いてペアマイクステレオモードを説明する。ペアマイクステレオモードは、開き角が変更自在な単一指向性マイク２Ａ、２Ｂを用いてペアマイクステレオ方式で音声を収音するモードである。ペアマイクステレオモードでは、Ｙ側乃至は−Ｙ側に単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの収音方向を向けられるとともに、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの間の開き角度θが主に９０度〜１２０度の間で調整される（同図（ａ）を参照）。

同図（ｂ）は、ペアマイクステレオモードでの単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの指向方向を説明するための図である。同図で示すように、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの指向方向は、同図中に矢印で示すように変更することができる。これによって、ペアマイクステレオモードでは、拡がり感を変えてステレオ収音を行うことができる。

以下、図１０を用いて加算型モノラル狭指向モードを説明する。加算型モノラル狭指向モードは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの収音方向を同一方向に向けて、これらの各マイク２Ａ、２Ｂからの音声信号を加算することで各マイク２Ａ、２Ｂの向く方向への狭指向性を持って収音するモードである。

例えば、Ｙ方向で狭指向性を持って収音する場合には、Ｙ方向に向かって単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの収音方向が設定される（同図（ａ）を参照）。

同図（ｂ）は、加算型モノラル狭指向モードでの音声信号処理を説明するための図である。同図（ｃ）は、加算型モノラル狭指向モードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。信号処理部９は、加算部９３−７を備える。

信号処理部９は、単一指向性マイク２Ａからの音声信号と単一指向性マイク２Ｂからの音声信号を加算部９３−７に入力する。加算部９３−７は、入力された単一指向性マイク２Ａ、２Ｂからの音声信号を加算合成して、Ｄ／Ａコンバータ１０に入力する。これによって、Ｙ方向への狭指向性を持って収音することができる。

加算型モノラル狭指向モード、上述した音圧二次傾度型狭指向モード乃至は遅延加算型狭指向モードでの収音を行うことができるため、収音装置１では、Ｘ方向、−Ｘ方向、Ｙ方向及び−Ｙ方向で狭指向性を持って収音を行うことができる。

以下、図１１及び図１２を用いてモノラルＤＳＭモードを説明する。モノラルＤＳＭモードは、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂと双指向性マイク３を用いて、ＤＳＭ(Dynamic Selectable Microphone)を構成するモードである。ＤＳＭとは、互いに異なった指向方向の複数のマイクのうち最大音量が入力されたマイクからの音声信号を収音音声信号として用いる収音装置である。

具体的には、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの収音方向が双指向性マイク３の指向方向（Ｙ−Ｙ方向）と指向方向が直交し、かつ互いに外側に向くように設定される。具体的には、単一指向性マイク２Ａの収音方向は−Ｘ方向に、単一指向性マイク２Ｂの収音方向はＸ方向に設定される（同図（ａ）を参照）。

同図（ｂ）は、モノラルＤＳＭモードでの音声信号処理を説明するための図である。なお、本図において、各マイク２Ａ、２Ｂ及び３のうち選択されていないマイクの指向特性を一点鎖線で示し、選択されたマイクの指向特性を太実線で示す。図１２は、モノラルＤＳＭモードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。信号処理部９は、レベル判定部９５を備え、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂ及び双指向性マイク３からの音声をレベル判定部９５に入力する。レベル判定部９５は、入力された各音声のレベルを検知して、最大レベルの音声信号を収音音声信号としてＤ／Ａコンバータ１０に入力する。

上記モノラルＤＳＭモードでは、各マイク２Ａ、２Ｂ及び３のうち収音対象となる音源位置に最適なものを選択して音声を収音することができるため、収音対象となる音源からの音声の他の音声（ノイズ）を収音することを効果的に防止することができる。また、音源位置が移動した場合であっても、移動後の音源位置に対応するマイクに収音音声信号を切り換えることで、好適に収音対象音源からの音声を収音することができる。

図１３は、モード設定部８の実行するモード設定処理を示すフローチャートである。本処理は、操作信号がモード設定部８に入力されたときに実行開始される。まず、モード設定部８は、入力した操作信号の示す収音モードを検出する（Ｓ１）。モード設定部８は、検出した収音モードに対応するプログラムを記憶部７から読み出す（Ｓ２）。

モード設定部８は、読み出したプログラムに基づいて設定変更の指示信号を信号処理部９に入力する（Ｓ３）。例えば、この設定変更は、音声信号のレベルを制御するためのレベル制御パラメータの変更や、信号処理部９の機能的構成の変更等がある。指示信号が入力された信号処理部９は、指示に従って設定変更処理を行った後に、この処理の完了を示す完了信号をモード設定部８に入力する。

この後、モード設定部８は、所定時間以内に完了信号を入力したかどうかを判断し（Ｓ４）、所定時間以内に完了信号を入力したと判断した場合には（Ｓ４でＹＥＳ）、本処理を終了させる。一方、所定時間以内に完了信号を入力しなかったと判断した場合には（Ｓ４でＮＯ）、モード設定部８は、例えば図略のエラーランプの点灯等、エラーの報知を行って（Ｓ５）、この後本処理を終了させる。

上述したように、本実施形態にかかる収音装置１では、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂと双指向性マイク３とがＸ−Ｘ方向に一直線上に配置され、双指向性マイク３の収音方向がこの一直線と直交するように設けられ、単一指向性マイク２Ａ，２Ｂの指向方向がこの一直線と双指向性マイク３の収音方向とを含む面上で回動自在になっている。これによって、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂの指向方向に応じた（単一指向性マイク２Ａ、２Ｂ及び／又は双指向性マイク３の収音方向の組み合わせに応じた）音声信号処理が実行されることで、一台の収音装置１を用いて、上述したような少なくとも９種類の収音モード（ＭＳステレオモード、ＭＳサラウンドモード、音圧二次傾度型狭指向モード、遅延加算型狭指向モード、ＭＳステレオズームモード、モノラル対向指向軸回転モード、ペアマイクステレオモード、加算型モノラル狭指向モード、モノラルＤＳＭモード）で収音を行うことができ、多彩な収音を行うことができる。

本実施形態は、以下の変形例を採用することができる。

（１）本実施形態では、単一指向性マイク２の個数は２個であり、双指向性マイク３の個数は１個であるが、この個数に限定されず、２以上の個数の単一指向性マイク２及び１個以上の双指向性マイク３が配設されていればよい。

（２）また、マイク２のマイクを回動可能な範囲はA−A方向に３６０度に限定されず、マイク角度が上記各９種類のうち数種類のモードでの収音方向に設定可能に構成されていればよい。例えば、図１４で示すように、単一指向性マイク２Ａ´、２Ｂ´がサイド側から支持軸２１´（２１Ａ´、２１Ｂ´）に回動自在に軸支され、高さ方向に向かって（B−B方向に）１８０度にマイク角度を変更可能に構成されてもよい。

（３）複数種類の収音モードや、収音モードに対応した収音方向及び音声信号処理の内容は上記に限定されず、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂのマイク角度（収音姿勢）が上記各９種類のうち数種類のモードでの収音方向に設定可能に構成され、単一指向性マイク２Ａ、２Ｂのマイク角度に応じた信号処理が実行される構成であればよい。

（４）１個の双指向性マイク３は、背中合わせに配置した２個の単一指向性マイクで構成してもよい。この場合、１方のマイク出力が逆相にして加算される。

（５）信号処理部９はＤＳＰ等で構成されているが、遅延処理を含むモードを使用しない場合は、アナログ回路で構成することも可能である。

本発明の実施形態にかかる収音装置の外観を示す斜視図である。 図１で示す収音装置の構成を示すブロック図である。 ＭＳステレオモードを説明するための図である。 ＭＳサラウンドモードを説明するための図である。 音圧二次傾度型狭指向モード及び遅延加算型狭指向モードを説明するための図である。 （ａ）は、図５（ａ）で示す音圧二次傾度型狭指向モードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、図５（ａ）で示す遅延加算型狭指向モードでの信号処理部９の機能的構成を示すブロック図である。 ＭＳステレオズームモードを説明するための図である。 モノラル対向指向軸回転モードを説明するための図である。 ペアマイクステレオモードを説明するための図である。 加算型モノラル狭指向モードを説明するための図である。 モノラルＤＳＭモードを説明するための図である。 モノラルＤＳＭモードを説明するための図である。 モード設定部の実行するモード設定処理を示すフローチャートである。 変形例にかかる収音装置の外観を示す正面図である。

符号の説明

１−収音装置 １Ａ−装置本体 ２（２Ａ、２Ｂ）−単一指向性マイク ３−双指向性マイク ４−操作部 ８−モード設定部（本願発明の設定部） ９−信号処理部

Claims (2)

1. 装置本体と、
   一直線上に並ぶように前記装置本体に取り付けられた、少なくとも２つの単一指向性マイクロフォン及び双指向性マイクロフォンとを備え、
   前記双指向性マイクロフォンは、指向方向が前記一直線と直角になるように取り付けられ、
   前記単一指向性マイクロフォンは、前記双指向性マイクロフォンの収音方向及び前記一直線を含む平面上において回動可能に取り付けられている、
   ことを特徴とする収音装置。
2. 前記双指向性マイクロフォン及び／又は前記２つの単一指向性マイクロフォンの収音方向の組み合わせに対応した複数種類の収音モードから１の収音モードを選択する選択操作をユーザから受け付ける操作部と、
   前記双指向性マイクロフォン及び前記２つの単一指向性マイクロフォンのうち一部乃至は全部から入力した音声信号に対して、音声信号処理設定に応じた音声信号処理を行う信号処理部と、
   前記複数種類の収音モードに対応した複数種類の音声信号処理設定のうち、前記選択操作に応じた１の音声信号処理設定を選択的に前記信号処理部に設定する設定部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の収音装置。

Images