JP7010436B2 - バイノーラルサウンドキャプチャ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、多方向の音環境を再現、具体的にバイノーラルサウンド(2チャンネルのサウンド)を再現するための特定要素を有する音信号をキャプチャするための装置に関する。
オーディオビジュアルメディアにダイレクトサウンドをキャプチャする手法は、通常、モノラルキャプチャフォーマットに基づいて特定され、その更なるサウンド処理は、信号をステレオ又はサラウンドフォーマットに拡張することが可能である。しかし、空間性の顕著な効果は、ポストプロダクションで用いられるミキシングの過程に限られる。バイノーラルサウンドキャプチャは何十年も知られているが、オーディオビジュアル制作の領域において実装例が少なく、その原因の一部として、当該分野でライブサウンドをキャプチャする利用可能な実用的な方法や装置がないことが挙げられる。
文献WO1996010884A1は、手動式カメラがバイノーラルサウンドを記録できる装置を開示する。付属品は、カメラの両側にマイクロホンを装着した人工耳、及び3次元サウンドを処理するための回路からなる。人工耳を実装することで、カメラにより距離(間隔)が維持されるが、人間の頭部の平均距離には対応していない。更に、カメラの形状は、人間の頭部の形態との同一性を維持せず、ステージング及び視覚的な遠近法のフレームと一致する3次元音像の制作を制限してしまう。カメラの操作は、カメラ両側に付属品として付け加えられた耳により妨げられる。文献において、ケース収容型カメラの使用が提案されているが、その場合、カメラを操作するのに両手がそのケースの内側に入っていなければならず、現場制作でのカメラ操作に実用的ではない。
文献US8045840B2は、カメラ、ステレオマイクロホン、及びバイノーラルマイクロホンを有するオーディオ/ビデオ記録装置を開示する。バイノーラルマイクロホンは、カメラマンの耳、或いは人工頭部に挿入される。マイクロホンをカメラマンの耳に挿入する場合、左右のマイクを反対の耳に置くと、バイノーラルの像が逆になるリスクがある。また、カメラマンが、カメラの視点に対して頭を無意識に動かしてしまうリスクがあり、画像に関して得られたバイノーラルの像に歪みが発生してしまう。バイノーラルマイクロホンに加わる変動は、マイクロホンのダイアフラムを上下に動かす支持部が含まれる。これらは、カメラマンの耳を遮ることはないが、頭部に関連する伝達関数を歪めてしまう。伝達関数の歪みにより、このバイノーラルマイクロホンは、人間の知覚によるバイノーラルキャプチャ効果を実現できなくなる。
文献US5778083はビデオカメラに結合された装置を開示し、ビデオカメラは、球体の周りに対称的に分散された5つのマイクを介してサウンドをキャプチャして、5.1サラウンドサウンドフォーマットを提供することができる。装置は、オーディトリーパビリオン(auditory pavilions)には十分でなく、その寸法が人間の頭部に適合しないため、人工頭部によりもたらされるバイノーラル効果に正確なキャプチャを行うことが不可能である。
その結果、人間によりキャプチャされる知覚に応じたバイノーラルのサウンドキャプチャを行うには、ビデオカメラに適合可能なポータブル装置であって、現場またはレコーディングスタジオでのオーディオビジュアルの制作やポストプロダクションにおいて実用的な方法により使用可能な装置を提供することが有利である。
本発明は、上側モジュールと、第1の外耳と、第2の外耳と、2つのトランスデューサと、クランプ継手とを具えるバイノーラルサウンドキャプチャ装置に関する。第1の外耳及び第2の外耳は、上側モジュールに取り外し可能に組み込まれる。1つのトランスデューサは第1の外耳に配置され、もう一方のトランスデューサは第2の外耳に配置される。クランプ継手は、人工頭部の下部に位置する。本発明の一様相において、バイノーラルキャプチャ装置は、下側モジュールを具える。下側モジュールは上側モジュールの底部に結合されて、人工頭部を形成する。人工頭部は人間の頭の形状を有し、第1の外耳及び第2の外耳はいずれも人間の耳の形状を有する。
バイノーラルキャプチャ装置の構成により、制作ステップから、ステージング及び視覚フレーミングの遠近感と整合した3次元音像を取得するために、ビデオカメラを適合させることが可能になる。また、当該装置は、三脚やフロアスタンドに容易に適合し、例えば、音の帯域に合わせてスタジオでの対話、フォーリー(Foley)効果音、及び楽器を録音するポストプロダクションの段階で便利なツールとなる。音源の局所化、空間や深さ等のバイノーラルサウンドキャプチャの機能を維持したまま頭部の下部を取り外すことが可能なバイノーラルキャプチャ装置の様相により、オーディオビデオキャプチャ装置を取り扱い、操作する技術専門スタッフの操作性が改善される。
図1は、バイノーラルサウンドキャプチャ装置の正面図である。 図2は、バイノーラルキャプチャ装置の左側面図である。 図3は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の正面図である。 図4は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の左側面図である。 図5は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の左側面図である。 図6は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の耳の正面図である。 図7は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の耳の側面断面図である。 図8は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の底面図である。 図9は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の上側モジュールの右側面図である。 図10は、本発明の一実施形態におけるバイノーラルキャプチャ装置の右側面図である。 図11は、バイノーラルキャプチャ装置の正面図である。 図12は、バイノーラルキャプチャ装置が人工頭部を有する場合(実線)、及びバイノーラルキャプチャ装置が上側モジュールのみを具える場合(点線)における、バイノーラルサウンドキャプチャ装置の第1の外耳a)及び第2の外耳b)に関する伝達関数の周波数応答の特定の空間形状を比較したものである。 図13は、バイノーラルキャプチャ装置が人工頭部を有する場合(実線)、及びバイノーラルキャプチャ装置が上側モジュールのみを具える場合(点線)における、バイノーラルサウンドキャプチャ装置の第1の外耳a)及び第2の外耳b)に関する伝達関数の周波数応答の特定の空間形状を比較したものである。 図14は、バイノーラルキャプチャ装置が人工頭部を有する場合(実線)、及びバイノーラルキャプチャ装置が上側モジュールのみを具える場合(点線)における、バイノーラルサウンドキャプチャ装置の第1の外耳a)及び第2の外耳b)に関する伝達関数の周波数応答の特定の空間形状を比較したものである。 図15は、バイノーラルキャプチャ装置が人工頭部を有する場合(実線)、及びバイノーラルキャプチャ装置が上側モジュールのみを具える場合(点線)における、バイノーラルサウンドキャプチャ装置の第1の外耳a)及び第2の外耳b)に関する伝達関数の周波数応答の特定の空間形状を比較したものである。 図16は、バイノーラルキャプチャ装置が人工頭部を有する場合(実線)、及びバイノーラルキャプチャ装置が上側モジュールのみを具える場合(点線)における、バイノーラルサウンドキャプチャ装置の第1の外耳a)及び第2の外耳b)に関する伝達関数の周波数応答の特定の空間形状を比較したものである。
本発明は、
上側モジュール(1)と、
上側モジュール(1)に取り外し可能に組み込まれた第1の外耳(3)及び第2の外耳(4)と、
2つのトランスデューサ(5)であって、一方のトランスデューサ(5)が第1の外耳(3)に配置され、もう一方のトランスデューサ(5)が第2の外耳(4)に配置される、2つのトランスデューサ(5)と、
上側モジュール(1)の下部に位置するクランプ継手(7)と、
を具えるバイノーラルサウンドキャプチャ装置に関する。
本発明において、外耳は、耳介(8)として知られる頭部の各側面に螺旋状に位置する装置と、耳介(8)の表面からマイクロホン型のトランスデューサメンブレン(5)につながる導管とからなるセットであることが理解される。ここで記載した導管は、外耳道(9)とも呼ばれる。更に、「頭部の縦軸」という表現は、頭部の頂点から下に向けられ、上側モジュール(1)を通る軸と理解される。
耳介(8)の折り目と、顔面を含む頭部のサイズ及び形状とが周波数スペクトルの変化を起こし、トランスデューサ(5)に到達する前のサウンド生成に干渉する。バイノーラルキャプチャ装置の異なる部品の形状に起因して波面に生じる反響及び回折により、頭部に関連する対応する伝達関数(英語では頭部伝達関数として知られている)が作られる(以下、英語の頭字語であるHRTFとする)。
図1及び8を参照すると、本発明の一実施形態において、下側モジュール(2)は、上側モジュール(1)に結合されて、人工頭部を構成する。下側モジュール(2)は、上側モジュール(1)の下に位置する。上側モジュール(1)は、第1の外耳(3)及び第2の外耳(4)を含み、いずれも、例えば装置から引っ張り出すことで取り外し可能である。上側モジュール(1)は、下側モジュール(2)の下に位置する調整ナット(10)により下側モジュール(2)に結合される。
図1を参照すると、本発明の一実施形態において、人工頭部は上側モジュール(1)及び下側モジュール(2)を具え、人間の顔の形態を付した前面を有し、前面には鼻、目、顎、及び口の身体的特徴が描かれている。第1の外耳(3)及び第2の外耳(4)は、人間の耳の形態を有する。それらは、例えば、ANSI S3.36:1985の規格に記載されるような、平均的な人間の耳と人間測定学上の類似性を維持している。
以下、第1の外耳(3)について説明する本発明の構成及び実施形態が、第2の外耳(4)に適用され、人間の頭部の形態により対称性を維持することが理解される。
図2を参照すると、本発明の一実施形態において、上側モジュール(1)は、分離ベンド(12)を介して下側モジュール(2)から横断的に分離される。分離べンド(12)は、上側モジュール(1)と下側モジュール(2)とが接するところの曲線である。分離ベンド(12)は、人工頭部の後部から始まり、頭蓋骨の付け根から頬骨を通り、頬から唇の方に下がり、口の頂点、つまり人工頭部の人中と上唇との間で終わる。
図3を参照すると、本発明の一実施形態において、上側モジュール(1)は、人間の顔の形態を付した前面を有し、前面には鼻及び目の身体的特徴が描かれている。本発明の当該実施形態において、上側モジュール(1)が、得られるHRTFを担い、したがって下側モジュール(2)をなくしてバイノーラルキャプチャ装置を軽量化及び小型化することができる。
図4を参照すると、本発明の一実施形態において、バイノーラルキャプチャ装置は、頭部の縦軸に沿って上側モジュール(1)を通る中心軸(13)を具える。中心軸(13)は、上側モジュール(1)とクランプ継手装置(7)とを連結する。本発明の一実施形態において、中心軸(13)は、調整ナット(10)を螺合するねじ込み端部を有する空洞の円筒チューブである。調整ナット(10)により、下側モジュール(2)を上側モジュール(1)に装着して固定することが可能になる。クランプ継手装置(7)は、アダプタ及び/又はコネクタを介して、カメラ、三脚、及び基台に接続される。本発明の一実施形態において、その接続は、ISO 1222:規格:2010による3/4”16UNCのネジアダプタにより行われる。
図4及び9を参照すると、本発明の一実施形態において、上側モジュール(1)は、例えば、ビデオカメラ(11)に相当するサイズのオーディオビデオ記録装置のようにコンパクトな音声や映像の記録システムへの結合が可能になる。その結合は、クランプ継手装置(7)を介して行われる。本発明の一実施形態において、ビデオカメラ(11)は、デジタル1眼レフカメラ、又はその英語の頭字語であるDSLRのタイプからなる。
図5を参照すると、本発明の一実施形態において、バイノーラルキャプチャ装置の上側モジュール(1)は第1のハウジング(15)を有する。第1のハウジング(15)において、上側モジュール(1)は第1の外耳(3)に連結する。本発明の一実施形態において、第1の外耳(3)は、押し込むことで第1のハウジング(15)に連結され、引っ張り出すことで取り外される。
図6を参照すると、本発明の一実施形態において、第1の外耳(3)は、耳介(8)及び外耳道(9)を具える。第1の外耳(3)は、バイノーラルキャプチャ装置から引っ張り出すことで取り外しが可能である。人工頭部に対する第1の外耳(3)の位置及び方向は、人間の頭の形態及び寸法と同様である。
図6を参照すると、本発明の一実施形態において、第1の外耳(3)は、人間の耳の形態と同様の形態を有する。第1の外耳(3)は、耳状のシェル(16)、耳小窩(17)、舟状窩(18)、耳輪(19)、対輪(20)、耳珠(21)、1つの対珠(22)、及び耳垂(23)の部分を含む。人間の耳の各部分は、特に高さの面において位置を定める一因となる。また、人間の耳の各部分は、デバイスの高周波数‐中間周波数の周波数応答を個別化する。
本発明の一実施形態において、左側の外耳(3)及び右側の外耳(4)は、他の外耳、例えば簡易な外耳との交換が可能になるよう着脱可能である。外耳を簡素化することができ、例えば中にあるマイクロホンの保守又は取り換えが容易になるように外耳を適合又は製造することができる。
図7を参照すると、第1の外耳(3)は、外耳道(9)、及び外耳道(9)に位置するトランスデューサ(5)を具える。トランスデューサ(5)は、音圧を受ける鼓膜として機能する。本発明の一実施形態において、2つのトランスデューサ(5)は無指向性マイクロホンである。これら2つのトランスデューサ(5)は無指向性の極性パターンを有し、鼓膜が外耳道(9)の内側に位置する。本発明の一実施形態において、外耳道(9)は、名目直径が2.5cmの円筒チューブである。
本発明の一実施形態において、2つのトランスデューサ(5)は、ダイナミックマイクロホン、コンデンサマイクロホン、自己雑音の少ないマイクロホン、及び、通常は低インピーダンス且つ低周波数応答を有するマイクロホンからなる群から選択される。例えば、本発明の一実施形態において、2つのトランスデューサ(5)は、20Hz~20Khzの周波数応答、4mm~25.4mmの鼓膜、2~50mV/pa@1Khzの感度、100~160dB splの最大音圧レベル、及びTHD<1%の歪レベルを有するマイクロホンである。
図8を参照すると、本発明の一実施形態において、上側モジュール(1)及び下側モジュール(2)により構成された人工頭部は、人工頭部をクランプ継手(7)に連結する中心軸(13)により2つに分割される。本発明の一実施形態において、中心軸(13)は、下側モジュール(2)の下から上側モジュール(1)まで進むが、上側モジュール(1)を完全に貫通しない。中心軸(13)は、頭部の縦軸に沿って配置される。
図8を参照すると、本発明の一実施形態において、バイノーラルキャプチャ装置は、装置を表面上に安定して配置する支持ブラケット(25)が付いた底部(24)を有する。本発明の一実施形態において、バイノーラルキャプチャ装置は、4つの支持ブラケット(25)を有し、それらはバイノーラルキャプチャ装置の底部の周辺に向かって等距離に配置される。本発明の一実施形態において、それぞれの支持ブラケット(25)はゴム製で、円錐台の形状を有する。
図8を参照すると、底部の正面の中心に向かったところに、第1のネジ穴(26)がある。第1のネジ穴(26)には、例えば、マイクロホンスタンド、三脚、又はアダプタのネジ等の要素が螺合される。本発明の一実施形態において、これらの要素は、ISO 1222:規格:2010による1/4”20UNCのネジで螺合される。バイノーラルキャプチャ装置の後ろの中央部分には、例えば、ISO 1222:規格:2010による3/4”16UNCのネジで、グリップハンドルのヘッド部、又は任意の基部或いはアダプタを螺合するための第2のネジ穴(27)がある。バイノーラルキャプチャ装置の底部の中心には、調整ナット(10)があり、中心軸(13)を介して下側モジュール(2)を上側モジュール(1)に結合させるものである(図示せず)。本発明の一実施形態において、第1の外耳(3)の外耳道(9)及び第2の外耳(4)の外耳道(9)に位置する2つのトランスデューサ(5)のワイヤが、中央軸(13)と、中央軸(13)の調節ナット(10)とを通る。
図9を参照すると、本発明の一実施形態において、上側モジュール(1)は、バイノーラルキャプチャ装置のクランプ継手(7)により、ビデオカメラ(11)上に装着される。クランプ継手(7)は、ISO 518:2006によるシューアダプタである。
クランプ継手(7)は、バイノーラルキャプチャ装置の中心軸(13)に連結される。
図10を参照すると、本発明の一実施形態において、バイノーラルキャプチャ装置には、第1のネジ穴(26)に螺合されたシューアダプタを介して、上側モジュール(1)及び下側モジュール(2)がビデオカメラ(11)に取り付けられる(図示せず)。
図11を参照すると、バイノーラルキャプチャ装置は、下側モジュール(2)の底部の第2のネジ穴(27)に螺合された把持ハンドル(28)を有する。把持ハンドル(28)は、バイノーラルキャプチャ装置を手持ちマイクロホンのように自由に操作するのに用いられる。
本発明の一実施形態において、人工頭部は、繊維強化プラスチック、例えば、繊維ガラスで強化されたアクリル樹脂から構成される。繊維強化プラスチックは、現場作業に用いられるという前提で装置の耐用性を確保するために頑丈な構造を提供し、更に繊維強化プラスチックは、金属等の他の材料と比較して低重量である。低重量であることにより、バイノーラルキャプチャ装置の操作を容易にする。第1の外耳(3)及び第2の外耳(4)は、シリコーン製である。シリコーンは、人間の皮膚のインピーダンスと同様の音響インピーダンスを提供できる。頭部の上部には、バイノーラルキャプチャ装置内で生じる共振を減衰させる働きをする吸収音響材が提供される。
本発明の一実施形態において、人工頭部の色は、視聴覚作品で光の反射を回避する暗い色調、及び艶消しテクスチャである。これらの色調及びテクスチャは、特に、アートディレクション及び映画撮影術において、視聴覚作品の制作や映画撮影の作業環境に適合させたいという要望に応じたものである。装置は、反響を発してはならず、それぞれの作品の背景要素に溶け込みやすいものとすべきで、そのことにより、異なる場所からカメラの位置までのサウンドのキャプチャが可能となる。
本発明の一実施形態において、オーディオビデオ記録装置はステレオで、第1の外耳(3)及び第2の外耳(4)に位置するマイクロホンに対応する左右のチャンネルのキャプチャが可能になる。
本発明の一実施形態において、2つのトランスデューサ(5)は、3つの平衡型ピンXLRコネクタを介して、オーディオビデオ記録装置に接続される。オーディオビデオ記録装置は、チャンネル毎にプリアンプを含み、44.1kHz、48kHz、96kHz、及び192kHzのサンプル周波数と、16ビット及び24ビットの深さの解像度とを有するデジタルアナログ変換器を含む。
本発明の一実施形態において、オーディオ/ビデオ記録装置は、パルス符号変調、またはその英語の頭字語であるPCMを用いた非圧縮形式のデジタルサウンド格納ユニットを含む。
[実施例]
図12乃至16において、HRTFの結果を周波数領域にて示す。その周波数領域は、人工頭部を有するバイノーラルキャプチャ装置、及び上側モジュール(1)のみを有するバイノーラルキャプチャ装置を異なる方位角及び仰角で測定したものである。
バイノーラルキャプチャ装置の周波数応答値が、インパルス応答の測定から得られた。測定は、約60mの容積を有する音響調整格納装置において行われた。格納装置は、29dB(A)までの低暗騒音を有することが可能な音響構造遮断を有する。格納装置は、残響制御の吸音処理を有する。その残響は、0.47秒の平均残響時間を有し、その時間は500~1000Hzの帯域の平均値である。
インパルス応答の測定は、ソースとして、周波数応答が平坦であるラウドスピーカを用いて行われた。ラウドスピーカは、ラウドスピーカの前で一定距離に位置するバイノーラルキャプチャ装置に、広帯域信号を周波数にして放射する。ソースと装置との間の距離について、ダイレクトサウンドの場から残響場まで通過する距離を区別する臨界距離の概念を考慮に入れた。この距離は、ソースの指向性及び格納装置の音響環境の関数である。ダイレクトサウンドの場で測定するために、ソースと装置との間の距離を臨界距離以下とした。測定は、頭部に対して-30°~+30°まで15°単位で仰角を形成する5つのソースの位置で行われた。それぞれの仰角について、頭部を15°単位で縦軸(方位角度)を中心に時計回りに回転して、両耳のインパルス応答の測定が行われた。
図12乃至16において、5つの特定の測定による第1の外耳(3)及び第2の外耳(4)に対応するインパルス応答が示される。図中の縦軸は、インパルス応答の高速フーリエ変換(以下、その英語の頭字語であるFFTとする)の格納容器から得られた応答のデシベルレベルを表す。サンプリング周波数は44.1kHz、FFTサイズは4096サンプルであった。横座標は、周波数をヘルツで表し、63Hzから16kHz帯域までのオクターブバンドの中心周波数を示す。点線は、上側モジュール(1)を有するバイノーラルキャプチャ装置の測定を示し、実線は、人工頭部を有するバイノーラルキャプチャ装置の測定を示す。
図12を参照すると、バイノーラルキャプチャ装置の頭部の向きが方位0°及び仰角0°の周波数応答が測定された。図12a)は、第1の外耳(3)から得られた周波数応答を示し、図12b)は、第2の外耳(4)から得られた周波数応答を示す。図12a)及び図12b)において、人工頭部で測定されたバイノーラルキャプチャ装置と上部モジュール(1)で測定されたバイノーラルキャプチャ装置との間で、周波数応答は5dBまで大きな差がないことがわかる。差が最も大きいのは、第1の外耳(3)は16kHz付近、及び第2の外耳(4)は7kHz付近の範囲である。
図13を参照すると、バイノーラルキャプチャ装置の頭部の向きが方位0°及び仰角30°の周波数応答が測定された。図13a)は、第1の外耳(3)から得られた周波数応答を示し、図13b)は、第2の外耳(4)から得られた周波数応答を示す。図13a)及び図13b)において、人工頭部について測定されたバイノーラルキャプチャ装置と、及び上側モジュール(1)のみで測定されたバイノーラルキャプチャ装置との間で、周波数応答は5dBまで大きな差がないことがわかる。差が最も大きいのは、第1の外耳(3)は4kHz付近、第2の外耳(4)は16kHz付近の範囲である。
図14を参照すると、バイノーラルキャプチャ装置の頭部の向きが方位90°及び仰角0°の周波数応答が測定された。図14a)は、第1の外耳(3)から得られた周波数応答を示し、図14b)は、第2の外耳(4)から得られた周波数応答を示す。図14a)及び図14b)において、人工頭部について測定されたバイノーラルキャプチャ装置と、及び上側モジュール(1)のみで測定されたバイノーラルキャプチャ装置との間で、周波数応答は5dBまで大きな差がないことがわかる。差が最も大きいのは、第1の外耳(3)は2kHz付近、及び第2の外耳(4)は3kHz付近の範囲である。
図15を参照すると、バイノーラルキャプチャ装置の頭部の向きが方位270°及び仰角30°の周波数応答が測定された。図15a)は、第1の外耳(3)から得られた周波数応答を示し、図15b)は、第2の外耳(4)から得られた周波数応答を示す。図15a)及び図15b)において、人工頭部について測定されたバイノーラルキャプチャ装置と、及び上側モジュール(1)のみで測定されたバイノーラルキャプチャ装置との間で、周波数応答は5dBまで大きな差がないことがわかる。差が最も大きいのは、第1の外耳(3)は3kHz付近、及び第2の外耳(4)は10kHz付近の範囲である。
図16を参照すると、バイノーラルキャプチャ装置の頭部の向きが方位180°及び仰角15°の周波数応答が測定される。図16a)は、第1の外耳(3)から得られた周波数応答を示し、図16b)は、第2の外耳(4)から得られた周波数応答を示す。図16a)及び図16b)において、人工頭部について測定されたバイノーラルキャプチャ装置と、及び上側モジュール(1)のみで測定されたバイノーラルキャプチャ装置との間で、周波数応答は5dBまで大きな差がないことがわかる。差が最も大きいのは、第1の外耳(3)は4kHz付近、及び第2の外耳(4)は4kHz付近の範囲である。
図12乃至16に示した全ての測定例について、人工頭部を有するバイノーラルキャプチャ装置と、上側モジュール(1)のみを有するバイノーラル装置との間の周波数応答のレベルの変動は、一般的に5dB未満であることがわかる。これらの差は、特定の周波数範囲に関してより強く表され、バイノーラルキャプチャ装置の上側モジュール(1)のみを用いてサウンドのキャプチャを行ったときに得られた結果は、人工頭部を有するバイノーラルキャプチャ装置でサウンドのキャプチャを行ったときに得られた結果と同様である。これらの試験は、音源の空間的な特性、位置及び深さ、且つサウンドバイノーラルキャプチャの典型的な機能を保ちながら行われる。
以下の特許請求の範囲によってのみ定められる本発明の精神から逸脱せずに変形及び修正が可能であることが当業者に明らかであり、本発明は既に記載且つ示した実施形態に限定されないことが理解されよう。

Claims (7)

  1. 上側モジュールと、
    前記上側モジュールに取り外し可能に組み込まれた第1の外耳及び第2の外耳と、
    2つのトランスデューサであって、一方のトランスデューサが前記第1の外耳に配置され、もう一方のトランスデューサが前記第2の外耳に配置される、2つのトランスデューサと、
    前記上側モジュールを通過する中心軸と、
    前記中心軸に連結されたクランプ継手と、
    前記クランプ継手に連結されたオーディオビデオ記録装置と、
    を具えており、
    前記上側モジュールが、前記クランプ継手及び中心軸を介して前記オーディオビデオ記録装置に取り付けられ、
    前記2つのトランスデューサは、前記中心軸を通過するワイヤによって前記オーディオビデオ記録装置に接続されるバイノーラルサウンドキャプチャ装置。
  2. 請求項1に記載の装置において、前記上側モジュールの底部に結合されて、人工頭部を構成する下側モジュールを具えること特徴とする、装置。
  3. 請求項1に記載の装置において、前記2つのトランスデューサは無指向性マイクロホンであることを特徴とする、装置。
  4. 請求項1に記載の装置において、前記2つのトランスデューサは、ダイナミックマイクロホン、コンデンサマイクロホン、20Hz~20kHzの周波数応答を有するマイクロホン、4mm~25.4mmの鼓膜マイクロホン、2~50mV/pa@1kHzの感度マイクロホン、100~160dB SPLの最大音圧レベルを有するマイクロホン、THD<1%の歪レベルを有するマイクロホン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、装置。
  5. 請求項2に記載の装置において、前記人工頭部は暗色及び艶消しのテクスチャからなることを特徴とする、装置。
  6. 請求項2に記載の装置において、前記人工頭部は人間の顔の形態を付した前面を有することを特徴とする、装置。
  7. 請求項1に記載の装置において、前記第1の外耳及び前記第2の外耳は、人間の耳の形態を有することを特徴とする、装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7010436B2 (ja) 2016-05-06 2022-01-26 ウニベルシダー デ メデジン バイノーラルサウンドキャプチャ装置
US10009690B1 (en) * 2017-12-08 2018-06-26 Glen A. Norris Dummy head for electronic calls

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005472A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Honda Research Inst Europe Gmbh 人工耳を有するロボットヘッド
JP2008136215A (ja) 2004-11-19 2008-06-12 Victor Co Of Japan Ltd 映像音声記録装置及び方法
JP2013070285A (ja) 2011-09-22 2013-04-18 Nec Corp マイクロフォン及びマイクロフォンシステム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5230402A (en) * 1975-09-04 1977-03-08 Victor Co Of Japan Ltd Multichannel stereo system
US4741035A (en) * 1983-06-01 1988-04-26 Head Stereo Gmbh Wide band, low noise artificial head for transmission of aural phenomena
JPS6244384A (ja) * 1985-08-20 1987-02-26 三菱重工業株式会社 ロボツトの遠隔制御装置
JP3184901B2 (ja) * 1990-03-29 2001-07-09 宏一 菊野 3次元立体定位情報の抽出方法と装置
JPH07264632A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Kageisa Noro ヘッド型映像・音響同時立体収録システム
GB9419832D0 (en) * 1994-10-01 1994-11-16 Central Research Lab Ltd A camera and an accessory for a camera
US20080056517A1 (en) 2002-10-18 2008-03-06 The Regents Of The University Of California Dynamic binaural sound capture and reproduction in focued or frontal applications
US7333622B2 (en) 2002-10-18 2008-02-19 The Regents Of The University Of California Dynamic binaural sound capture and reproduction
US20100104118A1 (en) * 2008-10-23 2010-04-29 Sherin Sasidharan Earpiece based binaural sound capturing and playback
US9131305B2 (en) 2012-01-17 2015-09-08 LI Creative Technologies, Inc. Configurable three-dimensional sound system
ES2588394B2 (es) * 2015-04-30 2017-05-18 Universidad Politécnica de Madrid Maniquí acústico virtual para la toma de sonido biaural
JP7010436B2 (ja) 2016-05-06 2022-01-26 ウニベルシダー デ メデジン バイノーラルサウンドキャプチャ装置
US9961421B2 (en) * 2016-05-30 2018-05-01 Gao Fong Yi Industrial Co., Ltd. Microphone stand adjusting structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008136215A (ja) 2004-11-19 2008-06-12 Victor Co Of Japan Ltd 映像音声記録装置及び方法
JP2008005472A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Honda Research Inst Europe Gmbh 人工耳を有するロボットヘッド
JP2013070285A (ja) 2011-09-22 2013-04-18 Nec Corp マイクロフォン及びマイクロフォンシステム

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