JP3232608B2 - 収音装置、再生装置、収音方法および再生方法、および、音信号処理装置 - Google Patents

収音装置、再生装置、収音方法および再生方法、および、音信号処理装置

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JP3232608B2
JP3232608B2 JP33562391A JP33562391A JP3232608B2 JP 3232608 B2 JP3232608 B2 JP 3232608B2 JP 33562391 A JP33562391 A JP 33562391A JP 33562391 A JP33562391 A JP 33562391A JP 3232608 B2 JP3232608 B2 JP 3232608B2
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    • H04S2400/15Aspects of sound capture and related signal processing for recording or reproduction

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音を収音する収音装置と
収音方式および収音された音を再生する再生装置と再生
方法、および、音信号処理装置に関するものであり,特
に,もとの音の状態をより忠実に実音像として再現可能
収音装置と収音方法および再生装置と再生方法、およ
び、音信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】空間的な広がりを持つ音響,音声などの
音を実音像としていかに忠実に再現(再生)するかにつ
いて,種々の収録方式およびその再生方式が提案され試
みられている。特に,立体テレビなどにおいてその映像
の立体的再生とともに音響のより忠実な再生が要望され
ている。たとえば,一般的な収音再生方法である「イン
テンシティステレオ方式は,多数のマイクロフォンを用
いて収音し,定められた複数のチャネル,たとえば,N
チャネルにレベル差,時間差などの情報を付加して振り
分けて録音し,その再生時に,定められた位置に配設さ
れたN個のスピーカによって音像を生成する。またバイ
ノーラル収音再生方式,ワンポイント収音再生方式も知
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した例に代表され
る従来の収音再生方式はいずれも虚音像を再生するもの
であるから,依然として実音像を生成するという本来の
目的を達成することができない。その結果として,依然
として虚音像に起因する問題,たとえば,音の再生位置
が限定され,位置がずれると音の像が結ばず,虚音像の
位置に近づくと実体感がないといった問題がある。
【0004】一般的に言って,実音像の生成は単に収音
または再生のみでなく,当然ながら,収音過程から再生
過程に至る全体的な条件を考慮する必要がある。そのた
めには,収音を記録する方法,編集方法などを考慮しな
ければならない。本発明は上述した従来の収音・再生方
法における問題を解決し,実音像を生成すべく,収音か
らその再生に至る過程における収音装置と収音方法およ
再生装置と再生方法、および、音信号処理装置を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の収音装置の第1
の形態によれば、本発明によれば、複数の音源に対し、
それぞれの音源からの可聴音をそれぞれ検出して音検出
信号を出力する音検出手段からの音検出信号と、上記そ
れぞれの音源の位置および対応する上記音検出手段の配
設位置の少なくともいずれか一方の位置を示す位置情報
信号とが供給され、それぞれ独立した複数の音声チャン
ネルに多重化する信号多重化手段と上記音源の大きさを
示す音源寸法を提供する音源寸法情報提供手段を具備
し、上記信号多重化手段は、上記音源寸法情報提供手段
から出力される音源寸法情報信号を上記音検出手段から
の音検出信号および上記位置情報信号とともに多重化す
収音装置が提供される。
【0006】本発明の収音装置の第2の形態によれば、
本発明によれば、音源からの可聴音を検出する複数の音
検出手段と、上記音源の位置および上記音検出手段の配
置位置の少なくとも一方を提供する音位置情報提供手段
と、上記音検出手段から出力される音検出信号と、この
音検出信号に対応づけて上記位置情報提供手段から提供
される位置情報とを組として、それぞれ独立した複数の
音声チャンネルに多重化する信号多重化手段と上記音源
の大きさを示す音源寸法を提供する音源寸法情報提供手
を具備し、上記信号多重化手段は、上記音源寸法情
報提供手段から出力される音源寸法情報信号を上記音検
出手段からの音検出信号および上記位置情報信号ととも
に多重化する収音装置が提供される。上記位置情報提供
手段は、上記音源の位置および上記音検出手段の位置の
いずれかを検出し、上記位置情報信号として前記信号多
重化手段に出力する位置情報検出手段を有する、あるい
は、上記位置情報提供手段は、上記音源の位置および上
記音検出手段の位置のいずれかが上記位置情報信号とし
て事前に設定され、該設定された位置情報を前記信号多
重化手段に設定する位置情報設定手段を有する。
【0007】好適には、上記音源の指向性および上記音
検出手段の指向性の少なくともいずれか一方の指向性を
示す指向性情報を提供する指向性情報提供手段をさらに
有し、上記信号多重化手段は、上記指向性情報提供手段
から提供される指向性情報を、上記出力信号、上記位置
情報信号および上記音源寸法情報信号とともに多重化す
る。
【0008】さらに好適には、上記多重化した信号を記
録媒体に記録する記録手段をも具備する。
【0009】本発明の再生装置の第1の形態によれば、
音信号と、上記音信号に関連する音源位置を示す位置情
報信号および上記音信号に関連する音検出手段の配設位
置を示す位置情報信号の少なくともいずれか一方の位置
情報信号とを組として、複数の独立した音声チャンネル
にそれぞれ上記音源の大きさを示す音源寸法情報信号と
が多重化された信号から上記音信号、上記位置情報信
号、および上記音源寸法情報信号をそれぞれ分離する手
段と、上記分離された位置情報信号および音源寸法情報
信号に基づいて実音像を生成するため上記分離された音
信号の振幅および遅延時間を総合的に調整する手段とを
具備する再生装置が提供される。
【0010】本発明の再生装置の第2の形態によれば、
音信号と、上記音信号に関連する音源位置を示す位置情
報信号および上記音信号に関連する音検出手段の配設位
置を示す位置情報信号の少なくともいずれか一方の位置
情報信号とを組として、複数の独立した音声チャンネル
にそれぞれ上記音源の大きさを示す音源寸法情報信号
と、上記音源の指向性および上記音検出手段の指向性の
少なくともいずれか一方の指向性を示す指向性を示す指
向性情報信号とが多重化された信号から上記音信号、上
記位置情報信号、上記音源寸法情報信号および上記指向
性情報信号をそれぞれ分離する手段と、上記分離された
位置情報信号、音源寸法情報信号および指向性情報信号
に基づいて実音像を生成するため上記分離された音信号
の振幅および遅延時間を総合的に調整する手段とを具備
する再生装置が提供される。
【0011】本発明の再生装置の第3の形態によれば、
記録媒体に記録された上記多重化信号を上記記録媒体か
ら読み出す手段をも具備する再生装置が提供される。ま
た、上記調整された音信号を可聴音に変換して出力し実
音像を生成する音再生手段をも具備する再生装置が提供
される。
【0012】本発明によれば、複数の音源に対し、それ
ぞれの音源からの可聴音をそれぞれ音検出手段により検
出した音検出信号と、上記音検出信号に関連する音源位
置および上記音検出手段の配設位置の少なくともいずれ
か一方の位置を示す位置情報信号と、上記音源の大きさ
を示す音源寸法情報とを組として、それぞれ独立した複
数の音声チャンネルに同時的に多重化する収音方法が提
供される。
【0013】本発明によれば、音信号、および、上記音
信号に関連する音源位置を示す位置情報信号および上記
音信号に関連する音検出手段の配設位置を示す位置情報
信号の少なくともいずれか一方の位置情報信号と、上記
音源の大きさを示す音源寸法情報信号とを組として、複
数の独立した音声チャンネルにそれぞれ多重化された信
号から、上記音信号、上記位置情報信号および上記音源
寸法情報信号をそれぞれ分離し、上記分離された位置情
報信号および音源寸法情報信号に基づいて上記分離され
た音信号の振幅および遅延時間を総合的に調整し、上記
調整された音信号を可聴音に変換して出力し実音像を生
成する音再生方法が提供される。
【0014】本発明によれば、複数の音源に対し、それ
ぞれの音源からの可聴音をそれぞれ検出する音検出手段
と、上記それぞれの音源の位置および対応する上記音検
出手段の配置位置の少なくとも一方を提供する音位置情
報提供手段と、上記音検出手段から出力される音検出信
号と、上記位置情報提供手段から提供される位置情報と
を供給され、それぞれ独立した複数の音声チャンネルに
多重化する信号多重化手段とを具備する収音装置と、記
録媒体または情報通信系統を介して前記収音装置におい
て多重化した信号を受信する再生装置であって、音信号
と、上記音信号に関連する音源位置を示す位置情報信号
および上記音信号に関連する音検出手段の配設位置を示
す位置情報信号の少なくともいずれか一方の位置情報信
号とを組として、複数の独立した音声チャンネルにそれ
ぞれ多重化された信号から上記音信号および上記位置情
報信号をそれぞれ分離する手段と、上記分離された位置
情報信号に基づいて実音像を生成するため上記分離され
た音信号の振幅および遅延時間を総合的に調整する手段
とを具備する再生装置とを具備し、上記収音装置は、上
記音源の大きさを示す音源寸法を提供する音源寸法情報
提供手段をさらに有し、上記収音装置における上記信号
多重化手段は、上記音源寸法情報提供手段から出力され
る音源寸法情報信号を上記出力信号および上記位置情報
信号とともに多重化し、上記再生装置は、音信号と、上
記音信号に関連する音源位置を示す位置情報信号および
上記音信号に関連する音検出手段の配設位置を示す位置
情報信号の少なくともいずれか一方の位置情報信号と、
上記音源の大きさを示す音源寸法情報信号とが多重化さ
れた信号から上記音信号、上記位置情報信号、および上
記音源寸法情報信号を分離し、上記分離された位置情報
信号および音源寸法情報信号に基づいて実音像を生成す
るため上記分離された音信号の振幅および遅延時間を総
合的に調整する音信号処理装置が提供される。
【0015】本発明によれば、上記収音装置は、上記音
源の指向性および上記音検出手段の指向性の少なくとも
いずれか一方の指向性を示す指向性情報を提供する指向
性情報提供手段をさらに有し、上記収音装置における上
記信号多重化手段は、上記指向性情報提供手段から提供
される指向性情報を、上記出力信号、上記位置情報信号
および上記音源寸法情報信号とともに多重化し、上記再
生装置は、音信号と、上記音信号に関連する音源位置を
示す位置情報信号および上記音信号に関連する音検出手
段の配設位置を示す位置情報信号の少なくともいずれか
一方の位置情報信号と、上記音源の大きさを示す音源寸
法情報信号と、上記音源の指向性および上記音検出手段
の指向性の少なくともいずれか一方の指向性を示す指向
性を示す指向性情報信号とが多重化された信号から上記
音信号、上記位置情報信号、上記音源寸法情報信号およ
び上記指向性情報信号を分離し、上記分離された位置情
報信号、音源寸法情報信号および指向性情報信号に基づ
いて実音像を生成するため上記分離された音信号の振幅
および遅延時間を総合的に調整する音信号処理装置が提
供される。
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【作用】本発明の収音装置および収音方法は,検出した
音と,該検出音の音源位置および音検出手段の配設位置
またはいずれか一方の位置を示す位置情報を音声チャネ
ルに同時に多重化記録する。音信号の記録に加えてその
音源の位置および音検出手段の配設位置の少なくともい
ずれか一方の位置を示す位置情報も対応する音声チャネ
ルに多重化して記録する。 音信号とその位置関係が対応
しているから,その編集段階および再生段階において音
源の位置関係,および,音検出手段の配設位置を考慮し
て実音像を生成する音の編集および再生が可能となる。
音源の大きさ情報を加えると,上記実音像の生成が一層
正確になる。 さらに指向性情報を加えると実音像の生成
がさらに正確に実現できる。
【0020】また本発明の再生装置および再生方法は,
音声チャネルに記録された音信号,および,この音信号
の音源位置および音検出位置またはいずれか一方の位置
を示す位置情報を読み出し,該位置情報に基づいて実音
像を再生するため該音信号の振幅,遅延時間などを調整
し,該調整された音信号を音響として出力する。 好まし
くは、本発明の再生装置および再生方法においては,上
記位置情報,音源寸法情報,指向性情報に基づいて実音
像を生成する。
【0021】本発明の音信号処理装置に上記収音装置と
再生装置とを組み合わせて、収音から信号多重化、信号
分解した再生まで統一的に効率よく行う。
【0022】
【実施例】図1に本発明の収音装置の第1実施例として
の収音装置の構成図を示す。図1に示した収音装置を,
具体例,たとえば,演奏会会場における演奏の生収音を
行う場合に関連づけて述べる。
【0023】一般的に言って,音の処理は,たとえば,
演奏会の演奏音,自動車競技場内のエンジン音などの収
音し再生する対象となる音源の位置,大きさ,収音マイ
クロフォンの位置,感度特性,指向性などの収音条件,
編集方法とその装置条件,再生方法,音処理に使用する
装置の性能などの一連の関連事項を全体としてみて,い
かにして実音像を生成することが可能かについての観点
から,再びそれぞれの処理過程における条件が決定され
ることになる。この収音装置は,かかる複数の音源から
の音を,編集し,再生することを考慮し,実音像を再生
可能なように収音する。
【0024】図1において,演奏会会場には収音すべき
音源としてピアノ1,バイオリン3などの複数の楽器の
他に,演奏会会場5の聴衆からの音が存在する。図1に
示した収音装置は,ピアノ1からの音響を検出する第1
のマイクロフォン11,バイオリン3からの音響を検出
する第M番目のマイクロフォン12,会場5からの音響
を検出する第(M+1)番目のマイクロフォン14〜第
N番目のマイクロフォン15からの音信号を入力する
また収音装置は,第1のマイクロフォン11の位置を示
す情報を提供する第1の位置検出装置21,第M番目の
マイクロフォン12の位置を示す情報を提供する第M番
目の位置検出装置22を有する。さらに収音装置は,第
1のマルチプレクサ31,第2のマルチプレクサ32,
および,収音信号処理記録装置40を有する。
【0025】第1のマイクロフォン11はピアノ1の近
傍に配設され,主としてピアノ1を音源とする音響を検
出して第1のマルチプレクサ31に出力する。同様に,
第M番目のマイクロフォン12はバイオリン3の近傍に
配設され,主としてバイオリン3を音源とする音響を検
出する。第1の位置検出装置21はピアノ1の位置情報
を出力し,第M番目の位置検出装置22はバイオリン3
の位置情報を出力する。第1の位置検出装置21および
第M番目の位置検出装置22から提供される上記位置情
報は,たとえば,演奏会会場5の指揮者の位置を座標位
置の原点として,直交座標系における相対的位置または
絶対位置として示される。また,これらの位置情報は直
交座標に限らず,極座標系で示してもよい。演奏会会場
におけるピアノ1,バイオリン3などの楽器は通常,そ
の演奏会会場5において固定した位置に配設されてい
る。したがって,この例においては,第1の位置検出装
置21および第M番目の位置検出装置22は,固定した
ピアノ1およびバイオリン3の配置位置情報を提供す
る。演奏会会場5の聴衆からの音響の位置情報として
第(M+1)番目のマイクロフォン14〜第N番目のマ
イクロフォン15の配設位置情報が収音信号処理記録
置40に設定されていてもよい
【0026】第1のマルチプレクサ31は第1のマイク
ロフォン11で検出したマイクロフォン検出音信号S1
と第1の位置検出装置21からのマイクロフォン位置情
報検出信号MP1 を多重化する。同様に,第2のマルチ
プレクサ32は第M番目のマイクロフォン12からのマ
イクロフォン検出音信号SM と第M番目の位置検出装置
22からのマイクロフォン位置情報検出信号MPM
重化する。これら多重化された信号はそれぞれ入力多重
化信号IM1 およびIM M として収音信号処理記録装置
40に入力されてそれぞれの音声チャネルに対応した位
置に記録される。このようにマイクロフォン検出音信号
Sと対応するマイクロフォン位置情報検出信号MPとは
同じ音声チャネルに多重化された状態で記録される。
【0027】第1のマルチプレクサ31および第2のマ
ルチプレクサ32における音信号と位置情報の多重化方
法としては,たとえば,アナログ信号処理に適した周波
数多重化方法またはディジタル信号処理に適した時間多
重化方法などで行う。図2を参照して,周波数多重化方
法を述べる。よく知られているように,可聴音の周波数
帯域は約16HZ (あるいは約20HZ )〜約2000
Z である。マイクロフォン検出音信号Sの多重化に
この周波数帯域を用い,この周波数帯域の外側の周波数
帯域をマイクロフォン位置情報検出信号MPの多重化に
使用する。マイクロフォン位置情報検出信号MPの周波
数帯域としては破線で示したように周波数16HZ より
下の周波数帯域または実線で示したように20000
Z 以上の周波数帯域を使用する。図3を参照して時間多
重化処理について述べる。複数の音声チャネルごと
マイクロフォン検出音信号Sとそのマイクロフォン位置
情報検出信号MPが時系列的に分割されて多重化され
る。
【0028】第1のマルチプレクサ31および第2のマ
ルチプレクサ32における多重化としてはディジタル処
理を行う時間多重化が容易であるが,周波数多重化は価
格的要因も考慮すると第1のマルチプレクサ31および
第2のマルチプレクサ32で個別に行うことがやや難し
い。したがって,周波数多重化を行う場合,マイクロフ
ォン検出音信号Sおよびマイクロフォン位置情報検出信
号MPを一旦収音信号処理記録装置40に入力して,収
音信号処理記録装置40内で周波数多重化してもよい。
また収音信号処理記録装置40において時間多重化処理
を行ってもよい。いずれにしても,収音信号処理記録
置40からは各音声チャネルごとに音響信号とそれに対
応する位置情報とが多重化されて出力多重化信号OM1
およびOMM として出力される。なお、後述するよう
に、収音信号処理記録装置40に多重化信号を分離する
回路を設けて分離されたそれぞれの信号を出力してもよ
い。
【0029】本実施例においては,全体でNチャネルあ
る音声チャネルうち,Mチャネルを上記多重化した信号
として使用し,残りの(N−M)チャネルについては多
重化しない信号として収音信号処理記録装置40に入力
する。したがって,収音信号処理記録装置40は第(M
+1)番目のマイクロフォン14〜第N番目のマイクロ
フォン15のマイクロフォン検出音信号SM+1 〜SN
入力して, そのまま多重化しないで出力する。これら第
(M+1)番目のマイクロフォン14〜第N番目のマイ
クロフォン15は,本実施例においては,演奏会会場5
の各所に配設され演奏会会場5内の全体的な聴衆の音響
を検出する。これらの音響は通常,臨場感を出すために
使用されるが,特に位置情報とは関連づけず,背景音
バックグラウンドサウンド)として使用してもよい
【0030】収音信号処理記録装置40におけるNチャ
ネルの音声チャネルへの記録は,たとえば,磁気テープ
への記録,光ディスクへの記録,半導体メモリへの記録
など種々の記録媒体に独立した音声チャネルごとに行
う。収音信号処理記録装置40で記録媒体に記録された
音声チャネルごとの記録信号は,必要に応じて編集装置
50において編集され,音再生装置100において再生
される。編集装置50おける編集処理において,各音声
チャネルごと音信号と位置情報とが多重化されて記録
されているので,空間的な信号処理を加えた音声編集作
業が可能になる。またこの編集作業経ずに上記収音装
置で記録した位置情報を含む音情報を直接,音再生装置
100において再生することもできる。あるいは,収音
信号処理記録装置40において記録媒体に記録させるこ
となく直接音再生装置100に各音声チャネルごと
信号および位置情報を多重化した信号,および,多重化
しない信号を出力して,音再生装置100において直接
再生させることもできる。音再生装置100における再
生処理については後述する。
【0031】上述した実施例において,ピアノ1,バイ
オリン3などの音源の寸法(大きさ)情報を上記マイク
ロフォン検出音信号S,マイクロフォン位置情報検出信
号MPに加えて多重化すると,より情報が豊かになり,
情報編集処理および再生して実音像を形成する上で好適
である。さらにピアノ1,バイオリン3などの指向性
,あるいは,第1のマイクロフォン11および第M番
目のマイクロフォン12などの指向性情報も上記マイク
ロフォン検出音信号S,マイクロフォン位置情報検出信
号MP,音源の大きさ情報に加えて多重化することが,
音源の大きさ情報を加えることと同様,編集処理および
再生において好適である。
【0032】第1の位置検出装置21および第M番目の
位置検出装置22における位置情報の提供としては,音
源位置を位置情報として提供する他,第1のマイクロフ
ォン11および第M番目のマイクロフォン12の配設位
情報をも提供する。あるいは,位置情報としては第1
の位置検出装置21および第M番目の位置検出装置22
の配設位置を位置情報として提供する。このように正確
な位置情報を音信号とともに記録することにより,編集
処理および再生処理を経て,より正確な実音像を形成す
ることが可能となる。
【0033】この実施例においては,演奏会会場5にお
ける収音であり,ピアノ1,バイオリン3などは固定し
た位置にあり,第1のマイクロフォン11および第M番
目のマイクロフォン12の配設位置も固定である。した
がって,この実施例においては,第1の位置検出装置2
1および第M番目の位置検出装置22を用いずに,上記
配置関係を示す位置情報を予め収音信号処理記録装置4
0に設定しておき,第1の位置検出装置21および第M
番目の位置検出装置22を設けなくてもよい。ただし,
収音信号処理記録装置40において第1のマイクロフォ
ン11および第M番目のマイクロフォン12からのマイ
クロフォン検出音信号Sに上記設定した位置情報を重畳
する。位置情報は固定であるから,この位置情報の重畳
方法は,常時多重化せず,各音声チャネル頭の部分な
どに記録することでもよい。
【0034】図4に本発明の収音装置の第2実施例とし
ての収音装置を示す。この収音装置は特に,音源が移動
する場合の収音に適合する構成を示す。音源が移動する
例としては,演奏会場において,マイクロフォンを持っ
ている歌手が舞台の上を移動しながら歌う場合などがあ
る。このように第1のマイクロフォン11を持っている
歌手が移動している場合の収音においては,その歌手の
位置をワイヤレス方式の第1の位置検出装置24を用い
て検出することが好適である。
【0035】なお図4においては,第1のマイクロフォ
ン11は図1に示したようにピアノ1の近傍に固定され
ているのではなく歌手が持っている。また第M番目のマ
イクロフォン12は他の動いている歌手が持っている。
そして,図示しないピアノ1からの音は第(M+1)番
目のマイクロフォン14で検出し,バイオリン3からの
音は第N番目のマイクロフォン15で検出する。
【0036】移動する歌手が持っている第1のマイクロ
フォン11に一体にされた第1の位置検出装置24から
超音波を放射させ,演奏会会場5内の各所に配設された
超音波受信装置がその超音波を受信してマイクロフォン
位置検出装置35に電波などで通報する。マイクロフォ
ン位置検出装置35がその電波を検出して第1のマイク
ロフォン11の位置を検出する。同様に第M番目のマイ
クロフォン12に一体にされた第M番目の位置検出装置
25からも超音波を放射させ,マイクロフォン位置検出
装置35を介して第M番目のマイクロフォン12の位置
を検出することができる。マイクロフォン位置検出装置
35における位置検出としては,第1の位置検出装置
から電波を放射させ,離れた2つ以上の位置における
受信電波の強弱からその位置を標定する方法など,その
他の方法をとることができる。
【0037】この例において,図4には図示していない
ピアノ1,バイオリン3などの楽器の位置は固定であ
る。したがって,これら楽器の位置は予め固定の位置情
報として収音信号処理記録装置40に記録しておき,移
動する歌手の持っている第1のマイクロフォン11の位
を示すマイクロフォン位置検出装置35からのマイク
ロフォン位置情報検出信号MP1 と第1のマイクロフォ
ン11からのマイクロフォン検出音信号S1 を,第1の
マルチプレクサ31または収音信号処理記録装置40に
おいて多重化する。この場合,図1を参照して述べたよ
うに,第(M+1)番目のマイクロフォン14〜第N番
目のマイクロフォン15からのマイクロフォン検出音信
号SM+1 〜SN は多重化しない。
【0038】第1のマルチプレクサ31および第2のマ
ルチプレクサ32または収音信号処理記録装置40にお
ける多重化は上記第1実施例と同様である。またこの第
2実施例の収音装置においても,第1実施例と同様,歌
手,ピアノ1,バイオリン3などの音源の大きさ,マイ
クロフォンまたはこれら音源の指向性の情報を加えて,
マイクロフォン検出音信号Sに多重化することができ
る。
【0039】図5に本発明の再生装置の実施例としての
音再生装置の構成を示す。この再生装置は,第1の音再
生系統110,第2の音再生系統120および第3の音
再生系統130,および,スピーカ系統140からな
る。上述した収音装置においてはNチャネルの音声チャ
ネルがある場合について述べたが,図5は図解の関係
で,独立した4チャネルについてのみ述べる。
【0040】第1の音再生系統110は,デコーダ11
1,それぞれ信号遅延回路112および振幅調整回路1
13,信号遅延回路114および振幅調整回路115,
信号遅延回路116および振幅調整回路117,およ
び,信号遅延回路118および振幅調整回路119から
なる並列した4系統の音調整回路からなる。第2の音再
生系統120および第3の音再生系統130の回路構成
も第1の音再生系統110と同様である。スピーカ系統
140は,それぞれ,信号加算回路141,電力増幅回
路142およびスピーカ151,信号加算回路143,
電力増幅回路144およびスピーカ152,信号加算回
路145,電力増幅回路146およびスピーカ153,
および,信号加算回路147,電力増幅回路148およ
びスピーカ154からなる。
【0041】これら第1の音再生系統110,第2の音
再生系統120,第3の音再生系統130の前段には,
前述のように上記図1に図解した収音信号処理記録装置
40において記録媒体に各音声チャネルごと多重化さ
れた音信号と位置情報とを分離してそれぞれ独立した位
置情報検出信号P1 ,P2 ,P3 およびマイクロフォン
検出音信号S1 ,S 2,S3 に分離する回路が設けられ
るが, 図示省略している。あるいは,図1に示した収音
信号処理記録装置40から直接音再生装置100に多重
化信号を印加する場合は,多重化信号を分離する回路を
設けるだけでもよい。さらには,本発明の収音装置と再
装置とを一体構成することもでき,その場合は第1の
マイクロフォン11および第M番目のマイクロフォン1
2の信号と第1の位置検出装置21および第M番目の位
置検出装置22の信号とを多重化せず,直接使用するこ
ともできる。以下の記述においては,信号読み出し分離
された位置情報およびマイクロフォン検出音信号がいか
に再生に使用されるかについて述べる。
【0042】図6に図5に示したスピーカ系統140の
スピーカの配列を示す。図6(A)はスピーカ系統14
0の正面図を示し,図6(B)はその断面図を示す。こ
の例ではM個のスピーカが凹面状に配列されている。こ
のスピーカ配列自体はオルソン氏によって提案されてい
るものである(たとえば,オルソン著,西巻訳,「音響
工学」上,1959年)。このスピーカ方式においては
多数のスピーカをアレイ状に配列して加える信号の遅延
量を調節して空間の一点に音波の焦点を作ると,聴取者
の近傍の一点にきわめて音圧の高い点が合成され,この
点にあたかも実際の音源が存在するような状況が生じ,
聴覚心理的にもその位置音像が知覚されるという根拠
に基づく(たとえば,小宮山他,「立体テレビのための
音像の遠近制御技術の開発」,NHK技研R&D,19
91年2月,No.2,ページ10〜14)。図5にお
いて,スピーカ151〜154は4個のみ示しいる
が,一般的に言えば,図6に示したようにM個のスピー
カが配設される。
【0043】デコーダ111は実際の位置情報検出信号
1 からマイクロフォン検出音信号S1 が印加されてい
る信号遅延回路112,114,116,118の遅延
量を変化させる。さらにデコーダ111はこれら信号遅
延回路112,114,116および118において遅
延されたマイクロフォン検出音信号の振幅を振幅調整回
路113,115,117,119において調整する。
信号遅延回路112における位置情報による遅延量
は,音源の位置,および,マイクロフォンの配設位置,
またはいずれか一方の位置情報に基づいて決定される。
これら音源の位置情報,マイクロフォンの位置情報をい
かに用いるかは収音および再生の対象,条件,目的など
に応じて規定される。このように実際の位置情報を用い
て音再生処理を行うと,実音像の存在位置に該当する位
置に再生音響領域161,162,163が生成され
る。
【0044】上述した収音装置において,音源の大きさ
情報も多重化した場合は,デコーダ111は音源の大き
情報に応じて,また必要に応じて位置情報をも考慮し
て振幅調整回路113,115,117,119におけ
るそれぞれの振幅調整量を変化させる。これにより,一
層正確な実音像を生成することができる。
【0045】同様に,収音装置において,指向性情報
多重化した場合は,デコーダ111は指向性情報に基づ
く遅延量および振幅調整量を算出して信号遅延回路11
2,114,116,118,および,振幅調整回路1
13,115,117,119を調整する。
【0046】上述した再生方法においては,各音声チャ
ネルごと独立して遅延量および振幅量を調整する例に
ついて述べたが,本発明においては,各チャネルの音信
号および位置情報,さらには,音源の大きさ,指向性な
どの情報を加えて,音再生の全体的な観点から,それぞ
れの音再生系統110,120,130内のそれぞれの
信号遅延回路の遅延量,および,それぞれの振幅調整回
路の振幅調整量を規定する。この全体的な調整は編集段
階において編集装置50において実施してもよく,ある
いは,位置情報,音源の大きさ情報などに応じて係数を
算出し,その係数で各系統を調整してもよい。
【0047】
【発明の効果】本発明の収音装置によれば,音検出手段
によって収音された音に加えて,音位置情報提供手段に
よって提供される少なくともその収音した音に対応する
位置信号を提供し、上記音およびその音に関連した音位
置信号を信号多重化手段によって関連づけて効率よく多
重化するので,その後の段階における編集,再生におい
て,収音信号、音位置信号を用いて、実音像を生成する
ことが可能になる。特に、収音信号、音位置信号は関連
づけられて多重化されているので、その関連の明確さか
ら編集、再生などの処理が容易になる。
【0048】本発明の収音装置によれば,音検出手段に
よって収音された音、音位置情報提供手段によって提供
される少なくともその収音した音に対応する位置信号に
加えて、指向性情報提供手段によって提供される音源ま
たは音検出手段の指向性を示す信号を信号多重化手段に
よって関連づけて効率よく多重化するので,その後の段
階における編集,再生において,収音信号、音位置信号
および指向性信号を用いて、実音像を生成することが可
能になる。特に、収音信号、音位置信号および指向性信
号は関連づけられて多重化されているので、その関連の
明確さから編集、再生などの処理が容易になる。
【0049】本発明の収音装置によれば,音検出手段に
よって収音された音、音位置情報提供手段によって提供
される少なくともその収音した音に対応する位置信号に
加えて、音寸法情報提供手段によって提供される音源ま
たは音検出手段の大きさを示す音寸法信号を信号多重化
手段によって関連づけて効率よく多重化するので,その
後の段階における編集,再生において,収音信号、音位
置信号、音寸法信号を用いて、実音像を生成することが
可能になる。特に、収音信号、音位置信号および音寸法
信号は関連づけられて多重化されているので、その関連
の明確さから編集、再生などの処理が容易になる。
【0050】本発明の収音装置によれば,音検出手段に
よって収音された音、音位置情報提供手段によって提供
される少なくともその収音した音に対応する位置信号、
指向性情報提供手段によって提供される音源または音検
出手段の指向性を示す指向性信号、および、音寸法情報
提供手段によって提供される音源または音検出手段の大
きさをを示す音寸法信号を信号多重化手段によって関連
づけて効率よく多重化するので,その後の段階における
編集,再生において,収音信号、音位置信号、指向性信
号および音寸法信号を用いて、実音像を生成することが
可能になる。特に、収音信号、音位置信号、指向性信号
および寸法信号は関連づけられて多重化されているの
で、その関連の明確さから編集、再生などの処理が容易
になる。
【0051】本発明の収音方法によれば,収音した音信
号とその音に関連する位置情報を関連づけて効率よく多
重化するので,その後の段階における編集,再生におい
て,収音信号、音位置信号を用いて、実音像を生成する
ことが可能になる。特に、収音信号、音位置信号は関連
づけられて多重化されているので、その関連の明確さか
ら編集、再生などの処理が容易になる。
【0052】本発明の収音方法によれば,上記音および
その音に関連した音位置信号に加えて指向性信号を関連
づけて効率よく多重化するので,その後の段階における
編集,再生において,収音信号、音位置信号および指向
性信号を用いて、実音像を生 成することが可能になる。
特に、収音信号、音位置信号、指向性信号は関連づけら
れて多重化されているので、その関連の明確さから編
集、再生などの処理が容易になる。
【0053】本発明の収音方法によれば,上記音、その
音に関連した音位置信号に加えて音寸法信号を関連づけ
て効率よく多重化するので,その後の段階における編
集,再生において,収音信号、音位置信号および音寸法
信号を用いて、実音像を生成することが可能になる。特
に、収音信号、音位置信号、音寸法信号は関連づけられ
て多重化されているので、その関連の明確さから編集、
再生などの処理が容易になる。
【0054】本発明の収音方法によれば,上記音、その
音に関連した音位置信号、その音に関連した指向性信号
および音寸法信号を関連づけて効率よく多重化するの
で,その後の段階における編集,再生において,収音信
号、音位置信号、指向性信号および音寸法信号を用い
て、実音像を生成することが可能になる。特に、収音信
号、音位置信号、指向性信号および音寸法信号は関連づ
けられて多重化されているので、その関連の明確さから
編集、再生などの処理が容易になる。
【0055】本発明の再生装置によれば,関係づけられ
て多重化された収音された音信号、音信号に関連する位
置信号を分解し、それらの信号を用いて複数のスピーカ
を用いて音の再生を行うので実音像を生成することが可
能となる。
【0056】本発明の再生装置によれば,関係づけら多
重化された収音された音信号、音信号に関連する位置信
号および音の指向性信号を分解し、それらの信号を用い
て複数のスピーカを用いて音の再生を行うので実音像を
生成することが可能となる。
【0057】本発明の再生装置によれば,関係づけられ
多重化された収音された音信号、音信号に関連する位置
信号、音の寸法信号を分解し、それらの信号を用いて複
数のスピーカを用いて音の再生を行うので実音像を生成
することが可能となる。
【0058】本発明の再生装置によれば,関係づけられ
多重化された収音された音信号、音信号に関連する位置
信号、音の指向性信号、音の寸法信号を分解し、それら
の信号を用いて複数のスピーカを用いて音の再生を行う
ので実音像を生成することが可能となる。
【0059】本発明の再生方法によれば,関係づけられ
多重化された収音された音信号、音信号に関連する位置
信号を分解し、それらの信号を用いて音の再生を行うの
で実音像を生成することが可能となる。
【0060】本発明の再生方法によれば,関係づけられ
多重化された収音された音信号、音信号に関連する位置
信号および音の指向性信号を分解し、それらの信号を用
いて音の再生を行うので実音像を生成することが可能と
なる。
【0061】本発明の再生方法によれば,関係づけられ
多重化された収音された音信号、音信号に関連する位置
信号、音の寸法信号を分解し、それらの信号を用いて音
の再生を行うので実音像を生成することが可能となる。
【0062】本発明の再生方法によれば,関係づけられ
多重化された収音された音信号、音信号に関連する位置
信号、音の指向性信号、音の寸法信号を分解し、それら
の信号を用いて音の再生を行うので実音像を生成するこ
とが可能となる。
【0063】本発明の収音装置および再生装置を有する
音信号処理装置によれば、音検出手段によって収音され
た音に加えて音位置情報提供手段によって提供される少
なくともその収音した音に対応する位置信号を提供し、
上記音およびその音に関連した音位置信号を信号多重化
手段によって多重化するので効率良く記録媒体に記録で
き、その後の段階における編集,再生において,関係づ
けられた収音された音信号、音信号に関連する位置信号
を分解して、複数のスピーカを用いて音の再生を行うの
で実音像を生成することが可能となる。
【0064】また本発明の音信号処理装置によれば、音
検出手段によって収音された音、音位置情報提供手段に
よって提供される少なくともその収音した音に対応する
位置信号に加えて、指向性情報提供手段によって提供さ
れる音源または音検出手段の指向性を示す信号を信号多
重化手段によって多重化するので効率良く記録媒体に記
録でき、その後の段階における編集,再生において,関
連づけられた収音信号、音位置信号および指向性信号を
分解して、複数のスピーカを用いて音の再生を行うので
より正確な実音像を生成することが可能となる。
【0065】さらに本発明の音信号処理装置によれば、
音検出手段によって収音された音、音位置情報提供手段
によって提供される少なくともその収音した音に対応す
る位置信号に加えて、音寸法情報提供手段によって提供
される音源または音検出手段の音源などの寸法信号を信
号多重化手段によって多重化するので効率良く記録媒体
に記録でき、その後の段階における編集,再生におい
て,関連づけられた収音信号、音位置信号および音寸法
信号を分解して、複数のスピーカを用いて音の再生を行
うのでより正確な実音像を生成することが可能となる。
【0066】また本発明の音信号処理装置によれば、音
検出手段によって収音された音、音位置情報提供手段に
よって提供される少なくともその収音した音に対応する
位置信号、音寸法情報提供手段によって提供される音源
または音検出手段の音源などの寸法信号および指向性情
報提供手段によって提供される音源または音検出手段の
指向性を示す信号を信号多重化手段によって多重化する
ので効率良く記録媒体に記録でき、その後の段階におけ
る編集,再生において,関連づけられた収音信号、音位
置信号、音寸法信号および指向性信号を分解して、それ
らの信号を用いて複数のスピーカを用いて音の再生を行
うので一層正確な実音像を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の収音装置の第1実施例としての収音装
置の構成図である。
【図2】図1に示した収音装置における音信号と位置情
報との周波数多重化処理を説明する図である。
【図3】図1に示した収音装置における音信号と位置情
報との時間軸多重化処理を説明する図である。
【図4】本発明の収音装置の第2実施例としての収音装
置の構成図である。
【図5】本発明の再生装置の実施例としての音再生装置
の構成図である。
【図6】図5に示した複数のスピーカの配列を示す図で
あり,(A)は正面図,(B)はその断面図である。
【符号の説明】
1・・ピアノ,3・・バイオリン,5・・演奏会会場,
11,12,14,15・・マイクロフォン,21,2
2・・位置検出装置,31,32・・マルチプレクサ,
35・・マイクロフォン位置検出装置,40・・収音信
号処理記録装置,50・・編集装置,100・・音再生
装置,110,120,130・・音再生系統,111
・・デコーダ,112,114,116,118・・信
号遅延回路,113,115,117,119・・振幅
調整回路,141,143,145,147・・信号加
算回路,142,144,146,148・・電力増幅
回路,151〜154・・スピーカ,161〜163・
・再生音響領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04S 7/00 H04S 7/00 Z (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 1/40,3/00,5/00 H04S 3/00,5/00,7/00

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の音源に対し、それぞれの音源からの
    可聴音をそれぞれ検出して音検出信号を出力する音検出
    手段からの音検出信号と、上記それぞれの音源の位置お
    よび対応する上記音検出手段の配設位置の少なくともい
    ずれか一方の位置を示す位置情報信号とが供給され、そ
    れぞれ独立した複数の音声チャンネルに多重化する信号
    多重化手段と上記音源の大きさを示す音源寸法を提供す
    る音源寸法情報提供手段を具備し、 上記信号多重化手段は、上記音源寸法情報提供手段から
    出力される音源寸法情報信号を上記音検出手段からの音
    検出信号および上記位置情報信号とともに多重化する
    音装置。
  2. 【請求項2】音源からの可聴音を検出する複数の音検出
    手段と、 上記音源の位置および上記音検出手段の配置位置の少な
    くとも一方を提供する音位置情報提供手段と、 上記音検出手段から出力される音検出信号と、この音検
    出信号に対応づけて上記位置情報提供手段から提供され
    る位置情報とを組として、それぞれ独立した複数の音声
    チャンネルに多重化する信号多重化手段と上記音源の大
    きさを示す音源寸法を提供する音源寸法情報提供手段
    を具備し、 上記信号多重化手段は、上記音源寸法情報提供手段から
    出力される音源寸法情報信号を上記音検出手段からの音
    検出信号および上記位置情報信号とともに多重化する
    音装置。
  3. 【請求項3】上記位置情報提供手段は、上記音源の位置
    および上記音検出手段の位置のいずれかを検出し、上記
    位置情報信号として前記信号多重化手段に出力する位置
    情報検出手段を有する、 請求項2記載の収音装置。
  4. 【請求項4】上記位置情報提供手段は、上記音源の位置
    および上記音検出手段の位置のいずれかが上記位置情報
    信号として事前に設定され、該設定された位置情報を前
    記信号多重化手段に設定する位置情報設定手段を有す
    る、 請求項2記載の収音装置。
  5. 【請求項5】上記音源の指向性および上記音検出手段の
    指向性の少なくともいずれか一方の指向性を示す指向性
    情報を提供する指向性情報提供手段をさらに有し、 上記信号多重化手段は、上記指向性情報提供手段から提
    供される指向性情報を、上記出力信号、上記位置情報信
    号および上記音源寸法情報信号とともに多重化する請求
    項1または2記載の収音装置。
  6. 【請求項6】上記多重化した信号を記録媒体に記録する
    記録手段をも具備する請求項1〜5いずれか記載の収音
    装置。
  7. 【請求項7】音信号と、上記音信号に関連する音源位置
    を示す位置情報信号および上記音信号に関連する音検出
    手段の配設位置を示す位置情報信号の少なくともいずれ
    か一方の位置情報信号とを組として、複数の独立した音
    声チャンネルにそれぞれ上記音源の大きさを示す音源寸
    法情報信号とが多重化された信号から上記音信号、上記
    位置情報信号、および上記音源寸法情報信号をそれぞれ
    分離する手段と、 上記分離された位置情報信号および音源寸法情報信号に
    基づいて実音像を生成するため上記分離された音信号の
    振幅および遅延時間を総合的に調整する手段とを具備す
    る再生装置。
  8. 【請求項8】音信号と、上記音信号に関連する音源位置
    を示す位置情報信号および上記音信号に関連する音検出
    手段の配設位置を示す位置情報信号の少なくともいずれ
    か一方の位置情報信号とを組として、複数の独立した音
    声チャンネルにそれぞれ上記音源の大きさを示す音源寸
    法情報信号と、上記音源の指向性および上記音検出手段
    の指向性の少なくともいずれか一方の指向性を示す指向
    性を示す指向性情報信号とが多重化された信号から上記
    音信号、上記位置情報信号、上記音源寸法情報信号およ
    び上記指向性情報信号をそれぞれ分離する手段と、 上記分離された位置情報信号、音源寸法情報信号および
    指向性情報信号に基づいて実音像を生成するため上記分
    離された音信号の振幅および遅延時間を総合的に調整す
    る手段とを具備する再生装置。
  9. 【請求項9】記録媒体に記録された上記多重化信号を上
    記記録媒体から読み出す手段をも具備する請求項7また
    は8記載の再生装置。
  10. 【請求項10】上記調整された音信号を可聴音に変換し
    て出力し実音像を生成する音再生手段をも具備する請求
    項7または8記載の再生装置。
  11. 【請求項11】複数の音源に対し、それぞれの音源から
    の可聴音をそれぞれ音検出手段により検出した音検出
    号と、上記音検出信号に関連する音源位置および上記音
    検出手段の配設位置の少なくともいずれか一方の位置を
    示す位置情報信号と、上記音源の大きさを示す音源寸法
    情報とを組として、それぞれ独立した複数の音声チャン
    ネルに同時的に多重化する収音方法。
  12. 【請求項12】音信号、および、上記音信号に関連する
    音源位置を示す位置情報信号および上記音信号に関連す
    る音検出手段の配設位置を示す位置情報信号の少なくと
    もいずれか一方の位置情報信号と、上記音源の大きさを
    示す音源寸法情報信号とを組として、複数の独立した音
    声チャンネルにそれぞれ多重化された信号から、上記音
    信号上記位置情報信号および上記音源寸法情報信号
    それぞれ分離し、 上記分離された位置情報信号および音源寸法情報信号
    基づいて上記分離された音信号の振幅および遅延時間を
    総合的に調整し、 上記調整された音信号を可聴音に変換して出力し実音像
    を生成する音再生方法。
  13. 【請求項13】複数の音源に対し、それぞれの音源から
    の可聴音をそれぞれ検出する音検出手段と、上記それぞ
    れの音源の位置および対応する上記音検出手段の配置位
    置の少なくとも一方を提供する音位置情報提供手段と、
    上記音検出手段から出力される音検出信号と、上記位置
    情報提供手段から提供される位置情報とを供給され、そ
    れぞれ独立した複数の音声チャンネルに多重化する信号
    多重化手段とを具備する収音装置と、 記録媒体または情報通信系統を介して前記収音装置にお
    いて多重化した信号を受信する再生装置であって、音信
    号と、上記音信号に関連する音源位置を示す位置情報信
    号および上記音信号に関連する音検出手段の配設位置を
    示す位置情報信号の少なくともいずれか一方の位置情報
    信号とを組として、複数の独立した音声チャンネルにそ
    れぞれ多重化された信号から上記音信号および上記位置
    情報信号をそれぞれ分離する手段と、上記分離された位
    置情報信号に基づいて実音像を生成するため上記分離さ
    れた音信号の振幅および遅延時間を総合的に調整する手
    段とを具備する再生装置とを具備し、 上記収音装置は、上記音源の大きさを示す音源寸法を提
    供する音源寸法情報提供手段をさらに有し、 上記収音装置における上記信号多重化手段は、上記音源
    寸法情報提供手段から出力される音源寸法情報信号を上
    記出力信号および上記位置情報信号とともに多重化し、 上記再生装置は、音信号と、上記音信号に関連する音源
    位置を示す位置情報信号および上記音信号に関連する音
    検出手段の配設位置を示す位置情報信号の少なくともい
    ずれか一方の位置情報信号と、上記音源の大きさを示す
    音源寸法情報信号とが多重化された信号から上記音信
    号、上記位置情報信号、および上記音源寸法情報信号を
    分離し、上記分離された位置情報信号および音源寸法情
    報信号に基づいて実音像を生成するため上記分離された
    音信号の振幅および遅延時間を総合的に調整する 音信号
    処理装置。
  14. 【請求項14】上記収音装置は、上記音源の指向性およ
    び上記音検出手段の指向性の少なくともいずれか一方の
    指向性を示す指向性情報を提供する指向性情報提供手段
    をさらに有し、上記収音装置における上記信号多重化手
    段は、上記指向性情報提供手段から提供される指向性情
    報を、上記出力信号、上記位置情報信号および上記音源
    寸法情報信号とともに多重化し、 上記再生装置は、音信号と、上記音信号に関連する音源
    位置を示す位置情報信号および上記音信号に関連する音
    検出手段の配設位置を示す位置情報信号の少なくともい
    ずれか一方の位置情報信号と、上記音源の大きさを示す
    音源寸法情報信号と、上記音源の指向性および上記音検
    出手段の指向性の少なくともいずれか一方の指向性を示
    す指向性を示す指向性情報信号とが多重化された信号か
    ら上記音信号、上記位置情報信号、上記音源寸法情報信
    号および上記指向性情報信号を分離し、上記分離された
    位置情報信号、音源寸法情報信号および指向性情報信号
    に基づいて実音像を生成するため上記分離された音信号
    の振幅および遅延時間を総合的に調整する請求項13
    載の音信号処理装置。
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