JP2015019341A - 音声調整卓及びこれを用いた音響システム - Google Patents

Abstract

【課題】マイク回線チェックと音量及び音質調整に複数人を要せず、容易に行うことのできる音声調整卓を提供する。【解決手段】音声調整卓２０は、オペレータによるマイク回線の選択とこの回線の調整開始の指示を受け付けるリモート操作パネル２７、選択したマイク回線のマイク１０に音声を入力するためのテスト音声出力部２２、マイク１０から入力された音声信号に対し、音量及び音質を調整する音声調整処理部２３、音声レベルを測定するレベルメータ２４、理想特性カーブを格納した特性曲線格納部２６、測定された音声レベルと理想特性カーブとを比較し、この比較結果に基づいたマイク回線のチェック結果をリモート操作パネル２７に表示させる自動音声調整制御部２５、を備える。自動音声調整制御部２５は、前記比較結果に基づき、音声調整処理部２３を介して音量及び音質を自動調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、マイクの回線チェックと音声調整を行う音声調整卓及びこれを用いた音響システムに関する。

放送、収録、ライブ、及び劇場などの音響システムには音声調整卓が使用されている。音声調整卓は、複数の音源に対して音声回線を通じて接続されており、音声回線を通じて入力された音源からの出力信号に対して、音量及び音質の音声調整を行う。

音声調整卓が使用される音響システムにおいて、音声や楽器等の収音にマイクロフォン（以下、単に「マイク」という）が使用されている。イベントによりマイクの使用本数は異なるが、多い場合には１００本近いマイクをステージ上に配置してその音声を音声回線を通じて音声調整卓へ送り、音量及び音質の調整が行われている。

特開２００６−２８７７１６号公報

マイクの配置はイベント毎に異なるため、その都度異なるマイクセッティングを行う必要がある。ステージ上の各位置に配置されるマイクは、複数のマイク接続用のケーブルを指定位置まで引き回して音声調整卓と接続することになる。

各イベント本番前のリハーサル段階では、マイクケーブルが正しく接続されているかどうか、マイクケーブルが断線していないか、マイクが故障していないか等をチェックする必要がある。このようなマイク回線チェックは、マイクの前で作業員が発声すると同時に別の作業員が音声調整卓の前で入力音声レベルの確認を行う方法でなされることが多い。

マイク本数が１００本近くと膨大になると、多くの人員を割かねばならず、マイク回線チェックに相当の手間をかけて行われていた。

また、マイクの用途はイベント毎に異なり、人の発声、楽器、会場の雰囲気などの収音に使われ、さらに使用するマイクの種別や経年変化等のマイクの状態などによる音量及び音質の違いがあるため、上記マイク回線チェックと同時に音量と音質の調整を行う必要がある。この場合も、上記マイク回線チェックと同様に、作業員がマイクに向かって発声すると同時に別の作業員が音声調整卓の前で入力音声レベルを調整する手順で行われる。

このように、各種イベントの音響システムの構築にマイク回線のチェックと調整は必ず行われるにも関わらず、毎回多くの人員をかけて行わなければならないという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、マイク回線チェックと音量及び音質調整に複数人を要せず、容易に行うことのできる音声調整卓とこれを用いた音響システムを提供することにある。

本発明の音声調整卓は、次の構成を備えることを特徴とする。
（１）オペレータによるマイク回線の選択を受け付ける操作表示部。
（２）選択したマイク回線のマイクに音声を入力するためのテスト音声出力部。
（３）音声信号の音声レベルを測定する測定部。
（４）理想特性曲線を格納した特性曲線格納部。
（５）前記測定された音声レベルと前記理想特性曲線とを比較し、この比較結果に基づいた前記マイク回線のチェック結果を前記操作表示部に表示させる制御部。

また、本発明の音響システムは、複数のマイクと、前記音声調整卓と、を備え、前記音声調整卓は、前記操作表示部がオペレータによるマイク回線の選択とその回線の調整開始の指示を受け付け、前記制御部が、前記比較結果に基づいて、前記音声調整処理部を介して前記音量及び音質を自動調整することを特徴とする。

本発明によれば、マイク回線チェックと音量及び音質調整を、複数人を要せず容易に行うことのできる音声調整卓及びこれを用いた音響システムを得ることができる。

第１の実施形態に係る音響システムの全体構成を示す図である。 第１の実施形態に係る音響システムの動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る音声調整卓の自動調整を説明するための図である。 第２の実施形態に係る音響システムの全体構成を示す図である。 第２の実施形態に係るマイクを説明するための図である。 第２の実施形態に係るマイクの内部ブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の音声調整卓とこれを用いた音響システムについて説明する。

［１．第１の実施形態］
［１−１．構成］
図１は、本実施形態に係る音響システムの全体構成を示す図である。本音響システムは、複数のマイク１０と、音声調整卓２０とを備える。複数のマイク１０は、放送、収録、ライブ会場、及び劇場などの現場において、予め定められた指定位置に配置されている。各マイク１０の回線には、マイク回線番号が付されている。各マイク１０は、それぞれケーブルによって音声調整卓２０に接続されており、入力された音に応じた音声信号を音声調整卓２０に出力する。音声調整卓２０は、マイク１０から入力された音声信号に対し、音量及び音質の調整を行い、調整した電気信号を出力回線に繋がるミックスバス（MIX BUS）へ出力する。以下では、本実施形態の説明上、「前段」や「後段」等の表現を用いるが、図１において、「前段」とはマイク１０側をいい、「後段」とはミックスバス側をいう。

この音声調整卓２０は、音声発振器２１と、テスト音声出力部２２と、音声調整処理部２３と、レベルメータ２４と、自動音声調整制御部２５と、リモート操作パネル２７とを備える。

（音声発振器２１、テスト音声出力部２２）
音声発振器２１は、テスト用の音声信号の元となる信号を生成する電子回路である。テスト音声出力部２２は、この音声発振器２１に接続され、音声発振器２１で生成された信号を音声信号に変換し、この音声信号を出力する。テスト音声出力部２２にはスピーカ９が接続されており、このスピーカ９から音声信号が音声として出力される。

（音声調整処理部２３）
音声調整処理部２３は、自動音声調整制御部２５からの制御信号に基づいて、マイク１０から入力された音声信号に対し、音量及び音質を調整する。この音声調整処理部２３は、マイク回線毎に音量変更部２３ａと音質変更部２３ｂとを備える。図１に示すように、音量変更部２３ａと音質変更部２３ｂは、マイク回線毎に、マイク１０、音量変更部２３ａ、音質変更部２３ｂの順で接続されている。音量変更部２３ａは、マイク１０から入力された音声信号に対し音量（ゲイン）を変更する。音質変更部２３ｂは、イコライザーであり、入力された音声信号に対し音質（周波数特性）を変更する。

（レベルメータ２４）
レベルメータ２４は、マイク回線毎に音質変更部２３ｂの後段に設けられており、音声信号の音声レベル（音量レベル）を測定する。測定結果は自動音声調整制御部２５に出力される。測定した音声レベルとは、横軸が周波数、縦軸が音量の特性カーブである。

（自動音声調整制御部２５、特性曲線格納部２６）
自動音声調整制御部２５は、各マイク回線のレベルメータ２４、音量変更部２３ａ、音質変更部２３ｂのそれぞれと接続されており、測定した音声レベルに基づいて音声調整処理部２３を自動制御する。自動音声調整制御部２５には、理想特性カーブが格納された特性曲線格納部２６が接続されており、理想特性カーブを取り込み可能になっている。より具体的には、特性曲線格納部２６には各マイク回線に対する理想特性カーブがそれぞれ格納されており、自動音声調整制御部２５は、選択されたマイク回線に応じた理想特性カーブを取り込む構成になっている。自動音声調整制御部２５は、測定した音声レベルと取り込んだ理想特性カーブとを比較する。自動音声調整制御部２５は、この比較結果に基づき、音量変更部２３ａ及び音質変更部２３ｂを制御し、測定される音声レベルを理想特性カーブに近似するように音量及び音質を制御する。

自動調整制御は、理想特性カーブに一致させることが望ましいが、完全に一致させなくても良い。本実施形態では、予め理想特性カーブに対し、所定の許容範囲が設けられており、測定した音声レベルがその許容範囲内に全周波数帯域に亘って含まれる場合に自動調整制御を終了するよう構成されている。この場合、特性曲線格納部２６には、理想特性カーブとその許容範囲とを予め紐付けて格納しておく。自動音声調整制御部２５は理想特性カーブと共にこの許容範囲も取り込む。許容範囲は、例えば、理想特性カーブを基準に一定の音量の幅を有する範囲とすることができる。この幅は適宜変更可能である。

自動音声調整制御部２５は、リモート操作パネル２７と有線又は無線で接続されており、リモート操作パネル２７に対し表示制御信号を出力する。すなわち、音量及び音質の調整が終了した場合は、リモート操作パネル２７に調整完了とマイク回線チェックＯＫを表示させる信号を出力する。測定した音声レベルが許容範囲外である場合には、マイク回線チェックＮＧと判定し、リモート操作パネル２７にその表示をさせる信号を出力する。なお、マイクケーブルが正しく接続されていない場合、マイクケーブルが断線している場合、マイク１０が故障している場合等の音声信号を測定しても検知しない場合は、マイク回線チェックＮＧとなる。

自動音声調整制御部２５は、音声発振器２１とも接続されており、音声発振器２１を制御できるように構成されている。具体的には、音声発振器２１に所定の音声信号を生成させる制御信号を出力する。

（リモート操作パネル２７）
リモート操作パネル２７は、例えばタッチパネル式の携帯端末等を用いることができ、オペレータによって持ち運ばれて使用される。リモート操作パネル２７は、オペレータによる自動制御を行うマイク回線番号と調整開始の指示を受け付ける操作部であるとともに、マイク回線チェック結果と自動調整完了を表示する表示部でもある。リモート操作パネル２７は、オペレータからのマイク回線番号の指定と自動調整開始の指示を受け付けると、自動音声調整制御部２５に対し、自動音声調整制御部２５に音声発振器２１を制御させる指示信号を出力する。

［１−２．動作］
次に、図２及び図３を参照しながら、本実施形態の音声調整卓２０を用いたマイク回線チェックと音量及び音質の自動調整の動作を説明する。図２は、その動作を示すフローチャートである。図３は、音量及び音質の自動調整の様子を説明するための図で、理想特性カーブが、（ａ）フラットな場合、および（ｂ）男性の声の場合の例をそれぞれ示す。

まず、オペレータは、チェックするマイク１０に向かってテスト音声出力部２２と接続されたスピーカ９を設置し（ステップＳ０１）、リモート操作パネル２７でスピーカ９を設置したマイク回線番号を指定して自動調整開始を指示する（ステップＳ０２）。

音声調整卓２０は自動調整開始指示を受けると、基準周波数（例えば、１ｋＨｚ）を生成し、テスト音声出力部２２から出力させる（ステップＳ０３）。これにより、スピーカ９から音声がチェック対象のマイク１０に向かって発せられてマイク１０が収音する（ステップＳ０４）。マイク１０を介して収音された音声信号の音量レベルをレベルメータ２４により測定する（ステップＳ０５）。この測定により、図３（ａ）及び（ｂ）の最左のグラフの基準周波数における音量が得られる。

自動音声調整制御部２５は、得られた基準周波数における音量と理想特性カーブの基準周波数における音量とを比較し（ステップＳ０６）、測定した音量レベルが許容範囲内か否かを判定する（ステップＳ０７）。許容範囲外の場合は（ステップＳ０７のＮｏ）、マイク回線チェックＮＧと判定してリモート操作パネル２７にＮＧの表示を行う（ステップＳ０８）。許容範囲内の場合は（ステップＳ０７のＹｅｓ）、図３（ａ）及び（ｂ）の中央のグラフが示すように、測定した音量レベルが基準レベルに一致するように音量変更部２３ａを自動調整する（ステップＳ０９）。換言すると、ここでの音量調整は、図３（ａ）及び（ｂ）の最左のグラフから中央のグラフの遷移のように、全周波数帯域に亘って同量の音量変更を行う。

音量調整を終えた後、図３（ａ）及び（ｂ）の最右のグラフが示すように、テスト音声出力の周波数を段階的に変化（例えば、２０Ｈｚ→５０Ｈｚ→１００Ｈｚ→…）させながら、測定される音量が取り込んだ理想特性カーブと近似するように音質を自動調整する（ステップＳ１０）。全周波数帯域の調整が完了するとリモート操作パネル２７に完了表示とともにマイク回線チェックＯＫの表示を行う（ステップＳ１１）。オペレータは、マイク回線チェックが終了していないマイク１０に向かってスピーカ９を設置し、ステップＳ０２〜ステップＳ１１の過程を、全てのマイク１０の回線チェックが終了するまで繰り返す。

［１−３．効果］
（１）本実施形態の音声調整卓２０は、オペレータによるマイク回線の選択を受け付けるリモート操作パネル２７と、選択したマイク回線のマイク１０に音声を入力するためのテスト音声出力部２２と、音声レベルを測定するレベルメータ２４と、理想特性カーブを格納した特性曲線格納部２６と、測定された音声レベルと理想特性カーブとを比較し、この比較結果に基づいたマイク回線のチェック結果をリモート操作パネル２７に表示させるように制御する自動音声調整制御部２５と、を備えた。これにより、複数人の作業員を要さなくともオペレータ一人で回線チェックができる。
（２）本実施形態の音声調整卓２０は、マイク１０から入力された音声信号に対し、音量及び音質を調整する音声調整処理部２３を更に備え、リモート操作パネル２７は、選択したマイク回線の調整開始の指示を受け付け、自動音声調整制御部２５は、測定された音声レベルと理想特性カーブの比較結果に基づいて、音声調整処理部２３を介して音量及び音質を自動調整するようにした。これにより、複数人の作業員を要さなくともオペレータ一人で回線チェックができるとともに、マイク１０の音量及び音質を自動で調整することができる。このため、イベントに応じた音響システムを、手間を少なくして容易に構築することができる。

［２．第２の実施形態］
［２−１．構成］
第２の実施形態について、図４を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。よって、第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図４は、第２の実施形態に係る音響システムのブロック図である。第１の実施形態と異なる点は、図４に示すように、マイクが「チェック機能付きマイク３０」である点と、音声調整卓４０の構成の点と、チェック機能付きマイク３０が音声調整卓４０と接続されている点である。以下、詳細に説明する。

（チェック機能付きマイク３０）
図５は、第２実施形態に係るチェック機能付きマイク３０を示す図であり、図６は、その内部ブロック図である。図５及び図６に示すように、チェック機能付きマイク３０は、小型スピーカ３１と、メモリ３２と、プレーヤー３３と、発光部３４と、制御部３５と、振動板３６と、レコーダ端子３７とを備える。

メモリ３２には、オシレータ音声及び任意の音素材が登録されており、音声調整卓４０から制御入力を受けた制御部３５がメモリ３２とプレーヤー３３を制御して選択した音素材を再生し、その音が小型スピーカ３１からチェック機能付きマイク３０外部に出力される。小型スピーカ３１から外部に出力された音は、その音を発したチェック機能付きマイク３０が収音する。すなわち、小型スピーカ３１から外部に発せられた音は、チェック機能付きマイク３０内部に侵入して振動板３６を振動させ、チェック機能付きマイク３０はその振動を音声信号に変換し後段側に出力する。

メモリ３２に登録される音素材としては、例えば、男性ボーカル用の音素材、女性用の音素材、楽器毎の音素材、可聴帯域外であってマイクが収音可能な帯域内の音素材などの複数の音素材がある。音素材は繰り返し再生することも可能になっている。なお、音素材は、予めメモリ３２に登録されるほか、パソコン等の外部装置からチェック機能付きマイク３０に転送し、レコーダ端子３７及び制御部３５を介してメモリ３２に必要に応じて登録できるようになっている。

発光部３４は、そのチェック機能付きマイク３０がチェック中であることの確認を行うために用いられる。発光部３４は、ＬＥＤ等の発光素子を用いることができる。音声調整卓４０から制御入力を受けた制御部３５が発光部３４を制御して、マイク回線チェック中に発光させる。発光部３４は、自身が設けられたチェック機能付きマイク３０がマイク回線チェック対象外の場合は発光しない。

（音声調整卓４０）
音声調整卓４０は、チェック機能付きマイク３０を制御する制御出力部４１と、音声調整処理部２３を手動で制御する操作パネル４２と、マイク入力のチェックを行うレベルメータ４３と、チェック用の可聴帯域外の高調波をカットするフィルタ４４と、操作パネル４２の脇に配置されたモニタスピーカ４５を備える。

制御出力部４１は、チェック機能付きマイク３０に接続されており、このマイク３０の制御情報をマイク回線に可聴帯域外のパルス信号を重畳して出力する。操作パネル４２はチェック機能付きマイク３０から離れて配置された音声調整卓４０に設けられている。

レベルメータ４３は、図４に示すように、チェック機能付きマイク３０と音声調整処理部２３との間に設けられている。フィルタ４４は、このレベルメータ４３の後段であって、音声調整処理部２３の前段に設けられている。レベルメータ４３は、チェック機能付きマイク３０から入力された可聴帯域外の高調波を測定し、その結果を自動音声調整制御部２５に出力する。フィルタ４４は、小型スピーカ３１から発せされる可聴帯域外の高調波がマイク回線チェック用であり、レベルメータ４３で高調波の測定を行えば後段側に伝送する必要がないため、この高調波をカットするためのものである。

［２−２．作用効果］
（１）チェック機能付きマイク３０に、小型スピーカ３１と、音素材を記憶するメモリ３２と、音素材を再生するプレーヤー３３とを備えたことにより、メモリ３２に記憶された音素材がプレーヤー３３によって再生され、小型スピーカ３１から発せられる。チェック機能付きマイク３０はこの音声を収音するので、わざわざ作業員がマイクの前にスピーカを配置せずともマイク回線チェックと音量及び音質の自動調整を行うことができる。従って、オペレータは音声調整卓４０の前から移動せずともその場でマイク回線チェックと音量及び音質の自動調整を行うことができる。

（２）音声調整卓４０に音声調整処理部２３を手動で制御する操作パネル４２と、スピーカとを設けた。これにより、自動調整では追い込めない細かな調整を行いたい場合にも、マイクに向かって発声することなくマイク内蔵スピーカから選択した音素材を発することで、音声調整卓４０側に設置したモニタスピーカ４５から再生音を聞きながら音量及び音質を手動で詳細に調整することができる。

（３）メモリ３２には、可聴帯域外であってマイクが収音可能な帯域内の音素材が記憶されている。この音素材は人間の耳では聞こえないので、演目本番中であってもマイクが壊れていないか、接続ケーブルが外れていないかを、マイクに向かって発声せずとも、また楽器などが演奏されていない状態でも確認することができる。この構成は、長尺の演目・番組において設置されたマイクがほとんど使う時間帯がない場合、すなわち使わない時間の方が多い場合、マイクを持って若しくは装着して歩き回るなど移動する場合に、マイク故障やケーブル断線、コネクタ外れによるトラブルを発見し、早期に対処できる。

（４）音声調整卓４０の制御出力部４１により、チェック機能付きマイク３０への制御情報はマイク回線に可聴帯域外のパルス信号を重畳して出力するので、チェック機能付きマイク３０の制御のためにケーブルを別途設けることなく、既存のマイクケーブルをそのまま利用することができる。

［３．他の実施形態］
（１）第１の実施形態では、音声発振器２１を音声調整卓２０に内蔵するようにしていたが、リモート操作パネル２７に内蔵する構成にしても良い。これにより、音声調整卓２０とスピーカ９間の長距離配線を行う必要がなくなる。
（２）第１の実施形態では、スピーカ９をマイク１０の目の前に配置する構成としたが、マイク１０に覆い被さり固定される形態としても良い。例えば、スピーカに凹部が設けられ、この凹部にマイク１０が嵌合する形態である。このような形態とすることにより、マイク１０で収音されるスピーカ出力音声を安定させることができ、より高精度な自動調整が可能になる。
（３）第１及び第２の実施形態のレベルメータ２４は音量レベルを測定するが、周波数帯域を限定して測定するものではない。そのため、例えば、１００Ｈｚの音声信号を出力した場合に、マイクが収音した音声信号の周波数が５ｋＨｚであるときでも回線チェックＮＧの判定にはならない。これを回線チェックＮＧ判定して回線チェック精度を向上させるために、特定周波数の音量レベルを測定できるレベルメータを用いる構成にしても良い。
（４）第１及び第２の実施形態の操作パネル２７、４２では、マイク回線チェック結果を画面に表示させる構成としたが、音声で知らせる構成としても良い。
（５）第１及び第２の実施形態の特性曲線格納部２６には、各マイク回線に対してそれぞれ理想特性カーブを格納しているとしたが、すべてのマイク回線に対して同じ理想特性カーブを格納するようにしても良い。

９ スピーカ
１０ マイク
２０ 音声調整卓
２１ 音声発振器
２２ テスト音声出力部
２３ 音声調整処理部
２３ａ 音量変更部
２３ｂ 音質変更部
２４ レベルメータ（測定部）
２５ 自動音声調整制御部（制御部）
２６ 特性曲線格納部
２７ リモート操作パネル
２８ フィルタ
３０ チェック機能付きマイク
３１ 小型スピーカ
３２ メモリ
３３ プレーヤー
３４ 発光部
３５ 制御部
３６ 振動板
３７ レコーダ端子
４０ 音声調整卓
４１ 制御出力部
４２ 操作パネル
４３ レベルメータ（測定部）
４４ フィルタ
４５ モニタスピーカ

Claims (8)

1. オペレータによるマイク回線の選択を受け付ける操作表示部と、
   選択したマイク回線のマイクに音声を入力するためのテスト音声出力部と、
   音声信号の音声レベルを測定する測定部と、
   理想特性曲線を格納した特性曲線格納部と、
   前記測定された音声レベルと前記理想特性曲線とを比較し、この比較結果に基づいた前記マイク回線のチェック結果を前記操作表示部に表示させる制御部と、を備えることを特徴とする音声調整卓。
2. 前記マイクから入力された音声信号に対し、音量及び音質を調整する音声調整処理部を更に備え、
   前記操作表示部は、前記選択したマイク回線の調整開始の指示を受け付け、
   前記制御部は、前記比較結果に基づいて、前記音声調整処理部を介して前記音量及び音質を自動調整することを特徴とする請求項１に記載の音声調整卓。
3. 前記測定部は、所定の周波数の音声レベルを測定することを特徴とする請求項２に記載の音声調整卓。
4. 複数のマイクと、音声調整卓と、を備える音響システムであって、
   前記音声調整卓は、
   オペレータによるマイク回線の選択とその回線の調整開始の指示を受け付ける操作表示部と、
   選択したマイク回線のマイクに音声を入力するためのテスト音声出力部と、
   前記マイクから入力された音声信号に対し、音量及び音質を調整する音声調整処理部と、
   音声信号の音声レベルを測定する測定部と、
   理想特性曲線を格納した特性曲線格納部と、
   前記測定された音声レベルと前記理想特性曲線とを比較し、この比較結果に基づいた前記マイク回線のチェック結果を前記操作表示部に表示させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記比較結果に基づいて、前記音声調整処理部を介して前記音量及び音質を自動調整することを特徴とする音響システム。
5. 前記マイクには、スピーカと、複数の音素材が記憶されたメモリとが内蔵され、前記スピーカから前記音素材を出力することを特徴とする請求項４に記載の音響システム。
6. 前記音素材が、可聴帯域外であってマイクが収音可能な帯域内の音素材であることを特徴とする請求項５に記載の音響システム。
7. 前記マイクには、発光部が設けられていることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の音響システム。
8. 前記音声調整卓は、前記スピーカから出力する音素材を前記複数の音素材から選択し、この音素材を出力させるようにする制御出力部を更に備えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の音響システム。