JPH05191886A - サラウンドマイクロホンシステム - Google Patents
サラウンドマイクロホンシステムInfo
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- JPH05191886A JPH05191886A JP2623392A JP2623392A JPH05191886A JP H05191886 A JPH05191886 A JP H05191886A JP 2623392 A JP2623392 A JP 2623392A JP 2623392 A JP2623392 A JP 2623392A JP H05191886 A JPH05191886 A JP H05191886A
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- circuit
- microphone unit
- microphone
- inverting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 収音空間において３６０度の音源方向を忠実
に収音できるサラウンドマイクロホンシステムを実現す
ること。 【構成】 無指向性のマイクロホンユニット１１と、各
々の開き角が９０度でカージオイドの指向性を有するマ
イクロホンユニット１２〜１５を同一位置に配置してサ
ラウンドマイクロホンユニット１０を構成する。無指向
性のマイクロホンユニット１１の信号を減衰する減衰回
路２０と、指向性のマイクロホンユニット１２〜１５の
信号を反転する反転回路２１〜２４を設け、減衰回路２
０の出力と特定の２個の指向性のマイクロホンユニット
の正転出力及び反転出力とを加算する加算回路２５〜２
８を設ける。各加算回路２５〜２８の出力をサラウンド
音声信号として出力し、４チャンネルの記録媒体に記録
する。
に収音できるサラウンドマイクロホンシステムを実現す
ること。 【構成】 無指向性のマイクロホンユニット１１と、各
々の開き角が９０度でカージオイドの指向性を有するマ
イクロホンユニット１２〜１５を同一位置に配置してサ
ラウンドマイクロホンユニット１０を構成する。無指向
性のマイクロホンユニット１１の信号を減衰する減衰回
路２０と、指向性のマイクロホンユニット１２〜１５の
信号を反転する反転回路２１〜２４を設け、減衰回路２
０の出力と特定の２個の指向性のマイクロホンユニット
の正転出力及び反転出力とを加算する加算回路２５〜２
８を設ける。各加算回路２５〜２８の出力をサラウンド
音声信号として出力し、４チャンネルの記録媒体に記録
する。
Description
【０００１】
【０００２】本発明は、音響映像機器の記録媒体にマイ
クロホンを用いて録音する場合、録音対象の音源を明確
にしてサラウンド信号を録音するためのサラウンドマイ
クロホンシステムに関するものである。
クロホンを用いて録音する場合、録音対象の音源を明確
にしてサラウンド信号を録音するためのサラウンドマイ
クロホンシステムに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来のステレオマイクロホンシステムに
ついて図１０を用いて説明する。本図において録音すべ
き音源１から発せられた音波Ｗ１，Ｗ２は、距離Ｄだけ
離れた第１，第２のマイクロホンユニット２，３により
収音されて電気信号Ｓ１，Ｓ２となり、録音装置４に記
録される。図１１にマイクロホンユニット２，３の指向
特性の一例を示す。実線及び破線で示す曲線は指向感度
特性がカージオイドの曲線となる場合のステレオマイク
ロホンユニットの特性である。尚、ここで言うマイクロ
ホンユニットとは、空間に放射される音波を電気信号に
変換するマイクロホンを単独又は複数用いて構成したも
のである。
ついて図１０を用いて説明する。本図において録音すべ
き音源１から発せられた音波Ｗ１，Ｗ２は、距離Ｄだけ
離れた第１，第２のマイクロホンユニット２，３により
収音されて電気信号Ｓ１，Ｓ２となり、録音装置４に記
録される。図１１にマイクロホンユニット２，３の指向
特性の一例を示す。実線及び破線で示す曲線は指向感度
特性がカージオイドの曲線となる場合のステレオマイク
ロホンユニットの特性である。尚、ここで言うマイクロ
ホンユニットとは、空間に放射される音波を電気信号に
変換するマイクロホンを単独又は複数用いて構成したも
のである。
【０００４】指向性の中心軸に対する角度をθとする
と、カージオイドとは、原点を中心とする半径１の円
に、その中心から中心軸方向に±１／２隔たった位置を
中心とする半径１／２の２つの円を加算したものであ
り、極座標を用いた数式では、(1＋cosθ)/2 と表され
る。カージオイドの指向特性を有するマイクロホンユニ
ットを２組用いてステレオ録音をするには、図１１に示
すように、２本のマイクロホンユニットの開き角は次に
示す文献によると１３１度が最適であると言われてい
る。 STANLEY P. LIPSHITZ “STEREO MICROHONE TECHNIQUES
”J.A.E.S. Vol.30, No. 10, 1982 Oct 707 - 718
と、カージオイドとは、原点を中心とする半径１の円
に、その中心から中心軸方向に±１／２隔たった位置を
中心とする半径１／２の２つの円を加算したものであ
り、極座標を用いた数式では、(1＋cosθ)/2 と表され
る。カージオイドの指向特性を有するマイクロホンユニ
ットを２組用いてステレオ録音をするには、図１１に示
すように、２本のマイクロホンユニットの開き角は次に
示す文献によると１３１度が最適であると言われてい
る。 STANLEY P. LIPSHITZ “STEREO MICROHONE TECHNIQUES
”J.A.E.S. Vol.30, No. 10, 1982 Oct 707 - 718
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような構成
のマイクロホンユニットでは、録音したい音源の方向範
囲が、前方だけに限定されるという欠点があった。又、
録音したい音源の方向範囲を前後を含めた３６０度とす
る場合、このようなマイクロホンユニットの数を仮に４
本用いるとき、その開き角をどのように設定するかの手
法は明らかにされていなかった。
のマイクロホンユニットでは、録音したい音源の方向範
囲が、前方だけに限定されるという欠点があった。又、
録音したい音源の方向範囲を前後を含めた３６０度とす
る場合、このようなマイクロホンユニットの数を仮に４
本用いるとき、その開き角をどのように設定するかの手
法は明らかにされていなかった。
【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、空間で放射される音声を、定位
感を保ち忠実に収音することができるサラウンドマイク
ロホンシステムを提供することを目的とする。
なされたものであって、空間で放射される音声を、定位
感を保ち忠実に収音することができるサラウンドマイク
ロホンシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、指向特性が無指向性である第１のマイクロホンユニ
ット、実質的に９０度づつ中心軸をずらせて配設され、
指向特性がカージオイドの曲線を描く第２，第３，第４
及び第５マイクロホンユニット含むサラウンドマイクロ
ホンユニットと、第１のマイクロホンユニットの出力を
減衰する減衰回路と、第２のマイクロホンユニットの出
力を反転する第１の反転回路と、第３のマイクロホンユ
ニットの出力を反転する第２の反転回路と、第４のマイ
クロホンユニットの出力を反転する第３の反転回路と、
第５のマイクロホンユニットの出力を反転する第４の反
転回路と、減衰回路の出力，第２のマイクロホンユニッ
トの出力，第３の反転回路の出力を夫々加算する第１の
加算回路と、減衰回路の出力，第３のマイクロホンユニ
ットの出力，第４の反転回路の出力を夫々加算する第２
の加算回路と、減衰回路の出力，第４のマイクロホンユ
ニットの出力，第１の反転回路の出力を夫々加算する第
３の加算回路と、減衰回路の出力，第５のマイクロホン
ユニットの出力，第２の反転回路の出力を夫々加算する
第４の加算回路と、を具備することを特徴とするもので
ある。
は、指向特性が無指向性である第１のマイクロホンユニ
ット、実質的に９０度づつ中心軸をずらせて配設され、
指向特性がカージオイドの曲線を描く第２，第３，第４
及び第５マイクロホンユニット含むサラウンドマイクロ
ホンユニットと、第１のマイクロホンユニットの出力を
減衰する減衰回路と、第２のマイクロホンユニットの出
力を反転する第１の反転回路と、第３のマイクロホンユ
ニットの出力を反転する第２の反転回路と、第４のマイ
クロホンユニットの出力を反転する第３の反転回路と、
第５のマイクロホンユニットの出力を反転する第４の反
転回路と、減衰回路の出力，第２のマイクロホンユニッ
トの出力，第３の反転回路の出力を夫々加算する第１の
加算回路と、減衰回路の出力，第３のマイクロホンユニ
ットの出力，第４の反転回路の出力を夫々加算する第２
の加算回路と、減衰回路の出力，第４のマイクロホンユ
ニットの出力，第１の反転回路の出力を夫々加算する第
３の加算回路と、減衰回路の出力，第５のマイクロホン
ユニットの出力，第２の反転回路の出力を夫々加算する
第４の加算回路と、を具備することを特徴とするもので
ある。
【０００８】又本願の請求項２の発明は、指向特性が無
指向性である第１のマイクロホンユニット、実質的に１
８０度中心軸をずらせて配設され、指向特性が双指向性
の特性を有し夫々の指向方向の音声信号を出力する第２
及び第３のマイクロホンユニットを含むサラウンドマイ
クロホンユニットと、第１のマイクロホンユニットの出
力を減衰する減衰回路と、第２のマイクロホンユニット
の一方の指向方向の出力を反転する第１の反転回路と、
第２のマイクロホンユニットの他方の指向方向の出力を
反転する第２の反転回路と、第３のマイクロホンユニッ
トの一方の指向方向の出力を反転する第３の反転回路
と、第３のマイクロホンユニットの他方の指向方向の出
力を反転する第４の反転回路と、減衰回路の出力，第２
のマイクロホンユニットの一方及び他方の指向方向の出
力を夫々加算する第１の加算回路と、減衰回路の出力，
第３のマイクロホンユニットの一方及び他方の指向方向
の出力を夫々加算する第２の加算回路と、減衰回路の出
力，第１の反転回路の出力，第２の反転回路の出力を夫
々加算する第３の加算回路と、減衰回路の出力，第３の
反転回路の出力，第４の反転回路の出力を夫々加算する
第４の加算回路と、を具備することを特徴とするもので
ある。
指向性である第１のマイクロホンユニット、実質的に１
８０度中心軸をずらせて配設され、指向特性が双指向性
の特性を有し夫々の指向方向の音声信号を出力する第２
及び第３のマイクロホンユニットを含むサラウンドマイ
クロホンユニットと、第１のマイクロホンユニットの出
力を減衰する減衰回路と、第２のマイクロホンユニット
の一方の指向方向の出力を反転する第１の反転回路と、
第２のマイクロホンユニットの他方の指向方向の出力を
反転する第２の反転回路と、第３のマイクロホンユニッ
トの一方の指向方向の出力を反転する第３の反転回路
と、第３のマイクロホンユニットの他方の指向方向の出
力を反転する第４の反転回路と、減衰回路の出力，第２
のマイクロホンユニットの一方及び他方の指向方向の出
力を夫々加算する第１の加算回路と、減衰回路の出力，
第３のマイクロホンユニットの一方及び他方の指向方向
の出力を夫々加算する第２の加算回路と、減衰回路の出
力，第１の反転回路の出力，第２の反転回路の出力を夫
々加算する第３の加算回路と、減衰回路の出力，第３の
反転回路の出力，第４の反転回路の出力を夫々加算する
第４の加算回路と、を具備することを特徴とするもので
ある。
【０００９】
【作用】無指向性の第１のマイクロホンユニットと指向
特性を有する第２〜第５のマイクロホンユニットを９０
度ずつ中心軸をずらせて配設したサラウンドマイクロホ
ンユニットを空間に設置する。空間内の任意の場所から
音声が放射されると、サラウンドマイクロホンユニット
の各マイクロホンユニットはその指向特性に基づく振幅
の電気信号を出力する。第１の加算回路は減衰回路の出
力と前後に向けたマイクロホンユニットの正転出力及び
反転出力とを夫々加算する。第２の加算回路は減衰回路
の出力と左右に向けたマイクロホンユニットの反転出力
及び正転出力とを加算する。第３の加算回路は減衰回路
の出力と前後に向けたマロクロホンユニットの反転出力
及び正転出力とを加算する。第４の加算回路は減衰回路
の出力と左右に向けたマイクロホンユニットの正転出力
及び反転出力とを加算する。そして第１〜第４の加算回
路の音声出力は４チャンネルのサラウンド信号として出
力される。
特性を有する第２〜第５のマイクロホンユニットを９０
度ずつ中心軸をずらせて配設したサラウンドマイクロホ
ンユニットを空間に設置する。空間内の任意の場所から
音声が放射されると、サラウンドマイクロホンユニット
の各マイクロホンユニットはその指向特性に基づく振幅
の電気信号を出力する。第１の加算回路は減衰回路の出
力と前後に向けたマイクロホンユニットの正転出力及び
反転出力とを夫々加算する。第２の加算回路は減衰回路
の出力と左右に向けたマイクロホンユニットの反転出力
及び正転出力とを加算する。第３の加算回路は減衰回路
の出力と前後に向けたマロクロホンユニットの反転出力
及び正転出力とを加算する。第４の加算回路は減衰回路
の出力と左右に向けたマイクロホンユニットの正転出力
及び反転出力とを加算する。そして第１〜第４の加算回
路の音声出力は４チャンネルのサラウンド信号として出
力される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の第１実施例におけるサラウン
ドマイクロホンシステムについて図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明の第１実施例におけるサラウン
ドマイクロホンシステムの構成を示すブロック図であ
る。録音したい音源１から距離Ｄだけ離れた位置にサラ
ウンドマイクロホンユニット１０が設置されている。図
２はサラウンドマイクロホンユニット１０の外観を示す
斜視図である。図２に示すように、無指向性である第１
のマイクロホンユニット１１と、単一指向性である第２
のマイクロホンユニット１２，第３のマイクロホンユニ
ット１３，第４のマイクロホンユニット１４，第５のマ
イクロホンユニット１５が、例えば床面と垂直な直線上
に夫々配列されている。そして図示のように無指向性の
マイクロホンユニット１１は例えば中央部に配置され、
単一指向性の第２〜第５のマイクロホンユニット１２〜
１５が９０度ずつその中心軸が回転するよう配置されて
おり、第２及び第３のマイクロホンユニット１２，１３
の指向方向の中間軸を正面方向としている。
ドマイクロホンシステムについて図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明の第１実施例におけるサラウン
ドマイクロホンシステムの構成を示すブロック図であ
る。録音したい音源１から距離Ｄだけ離れた位置にサラ
ウンドマイクロホンユニット１０が設置されている。図
２はサラウンドマイクロホンユニット１０の外観を示す
斜視図である。図２に示すように、無指向性である第１
のマイクロホンユニット１１と、単一指向性である第２
のマイクロホンユニット１２，第３のマイクロホンユニ
ット１３，第４のマイクロホンユニット１４，第５のマ
イクロホンユニット１５が、例えば床面と垂直な直線上
に夫々配列されている。そして図示のように無指向性の
マイクロホンユニット１１は例えば中央部に配置され、
単一指向性の第２〜第５のマイクロホンユニット１２〜
１５が９０度ずつその中心軸が回転するよう配置されて
おり、第２及び第３のマイクロホンユニット１２，１３
の指向方向の中間軸を正面方向としている。
【００１１】図１において無指向性のマイクロホンユニ
ット１１及び単一指向性のマイクロホンユニット１２〜
１５により放射された音波Ｗ１〜Ｗ５は、夫々電気信号
Ｓ３〜Ｓ７に変換される。マイクロホンユニット１１の
信号Ｓ３は減衰回路２０に与えられる。減衰回路２０は
信号Ｓ３を減衰させる回路であり、例えばその減衰率は
１／５としている。第２〜第５のマイクロホンユニット
１２〜１５の各出力Ｓ４〜Ｓ７は第１〜第４の反転回路
２１〜２４に夫々与えられる。反転回路２１〜２４は信
号Ｓ４〜Ｓ７を夫々反転する回路である。加算回路２５
〜２８は夫々３つの入力の信号を加算してその最大振幅
が１となるよう正規化する加算回路である。加算回路２
５は減衰回路２０の出力，信号Ｓ４，信号Ｓ６の反転信
号を加算する。加算回路２６は減衰回路２０の出力，信
号Ｓ５，信号Ｓ７の反転信号を加算する。加算回路２７
は減衰回路２０の出力，信号Ｓ６，信号Ｓ４の反転信号
を加算する。加算回路２８は減衰回路２０の出力，信号
Ｓ７，信号Ｓ５の反転信号を加算する。これらの加算信
号は各出力端２９〜３２を介して４チャンネルのサラウ
ンド音声信号として出力される。
ット１１及び単一指向性のマイクロホンユニット１２〜
１５により放射された音波Ｗ１〜Ｗ５は、夫々電気信号
Ｓ３〜Ｓ７に変換される。マイクロホンユニット１１の
信号Ｓ３は減衰回路２０に与えられる。減衰回路２０は
信号Ｓ３を減衰させる回路であり、例えばその減衰率は
１／５としている。第２〜第５のマイクロホンユニット
１２〜１５の各出力Ｓ４〜Ｓ７は第１〜第４の反転回路
２１〜２４に夫々与えられる。反転回路２１〜２４は信
号Ｓ４〜Ｓ７を夫々反転する回路である。加算回路２５
〜２８は夫々３つの入力の信号を加算してその最大振幅
が１となるよう正規化する加算回路である。加算回路２
５は減衰回路２０の出力，信号Ｓ４，信号Ｓ６の反転信
号を加算する。加算回路２６は減衰回路２０の出力，信
号Ｓ５，信号Ｓ７の反転信号を加算する。加算回路２７
は減衰回路２０の出力，信号Ｓ６，信号Ｓ４の反転信号
を加算する。加算回路２８は減衰回路２０の出力，信号
Ｓ７，信号Ｓ５の反転信号を加算する。これらの加算信
号は各出力端２９〜３２を介して４チャンネルのサラウ
ンド音声信号として出力される。
【００１２】図３はサラウンドマイクロホンユニット１
０の指向特性を示すパターン図である。本図に示すよう
に矢印Ｙ１方向を正面方向として、矢印Ｙ２方向をθ＝
０度とすると、マイクロホンユニット１２の指向特性は
実線Ｐ１で示すカージオイドとなる。マイクロホンユニ
ット１３の指向特性は破線Ｐ２で示すカージオイドとな
る。以下同様にマイクロホンユニット１４，１５の指向
特性は、夫々実線Ｐ３，破線Ｐ４となる。
０の指向特性を示すパターン図である。本図に示すよう
に矢印Ｙ１方向を正面方向として、矢印Ｙ２方向をθ＝
０度とすると、マイクロホンユニット１２の指向特性は
実線Ｐ１で示すカージオイドとなる。マイクロホンユニ
ット１３の指向特性は破線Ｐ２で示すカージオイドとな
る。以下同様にマイクロホンユニット１４，１５の指向
特性は、夫々実線Ｐ３，破線Ｐ４となる。
【００１３】このように構成されたサラウンドマイクロ
ホンシステムの動作について説明する。図４は、左右に
配置されたスピーカから放射される音圧を夫々変化させ
て、視聴者が感じる音の定位感を普通の視聴室（実線で
示す）及び無響室（破線で示す）で調べた音像の位置を
示す図である。これは次に示す文献にて報告されてい
る。 H. D. Harwood “Stereo Image Sharpness”Wireless W
orld July 1968
ホンシステムの動作について説明する。図４は、左右に
配置されたスピーカから放射される音圧を夫々変化させ
て、視聴者が感じる音の定位感を普通の視聴室（実線で
示す）及び無響室（破線で示す）で調べた音像の位置を
示す図である。これは次に示す文献にて報告されてい
る。 H. D. Harwood “Stereo Image Sharpness”Wireless W
orld July 1968
【００１４】ここで１辺の長さが１の正三角形の二頂点
にスピーカを配置し、他の頂点にいる視聴者が音源の位
置を耳で推定するものとする。例えば左のスピーカから
の音量を大きくして音を出すと、音源の位置は中心軸よ
り左の位置にあると意識する。左へ 0.5（左スピーカ）
の位置にあると意識されるときの左右のスピーカの音圧
差は１８〜１９ｄＢ程度となる。左右のスピーカから同
じレベルの音を出射すると、音源の位置は中央（０）に
あると意識し、左右のスピーカの音圧差は０ｄＢにな
る。
にスピーカを配置し、他の頂点にいる視聴者が音源の位
置を耳で推定するものとする。例えば左のスピーカから
の音量を大きくして音を出すと、音源の位置は中心軸よ
り左の位置にあると意識する。左へ 0.5（左スピーカ）
の位置にあると意識されるときの左右のスピーカの音圧
差は１８〜１９ｄＢ程度となる。左右のスピーカから同
じレベルの音を出射すると、音源の位置は中央（０）に
あると意識し、左右のスピーカの音圧差は０ｄＢにな
る。
【００１５】図４より知られるように、２個のスピーカ
間から出射される音のレベル差による音像の位置関係
は、音響を再生する部屋の音響条件に殆ど無関係に決定
される。従ってサラウンドマイクロホンユニット１０を
用いて収音した複数の音声信号を録音装置で一旦録音し
た後、再びこれらの音声信号を増幅して普通の視聴室の
複数のスピーカから再生する場合、サラウンドマイクロ
ホンユニット１０を構成する各マイクロホンユニット間
のレベル差と音像の位置の関係が図４に示す特性と一致
するように設計すると、原音の定位感を忠実に再現でき
ることになる。
間から出射される音のレベル差による音像の位置関係
は、音響を再生する部屋の音響条件に殆ど無関係に決定
される。従ってサラウンドマイクロホンユニット１０を
用いて収音した複数の音声信号を録音装置で一旦録音し
た後、再びこれらの音声信号を増幅して普通の視聴室の
複数のスピーカから再生する場合、サラウンドマイクロ
ホンユニット１０を構成する各マイクロホンユニット間
のレベル差と音像の位置の関係が図４に示す特性と一致
するように設計すると、原音の定位感を忠実に再現でき
ることになる。
【００１６】さて図３において、指向特性が曲線Ｐ１と
なるカージオイドの曲線は矢印Ｙ２方向をθ＝０とする
と、(1＋ cosθ)/2 と表される。又この指向特性と１８
０度回転対称の曲線Ｐ３のカージオイドは、(1−cos(−
θ))/2と表される。従って図１において、曲線Ｐ１の指
向特性を有するマイクロホンユニット１２からの信号Ｓ
４と曲線Ｐ３の指向特性を有するマイクロホンユニット
１４からの信号Ｓ６を反転した信号を加算器２５で加算
すると、 〔(1＋ cosθ)/2 −(1−cos(−θ))/2〕 ＝(cosθ)/2 ＋(cos (−θ))/2 ＝ cosθ となり、双指向性の指向特性(cosθ）と同一になる。
なるカージオイドの曲線は矢印Ｙ２方向をθ＝０とする
と、(1＋ cosθ)/2 と表される。又この指向特性と１８
０度回転対称の曲線Ｐ３のカージオイドは、(1−cos(−
θ))/2と表される。従って図１において、曲線Ｐ１の指
向特性を有するマイクロホンユニット１２からの信号Ｓ
４と曲線Ｐ３の指向特性を有するマイクロホンユニット
１４からの信号Ｓ６を反転した信号を加算器２５で加算
すると、 〔(1＋ cosθ)/2 −(1−cos(−θ))/2〕 ＝(cosθ)/2 ＋(cos (−θ))/2 ＝ cosθ となり、双指向性の指向特性(cosθ）と同一になる。
【００１７】同様に、曲線Ｐ２の指向特性を有するマイ
クロホンユニット１３からの信号Ｓ５と曲線Ｐ４の指向
特性を有するマイクロホンユニット１５からの信号Ｓ７
を反転した信号を加算器２６で加算すると、 sinθとな
り、双指向性の指向特性 cosθを９０度回転した場合と
同一になる。
クロホンユニット１３からの信号Ｓ５と曲線Ｐ４の指向
特性を有するマイクロホンユニット１５からの信号Ｓ７
を反転した信号を加算器２６で加算すると、 sinθとな
り、双指向性の指向特性 cosθを９０度回転した場合と
同一になる。
【００１８】さて双指向性のマイクロホンユニットと無
指向性のマイクロホンユニットを用いて、これらの出力
信号の比率を変化させて加算することにより、図４に示
す目標の指向特性を得ることができる。例えば、その指
向特性が(1＋3cosθ)/４の曲線となるパイパーカージオ
イド、指向特性が（0.37＋ 0.63cosθ）の曲線となるス
ーパーカージオイド等が知られている。
指向性のマイクロホンユニットを用いて、これらの出力
信号の比率を変化させて加算することにより、図４に示
す目標の指向特性を得ることができる。例えば、その指
向特性が(1＋3cosθ)/４の曲線となるパイパーカージオ
イド、指向特性が（0.37＋ 0.63cosθ）の曲線となるス
ーパーカージオイド等が知られている。
【００１９】図１，２に示す本実施例のサラウンドマイ
クロホンシステムを用いて、空間内の３６０度の何れか
の部分に存在する音源を収音する場合の特性を解析す
る。図５は前述した各指向特性を有する各サラウンドマ
イクロホンシステムにおいて、音源（音像）の位置を変
化させたとき各マイクロホンユニットに入力される左右
の音圧レベル差を示す特性図である。本図において実線
Ａは図４の曲線を写したものであり、通常の視聴室にお
ける音源位置に対する理想的となる音圧レベル差を示す
曲線である。
クロホンシステムを用いて、空間内の３６０度の何れか
の部分に存在する音源を収音する場合の特性を解析す
る。図５は前述した各指向特性を有する各サラウンドマ
イクロホンシステムにおいて、音源（音像）の位置を変
化させたとき各マイクロホンユニットに入力される左右
の音圧レベル差を示す特性図である。本図において実線
Ａは図４の曲線を写したものであり、通常の視聴室にお
ける音源位置に対する理想的となる音圧レベル差を示す
曲線である。
【００２０】図６（ａ）は cosθの曲線を描く双指向性
のマイクロホンの音像位置（角度）と左右の音圧レベル
差を示す計算データであり、これを図５にプロットする
と実線Ｂとなる。この曲線Ｂは曲線Ａに比べて指向性が
強すぎ、例えば中心軸から音源が３５度移動すると、視
聴者に４２度も音源が移動したかのような錯覚を与え
る。図６（ｂ）は(1＋3cosθ)/４の曲線を描くパイパー
カージオイドの場合の計算データであり、これをプロッ
トすると図５の曲線Ｃとなる。又、図７（ａ）は（１＋
cosθ)/2 の曲線を描くカージオイドの場合の計算デー
タであり、これをプロットすると図５の破線Ｄとなる。
図５の曲線Ｃ及び曲線Ｄは実際の音源が移動しても視聴
者が感じる音の移動量は実際より少なくなり、サラウン
ド音響システムの特性としては不十分である。
のマイクロホンの音像位置（角度）と左右の音圧レベル
差を示す計算データであり、これを図５にプロットする
と実線Ｂとなる。この曲線Ｂは曲線Ａに比べて指向性が
強すぎ、例えば中心軸から音源が３５度移動すると、視
聴者に４２度も音源が移動したかのような錯覚を与え
る。図６（ｂ）は(1＋3cosθ)/４の曲線を描くパイパー
カージオイドの場合の計算データであり、これをプロッ
トすると図５の曲線Ｃとなる。又、図７（ａ）は（１＋
cosθ)/2 の曲線を描くカージオイドの場合の計算デー
タであり、これをプロットすると図５の破線Ｄとなる。
図５の曲線Ｃ及び曲線Ｄは実際の音源が移動しても視聴
者が感じる音の移動量は実際より少なくなり、サラウン
ド音響システムの特性としては不十分である。
【００２１】そこで図５の曲線Ａを得るために様々な条
件式を仮定し計算した結果、指向特性が( 1 ＋５ cos
θ)/6 なる曲線を描く場合、目標の特性と極めて一致す
ることが判った。図７（ｂ）は（１＋ 5 cosθ)/6 の曲
線を描く場合の計算データであり、これをプロットする
と図５の曲線Ｅとなる。本図において、その目標特性Ａ
と本実施例の特性Ｅが殆ど同等であることが分かる。即
ち、図１の減衰回路２０に入力される無指向性のマイク
ロホンユニット１１と、各加算回路２５〜２８に入力さ
れる双指向性のマイクロホンユニットの各々の出力信号
の比率が１：５となるよう各加算回路で加重平均される
からである。
件式を仮定し計算した結果、指向特性が( 1 ＋５ cos
θ)/6 なる曲線を描く場合、目標の特性と極めて一致す
ることが判った。図７（ｂ）は（１＋ 5 cosθ)/6 の曲
線を描く場合の計算データであり、これをプロットする
と図５の曲線Ｅとなる。本図において、その目標特性Ａ
と本実施例の特性Ｅが殆ど同等であることが分かる。即
ち、図１の減衰回路２０に入力される無指向性のマイク
ロホンユニット１１と、各加算回路２５〜２８に入力さ
れる双指向性のマイクロホンユニットの各々の出力信号
の比率が１：５となるよう各加算回路で加重平均される
からである。
【００２２】又、反転回路２１〜２４はカージオイドの
指向特性であるマイクロホンユニット１２〜１５の出力
を反転させることにより、各加算回路２５〜２８の加算
値が双指向特性となるよう作用している。そして、その
加算回路２５〜２８の出力が目標の指向特性(1＋ 5 cos
θ)/6 を実現する働きをしている。尚、以上の数式は図
３に示す矢印Ｙ２方向をθ＝０としたが、Ｙ１方向をサ
ラウンドマイクロホンユニット１０の基準方向とする
と、目標の指向特性は(1＋ 5 cos（θ±45）)/6となる
ことは言うまでもない。
指向特性であるマイクロホンユニット１２〜１５の出力
を反転させることにより、各加算回路２５〜２８の加算
値が双指向特性となるよう作用している。そして、その
加算回路２５〜２８の出力が目標の指向特性(1＋ 5 cos
θ)/6 を実現する働きをしている。尚、以上の数式は図
３に示す矢印Ｙ２方向をθ＝０としたが、Ｙ１方向をサ
ラウンドマイクロホンユニット１０の基準方向とする
と、目標の指向特性は(1＋ 5 cos（θ±45）)/6となる
ことは言うまでもない。
【００２３】図８は、本実施例におけるサラウンドマイ
クロホンシステムの総合指向特性を示す曲線である。本
図に示すように、音源を含む空間の中心Ｏに設置された
無指向性のマイクロホンユニット１１と４個のカージオ
イドの指向性を有するマイクロホンユニット１２〜１５
を床面と垂直な直線上に設置した場合の指向特性が４つ
の実線で示される。
クロホンシステムの総合指向特性を示す曲線である。本
図に示すように、音源を含む空間の中心Ｏに設置された
無指向性のマイクロホンユニット１１と４個のカージオ
イドの指向性を有するマイクロホンユニット１２〜１５
を床面と垂直な直線上に設置した場合の指向特性が４つ
の実線で示される。
【００２４】図９は本発明の第２実施例におけるサラウ
ンドマイクロホンシステムの構成を示すブロック図であ
る。本図において減衰回路２０，反転回路２１〜２４，
加算回路２５〜２８が設けられることは第１実施例と同
様である。空間内の音源１から放射される音波Ｗ１〜Ｗ
３は無指向性の第１のマイクロホンユニット１１，双指
向特性の第２及び第３のマイクロホンユニット４１及び
４２に与えられる。マイクロホンユニット４１，４２は
第１実施例と異なり、２個のカージオイド特性のマイク
ロホンユニットの出力を合成して双指向特性を実現する
ものでなく、単独で双指向特性の特性を有するマイクロ
ホンユニットである。
ンドマイクロホンシステムの構成を示すブロック図であ
る。本図において減衰回路２０，反転回路２１〜２４，
加算回路２５〜２８が設けられることは第１実施例と同
様である。空間内の音源１から放射される音波Ｗ１〜Ｗ
３は無指向性の第１のマイクロホンユニット１１，双指
向特性の第２及び第３のマイクロホンユニット４１及び
４２に与えられる。マイクロホンユニット４１，４２は
第１実施例と異なり、２個のカージオイド特性のマイク
ロホンユニットの出力を合成して双指向特性を実現する
ものでなく、単独で双指向特性の特性を有するマイクロ
ホンユニットである。
【００２５】マイクロホンユニット４１，４２は双指向
性の夫々の指向方向の音声信号を出力するものであり、
マイクロホンユニット４１の前方及び後方信号は加算回
路２５に与えられ、又夫々反転回路２１及び２２に与え
られる。同様にしてマイクロホンユニット４２の左方及
び右方信号は加算回路２５に与えられ、又夫々反転回路
２３及び２４に与えられる。加算回路２５は減衰回路２
０の出力，マイクロホンユニット４１の前方信号及び後
方信号を夫々加算する。加算回路２６は減衰回路２０の
出力，マイクロホンユニット４２の左方信号及び右方信
号を夫々加算する。加算回路２７は減衰回路２０の出
力，反転回路２１及び２２の出力を夫々加算する。加算
回路２８は減衰回路２０の出力，反転回路２３及び２４
の出力を夫々加算する。これらの加算信号は各出力端２
９〜３２を介して４チャンネルのサラウンド音声信号と
して出力される。
性の夫々の指向方向の音声信号を出力するものであり、
マイクロホンユニット４１の前方及び後方信号は加算回
路２５に与えられ、又夫々反転回路２１及び２２に与え
られる。同様にしてマイクロホンユニット４２の左方及
び右方信号は加算回路２５に与えられ、又夫々反転回路
２３及び２４に与えられる。加算回路２５は減衰回路２
０の出力，マイクロホンユニット４１の前方信号及び後
方信号を夫々加算する。加算回路２６は減衰回路２０の
出力，マイクロホンユニット４２の左方信号及び右方信
号を夫々加算する。加算回路２７は減衰回路２０の出
力，反転回路２１及び２２の出力を夫々加算する。加算
回路２８は減衰回路２０の出力，反転回路２３及び２４
の出力を夫々加算する。これらの加算信号は各出力端２
９〜３２を介して４チャンネルのサラウンド音声信号と
して出力される。
【００２６】このように構成されたサラウンドマイクロ
ホンシステムの動作は第１実施例と同様であるのでその
説明は省略する。尚、第１及び第２実施例の出力信号は
４チャンネルであるが、ドルビーエンコード等の処理す
れば２チャンネルの録音媒体に録音可能であることは言
うまでもない。又、このように処理された４チャンネル
のサラウンド信号を磁気記録再生装置等の録音装置に記
録すれば、再生時に視聴室又は普通の部屋の４隅に設け
た各スピーカから原音の定位感を損なうことなく音響が
忠実に再生される。
ホンシステムの動作は第１実施例と同様であるのでその
説明は省略する。尚、第１及び第２実施例の出力信号は
４チャンネルであるが、ドルビーエンコード等の処理す
れば２チャンネルの録音媒体に録音可能であることは言
うまでもない。又、このように処理された４チャンネル
のサラウンド信号を磁気記録再生装置等の録音装置に記
録すれば、再生時に視聴室又は普通の部屋の４隅に設け
た各スピーカから原音の定位感を損なうことなく音響が
忠実に再生される。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、録音した
い音源の方向範囲を前後を含めた３６０度とする場合、
無指向性のマイクロホンユニットと、互いに特定の角度
で交差した指向特性を有するマイクロホンユニットを複
数組用いることにより、音源を含む空間の４チャンネル
の音声信号を忠実に出力する優れたサラウンドマイクロ
ホンシステムが実現できる。又、このサラウンドマイク
ロホンシステムで録音した音声を、空間の異なる位置に
設けたスピーカで再生することにより、臨場感と定位感
に優れた音を再生できるという効果が得られる。
い音源の方向範囲を前後を含めた３６０度とする場合、
無指向性のマイクロホンユニットと、互いに特定の角度
で交差した指向特性を有するマイクロホンユニットを複
数組用いることにより、音源を含む空間の４チャンネル
の音声信号を忠実に出力する優れたサラウンドマイクロ
ホンシステムが実現できる。又、このサラウンドマイク
ロホンシステムで録音した音声を、空間の異なる位置に
設けたスピーカで再生することにより、臨場感と定位感
に優れた音を再生できるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例におけるサラウンドマイク
ロホンシステムの構成を示すブロック図である。
ロホンシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例におけるサラウンドマイクロホンユニ
ットの外観を示す斜視図である。
ットの外観を示す斜視図である。
【図３】本実施例におけるサラウンドマイクロホンユニ
ットの指向特性を示す説明図である。
ットの指向特性を示す説明図である。
【図４】２個のスピーカ間の音圧レベル差と音像の位置
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図５】２個のマイクロホンユニット間の音圧レベル差
と音像の位置の関係を示す特性図である。
と音像の位置の関係を示す特性図である。
【図６】（ａ）は双指向性のマイクロホンユニットの特
性表であり、（ｂ）はパイパーカージオイド指向性のマ
イクロホンユニットの特性表である。
性表であり、（ｂ）はパイパーカージオイド指向性のマ
イクロホンユニットの特性表である。
【図７】（ａ）はカージオイド指向性のマイクロホンユ
ニットの特性表であり、（ｂ）は本実施例の指向性のマ
イクロホンユニットの特性表である。
ニットの特性表であり、（ｂ）は本実施例の指向性のマ
イクロホンユニットの特性表である。
【図８】本実施例のサラウンドマイクロホンユニットの
指向特性を示す図である。
指向特性を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例におけるサラウンドマイク
ロホンシステムの構成を示すブロック図である。
ロホンシステムの構成を示すブロック図である。
【図１０】従来のステレオマイクロホンユニットの配置
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１１】従来のステレオマイクロホンユニットの指向
特性を示す説明図である。
特性を示す説明図である。
【符号の説明】 １ 音源 １０ サラウンドマイクロホンユニット １１ 無指向性のマイクロホンユニット １２〜１５ 単一指向性のマイクロホンユニット ２０ 減衰回路 ２１〜２４ 反転回路 ２５〜２８ 加算回路 ２９〜３２ 出力端子 ４１，４２ 双指向性のマイクロホンユニット
Claims (3)
- 【請求項１】 指向特性が無指向性である第１のマイク
ロホンユニット、実質的に９０度づつ中心軸をずらせて
配設され、指向特性がカージオイドの曲線を描く第２，
第３，第４及び第５マイクロホンユニット含むサラウン
ドマイクロホンユニットと、 前記第１のマイクロホンユニットの出力を減衰する減衰
回路と、 前記第２のマイクロホンユニットの出力を反転する第１
の反転回路と、 前記第３のマイクロホンユニットの出力を反転する第２
の反転回路と、 前記第４のマイクロホンユニットの出力を反転する第３
の反転回路と、 前記第５のマイクロホンユニットの出力を反転する第４
の反転回路と、 前記減衰回路の出力，前記第２のマイクロホンユニット
の出力，前記第３の反転回路の出力を夫々加算する第１
の加算回路と、 前記減衰回路の出力，前記第３のマイクロホンユニット
の出力，前記第４の反転回路の出力を夫々加算する第２
の加算回路と、 前記減衰回路の出力，前記第４のマイクロホンユニット
の出力，前記第１の反転回路の出力を夫々加算する第３
の加算回路と、 前記減衰回路の出力，前記第５のマイクロホンユニット
の出力，前記第２の反転回路の出力を夫々加算する第４
の加算回路と、を具備することを特徴とするサラウンド
マイクロホンシステム。 - 【請求項２】 指向特性が無指向性である第１のマイク
ロホンユニット、実質的に１８０度中心軸をずらせて配
設され、指向特性が双指向性の特性を有し夫々の指向方
向の音声信号を出力する第２及び第３のマイクロホンユ
ニットを含むサラウンドマイクロホンユニットと、 前記第１のマイクロホンユニットの出力を減衰する減衰
回路と、 前記第２のマイクロホンユニットの一方の指向方向の出
力を反転する第１の反転回路と、 前記第２のマイクロホンユニットの他方の指向方向の出
力を反転する第２の反転回路と、 前記第３のマイクロホンユニットの一方の指向方向の出
力を反転する第３の反転回路と、 前記第３のマイクロホンユニットの他方の指向方向の出
力を反転する第４の反転回路と、 前記減衰回路の出力，前記第２のマイクロホンユニット
の一方及び他方の指向方向の出力を夫々加算する第１の
加算回路と、 前記減衰回路の出力，前記第３のマイクロホンユニット
の一方及び他方の指向方向の出力を夫々加算する第２の
加算回路と、 前記減衰回路の出力，前記第１の反転回路の出力，前記
第２の反転回路の出力を夫々加算する第３の加算回路
と、 前記減衰回路の出力，前記第３の反転回路の出力，前記
第４の反転回路の出力を夫々加算する第４の加算回路
と、を具備することを特徴とするサラウンドマイクロホ
ンシステム。 - 【請求項３】 前記第１〜第４の加算回路の出力を録音
装置に夫々独立したチャンネルの信号として記録し、空
間の基準位置を中心として実質的に９０度ずつ隔たった
位置に配設した第１〜第４のスピーカに該録音装置の第
１〜第４の再生出力を夫々増幅して与えることを特徴と
する請求項１又は請求項２記載のサラウンドマイクロホ
ンシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2623392A JPH05191886A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | サラウンドマイクロホンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2623392A JPH05191886A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | サラウンドマイクロホンシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05191886A true JPH05191886A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=12187615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2623392A Pending JPH05191886A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | サラウンドマイクロホンシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05191886A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006125869A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Oy Martin Kantola Consulting Ltd | Assembly, system and method for acoustic transducers |
| EP1940196A1 (en) | 2006-12-25 | 2008-07-02 | Sony Corporation | Audio signal processing apparatus, audio signal processing method and imaging apparatus |
| GB2494849A (en) * | 2011-04-14 | 2013-03-27 | Orbitsound Ltd | Microphone assembly |
| US8787585B2 (en) | 2009-01-14 | 2014-07-22 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Method and system for frequency domain active matrix decoding without feedback |
| JP2016184876A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社オーディオテクニカ | ステレオマイクロホン |
| JP2017028603A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | 株式会社オーディオテクニカ | マイクロホン及びマイクロホン装置 |
| EP2084936B1 (en) * | 2006-10-06 | 2019-09-25 | Peter G. Craven | Microphone array |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP2623392A patent/JPH05191886A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006125869A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Oy Martin Kantola Consulting Ltd | Assembly, system and method for acoustic transducers |
| US8340315B2 (en) | 2005-05-27 | 2012-12-25 | Oy Martin Kantola Consulting Ltd | Assembly, system and method for acoustic transducers |
| EP2084936B1 (en) * | 2006-10-06 | 2019-09-25 | Peter G. Craven | Microphone array |
| EP1940196A1 (en) | 2006-12-25 | 2008-07-02 | Sony Corporation | Audio signal processing apparatus, audio signal processing method and imaging apparatus |
| US8081773B2 (en) | 2006-12-25 | 2011-12-20 | Sony Corporation | Audio signal processing apparatus, audio signal processing method and imaging apparatus |
| US8335321B2 (en) | 2006-12-25 | 2012-12-18 | Sony Corporation | Audio signal processing apparatus, audio signal processing method and imaging apparatus |
| US8787585B2 (en) | 2009-01-14 | 2014-07-22 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Method and system for frequency domain active matrix decoding without feedback |
| GB2494849A (en) * | 2011-04-14 | 2013-03-27 | Orbitsound Ltd | Microphone assembly |
| JP2016184876A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社オーディオテクニカ | ステレオマイクロホン |
| JP2017028603A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | 株式会社オーディオテクニカ | マイクロホン及びマイクロホン装置 |
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