JP4530423B2 - A three-dimensional sound microphone and a three-dimensional sound reproduction device. - Google Patents
A three-dimensional sound microphone and a three-dimensional sound reproduction device. Download PDFInfo
- Publication number
- JP4530423B2 JP4530423B2 JP2007536385A JP2007536385A JP4530423B2 JP 4530423 B2 JP4530423 B2 JP 4530423B2 JP 2007536385 A JP2007536385 A JP 2007536385A JP 2007536385 A JP2007536385 A JP 2007536385A JP 4530423 B2 JP4530423 B2 JP 4530423B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- microphone
- incoming
- sound signal
- reflected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R5/00—Stereophonic arrangements
- H04R5/027—Spatial or constructional arrangements of microphones, e.g. in dummy heads
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S1/00—Two-channel systems
- H04S1/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
- H04S1/005—For headphones
Description
本発明は、実際に耳介で聴取するのと同様に聞こえる臨場感が溢れた立体音信号を発生させる立体音用マイクロフォンおよび立体音再生装置に関する。 The present invention indeed relates stand body sounds microphone and stereo sound reproducing apparatus to generate a three-dimensional sound signal realism overflowed similar sounds as for listening by ear.
従来、鳥の鳴声あるいは雷鳴等を集音し録音したり、音楽演奏を録音するのにステレオマイクロフォンを用いている。すなわち、鳥の鳴声あるいは雷鳴等の到来音をマイクロフォンで集音し、増幅した後ヘッドフォンで聴取している。 Conventionally, stereo microphones have been used to collect and record bird calls or thunders, or to record musical performances. That is, incoming sounds such as bird calls or thunder are collected by a microphone, amplified and listened to by headphones.
しかし、ヘッドフォンでは外耳道の入口付近で再生されるため、この再生方法では聴覚系がヘッドフォンのある位置で察知してしまう。その結果として、左右方向以外の上下、前後等の音を聴取する臨場感が溢れたステレオ効果を得ることができない問題があった。 However, since headphones are played near the entrance to the ear canal, this playback method detects the auditory system at the location of the headphones. As a result, there has been a problem that it is impossible to obtain a stereo effect full of realism for listening to sounds other than the left and right directions, up and down, front and back.
そこで、発音体を前方に自然な音色で定位させながら、かつ収録系における残響音を3次元的広がりをもって受聴者に享受させ、バイノーラル信号による残響音の強さを軽くすることが特開平6−217400号公報に記載されている。 Therefore, it is possible to make the listener enjoy the reverberation sound in the recording system with a three-dimensional spread while the sounding body is localized in a natural tone, and to reduce the intensity of the reverberation sound by the binaural signal. No. 217400.
第15図に示すように、収音系1の発音体2からの直接収録する収録手段3、4で収録された音信号とダミーヘッド5の耳部に配置された収録手段6、7で収録された音響信号はミキシング段階でゲインコントロール回路10、11、12、13でゲインをかけてミックスされる。この際、遅延素子8、9を設けてもよい。
As shown in FIG. 15, the sound signals recorded by the recording means 3 and 4 directly recorded from the
遅延素子8、9で遅延された信号はクロストーク処理部14で処理された後、ゲインコントロール回路10、11よりの音響信号と共にアンプ15、16に加えられ、聴取者17のヘッドフォン18を鳴らす。このように残響音のみをバイノーラル収録させることにより、残響の方向情報を収録できるようにしている。
The signals delayed by the
特開平11−127500号公報にはダミーヘッドマイクロフォンで収録した音をヘッドフォンで再生して両耳で受聴させることにより、臨場感のある音場再生を行うバイノーラル方式のステレオ音響技術が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 11-127500 discloses a binaural stereo sound technique for reproducing a sound field with a sense of reality by reproducing sound recorded by a dummy head microphone with headphones and listening with both ears. .
第16図および第17図に示すように、ダミーヘッドマイクロフォン20を用いて収音した音をヘッドフォン21により再生するバイノーラル収音再生装置であって、ヘッドフォン21の左右スピーカ部22がヘッドフォンの左右耳介装着部23よりも前方に配置し、当該スピーカ部22から音を出力するに際し、スピーカ部22から耳介装着部へ至る空間24の音響特性の逆特性を音像定位フィルタリング部25でスピーカ部22から出力される音響信号に畳み込み演算し、これにより振幅及び位相遅れを是正して、受聴者前方方向の音像定位感を改善し、受聴者に対して良好な頭外音像定位感を与えることが記載されている。
特開平6−217400号公報に記載する従来の立体音再生装置では頭の形状等外観を考慮していたが、外耳道から鼓膜までの影響とそれによる脳の働き等を無視していたので、実際に自然界あるいは音楽演奏を耳介で聞くのとは異なった音が再生され、且つ特別なダミーヘッドおよびゲインをコントロールする回路あるいはクロストーク付加回路等の複雑な回路を必要とするので、大きくなり高価になる。 In the conventional three-dimensional sound reproducing device described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-217400, the appearance such as the shape of the head is taken into account, but the influence from the ear canal to the eardrum and the function of the brain due to this are ignored, so In addition, sounds that are different from those in the natural world or listening to music performances are reproduced, and a special dummy head and a circuit for controlling gain or a complicated circuit such as a crosstalk addition circuit are required. become.
特開平11−127500号公報に記載されている従来の立体音再生装置でも外耳道から鼓膜までの影響とそれによる脳の働き等を無視していたので、実際に自然界あるいは音楽演奏を耳介で聞くのとは異なった音が再生され、しかも特別なヘッドフォンを必要するので汎用性が乏しくなり、また音響特性の逆特性の信号を作成する音像定位フィルタリング部を必要するため高価になる。 Since the conventional three-dimensional sound reproducing device described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-127500 also ignores the influence from the ear canal to the eardrum and the function of the brain, etc., actually listen to nature or music performance through the auricle. Sounds different from the above are reproduced, and a special headphone is required, so that the versatility is poor, and a sound image localization filtering unit for generating a signal having a reverse characteristic of the acoustic characteristic is required, which is expensive.
本発明は音源からの音を実際に耳で聴取するのと同様な臨場感が溢れた音信号を発生させる立体音用マイクロフォンおよび立体音再生装置を提供するものである。 The present invention provides a practically for standing body sounds Ru generates a sound signal overflow same realism and for listening by ear microphone and stereo sound reproducing apparatus the sound from the sound source.
本発明では、簡単な構成で音源からの音を実際に耳で聴取すると同様な臨場感が溢れた音信号を発生させるもので、音を音信号に変換するマイクロフォン素子と、音源からの到来音が侵入されるスリットを有し、該スリットから入った到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音を発生させる有底の反射筒とよりなり、前記スリットから侵入された到来音と前記遅延音を重畳させた合成音を形成し、前記合成音をマイクロフォン素子に加え、合成音信号を発生させる立体音用マイクロフォンを提供する。 In the present invention, a sound signal with a sense of presence that is similar to the reality when a sound from a sound source is actually heard with a simple configuration is generated, a microphone element that converts the sound into a sound signal, and an incoming sound from the sound source A bottomed reflector that generates a delayed sound that is delayed by a time corresponding to the time required to return to the outer ear by reflecting the incoming sound from the outer ear through the outer ear canal and reflected by the eardrum. When it is more, to form a synthesized speech obtained by superimposing the delay sound and invaded sound arriving from the slit, adding the synthesized sound to the microphone element, to provide a standing body sounds for microphone Ru generate synthesized speech signal .
更に、本発明はマイクロフォン素子に両指向性マイクロフォン素子を用い、前記両指向性マイクロフォン素子の外周に反射板を設け、前記反射筒を前記両指向性マイクロフォン素子の後面に設け、前記反射筒を両指向性マイクロフォンの表面に音源からの到来音を加え、両指向性マイクロフォン素子の裏面にスリットから侵入された到来音と反射筒で反射された前記遅延音とを加え合成音信号を発生する立体音用マイクロフォンを提供する。 Furthermore, the present invention uses a bidirectional microphone element as the microphone element, a reflector is provided on the outer periphery of the bidirectional microphone element, the reflecting cylinder is provided on the rear surface of the bidirectional microphone element, and both the reflecting cylinders are provided. Three-dimensional sound that adds incoming sound from the sound source to the surface of the directional microphone and adds the incoming sound that has entered through the slit to the back of the bidirectional microphone element and the delayed sound reflected by the reflecting cylinder to generate a synthesized sound signal A microphone is provided.
本発明では、音を音信号に変換するマイクロフォン素子と、音源からの到来音が侵入されるスリットを有し、該スリットから入った到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音を発生させる有底の反射筒とよりなり、前記スリットから侵入された到来音と前記遅延音とをマイクロフォン素子に加え、合成音信号を発生する立体音用マイクロフォンと、前記マイクロフォンで変換された合成音信号から音を再生するヘッドフォンとなる立体音再生装置を提供する。 In the present invention, there is a microphone element that converts sound into a sound signal and a slit into which the incoming sound from the sound source enters, and the incoming sound that has entered from the slit is reflected from the outer ear through the ear canal and reflected by the eardrum to the outer ear. A three-dimensional solid tube that includes a bottomed reflecting tube that generates a delayed sound that is delayed by a time corresponding to a return time, and adds an incoming sound that has entered through the slit and the delayed sound to a microphone element to generate a synthesized sound signal. There is provided a three-dimensional sound reproducing device serving as a sound microphone and a headphone for reproducing sound from a synthesized sound signal converted by the microphone.
本発明の音再生方式は音源から直接に入る真実な到来音と、遅延音発生手段で到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音信号とを合成音手段で合成し合成音信号を発生させ、音再生手段で合成音信号から音を再生させるようにしたので、自然界に存在すると同様な臨場感に溢れた音を聞くことができる。 The sound reproduction method of the present invention is a delay in which a true arrival sound that directly enters from the sound source and a time corresponding to the time when the arrival sound is reflected from the outer ear through the ear canal and reflected by the eardrum and returned to the outer ear by the delay sound generation means. Since the sound signal is synthesized with the synthesized sound means and the synthesized sound signal is generated, and the sound is reproduced from the synthesized sound signal with the sound reproducing means, it is possible to hear a sound full of realism that exists in the natural world. it can.
本発明の立体音用マイクロフォンは音源から外耳に直接に入る真実な到来音と、到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音とが重畳された合成音がマイクロフォン素子に加えられるようにしたので、マイクロフォン素子から得られる音信号をヘッドフォンで聴取したときに、自然界に存在すると同様な臨場感に溢れた音を聞くことができる。 The three-dimensional sound microphone of the present invention includes a true incoming sound that directly enters the outer ear from the sound source, a delayed sound that is delayed by a time corresponding to the time when the incoming sound is reflected from the outer ear through the ear canal and is returned to the outer ear, and returns to the outer ear. Since the synthesized sound on which is superimposed is added to the microphone element, when a sound signal obtained from the microphone element is listened to by the headphones, a sound full of presence similar to that existing in the natural world can be heard.
本発明の立体音再生装置はマイクロフォンで音源から直接到来する音とその音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間遅延させた遅延音とを重畳させた合成音を収音し合成音信号に変換するようにしたので、耳で音源からの音を直接聞くのと同様に聞きくことが出来る。従って補聴器に応用したとき左右だけでなく、前後上下の広がりも分かる頭外音像定位感を実現できる。 The three-dimensional sound reproduction apparatus of the present invention combines a sound directly coming from a sound source with a microphone and a delayed sound that is delayed by a time corresponding to the time when the sound is reflected by the eardrum from the outer ear through the ear canal and returns to the outer ear. Since the sound is picked up and converted into a synthesized sound signal, it can be heard in the same way as the sound from the sound source is directly heard by the ear. Therefore, when applied to a hearing aid, it is possible to realize an out-of-head sound image localization that shows not only the left and right but also the front and back and top and bottom.
また本発明の立体音再生装置はマイクロフォンで音源から直接到来する音と、その音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間遅延させた遅延音とを重畳させた合成音を収音し合成音信号に変換し、変換した合成音信号をテープあるいはMD等の録音再生手段に録音し、録音再生手段で録音された合成音信号を再生することにより、実際の鳥の声あるいは雷鳴または音楽演奏と同様な臨場感の溢れた音を聞くことが出来る。 The three-dimensional sound reproduction apparatus of the present invention superimposes a sound directly coming from a sound source with a microphone and a delayed sound that is delayed by a time corresponding to the time when the sound is reflected from the eardrum through the ear canal and returned to the outer ear. The synthesized sound is picked up and converted into a synthesized sound signal, the converted synthesized sound signal is recorded on a recording / reproducing means such as a tape or MD, and the synthesized sound signal recorded by the recording / reproducing means is reproduced. You can hear the sound of a bird's voice or thunder, or a sound full of realism similar to a musical performance.
上述においてマイクロフォンで音源から直接到来する音とその音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間遅延させた遅延音とを重畳させた合成音を収音し合成音信号に変換していたが、通常のマイクロフォンで収録された音信号を音信号遅延回路で音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音信号を発生させ、音信号遅延回路で遅延された遅延音信号とマイクロフォンで変換された音信号を音信号合成回路で合成させ合成音信号を発生させ、音信号合成回路からの合成音信号をヘッドフォンに加え、音を再生するようにしたので、補聴器に応用したとき左右だけでなく、前後上下の広がりも分かる頭外音像定位感を実現できる。 In the above-mentioned case, the sound that directly arrives from the sound source with the microphone and the synthesized sound in which the sound is reflected from the outer ear through the ear canal and reflected by the eardrum and is delayed by the time corresponding to the time to return to the outer ear are collected and synthesized. Although the sound signal was converted into a sound signal, the sound signal recorded by a normal microphone was delayed by a time equivalent to the time required for the sound to be reflected from the eardrum through the ear canal through the sound signal delay circuit and returned to the outer ear by the sound signal delay circuit. The sound signal is generated, the delayed sound signal delayed by the sound signal delay circuit and the sound signal converted by the microphone are synthesized by the sound signal synthesis circuit to generate a synthesized sound signal, and the synthesized sound signal from the sound signal synthesis circuit is generated. In addition to headphones, sound is played back, so when applied to hearing aids, it is possible to realize an out-of-head sound localization that can be understood not only from the left and right but also from front to back and from top to bottom.
前述と同様に、通常のマイクロフォンで収録された音信号と音が外耳から鼓膜に反射し、音信号遅延回路で外耳に戻る時間時間の相当する時間遅延させた遅延音信号との音合成信号を録音再生機で録音したので、録音再生機で再生することにより何時でも実際の鳥の声あるいは雷鳴または音楽演奏と同様な臨場感の溢れた音を聞くことが出来る。 Similar to the above, the sound synthesis signal of the sound signal recorded with a normal microphone and the delayed sound signal delayed by the time equivalent to the time when the sound is reflected from the outer ear to the eardrum and returned to the outer ear by the sound signal delay circuit. Since it was recorded by the recording / reproducing device, it can be heard by the recording / reproducing device at any time with the sound of a realistic bird voice or thunder or a realistic sound similar to a musical performance.
マイクロフォンの両指向性マイクロフォン素子を用いれば、外耳道の役目をする反射筒をマイクロフォン素子の後面に設けることが出来るので、正面側から来る到来音の周波数特性に影響を及ばすことがない。 If the microphone bidirectional microphone element is used, a reflection cylinder serving as an external auditory canal can be provided on the rear surface of the microphone element, so that the frequency characteristics of the incoming sound coming from the front side are not affected.
本発明者は音源からマイクロフォン等の集音手段に入る真実音である到来音と、遅延音発生手段で到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音信号とを合成音手段で合成し合成音信号を発生させ、音再生手段で合成音信号から音を再生させることにより、自然界に存在すると同様な臨場感に溢れた音を聞くことができることを実験により確かめた。 The present inventor determines the time corresponding to the arrival sound, which is a true sound that enters the sound collection means such as a microphone from the sound source, and the time when the arrival sound is reflected by the eardrum from the outer ear through the ear canal and returned to the outer ear by the delay sound generation means. By synthesizing the delayed delayed sound signal with the synthesized sound means, generating a synthesized sound signal, and reproducing the sound from the synthesized sound signal with the sound reproducing means, a sound full of realism similar to that in the natural world is heard. It was confirmed by experiment that it was possible.
第1図は前述の臨場感に溢れた音を聞くことを実現した本発明の音再生方式を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a sound reproduction system of the present invention that realizes listening to the above-mentioned sound full of realism.
音源40から直接に入る真実な到来音を集音し到来音信号に変換する集音手段34と、到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させ遅延音信号を発生させる遅延音発生手段35と、到来音信号と遅延音信号から合成音信号を発生させる合成音信号発生手段36と、合成音信号発生手段36に接続されたアンプ37と、ヘッドフォン33とよりなる。集音手段34は通常マイクロフォンが用いられる。
The sound collecting means 34 that collects the true incoming sound that directly enters from the
第2図に人間の外耳道の模型断面図を示す。人間の外耳道30は直径が約7mmで、外耳道入口31から外耳道30の置くにはある鼓膜32までの長さが23〜27mmであり、外耳道は容積が約1ミリリットルである。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a model of the human ear canal. The
第3図に示すように、到来音Aが外耳道30の外耳道入口31付近に達すると、到来音Aと外耳道30を先行した先行音が鼓膜32で反射された反射音Bとが干渉点Cで擦れ違うことになる。その結果干渉点Cには反射音Bが到来音Aと同相の時には山となり、逆相のときには谷となる新たな波面Dが発生する。
As shown in FIG. 3, when the incoming sound A reaches the vicinity of the
本発明者はこの新たな波面Dを検出し、増幅した後干渉点Cの付近に置かれたヘッドフォンで新たな波面Dを再現すれば、脳細胞の働きにより聴覚系にヘッドフォンの存在を気付かれずに到来音Aとその位置を知覚させ得ることを考え付いた。 If the present inventor detects the new wavefront D, amplifies it, and reproduces the new wavefront D with headphones placed in the vicinity of the interference point C, the presence of the headphones is not noticed by the auditory system due to the action of brain cells. I thought that I could perceive the incoming sound A and its position.
そこで、第4図に示すように、干渉点Cにヘッドフォン39を置き、ヘッドフォン39に新たな波面Dを加えて実験した。その結果、干渉点Cに置かれたヘッドフォン39にも新たに生じた実際の波面Dを再現しているためにその存在感が薄れ、ヘッドフォン39の聴取者には到来音Aの再生音が聞こえ、この再生音に対して録音時の音源方向が知覚され立体音に適した特性となる。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
このことを実現したのが第1図に示す音再生方式で、音源40からの真実な到来音Aは集音手段34で集音される。集音手段34で集音された音は遅延音発生手段35と合成音信号発生手段36で合成音信号を発生させる。合成音信号はアンプ37でアンプされ、ヘッドフォン33を駆動し音を再生させる。再生される音には到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた音が含まれるので、干渉点Cに置かれたヘッドフォン33にも新たに生じた実際の波面Dを再現していると同様な効果が得られる。そのため前述したように、ヘッドフォンの存在感が薄れ、ヘッドフォン33の聴取者には到来音Aの再生音が聞こえ、この再生音に対して録音時の音源方向が知覚され臨場感が溢れた音を聴取できる。
This is realized by the sound reproduction system shown in FIG. 1, and the true incoming sound A from the
前述した遅延音信号と合成音信号を得るための遅延音発生手段35と合成音信号発生手段36には二つの方法がある。 There are two methods for the delayed sound generating means 35 and the synthesized sound signal generating means 36 for obtaining the delayed sound signal and the synthesized sound signal described above.
第1の方法は音響的に行う方法であり、集音手段34で集音された到来音をその到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させる。そして、集音された到来音と遅延させた遅延音とを集音手段34に加え合成音信号を発生させる方法である。 The first method is an acoustic method in which the incoming sound collected by the sound collecting means 34 is reflected by the eardrum from the outer ear through the ear canal and delayed for a time corresponding to the time it returns to the outer ear. Let Then, the collected incoming sound and the delayed delayed sound are added to the sound collecting means 34 to generate a synthesized sound signal.
第2の方法は電気的に行う方法であり、音源40からの到来音を集音手段34で集音し、集音した音を音信号に変換した後、その音信号を到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延素子で遅延させ遅延音信号を得る。そして集音手段34で変換された音信号と遅延音信号を合成音信号発生手段36で合成し合成音信号を発生させる方法である。
The second method is an electrical method in which the incoming sound from the
第5図は前述した遅延音信号と合成音信号を音響的に得る第1の方法であり、ダミー外耳道を用いて新たな波面Dを検出するマイクロフォン41の断面図を示している。
FIG. 5 is a first method for acoustically obtaining the delayed sound signal and the synthesized sound signal described above, and shows a cross-sectional view of the
第6図は第5図のダミー外耳道を用いて新たな波面Dを検出するマイクロフォン41の正面図を示している。マイクロフォン41はマイクロフォン素子42、反射筒43および反射板44からなる。マイクロフォン素子42は通常のエレクトレットマイクロフォン(ECM)でよく、マイクロフォン素子42は20Hz〜20000Hz間平坦な周波数特性を有する。反射板44はゴムよりなり、音源からの音を反射させると共に、後方からの音を遮蔽する。
FIG. 6 shows a front view of a
反射筒43は音源40からの音を収音するスリット46と底48とを有する。音源40から直接あるいは反射板44で反射されスリット46を介して入った音は直接マイクロフォン素子42に加えられると共に、反射筒43の底で反射され、反射された音もマイクロフォン素子42に加えられる。
The
従って、マイクロフォン素子42には反射筒43のスリット46から入り直接マイクロフォン素子42に加わる到来音と底48で反射された反射音が重畳した合成音が加えられ、出力端子47から電気信号に変換された音信号が出力される。
Therefore, the synthesized sound in which the incoming sound that directly enters the
反射筒43の長さはスリット46を介して入った到来音が底48で反射されマイクロフォン素子42に加えられる時間と、到来音が外耳に加わり、外耳に加わった音が鼓膜に加わり、鼓膜で反射され再び外耳に戻る時間になるような長さにしている。
The length of the reflecting
換言すれば、反射筒43の長さは外耳から鼓膜までの距離である。外耳から鼓膜までの距離は前述したように人それぞれによって異なり、また大人と子供で異なるが23mmから27mmで平均すると25mmとなるので、反射筒43の長さは25mm、スリット46の間隔を2mm程度とし、反射筒43のスリット46を介して入った音が反射筒43の底48で反射され、反射された音がマイクロフォン素子42に達する時間をおよそ150マイクロ秒としている。
In other words, the length of the reflecting
第7図は前述した場合と同様に遅延音信号と合成音信号を音響的に得る第1の方法を実現するダミー外耳道を用いて、干渉点Cに新たな波面Dを検出するマイクロフォン49の断面図で、両指向性マイクロフォン素子50を用いた点が第5図のマイクロフォンと異なる。両指向性マイクロフォン素子50と裏面側に設けられた反射筒51とよりなる。
FIG. 7 shows a cross section of a
反射筒51は音源40からの音を収音するスリットと底とを有する。音源40からスリットを介して入った音は直接両指向性マイクロフォン素子50に加えられると共に、反射筒51の底で反射され、反射された音も両指向性マイクロフォン素子50に加えられる。
The
第8図に示すように、両指向性マイクロフォン素子50は表面側からの到来音Eはマイクロフォン素子50を通過し、裏面側の+出力の通過音を発生する。それに対して裏面側からの到来音Gは表面側に−出力の通過音−Hを発生する。このように表面側からの到来音Eは+出力となるが、反射筒51で反射させた裏面側からの反射音は−出力となる。つまり音波の粒子速度に比例した出力電圧が出力端子OUT1、OUT2に現れることになる。
As shown in FIG. 8, in the
第9図に示すように、干渉点Cには合成波面Dが発生する。このとき干渉点Cにペロシティーマイクロフォン等の両指向性のマイクロフォン素子50を用い、干渉点Cから外耳道へ流出入する音波の粒子速度に比例した電圧を検出し、増幅した後イヤホンで干渉点Cの付近に再生しても同様な結果が得られた。この場合に反射筒51の長さを標準外耳道の長さと同じ25mmにして、遅延時間が150マイクロセカンドとなるようにしている。
As shown in FIG. 9, a composite wavefront D is generated at the interference point C. At this time, a voltage proportional to the particle velocity of the sound wave flowing into and out of the ear canal from the interference point C is detected by using a
従って、第7図に示すように、両指向性マイクロフォン素子50を用い、反射筒51をマイクロフォン素子50の後面に設け、両指向性マイクロフォン素子50の表面にスリットから侵入された到来音を加え、前記両指向性マイクロフォン素子50の裏面に反射筒51で反射された前記遅延音とを加えることにより、合成音信号を発生することができる。
Therefore, as shown in FIG. 7, the
第10図は第5図に示すマイクロフォン41を用いた本発明の立体音再生装置のブロック図であるが、第7図に示すマイクロフォン49を用いても全く同様であるのでマイクロフォン41を用いて説明する。
FIG. 10 is a block diagram of the three-dimensional sound reproducing apparatus of the present invention using the
本発明の立体音再生装置は左右用のマイクロフォン41とマイクロフォン41の出力端子47からの音信号を増幅するアンプ52と、アンプ52で増幅された音信号を録音再生する録音再生機53、録音再生機53で再生された音信号を増幅するアンプ54およびヘッドフォン60よりなる。
The three-dimensional sound reproducing apparatus of the present invention includes a right and left
第11図に示すように、マイクロフォン41、41は左右の音を収録させるため、先端が適当な角度で外方向に向くよう配置されている。マイクロフォン41、41にはアンプ52が接続され、アンプ52にはテープレコータ、DVDプレーヤあるいはMDプレーヤ等の録音再生機53が接続されている。録音再生機53にはアンプ54およびヘッドフォン60が接続されている。
As shown in FIG. 11, the
本発明の立体音再生装置を使って、例えば、音楽演奏あるいは屋外で鳥の声を収録するには、音源40に向かってマイクロフォン41、41を向ける。音源40からの到来音は直接あるいは反射板44で反射され、マイクロフォン41、41の反射筒43、43のスリット46、46から反射筒43、43に入る。入った到来音は直接マイクロフォン素子42、42に加わると共に反射筒43、43の底48、48で反射され、反射された反射音はスリット46、46から入った到来音と重畳して合成音を形成し、その合成音がマイクロフォン素子42、42に加えられる。
For example, to record a bird's voice in a musical performance or outdoors using the three-dimensional sound reproducing apparatus of the present invention, the
マイクロフォン素子42、42で合成音に対応した電気信号である合成音信号に変換され、出力端子47、47から出力される。その合成音信号はアンプ52で増幅され、録音再生機53で録音される。
The
録音再生機53で録音された音を聞きたいときには、録音再生機53を再生状態にすると、録音再生機53から録音された合成音信号が取り出される。取り出された合成音信号はアンプ54で増幅され、ヘッドフォン60に加わり、再生される音には到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた音が含まれるので、実際の音を耳介で聞くのと同様な臨場感が溢れた音を再生される。
When it is desired to listen to the sound recorded by the recording / reproducing
以上にて音楽演奏あるいは屋外で鳥の声を収録し、収録された音楽演奏あるいは鳥の声を後で再生する場合について説明した。しかし、補聴器ではマイクロフォン41、41で収録した音を直ぐに再生する必要がある。
In the above, the case where the music performance or the voice of the bird was recorded outdoors and the recorded music performance or the voice of the bird was reproduced later was explained. However, in the hearing aid, it is necessary to immediately reproduce the sound recorded by the
第12図に示すように、補聴器に使用する場合にはアンプ54にヘッドフォン60を直接接続する。そして、前述の場合と同様に、音源40に対してマイクロフォン41を向ける。音源40からの到来音は直接あるいは反射板44で反射され、マイクロフォン41の反射筒43のスリット46から反射筒43に入る。入った到来音は直接マイクロフォン素子42に加わると共に反射筒43の底48で反射され、反射された反射音はスリット46から入った到来音と重畳して合成音を形成し、その合成音がマイクロフォン素子42に加えられる。
As shown in FIG. 12,
マイクロン素子42で合成音に対応した電気信号である合成音信号に変換され、出力端子47から出力される。その合成音信号はアンプ54で増幅され、ヘッドフォン60に加わり、ヘッドフォン60を駆動して音を再生する。従って、使用者は直接に耳で聞くのと同様な頭外音像定位感がある音を補聴器として聞くことができる。
It is converted into a synthesized sound signal which is an electric signal corresponding to the synthesized sound by the
第13図は遅延音信号と合成音信号を電気的に発生させる第2の方法で実現した本発明の立体音再生装置の実施例を示すブロック図である。前述では特別なマイクロフォン41を用いたが、一般的に用いられているステレオマイクロフォンを用いても臨場感が溢れた立体音再生装置を実現できるようにしたものである。マイクロフォン61にはアンプ62が接続され、アンプ62の出力の一部は音信号遅延回路63が接続されている。音信号遅延回路63はアンプ62と共に音信号合成回路64に接続されている。音信号合成回路64には録音再生機65およぶアンプ66が接続されている。
FIG. 13 is a block diagram showing an embodiment of the three-dimensional sound reproducing apparatus of the present invention realized by the second method for electrically generating a delayed sound signal and a synthesized sound signal. In the above description, the
音信号遅延回路63はアンプ62で増幅された音信号の一部を遅延させるもので、その遅延時間は音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間である。音信号遅延回路63で遅延させた遅延音信号とアンプ62で増幅された音信号は音信号合成回路64に加わり合成音信号を生成する。
The sound
第13図のブロック図において、音楽演奏あるいは屋外で鳥の声を収録するには、音源40に向かってマイクロフォン61を向ける。音源40からの到来音はマイクロフォン61に加わる。マイクロフォン61に加えられた到来音は音信号に変換される。その音信号はアンプ62で増幅される。アンプ62で増幅された音信号と音信号遅延回路63で遅延させた遅延音信号とは音信号合成回路64に加わり合成音信号を生成する。合成音信号は録音再生機65に録音される。
In the block diagram of FIG. 13, the
録音再生機65で録音された音信号を聞きたいときには、録音再生機65を再生状態にする。すると、録音再生機65から録音されたアンプ66で増幅されヘッドフォン67を駆動する。ヘッドフォン67で再生される音には到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた音が含まれるので、直接耳で聞いたのと同様な臨場感が溢れた音を再生する。
When it is desired to listen to the sound signal recorded by the recording / reproducing
第14図に示すように、補聴器に使用する場合には、アンプ62に録音再生機65の代わりに音信号遅延回路63を接続する。従って、集音された音はマイクロフォン61で音信号に変換される。その音信号はアンプ62で増幅される。増幅された音信号の一部は音信号遅延回路63で音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間遅延された遅延音信号を生成する。遅延音信号はアンプ62からの音信号と音信号合成回路64で重畳され合成音信号を形成する。合成音信号はアンプ66を介してヘッドフォン67に加わり、直接耳で聞いたのと同様な頭外音像定位感を有する音を再生できる。
As shown in FIG. 14, when used for a hearing aid, a sound
37 アンプ
40 音源
41 マイクロフォン
42 マイクロフォン素子
43 反射筒
44 反射板
46 スリット
47 出力端子
48 底
52 アンプ
53 録音再生機
37
Claims (4)
音源からの到来音が侵入されるスリットを有し、該スリットから入った到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音を発生させる有底の反射筒とよりなり、
前記スリットから侵入された到来音と前記遅延音とをマイクロフォン素子に加え、合成音信号を発生することを特徴とする立体音用マイクロフォン。A microphone element that converts sound into a sound signal;
There is a slit through which the incoming sound from the sound source enters, and the incoming sound from the slit is reflected from the outer ear through the ear canal and reflected by the eardrum, and a delayed sound is generated by delaying the time corresponding to the time to return to the outer ear. It consists of a bottomed reflector,
A three-dimensional sound microphone characterized in that an incoming sound that has entered through the slit and the delayed sound are added to a microphone element to generate a synthesized sound signal.
前記マイクロフォンで変換された合成音信号から音を再生するヘッドフォンとなることを特徴とする立体音再生装置。 It has a microphone element that converts sound into a sound signal and a slit through which incoming sound from the sound source enters. Corresponding to the time when the incoming sound from the slit is reflected by the eardrum from the outer ear through the ear canal and returns to the outer ear A stereophonic microphone that generates a synthesized sound signal by adding a arriving sound and a delayed sound that have entered through the slit to a microphone element, ,
A three-dimensional sound reproducing apparatus, which is a headphone for reproducing sound from a synthesized sound signal converted by the microphone.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2005/017668 WO2007034568A1 (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Sound reproduction system, and stereophonic microphone and stereophonic reproduction device that use the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2007034568A1 JPWO2007034568A1 (en) | 2009-03-19 |
JP4530423B2 true JP4530423B2 (en) | 2010-08-25 |
Family
ID=37888629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007536385A Expired - Fee Related JP4530423B2 (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | A three-dimensional sound microphone and a three-dimensional sound reproduction device. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4530423B2 (en) |
WO (1) | WO2007034568A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5342721A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Toshiba Corp | Head phone driver |
JPS5342701A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Toshiba Corp | Microphone device |
JPS58125486U (en) * | 1982-02-18 | 1983-08-26 | アイワ株式会社 | Listening room sound field improvement device |
JPS629384A (en) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | 日本ライトサービス株式会社 | Memory effect promoter |
JPH1118200A (en) * | 1997-06-23 | 1999-01-22 | Masaki Teruoka | Three-dimensional stereoscopic sound recorder taking into consideration ear sound radiation |
JPH11127500A (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Bi-noral reproducing device, headphone for binaural reproduction and sound source evaluating method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5442701A (en) * | 1977-09-07 | 1979-04-04 | Hitachi Ltd | Automatic vehicle testing apparatus |
JP2544440Y2 (en) * | 1985-01-24 | 1997-08-20 | パイオニア株式会社 | Microphone device |
JPH05316588A (en) * | 1992-05-07 | 1993-11-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controller having directivity characteristic of real ear |
JP3374425B2 (en) * | 1993-01-19 | 2003-02-04 | ソニー株式会社 | Sound equipment |
-
2005
- 2005-09-20 WO PCT/JP2005/017668 patent/WO2007034568A1/en active Application Filing
- 2005-09-20 JP JP2007536385A patent/JP4530423B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5342721A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Toshiba Corp | Head phone driver |
JPS5342701A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Toshiba Corp | Microphone device |
JPS58125486U (en) * | 1982-02-18 | 1983-08-26 | アイワ株式会社 | Listening room sound field improvement device |
JPS629384A (en) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | 日本ライトサービス株式会社 | Memory effect promoter |
JPH1118200A (en) * | 1997-06-23 | 1999-01-22 | Masaki Teruoka | Three-dimensional stereoscopic sound recorder taking into consideration ear sound radiation |
JPH11127500A (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Bi-noral reproducing device, headphone for binaural reproduction and sound source evaluating method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007034568A1 (en) | 2007-03-29 |
JPWO2007034568A1 (en) | 2009-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2961327B2 (en) | Stereo sound reproduction method and apparatus | |
US5073936A (en) | Stereophonic microphone system | |
JP4588945B2 (en) | Method and signal processing apparatus for converting left and right channel input signals in two-channel stereo format into left and right channel output signals | |
CN1658709B (en) | Sound reproduction apparatus and sound reproduction method | |
JP5716451B2 (en) | Headphone device and sound reproduction method for headphone device | |
US8442244B1 (en) | Surround sound system | |
JPH07325591A (en) | Method and device for generating imitated musical sound performance environment | |
JP2002505818A (en) | System for generating artificial acoustic environment | |
KR20060041735A (en) | Sound pickup apparatus, sound pickup method, and recording medium | |
CN101849419B (en) | Method of improving sound reproduction and listening enjoyment | |
JP4926704B2 (en) | Audio stereo processing method, apparatus and system | |
JP2731751B2 (en) | Headphone equipment | |
JPS6386997A (en) | Headphone | |
JP4530423B2 (en) | A three-dimensional sound microphone and a three-dimensional sound reproduction device. | |
JP2567585B2 (en) | Stereoscopic information playback device | |
JP3174965U (en) | Bone conduction 3D headphones | |
KR200253605Y1 (en) | Headphone having a surround function | |
JPH06217400A (en) | Acoustic equipment | |
US20030108216A1 (en) | Means for compensating rear sound effect | |
JP2005328315A (en) | Acoustic apparatus and recording method | |
JPH0847081A (en) | Sound recording and reproducing device for virtual reality | |
KR200342183Y1 (en) | Earphone System for Personal Head Transmission Function Correspondence Binaural Spatial Audio Recording | |
JPH05316588A (en) | Controller having directivity characteristic of real ear | |
GB2370176A (en) | A simple microphone unit for the vertical localisation and enhancement of live sounds | |
JP2715628B2 (en) | Stereophonic sound reproducer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100323 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100602 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100607 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |