(57)【要約】【課題】音速が空気中の音速とは異なる環境において、利用者が空気中に居るのと同様な感覚で音源定位を可能とするバイノーラル録音装置を提供する。【解決手段】ダミーヘッドの両耳部分に装着されたマイクロホンを利用して音響信号を録音するバイノーラル録音装置において、ダミーヘッドを音速が空気中の値とは異なる環境に設置し、ダミーヘッドは、利用者の頭部形状と相似な形状を持ち、利用者の頭部との大きさの比率が、空気中の音速とダミーヘッドが設置された環境中での音速の比率に等しい形状とすることで、利用者の空気中での周波数に対する応答特性で見た音響伝達特性に等しい特性を音速が空気中の値とは異なる環境中で持つことにより、利用者が空気中と同様の音源定位を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダミーヘッドの両耳部分に装着されたマイクロホンを利用して音響信号を録音するバイノーラル録音装置において、
ダミーヘッドを音速が空気中の値とは異なる環境に設置し、
ダミーヘッドは、利用者の頭部形状と相似な形状を持ち、利用者の頭部との大きさの比率が、空気中の音速とダミーヘッドが設置された環境中での音速の比率に等しい形状を持つことによって、利用者の空気中での周波数に対する応答特性で見た音響伝達特性に等しい特性を音速が空気中の値とは異なる環境中で持つこと、
を特徴とするバイノーラル録音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイノーラル録音（収音）装置に関し、特に空気中とは異なる環境でも、利用者が空気中と同様の音源定位を行うことのできるバイノーラル録音（収音）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人は、聞こえてくる音の方向を知るために、頭部の形状を持つ音響的な周波数特性を利用した脳内処理を行っているということが一般に知られている。
これを利用した技術として、コンサートホールなどの音場が持つ臨場感を再現可能な音響信号の録音のために、利用者の頭部と同じ周波数応答特性を持つダミーヘッドの両耳部分に装着されたマイクロホンを利用して音響信号を録音（収音）するバイノーラル録音（収音）の手法が確立されている（非特許文献１  参照）。
このような、ダミーヘッドを利用したバイノーラル録音（収音）技術は、空気中にてさまざまな方向からダミーヘッドに向かって来る各々の周波数の音波が、ダミーヘッドの存在によって回折、減衰等の影響を受ける効果が、利用者の頭部によるそれと同じであることを利用したものであり、これによって、利用者は音源の方向を正確に把握しながら臨場感の高い音を聞くことができる。
【非特許文献１】戸嶋巌樹，植松尚，平原達也「頭部運動に追従するダミーヘッド」日本音響学会秋期講演会講演論文集，439-440,2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
人は水中のような音速が空気中と異なる環境中においては、聞こえてくる音の方向を正確に認識することは難しい。これは、同じ周波数を持つ音波の波長が空気中の場合とは異なるために、音波が頭部によって受ける回折や減衰などの効果も異なってしまうためである。
従来のダミーヘッドを利用したバイノーラル録音（収音）の手法は、空気中での適用を前提としており、水中やその他の音速が変化する環境において、同じ周波数の音の波長が変化していることを考慮したものではない。すなわち、音波の波長が異なればダミーヘッドによる回折や減衰の仕方も異なり、それに伴って利用者が正確な音源定位を行うことができなくなってしまう。
【０００４】
本発明は、これらの課題を解決し、水中のような音速が空気中とは大きく異なる環境においても、利用者が空気中にいるような感覚で正確な音源定位を行うことを可能とするものである。
発明者は、同一振動数であり異なる音速を有する音波を伝える第１の媒体と第２の媒体中に設置された各々第１のダミーヘッドと第２のダミーヘッドとに搭載されたマイクロホンに到達する各々第１の音波の波形と第２の音波の波形とが、音波の波長に対するダミーヘッドの大きさの比が両者等しい時、相似形になることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明のバイノーラル録音（収音）装置は、音速が空気中の値とは異なる環境において適用されるバイノーラル録音装置において、前記バイノーラル録音装置の利用者の頭部形状と相似な形状を持ち、利用者の頭部との大きさの比率が、空気中の音速と前記バイノーラル録音装置が適用される環境中での音速の比率に等しい形状を持つことによって、利用者の空気中での周波数に対する応答特性で見た音響伝達特性に等しい特性を、前記バイノーラル録音装置が適用される環境中にて持つことを特徴とするダミーヘッドを具備する。
（作用）
本発明は、バイノーラル録音用ダミーヘッドの形状を利用者の頭部形状と相似なるものとし、ダミーヘッドの大きさと利用者頭部の大きさとの比をダミーヘッドが適用される環境での音速と空気中での音速との比に等しくすることで、ダミーヘッドの音響的周波数応答特性を空気中のそれに合わせることが可能であることに着目したものであり、それを利用して録音された音を聞く利用者が空気中と同じ感覚で音源定位を行うことが出来ることに着目したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、空気中とは音速の異なる環境でも、利用者が空気中と同様の音源定位を行うことを可能とする技術が実現された。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の水中における実施例を示す。音速は空気中では約３３０m/sであり、水中では空気中の約５倍の１５００m/s程である。それを考慮してダミーヘッド１は、利用者の頭部の約５倍の大きさとなっていいる。
図１において、ダミーヘッド１は、潜水艇３に設置固定されており、潜水艇３内部にいる利用者Ａがダミーヘッド１の両耳部分に装着されたマイクロホン２により録音された音を聞くことことによって、水中における音源定位を行うことが出来る。また、ダミーヘッドを潜水艇に固定する方法として、多自由度の回転駆動機構４を利用し、頭部運動計測装置５により測定された利用者Ａの頭部の運動姿勢データによって、ダミーヘッド１の姿勢が利用者Ａの姿勢と一致するように駆動することで、利用者Ａはより容易な音源定位が出来る。図１における利用者Ａが、潜水艇を遠隔で優先操作する場合でも、同様の有効性がある。
【０００８】
（実施例２）
図２において、ダミーヘッド６は、空気中よりも音速の低いアルゴン等の気体が充填された容器７内に設置されている。空気中より音速が低い環境にて適用されているダミーヘッド６は、利用者Ｂの頭部より大きさが小さなものである。容器７内部にはスピーカ８が設置されており、各々のスピーカ８より利用者が聞こうとする楽器や会話相手の音声が発せられる。スピーカ８から発する音のデータは、バイノーラル録音（収音）されたものではなく一般の音響データである。ダミーヘッド６の両耳部に設置されたマイクロホン９によって録音された音は、容器７の外の利用者Ｂにヘッドホン１０によって提供される。この手法により、バイノーラル録音されていない任意の音響データを利用して臨場感の高い音場を再現する装置を小型に実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のバイノーラル録音装置（実施例１）の説明図。
【図２】本発明のバイノーラル録音装置（実施例２）の説明図。
【符号の説明】
【００１０】
１，６・・・ダミーヘッド、２，９・・・マイクロホン、３・・・潜水艇、４・・・回転運動機構、５・・・頭部運動計測装置、７・・・容器、８・・・スピーカ，１０・・・ヘッドホン
【図１】
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【図２】
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