JP6601303B2 - 収音装置および音響処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、楽器の収音技術に関する。
ドラムセットを使用した演奏音は、通常、複数のマイクロフォンを用いて取得される。複数のマイクロフォンの配置方法は、ドラムセットの外側から囲むように配置される方法、またはスネアドラム、タム、フロアタム、バスドラムの打面近傍にマイクロフォンを配置する方法が、主に用いられている。打面近傍にマイクロフォンを配置する場合には、ドラムのシェルまたはリムなどの打面（ヘッド）以外の部分にマイクロフォンを支持するホルダを取り付ける態様が多々用いられる。ホルダに支持されたマイクロフォンは、その指向方向が打面に向くように、設置者によって向きが調整される。このようなホルダは、例えば、特許文献１に開示されている。
特開２００９−０９４８５１号公報
ドラムセットでの演奏を収音するときには、単純に複数のマイクロフォンを設置するというだけでは、よい音質は得られない。高音質の録音を実現するためには、複数のマイクロフォンの位置および向きを適切に調整して設置する必要があるが、その設置には高度な知識や経験を要する。また、マイクロフォンを設置するための器材を含めると、多くの器材が必要となる。この結果、収音のためのシステムのセッティングには、多くの時間を要することとなった。また、持ち運びをすることも容易ではない。
本発明の目的の一つは、楽器の演奏音を取得するための装置を容易に設置することにある。
本発明の一実施形態によると、筐体と、対象物に対して前記筐体を取り付けるための取付部と、マイクロフォンを備える収音部と、前記収音部に入力された音を示す音信号を出力する第１出力部と、前記収音部と前記筐体とを接続する接続部と、前記筐体に設置され、前記筐体に与えられた振動を検出するセンサと、前記センサによって検出された振動を示す振動信号を出力する第２出力部と、を備えることを特徴とする収音装置が提供される。
前記接続部は、前記筐体と前記収音部との間で伝達される振動を吸収する部材を備えてもよい。
前記収音部は、前記マイクロフォンからの信号を増幅する回路が配置された基板を備え、前記接続部は、前記収音部のうち前記基板と前記筐体とを接続してもよい。
前記基板は、前記センサからの信号を増幅する回路が配置されてもよい。
前記センサは、前記基板と対向した位置において、前記筐体に接続されてもよい。
前記対象物は筒形状領域を有し、前記接続部は、前記取付部によって前記筐体が前記対象物に取り付けられた場合に、前記マイクロフォンが前記筒形状領域の外側に位置するように、前記筐体と前記収音部とを接続してもよい。
前記筐体は、前記対象物が挿入される凹部領域を備え、前記取付部は、前記凹部領域に挿入された前記対象物を前記筐体に対して固定することによって、前記筐体を取り付け、前記第１出力部および前記第２出力部は、前記凹部領域と前記マイクロフォンとの間であり、かつ、前記凹部領域の開口側に配置されてもよい。
前記対象物は、ドラムのシェルまたは当該シェルに接続された部品であってもよい。
前記凹部領域の開口側とは反対側から前記マイクロフォンの少なくとも一部を覆うカバー部をさらに備えてもよい。
また、本発明の一実施形態によると、上記記載の収音装置と、前記第１出力部からの音信号に対して音響効果を付与する音響処理部と、前記第２出力部からの振動信号に基づいて音信号を生成する音信号生成部と、前記音響処理部によって音響効果が付与された音信号と前記音信号生成部によって生成された音信号または当該音信号に音響効果が付与された音信号とを合成して出力する第３出力部と、を備える音響処理装置が提供される。
本発明によれば、楽器の演奏音を取得するための装置を容易に設置することができる。
本発明の第１実施形態における音響処理装置のドラムセットへの設置位置を説明する図である。 本発明の第１実施形態における収音装置の設置位置を説明する図である。 本発明の第１実施形態における収音装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における収音装置を上面から見た図である。 本発明の第１実施形態における収音装置を背面から見た図である。 本発明の第１実施形態における収音装置の断面構成（図６における断面線Ａ−Ａ’の断面構造）を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。 本発明の第１実施形態における収音装置の収音範囲を説明する図である。 本発明の第２実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。 本発明の第３実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。 本発明の第４実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。 本発明の第５実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。 本発明の第６実施形態における収音装置の設置方法を説明する図である。 本発明の第７実施形態における収音装置の設置方法を説明する図である。 本発明の第８実施形態における収音装置の設置方法を説明する図である。
以下、本発明の一実施形態における収音装置を含む音響処理装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率（各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等）は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
＜第１実施形態＞
［音響処理装置の概要］
本発明の第１実施形態における音響処理装置の概要について説明する。この例では、音響処理装置は、ドラムセットに取り付けて用いられ、ドラムセットの演奏音を取得して音信号を出力することができる。この音信号には、所定の音響効果を付与することも可能である。
図１は、本発明の第１実施形態における音響処理装置のドラムセットへの設置位置を説明する図である。第１実施形態における音響処理装置１は、収音装置１０および制御装置５０を含む。収音装置１０は、バスドラム８１０に設置される。このとき、収音装置１０は、バスドラム８１０に対して着脱可能に構成されている。
図２は、本発明の第１実施形態における収音装置の設置位置を説明する図である。図２は、収音装置１０を正面から見た図である。なお、以下の説明において、収音装置１０の正面とは、以下の通りにドラムセットに設置された場合（バスドラム８１０の上部に設置された場合）にドラムセットの演奏者側に向いている面をいう。収音装置１０の上面、下面、背面、側面は、この面（収音装置１０の正面）を基準として示される面である。また、ドラムセットに設置された状態の収音装置１０を正面側から見て、上面側を「上」、下面側を「下」、右側面側を「右」、左側面側を「左」として定義する。収音装置１０は、バスドラム８１０の上部中央付近に設置される。この例では、収音装置１０は、隣接するラグ８１６の間において、シェル８１８を挟むように設置されている。具体的な構成については、後述する。
収音装置１０の正面側は、筐体１５０とマイクカバー１６０とが配置されている。筐体１５０とマイクカバー１６０とは、演奏者により誤ってスティックで打撃されても内部の各部を保護することができるような材料、例えば、ステンレス等の金属で形成されている。この例では、筐体１５０とマイクカバー１６０とは一体に形成されているが、別体で形成されていてもよい。また、マイクカバー１６０は、収音部１１０と一体に形成され、収音部１１０とマイクカバー１６０との構造体を筐体１５０に対して取り付けるようにしてもよい。マイクカバー１６０が存在する側は、シェル８１８に対して、バスドラム８１０のヘッド（以下、打面８１５という場合がある）とは反対側である。マイクカバー１６０には、音が通過するための開口部１６５が設けられている。
図１に戻って説明を続ける。収音装置１０は、設置された場所において収音することによってドラムセットにおける演奏音を取得し、取得した演奏音に応じた音信号を出力する。また、収音装置１０は、バスドラム８１０の振動を取得し、取得した振動に応じた振動信号を出力する。
制御装置５０は、この例では、ハイハットのスタンド８５０に設置される。制御装置５０は、入力された信号に基づいて、音信号を生成したり、音信号に音響効果を付与したりする。この例では、制御装置５０は、収音装置１０から出力された振動信号に基づいて音信号を生成する。また、制御装置５０は、生成した音信号および収音装置１０から出力された音信号に対して、音響効果を付与して出力する。演奏者は、制御装置５０から出力される音信号をヘッドフォンなどの放音装置により聴取する。これにより、演奏者は、演奏に応じた音を聴取することができる。
なお、収音装置１０と制御装置５０とは、この例ではケーブル等を用いて有線で接続されるが、無線で接続されてもよい。また、制御装置５０と放音装置との接続についても、有線であってもよいし、無線であってもよい。
続いて、収音装置１０および制御装置５０の機能構成について説明する。機能構成の説明の後、収音装置１０の具体的な構造について説明する。
［収音装置の機能構成］
図３は、本発明の第１実施形態における収音装置の構成を示すブロック図である。このブロック図において、各ブロックを接続する実線は物理的な接続関係を示し、各ブロックを接続する破線は電気的な接続関係を示す。収音装置１０は、収音部１１０、センサ１２０、接続部１３０、筐体１５０、マイクカバー１６０、取付部１７０、音信号出力部１９１（第１出力部）および振動信号出力部１９３（第２出力部）を含む。
収音部１１０は、回路基板１１１、左チャンネル用のマイクロフォンＬ１１３および右チャンネル用のマイクロフォンＲ１１５を備える。マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５は、それぞれ指向性を有し、入力された音を電気信号に変換して出力する。回路基板１１１は、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５から出力された信号を増幅する増幅回路を有し、増幅した信号を音信号（２チャンネルのステレオ）として音信号出力部１９１に出力する。この例では、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５は、エレクトレットコンデンサマイクロフォン（ＥＣＭ（Electret Condenser Microphone））である。そのため、回路基板１１１は、外部装置から音信号出力部１９１を介して電力供給を受けて、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５に電力を供給する電源回路を有する。なお、この電力は、電池等によって供給されてもよい。
センサ１２０は、圧電素子などの振動センサであり、筐体１５０に接続されている。センサ１２０は、筐体１５０に与えられた振動が伝達されて、その振動を示す信号を出力する。なお、収音装置１０が設置されたバスドラム８１０の打面８１５への打撃によって振動が生じると、取付部１７０を介して筐体１５０に振動が伝達される。センサ１２０は、このようにして筐体１５０に与えられた振動を検出する。
この例では、上述した回路基板１１１は、センサ１２０から出力された信号を増幅する増幅回路を有し、増幅した信号を振動信号として振動信号出力部１９３に出力する。なお、この増幅回路は、収音部１１０に含まれる回路基板１１１ではなく、別の回路基板が有していてもよい。この場合には、このセンサ１２０の信号を処理する回路基板は、筐体１５０に接続されていればよく、後述するような接続部１３０を介した接続でなくてもよい。
マイクカバー１６０は、筐体１５０に接続され、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の少なくとも一部を覆っているカバー部である。上述したように、収音装置１０がバスドラム８１０に設置されている状態において、マイクカバー１６０は、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５に対して演奏者側（正面側）および側面側に配置されている。なお、演奏者側以外（例えば背面側、上面側）にもマイクカバー１６０が存在してもよい。
取付部１７０は、筐体１５０に接続され、バスドラム８１０のシェル８１８に対して収音装置１０を取り付けるための構造体を有する。詳細は後述するが、この例では、取付部１７０は、筒形状領域を有する板状のシェル８１８を挟み込んで、シェル８１８に対して筐体１５０を取り付けて、互いの位置関係を固定する。このとき、取り付ける方向（筒形状における筒が延びる方向）に対して交わる方向に、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５が向くようになっている。
音信号出力部１９１は、筐体１５０に接続された端子であり、外部装置がケーブル等を介して接続される。音信号出力部１９１に接続された外部装置（この例では制御装置５０）には、回路基板１１１から出力された音信号が供給される。振動信号出力部１９３は、筐体１５０に接続された端子であり、外部装置がケーブル等を介して接続される。振動信号出力部１９３に接続された外部装置（この例では制御装置５０）には、回路基板１１１から出力された振動信号が供給される。
接続部１３０は、筐体１５０と収音部１１０とを接続する。この例では、接続部１３０は、筐体１５０と収音部１１０との間で伝達される振動を吸収する部材（例えば、ゴム等の緩衝材：振動吸収部材）を備えている。これによって、筐体１５０に与えられた振動が、収音部１１０に到達しにくくなっている。その結果、筐体１５０に与えられた振動（バスドラム８１０の打面８１５への打撃によって生じた振動等）が、収音部１１０のマイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５に伝達して電気信号に変換されてしまうことを、できるだけ抑制する。
［制御装置の機能構成］
図４は、本発明の第１実施形態における制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置５０は、信号処理部５１０、出力部５５０（第３出力部）、操作部５７０、打撃検出部５８０、音信号入力部５９１および振動信号入力部５９３を含む。
音信号入力部５９１は、外部装置がケーブル等を介して接続される端子である。この例では、音信号入力部５９１は、収音装置１０が接続されて、収音装置１０が出力する音信号が入力される。音信号入力部５９１は、入力された音信号を信号処理部５１０に出力する。振動信号入力部５９３は、外部装置がケーブル等を介して接続される端子である。この例では、振動信号入力部５９３は、収音装置１０が接続されて、収音装置１０が出力する振動信号が入力される。振動信号入力部５９３は、入力された振動信号を打撃検出部５８０に出力する。
打撃検出部５８０は、振動信号が示す振動波形に基づいて、バスドラム８１０の打面８１５への打撃タイミングおよびその強さを検出する。打撃タイミングは、例えば、振動波形の振幅が予め決められた閾値を超えたタイミングとすればよい。また、閾値を超えたタイミングから所定時間内の振幅のピーク値を打撃の強さとすればよい。打撃検出部５８０は、打撃タイミングが検出されると打撃の強さを検出し、この強さを示す打撃信号を信号処理部５１０に出力する。例えば、打撃信号は、ＭＩＤＩ形式の信号であってもよく、この場合には、ノートオンおよびベロシティを含む。
信号処理部５１０は、音響処理部５１１、５１３、および音信号生成部５１５を含む。音響処理部５１１は、設定されたパラメータに応じた音響効果（例えば、リバーブ、ディレイ、ディストーション、コンプレッサなど）を、音信号入力部５９１から入力された音信号に対して付与して出力する。このパラメータは、予め決められた値であってもよいし、操作部５７０によって入力された値であってもよい。なお、操作部５７０は、ボタン、つまみ、タッチパネル等、ユーザによる指示の入力を受け付ける装置である。設定されるパラメータが複数である場合には、各パラメータに設定すべき値の組み合わせをテンプレートとして記憶しておき、つまみ等を操作することで、設定するテンプレートを切り替えられるようにしてもよい。なお、操作部５７０は、制御装置５０に接続された外部装置であってもよい。外部装置としては、例えば、電子ドラム等で用いられるパッドまたはフットスイッチを用いてもよい。フットスイッチ等を用いる場合には、操作間隔からテンポを算出し、テンポに応じて所定のパラメータ（例えば、ディレイタイム）を変更してもよい。制御装置５０は、収音装置１０から取得した音信号に基づいてテンポを算出してもよい。また、パーソナルコンピュータまたはスマートフォン等によって操作できるようにしてもよい。
音信号生成部５１５は、打撃検出部５８０から出力される打撃信号に基づいて、音信号を生成する。この音信号は、予め登録された音波形を用いて生成され、例えば、バスドラムの打撃音を記録して得られた波形をメモリから読み出して生成される。複数種類の波形をメモリに登録しておくことで、操作部５７０の操作によって切り替えて読み出されるようにしてもよい。
音響処理部５１３は、設定されたパラメータに応じた音響効果を、音信号生成部５１５から入力された音信号に対して付与して出力する。なお、音響処理部５１３は、音響処理部５１１とは音響効果を付与する対象の音信号が異なっている。このパラメータは、上記の通り、操作部５７０によって変更可能である。バスドラム８１０の生の音に音響効果を付与することは、その音の特性などの影響により特殊な信号処理をすることが望ましい。そのため、バスドラム８１０以外の音を多く含む音信号（収音装置１０から入力された音信号）とは別の音響処理を施すことが望ましい場合がある。このような場合、バスドラム８１０の音については、生の音に対して音響効果を付与するのではなく、音信号生成部５１５において生成した音信号に対して音響効果を付与すれば、それぞれに適切な処理が可能となる。なお、双方の音信号に同じ音響効果を付与してもよい。同じ音響効果を付与する場合には、音信号入力部５９１からの音信号と、音信号生成部５１５からの音信号とを合成してから音響効果を付与する構成（音響処理部５１１、５１３が一体構成）であってもよい。
出力部５５０は、外部装置がケーブル等を介して接続される端子であり、外部装置がケーブル等を介して接続される。出力部５５０は、音響処理部５１１から出力された音信号と、音響処理部５１３から出力された音信号とを合成して出力する。このとき、合成の比率は、操作部５７０によって設定されてもよいし、回路基板１１１における音信号および振動信号の増幅率、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の収音能力、センサ１２０の検出能力などに応じて事前に設定されていてもよい。
出力部５５０に接続された外部装置（例えば、ヘッドフォン）には、この音信号が供給される。これによって、ドラムセットの演奏者は、収音部１１０において入力されたドラムセットの演奏音とバスドラム８１０の打撃に基づいて生成された音とを、ヘッドフォンなどの放音装置を用いて聴取することができる。このとき、音響効果を付与することで、自分のリアルタイムの演奏にもかかわらずＣＤを聴いているかのような感覚を得ることもできる。続いて、収音装置１０の構造について説明する。
［収音装置の構造］
図５は、本発明の第１実施形態における収音装置を上面から見た図である。図６は、本発明の第１実施形態における収音装置を背面から見た図である。図７は、本発明の第１実施形態における収音装置の断面構成（図６における断面線Ａ−Ａ’の断面構造）を示す模式図である。収音装置１０の上面側には、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５を覆う金属メッシュ１１８が配置されている。マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５は、支持板１１２によって支持されている。支持板１１２が、回路基板１１１に対するマイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の位置を固定している。マイクカバー１６０は、金属メッシュ１１８を３方向（正面側、両側面側）から覆っている。
筐体１５０は、上部領域１５１、下部領域１５３、中間領域１５５、正面領域１５６、内部領域１５７および側部領域１５８を含む。これらの各領域は、直接的または間接的に互いに接続されており、位置関係が固定されている。上部領域１５１は、筐体１５０の上面側に配置された領域であって、シェル８１８が取り付けられる位置の上部側の領域に対応する。下部領域１５３は、筐体１５０の下面側に配置された領域であって、シェル８１８が取り付けられる位置の下部側の領域に対応する。中間領域１５５は、上部領域１５１と下部領域１５３とを接続する。上部領域１５１、下部領域１５３および中間領域１５５において、凹部領域１８８が形成される。凹部領域１８８は、背面側に開口を有する。凹部領域１８８には、その開口から（背面側から）シェル８１８が挿入される。
正面領域１５６は、筐体１５０の正面側の領域に対応する。内部領域１５７は、中間領域１５５と正面領域１５６との間に配置されている。側部領域１５８は、上部領域１５１、下部領域１５３、中間領域１５５、正面領域１５６および内部領域１５７を、これらの領域の側面側において接続している。この例では、マイクカバー１６０は、筐体１５０の正面領域１５６および側部領域１５８の上部に連続して形成されている。すなわち、マイクカバー１６０と筐体１５０の一部領域とは一体に形成されている。
取付部１７０は、凹部領域１８８に挿入されたシェル８１８を、上下方向から挟み込んで固定し、筐体１５０をシェル８１８に固定する。取付部１７０は、上部支持材１７１、下部支持材１７３、つまみ１７５、シャフト１７７および方向変換部１７９を備える。下部支持材１７３は、筐体１５０の下部領域１５３に固定されている。方向変換部１７９は、筐体１５０の上部領域１５１に固定されている。
つまみ１７５を回転させてシャフト１７７が回転すると、方向変換部１７９によって、回転方向の移動が上下方向の移動に変換される。例えば、シャフト１７７が雄ねじ、方向変換部１７９が雌ねじとすることによって、シャフト１７７の回転方向の移動を上下方向の移動に変換することができる。シャフト１７７の上下方向の移動に伴い、上部支持材１７１が上下方向に移動する。その結果、凹部領域１８８に挿入されたシェル８１８は、上部支持材１７１と下部支持材１７３とに挟まれる。このように、取付部１７０は、クランプ機構によってシェル８１８に対して筐体１５０を取り付ける。
センサ１２０は、この例では、筐体１５０の正面領域１５６に配置されている。この例では、センサ１２０は、振動を効率よく検出するために平面状に形成され、回路基板１１１と平行になるように（対向して）配置されている。バスドラム８１０における振動は、シェル８１８、取付部１７０、筐体１５０を介してセンサ１２０に伝達される。なお、センサ１２０は、正面領域１５６以外にも、筐体１５０の他の場所、例えば、内部領域１５７、側部領域１５８、中間領域１５５または下部領域１５３に配置されていてもよい。また、センサ１２０を移動可能として、バスドラム８１０（例えば、打面８１５）に直接貼りつけられるようになっていてもよい。
音信号出力部１９１および振動信号出力部１９３は、筐体１５０の上部領域１５１において、ケーブル等のプラグが挿入される開口部が背面側（凹部領域１８８の開口部側）を向くように配置されている。これにより、音信号出力部１９１および振動信号出力部１９３に接続されるケーブル等とバスドラム８１０の打面８１５（シェル８１８における筒形状領域の内側）とが干渉しないようにすることができる。マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５は、シェル８１８における筒形状領域の外側に位置する。そして、音信号出力部１９１および振動信号出力部１９３は、凹部領域１８８と、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５との間に存在する。
なお、この例では、筐体１５０の上部領域１５１は、背面側（凹部領域１８８の開口側）において、下部領域１５３よりも突出している。このようにすることによって、下部領域１５３が打面８１５と干渉しないようにすることができる。また、上部領域１５１を大きくすることで、取付部１７０のシャフト１７７および方向変換部１７９を配置する場所を容易に確保することもできる。
接続部１３０は、この例では、留め具１３１と振動吸収部材１３５とを含み、これらの構成によって収音部１１０の回路基板１１１と筐体１５０の内部領域１５７とを接続する。接続部１３０は、回路基板１１１と内部領域１５７とを留め具１３１によって固定している。このとき、回路基板１１１と内部領域１５７とは、振動吸収部材１３５を挟んで配置され、振動吸収部材１３５を介して接続されている。振動吸収部材１３５は、ゴム等の緩衝材であり、筐体１５０に与えられた振動が内部領域１５７から回路基板１１１へ伝達されることを抑制して振動を低減する。この結果、筐体１５０に与えられた振動は、センサ１２０には伝達される一方、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５には伝達されにくくなる。また回路基板１１１への振動の伝達も抑制されるため、電子部品の保護にもつながる。また、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５から回路基板１１１までの配線が個別に振動しないようにすることで接続部分の強度の向上にもつながる。また、振動吸収部材１３５を配置する場所が大きく確保できる。
この構成により、収音部１１０（回路基板１１１、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５）は、所定の共振周波数を有する場合がある。この共振周波数を所望の周波数（例えば、可聴周波数以下）に調整するために、回路基板１１１または支持板１１２に錘を接続して重量を変更できるようになっていてもよい。
接続部１３０は、筐体１５０に対する収音部１１０の位置を規定している。すなわち、筐体１５０がシェル８１８に取り付けられた場合において、収音部１１０のマイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の位置および向き（指向方向）が接続部１３０によって規定されることになる。マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の指向方向は、いずれもシェル８１８から離れる方向である。シェル８１８から離れる方向は、この例では、シェル８１８のうち取付部１７０と接触する部分から離れる（遠ざかる）方向として定義される。なお、シェル８１８から離れる方向は、シェル８１８における筒形状領域の中心（重心）から離れる（遠ざかる）方向として定義されてもよい。
すなわち、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５が指向する方向が１つのバスドラム８１０によって規定され、その指向する方向は、例えば、バスドラム８１０の打面８１５に沿ってバスドラム８１０以外のドラムセットの構成の音を主に収音するように規定される。
図８は、本発明の第１実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。図８は、収音装置１０を正面側から見た場合におけるマイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の位置関係を示している。マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５とは、指向方向の領域がクロス（すなわち一部の領域が重複）するように配置されている。このようにマイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の指向方向を内向きに設定する配置は、ステレオ録音のマイクロフォンの配置の一例であり、一般的には、Ｘ−Ｙ方式といわれている。なお、収音装置１０をバスドラム８１０に取り付けたときに、バスドラム８１０以外のドラムセットの各構成の音が適切に収音できるように、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の距離および指向方向のなす角が適宜設定されればよい。
図９は、本発明の第１実施形態における収音装置の収音範囲を説明する図である。この例では、マイクロフォンＬ１１３の収音範囲Ｒは、ロータム８３５、フロアタム８４０およびライドシンバル８７５を含み、演奏者の正面から右側までの範囲を主として含む。一方、マイクロフォンＲ１１５の収音範囲Ｌは、ハイタム８３０、スネアドラム８２０、クラッシュシンバル８６５およびハイハットシンバル８５５を含み、大まかに演奏者の正面から左側までの範囲を主として含む。この例では、収音範囲Ｒと収音範囲Ｌとは、重複する領域ＤＡを有する。領域ＤＡは、収音装置１０が取り付けられるバスドラム８１０以外の場所に存在し、この例では、バスドラム８１０の上方に位置する。また、いずれの収音範囲もバスドラム８１０を含まない範囲に設定されている。なお、ここでいう収音範囲とは、ある一定以上のレベルで収音可能な範囲をいい、収音範囲以外の音を全く収音しないということはない。
このように、本実施形態における収音装置１０によれば、ドラムセットの予め想定された位置（ここでは、バスドラム８１０の上部）に設置すれば、各ドラムおよびシンバルの収音が可能となる。また、バスドラム８１０の音については、マイクロフォンによる収音は少ないものの、センサ１２０によって振動が検知される。そして、制御装置５０において、振動信号に応じて、例えばバスドラムの音に対応した音信号が生成される。また、制御装置５０は、生成した音信号および収音装置１０から取得した音信号に音響効果を付与して出力する。
演奏者は，制御装置５０から出力された音信号をヘッドフォンで聴取すると、ヘッドフォンによりドラムセットの演奏における生の音の一定量が遮蔽される一方、ヘッドフォンから、収音装置１０によって収音された演奏音およびバスドラム８１０の振動に応じて生成したバスドラムの音を聴取することができる。また、マイクロフォンＬ１１３、Ｒ１１５との位置を調整しなくても、予め想定された楽器の位置に収音装置１０を設置すれば、収音範囲が適切に決まるようになっていることから、演奏音において所定の定位感を得ることもできる。なお、ドラムセットの中央付近から周囲に向けた収音範囲を設定することが、ドラムセットの演奏音を取得するのに有効であるという知見は、発明者の実験によって見出されたことである。
収音装置１０の収音範囲、マイクロフォンの位置関係および数については、上記の構成に限定されるものではない。各々のマイクロフォンの指向する方向がシェル８１８（取り付ける対象物）に対して離れる方向において、少なくとも一部のマイクロフォンがステレオ録音のマイクロフォンの配置となる方向で構成されるものを含むことが望ましい。この「ステレオ録音のマイクロフォンの配置」とは、Ｘ−Ｙ方式の配置、Ａ−Ｂ方式の配置、Ｍ−Ｓ方式の配置等を含む。また、ステレオ録音のマイクロフォンの配置とは左右に限らず前後等でもよい。第２実施形態から第５実施形態を用いて、マイクロフォンの位置関係および数について例示する。また、収音装置１０は、バスドラム８１０のシェル８１８に取り付けられていたが、シェル８１８以外の部品であってシェル８１８に接続された部品に取り付けられてもよい。第６実施形態から第８実施形態を用いて、ラグ８１６に取り付けられる収音装置を例示する。なお、実施形態としては例示しないが、収音装置１０は、フープに取り付けられてもよい。
＜第２実施形態＞
図１０は、本発明の第２実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。この図は、図８と同様に収音装置１０の正面側から見た場合のマイクロフォンの位置関係を示している。第２実施形態においては、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の配置が、第１実施形態の場合と異なっている。この例では、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の収音領域は、第１実施形態とほぼ同様である。一方、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５の指向方向がクロスせずに外向きに設定された配置になるように、各マイクロフォンが支持板１１２によって支持されている。このようなマイクロフォンの配置は、ステレオ録音のマイクロフォンの配置の一例であり、いわゆるＡ−Ｂ方式といわれる配置である。
＜第３実施形態＞
図１１は、本発明の第３実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。この図は、収音装置１０の上面側から見た場合のマイクロフォンの位置関係を示している。なお、図の下側が収音装置１０の正面側（演奏者側）に対応する。第３実施形態においては、第１実施形態における２つのマイクロフォンとその機能が異なっている。第３実施形態では、支持板１１２は、双指向性マイクロフォン１１７および単一指向性マイクロフォン１１９を支持している。
双指向性マイクロフォン１１７は、双指向性を有する。この例では、２つの指向方向は演奏者から見た左右方向に向いている。一方、単一指向性マイクロフォン１１９は、単一指向性を有し、この例では、収音装置１０の背面側に指向している。このようなマイクロフォンの配置は、ステレオ録音のマイクロフォンの配置の一例であり、いわゆるＭ−Ｓ方式といわれる配置である。これらのマイクロフォンからの信号は、回路基板１１１の演算回路によって演算されてステレオ２チャンネルの信号に変換される。
＜第４実施形態＞
図１２は、本発明の第４実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。この図は、図８と同様に収音装置１０の正面側から見た場合のマイクロフォンの位置関係を示している。第４実施形態では、第３実施形態と比較して、Ｍ−Ｓ方式の配置である点は同じである一方、単一指向性マイクロフォン１１９の指向方向が異なっている。第３実施形態では、単一指向性マイクロフォン１１９の指向方向は、ほぼ収音装置１０の背面側（演奏者から見て正面方向）に向いていた。一方、第４実施形態では、斜め上方に指向するように単一指向性マイクロフォン１１９が支持板１１２に支持されている。
＜第５実施形態＞
図１３は、本発明の第５実施形態における収音部のマイクロフォンの位置関係を説明する図である。この図は、図７に対応して収音装置１０Ａを表す図である。収音装置１０Ａは、第１実施形態における収音装置１０が２つのマイクロフォンを備えていたのに対し、３つのマイクロフォンを備えている。３つのマイクロフォンは、第１実施形態と同様にマイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５を有し、さらに、単一指向性マイクロフォン１１９を有している。
この単一指向性マイクロフォン１１９は、回路基板１１１に接続された支持板１１２Ａによって支持され、収音装置１０Ａの下方において、打面８１５に対向する位置に配置されている。単一指向性マイクロフォン１１９は、金属メッシュ１１８Ａに覆われている。単一指向性マイクロフォン１１９は、この例では、打面８１５に向けて指向することによって、バスドラム８１０を収音範囲に含んでいる。収音装置１０Ａから出力される音信号において、単一指向性マイクロフォン１１９の収音によって得られた信号は、ステレオ２チャンネルの他に第３のチャンネルとして含まれてもよいし、センタに定位するようにステレオの２チャンネルに含まれていてもよい。
＜第６実施形態＞
図１４は、本発明の第６実施形態における収音装置の設置方法を説明する図である。収音装置１０Ｂは、取付部１７０Ｂの構造を除き、第１実施形態の収音装置１０と同様の構造であるため、その部分については説明を省略する。取付部１７０Ｂは、筐体１５０Ｂを２つのラグ８１６に取り付ける構造を有し、つまみ１７５Ｂを回転させることにより、両端間の距離を伸縮させて２つのラグ８１６の外側から挟む機構、すなわち、筐体１５０Ｂを固定するクランプ機構を有する。なお、筐体１５０Ｂと取付部１７０Ｂは、一体の構造であってもよいし、別体の構造であってもよい。別体の場合には、収音装置１０Ｂは、第１実施形態の収音装置１０の構成とし、取付部１７０によって、本実施形態における取付部１７０Ｂを挟み込むようにして取り付ければよい。
＜第７実施形態＞
図１５は、本発明の第７実施形態における収音装置の設置方法を説明する図である。収音装置１０Ｃは、取付部１７０Ｃの構造を除き、第１実施形態の収音装置１０と同様の構造であるため、その部分については説明を省略する。取付部１７０Ｃは、筐体１５０Ｃを１つのラグ８１６に取り付ける構造を有し、つまみ１７５Ｃを回転させることにより、両端間の距離を伸縮させて１つのラグ８１６の外側から挟む機構、すなわち筐体１５０Ｃを固定するクランプ機構を有する。
＜第８実施形態＞
図１６は、本発明の第８実施形態における収音装置の設置方法を説明する図である。収音装置１０Ｄは、右チャンネル用と左チャンネル用とに分けて構成され、第７実施形態における収音装置１０Ｃと比べて内蔵されるマイクロフォンが１つである点で相違し、それ以外は同様の構成となる。取付部１７０Ｄは、第７実施形態における取付部１７０Ｃと同様、つまみ１７５Ｄを回転されることにより取付部１７０Ｄの両端でラグ８１６を挟み込むクランプ機構を有する。これによって、筐体１５０Ｄをラグ８１６に固定する。第８実施形態では、図９に示す収音範囲Ｒを有する収音装置１０Ｄおよび収音範囲Ｌを有する収音装置１０Ｄの２台を用いて、第１実施形態における収音装置１０に相当する機能を有する。そして、それぞれの収音装置１０Ｄが共通するドラムのラグ８１６によって支持されることで、それぞれの収音装置１０Ｄに設けられるマイクロフォンが指向する方向が規定されることになる。使用用途、取付位置によっては、いずれか一方の収音装置１０Ｄのみを用いてもよい。
なお、双方の収音装置１０Ｄにおいて、センサ１２０が存在してもよいが、制御装置５０において、２つの振動信号のいずれか一方のみを利用してもよいし、双方を利用してもよい。いずれか一方のみを利用するときには、センサ１２０の出力信号を処理する回路を停止させてもよい。また、このように、複数の収音装置に分割することにより、２つのバスドラムを用いたドラムセットに対しても適用することができる。この場合には、制御装置５０は、双方の振動信号を用いて、それぞれのバスドラムの打面への打撃に応じて音信号を生成するようにすればよい。
また、２つの収音装置１０Ｄは、それぞれを連結する機構を有していてもよい。この場合には、２つの収音装置１０Ｄが連結されると、第１実施形態における収音装置１０と同等の機能を有するようにしてもよい。
＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は以下のように、様々な態様で実施可能である。
（１）出力部５５０は、収音装置１０以外の外部装置から取得される音信号をさらに合成してもよい。この場合には、制御装置５０は、この音信号を外部装置から取得するための入力端子を有していればよい。例えば、外部装置がオーディオプレイヤであって、オーディオデータを再生して得られた音信号が取得されるようにすると、その再生音とともに自らの演奏音を聴取することができる。これによれば、好きな曲を聴きながら、その曲に合わせて演奏をすることもできる。好きな曲を聴きながらドラムセットからの生の音をヘッドフォン越しに聴く場合よりも、音響効果が付与された演奏音をまとめて聴くことで、ＣＤを聴いているかのような感覚を得ることもできる。
さらに、制御装置５０の入力端子は、別のマイクロフォンが接続されてもよい。この場合には、制御装置５０は、入力端子に接続されたマイクロフォンの収音により得られた音信号に対して音響処理部によって音響効果を付与する処理をして出力部５５０において合成してもよい。この音信号に対して音響効果を付与する音響処理部は、上述した音響処理部５１１と併用してもよいし、別途設けてもよい。このようにすると、例えば、ドラムセットの組み合わせまたは配置によって収音装置１０の収音範囲でカバーしきれない発音源（ドラム、シンバル等）が存在する場合、別のマイクロフォンを制御装置５０に接続する。そして、上述のように、マイクロフォンの収音に応じて生成された音信号と、収音装置１０の出力信号に応じて生成された音信号とを合成すれば、実質的に収音範囲が拡大する。
（２）上述した実施形態では、複数のマイクロフォンを用いた例について説明したが、１つのマイクロフォンであってもよい。また、マイクロフォンは指向性を有する場合に限らず、無指向性であってもよい。
（３）上述した実施形態では、回路基板１１１とマイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５とは、支持板１１２を介して位置関係が固定される一方、筐体１５０に対しては接続部１３０によって振動の伝達が抑制されていた。一方、回路基板１１１が筐体１５０に直接接続されていてもよい。この場合であっても、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５と筐体１５０との間において、接続部１３０による振動の伝達を抑制する構成（振動吸収部材１３５に相当する構成）が設けられればよい。いずれの手段をとったとしても、筐体１５０に与えられた振動が、マイクロフォンＬ１１３およびマイクロフォンＲ１１５に到達しにくくなっていればよい。
（４）上述した実施形態では、センサ１２０を用いて、バスドラム８１０への演奏を音信号に変換していたが、センサ１２０を用いなくてもよい。この場合には、マイクロフォンの収音範囲にバスドラム８１０を含むようにすればよい。
（５）上述した実施形態では、収音装置１０が取り付けられる対象物はドラムセットの一部を構成するシェル８１８であったが、複数のティンパニ等において、いずれか１つに収音装置１０を取り付けて演奏時に全体を収音するようにしてもよい。また、収音装置１０は他の打楽器に取り付けられてもよい。なお、打楽器に限らず、別の楽器に取り付けられてもよい。例えば、ギター、ピアノ、カホン等、響板またはシェルのように音の放射物として振動する板状の部材を有していればよく、さらに発音源として弦等を有していてもよい。いずれにしても、収音装置を楽器の予め想定された場所に取り付けると、適切な領域に収音範囲が設定されるようにマイクロフォンの配置が規定されていればよい。すなわち収音装置は、取り付ける楽器の種類に応じて適切な位置または部品に取り付けられる構成を有していればよい。また、上記実施形態においては、一般的にアコースティックドラムと呼ばれる楽器に適用する形態として説明したが、アコースティックドラムへの適用に限らず、電気を利用した電子ドラム、メッシュパッドまたは穴あきシンバルといった出力音量が低減されるドラムセットに適用されてもよい。
（６）収音部１１０は、他の構成と分離可能に構成されていてもよい。この場合には、接続部１３０が、収音部１１０を筐体１５０に対して着脱可能に接続するものであればよい。そして、この接続部１３０によって収音部１１０が筐体１５０に接続されると、マイクロフォンの収音範囲が、予め設定された範囲（第１実施形態で設定したような範囲）に規定されればよい。この場合、筐体１５０および取付部１７０は、収音部１１０とバスドラム８１０とを接続するためのアタッチメントのような機能を有することになる。そのため、収音部１１０から音信号出力部１９１に接続するコネクタなどが含まれていてもよいし、音信号出力部１９１が収音部１１０側に接続されていてもよい。
（７）収音装置１０に含まれるセンサ１２０がバスドラム８１０のシェルまたはフープに設けられていてもよい。この場合には、収音装置１０はセンサ１２０を含む代わりに、センサからの出力信号を受信するためのコネクタ等を有していればよい。
（８）収音装置１０における取付部１７０は、クランプ機構によってシェル８１８に筐体１５０を取り付ける機能を有していたがこれに限らない。例えば、取付部１７０は、バスドラム８１０を構成する部品のうちシェル８１８に接続される部品の一部を含んでいてもよい。例えば、筐体１５０がフープと一体に設けられている構成であれば、フープの部分が筐体１５０をシェル８１８に取り付けるための取付部として機能する。また、筐体１５０がラグ８１６と一体に設けられている構成であれば、ラグ８１６の部分が筐体１５０をシェル８１８に取り付けるための取付部として機能する。
（９）収音部１１０におけるマイクロフォンを複数にしておくことで、制御装置５０は、ドラムセットを構成する各ドラムおよび各シンバルの方向を特定する演算を行って、それぞれの音に対応した音信号を生成してもよい。そして、それぞれの音信号に対して個別に音響効果を付与するようにしてもよい。
（１０）上記の実施形態においては、音響処理装置１を構成する収音装置１０と制御装置５０とは別体の筐体であったが、一体の筐体であってもよい。
１…音響処理装置、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…収音装置、５０…制御装置、１１０…収音部、１１１…回路基板、１１２，１１２Ａ…支持板、１１３…マイクロフォンＬ，１１５…マイクロフォンＲ、１１７…双指向性マイクロフォン、１１８，１１８Ａ…金属メッシュ、１１９…単一指向性マイクロフォン、１２０…センサ、１３０…接続部、１３１…留め具、１３５…振動吸収部材、１５０，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄ…筐体、１５１…上部領域、１５３…下部領域、１５５…中間領域、１５６…正面領域、１５７…内部領域、１５８…側部領域、１６０…マイクカバー、１６５…開口部、１７０，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄ…取付部、１７１…上部支持材、１７３…下部支持材、１７５，１７５Ｂ，１７５Ｃ，１７５Ｄ…つまみ、１７７…シャフト、１７９…方向変換部、１８８…凹部領域、１９１…音信号出力部、１９３…振動信号出力部、５１０…信号処理部、５１１，５１３…音響処理部、５１５…音信号生成部、５５０…出力部、５７０…操作部、５８０…打撃検出部、５９１…音信号入力部、５９３…振動信号入力部、８１０…バスドラム、８１６…ラグ、８１８…シェル、８３０…ハイタム、８３５…ロータム、８４０…フロアタム、８５０…スタンド、８５５…ハイハットシンバル、８６５…クラッシュシンバル、８７５…ライドシンバル

Claims (10)

  1. 筐体と、
    対象物に対して前記筐体を取り付けるための取付部と、
    マイクロフォンを備える収音部と、
    前記収音部に入力された音を示す音信号を出力する第１出力部と、
    前記収音部と前記筐体とを接続する接続部と、
    前記筐体に設置され、前記筐体に与えられた振動を検出するセンサと、
    前記センサによって検出された振動を示す振動信号を出力する第２出力部と、
    を備えることを特徴とする収音装置。
  2. 前記接続部は、前記筐体と前記収音部との間で伝達される振動を吸収する部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の収音装置。
  3. 前記収音部は、前記マイクロフォンからの信号を増幅する回路が配置された基板を備え、
    前記接続部は、前記収音部のうち前記基板と前記筐体とを接続することを特徴とする請求項２に記載の収音装置。
  4. 前記基板は、前記センサからの信号を増幅する回路が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の収音装置。
  5. 前記センサは、前記基板と対向した位置において、前記筐体に接続されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の収音装置。
  6. 前記対象物は筒形状領域を有し、
    前記接続部は、前記取付部によって前記筐体が前記対象物に取り付けられた場合に、前記マイクロフォンが前記筒形状領域の外側に位置するように、前記筐体と前記収音部とを接続することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の収音装置。
  7. 前記筐体は、前記対象物が挿入される凹部領域を備え、
    前記取付部は、前記凹部領域に挿入された前記対象物を前記筐体に対して固定することによって、前記筐体を取り付け、
    前記第１出力部および前記第２出力部は、前記凹部領域と前記マイクロフォンとの間であり、かつ、前記凹部領域の開口側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の収音装置。
  8. 前記対象物は、ドラムのシェルまたは当該シェルに接続された部品であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の収音装置。
  9. 前記凹部領域の開口側とは反対側から前記マイクロフォンの少なくとも一部を覆うカバー部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の収音装置。
  10. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の収音装置と、
    前記第１出力部からの音信号に対して音響効果を付与する音響処理部と、
    前記第２出力部からの振動信号に基づいて音信号を生成する音信号生成部と、
    前記音響処理部によって音響効果が付与された音信号と前記音信号生成部によって生成された音信号または当該音信号に音響効果が付与された音信号とを合成して出力する第３出力部と、
    を備える音響処理装置。
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