JP5175239B2 - 収音装置 - Google Patents

Description

本発明は、３次元音響のコンテンツ製作に好適な収音装置に関するものである。

２２．２マルチチャンネル音響システムにより代表される立体音響システムでは、前後、上下及び左右から到来する音を収録する必要があり、各マイクロホンは、到来する音波の位相及び振幅に関して独立に収音する必要がある。従来、音源から発生した音波をマルチチャンネルで収音する場合、複数のマイクロホンを個別に配置し或いは放射状に配置して収音が行われていた。この場合、各マイクロホンにより収音される音の位相及び振幅に十分な差異を発生させるため、各マイクロホンは、相互間距離が十分に長くなるように配置されている。しかしながら、複数のマイクロホンを、マイクロホン間の距離が長くなるように配置したのでは、マイクロホンアレイが大型化する不具合が生じてしまう。さらに、ロケ現場においては、先端にマイクロホンが装着された複数のマイクスタンドを配置する必要があり、機動性の観点においても不具合が生じていた。

マルチチャンネル音場収音装置として、再生装置の再生チャンネル数に等しい数の指向性マイクを用いる収音装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この既知の収音装置では、５本の指向性マイクを用い、各マイクの指向軸をマイク配置の中心位置から外側に向くように各マイクを配置することにより、収録される音場の応答を忠実に再現している。
特開２００６−２１１０４７号公報

前述したように、現在のロケ現場では、先端にマイクが装着された複数のマイクスタンドを用い、マイク間の距離が大きくなるように設定されており、マイクアレイが大型化する欠点があった。この場合、マイク間の距離を短く設定して収音すると、各マイクにより収音される音の位相や振幅の差異が小さいため、望ましいマルチチャンネル音響フォーマットが得られない不具合が生じていた。さらに、ロケ現場において収録する場合、数ｍのマイクスタンドを被写体に応じて移動させなければならず、機動性にも難点があった。

また、特許文献１に記載の収音装置は、１つの平面内に複数のマイクを配置して収録するものであり、そのままの構成では立体音響システムに適応できないものである。また、特許文献１の収音装置は、音場における応答の再現性に重点がおかれ、マイクアレイの小型化や機動性の改善について有益な構成が採用されていない。

本発明の目的は、５．１サラウンドや２２．２マルチチャンネル音響のような立体音響システムに好適な収音装置を実現することにある。
本発明の別の目的は、小型化可能であると共に機動性に優れた収音装置を提供することにある。

本発明による収音装置は、マルチチャンネル音響システムにおける収音装置として用いられるマイクロホンアレイ装置であって、
音波が入射する開口を有すると共に遮音プレートによりそれぞれ分離されている複数の遮音空間を形成する遮音構造体と、
前記遮音構造体の各遮音空間内にそれぞれ配置され、前記開口を経て入射する音を受音する複数のマイクロホンと具え、
前記遮音構造体は、水平面内に放射状に形成された複数の遮音空間を含む遮音空間アレイを複数個有し、これら遮音空間アレイは、前記水平面と直交する垂直方向の異なる位置にそれぞれ形成され、
前記複数のマイクロホンは、水平面内に放射状に配置された複数のマイクロホンを含むマイクロホンアレイを形成し、各マイクロホンアレイは、垂直方向の異なる位置に形成されていることを特徴とする。

本発明では、遮音板によりそれぞれ分離されると共に放射状に位置する遮音空間を形成し、各遮音空間内にマイクロホンを配置することによりマイクロホンアレイを形成しているので、各マイクロホンにより収音される音響信号のレベル差を大きくすることができ、マルチチャンネル音響に好適な音響信号を収音することが可能になる。さらに、３次元的に配置された複数のマイクロホンは小型な遮音構造体内に収納されるので、小型で且つ機動性に富むマイクロホンアレイ装置が実現される。

本発明による収音装置の第１実施例の遮音構造体を示す斜視図である。 本発明による収音装置の第１実施例の線図的平面図である。 本発明による収音装置の第１実施例の遮音構造体の分解図である。 遮音板の一例を示す断面図である。 本発明による収音装置の変形例を示す図である。 本発明による収音装置の変形例を示す図である。

図１〜図３は、本発明による収音装置の第１実施例を示すものであり、図１は側面側から見た斜視図、図２は遮音空間内にマイクロホンが配置された状態を示す線図的平面図、及び、図３は遮音構造体の分解図である。本発明による収音装置は、複数の遮音空間を形成する遮音構造体１を有し、遮音構造体１の各遮音空間内にマイクロホンを配置した構成とする。遮音構造体１は、水平面内に延在する円形の２個の水平遮音板２及び３と、水平面と直交する垂直面内に延在する半円形の８個の垂直遮音板４〜１１とを有する。尚、図３において、１個の垂直遮音板２だけを図示する。

図３を参照するに、垂直遮音板４〜１１は平面的に図示したが、紙面と直交する垂直方向に延在するように配置して組み立てられる。第１の水平遮音板２には、円周方向に等間隔で８個の溝２ａ〜２ｈを形成する。同様に、第２の水平遮音板３にも円周方向に等間隔で８個の溝を形成する。また、８個の垂直遮音板４〜１１にも、水平遮音板２及び３が嵌め込まれる溝４ａ〜１１ａが形成される。第１及び第２の水平遮音板２及び３に８個の垂直遮音板４〜１１を嵌め込み、垂直遮音板４〜１１を垂直方向（鉛直方向）に延在する結合軸線Ｌの周りに等間隔で放射状に結合する。このように組み立てることにより、水平面に沿って放射状に画成された８個の遮音空間を含む３個の遮音空間アレイ２０ａ〜２０ｃが垂直方向に沿って形成され、３個の遮音空間アレイ２０ａ〜２０ｃは、垂直方向に上層、中層、及び下層の３層構造となる。よって、遮音構造体１は、合計２４個の遮音空間を形成する。各遮音空間は、音が到来する開口を有すると共に、遮音板によりそれぞれ分離される。尚、収音構造体は、水平遮音板に形成されている溝に垂直遮音板を嵌め込むだけで組み立てられるので、分解した状態でロケ現場まで搬送し、ロケ現場において組み立てることが可能である。従って、運搬性を有する収音装置が実現される。

本例では、上層と中層の２つの遮音空間アレイ２０ａ及び２０ｂの各遮音空間内にそれぞれマイクロホンを配置する。各マイクロホンは、支持装置を介して水平遮音板２及び３にそれぞれ装着する。図２は、上方から平面的に見た図であり、第１の水平遮音板２上に８個のマイクロホン３０ａ〜３０ｈが装着された状態を示す。マイクロホン３０ａ〜３０ｈは、支持装置３１ａ〜３１ｈを介して水平遮音板２に装着する。支持装置３１ａ〜３１hは、マイクロホンを水平方向に回動自在に支持すると共に垂直方向（鉛直方向）の角度（仰角）も自在に設定できる構造を有する。従って、オペレータは、各マイクロホンの収音方向を音源の特性に応じて自在に設定することができる。各マイクロホン３０ａ〜３０ｈは、放射状に配置され、マイクロホンアレイを形成する。同様に、第２の水平遮音板３の各遮音空間内にも支持装置を介してマイクロホンを放射状に配置する。従って、鉛直方向に離間した位置に２つのマイクロホンアレイが形成されることになる。

マイクロホンとして、指向性を有するマイクロホン及び無指向性のマイクロホン、さらに超単一指向性を有するマイクロホンを用いることができる。また、遮音板には通線孔を形成して、通線孔を介してマイクロホンに接続されたラインを外部回路に接続することができる。

図４は、遮音板の構成を示す断面図である。本例では、遮音板として、吸音性の遮音板を用いる。遮音板は、剛性を有するベースプレート４０を有し、ベースプレート４０の両側に吸音材層４１及び４２をそれぞれ形成する。吸音材層として、ガラスファイバやフェルトのシート部材、多孔質ゴム層を用いることができる。本例では、ベースプレートとして厚さが１ｍｍのアルミニウム板を用い、吸音材層４１及び４２として多孔質のウレタンゴム層を用いる。ウレタンゴム層４１及び４２の表面には、凹凸を形成する。凹凸を形成することにより、入射する音波と表面で反射した音波との間に干渉作用が生じるので、遮音板で反射した音波がマイクロホンにより収音される不具合が防止される。特に、高音域の音波に対して強い吸音作用が発揮される。本発明では、マイクロホンが収納されている各遮音空間は、音が到来する開口部を除き、吸音性の遮音板で包囲されているので、マイクロホンにより不所望な反射音波が収音される不具合が解消される。さらに、音源から到来する音波は、遮音板を回折して遮音空間に入射するため、各マイクロホンにより収音される音波の位相差を大きくすることができる。

本例では、垂直面内に延在する垂直遮音板として、８個の半円形の遮音板を用いたが、遮音空間を放射状に形成できる形状であれば良く、４枚の円形の遮音板を用いることもできる。また、長方形の垂直と円形の水平遮音板との組合せを用いことも可能である。さらに、水平面内に延在する水平遮音板の数は、２個に限られず、３個或いは４個等に設定し、所望の数のマイクロホンアレイを形成することができる。

図５は、２２．２マルチチャンネル音響に好適なマイクロホンアレイを有する収音装置を示す。尚、図１〜３で用いた構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して説明する。本例では、水平遮音板として、３つの遮音板５０〜５２を用い、３つの水平遮音板にそれぞれマイクロホンを配置する。従って、放射状に配置された８個のマイクロホンを含む３個のマイクロホンアレイ５３ａ〜５３ｃが形成される。これら３個のマイクロホンアレイ５３ａ〜５３ｃは、垂直方向にそって上層、中層、及び下層の３層構造を形成する。

マイクロホンとして、指向性マイクロホン又は超単一指向性マイクロホンを用いる。指向性の強いマイクロホンの場合、マイクロホン間のレベル差を大きくとれるが、一般に低音の感度が低くなる。一方、マルチチャンネル音響では、低音効果チャンネル（LFE）を持つフォーマットが多い。このため、低音の感度が低いとLFE用の低音の収録が困難になる。そこで、本例では、中層のマイクロホンアレイ５３ｂとして、さらに２個の低音専用のマイクロホン（LFE マイク）５４ａ及び５４ｂを設ける。このように、低音域に良好な感度を有するLFEマイクを別に設けることにより、機動性を損なうことなく、マルチチャンネル音響に好適なマイクロホンアレイを実現することが可能になる。さらに、本例では、上層マイクロホンアレイ５３ａの上側に鉛直方向に沿う受音方向を有するマイクロホン５５を設けると共に、下層マイクロホンアレイ５３ｃの下側に鉛直方向の下方に向く受音方向を有するマイクロホン５６を設ける。このようなマイクロホンアレイを用いることにより、全方位の音波を受音することが可能である。

図６は本発明による収音装置の変形例を示す図である。本例では、支柱６０を用い、支柱６０に沿って３個の遮音空間アレイを形成し、各遮音空間内にマイクロホンを装置配置する。従って、垂直方向の異なる位置に３個のマイクロホンアレイ６１〜６３が形成される。各マイクロホンアレイ６１〜６３は、放射状に配置された８個のマイクロホンをそれぞれ有する。尚、マイクロホンアレイ間の距離は、音源の特性に応じて調整可能に設定することができる。

１ 遮音構造体
２，３ 水平遮音板
４〜１１ 垂直遮音板
２０ａ〜２０ｃ 遮音空間アレイ
３０ａ〜３０ｈ マイクロホン
３１ａ〜３１ｈ 支持装置
４０ ベース部材
４１，４２ ウレタンゴム層
６０ 支柱
６１〜６３ マイクロホンアレイ

Claims (5)

1. マルチチャンネル音響に用いられる収音装置であって、
   音波が入射する開口を有すると共に遮音プレートによりそれぞれ分離されている複数の遮音空間を形成する遮音構造体と、
   前記遮音構造体の遮音空間内にそれぞれ配置され、前記開口を経て入射する音を受音する複数のマイクロホンと具え、
   前記遮音構造体は、水平面内に放射状に形成された複数の遮音空間を含む遮音空間アレイを複数個有し、これら遮音空間アレイは、前記水平面と直交する垂直方向の異なる位置にそれぞれ形成され、
   前記複数のマイクロホンは、水平面内に放射状に配置された複数のマイクロホンを含むマイクロホンアレイを複数個形成し、各マイクロホンアレイは、垂直方向の異なる位置に形成されていることを特徴とする収音装置。
2. 請求項１に記載の収音装置において、前記遮音構造体は、垂直面内に延在する複数の遮音プレートと、垂直面と直交する水平面内に延在する複数の遮音プレートとを有し、前記垂直面内に延在する複数の遮音プレートは、垂直方向に延在する単一の交差軸線において相互に交差するように結合され、前記遮音空間アレイの各遮音空間は、前記交差軸線の周りに等間隔で放射状に形成されていることを特徴とする収音装置。
3. 請求項１又は２に記載の収音装置において、前記遮音プレートは、剛性を有するベースプレートと、当該ベースプレートの両面にそれぞれ設けた吸音性のシート部材とを有する複合材料で構成され、各遮音空間の開口を経て入射した音波を吸収する吸音作用を有することを特徴とする収音装置。
4. 請求項３に記載の収音装置において、前記吸音性シート部材は、表面に凹凸を有する多孔質ゴム材料で構成され、高音域の音波に対して強い吸音特性を有することを特徴とする収音装置。
5. 請求項１から４までのいずれか1項に記載の収音装置において、前記複数のマイクロホンは、垂直方向の異なる位置に形成した上層、中層、及び下層の３個のマイクロホンアレイを形成し、中層のマイクロホンアレイには、２個の低音専用のマイクロホンが別に設けられ、２２．２マルチチャンネル立体音響に好適な収音装置を構成することを特徴とする収音装置。

Images