JPH06204771A - Pickup sound wave device - Google Patents

Pickup sound wave device

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Publication number
JPH06204771A
JPH06204771A JP52993A JP52993A JPH06204771A JP H06204771 A JPH06204771 A JP H06204771A JP 52993 A JP52993 A JP 52993A JP 52993 A JP52993 A JP 52993A JP H06204771 A JPH06204771 A JP H06204771A
Authority
JP
Japan
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sound
signal
output
equation
microphone
Prior art date
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Pending
Application number
JP52993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masako Sone
昌子 曽根
Kenji Muraki
健司 村木
Katsuhiko Hayashi
克彦 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP52993A priority Critical patent/JPH06204771A/en
Publication of JPH06204771A publication Critical patent/JPH06204771A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the S/N by executing pickup sound waves while emphasizing the object sound to be subjected to pickup in a direction, thereby enhancing a level of the object sound relatively more than an undesired sound level in the sound pickup method by using plural microphones. CONSTITUTION:Plural unidirectional microphones 1-4 are used for the pickup, and sound source direction detection means 5 detects the direction of an object sound based on an output signal of the microphones subjected to the pickup and a signal control means 6 adjusts the gain of the output signal of the microphones and the frequency characteristic based on the signal indicating direction detection. Then the pickup sound waves are executed while the sound is emphasized in the direction of the object sound.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ一体型ビデオ撮
影装置、ハイビジョン等、マイクロホンにより収音する
収音装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound pickup device for picking up sound by a microphone, such as a video recording device with a built-in camera and a high-definition television.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ハイビジョンにみられるように音
声に関して複数チャンネルを伝送できるシステムの進出
が図られている。また、カメラ一体型ビデオ撮影装置
も、目的とする音だけを収音したいという要望が増加し
つつある。
2. Description of the Related Art In recent years, a system capable of transmitting a plurality of channels for audio as seen in high-definition has been developed. In addition, there is an increasing demand for a camera-integrated video recording device to collect only a desired sound.

【0003】以下、図面を参照にしながら従来の収音装
置を説明する。図11は従来の収音装置を示すブロック
図である。図12はMSステレオ方式で収音を行う従来
の収音装置のマイクロホンの最大感度方向を示す図であ
る。
A conventional sound collecting device will be described below with reference to the drawings. FIG. 11 is a block diagram showing a conventional sound collecting device. FIG. 12 is a diagram showing a maximum sensitivity direction of a microphone of a conventional sound collecting device that collects sound by the MS stereo system.

【0004】図11において、100は左チャンネル用
単一指向性マイクロホン、101は右チャンネル用単一
指向性マイクロホン、102は中央チャンネル用単一指
向性マイクロホン、103は左チャンネル用単一指向性
マイクロホン100の出力Lと右チャンネル用単一指向
性マイクロホン101の出力Rとの差をとる減算手段、
104は利得を調整する利得調整手段、105は利得調
整された信号と中央チャンネル用単一指向性マイクロホ
ン102の出力信号Mとを加算する加算手段、106は
利得調整手段104で利得調整された信号と、中央チャ
ンネル用単一指向性マイクロホン102の出力信号Mと
を減算する減算手段、107は左チャンネルで再生され
るべきL′信号の出力端子、108は右チャンネルで再
生されるべきR′信号の出力端子である。
In FIG. 11, 100 is a unidirectional microphone for the left channel, 101 is a unidirectional microphone for the right channel, 102 is a unidirectional microphone for the center channel, and 103 is a unidirectional microphone for the left channel. Subtraction means for taking the difference between the output L of 100 and the output R of the right channel unidirectional microphone 101,
104 is a gain adjusting means for adjusting the gain, 105 is an adding means for adding the gain-adjusted signal and the output signal M of the central channel unidirectional microphone 102, and 106 is a signal whose gain is adjusted by the gain adjusting means 104. And subtracting means for subtracting the output signal M of the unidirectional microphone 102 for the center channel, 107 is an output terminal for the L'signal to be reproduced in the left channel, and 108 is an R'signal to be reproduced in the right channel. Output terminal.

【0005】以上のように構成された従来の収音装置の
動作について説明する。まず、収音しようとする音場に
単一指向性マイクロホン100,101,102で構成
されるMSマイクロホンを設置する。MSマイクロホン
の構成については後述する。左チャンネル用単一指向性
マイクロホン100の信号Lと、右チャンネル用単一指
向性マイクロホン101の信号Rからの信号は減算手段
103で減算され、双指向性マイクロホンと等価にな
る。減算手段103の出力は利得調整手段104で利得
調整され、利得調整された信号は加算手段105で中央
チャンネル用単一指向性マイクロホン102の出力Mと
加算され、減算手段106で利得調整された信号から中
央チャンネル用単一指向性マイクロホン102の出力M
を減算する。
The operation of the conventional sound collecting device configured as described above will be described. First, the MS microphone including the unidirectional microphones 100, 101 and 102 is installed in the sound field to be picked up. The configuration of the MS microphone will be described later. The signal L from the unidirectional microphone 100 for the left channel and the signal from the signal R from the unidirectional microphone 101 for the right channel are subtracted by the subtracting means 103, and become equivalent to the bidirectional microphone. The output of the subtraction means 103 is gain-adjusted by the gain adjustment means 104, the gain-adjusted signal is added to the output M of the central channel unidirectional microphone 102 by the addition means 105, and the gain-adjusted signal is subtracted by the subtraction means 106. To the output M of the unidirectional microphone 102 for the center channel
Subtract.

【0006】つぎに、MSマイクロホンの構成について
説明する。図12はMSマイクロホンの構成を示す図で
ある。図12において、矢印の方向にマイクロホンの最
大感度方向が来るように設置する。図11において、1
00,101,102は単一指向性マイクロホンであ
り、単一指向性マイクロホン102をMidマイクロホ
ン、単一指向性マイクロホン100,101で構成され
る双指向性マイクロホンをSideマイクロホンと呼
ぶ。
Next, the structure of the MS microphone will be described. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the MS microphone. In FIG. 12, the microphone is installed so that the maximum sensitivity direction is in the direction of the arrow. In FIG. 11, 1
00, 101, and 102 are unidirectional microphones. The unidirectional microphone 102 is called a Mid microphone, and the bidirectional microphone composed of the unidirectional microphones 100 and 101 is called a Side microphone.

【0007】以上のように構成されたMSステレオ方式
の収音装置の動作について説明する。
The operation of the MS stereo type sound collecting device configured as described above will be described.

【0008】図12に示すように、中央チャンネル用単
一指向性マイクロホン102の最大感度方向をY軸の正
方向にとり、左チャンネル用単一指向性マイクロホン1
00の指向軸と右チャンネル用単一指向性マイクロホン
101の指向軸を結ぶ軸をX軸にとり、右チャンネル用
単一指向性マイクロホン101の最大感度方向を正の方
向にとる。また、X軸の正方向を0゜とし、反時計回り
を正とするように角度θを定義すると、単一指向性マイ
クロホン100,101,102の指向特性D
L(θ),DR(θ),DM(θ)は、図13(a),
(b),(c)に示され、(数1),(数2),数3)
で表される。
As shown in FIG. 12, a single unit for the center channel is used.
Set the maximum sensitivity direction of the unidirectional microphone 102 to the positive direction of the Y axis.
Directionally unidirectional microphone for left channel 1
00 directional axis and unidirectional microphone for right channel
The axis connecting the directional axes of 101 is the X axis, for the right channel
The direction of maximum sensitivity of the unidirectional microphone 101 is positive
Take to the other side. Also, the positive direction of the X-axis is set to 0 °, and it is rotated counterclockwise.
If the angle θ is defined so that
Directivity D of the black phones 100, 101, 102
L(Θ), DR(Θ), DM(Θ) is shown in FIG.
Shown in (b) and (c), (Equation 1), (Equation 2), Equation 3)
It is represented by.

【0009】[0009]

【数1】 [Equation 1]

【0010】[0010]

【数2】 [Equation 2]

【0011】[0011]

【数3】 [Equation 3]

【0012】図12のように、左チャンネル用単一指向
性マイクロホン100の出力と、右チャンネル用単一指
向性マイクロホン101の出力は、減算手段103で減
算され、出力は(数4)で表される指向特性DLR(θ)
を持つ。
As shown in FIG. 12, the output of the unidirectional microphone 100 for the left channel and the output of the unidirectional microphone 101 for the right channel are subtracted by the subtracting means 103, and the output is represented by (Equation 4). Directional characteristics D LR (θ)
have.

【0013】[0013]

【数4】 [Equation 4]

【0014】これは、図14の指向特性を持つ双指向性
マイクロホンの指向特性と等価である。減算手段103
の出力は利得調整手段104でα倍され、加算手段10
5で単一指向性マイクロホン102の出力と加算され左
チャンネル側出力信号L′となる。また、利得調整手段
104の出力と単一指向性マイクロホン102の出力と
は、減算手段106で減算され右チャンネル側出力信号
R′となる。左チャンネル側信号L′と、右チャンネル
側信号R′の指向特性DL′(θ),DR′(θ)は、
(数5),(数6)で表される。
This is equivalent to the directional characteristics of the bidirectional microphone having the directional characteristics shown in FIG. Subtraction means 103
Is multiplied by α by the gain adjusting means 104, and the adding means 10
At 5, the sum is added to the output of the unidirectional microphone 102 to form the left channel side output signal L '. Further, the output of the gain adjusting means 104 and the output of the unidirectional microphone 102 are subtracted by the subtracting means 106 to become the right channel side output signal R '. The directivity characteristics D L ′ (θ) and D R ′ (θ) of the left channel side signal L ′ and the right channel side signal R ′ are
It is expressed by (Equation 5) and (Equation 6).

【0015】[0015]

【数5】 [Equation 5]

【0016】[0016]

【数6】 [Equation 6]

【0017】αを変化させると、信号L′,R′の感度
が変化する。図14にDL′(θ)、DR′(θ)を図示
する。但し、α=1/2とした。
When α is changed, the sensitivity of the signals L'and R'changes. FIG. 14 shows D L ′ (θ) and D R ′ (θ). However, α = 1/2.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、収音しようとする目的音も不要音も同レベ
ルで収音され、S/Nが劣化してしまうという欠点があ
った。すなわち、カクテルパーティ効果のようにある特
定の音だけを収音することはできなかった。
However, in the above-mentioned conventional configuration, there is a drawback that the target sound to be picked up and the unnecessary sound are picked up at the same level and the S / N is deteriorated. That is, it was not possible to pick up only a specific sound like the cocktail party effect.

【0019】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、収音しようとする目的音の方向の利得を強調して収
音することにより、相対的に不要音レベルより目的音の
レベルを高くすることとなりS/Nを向上できる。さら
に、目的音の方向の利得調整のみならず指向特性をも制
御することにより、よりS/Nを向上できる。さらに、
不要音に周波数特性を持たせることにより、さらに目的
音を強調できる収音装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. By emphasizing the gain in the direction of the target sound to be collected, the target sound level is relatively higher than the unnecessary sound level. Since it becomes higher, S / N can be improved. Furthermore, the S / N can be further improved by controlling not only the gain adjustment in the direction of the target sound but also the directional characteristics. further,
An object of the present invention is to provide a sound pickup device that can further emphasize a target sound by giving unnecessary sound a frequency characteristic.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の収音装置は、複数の単一指向性マイクロホン
と、前記複数の単一指向性マイクロホンの出力信号を入
力し、音源の方向を検出する音源方向検出手段と、前記
音源方向検出手段の出力信号を入力として、前記複数の
単一指向性マイクロホンの出力信号の利得を制御する信
号制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a sound collecting device of the present invention inputs a plurality of unidirectional microphones and the output signals of the plurality of unidirectional microphones to generate a sound source. A sound source direction detecting means for detecting a direction; and a signal control means for controlling the gains of the output signals of the plurality of unidirectional microphones with the output signal of the sound source direction detecting means as an input. It is a thing.

【0021】また、信号制御手段は、複数の単一指向性
マイクロホンの出力信号の利得を制御することを特徴と
し、あるいは、信号制御手段は、複数の単一指向性マイ
クロホンの出力信号の利得と周波数特性とを制御するこ
とを特徴とするものである。
Further, the signal control means controls the gains of the output signals of the plurality of unidirectional microphones, or the signal control means controls the gains of the output signals of the plurality of unidirectional microphones. The frequency characteristics are controlled.

【0022】また、本発明の収音装置は、複数の単一指
向性マイクロホンと、無指向性マイクロホンと、前記複
数の単一指向性マイクロホンの出力信号を入力し、音源
の方向を検出する音源方向検出手段と、前記音源方向検
出手段の出力信号を入力とし、前記複数の単一指向性マ
イクロホンと前記無指向性マイクロホン信号とを演算
し、演算された信号を制御するマトリクス装置とを備え
たことを特徴とするものである。
Further, the sound collecting device of the present invention has a plurality of unidirectional microphones, an omnidirectional microphone, and a sound source for inputting output signals of the plurality of unidirectional microphones and detecting the direction of the sound source. And a matrix device for calculating the plurality of unidirectional microphones and the omnidirectional microphone signals and controlling the calculated signals by using the output signal of the sound source direction detecting means as an input. It is characterized by that.

【0023】また、マトリクス装置は、演算された信号
の利得を制御することを特徴とし、あるいは、マトリク
ス装置は、演算された信号の利得と周波数特性とを制御
することを特徴とするものである。
Further, the matrix device is characterized by controlling the gain of the calculated signal, or the matrix device is characterized by controlling the gain and frequency characteristic of the calculated signal. .

【0024】[0024]

【作用】本発明は上記した構成により、複数の単一指向
性マイクロホンで収音し、音源方向検出手段で目的音の
方向を検知して、信号処理装置でマイクロホンの利得調
整および周波数特性の調整を行い、目的音方向を強調し
て収音することができる。また、複数の単一指向性マイ
クロホンと無指向性マイクロホンで収音し、音源方向検
出手段で目的音の方向を検知し、マトリクス装置で利得
調整及び周波数特性の調整のみならず出力信号の指向特
性をも制御することにより、目的音方向をより強調して
収音することができる。
According to the present invention, with the above-described structure, a plurality of unidirectional microphones collect sound, the sound source direction detecting means detects the direction of the target sound, and the signal processor adjusts the microphone gain and frequency characteristics. The target sound direction can be emphasized to collect the sound. In addition, a plurality of unidirectional microphones and omnidirectional microphones are used to pick up the sound, and the sound source direction detecting means detects the direction of the target sound, and the matrix device not only adjusts the gain and frequency characteristics but also the directional characteristics of the output signal. By controlling also, it is possible to further emphasize the target sound direction and collect the sound.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例について、図面
を参照しながら説明する。第1の実施例は、4本の単一
指向性マイクロホンを用いて収音する収音装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The first embodiment is a sound pickup device that picks up sound by using four unidirectional microphones.

【0026】図1は本発明の第1の実施例における収音
装置の構成を示すブロック図である。図2はマイクロホ
ンの最大感度方向を示す図である。矢印の方向にマイク
ロホンの最大感度がくるように設置する。
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a sound collecting device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the maximum sensitivity direction of the microphone. Install so that the maximum sensitivity of the microphone comes in the direction of the arrow.

【0027】図1において、1は左チャンネル用の単一
指向性マイクロホン、2は右チャンネル用の単一指向性
マイクロホン、3は中央チャンネル用の単一指向性マイ
クロホン、4はサラウンドチャンネル用の単一指向性マ
イクロホン、5は単一指向性マイクロホン1〜4の出力
L,R,C,S信号から収音しようとする目的音の方向
を検出する音源方向検出手段、6は音源方向検出手段5
の出力によって単一指向性マイクロホン1〜4の出力信
号を制御する信号制御手段、26,27,28,29は
各々目的音方向の音を強調された収音信号L′,R′,
C′,S′である。
In FIG. 1, 1 is a unidirectional microphone for the left channel, 2 is a unidirectional microphone for the right channel, 3 is a unidirectional microphone for the center channel, and 4 is a unidirectional microphone for the surround channel. A unidirectional microphone, 5 is a sound source direction detecting means for detecting a direction of a target sound to be picked up from outputs L, R, C, S signals of the unidirectional microphones 1 to 4, and 6 is a sound source direction detecting means 5.
The signal control means 26, 27, 28 and 29 for controlling the output signals of the unidirectional microphones 1 to 4 according to the output of the sound pickup signals L ', R', and
C'and S '.

【0028】また、音源方向検出手段5は以下の要素か
ら構成される。7,8,9,10は単一指向性マイクロ
ホン1,2,3,4の出力信号を各々全波整流する全波
整流回路、11はL信号とR信号との対数の差DLRをと
る対数差分回路、12はC信号とS信号との対数の差D
CSをとる対数差分回路、13は対数差分回路11または
対数差分回路12の出力があらかじめ決められた範囲内
にあるかどうか判定するスレッショルドスイッチ、14
はスレッショルドスイッチ13の判定結果に応じて時定
数22[ms]または484[ms]の低域通過フィル
タで対数差分回路11の出力DLRを処理する双時定数回
路、15はスレッショルドスイッチ13の判定結果に応
じて時定数22[ms]または484[ms]の低域通
過フィルタで対数差分回路12の出力DCSを処理する双
時定数回路である。
The sound source direction detecting means 5 is composed of the following elements. Reference numerals 7, 8, 9, 10 denote full-wave rectification circuits for full-wave rectifying the output signals of the unidirectional microphones 1, 2, 3, 4 respectively, and 11 has a logarithmic difference D LR between the L signal and the R signal. Logarithmic difference circuit, 12 is a logarithmic difference D between the C signal and the S signal
A logarithmic difference circuit taking CS , a threshold switch 13 for judging whether the output of the logarithmic difference circuit 11 or the logarithmic difference circuit 12 is within a predetermined range, 14
Is a dual time constant circuit that processes the output D LR of the logarithmic difference circuit 11 with a low-pass filter having a time constant of 22 [ms] or 484 [ms] according to the determination result of the threshold switch 13, and 15 is the determination of the threshold switch 13. This is a bi-time constant circuit that processes the output D CS of the logarithmic difference circuit 12 with a low-pass filter having a time constant of 22 [ms] or 484 [ms] according to the result.

【0029】さらに、信号制御手段6は以下の要素で構
成される。16は双時定数回路14の出力に応じた係数
L,ERを作成し、双時定数回路15の出力に応じた係
数E C,ESを作成する利得調整手段制御回路、17は双
時定数回路14の出力に応じた係数FL,FRを作成し、
双時定数回路15の出力に応じた係数FC,FSを作成す
る周波数特性調整手段制御回路、18は利得調整手段制
御回路16の係数ELに応じてL信号を定数倍する利得
調整手段、19は利得調整手段制御回路16の係数ER
に応じてR信号を定数倍する利得調整手段、20は利得
調整手段制御回路16の係数ECに応じてC信号を定数
倍する利得調整手段、21は利得調整手段制御回路16
の係数ESに応じてS信号を定数倍する利得調整手段で
ある。また、22は周波数特性調整手段制御回路17の
係数FLに応じて利得調整手段18の出力信号の周波数
特性を調節する周波数特性調整手段、23は周波数特性
調整手段制御回路17の係数FRに応じて利得調整手段
19の出力信号の周波数特性を調節する周波数特性調整
手段、24は周波数特性調整手段制御回路17の係数F
Cに応じて利得調整手段20の出力信号の周波数特性を
調節する周波数特性調整手段、25は周波数特性調整手
段制御回路17の係数FSに応じて利得調整手段21の
出力信号の周波数特性を調節する周波数特性調整手段で
ある。
Further, the signal control means 6 is composed of the following elements.
Is made. 16 is a coefficient according to the output of the bi-time constant circuit 14.
EL, ERTo generate a coefficient according to the output of the bi-time constant circuit 15.
Number E C, ESA gain adjusting means control circuit for producing
Coefficient F according to the output of the time constant circuit 14L, FRCreate
Coefficient F according to the output of the bi-time constant circuit 15C, FSCreate
A frequency characteristic adjusting means control circuit, 18 is a gain adjusting means control circuit.
Coefficient E of control circuit 16LGain that multiplies the L signal by a constant
The adjusting means 19 is a coefficient E of the gain adjusting means control circuit 16.R
A gain adjusting means for multiplying the R signal by a constant in accordance with
Coefficient E of adjusting means control circuit 16CConstant C signal according to
Gain adjusting means for doubling, 21 is a gain adjusting means control circuit 16
Coefficient E ofSAccording to the gain adjustment means for multiplying the S signal by a constant
is there. Further, 22 is a frequency characteristic adjusting means control circuit 17.
Coefficient FLThe frequency of the output signal of the gain adjusting means 18 according to
Frequency characteristic adjusting means for adjusting the characteristic, 23 is a frequency characteristic
Coefficient F of adjusting means control circuit 17RGain adjustment means according to
Frequency characteristic adjustment for adjusting frequency characteristic of 19 output signal
Means 24 is a coefficient F of the frequency characteristic adjusting means control circuit 17
CAccording to the frequency characteristic of the output signal of the gain adjusting means 20.
Frequency characteristic adjusting means for adjusting, 25 is a frequency characteristic adjusting hand.
Coefficient F of the stage control circuit 17SOf the gain adjusting means 21 according to
With the frequency characteristic adjusting means for adjusting the frequency characteristic of the output signal
is there.

【0030】以上のように構成された収音装置につい
て、以下、その動作について説明する。
The operation of the sound collecting device configured as described above will be described below.

【0031】単一指向性マイクロホン1,2,3,4の
出力L,R,C,Sは、音源方向検出手段5でLR軸ま
たはCS軸について信号レベルの対数の差を取り、この
差をもとにどの方向からの信号が優勢であるか検出す
る。そして、信号制御手段6で優勢な方向の信号はその
まま出力し、それ以外の方向の信号を減衰させ、さらに
低域周波数成分のみを通過させ音に包まれたような感じ
にすることにより、目的音の方向感を強調する。
The outputs L, R, C, S of the unidirectional microphones 1, 2, 3, 4 take the logarithmic difference of the signal level with respect to the LR axis or the CS axis by the sound source direction detecting means 5, and the difference is calculated. Originally, the signal from which direction is dominant is detected. Then, the signal control means 6 outputs the signal in the dominant direction as it is, attenuates the signal in the other directions, and passes only the low-frequency component to make it feel like a sound. Emphasize the sense of sound direction.

【0032】まず、マイクロホンについて説明を行う。
ここで、便宜上中央チャンネル用単一指向性マイクロホ
ン3の指向軸(あるいはサラウンドチャンネル用単一指
向性マイクロホン4の指向軸)をy軸とし、中央チャン
ネル用単一指向性マイクロホン3とサラウンドチャンネ
ル用単一指向性マイクロホン4を結ぶ中点を原点とし、
原点でy軸と直交する軸をx軸と定義する。この時、中
央チャンネル用単一指向性マイクロホン3の最大感度方
向、右チャンネル用単一指向性マイクロホン2の最大感
度方向を各々の軸の正の方向とする。また、θはx軸の
正の方向を0゜、反時計回りを正とする角度である。
First, the microphone will be described.
Here, for convenience, the directional axis of the unidirectional microphone 3 for the center channel (or the directional axis of the unidirectional microphone 4 for the surround channel) is taken as the y-axis, and the unidirectional microphone 3 for the center channel and the unidirectional microphone for the surround channel are used. With the middle point connecting the unidirectional microphone 4 as the origin,
The axis orthogonal to the y axis at the origin is defined as the x axis. At this time, the maximum sensitivity direction of the unidirectional microphone 3 for the center channel and the maximum sensitivity direction of the unidirectional microphone 2 for the right channel are defined as positive directions of the respective axes. Further, θ is an angle in which the positive direction of the x axis is 0 ° and the counterclockwise direction is positive.

【0033】例えば、図2に示す様にL信号の指向特性
L(θ)は135゜方向に、R信号の指向特性D
R(θ)は45゜方向に、C信号の指向特性DC(θ)は
90゜方向に、S信号の指向特性DS(θ)は270゜
方向に、それぞれ最大の感度を持つとする。各々の指向
特性を(数7),(数8),(数9),(数10)に示
す。
For example, as shown in FIG. 2, the directivity characteristic D L (θ) of the L signal is in the 135 ° direction, and the directivity characteristic D of the R signal is
It is assumed that R (θ) has the maximum sensitivity in the direction of 45 °, the directivity characteristic D C (θ) of the C signal in the direction of 90 °, and the directivity characteristic D S (θ) of the S signal in the direction of 270 °. . The respective directional characteristics are shown in (Equation 7), (Equation 8), (Equation 9), (Equation 10).

【0034】[0034]

【数7】 [Equation 7]

【0035】[0035]

【数8】 [Equation 8]

【0036】[0036]

【数9】 [Equation 9]

【0037】[0037]

【数10】 [Equation 10]

【0038】(数7)〜(数10)の指向特性を図3に
示す。図3(a)はL信号の指向特性DL(θ)を、図
3(b)はR信号の指向特性DR(θ)を、図3(c)
はC信号の指向特性DC(θ)を、図3(d)はS信号
の指向特性DS(θ)を示す。
The directional characteristics of (Equation 7) to (Equation 10) are shown in FIG. 3A shows the directivity characteristic D L (θ) of the L signal, FIG. 3B shows the directivity characteristic D R (θ) of the R signal, and FIG.
Shows the directivity characteristic D C (θ) of the C signal, and FIG. 3D shows the directivity characteristic D S (θ) of the S signal.

【0039】次に、音源方向検出手段5について説明を
行う。L,R,C,Sの各信号は全波整流回路7〜10
で全波整流される。全波整流されたあと、L信号とR信
号,C信号とS信号のペアでそれぞれ対数差分回路1
1,12で処理され、出力DLR,DCSが得られる。対数
差分回路11,12の処理はそれぞれ(数11),(数
12)で表される。
Next, the sound source direction detecting means 5 will be described. The L, R, C, and S signals are full-wave rectifier circuits 7 to 10.
Is full-wave rectified. After full-wave rectification, logarithmic difference circuit 1 for each pair of L signal and R signal and C signal and S signal
1 and 12 to obtain outputs D LR and D CS . The processes of the logarithmic difference circuits 11 and 12 are represented by (Equation 11) and (Equation 12), respectively.

【0040】[0040]

【数11】 [Equation 11]

【0041】[0041]

【数12】 [Equation 12]

【0042】出力DLRはLR軸に関してLRのどちらが
優勢であるかを示し、出力DCSはCS軸に関してCSの
どちらが優勢であるかを示す。
The output D LR indicates which of the LRs is dominant with respect to the LR axis, and the output D CS indicates which of the CSs is dominant with respect to the CS axis.

【0043】スレッショルドスイッチ13はL信号とR
信号、またはC信号とS信号のレベル差が大きいときに
は出力L,R,C,Sの各信号を速く変化させるために
双時定数回路14,15の短い時定数22[ms]を選
択し、逆にレベル差が小さいときには、長い時定数48
4[ms]を選択してL,R,C,Sの各信号を緩やか
に変化させる。スレッショルドスイッチ13は対数差分
回路11,12の出力DLR,DCSが両方ともスレッショ
ルドレベル±Lthの範囲内であれば双時定数回路1
4,15の484[ms]の時定数を選択し、どちらか
一方でも範囲外である場合には22[ms]の時定数を
選択する。スレッショルドスイッチ13が選択する時定
数([ms])を(表1)に示す。
The threshold switch 13 has an L signal and an R signal.
When the level difference between the signal or the C signal and the S signal is large, the short time constant 22 [ms] of the bi-time constant circuits 14 and 15 is selected in order to change each signal of the outputs L, R, C and S quickly. Conversely, when the level difference is small, a long time constant 48
4 [ms] is selected and the L, R, C, and S signals are gently changed. The threshold switch 13 is a dual time constant circuit 1 if the outputs D LR and D CS of the logarithmic difference circuits 11 and 12 are both within the threshold level ± Lth.
The time constant of 484 [ms] of 4 and 15 is selected, and when either one is out of the range, the time constant of 22 [ms] is selected. The time constant ([ms]) selected by the threshold switch 13 is shown in (Table 1).

【0044】(表1)を実現するために、スレッショル
ドスイッチ13は対数差分回路11,12の出力DLR
CSとスレッショルドレベル±Lthとを比較する4個
の比較器と比較器出力の論理和をとるOR回路とで構成
する。
In order to realize (Table 1), the threshold switch 13 has the outputs D LR of the logarithmic difference circuits 11 and 12,
It is composed of four comparators for comparing D CS with the threshold level ± Lth and an OR circuit for ORing the outputs of the comparators.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】双時定数回路14はスレッショルドスイッ
チ13の判定結果に応じて484または22[ms]の
時定数で対数差分回路11の出力DLRを積分する。積分
回路はRC積分器またはそれと同等の過渡特性を持つも
のが必要である。双時定数回路14も対数差分回路12
の出力DCSに対して同様な処理をする。
The dual time constant circuit 14 integrates the output D LR of the logarithmic difference circuit 11 with a time constant of 484 or 22 [ms] according to the determination result of the threshold switch 13. The integrator circuit needs an RC integrator or one having a transient characteristic equivalent thereto. The bi-time constant circuit 14 and the logarithmic difference circuit 12 are also included.
The same processing is performed on the output D CS of the above.

【0047】次に、信号制御手段6についての説明を行
う。利得調整手段制御回路16は双時定数回路14で積
分されたDLRと双時定数回路15で積分されたDCSの極
性に応じて制御電圧EL,ER,EC,ESを発生する。制
御電圧EL,ER,EC,ESは(数13),(数14),
(数15),(数16)で表される。
Next, the signal control means 6 will be described. The gain adjusting means control circuit 16 generates control voltages E L , E R , E C , and E S according to the polarities of D LR integrated by the bi-time constant circuit 14 and D CS integrated by the bi-time constant circuit 15. To do. The control voltages E L , E R , E C , and E S are (Equation 13), (Equation 14),
It is represented by (Equation 15) and (Equation 16).

【0048】[0048]

【数13】 [Equation 13]

【0049】[0049]

【数14】 [Equation 14]

【0050】[0050]

【数15】 [Equation 15]

【0051】[0051]

【数16】 [Equation 16]

【0052】(数13),(数14),(数15),
(数16)で表される利得調整手段制御回路16の制御
電圧EL,ER,EC,ESに応じて利得調整手段18,1
9,20,21の利得が決まり、単一指向性マイクロホ
ン1,2,3,4の出力に乗算される。
(Equation 13), (Equation 14), (Equation 15),
Control voltage E L of the gain adjusting means control circuit 16 represented by the equation (16), E R, E C , the gain adjusting means in accordance with the E S 18,1
The gains of 9, 20, 21 are determined, and the outputs of the unidirectional microphones 1, 2, 3, 4 are multiplied.

【0053】周波数特性調整手段制御回路17は、双時
定数回路14で積分されたDLRと双時定数回路15で積
分されたDCSの極性に応じて制御電圧FL,FR,FC
Sを発生する。制御電圧FL,FR,FC,FSは(数1
7),(数18),(数19),(数20)で表され
る。
[0053] Frequency characteristics adjustment means control circuit 17, a control voltage according to the polarity of the integrated D CS in D LR and bi time constant circuit 15, which is integrated by double time constant circuit 14 F L, F R, F C ,
Generate F S. Control voltage F L, F R, F C , F S is (number 1
7), (Equation 18), (Equation 19), (Equation 20).

【0054】[0054]

【数17】 [Equation 17]

【0055】[0055]

【数18】 [Equation 18]

【0056】[0056]

【数19】 [Formula 19]

【0057】[0057]

【数20】 [Equation 20]

【0058】ここで、周波数特性調整手段について説明
する。図4に示すように、入力信号は、周波数特性調整
手段制御回路17の制御電圧により、そのまま通過する
か、あるいは低域周波数成分だけを通過させるような低
域通過フィルタ30を通過するかの選択ができる。(数
17)〜(数20)において、“1”は低域通過フィル
タ30を通過した信号を選択し、“0”は入力信号を選
択するものである。利得調整手段18,19,20,2
1の出力は、周波数特性調整手段22,23,24,2
5によって周波数特性を調整され、L′,R′,C′,
S′の各信号として出力される。
Here, the frequency characteristic adjusting means will be described. As shown in FIG. 4, the input signal is selectively passed by the control voltage of the frequency characteristic adjusting means control circuit 17 as it is, or is passed through the low-pass filter 30 that passes only the low-frequency component. You can In (Equation 17) to (Equation 20), “1” selects the signal that has passed through the low-pass filter 30, and “0” selects the input signal. Gain adjusting means 18, 19, 20, 2
The output of 1 is the frequency characteristic adjusting means 22, 23, 24, 2
5, the frequency characteristic is adjusted by L ', R', C ',
It is output as each signal of S '.

【0059】以上のように、LR軸またはCS軸につい
て、どの方向からの信号が優勢であるか検出する。そし
て、優勢な方向が検出された場合には、その方向の信号
はそのまま出力し、それ以外の方向の信号を減衰させ、
さらに低域周波数成分のみ通過させ音に包まれたような
感じにすることにより、目的音の方向感を強調する。し
たがって、セリフなど方向性のはっきりした音は明確な
方向感が得られる。一方、優勢な方向が得られない場合
には、普通のステレオ感が得られる。
As described above, it is detected from which direction the signal is dominant on the LR axis or the CS axis. Then, when the dominant direction is detected, the signal in that direction is output as it is, and the signals in the other directions are attenuated,
Furthermore, the sense of direction of the target sound is emphasized by allowing only the low frequency components to pass and making it feel as if it is surrounded by the sound. Therefore, a sound with a clear direction such as a dialogue gives a clear sense of direction. On the other hand, when the dominant direction cannot be obtained, a normal stereo feeling can be obtained.

【0060】なお、本実施例では周波数特性の調整は、
入力信号をそのまま取り出すか、低域通過フィルタを通
過させるかの2種類のみであるが、双時定数回路14,
15の出力信号の値により低域通過フィルタのカットオ
フ周波数をなめらかに変化させてもよい。
In this embodiment, the frequency characteristic adjustment is
There are only two types: the input signal is taken out as it is or passed through a low pass filter.
The cutoff frequency of the low pass filter may be changed smoothly depending on the value of the output signal of 15.

【0061】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。前述した第1の実施例では、方向性を強調する手
段として、信号制御手段6で単一指向性マイクロホン1
〜4の出力を目的音の方向が強調されるように利得調整
を行い、周波数特性を調節していたが、第2の実施例で
は、単一指向性マイクロホンと無指向性マイクロホンを
用い、その出力をマトリクス装置で演算することによ
り、利得調整のみならず指向特性をも調整し、さらに周
波数特性を調整することにより目的音の方向性を強調し
ようとするものである。図5に第2の実施例を示す。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the above-described first embodiment, the signal control means 6 is used as the unidirectional microphone 1 as means for emphasizing the directivity.
The outputs of 4 to 4 were adjusted in gain so that the direction of the target sound was emphasized and the frequency characteristics were adjusted. However, in the second embodiment, a unidirectional microphone and an omnidirectional microphone are used. By calculating the output with a matrix device, not only the gain adjustment but also the directional characteristic is adjusted, and further the frequency characteristic is adjusted to emphasize the directionality of the target sound. FIG. 5 shows a second embodiment.

【0062】図5において、51は無指向性マイクロホ
ン、52,53,54,55は単一指向性マイクロホン
であり、各々の出力はO,L,R,C,Sと表す。単一
指向性マイクロホン52〜55の出力L,R,C,Sは
音源方向検出手段5に入力され、目的音の方向を検知
し、その制御信号に従いマトリクス装置で無指向性と単
一指向性のマイクロホン51〜55の出力を制御し、利
得調整と指向特性と周波数特性の調整によって目的音の
方向を強調して収音するものである。
In FIG. 5, 51 is an omnidirectional microphone and 52, 53, 54 and 55 are unidirectional microphones, and their outputs are represented by O, L, R, C and S, respectively. The outputs L, R, C, S of the unidirectional microphones 52 to 55 are input to the sound source direction detecting means 5 to detect the direction of the target sound, and according to the control signal, omnidirectional and unidirectional. The output of the microphones 51 to 55 is controlled, and the direction of the target sound is emphasized by the gain adjustment and the adjustment of the directional characteristic and the frequency characteristic to collect the sound.

【0063】まず、マイクロホンについて説明する。図
6(a)は無指向性マイクロホン51の指向特性、図6
(b)は単一指向性マイクロホン52の指向特性、図6
(c)は単一指向性マイクロホン53の指向特性、図6
(d)は単一指向性マイクロホン54の指向特性、図6
(e)は単一指向性マイクロホン55の指向特性を示
す。図6に示す様に、単一指向性マイクロホン52,5
3は最大感度方向が互いに逆向きに配置され、単一指向
性マイクロホン54,55も同様に配置され、単一指向
性マイクロホン52,53の指向軸と単一指向性マイク
ロホン54,55の指向軸は互いに直交するように配置
される。
First, the microphone will be described. FIG. 6A is a directional characteristic of the omnidirectional microphone 51, and FIG.
6B is a directional characteristic of the unidirectional microphone 52, FIG.
6C is a directional characteristic of the unidirectional microphone 53, FIG.
(D) is the directional characteristic of the unidirectional microphone 54, FIG.
(E) shows the directional characteristics of the unidirectional microphone 55. As shown in FIG. 6, unidirectional microphones 52, 5
3, the maximum sensitivity directions are arranged opposite to each other, and the unidirectional microphones 54 and 55 are also arranged in the same manner. The directional axes of the unidirectional microphones 52 and 53 and the directional axes of the unidirectional microphones 54 and 55. Are arranged so as to be orthogonal to each other.

【0064】ここで、単一指向性マイクロホン52,5
3の最大感度方向を結ぶ軸をX軸、単一指向性マイクロ
ホン54,55の最大感度方向を結ぶ軸をY軸とし、各
々単一指向性マイクロホン53の最大感度方向、単一指
向性マイクロホン54の最大感度方向を正の方向にと
る。また、θはX軸の正の方向を0゜、反時計回りを正
とする角度とする。マイクロホン51,52,53,5
4,55の指向特性DO(θ),DL(θ),D
R(θ),DC(θ),DS(θ)を(数21),(数2
2),(数23),(数24),(数25)に表す。
Here, the unidirectional microphones 52, 5
The axis connecting the maximum sensitivity directions of 3 is the X axis, the axis connecting the maximum sensitivity directions of the unidirectional microphones 54 and 55 is the Y axis, and the maximum sensitivity direction of the unidirectional microphone 53 and the unidirectional microphone 54 are respectively. The maximum sensitivity direction of is taken to be the positive direction. Further, θ is an angle in which the positive direction of the X axis is 0 ° and the counterclockwise direction is positive. Microphones 51, 52, 53, 5
4, 55 directional characteristics D O (θ), D L (θ), D
R (θ), D C (θ), and D S (θ) are given by (Equation 21) and (Equation 2)
2), (Equation 23), (Equation 24), (Equation 25).

【0065】[0065]

【数21】 [Equation 21]

【0066】[0066]

【数22】 [Equation 22]

【0067】[0067]

【数23】 [Equation 23]

【0068】[0068]

【数24】 [Equation 24]

【0069】[0069]

【数25】 [Equation 25]

【0070】以上がマイクロホンの説明である。音源方
向検出手段5は第1の実施例と同じである。
The above is the description of the microphone. The sound source direction detecting means 5 is the same as that in the first embodiment.

【0071】つぎに、マトリクス装置50について説明
する。56は音源方向検出手段5の出力に応じた係数E
O,EC,ES,EL,ERを作成する利得調整手段制御回
路、57は単一指向性マイクロホン52の出力Lから単
一指向性マイクロホン53の出力Rを減算して、双指向
性マイクロホンと等価の出力BXを得る減算手段、58
は単一指向性マイクロホン54の出力Cから単一指向性
マイクロホン55の出力Sを減算して、双指向性マイク
ロホンと等価の出力BYを得る減算手段である。59は
減算手段57の出力BXと減算手段58の出力BYを減算
する減算手段、60は減算手段57の出力BXと減算手
段58の出力BYを加算する加算手段である。61は利
得調整手段制御回路56の係数EOに応じて無指向性マ
イクロホン51の出力Oの利得を調節しE0GOをつく
る利得調整手段、62は利得調整手段61の出力E0
Oと減算手段59の出力とを加算する加算手段、63は
利得調整手段61の出力E0GOと加算手段60の出力
とを加算する加算手段、64は利得調整手段61の出力
0GOと減算手段58の出力BYとを加算する加算手
段、65は利得調整手段61の出力E0GOから減算手
段58の出力BYを減算する減算手段、66は加算手段
62の出力を利得調整手段制御回路56の係数ELに応
じて利得調整する利得調整手段、67は加算手段63の
出力を利得調整手段制御回路56の係数ERに応じて利
得調整する利得調整手段、68は加算手段64の出力を
利得調整手段制御回路56の係数ECに応じて利得調整
する利得調整手段、69は加算手段65の出力を利得調
整手段制御回路56の係数ESに応じて利得調整する利
得調整手段、74は音源方向検出手段5の出力に応じた
係数FC,FS,FL,FRを作成する周波数特性調整手段
制御回路、70は利得調整手段66の出力を周波数特性
調整手段制御回路74の係数FLに応じて周波数特性を
調節する周波数特性調整手段、71は利得調整手段67
の出力を周波数特性調整手段制御回路74の係数FR
応じて周波数特性を調節する周波数特性調整手段、72
は利得調整手段68の出力を周波数特性調整手段制御回
路74の係数FCに応じて周波数特性を調節する周波数
特性調整手段、73は利得調整手段69の出力を周波数
特性調整手段制御回路74の係数F Sに応じて周波数特
性を調節する周波数特性調整手段、75は周波数特性調
整手段70の出力を出力するL′信号出力端子、76は
周波数特性調整手段71の出力を出力するR′信号出力
端子、77は周波数特性調整手段72の出力を出力する
C′信号出力端子、78は周波数特性調整手段73の出
力を出力するS′信号出力端子である。 以上のように
構成されたマトリクス装置50の動作について説明す
る。
Next, the matrix device 50 will be described.
To do. 56 is a coefficient E according to the output of the sound source direction detecting means 5.
O, EC, ES, EL, ERTo create gain adjustment means control times
, 57 from the output L of the unidirectional microphone 52
Bidirectional by subtracting the output R of the unidirectional microphone 53
Output B equivalent to a sex microphoneXSubtraction means for obtaining
Is unidirectional from the output C of the unidirectional microphone 54.
The output S of the microphone 55 is subtracted to obtain a bidirectional microphone.
Output B equivalent to RohonYIs a subtraction means for obtaining. 59 is
Output B of subtraction means 57XAnd the output B of the subtraction means 58YSubtract
Subtracting means 60, 60 is the output B of the subtracting means 57XAnd subtraction hands
Output B of stage 58YIs an addition means for adding. 61 is profit
Coefficient E of the gain adjusting means control circuit 56ODepending on the omnidirectional
Adjust the gain of the output O of the microphone 51 to E0Go GO
A gain adjusting means 62, and 62 an output E of the gain adjusting means 61.0G
63 is an addition means for adding O and the output of the subtraction means 59.
Output E of gain adjusting means 610Output of GO and addition means 60
And 64 is an output of the gain adjusting means 61.
E0Output B of GO and subtraction means 58YAdder that adds and
And 65 is the output E of the gain adjusting means 61.0Hand subtracted from GO
Output B of stage 58YSubtraction means for subtracting, 66 is addition means
The output of 62 is the coefficient E of the gain adjusting means control circuit 56.LIn response
Gain adjusting means 67 for adjusting the gain, and 67 of the adding means 63.
The output is the coefficient E of the gain adjusting means control circuit 56.RAccording to
Gain adjusting means for obtaining and adjusting, 68 is an output of the adding means 64
Coefficient E of gain adjusting means control circuit 56CGain adjustment according to
A gain adjusting means 69 for adjusting the output of the adding means 65.
Coefficient E of the adjusting means control circuit 56SProfit adjusted according to
The gain adjusting means, 74 corresponds to the output of the sound source direction detecting means 5.
Coefficient FC, FS, FL, FRFrequency characteristic adjusting means
A control circuit 70 controls the output of the gain adjusting means 66 as a frequency characteristic.
Coefficient F of adjusting means control circuit 74LFrequency characteristics according to
Frequency characteristic adjusting means for adjustment, 71 is gain adjusting means 67
Of the frequency characteristic adjusting means control circuit 74 as an output ofRTo
Frequency characteristic adjusting means for adjusting the frequency characteristic in accordance with 72
Outputs the output of the gain adjusting means 68 to the frequency characteristic adjusting means control circuit.
Coefficient F of path 74CFrequency to adjust frequency characteristics according to
Characteristic adjusting means 73 indicates the frequency of the output of the gain adjusting means 69.
Coefficient F of the characteristic adjusting means control circuit 74 SDepending on the frequency
Frequency characteristic adjusting means for adjusting the
L'signal output terminal for outputting the output of the adjusting means 70, 76
R'signal output for outputting the output of the frequency characteristic adjusting means 71
The terminal 77 outputs the output of the frequency characteristic adjusting means 72.
C'signal output terminal, 78 is an output of the frequency characteristic adjusting means 73.
This is an S'signal output terminal for outputting force. As above
The operation of the configured matrix device 50 will be described.
It

【0072】双指向性マイクロホンと等価な減算手段5
7の出力の指向特性DBX(θ)、同様に減算手段58の
出力の指向特性DBY(θ)は、(数26),(数27)
で表される。
Subtraction means 5 equivalent to a bidirectional microphone
The directional characteristic D BX (θ) of the output of No. 7 and the directional characteristic D BY (θ) of the output of the subtraction unit 58 are (Equation 26) and (Equation 27).
It is represented by.

【0073】[0073]

【数26】 [Equation 26]

【0074】[0074]

【数27】 [Equation 27]

【0075】図7(a)は減算手段57の出力BXの指
向特性を示す図、図7(b)は減算手段58の出力BY
の指向特性を示す図、図7(c)は無指向性マイクロホ
ン51の指向特性を示す図である。図7(a)のx<0
の領域と図7(b)のy<0の領域で指向特性を示す曲
線が破線になっているのは、この領域が逆相であること
を示す。
FIG. 7A shows the directional characteristic of the output B X of the subtracting means 57, and FIG. 7B shows the output B Y of the subtracting means 58.
FIG. 7C is a diagram showing the directional characteristic of the omnidirectional microphone 51. FIG. X <0 in FIG. 7 (a)
A broken line in the curve indicating the directional characteristics in the area of (1) and the area of y <0 in FIG. 7 (b) indicates that this area has an opposite phase.

【0076】減算手段57,58の出力BX,BYは、減
算手段59で減算され、また加算手段60で加算され
る。無指向性マイクロホン51の出力Oは、利得調整手
段61で利得調整手段制御回路56の制御電圧EOに応
じてEO倍され、減算手段57,58、減算手段59、
加算手段60の出力と、加算手段62,63,64で加
算され、減算手段65で減算される。利得調整手段制御
回路56については、後述する。そして、加算手段62
の出力は利得調整手段66で、利得調整手段制御回路5
6の制御電圧ELに応じてEL倍され、出力信号L′とし
て出力端子75より出力される。同様に加算手段63,
64の出力は利得調整手段67,68によって各々
R,EC倍され、出力信号R′,C′として出力端子7
6,77から各々出力される。また、減算手段65の出
力は利得調整手段69でES倍され、出力信号S′とし
て出力端子78より出力される。
The outputs B X and B Y of the subtraction means 57 and 58 are subtracted by the subtraction means 59 and added by the addition means 60. The output O of the omnidirectional microphone 51 is multiplied by E O in the gain adjusting unit 61 according to the control voltage E O of the gain adjusting unit control circuit 56, and the subtracting units 57 and 58 and the subtracting unit 59,
The output of the adding means 60 is added by the adding means 62, 63, 64, and subtracted by the subtracting means 65. The gain adjusting means control circuit 56 will be described later. Then, the adding means 62
Is output by the gain adjusting means 66 to the gain adjusting means control circuit 5
It is multiplied by E L according to the control voltage E L of 6 and output from the output terminal 75 as an output signal L ′. Similarly, addition means 63,
The output of 64 is multiplied by E R and E C by gain adjusting means 67 and 68, respectively, and output terminals 7 are output signals R ′ and C ′.
6 and 77 respectively. Further, the output of the subtracting means 65 is multiplied by E S by the gain adjusting means 69 and output from the output terminal 78 as the output signal S ′.

【0077】以上説明したようなマトリクス装置50の
双指向性マイクロホンと無指向性マイクロホンの信号と
各出力との関係は(数28)〜(数31)で表される。
The relationships between the signals of the bidirectional microphones and the omnidirectional microphones of the matrix device 50 as described above and the respective outputs are expressed by (Equation 28) to (Equation 31).

【0078】[0078]

【数28】 [Equation 28]

【0079】[0079]

【数29】 [Equation 29]

【0080】[0080]

【数30】 [Equation 30]

【0081】[0081]

【数31】 [Equation 31]

【0082】(数28)〜(数31)のようにつくられ
たマトリクス装置50の出力信号の指向特性は(数3
2)〜(数35)のようになる。
The directivity characteristic of the output signal of the matrix device 50 formed as shown in (Equation 28) to (Equation 31) is (Equation 3).
2) to (Equation 35).

【0083】[0083]

【数32】 [Equation 32]

【0084】[0084]

【数33】 [Expression 33]

【0085】[0085]

【数34】 [Equation 34]

【0086】[0086]

【数35】 [Equation 35]

【0087】(数32)〜(数35)に示した指向特性
を図8に示す。図8(a)はL′信号の指向特性DL
(θ)を、図8(b)はR′信号の指向特性DR
(θ)を、図8(c)はC′信号の指向特性DC
(θ)を、図8(d)はS′信号の指向特性DS
(θ)を示す。ただし、EO=1、EL,ER,EC,ES
=1/2とした。
FIG. 8 shows the directional characteristics shown in (Expression 32) to (Expression 35). FIG. 8A shows the directivity D L ′ of the L ′ signal.
8 (b) is the directivity characteristic D R ′ of the R ′ signal in FIG.
8C, the directivity characteristic D C ′ of the C ′ signal is shown in FIG.
8 (d), the directivity D S ′ of the S ′ signal in FIG.
(Θ) is shown. However, E O = 1 and E L , E R , E C and E S
= 1/2.

【0088】図8からわかるように、L′信号の指向特
性 DL′(θ)は135゜方向に、R′信号の指向特性
R′(θ)は45゜方向に、C′信号の指向特性DC
(θ)は90゜方向に、S′信号の指向特性DS
(θ)は270゜方向に、それぞれ最大の感度を持つ。
As can be seen from FIG. 8, the directivity characteristic D L ′ (θ) of the L ′ signal is in the 135 ° direction, the directivity characteristic D R ′ (θ) of the R ′ signal is in the 45 ° direction, and the directivity characteristic of the C ′ signal is Directivity D C
(Θ) is in the 90 ° direction, and the directivity characteristic D S ′ of the S ′ signal
(Θ) has maximum sensitivity in the 270 ° direction.

【0089】次に、利得調整手段制御回路56の説明を
行う。利得調整手段制御回路56では、目的音を強調し
て収音するために、出力信号の指向特性の調節と出力信
号の利得調整を行う。
Next, the gain adjusting means control circuit 56 will be described. The gain adjusting means control circuit 56 adjusts the directivity of the output signal and adjusts the gain of the output signal in order to emphasize and collect the target sound.

【0090】利得調整手段制御回路56は、音源方向検
出手段5の出力信号DLR,DCSを入力とし、制御信号E
O,EL,ER,EC,ESを出力する。制御信号EOは出力
信号の指向特性を制御するための利得調整手段61に供
給され、制御信号EL,ER,EC,ESは各々利得調整手
段66,67,68,69に供給され、目的音の方向の
出力を強調するように調整するものである。
The gain adjusting means control circuit 56 receives the output signals D LR and D CS of the sound source direction detecting means 5 as inputs, and receives the control signal E.
Outputs O , E L , E R , E C , and E S. Control signal E O is supplied to the gain adjusting means 61 for controlling the directional characteristic of the output signal, the control signal E L, E R, E C , supplied to the E S each gain adjusting means 66, 67, 68, 69 And is adjusted so as to emphasize the output in the direction of the target sound.

【0091】利得調整手段制御回路56についてその具
体的動作について説明する。音源方向検出手段5から入
力されるDLR,DCSは(数11),(数12)で表され
るとおりである。
The specific operation of the gain adjusting means control circuit 56 will be described. D LR and D CS input from the sound source direction detecting means 5 are as expressed by (Equation 11) and (Equation 12).

【0092】まず、無指向性マイクロホン51の利得を
調整し出力信号L′,R′,C′,S′の指向特性を制
御する制御信号EOについて説明する。例えば、目的音
が前方にある時にのみ着目して、図9に示すように各々
の出力の最大感度方向を中心として、±15゜の角度に
目的音が存在するとき、出力信号L′,R′,C′,
S′の指向特性を急峻にすることにより目的音の方向を
強調するものである。
First, the control signal E O for adjusting the gain of the omnidirectional microphone 51 and controlling the directional characteristics of the output signals L ', R', C ', S'will be described. For example, paying attention only when the target sound is in front, when the target sound exists at an angle of ± 15 ° around the maximum sensitivity direction of each output as shown in FIG. 9, the output signals L ′, R ', C',
The direction of the target sound is emphasized by making the directional characteristic of S ′ steep.

【0093】本実施例では、図9の斜線で示す方向から
目的音が到来する時、利得調整手段制御回路56でEO
=1からEO=0.8に調整するものとする。(数1
1),(数12)と(数21)〜(数25)を用いて図
9に示す目的音の到来角度とDLR,DCSの関係を(表
2)に示す。
[0093] In this embodiment, when the target sound comes from the direction indicated by oblique lines in FIG. 9, E a gain adjustment means control circuit 56 O
= 1 to E o = 0.8. (Equation 1
1), (Equation 12) and (Equation 21) to (Equation 25), the relationship between the arrival angle of the target sound and D LR , D CS shown in FIG. 9 is shown in (Table 2).

【0094】[0094]

【表2】 [Table 2]

【0095】次に、出力信号L′,R′,C′,S′の
利得を調整し目的音方向を強調するための制御信号
L,ER,EC,ESについて説明する。目的音が前方に
あるときを考える。図10に斜線で示す方向から目的音
が到来する時、出力信号L′,R′,C′,S′の利得
を調整して目的音方向を強調しようとするものである。
(表3)に目的音の到来方向とDLRの関係、その時の制
御信号EL,ER,ECの対応を示す。なお、目的音は前
方に限るので、ESは変化せず、その他の制御信号が変
化するDCSはDCS(θ)<0の範囲である。
Next, the control signals E L , E R , E C , and E S for adjusting the gains of the output signals L ', R', C ', and S'to emphasize the target sound direction will be described. Consider when the target sound is ahead. When the target sound arrives from the direction indicated by the diagonal lines in FIG. 10, the gain of the output signals L ', R', C ', S'is adjusted to emphasize the target sound direction.
Table 3 shows the relationship between the arrival direction of the target sound and D LR , and the correspondence between the control signals E L , E R , and E C at that time. Since the target sound is limited to the front, E S does not change, and D CS at which other control signals change is in the range of D CS (θ) <0.

【0096】[0096]

【表3】 [Table 3]

【0097】周波数特性調整手段制御回路74と周波数
特性調整手段70,71,72,73は、第1の実施例
と同じ動作をする。
The frequency characteristic adjusting means control circuit 74 and the frequency characteristic adjusting means 70, 71, 72, 73 operate in the same manner as in the first embodiment.

【0098】以上のように本発明は、複数の単一指向性
マイクロホンの出力を用いて、音源方向検出手段により
目的音の方向を検知し、信号制御手段でマイクロホン出
力の利得調整を行い、周波数特性の調整を行うことによ
り目的音の方向を強調することができる。さらに、複数
の単一指向性マイクロホンと無指向性マイクロホンを用
いて、その出力をマトリクス装置で演算することによ
り、利得調整と周波数特性の調整のみならず出力信号の
指向特性をも調整することにより目的音の方向性をより
強調して収音することができる。このように、収音しよ
うとする目的音の方向を強調して収音することにより、
相対的に不要音レベルより目的音のレベルを高くするこ
ととなりS/Nを向上させることができ、不要音の低域
周波数成分のみを通過させることにより音に包まれた感
じになり目的音を強調できるという効果が得られる。
As described above, the present invention uses the outputs of a plurality of unidirectional microphones to detect the direction of the target sound by the sound source direction detecting means, adjusts the gain of the microphone output by the signal control means, and The direction of the target sound can be emphasized by adjusting the characteristics. Furthermore, by using a plurality of unidirectional microphones and omnidirectional microphones and calculating the output with a matrix device, not only the gain adjustment and frequency characteristic adjustment but also the directional characteristic of the output signal can be adjusted. The directionality of the target sound can be further emphasized to collect the sound. In this way, by emphasizing the direction of the target sound to be collected and collecting the sound,
Since the level of the target sound is relatively higher than the unnecessary sound level, the S / N ratio can be improved, and by passing only the low frequency component of the unnecessary sound, the feeling of being wrapped in the sound becomes and The effect that it can be emphasized is obtained.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上のように本発明は、複数の単一指向
性マイクロホンの出力を用いて、音源方向検出手段によ
り目的音の方向を検知し、信号制御手段でマイクロホン
出力の利得調整を行うことにより目的音の方向を強調す
ることができる。さらに、複数の単一指向性マイクロホ
ンと無指向性マイクロホンを用いて、その出力をマトリ
クス装置で演算することにより、利得調整のみならず出
力信号の指向特性をも調整することにより目的音の方向
性をより強調して収音することができる。また、不要音
の低域周波数成分のみを通過させることにより、音に包
まれたようになり目的音を強調することになる。このよ
うに、収音しようとする目的音の方向を強調して収音す
ることにより、相対的に不要音レベルより目的音のレベ
ルを高くすることとなりS/Nを向上させることがで
き、不要音の低域周波数成分のみを通過させることによ
り音に包まれた感じになり、その結果目的音を強調する
こととなる。
As described above, according to the present invention, the direction of the target sound is detected by the sound source direction detecting means using the outputs of the plurality of unidirectional microphones, and the gain of the microphone output is adjusted by the signal controlling means. Thus, the direction of the target sound can be emphasized. Furthermore, by using a plurality of unidirectional microphones and omnidirectional microphones and calculating the output with a matrix device, not only the gain adjustment but also the directional characteristics of the output signal are adjusted so that the directionality of the target sound is Can be more emphasized and picked up. Further, by passing only the low frequency component of the unnecessary sound, the sound becomes wrapped in the sound and the target sound is emphasized. As described above, by emphasizing the direction of the target sound to be collected and collecting the target sound, the level of the target sound becomes relatively higher than the unnecessary sound level, and the S / N ratio can be improved. By passing only the low-frequency component of the sound, the sound is surrounded by the sound, and as a result, the target sound is emphasized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における収音装置の構成
を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a sound collecting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同第1の実施例におけるマイクロホンの最大感
度方向を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory view showing a maximum sensitivity direction of the microphone in the first embodiment.

【図3】同第1の実施例におけるマイクロホンの指向特
性を示す特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram showing directional characteristics of the microphone according to the first embodiment.

【図4】同第1の実施例における周波数特性調整手段の
内部構成を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of frequency characteristic adjusting means in the first embodiment.

【図5】本発明の第2の実施例における収音装置の構成
を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a sound collecting device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】同第2の実施例におけるマイクロホンの指向特
性を示す特性図
FIG. 6 is a characteristic diagram showing directional characteristics of a microphone according to the second embodiment.

【図7】同第2の実施例における減算手段出力の指向特
性を示す特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a directivity characteristic of the output of the subtracting means in the second embodiment.

【図8】同第2の実施例におけるマトリクス装置の出力
信号の指向特性を示す特性図
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a directivity characteristic of an output signal of the matrix device according to the second embodiment.

【図9】同第2の実施例における指向特性制御を行う目
的音到来方向の範囲を示す説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a range of a target sound arrival direction in which directivity characteristic control is performed in the second embodiment.

【図10】同第2の実施例における利得調整を行う目的
音到来方向の範囲を示す説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a range of a target sound arrival direction in which gain adjustment is performed in the second embodiment.

【図11】従来の収音装置の構成を示すブロック図FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional sound collecting device.

【図12】従来の収音装置におけるマイクロホンの最大
感度方向を示す説明図
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a maximum sensitivity direction of a microphone in a conventional sound pickup device.

【図13】従来の収音装置におけるマイクロホンの指向
特性を示す特性図
FIG. 13 is a characteristic diagram showing directional characteristics of a microphone in a conventional sound pickup device.

【図14】従来の収音装置における出力信号の指向特性
を示す特性図
FIG. 14 is a characteristic diagram showing directivity of an output signal in a conventional sound collecting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜4,52〜55 単一指向性マイクロホン 5 音源方向検出手段 6 信号制御手段 7〜10 全波整流回路 11,12…対数差分回路、 13 スレッショルドスイッチ 14,15 双時定数回路 16,56 利得調整手段制御回路 17,74 周波数特性調整手段制御回路 18〜21,61,66〜69 利得調整手段 22〜25,70〜73 周波数特性調整手段 26〜29,75〜78 出力端子 30 低域通過フィルタ 50 マトリクス装置 51 無指向性マイクロホン 57〜59,65 減算手段 60,62〜64 加算手段 1 to 4, 52 to 55 Unidirectional microphone 5 Sound source direction detecting means 6 Signal control means 7 to 10 Full wave rectifying circuit 11, 12 ... Logarithmic difference circuit, 13 Threshold switch 14, 15 Bi-time constant circuit 16, 56 Gain Adjusting means control circuit 17,74 Frequency characteristic adjusting means control circuit 18-21, 61, 66-69 Gain adjusting means 22-25, 70-73 Frequency characteristic adjusting means 26-29, 75-78 Output terminal 30 Low pass filter 50 matrix device 51 omnidirectional microphone 57-59,65 subtracting means 60,62-64 adding means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の単一指向性マイクロホンと、 前記複数の単一指向性マイクロホンの出力信号を入力
し、音源の方向を検出する音源方向検出手段と、 前記音源方向検出手段の出力信号を入力として、前記複
数の単一指向性マイクロホンの出力信号を制御する信号
制御手段とを備えたことを特徴とする収音装置。
1. A plurality of unidirectional microphones, a sound source direction detecting means for inputting output signals of the plurality of unidirectional microphones and detecting a direction of a sound source, and an output signal of the sound source direction detecting means. A sound pickup device comprising, as an input, signal control means for controlling output signals of the plurality of unidirectional microphones.
【請求項2】 信号制御手段は、複数の単一指向性マイ
クロホンの出力信号の利得を制御することを特徴とする
請求項1記載の収音装置。
2. The sound pickup device according to claim 1, wherein the signal control means controls gains of output signals of the plurality of unidirectional microphones.
【請求項3】 信号制御手段は、複数の単一指向性マイ
クロホンの出力信号の利得と周波数特性とを制御するこ
とを特徴とする請求項1記載の収音装置。
3. The sound collecting device according to claim 1, wherein the signal control means controls gains and frequency characteristics of output signals of the plurality of unidirectional microphones.
【請求項4】 複数の単一指向性マイクロホンと、 無指向性マイクロホンと、 前記複数の単一指向性マイクロホンの出力信号を入力
し、音源の方向を検出する音源方向検出手段と、 前記音源方向検出手段の出力信号を入力とし、前記複数
の単一指向性マイクロホンと前記無指向性マイクロホン
信号とを演算し、演算された信号を制御するマトリクス
装置とを備えたことを特徴とする収音装置。
4. A plurality of unidirectional microphones, an omnidirectional microphone, a sound source direction detecting means for inputting output signals of the plurality of unidirectional microphones and detecting a direction of a sound source, the sound source direction A sound pickup device comprising: a matrix device that receives the output signal of the detection means as an input, calculates the plurality of unidirectional microphones and the omnidirectional microphone signal, and controls the calculated signals. .
【請求項5】 マトリクス装置は、演算された信号の利
得を制御することを特徴とする請求項4記載の収音装
置。
5. The sound collecting device according to claim 4, wherein the matrix device controls a gain of the calculated signal.
【請求項6】 マトリクス装置は、演算された信号の利
得と周波数特性とを制御することを特徴とする請求項4
記載の収音装置。
6. The matrix device controls a gain and a frequency characteristic of the calculated signal.
The sound collecting device described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8036888B2 (en) 2006-05-26 2011-10-11 Fujitsu Limited Collecting sound device with directionality, collecting sound method with directionality and memory product

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8036888B2 (en) 2006-05-26 2011-10-11 Fujitsu Limited Collecting sound device with directionality, collecting sound method with directionality and memory product

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