JPS6351800A - Sound collection equipment and sound field reproducing method - Google Patents

Sound collection equipment and sound field reproducing method

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JPS6351800A
JPS6351800A JP19397886A JP19397886A JPS6351800A JP S6351800 A JPS6351800 A JP S6351800A JP 19397886 A JP19397886 A JP 19397886A JP 19397886 A JP19397886 A JP 19397886A JP S6351800 A JPS6351800 A JP S6351800A
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center
circles
band
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隆司 西
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小原 正晴
Takashi Wakakuri
若栗 尚
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Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

PURPOSE:To attain the collection of sound field rich in the presence by using a 1st, 2nd synthesis means provided at each output of sound collection elements arranged on a semi-circle, a band pass filter means and a 3rd synthesis means so as to extract sound signals in plural directions simultaneously. CONSTITUTION:A microphone Mc is located at the center C of a circle, and microphones 1-7, 101-106 are arranged at an equal interval on a 1st and 2nd semi-circles with radius r1, r2 respectively from the center C, and microphones 8-12, 107-112 are arranged at positions at a symmetrical angle with respect to the center C on the other semi-circles than the 1st and 2nd semi-circles. Moreover, microphones 201-212, 301-312 are arranged on a 3rd and 4th circles with radius r3, r4 respectively from the center C. For example, an audible frequency band is split into four bands, the circles arranged with the microphones are changed depending on each frequency band such as the 1st and 2nd circles for frequencies 700Hz or below, the 2nd and 3rd circles for frequencies 700Hz-1.H, the 3rd and 4th circles for 1.4-2.8kHz and the 4th circle for 2.8kfHz or over to synthesize the outputs of the required microphones. Thus, the sound field abundant in the presence is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分Lijf 1 本発明は可聴域の音ワ波を到来方向別に同時に多チヤン
ネル収音する収音装置および音場再現方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Industrial Application Lijf 1 The present invention relates to a sound collection device and a sound field reproduction method that simultaneously collect sound waves in the audible range in multiple channels according to their direction of arrival.

[従来の技術] 従来、直線状に配列されたアレイ・マイクロボンを音響
計測に利用した例はあるが、全方向からの到来音を正し
く収音するためにマルチビームの考え方を基に、広帯域
の音響波の収音を行えるようにした例はない。
[Prior art] In the past, there have been examples of using array microbons arranged in a straight line for acoustic measurement, but in order to accurately collect sound arriving from all directions, broadband technology has been developed based on the concept of multi-beams. There is no example of a device capable of collecting acoustic waves.

[発明が解決しようとする問題点] 大空間の音場を小空間で再現する場合、従来は各音源近
値に設苦した指向性マイクロホンや、音場の雰囲気を収
音するためのマイクロホンの出力をミキシングし、最終
的に2チヤンネルにし゛て収音・再生していた。
[Problems to be solved by the invention] When reproducing the sound field of a large space in a small space, conventionally it is difficult to use directional microphones that are placed near each sound source, or to use microphones that collect the atmosphere of the sound field. The output was mixed, and the final sound was collected and played back in two channels.

これは、主に直接音による音像定位に重点を亙いた収音
・再生法であるが、実際の大空間の音場では、音波は四
方から入射しており、小空間て忠実に再現するためには
それらの入射方向に対応して正しく収音する方法がとら
れなければならない。
This is a sound collection and reproduction method that mainly focuses on sound image localization using direct sound, but in an actual large-space sound field, sound waves are incident from all directions, so it is necessary to faithfully reproduce a small space. Therefore, a method must be taken to collect sound correctly in accordance with the direction of incidence.

本発明の目的は複数の方向から到来する音響波を同時に
正しく収音することにより、臨場感に溢れた音場の収音
を可能にする収音装置およびその音場再現を可能にする
音場再現方法を提供することにある。
The object of the present invention is to provide a sound collection device that enables the collection of a sound field full of a sense of presence by correctly collecting acoustic waves arriving from multiple directions at the same time, and a sound field that enables the reproduction of the sound field. The purpose is to provide a method of reproduction.

[問題点を解決するための手段] このような目的を達成させるために、本発明収音装部で
は収音素子を、同心円周上に、もしくは円周に外接し、
対角線か一致する正方形周辺上に、円の中心を通り、か
つ中心の周りを等角度に分割する少なくとも2本の直線
と交わる位置と、中心の位置とにそれぞれ配置し、直線
の1つで分割される半円周上もしくは半方形周辺上に配
置された収音素子の出力を各半円周毎、もしくは半方形
周辺毎に、直線方向で入射音の位相を合わせて合成する
第1の合成手段と、入射音の周波数帯域を低、中、高帯
域に分割し、所望の帯域に対応して、第1の合成手段で
得られた所要の合成信号と、中心の位置に配置し7コ収
音素子の出力とを合成する第2の合成手段と、第2の合
成手段により得られた各帯域毎の合成43号をそれぞれ
帯域ろ波するろ波手段と、各帯域のろ波手段からの出力
を合成する第3の合成手段とを具え、 直線の各々で分Σすされる各々の半円周上もしくは半方
形周辺上に配置された収音素子の出力毎に、それぞれ第
1の合成手段と第2の合成手段と帯域ろ波手段と第3の
合成手段とを具え、複数の方向の音9信号を同時に取り
出すことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, in the sound collecting device of the present invention, the sound collecting elements are arranged on a concentric circle or circumscribed on the circumference,
Placed on the periphery of a square that coincides with the diagonal, at a position where it intersects with at least two straight lines that pass through the center of the circle and divide the area around the center at equal angles, and at the center position, and divided by one of the straight lines. The first synthesis is to synthesize the outputs of the sound pickup elements arranged on the semicircle or the periphery of the half-square, by matching the phase of the incident sound in the linear direction for each semicircle or the periphery of the half-square. The frequency band of the incident sound is divided into low, middle, and high bands, and the desired synthesized signal obtained by the first synthesizing means and the seven synthesizers are placed at the center position, corresponding to the desired band. A second synthesizing means for synthesizing the output of the sound pickup element, a filtering means for band-filtering the composite No. 43 for each band obtained by the second synthesizing means, and a filtering means for each band. a third synthesizing means for synthesizing the outputs of the first synthesis means for each of the outputs of the sound pickup elements arranged on each semicircle or semicircular periphery divided by each of the straight lines. The present invention is characterized in that it comprises a means for combining, a second combining means, a bandpass filtering means, and a third combining means, and nine sound signals in a plurality of directions are extracted simultaneously.

本発明音場再現方法で(ま、複数の収音素子を配置し、
その出力を合成することにより、複数方向に合成指向特
性を有するように収音さねた複数の方向の音響信号より
、もとの音場を再現するにあたり、合成指向特注の主ビ
ーム方向に対応した位置に電気音う変換器を配置し、複
数方向の音響信号を、電気音響変換器により、同時に拡
声して、もとの音場を再現することを特徴とする特[作
 用コ 本発明収音装置によれば、大空間における音場において
、四方から入射される音響波を入射方向別にそれらを同
時に、正しく収音することができる。
In the sound field reproduction method of the present invention (well, by arranging a plurality of sound pickup elements,
By combining the outputs, the original sound field can be reproduced from the acoustic signals from multiple directions that have been collected so as to have composite directional characteristics in multiple directions, and the main beam direction of the custom-made composite directional pattern can be used. The present invention is characterized in that an electroacoustic transducer is disposed at a position where the electroacoustic transducer is located, and acoustic signals in multiple directions are simultaneously amplified by the electroacoustic transducer to reproduce the original sound field. According to the sound collection device, in a sound field in a large space, it is possible to simultaneously and correctly collect acoustic waves incident from all directions according to the direction of incidence.

また、本発明の音場再現方法によれば、四方から入射し
てくる音響波の大空間における音場を、入射方向別にス
ピーカーを配置して再現することができる。
Further, according to the sound field reproduction method of the present invention, it is possible to reproduce a sound field in a large space of acoustic waves incident from all directions by arranging speakers for each direction of incidence.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明による一実施例のマルチビーム・アレイ
・マイクロホン(MA!J)の配列図である。本実施例
ではマイクロホンの配列を円周状とし、円周上のマイク
ロホン数Nは4本以上で本発明の考え方を適用できるが
、一応以後の解析はNを12として行う。
FIG. 1 is an arrangement diagram of a multi-beam array microphone (MA!J) according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the microphones are arranged in a circumferential manner, and the idea of the present invention can be applied when the number N of microphones on the circumference is 4 or more, but the subsequent analysis will be performed with N set to 12.

第1図において、MCは中心Cに配置したマイクロホン
、1〜7はそれぞれ中心Cから半径r1の第1の半円周
上に等間隔に配列された7個のマイクロホン、101〜
106はそれぞれ中心Cから半径r2の¥FJ2の半円
周上に等間隔に配列された6個のマイクロホンである。
In FIG. 1, MC is a microphone placed at center C, 1 to 7 are seven microphones arranged at equal intervals on the first semicircle with radius r1 from center C, and 101 to
Reference numeral 106 denotes six microphones arranged at equal intervals on a semicircle of ¥FJ2 with a radius r2 from the center C.

第1および第2の他の半円周上にも中心Cに対して対称
角の位置に8〜12の5個および107〜108の6個
のマイクロボンがそれそわ配列され、第1の円周上と、
第2の円周上にそれ゛ぞれ合計12個づつのマイクロホ
ンが配列される。
Five microbons 8 to 12 and six microbons 107 to 108 are also arranged on the first and second other semicircles at symmetrical angle positions with respect to the center C. Shujo and
A total of 12 microphones are arranged on each of the second circumferences.

上述した配列の関係と同様の配列で、中心Cから半径r
、およびr4の第3および第4の円周上にそれぞれ20
1〜212および301〜312の12個つづのマイク
ロホンか図に示した位置に配列される。
An arrangement similar to the above arrangement, with a radius r from the center C.
, and 20 on the third and fourth circumferences of r4, respectively.
Twelve microphones 1-212 and 301-312 are arranged at the positions shown in the figure.

ここで、本実施例では、たとえは、可聴周波数帯域を4
−+J’域に分割し、周波数帯域700 It z以下
を第1および第2の円2周波数帯域70011z −1
,−IKHzを第2および第3の円2周波数帯域1.4
〜2.8KHzを第3および第4の円9周波数帯域28
にl(z以上を第4の円というようにそれぞれの開成a
 *域によってマイクロホンが配置されている円を変え
て、所要の各マイクロホンの出力を合成するようにする
Here, in this embodiment, for example, the audible frequency band is
-+J' region, and the frequency band 700 It z or less is divided into the first and second circle 2 frequency bands 70011z -1
, -IKHz for the second and third circles 2 frequency bands 1.4
~2.8KHz 3rd and 4th circle 9 frequency band 28
In each opening a, l(z and above are called the fourth circle)
*Change the circle where the microphones are placed depending on the area, so that the output of each microphone is synthesized.

第2図は本発明の一実施例によるマルチビーム・アレイ
・マイクロホンの指向性合成の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of directional synthesis of a multi-beam array microphone according to an embodiment of the present invention.

第1図で示したと同様に水平面内にCを中心にして半径
r、の半円周上に等間隔に1〜7のマイクロホンがそれ
ぞれ配置され、半径r2の半円周上に等間隔に101〜
+08のマイクロホンがそれぞれ配置される。中心Cに
はマイクロホンM、が配置される。
As shown in FIG. 1, microphones 1 to 7 are arranged at equal intervals on a semicircle of radius r with C as the center in a horizontal plane, and 101 microphones are arranged at equal intervals on a semicircle of radius r2. ~
+08 microphones are arranged respectively. A microphone M is arranged at the center C.

平面波か、仰角θ、方位角φの方向から入射した場合を
以下に解析する。
The case where a plane wave is incident from the direction of elevation angle θ and azimuth angle φ will be analyzed below.

本実施例ては、2個の同心円について、外側の半径を「
1.内側の半径をr2とし、着目している入射音の周波
数における波長をλとすれば、1−C−7を結ぶ直線の
方向で位相がそろうように各マイクロホン出力を遅延さ
せた後の各マイクロホンの位相:よ、次式で表わされる
In this example, for two concentric circles, the outer radius is
1. If the inner radius is r2 and the wavelength at the frequency of the incident sound of interest is λ, then each microphone's output is delayed so that the phases are aligned in the direction of the straight line connecting 1-C-7. The phase of: is expressed by the following equation.

マイクロホン1と7との位相 マイクロホン2と6との位相: マイクロホン3と5との位相 マイクロホン4の位相、α1・sinθ・COSφマイ
クロホンエO1と106との位相。
Phase of microphones 1 and 7 Phase of microphones 2 and 6: Phase of microphones 3 and 5 Phase of microphone 4, α1・sinθ・COSφ Phase of microphones O1 and 106.

(復号同順) マイクロホン102と105との位相。(Decoded in the same order) Phase between microphones 102 and 105.

マイクロホン103と104との位相・これらと、中心
Cに置いたマイクロホンMcの出力を合成すると、最終
的なアレイ出力の振幅へF(θ、φ)は次のように表わ
される。
When the phases of microphones 103 and 104 are combined with the output of microphone Mc placed at the center C, the amplitude of the final array output F(θ, φ) is expressed as follows.

八F(θ、φ) =1Σ exp (jα、sinθ(cos(φ−φ、
)−co、sφi))+11 この式を使って、rl=λ/4〜2λ、r2=r、/2
に対して求めたφ=0°方向への指向特性を図示すると
、第3図(A)〜(D)  となる。
8F(θ, φ) = 1Σ exp (jα, sin θ(cos(φ−φ,
)-co, sφi))+11 Using this formula, rl=λ/4~2λ, r2=r,/2
The directivity characteristics in the direction of φ=0° determined for the angle φ=0° are shown in FIGS. 3(A) to 3(D).

すなわち、マイクロホン4からの方向に対して直角とな
る1−C−7の線でマイクロホン1〜7とマイクロホン
101〜106とマイクロホンM、とを同位相にして、
合成するようにする。このようにして得られるマイクロ
ホン4の方位への指向特性が第3図+A)〜(D)のよ
うになる。
That is, the microphones 1 to 7, the microphones 101 to 106, and the microphone M are set in the same phase by a line 1-C-7 that is perpendicular to the direction from the microphone 4.
Let it be synthesized. The directional characteristics of the microphone 4 obtained in this way are shown in FIGS. 3+A) to 3(D).

これらの第3図(A)〜(D)からr、≦λの時、半値
幅θ=30°となっていることがわかり、可聴周波数帯
域を分割する際の目安が得られる。
It can be seen from these FIGS. 3(A) to 3(D) that when r≦λ, the half-width θ=30°, and a guideline for dividing the audible frequency band can be obtained.

本実施例をマイクロホン装置として、物理的に実現させ
る観点から、最大の円の半径は500Hzの半波長にあ
たる68c+nを採用し、34cm、17cc+、8.
5cmと順次半径を172づつにして、小さくしていく
構成を基本とする。
From the viewpoint of physically realizing this embodiment as a microphone device, the radius of the maximum circle is 68c+n, which is a half wavelength of 500Hz, and is 34cm, 17cc+, 8.
The basic configuration is to gradually reduce the radius by increasing the radius to 172 cm.

これにより、周波数による指向性パターンの変動の少な
い、広帯域マルチビーム・アレイ・マイクロホン装置を
実現させることができる。
As a result, it is possible to realize a wideband multi-beam array microphone device with little variation in directivity pattern depending on frequency.

第4図は本発明の一実施例における合成回路構成を示す
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the composition circuit configuration in one embodiment of the present invention.

図において、1〜7,101〜106 、201〜20
7 、301〜306およびMcはそれぞれマイクロホ
ンであり、第1.第2.第3.第4の円周上および中心
点に配置される。へ1.八2.八、および八、はそれぞ
れ加算器であり、第1の円周上に配置された1〜7のマ
イクロホン、第2の円周上に配置された101−108
のマイクロホン、第3の円周上に配置された201〜2
07のマイクロホンおよび第4の円周上に配置された3
01〜306のマイクロホンの出力をそれぞれタップ付
遅延線により、位相を合わせて加算する。
In the figure, 1-7, 101-106, 201-20
7, 301 to 306 and Mc are microphones, respectively. Second. Third. It is placed on the fourth circumference and at the center point. To 1. 82. 8 and 8 are adders, respectively, microphones 1 to 7 placed on the first circumference, and microphones 101 to 108 placed on the second circumference.
microphones 201-2 arranged on the third circumference
07 microphone and 3 placed on the fourth circumference
The outputs of the microphones 01 to 306 are added in phase with each other using tapped delay lines.

Z′は中心点に配置されたマイクロホンMCの出力であ
る。
Z' is the output of microphone MC placed at the center point.

ALは加算器であり、加算器A、とA2と2′の出力を
加算する。同様にAM+ 、AM2 、A)Iは加算器
であり、それぞれ加算器A2とA3の出力とZ’ 、A
3とA4の出力とZ’  、 A、の出力とZ′ とを
加算する。
AL is an adder that adds the outputs of adders A, A2, and 2'. Similarly, AM+, AM2, A)I are adders, and the outputs of adders A2 and A3 and Z', A
3, the output of A4, Z', the output of A, and Z' are added.

21および27は低域通過ろ波器(LPF) 、 22
および23は帯域通過ろ波器(BPF) 、24は高域
通過ろ波器(HPF)である。
21 and 27 are low pass filters (LPF), 22
23 is a band pass filter (BPF), and 24 is a high pass filter (HPF).

25は加算器、26はDハ変換器(DAC) 、  I
 C)I〜12CHは等間隔に分割された12の方位指
向特性を持つ出力がそれぞれ得られるチャンネル(CI
である。
25 is an adder, 26 is a D converter (DAC), I
C) I~12CH are channels (CI
It is.

第4図において、4つの帯域、すなわち低周波数寄域り
と、中間周波数寄域M1およびM2と高周波数寄域Hと
に分ける。
In FIG. 4, it is divided into four bands: a low frequency band, an intermediate frequency band M1 and M2, and a high frequency band H.

一1lF域しに対しては、マイクロホン1〜7の7個の
出力を加算した加算ロム、およびマイクロホン101〜
106の6個の出力を加算したA2の出力と、中心点C
のマイクロホンMcの出力Z′ との合計14個のマイ
クロホンの出力を加算器ALで加算し、LPF21を通
して出力を得る。
For the -11F range, an addition ROM that adds the outputs of seven microphones 1 to 7, and
The output of A2, which is the sum of the six outputs of 106, and the center point C
The outputs of a total of 14 microphones including the output Z' of the microphone Mc are added by an adder AL, and an output is obtained through the LPF 21.

同様に帯域病、に対しては切換器A2およびA3の出力
とZ′ との合計14個のマイクロホンの出力を加算器
AM、で加算し、BPF22を通して出力を得る。
Similarly, for band disease, the outputs of the switchers A2 and A3 and Z', a total of 14 microphones, are added by an adder AM, and an output is obtained through the BPF 22.

帯域M2に対しては、加算器A3およびA4の出力とZ
′ との合計14個のマイクロホンの出力を加算AM2
で加算し、BPF23を通して出力を得る。
For band M2, the outputs of adders A3 and A4 and Z
' Add the outputs of a total of 14 microphones AM2
and output through BPF23.

帯域Hに対しては、加算器A4の出力とZ′ との合計
7個のマイクロホンの出力を加算器AHで加算し、HP
F24を通して出力を得る。
For band H, adder AH adds the outputs of a total of seven microphones, the output of adder A4 and Z', and
Get the output through F24.

各帯域り、M、、M2およびHの出力を加算器25で加
算し、加算された出力をDAC26でアナログ信号に変
換し、LPF27で全可聴周波数帯域(15KHz以下
)にろ彼され、1つの方位に指向特性を持つチャンネル
(図のI CH)がつくり出される。
The outputs of M, M2, and H for each band are added by an adder 25, the added output is converted into an analog signal by a DAC 26, and the entire audible frequency band (below 15 KHz) is filtered by an LPF 27. A channel (ICH in the figure) with directional characteristics is created.

本実施例においては、一つの円周上に等間隔に12個の
マイクロホンが配置され、12の方位にそnぞれ指向特
性を持つように上述した合成回路を構成して12のチャ
ンネル(I CH−12CI+1 をつくることができ
る。
In this embodiment, 12 microphones are arranged at equal intervals on one circumference, and the above-mentioned synthesis circuit is configured to have directivity characteristics in 12 directions, so that 12 channels (I CH-12CI+1 can be made.

第5図は本発明による他の実施例のマルチビーム・アレ
イ・マイクロホンの配列図である。
FIG. 5 is an arrangement diagram of a multi-beam array microphone according to another embodiment of the present invention.

本例ではマイクロホンは方形配列となっており、第1図
の円形配列と対比して、同様の方位に配置されたマイク
ロホンの番号は同一番号にダラシを付し2て表わしであ
る。
In this example, the microphones are arranged in a rectangular arrangement, and in contrast to the circular arrangement in FIG. 1, the numbers of the microphones arranged in the same direction are represented by the same number with a dash and a 2.

中心C′ には同様にマイクロホンMc′ が配置され
る。
Similarly, a microphone Mc' is placed at the center C'.

第1の周辺は、その辺の長さがit = 1.:16m
で、これは50014 zの波長(λ)に相当し、第2
の周辺はEl/2、第3の周辺はu/4、第4の周辺は
u/8となり、それぞれ辺の長さが1/2づつに小さく
なるようにしである。
The first periphery has a side length it = 1. :16m
This corresponds to the wavelength (λ) of 50014 z, and the second
The periphery of is El/2, the third periphery is u/4, and the fourth periphery is u/8, so that the length of each side is reduced by 1/2.

合成回路の構成は上述した円形配列の実施例と同様に行
うことができる。
The composition circuit can be configured in the same manner as the circular array embodiment described above.

たとえば、1’ −c’ −7’ の直線で分割された
半面上に配置されるマイクロホンを中心C′のマイクロ
ホンMc′  と共に同位オ目にして合成するように構
成する。
For example, the configuration is such that the microphones arranged on the half plane divided by the straight line 1'-c'-7' are synthesized in the same position as the microphone Mc' at the center C'.

第6図は本発明による収音・再生に関する円形配置の場
合の一例の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a circular arrangement for sound collection and reproduction according to the present invention.

収音は矢印で示す方向に指向性のメインビームを持つよ
うにし、再生はチャンネル数と同数の電気音う変換器(
スピーカー)を円形配置して矢印の方向に拡声させる。
The sound is collected using a directional main beam in the direction shown by the arrow, and the reproduction is performed using the same number of electric sound transducers as the number of channels (
(Speakers) are arranged in a circle to amplify the sound in the direction of the arrow.

収音された信号を、たとえば、多チヤネル録音しておき
、多チヤネル再生とすることもてきる。
For example, the collected sound signals can be recorded in multiple channels and then reproduced in multiple channels.

第7図は本発明による収音・再生に関する方形配置の場
合の一例の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of a rectangular arrangement regarding sound collection and reproduction according to the present invention.

第6図の円形配置の場合と同様であり、特に説明は省略
する。
This is the same as the case of the circular arrangement shown in FIG. 6, and a particular explanation will be omitted.

第8図は本発明による収音・再生に関するチャンネル数
の一例の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of the number of channels related to sound collection and reproduction according to the present invention.

図において、ICH−、−12CHは各方位を収音する
ヂャンネル番号、A〜Dはスピーカーである。
In the figure, ICH- and -12CH are channel numbers for collecting sound in each direction, and A to D are speakers.

上述の実施例ではチャンネル数を最大12としているが
、一部のチャンネルを混合して、数を減らすことにより
、少ないチャンネル数に対応させることもできる。
In the above embodiment, the maximum number of channels is 12, but it is also possible to accommodate a smaller number of channels by mixing some channels and reducing the number.

すなわち、ICH−12cHの方向に対応した信号を1
21−ラック以上を持つテープレコーダに録音し、たと
えば12CHとIC11と2CIとの3つの出力をAの
スピーカから、3C]1と4CHと5CHとの3つの出
力をBのスピーカーからといように合成することにより
、4つのチャンネルに減らして再生音場を実現すること
ができる。
In other words, the signal corresponding to the direction of ICH-12cH is
Record on a tape recorder with 21-rack or more, and combine three outputs, for example, 12CH, IC11, and 2CI, from speaker A, and three outputs, 3C]1, 4CH, and 5CH, from speaker B. By doing so, it is possible to realize a reproduction sound field by reducing the number of channels to four.

また、本実施例による上述した収音・再生の配置により
、大型のスピーカーを使用して、ilJ場やジョールー
ム等で、大空間音場を再現させることかでざる。
Furthermore, with the above-described sound collection and reproduction arrangement according to this embodiment, it is possible to use large speakers to reproduce a large spatial sound field in an ILJ field, a jaw room, or the like.

[発明の効果] 以上から明らかなように、本発明収音装置によれは、周
波数か低くなる程、耳の指向性が鈍くなることが分って
いるので、木収音装置を使って全方向からの入射音に対
して、十分角度分解能のよい収音か可能である。
[Effects of the Invention] As is clear from the above, it is known that the lower the frequency, the duller the directivity of the ear is with the sound collecting device of the present invention. It is possible to collect sound with sufficient angular resolution for incident sound from any direction.

配2される各マイクロホンは無指向性のものでよいため
、小型、軽量化して実現することができる。
Since each of the microphones arranged in the second arrangement may be non-directional, it can be realized in a smaller size and lighter weight.

また、本発明音場再現方法によれば、大型スピーカーを
使用することにより、劇場やジョールーム等で、大空間
音場を再現することができ、さらに小空間でも大空間音
場での臨場感温れる音場を再現することができる。
In addition, according to the sound field reproduction method of the present invention, by using large speakers, it is possible to reproduce a large space sound field in a theater, a Joe room, etc., and even in a small space, it is possible to reproduce the sense of presence in a large space sound field. It is possible to reproduce a warm sound field.

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

第1図は本発明による一実施例のマルチビーム・アレイ
・マイクロホン(MへM)の配列図、第2図は本発明の
一実施例による静Mの指向性合成の説明図、 第3図(A)〜(D)は本発明の一実施例におけるマイ
クロホンの合成指向特性図、 第4図は本発明の一実施例における合成回路構成を示す
ブロック図、 第5図は本発明による他の実S’fs例の〜JAMの配
列図、 第6図は本発明による収音・再生に関する円形配置の場
合の一例の説明図、 第7図は本発明による収音・再生に関する方形配置の場
合の一例の説明図、 第8区は本発明による収音再生に関するチャネル数の一
例の説明図である。 1〜12,101〜102,201〜212,301〜
312゜Mc・・・マイクロホン、 r1〜r4・・・半径、 φ・・・方位角、 θ・・・仰角、 λ・・・500)1zの音の波長、 A1〜A 4.AL、AM、AMz、A)1.25・・
・加算器、Z′・・・マイクロホンMCの出力、 21.27・・・低域通過ろ波器(LPF)、22.2
3・・・帯域通過ろ波器(BPF)、24・・・高域通
過ろ波器(HPF)、26・・・D/A変換器(DAC
)、 ICHN12c)!・・・各方位を表わすチャネル番号
FIG. 1 is an arrangement diagram of a multi-beam array microphone (M to M) according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of directional synthesis of static M according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (A) to (D) are composite directional characteristic diagrams of a microphone according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing a composition circuit configuration according to an embodiment of the present invention, and FIG. An arrangement diagram of ~JAM in an actual S'fs example. Fig. 6 is an explanatory diagram of an example of a circular arrangement for sound collection and reproduction according to the present invention. Fig. 7 is an example of a rectangular arrangement for sound collection and reproduction according to the present invention. Section 8 is an explanatory diagram of an example of the number of channels related to sound collection and reproduction according to the present invention. 1~12,101~102,201~212,301~
312゜Mc...Microphone, r1-r4...Radius, φ...Azimuth, θ...Elevation angle, λ...500) Wavelength of sound at 1z, A1-A 4. AL, AM, AMz, A) 1.25...
- Adder, Z'...Output of microphone MC, 21.27...Low pass filter (LPF), 22.2
3...Band pass filter (BPF), 24...High pass filter (HPF), 26...D/A converter (DAC
), ICHN12c)! ...Channel number representing each direction,

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)収音素子を、同心円周上に、もしくは該円周に外接
し、対角線が一致する正方形周辺上に、該円の中心を通
り、かつ該中心の周りを等角度に分割する少なくとも2
本の直線と交わる位置と、該中心の位置とにそれぞれ配
置し、 前記直線の1つで分割される半円周上もしくは半方形周
辺上に配置された前記収音素子の出力を各半円周毎、も
しくは半方形周辺毎に、該直線方向で入射音の位相を合
わせて合成する第1の合成手段と、 前記入射音の周波数帯域を低、中、高帯域に分割し、所
望の帯域に対応して、前記第1の合成手段で得られた所
要の合成信号と、前記中心の位置に配置した収音素子の
出力とを合成する第2の合成手段と、 前記第2の合成手段により得られた各帯域毎の合成信号
をそれぞれ帯域ろ波するろ波手段と、 前記各帯域のろ波手段からの出力を合成する第3の合成
手段とを具え、 前記直線の各々で分割される各々の半円周上もしくは半
方形周辺上に配置された前記収音素子の出力毎に、それ
ぞれ前記第1の合成手段と前記第2の合成手段と前記帯
域ろ波手段と前記第3の合成手段とを具え、 複数の方向の音響信号を同時に取り出すことを特徴とす
る収音装置。 2)複数の収音素子を配置し、その出力を合成すること
により、複数方向に合成指向特性を有するように収音さ
れた複数の方向の音響信号より、もとの音場を再現する
にあたり、 前記合成指向特性の主ビーム方向に対応した位置に電気
音響変換器を配置し、 前記複数方向の音響信号を、前記電気音響変換器により
、同時に拡声して、もとの音場を再現することを特徴と
する音場再現方法。
[Scope of Claims] 1) The sound pickup element is placed on a concentric circle or around a square circumscribed to the circumference and whose diagonals coincide, passing through the center of the circle and equiangularly around the center. split into at least 2
The output of the sound pickup element is placed at a position intersecting with a straight line of the book and at the center position of the book, and is placed on a semicircle or a semicircular periphery divided by one of the straight lines. a first synthesizing means that synthesizes the incident sound by matching the phase of the incident sound in the linear direction for each circumference or for each semicircular periphery, and dividing the frequency band of the incident sound into low, middle, and high bands, and dividing the frequency band of the incident sound into a desired band. a second synthesizing means for synthesizing the required synthesized signal obtained by the first synthesizing means and the output of the sound pickup element disposed at the central position in accordance with the second synthesizing means; filtering means for band-filtering the composite signals for each band obtained by the filtering means, and a third combining means for combining the outputs from the filtering means for each band, The first synthesizing means, the second synthesizing means, the bandpass filtering means, and the third What is claimed is: 1. A sound collection device comprising a synthesis means and capable of simultaneously extracting acoustic signals in a plurality of directions. 2) By arranging multiple sound pickup elements and synthesizing their outputs, it is possible to reproduce the original sound field from acoustic signals from multiple directions collected so as to have composite directional characteristics in multiple directions. , an electroacoustic transducer is placed at a position corresponding to the main beam direction of the composite directional characteristic, and the acoustic signals in the plurality of directions are simultaneously amplified by the electroacoustic transducer to reproduce the original sound field. A sound field reproduction method characterized by:
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