(57)【要約】      （修正有）【課題】超高精細映像システムの高音質高臨場感音響方式を実現させる全天等方位マルチチャンネル音響装置を提供する。【解決手段】全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットを備え、このユニットをモーター１７により回転させる機能を備え、任意の収音方位角度でマイクロホン０１により方位角度毎の４次元方位点群音響データを収音し、この時の映像と収音を同期させた収音データ情報を取得する。【効果】超高精細映像の任意の４次元画像位置での映像と音像を一致させ、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間を提供し、視聴位置を取り囲む全方位から音が到来する音響方式を実現する。【選択図】図１１
2019029878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットを任意の回転速度でモーターにより回転させ、任意の収音方位角度でマイクロホンにより方位角度毎の４次元方位点群音響データを収音し、この時の収音と同期した収音データ情報を取得し、これらにより超高精細映像の任意の４次元画像位置での映像と音像を一致させ、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間を提供し、視聴位置を取り囲む全方位から音が到来する音響方式を実現し、マイクロホンユニットに供給する電源制御を行う電源コントローラー、マイクロホンユニットを回転させるモーターの回転速度の設定を行い回転制御を行うモーターコントローラー、４次元方位点群音響データを収音するための収音方位角度の設定を行い、収音した音響データのアナログ信号とこのアナログ信号をデジタル変換したデジタル信号と、これらに収音データ情報を付加したオーディオ信号のアナログ信号とデジタル信号とオーディオ信号データの記録保存と、これらのデータを外部に出力するオーディオ信号処理プロセッサーで構成する全天等方位マルチチャンネル音響装置。
【請求項２】
回転支柱を球形マイクロホン保持材の中央部に貫通させ、回転支柱の上下部分を固定支柱のベアリングにより支え、全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットのマイクロホン収音部先端を球形マイクロホン保持材表面との段差が生じないように配置し、風切り音その他のノイズを防ぎ、回転支柱と中空球形マイクロホン保持材を任意の回転速度でモーターにより回転させ、任意の収音方位角度でマイクロホンにより方位角度毎の４次元方位点群音響データを収音し、この時の収音と同期した収音データ情報を取得する請求項１記載の全天等方位マルチチャンネル音響装置。
【請求項３】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットをヘッドケース上に結合した固定支柱に接合してモーター、モーターコントローラーを使用しない構造で、スマートフォン、ビデオカメラ機器類と 外付け連結して正面の同期、撮影方向と収音方向を同期させて使用し、撮影者、携帯者がこれらの機器類を向ける方位が絶えず正面となり、固定された各マイクロホンの収音方位角度で方位角度毎の４次元方位点群音響データを収音し、この時の収音と同期した収音データ情報を取得する請求項１記載の全天等方位マルチチャンネル音響装置。
【請求項４】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットの横方向、縦方向のそれぞれのマイクロホン間の等方位を６０゜とした６角形頂点にマイクロホンを配置し、左右９０゜の方位角のマイクロホンを必要とせず、全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットを任意の回転速度でモーターにより回転させ、任意の収音方位角度でマイクロホンにより方位角度毎の４次元方位点群音響データを収音し、この時の収音と同期した収音データ情報を取得する請求項１記載の全天等方位マルチチャンネル音響装置。
【請求項５】
ヘッドホン、ＰＣ、スマートフォンによる視聴位置を取り囲む全方位からの立体サウンド再生による立体音響方式実現のために、全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットのマイクロホンにより方位角度毎に収音した４次元方位点群音響データの中のアナログ信号、又はデジタル信号とこれらの収音データ情報よりなるオーディオ信号を使用し、オーディオ信号の使用用途、使用目的、使用環境に適応させた立体音響再生を目的とし、それぞれ用途等に合わせて収音方位角度別オーディオ信号を選択し、ヘッドホン、ＰＣ、スマートフォンの左側、右側に振り分け各位置に配置したドライバーユニットにより、オーディオ信号をダイアフラム（振動板）の運動に変化させ、それにより立体音響を再生する請求項１記載の全天等方位マルチチャンネル音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超高精細映像の任意の４次元画像位置での映像と音像を一致させ、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間を提供し、視聴位置を取り囲む全方位から音が到来する音響方式を実現する収音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２２．２マルチチャンネル音響システムにより代表される立体音響システムでは、前後、上下及び左右から到来する音を収録する必要があり、各マイクロホンは、到来する音波の位相及び振幅に関して独立に収音する必要がある。
【０００３】
上記目的のために、マイクロホンアレイ装置を使用した、マルチチャンネル音響システム用の収音装置がある。
【０００４】
マイクロホンの数だけの開口を有する遮音空間を設けた収音装置構造体に、前記開口を経て入射する音を受音する複数のマイクロホンを具え、  前記遮音構造体は、水平面内に放射状に形成された複数の遮音空間を含む遮音空間アレイを複数個有し、これら遮音空間アレイは、前記水平面と直交する垂直方向の異なる位置にそれぞれ形成され、  前記複数のマイクロホンは、水平面内に放射状に配置された複数のマイクロホンを含むマイクロホンアレイを形成し、各マイクロホンアレイは、垂直方向の異なる位置に形成されていることを特徴とするマルチチャンネル音響システム用の収音装置がある（特許文献１参照）。
【０００５】
８Ｋスーパーハイビジョン（８Ｋ Ｓｕｐｅｒ Ｈｉ−Ｖｉｓｉｏｎ）の音響方式である２２．２2マルチチャンネル音響は，３層のチャンネル配置からなる３次元音響により，高い臨場感を実現する音響技術である。
【０００６】
２２．２ｃｈ音響のチャンネル配置は，聴取者の聴取高さに位置する中層，上方（天井面）に位置する上層，下方（床面）に位置する下層の３層から成るチャンネル配置で構成されている。各層のチャンネルは，中層１０チャンネル，上層９チャンネル，下層３チャンネル，および２つのＬＥＦ（低音効果用）チャンネルであるが、上層、中層、下層の３層のチャンネル配置の水平、垂直配置が等方位にはなっていない。
【０００７】
２２．２マルチチャンネル配置では、適切なチャンネル間の方位の収音が難しく、超高精細映像の任意の４次元画像位置での映像と音像の一致、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間の提供に難点があった（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２４５７３７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】西口敏行、外２名、”８Ｋスーパーハイビジョン音響制作システムの開発と標準化動向”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２９年５月２５日、ＮＨＫ放送技術研究所、［平成２９年5月２８日検索］、インターネット（URL:www.nhk.or.jp/strl/publica/rd/rd148/PDF/P12-21.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
８Ｋスーパーハイビジョン（８Ｋ Ｓｕｐｅｒ Ｈｉ−Ｖｉｓｉｏｎ）は水平面で約１００゜の広い視野角を持ち，その場にいるような高臨場感を再現できる超高精細な映像システムで、この広視野映像には，前後左右のみの２次元音響を超えた３次元音響である高臨場感音響方式が望ましい。
【００１１】
超高精細映像の任意の４次元（ＸＹＺ座標軸とＷ奥行認識）画像位置での映像と音像を一致させるための、上層、中層、下層等の複層階層よりなり、垂直方向、水平方向の等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットの配置が必要になる。
【００１２】
立体音響システムでは、前後、上下及び左右から到来する音を収録する必要があり、各マイクロホンは、到来する音波の位相及び振幅、音圧に関して独立に収音する必要がある。
【００１３】
視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間の提供と、画面上の任意の位置での映像と音像の方向を一致させることを可能にするために、スマートホン、デジタルカメラ、ＶＲ、ＡＲ、ＭＲ機器類とマルチチャンネルマイクロホンとを外付け連結して使用し、空間記憶（ＸＹＺ座標軸）と奥行認識（Ｗ）、運動解析の立体点群映像データと方位サウンド（ＸＹＺ座標軸）と点群音圧（Ｐ）の立体点群音圧データを同期させての取得が必要になる。
【００１４】
ライブ収音および生伝送を可能とするための、携帯可能なマルチチャンネル音響収音装置が必要。
【００１５】
既存のマルチチャンネル音響方式として実用化されている２チャンネルステレオ方式や５．１チャンネルステレオ方式との後方互換性が実現できるマルチチャンネルによる音響収音が必要。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
マルチチャンネルマイクロホンを水平、垂直マイクロホン間の方位角を全て同一角度とした全天３６０゜等方位からの全天等方位マルチチャンネル音響収音機能を備える。
【００１７】
マルチチャンネルマイクロホンを搭載したマイクロホンユニットをモーターで任意速度、任意回転角度でステップ回転させ、回転動作後の回転停止時毎の各マイクロホン方位より、４次元方位点群音響データと正面標識、回転速度、方位角度、収音開始からの経過時間（タイムスタンプ）等よりなる収音データ情報の収音を行う。
【００１８】
スマートホン、デジタルカメラ、ＶＲ、ＡＲ、ＭＲ機器類とマルチチャンネルマイクロホンとを外付け連結して使用し、上記収音した収音データ情報により、４次元立体点群映像データと４次元立体点群音響データの同期により、超高精細映像の任意の画像位置での映像と音像を一致させる処理を行う。
【００１９】
マルチチャンネルマイクロホンにより収音したアナログ信号とこのアナログ信号をデジタル変換したデジタル信号と、これらに収音時の収音データ情報を付加したオーディオ信号の記録保存と、これらのデータを外部に出力するオーディオ信号処理プロセッサーを備える。
【発明の効果】
【００２０】
全天３６０゜等方位からの全天等方位マルチチャンネル音響収音のオーディオ信号処理により、視聴位置を取り囲む全方位から音が到来する音響方式が実現できる。
【００２１】
映像撮影機器類とマルチチャンネルマイクロホン音響収音機器との連結使用により、４次元立体点群映像データと４次元立体点群音響データの同期により、超高精細映像の任意の画像位置での映像と音像を高精度で一致させ、視聴者の体頭の移動に高精度に追従可能な映像音響空間の実現が可能となる。
【００２２】
全天等方位マルチチャンネル音響収音システムでは、前後、上下及び左右から到来する音を収録でき、各マイクロホンは、到来する音波の位相及び振幅、音圧に関して独立に収音することができる。
【００２３】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットのサーボモーター、ステッピングモータを使用したステップ回転により、回転時の収音方位角度を１゜に設定した場合では、回転しない固定時使用の３６０倍の全天等方位マルチチャンネル音響装置を実現できる。
【００２４】
アナログ信号とこのアナログ信号をデジタル変換したデジタル信号と、これらの収音時の収音データ情報のオーディオ信号素材により、２６．２ｃｈ音響素材から２２．２ｃｈ、５．１ｃｈ、２ｃｈ音響素材の生成、またその逆の生成を行えるアップミックス・プリプロセッサ処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】マイクロホンユニット平面図
【図２】マイクロホンユニット底面図
【図３】マイクロホンユニット正面図
【図４】マイクロホンユニット背面図
【図５】マイクロホンユニット右側面図
【図６】マイクロホンユニット左側面図
【図７】２６．２ｃｈ音響チャンネル上層配置概略図
【図８】２６．２ｃｈ音響チャンネル中層配置概略図
【図９】２６．２ｃｈ音響チャンネル下層配置概略図
【図１０】マイクロホンユニット回転・回転速度・収音方位角度設定解説図
【図１１】全天等方位マルチ音響収音装置正面図
【図１２】回転支柱開口部の展開図
【図１３】音響収音装置台座とヘッドケース・ポップフィルター断面図
【図１４】全天等方位マルチチャンネル音響収音装置コントロール部正面図
【図１５】音声音響信号のデジタル化解説図
【図１６】Ａ−Ａ’線断面図（固定支柱、回転支柱、回転接続コネクター）
【図１７】全天等方位マルチチャンネル球形マイクロホン音響収音装置正面図
【図１８】全天等方位マルチチャンネル球形マイクロホン音響収音装置平面図
【図１９】固定型方マイクロホンユニット正面図
【図２０】６０゜方位角マイクロホンユニット平面図
【図２１】６０゜方位角マイクロホンユニット底面図
【図２２】６０゜方位角マイクロホンユニット正面図
【図２３】６０゜方位角マイクロホンユニット背面図
【図２４】６０゜音響チャンネル上層配置概略図
【図２５】６０゜音響チャンネル中層配置概略図
【図２６】６０゜音響チャンネル下層配置概略図
【図２７】ヘッドホンドライバーユニット左側配置図
【図２８】ヘッドホンドライバーユニット右側配置図
【図２９】ヘッドホンドライバーユニット部構造図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２６】
８Ｋスーパーハイビジョン（８Ｋ Ｓｕｐｅｒ Ｈｉ−Ｖｉｓｉｏｎ）はＨＤＴＶの１６倍となる横７、６８０Ｘ縦４、３２０画素を持つ超高精細な映像システムで，水平面で約１００°の広い視野角（画面を見込む角度）を持ち、その場にいるような高臨場感を再現できる、本発明は、この画質に対応できる高臨場感音響方式を実現させるために、全天等方位２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンを備える。
【００２７】
全天等方位２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンは０３マイクロホン保持材に０１マイクロホン２６チャンネルと０２低音効果用マイクロホン２チャンネルを組み込んだ、図１の平面図、図２の底面図、図３の正面図、図４の背面図、図５の右側面図、図６の左側面図の２６．２マルチチャンネルで構成される。
【００２８】
図１のマイクロホンユニット平面図の０１がマイクロホン、０２が低音効果用マイクロホン、０３がマイクロホン保持材であり、０１マイクロホンは水平に０５横方位角の間隔で配置し、この横方位角は０゜より大きく、９０゜以下の任意間隔で配置する。図１の場合の横方位角は４５゜である。
【００２９】
図２のマイクロホンユニット底面図の０１がマイクロホン、０２が低音効果用マイクロホン、０３がマイクロホン保持材であり、０１マイクロホンは水平に０５横方位角の間隔で配置し、この横方位角は０゜より大きく、９０゜以下の任意間隔で配置し、０４収音データ用及び電源用ケーブルを備える。図２の場合の横方位角は４５゜である。
【００３０】
図３のマイクロホンユニット正面図の０１がマイクロホン、０２が低音効果用マイクロホン、０３がマイクロホン保持材であり、０１マイクロホンは垂直に０６縦方位角の間隔で配置し、この縦方位角は０゜より大きく、９０゜以下の任意間隔で配置し、０４収音データ用及び電源用ケーブルを備える。図３の場合の縦方位角は４５゜である。
【００３１】
図４のマイクロホンユニット背面図の０１がマイクロホン、０２が低音効果用マイクロホン、０３がマイクロホン保持材であり、０１マイクロホンは垂直に０６縦方位角の間隔で配置し、この縦方位角は０゜より大きく、９０゜以下の任意間隔で配置し、０４収音データ用及び電源用ケーブルを備える。図４の場合の縦方位角は４５゜である。
【００３２】
図５のマイクロホンユニット右側面図、図６のマイクロホンユニット左側面図の０１がマイクロホン、０２が低音効果用マイクロホン、０３がマイクロホン保持材であり、０１マイクロホンは垂直に０６縦方位角の間隔で配置し、この縦方位角は０゜より大きく、９０゜以下の任意間隔で配置し、０４収音データ用及び電源用ケーブルを備える。図４、図５の場合の縦方位角は４５゜である。
【００３３】
図１の平面図、図２の底面図、図３の正面図、図４の背面図、図５の右側面図、図６の左側面図の合計２６本のマイクロホンは、各マイクロホン毎のマイクロホン保持材の中心部から方位、長さにより、４次元方位点群音響データを収音のための３次元方位基礎データ（ＸＹＺ座標軸）を算出して定めておく。
【００３４】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットは水平、垂直マイクロホン間の方位角を同一角度として全天等方位マルチチャンネルを実現させている。図１から図６までの全天等方位２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンユニットの場合は水平マイクロホンの横方位角の４５゜間隔で、垂直マイクロホンの縦方位角の４５゜間隔でマイクロホン２６と低音効果用マイクロホン２の計２８チャンネル構成になる。またこれ以上の高臨場感音響を求める場合の一例として、水平マイクロホンの横方位角の３０゜間隔で、垂直マイクロホンの縦方位角の３０゜間隔でマイクロホン３６と低音効果用マイクロホン２の計３６．２チャンネル構成になる。また低臨場感音響の一例として、水平マイクロホンの横方位角の９０゜間隔でマイクロホン４、垂直上下マイクロホン２のマイクロホン６と低音効果用マイクロホン２の計６．２チャンネル構成になる。
【００３５】
ビーム幅半値幅を約50°前後のビーム性能の０１マイクロホンを採用すると、半値幅の50°は水平方向を８分割した45°と近く，２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンに最適なチャンネル配置となり、この場合の指向性ビームが２６．２マルチチャンネルの１チャンネル分に対応できる。
【００３６】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットは図１のマイクロホンユニット平面図にあるように、視聴者位置より前後左右、図３のマイクロホンユニット正面図にあるように視聴者位置より上層部、中層部、下層部の全方位で同等な４次元方位点群音響データの収音を行い、視聴者位置より上下左右３６０゜の全天音響空間を可能としている。
【００３７】
図７は２６．２ｃｈ音響チャンネルの聴取者の聴取高さに位置する上方（天井面）位置である上層部のチャンネル配置で、上層部水平面にＴｎ（チャンネル上層北方位）、Ｔｎｅ（チャンネル上層北東方位）、Ｔｅ（チャンネル上層東方位）、Ｔｅｓ（チャンネル上層東南方位）、Ｔｓ（チャンネル上層南方位）、Ｔｓｗ（チャンネル上層南西方位）、Ｔｗ（チャンネル上層西方位）、Ｔｗｎ（チャンネル上層北西方位）の８マイクロホンと中央垂直上方にＴｏｐ（チャンネル上層トップ方位）の１マイクロホンを配置する構成となる。
【００３８】
図８は２６．２ｃｈ音響チャンネルの聴取者の聴取高さに位置する中位位置である中層部のチャンネル配置で、中層部水平面にＭｎ（チャンネル中層北方位）、Ｍｎｅ（チャンネル中層北東方位）、Ｍｅ（チャンネル中層東方位）、Ｍｅｓ（チャンネル中層東南方位）、Ｍｓ（チャンネル中層南方位）、Ｍｓｗ（チャンネル中層南西方位）、Ｍｗ（チャンネル中層西方位）、Ｍｗｎ（チャンネル中層北西方位）の８マイクロホンとＭｗ方位の左部にＬＥＦ１（中層低音効果用マイク１）、Ｍｅ方位の右部にＬＥＦ２（中層低音効果用マイク２）の２マイクロホンを配置する構成となる。
【００３９】
図９は２６．２ｃｈ音響チャンネルの聴取者の聴取高さに位置する下方（床面）位置である下層部のチャンネル配置で、下層部水平面にＢｎ（チャンネル下層北方位）、Ｂｎｅ（チャンネル下層北東方位）、Ｂｅ（チャンネル下層東方位）、Ｂｅｓ（チャンネル下層東南方位）、Ｂｓ（チャンネル下層南方位）、Ｂｓｗ（チャンネル下層南西方位）、Ｂｗ（チャンネル下層西方位）、Ｂｗｎ（チャンネル下層北西方位）の８マイクロホンと中央垂直下方にＢｏｔ（チャンネル下層ボトム方位）の１マイクロホンを配置する構成となる。
【００４０】
図８のＬＥＦ１（中層低音効果用マイク１）、ＬＥＦ２（中層低音効果用マイク２）の２マイクロホンは音響環境により、中層部又は下層部のいずれかの配置を選択する。
【００４１】
２６．２ｃｈ音響チャンネルの音響データを２６スピーカーと２サブウーファーでの視聴の他のチャンネル構成による事例として、この音響データの図７，図８、図９のステレオオーディオ信号の左サイドとして、上層配置Ｔｗｎ、Ｔｗ、Ｔｓｗ、中層配置Ｍｗｎ、Ｍｗ、Ｍｓｗ、下層配置Ｂｗｎ、Ｂｗ、Ｂｓｗをプリプロセッサーにてミックスし、ステレオオーディオ信号の右サイドとして、上層配置Ｔｎｅ、Ｔｅ、Ｔｅｓ、中層配置Ｍｎｅ、Ｍｅ、Ｍｅｓ、下層配置Ｂｎｅ、Ｂｅ、Ｂｅｓをミックスして、２マイクによる２チャンネル用の３Ｄステレオオーディオ再生により、視聴位置を取り囲む全方位からのより立体感のある３Ｄステレオオーディオ音響を実現できる。
【００４２】
マイクロホンユニットの回転は図１０の場合は３１マイクロホン回転中心軸を中心として、３２マイクロホン回転方向は右回転（時計回り）又は左回転により行い、任意に設定した３３マイクロホン回転速度でモーターにより回転させ、任意に設定した３４マイクロホン収音方位角度単位で０１マイクロホンを移動させ、それぞれ移動毎に、マイクロホンにより４次元方位点群音響データを収音する。移動毎の静止時に収音することにより、マイクロホン回転時の風切り音のノイズ音を避けることができる。
【００４３】
３４マイクロホン収音方位角度の設定を０゜にした場合は回転しないで全マイクロホン固定方位角で収音し、３６０゜に設定すると各マイクロホンでの連続収音となる。
【００４４】
図１から図６までの全天等方位２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンの場合で、３３マイクロホン回転速度を１秒間に設定し、３４マイクロホン収音方位角度を１゜に設定すると、１秒間に２６Ｘ３６０（９、３６０）マルチチャンネル構成になり、この９、３６０マルチチャンネルの４次元方位点群音響データと正面標識、回転速度、方位角度情報、収音開始からの経過時間（タイムスタンプ）等よりなる収音データ情報の収音を行える。
【００４５】
単独の演奏者によって演奏される楽器の独奏のような動きのない音源の場合は、効果的な収音のためにマイクロホン回転速度を０゜に設定し回転しない固定した状態での全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンよりの収音を行う。
【００４６】
８Ｋスーパーハイビジョン超高精細映像のＴＶ視聴向き、３６０°全方位視聴可能なＰＣ、スマートホン、ＶＲ、ＡＲ、ＭＲ機器を使用しヘッドホン視聴向きの映像は、空間記憶（ＸＹＺ座標軸）と奥行認識（Ｗ）と運動解析の立体点群方位データにより構成され、超高精細映像対応の音響は方位サウンド（ＸＹＺ座標軸）と点群音圧（Ｐ）の立体点群音圧データにより構成され、これらにより超高精細映像の任意の４次元画像位置での映像と音像を一致させ、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間環境を提供し、視聴位置を取り囲む全方位から音が到来する音響方式を実現する。
【００４７】
図１０のマイクロホンユニットを回転させることにより、絶えず回転先のマイクロホン方位を正面とする収音が可能となり、音源が移動してもその音源方位を正面としてのマルチチャンネル音響環境を再構築し、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間環境を提供する。
【００４８】
図１１の全天等方位マルチ音響収音装置の０３マイクロホン保持材下部に中空の１１回転支柱を接続させ、この回転支柱を１７モーターにより回転させる。この回転支柱は２１音響収音装置台座に接続してある１０固定支柱に上下の１４ベアリングで接続させて回転させる。この回転支柱により図９のＢｏｔチャンネル下層ボトム方位のマイクロホンの収音が遮断されないように、回転支柱に１５回転支柱開口部を設ける。０１マイクロホン及び０２低音効果用マイクロホンにより収音したオーディオ信号は１１回転支柱に接続させた１２回転接続コネクターリングに、１０固定支柱に接続させた１３回転接続コネクターブラシを接触させ、固定支柱に接続してある２０音響信号・電源送信ケーブルに送信する。２１音響収音装置台座には、１６電源コントローラー、１７モーターと１８モーターコントローラー、１９オーディオ信号処理プロセッサー、この全天等方位マルチ音響収音装置をビデオムービー、スマートホン等に連結して同期使用をするための接続用の３０接続用アダプターを備える
【００４９】
全天等方位マルチ音響収音装置への電源供給は図１４の４９バッテリー外部電源部のバッテリー又は５０外部電源ケーブルによる外部電力で行う。
【００５０】
図１１の全天等方位マルチ音響収音装置のＡ−Ａ’線断面図は図１６のマイクロホンユニット部の回転する１１回転支柱に接合させた金属製の１２回転接続コネクターリングに、１０固定支柱に接合して固定した、側面からカーボンブラシ等の１３回転接続コネクターブラシを押し当て、スリップさせながら通電させ、マイクロホンより収音したオーディオ信号を２０音響信号・電源送信ケーブルに送信する構造である。
【００５１】
図１１の４８回転角度／回転速度を回転検出器（エンコーダ）は１１回転支柱を回転そせる１７モータのモータ軸の回転角度/回転速度検出し、１８モーターコントローラーへフィードバックし、このフィードバックと先に入力されている制御用データの情報の差が0になるように制御するために使用する。
【００５２】
図１２は中空回転支柱を０７回転支柱円周長に展開した展開図で、マイクロホンの収音が遮断されないように、１１回転支柱に１５回転支柱開口部を設ける。
【００５３】
図１３の２１音響収音装置台座に２２ヘッドケース用フランジを設け、このフランジ部に衝撃から繊細構造の振動板を守り、空気振動が伝わりやすい素材よりなる２３ヘッドケース、風切り音防止のための２４ポップフィルターを組み込み、モーターの回転音、ベアリング、電源コントローラー、モーターコントローラー、オーディオ信号処理プロセッサーからのノイズを遮断する３９ノイズ音響遮蔽板を設ける。
【００５４】
図１４の２１音響収音装置台座に２５電源スイッチを備えマイクロホンユニットへ電源を提供する１６電源コントローラーと、３３マイクロホン回転速度を任意に設定できる２６回転速度設定スイッチを備え、１７モーターへの電源供給とモーターの回転速度を制御する１８モーターコントローラーと、２７収音方位角度設定スイッチ、２８外部記憶媒体入出力装置、２９外部出力ソケット、他の機器類との制御用データ通信及びオーディオ信号通信を行う５１無線通信装置と近距離無線通信装置を備えた１９オーディオ信号処理プロセッサーを接続する。
【００５５】
図１１の１７モーターは１８モーターコントローラーにより、図１４の２６回転速度設定スイッチと２７収音方位角度設定スイッチからの制御データを組み合わせて、マイクロホンユニットを設定回転速度で連続回転させ収音する、あるいはモータドライバ（モータを駆動・制御する装置） へ入力されるパルス信号に応じ、モータの回転軸の回転角度と速度をステップ制御するステッピングモータ、又はモータ軸の回転角度/回転速度を回転検出器（エンコーダ）で検出し、モータドライバへ フィードバックし、このフィードバックと先にモータドライバ入力される制御用の情報の差が0になるようステップ制御を行うサーボモータのいずれかを使用し、収音方位角度ステップ毎の回転停止期間にマイクロホンによる収音を行う。
【００５６】
１９オーディオ信号処理プロセッサーでは図１５の３８音声音響のデジタル化処理を行う。音のディジタル化はマイクを通すことで音が連続した電圧値をもつ３５アナログ信号に変換し、次に音の時間的、数値的に連続なデータ（アナログ信号）をコンピュータで扱えるような不連続な値（ディジタル信号）に変換する。デジタル変換は一定時間ごとに電圧値を測定し不連続な値に変換する、この作業をサンプリング（時間的離散化）といい図１５の黒い点の時間における各電圧値を読み取り、３６サンプリング間隔の黒い点の電圧の値を、何段階かの値に変換する量子化作業（値の離散化）を行いディジタル信号に変換する。ＣＤでは１６ビットで量子化を行うので、サンプリングした電圧の値を６５、５３６（２の１６乗）段階に分割して、その中で一番近い値をそのときの値を３７ディジタル信号とする。
【００５７】
１９オーディオ信号処理プロセッサーではノイズフィルターにより風切り音、モーター回転音、ベアリング発生音、回転支柱回転音、干渉音等のノイズを除去したアナログ信号、ディジタル信号を生成する。
【００５８】
図１４の２８外部記憶媒体入出力装置及び２９外部出力ソケットに接続した機器に出力するオーディオ信号は音声音響音源のアナログ信号、ディジタル信号、収音データよりなり、これらを記憶媒体及び外部出力して記録保存し、これらのデータをメインバスとするミキシングシステムをベースとした全天等方位マルチチャンネル音響全天等方位マルチチャンネル音響制作により編集を行い、スピーカー、ヘッドホン、イヤホンで再生して視聴する。
【００５９】
本発明の全天等方位マルチチャンネル音響装置は４次元方位点群音響データ２６．２マルチチャンネル音響方式であり、２６．２マルチチャンネルのオーディオ信号により、既存の２チャンネルステレオ方式、５．１２チャンネルステレオ方式、２２．２マルチチャンネル音響方式への後方互換性を有する。
【実施例２】
【００６０】
４０球形マイクロホン保持材を使用する全天等方位２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンは、球形マイクロホン内部に組み込む０３マイクロホン保持材に０１マイクロホン２６チャンネルと０２低音効果用マイクロホン２チャンネルを組み込んだ、図１７の正面図、図１８の平面図で構成される。
【００６１】
４０球形マイクロホン保持材は２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンを固定保持し、マイクロホン収音部先端を球形マイクロホン保持材表面との段差が生じないように配置する球形の形状により風切り音その他のノイズを防ぎ、２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンを結合させたマイクロホン保持材を内部に持つ、コンパクトで軽量な全天等方位マルチチャンネル音響装置を実現できる。
【００６２】
中空の球形マイクロホン保持材使用により、コンパクトで軽量な全天等方位マルチチャンネル音響装置となり、携帯しやすくなることにより、スマートフォン、ビデオカメラと連結した携帯を可能とし、撮影と収音の同期を正確に行えることが可能となる。
【００６３】
球形マイクロホン保持材の中央部に１１回転支柱を上下方向に貫通させ、上下共に球形マイクロホン保持材高さより長めの回転支柱を使用し、この長めの箇所を１０固定支柱に結合させてあるベアリングにより回転支柱の回転をスムーズに行えるようにする。
【００６４】
回転支柱に接続されている１２回転接続コネクターリングに固定支柱に接続されている１３回転接続コネクターブラシを接しながら０１マイクロホンより収音させたオーディオ信号を２０音響信号・電源送信ケーブルに送信する。
【００６５】
回転支柱には、Ｔｏｐチャンネルトップ方位、Ｂｏｔチャンネルボトム方位の収音を妨げないように、１５回転支柱開口部を設ける。
【実施例３】
【００６６】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットをヘッドケース上に結合した１０固定支柱に接合し、モーター、モーターコントローラーを使用せず、固定された状態で使用する、全天等方位２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンは０３マイクロホン保持材に０１マイクロホン２６チャンネルと０２低音効果用マイクロホン２チャンネルを組み込んだ、図１９固定型方マイクロホンユニット正面図で構成される。
【００６７】
２３ヘッドケースに固定支柱を接合し、この固定支柱の上部に全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットを接合させ、０４収音データ・電源ケーブル、１６電源コントローラー、１９オーディオ信号処理プロセッサー、３０接続用アダプターを備える構造を持つ。
【００６８】
固定型方マイクロホンユニットは３０接続用アダプターと外付けアクセサリーを使用し、スマートフォン、ビデオカメラ機器類と外付け連結して使用する。これにより正面の同期がとれ、撮影方向と収音方向を同期させて使用でき、撮影者、携帯者がこれらの機器類向ける方位が絶えず正面となり、正面マイクロホンに対して、固定された方位角を持つ各マイクロホンの収音方位角度毎の４次元方位点群音響データの収音と、この時の収音と同期した収音データ情報を取得することを可能とする。
【００６９】
固定型方マイクロホンユニットはスマートフォン、ビデオカメラ機器類と外付け連結して使用できることにより、撮影位置、携帯位置よりの上方部、下方部の４次元方位点群音響データの収音と、この時の収音と同期した収音データ情報を取得でき、音源が移動してもその音源方位を正面としてのマルチチャンネル音響環境を再構築し、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間環境を提供する。
【実施例４】
【００７０】
全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンを６０゜音響チャンネルとして構築した場合は、０３マイクロホン保持材に０１マイクロホン１８チャンネルと０２低音効果用マイクロホン２チャンネルを組み込んだ６０゜方位角マイクロホンユニットによる１８．２ｃｈマルチチャンネル音響装置は、図２０の平面図、図２１の底面図、図２２の正面図、図２３の背面図で構成される。
【００７１】
図２４は１８．２ｃｈ音響チャンネルの聴取者の聴取高さに位置する上方（天井面）位置である６０゜音響チャンネル上層部配置で、Ｔｎ  ６０゜音響（チャンネル上層０゜方位）、Ｔ６０  ６０゜音響（チャンネル上層６０゜方位）、Ｔ１２０  ６０゜音響（チャンネル上層１２０゜方位）、Ｔｓ  ６０゜音響（チャンネル上層１８０゜方位）、Ｔ２４０  ６０゜音響（チャンネル上層２４０゜方位）、Ｔ３００  ６０゜音響（チャンネル上層３００゜方位）、の６マイクロホンと中央垂直上方にＴｏｐ（チャンネル上層トップ方位）の１マイクロホンを配置する構成となる。
【００７２】
図２５は１８．２ｃｈ音響チャンネルの聴取者の聴取高さに位置する中位位置である６０゜音響チャンネル中層部配置で、Ｍｎ  ６０゜音響（チャンネル中層０゜方位）、Ｍ６０  ６０゜音響（チャンネル中層６０゜方位）、Ｍ１２０  ６０゜音響（チャンネル中層１２０゜方位）、Ｍｓ  ６０゜音響（チャンネル中層１８０゜方位）、Ｍ２４０  ６０゜音響（チャンネル中層１８０゜方位）、Ｍ３００  ６０゜音響（チャンネル中層２４０゜方位）、の６マイクロホンを配置する構成となる。
【００７３】
図２６は１８．２ｃｈ音響チャンネルの聴取者の聴取高さに位置する下位位置である６０゜音響チャンネル下層部配置で、Ｂｎ  ６０゜音響（チャンネル下層０゜方位）、Ｂ６０  ６０゜音響（チャンネル下層６０゜方位）、Ｂ１２０  ６０゜音響（チャンネル下層１２０゜方位）、Ｂｓ  ６０゜音響（チャンネル下層８０゜方位）、Ｂ２４０  ６０゜音響（チャンネル下層２４０゜方位）、Ｂ３００  ６０゜音響（チャンネル下層３００゜方位）、の６マイクロホンと中央垂直下方にＢｏｔ（チャンネル下層ボトム方位）の１マイクロホン、２４０゜方位にＬＥＦ１（中層低音効果用マイク１）、１２０゜方位にＬＥＦ２（中層低音効果用マイク２）の２マイクロホンを配置る構成となる。
【００７４】
マイクロホン間の等方位を６０゜とした６角形頂点にマイクロホンを配置し、左９０゜、右２７０゜の方位角のマイクロホンは持たないた、６出力チャンネル構成を持つ。
【００７５】
６出力チャンネルは、頭の向きが０°の場合センターチャンネルは０°、左チャンネルは３００°、右チャンネルは６０°、左サラウンドチャンネルは２４０°、右サラウンドチャンネルは１２０°、センターサラウンドチャンネルは１８０°に相応し、頭の向きが６０°の場合は、６０°をセンターチャンネルとし、それぞれのチャンネルは６０°ずつ右回転方向に移動する。他１２０°、１８０°、２４０°、３００°が頭の向きに正対した場合もすべてのチャンネルが同様に移動する。例えば頭の向きが０°と６０°の間にあり、６０°に近い時は６０°の音源をセンターチャンネルとして使用する。これによりステレオヘッドホン装着時でも視聴者の頭の向きと体の動きに合わせ動画・静止画像の画面の動きと音声の位置および動きは、ずれることなく常に同期し、さらにステレオ３Ｄ音声に変換出力すると、音声と相まって、視聴者はシミュレーションされた３次元映像視聴と３次元試聴経験を同時に享受できる機能を提供できる特徴がある。
【００７６】
全天等方位１８．２マルチチャンネル音響マイクロホンは全天等方位２６．２マルチチャンネル音響マイクロホンと比して、少ないチャンネル数で、より簡易な手段で３次元映像視聴と３次元試聴経験が可能となる。
【実施例５】
【００７７】
ヘッドホン、ＰＣ、スマートフォンによる視聴位置を取り囲む全方位からの立体サウンド再生による立体音響方式を実現させるために、それぞれの機器の使用形態に合わせて、マイクロホンにより方位角度毎に収音した４次元方位点群音響データの中のアナログ信号、又はデジタル信号とこれらの収音データ情報よりなるオーディオ信号を使用し、オーディオ信号の使用用途、使用目的、使用環境に適応させ、それぞれの用途等に合わせて収音方位角度別オーディオ信号を選択し、ヘッドホン、ＰＣ、スマートフォンの左側、右側に振り分け各位置に配置したドライバーユニットによりオーディオ信号を再生する。
【００７８】
ヘッドホン、ＰＣ、スマートフォンによるオーディオ信号再生の代表事例として、ヘッドホンを事例とする場合は、全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットを任意の回転速度、任意の収音方位角度でマイクロホンにより方位角度毎の４次元方位点群音響データを収音し、この時の収音と同期した収音データ情報を取得した、アナログ信号とデジタル信号よりなるオーディオ信号を再生して視聴するためのヘッドホンによる再生時の、オーディオ信号を音に変えるドライバーユニットの配置は、図２７のヘッドホンドライバーユニット左側配置図、図２８のヘッドホンドライバーユニット右側配置図で構成される。ＰＣ、スマートフォンによるオーディオ信号再生も同様の構成とする。
【００７９】
図２７は２６．２ｃｈ音響チャンネルの場合の聴取者の聴取高さ別に、全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットのヘッドホンドライバーユニットの左側配置の一事例の配置図で、上層部配置でＴｗｎ（チャンネル上層北西方位）、Ｔｓｗ（チャンネル上層南西方位）、下層部配置でＢｗｎ（チャンネル下層北西方位）、Ｂｓｗ（チャンネル下層南西方位）、中層部配置でＭｗ（チャンネル中層西方位）とＬＥＦ１（中層低音効果用マイク１）を配置する構成となる。
【００８０】
図２８は２６．２ｃｈ音響チャンネルの場合の聴取者の聴取高さ別に、全天等方位マルチチャンネル音響マイクロホンユニットのヘッドホンドライバーユニットの右側配置の一事例の配置図で、上層部配置でＴｎｅ（チャンネル上層北東方位）、Ｔｅｓ（チャンネル上層東南方位）、下層部配置でＢｎｅ（チャンネル下層北東方位）、Ｂｅｓ（チャンネル下層東南方位）、中層部配置でＭｅ（チャンネル中層東方位）とＬＥＦ２（中層低音効果用マイク２）を配置する構成となる。
【００８１】
全天等方位マルチチャンネル音響のオーディオ信号を再生して視聴するためのヘッドホンは４６ハウジングに図２９のヘッドホンドライバーユニットを接合させ、視聴者の頭になじみよく装着できるための４７イヤーパッドを付ける構造になる。
【００８２】
ヘッドホン左右の図２７、図２８のヘッドホンドライバーユニットの配置により、視聴位置を取り囲む全方位から音が到来する立体感、臨場感、位相感のある３Ｄ音響方式が実現できる。
【００８３】
ヘッドホン左右の図２７、図２８のヘッドホンドライバーユニットにより、アナログ信号あるいはデジタル信号よりなるオーディオ信号を再生する。
【００８４】
ヘッドホンドライバーユニットは図２９の４５フレームにヘッドホンユニットを固定する土台の部分となる４１バッフル、４４ボイスコイルと４２ダイヤフラム（振動板）の組み合わせ、４３マグネット（永久磁石）を接合し、振動板に巻き付けられたボイスコイルと、向き合うように設置された永久磁石に電気信号よりなるオーディオ信号を流すことによって生まれた、磁束の引付と反発作用を用いて振動板を振動させて音を出し、視聴位置を取り囲む全方位からの立体サウンドによる音響方式を実現する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係る全天等方位マルチチャンネル音響装置は、超高精細映像の任意の４次元画像位置での映像と音像を一致させ、視聴者の体頭の移動に追従可能な映像音響空間を提供し、視聴位置を取り囲む全方位から音が到来する音響方式を実現することにより、８Ｋスーパーハイビジョン超高性能・高画質テレビに対応できる高音質高臨場感音響の再生が可能で、ライブ収音および生伝送も行え、スマートホン、ＶＲ、ＡＲ、ＭＲ機器類の３６０゜立体映像に対応できる体頭の移動に追従可能な再生も可能で、２６．２ｃｈ、２２．２ｃｈ、５．１ｃｈ、２ｃｈ音響素材の生成、またその逆の生成を行えるアップミックス・プリプロセッサ処理も可能となるものとして有用である。
【符号の説明】
【００８６】
０１  マイクロホン
０２  低音効果用マイクロホン
０３  マイクロホン保持材
０４  収音データ・電源ケーブル
０５  横方位角
０６  縦方位角
０７  回転支柱円周長
０８  ６０゜縦方位角
０９  ６０゜横方位角
１０  固定支柱
１１  回転支柱
１２  回転接続コネクターリング
１３  回転接続コネクターブラシ
１４  ベアリング
１５  回転支柱開口部
１６  電源コントローラー
１７  モーター
１８  モーターコントローラー
１９  オーディオ信号処理プロセッサー
２０  音響信号・電源送信ケーブル
２１  音響収音装置台座
２２  ヘッドケース用フランジ
２３  ヘッドケース
２４  ポップフィルター
２５  電源スイッチ
２６  回転速度設定スイッチ
２７  収音方位角度設定スイッチ
２８  外部記憶媒体入出力装置
２９  外部出力ソケット
３０  接続用アダプター
３１  マイクロホン回転中心軸
３２  マイクロホン回転方向
３３  マイクロホン回転速度
３４  マイクロホン収音方位角度
３５  アナログ信号
３６  サンプリング間隔
３７  デジタル信号
３８  音声音響信号のデジタル化処理工程
３９  ノイズ音響遮蔽板
４０  球形マイクロホン保持材
４１  バッフル
４２  ダイヤフラム（振動板）
４３  マグネット（永久磁石）
４４  ボイスコイル
４５  フレーム
４６  ハウジング
４７  イヤーパッド
４８  回転角度／回転速度を回転検出器（エンコーダ）
４９  バッテリー外部電源部
５０  外部電源ケーブル
５１  無線通信装置と近距離無線通信装置
Ｔｎ  チャンネル上層北方位
Ｔｎｅ  チャンネル上層北東方位
Ｔｅ  チャンネル上層東方位
Ｔｅｓ  チャンネル上層東南方位
Ｔｓ  チャンネル上層南方位
Ｔｓｗ  チャンネル上層南西方位
Ｔｗ  チャンネル上層西方位
Ｔｗｎ  チャンネル上層北西方位
Ｔｏｐ  チャンネル上層トップ方位
Ｍｎ  チャンネル中層北方位
Ｍｎｅ  チャンネル中層北東方位
Ｍｅ  チャンネル中層東方位
Ｍｅｓ  チャンネル中層東南方位
Ｍｓ  チャンネル中層南方位
Ｍｓｗ  チャンネル中層南西方位
Ｍｗ  チャンネル中層西方位
Ｍｗｎ  チャンネル中層北西方位
ＬＥＦ１  中層低音効果用マイク１
ＬＥＦ２  中層低音効果用マイク２
Ｂｎ  チャンネル下層北方位
Ｂｎｅ  チャンネル下層北東方位
Ｂｅ  チャンネル下層東方位
Ｂｅｓ  チャンネル下層東南方位
Ｂｓ  チャンネル下層南方位
Ｂｓｗ  チャンネル下層南西方位
Ｂｗ  チャンネル下層西方位
Ｂｗｎ  チャンネル下層北西方位
Ｂｏｔ  チャンネル下層ボトム方位
Ｔ６０  ６０゜音響チャンネル上層６０゜
Ｔ１２０  ６０゜音響チャンネル上層１２０゜
Ｔ２４０  ６０゜音響チャンネル上層２４０゜
Ｔ３００  ６０゜音響チャンネル上層３００゜
Ｍ６０  ６０゜音響チャンネル中層６０゜
Ｍ１２０  ６０゜音響チャンネル中層１２０゜
Ｍ２４０  ６０゜音響チャンネル中層２４０゜
Ｍ３００  ６０゜音響チャンネル中層３００゜
Ｂ６０  ６０゜音響チャンネル下層６０゜
Ｂ１２０  ６０゜音響チャンネル下層１２０゜
Ｂ２４０  ６０゜音響チャンネル下層２４０゜
Ｂ３００  ６０゜音響チャンネル下層３００゜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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