JPS58720B2 - マイクロホン集音方式 - Google Patents

マイクロホン集音方式

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JPS58720B2
JPS58720B2 JP2353077A JP2353077A JPS58720B2 JP S58720 B2 JPS58720 B2 JP S58720B2 JP 2353077 A JP2353077 A JP 2353077A JP 2353077 A JP2353077 A JP 2353077A JP S58720 B2 JPS58720 B2 JP S58720B2
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JP
Japan
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microphone
unidirectional
omnidirectional
sound
low
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JP2353077A
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English (en)
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JPS53108419A (en
Inventor
岩原誠
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/342Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for microphones

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ダミーヘッド(人頭模型)を使用しないで
、ダミーヘッドを使用して集音したと同じような臨場感
のある集音を行なうことができるマイクロホン集音方式
に関するものであり、ずなわぢ、パイノーラル信号の特
徴を損な・うことなく集音することができ、かつ、再生
したときの音質のバランスの良好なマイクロオ・ン集音
方式を提供するものである。
ダミーヘッドを用いて集音し、これをヘッドポンで再生
するパイノーラルシステムにおいては、受聴者はあたか
もダミーヘッドの位置にいるように聞こえ、自然な音像
、定位、臨場感が得られることは周知のことである。
このようなパイノーラル集音には、従来、人間の頭とほ
ぼ同じ寸法、形状のダミーヘッドの耳の位置にマイクロ
ホンを配置したものや、実際の人間の耳の位置に小型マ
イクロホンを配置したものを使用するのが二股的であっ
た。
また、それらを簡略、小型化したダミーヘッドも考えら
れている。
第1図はその一例で、1,2は耳介に相当する衝立、3
,4はマイクロホン、5は衝立1.2およびマイクロホ
ン3,4の間隔をほぼ人間の両耳の間隔に等しく保って
いる連結部材である。
これで集音した信号をヘッドホンで再生すると非常に良
い定位、音像、臨場感が得られるが、その周波数特性は
、音源が正面の場合、およそ第2図に示すように、耳介
により、約4KHz付近に10〜20dB程度の大きな
ピークをもっているためそのままスピーカで再生すると
、高域周波数の強調された音質の悪いものであった。
しかし、バイノーラル信号の特徴のほとんどは耳介によ
る種々の位置や音像の周波数特性(音質)に差があるこ
とや、2つの信号の間の関係(時間差やレベル差)に含
まれているため、2つの信号が等しく変化するような周
波数特性の多少の変化はあっても、音像の定位や自然な
臨場感は失なわれない。
また、パイノーラル信号は、本来ヘッドホンで聞くもの
であるが、放送する場合などでは、多くの受聴者の中に
はスピーカでしか聞くことができない者がいることも十
分者えられ、その場合の音質のバランスも考慮しておく
ことが望ましい。
したがって、スピーカで再生された場合の音質のバラン
スがよいように、2つの信号(パイノーラル信号)の周
波数特性を等しく変化させておくことが望ましいことに
なる、というよりは、パイノーラル信号の特徴を損なう
ことなく、かつ、スピーカによる再生時に音質のバラン
スのよい信号が得られるマイクロホンが望ましい。
そこで、第3図に示すような2つの単一指向性のマイク
ロホン6.7を、その軸方向の角度が約110度、間隔
的17cmに配置したものが考えられているが、これは
耳介に相当するものを使用していないため、スピーカに
よる再生時の音質のバランスはよいが、全周波数帯域に
指向性を有するマイクロホンを用いているため、パイノ
ーラル信号としての品質はあまりよくなく、ヘッドホン
で受聴した時、横方向の音像を扱うと、低域周波数にレ
ベル差があり過ぎ、圧迫感があり、不快なものであった
結局、スピーカで再生された時の音質のバランスが良好
で、かつ、ヘッドホンによる再生時に品質のよいパイノ
ーラル信号を得ることができるマイクロホン集音装置は
今までになかった。
前述のとおり、ヘッドホンによる再生時に自然な定位、
音像、臨場感を得るために必要なパイノーラル信号の特
徴は、音像の位置により周波数特性(音質)に差がある
こと、また、音像の位置により2つの信号の間に時間差
やレベル差があることである。
遠い2つの音源の方向に対する、2つの信号の間の時間
差およびレベル差の測定例を第4図A。
Bに、やはり遠い音源が正面にある場合を基準にした、
音源の方向に対する周波数特性の関係の測定例を第5図
に示す。
ただし、これらはあくまでも測定例であり、第4図の高
域周波数における特性曲線の細かい凹凸は測定者の個人
差によることが多い。
大まかには、遠い音源を扱うかぎり、第4図Bに示すよ
うに、2つの信号間の時間差は、全周波数帯域において
、音源が真正面および真後では零、真横で最大の約80
0マイクロ秒の時間差がある。
第4図Aに示すレベル差に関しては、周波数が500H
z以下の音源ではその方向にかかわらずほとんどレベル
差が生じないで、500Hz以上では周波数とともにそ
の変化が大きく、真正面および真後で零、横方向で大き
いというものであり、また、第5図に示すように、音源
の方向による周波数特性の差は、500Hz以下の低域
周波数にはほとんどなく、高域周波数では正面から約4
5度〜60度の方向に向けた単一指向性のマイクロホン
の示す変化に近似しているものといえる。
第6図はこの発明の一実施例を示すもので、8゜9は約
20cmの間隔でそれらの軸方向のなす角度が約110
度に配置した無指向性のマイクロホン、io、itは上
記無指向性のマイクロホン8,9の近傍にそれと同様に
配置した単一指向性のマイクロホンである。
12.13はカットオフ周波数500Hzの6dB10
ctのローパスフィルタ、14,15はカットオフ周波
数500Hzの6dB10ctのバイパスフィルタ、1
6,17は加算器で、18.19はその出力端子である
ここで、左の無指向性のマイクロホン8の出力はローパ
スフィルタ12を通り加算器16の一方の入力端に印加
され、左の単一指向性のマイクロホン10の出力はバイ
パスフィルタ14を通り加算器16の他方の入力端に印
加され、加算器16で合成された信号を出力端子18に
導きマイクロホン集音装置の左信号の出力としている。
一方、右の無指向性のマイクロホン9の出力はローパス
フィルタ13を通り加算器17の一方の入力端に印加さ
れ、右の単一指向性のマイクロホン11の出力はバイパ
スフィルタ15を通り加算器17の他方の入力端に印加
され、加算器17で合成された信号を出力端子19に導
きマイクロホン集音装置の右信号の出力としている。
このように構成したマイクロホン集音装置のそれぞれの
特性は、第7図A、Bおよび第8図に示すようになり、
前記第4図A、Bおよび第5図に示したバイノーラル信
号の特性に非常に近く、このマイクロホン集音装置で集
音した信号をヘッドホンで受聴すると、ダミーヘッドを
用いた従来のマイクロホン集音装置で集音したものと変
わらない、まったく自然な定位、音像、臨場感が得られ
た。
また、無指向性のマイクロホンと単一指向性のマイクロ
ホンの出力レベルさえ揃えておけば、耳介を用いていな
いので、スピーカで再生された時の音質のバランスはき
わめて良好であった。
この第6図に示す実施例では、無指向性のマイクロホン
8,9の内側に単一指向性のマイクロホンIO,11を
配置した場合を示したが、これと逆に無指向性のマイク
ロホンが内側で、中、−指向性のマイクロホンが外側で
もよく、また、第9図に示す第二実施例のように、単一
指向性のマイクロホンio、iiが上側で、無指向性の
マイクロホン8,9が下側、あるいはその逆でもよく、
要するに、無指向性のマイクロホンが雫−指向性のマイ
クロホンに接近しておればその配置は自由である。
また、無指向性のマイクロホンは、その名の示すとおり
無指向であるので、第10図に示す第三実施例のように
、無指向性のマイクロホン8゜9を上向けるなど、左右
に配置する間隔さえ単一指向性のマイクロホン10.1
1の間隔にほぼ等しくしておけばどち向きでもかまわな
い。
第11図は第四の実施例を示すものであり、20.21
は、低域周波数ではほぼ無指向性で、高域周波数では単
一指向性という、第6図に示した、無指向性のマイクロ
ホンとローパスフィルタ、および単一指向性のマイクロ
ホンとバイパスフィルタ、および加算器の組合せで得ら
れる特性を、−個のもので得られるように作られたそれ
ぞれのマイクロホンで、これらを約20cmの間隔およ
びそれらの軸方向のなす角度が約110度となるように
配置したものである。
このような特性のマイクロホンは、マイクロホンユニッ
トの音響的な設計によって可能であるし、一般に、可変
指向性のマイクロホンに用いられているような、無指向
性のマイクロホンユニットと8の字型指向性のマイクロ
ホンユニットとを組合せた構成や2つの単一指向性のマ
イクロホンユニットを組合せた構成、あるいは無指向性
のマイクロホンユニットと単一指向性のマイクロホンユ
ニットとを組合せた構成などを用い、これらのマイクロ
ホンユニットの出力信号が通る電気回路に適当な周波数
特性をもたせても可能である。
前記2つの単一指向性のマイクロホンユニットを用いた
場合の接続例を第12図に示す。
すなわち、22.23は互いに逆方向を向いた単一指向
性のマイクロホンユニット、24はローパスフィルタ、
25は加算器、26は出力端子であり、このように構成
されたマイクロホンを2つ用意する。
このマイクロホンでは、低域周波数では2つの逆向きの
単一指向性の和で無指向性を示し、高域周波数ではロー
パスフィルタ24で一方のマイクロホンユニット22の
出力はカットされ、他方のマイクロホンユニット23の
みが働き、単一指向性を示すことになる。
他の指向性のマイクロホンユニットを用いた場合も同様
である。
なお、今までの説明では、左右のマイクロホンの間隔は
約20cm、とじたが、人間には個人差があり、いちが
いに、この間隔がよいとは言えず、場合に応じて15c
mから25叶度の間隔とする。
また、2つの単一指向性のマイクロホンの軸方向のなす
角度も110度に限らず、場合に応じ℃90度〜120
度程度の角度喫する。
また、第6図および第12図に示したフィルタの特性も
個人差を考慮すると、カットオフ周波数500Hz、6
dB10etがよいとは限らず、場合に応じて適当なフ
ィルタを用いる。
さらに、第6図、第9図、第10図および第11図に示
したようなマイクロホンの配置は、図示しない取付部材
によって、そのような配置に固定する。
この発明は、以上説明したように、ダミーヘッドを使用
しないで、ダミーヘッドを使用して集音したと同じよう
に、ヘッドホンによる再生時に良好な音像、定位、臨場
感のある高品質のパイノーラル信号が集音でき、また、
ダミーヘッドを使用した集音では得られない、スピーカ
による再生時の音質のバランスも良好な集音ができるマ
イクロホン集音方式を提供することができる。
また、この発明のようにすると、ダミーヘッドのように
、大きな外形とならないため、観客のいるホールなどに
おける集音に際しても、観客の親弁の妨げにならず、ホ
ール中央の吊りマイクロホンなどに適するものとなる。
また、ダミーヘッドに比べて小型であるので持ち運びに
も便利である
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の簡略化したダミーヘッドの一例を示す斜
視図、第2図は正面音源の耳道入口における周波数特性
、第3図は従来の2つの単一指向性のマイクロホンを組
合わせたマイクロホン装置の一例を示す図、第4図A、
Bは音源の方向とある人の両耳におけるレベル差、時間
差のグラフ、第5図はある人の正面を基準にした音源の
方向と周波数特性の関係のグラフ、第6図はこの発明の
第一の実施例を示す図、第7図A、Bは第6図に示す実
施例における音源の方向と出力信号のレベル差、時間差
のグラフ、第8図は同じく音源の方向と周波数特性の関
係のグラフ、第9図〜第12図はこの発明のそれぞれ他
の実施例を示す図である。 8.9……無指向性のマイクロホン、10゜11……単
一指向性のマイクロホン、12,13……ローパスフイ
ルタ、14.15……バイパスフイルタ、16.17…
…加算器、18,19……出力端子、20.21……低
域周波数ではほぼ無指向性で、高域周波数では単一指向
性を呈するマイクロホン、22.23……単一指向性の
マイクロホンユニット、24……ローパスフイルタ、2
5……加算器、26……出力端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1低域周波数では無指向性で、高域周波数では単一指向
    性を呈するマイクロホンを、はぼ人間の両耳間の間隔で
    、それらの軸方向のなす角度が90度〜120度程度と
    なるように配置し、集音を行なうようにしたことを特徴
    とするマイクロホン集音方式。 2低域周波数では無指向性で、高域周波数では単一指向
    性を呈するマイクロホンとして、1個のマイクロホンが
    そのような特性を呈するものを使用した特許請求の範囲
    第1項に記載のマイクロホン集音方式。 3低域周波数では無指向性で、高域周波数では単一指向
    性を呈するマイクロホンとして、無指向性のマイクロホ
    ンユニットと単一指向性のマイクロホンユニットとを一
    つのケースに絹込み、この無指向性のマイクロホンユニ
    ットの出力信号はローパスフィルタを通し、単一指向性
    のマイクロボンユニットの出力信号はバイパスフィルタ
    を通して、それぞれの出力信号が合成されるように構成
    したものを使用した特許請求の範囲第1項記載のマイク
    ロホン集音方式。 4低域周波数では無指向性で、高域周波数では単一指向
    性を呈するマイクロホンとして、無指向性のマイクロホ
    ンと単、−指向性のマイクロホンとを近接さぜ、この無
    指向性のマイクロホンの出力信号はローパスフィルタを
    通し、単一指向性のマイクロホンの出力信号はバイパス
    フィルタを通して、それぞれの出力信号が合成されるよ
    うに構成したものを使用した特許請求の範囲第1項に記
    載のマイクロボン集音方式。 5低域周波数では無指向性で、高域周波数では単一指向
    性を呈するマイクロホンとして、無指向性のマイクロホ
    ンユニットと8の字型指向性のマイクロホン、ユニット
    とを組合せ、この無指向性のマイクロホンユニットの出
    力信−号はそのまま、8の字型指向性のマイクロホンユ
    ニットの出力信号はバイパスフィルタを通して、それぞ
    れの出力信号が合成されるように構成したものを使用し
    た特許請求の範囲第1項に記載のマイクロホン集音方式
    。 6低域周波数では無指向性で、高域周波数では単一指向
    性を呈するマイクロホンとして、2つの単一指向性のマ
    イクロホンユニットを組合せ、そのうちの一つの単一指
    向性のマイクロホンユニットの出力信号はローパスフィ
    ルタを通し、このローパスフィルタの出力信号と他方の
    単一指向性のマイクロホンユニットの出力信号とが合成
    されるように構成したものを使用した特許請求の範囲第
    1項に記載のマイクロホン集音方式。
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JPS53108419A JPS53108419A (en) 1978-09-21
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