(57)【要約】【課題】移動するリスナーや広い領域に分布するリスナーに対して音場をリアルに再現しながら、マイクロホンやスピーカーの個数を少なくする。【解決手段】音響空間再生装置は、互いに離して配置される複数の収音点に配置している複数組のマイクユニット１で収録した音を、マイクユニット１の収音点４と相対的に同じ位置に離しているスピーカーユニット３で再生する。マイクユニット１とスピーカーユニット３は、指向方向を水平面内において放射状に向けて配置してなる３組以上の指向性のあるマイクロホン５とスピーカー６を備える。各々のスピーカー６が音を放射する向きは、マイクロホン５の指向方向と相対的に同じ向きであって、マイクロホン５が収音する音波の進行方向に対して、スピーカー６から放射される音波の進行方向が逆方向となるように配置している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離して配置される複数の収音点(4)に配置してなる複数組のマイクユニット(1)と、複数組のマイクユニット(1)で収音された電気信号を録音するレコーダー(2)と、レコーダー(2)で録音された信号を再生する複数の位置に互いに離して配置してなる複数組のスピーカーユニット(3)とを備え、
前記複数組のスピーカーユニット(3)は、前記複数組のマイクユニット(1)の収音点(4)と相対的に同じ位置に離して配置され、
前記マイクユニット(1)は、指向方向を水平面内において放射状に向けて配置してなる３組以上の指向性のあるマイクロホン(5)を備え、
前記スピーカーユニット(3)は、各々のマイクユニット(1)の指向方向に音波を放射する複数のスピーカー(6)を備え、各々のスピーカー(6)が音を放射する向きが、前記マイクロホン(5)の指向方向と相対的に同じ向きとなり、かつマイクロホン(5)が収音する音波の進行方向に対して、スピーカー(6)から放射される音波の進行方向が逆方向となるように配置され、
前記複数の収音点(4)に配置しているマイクユニット(1)の各々のマイクロホン(5)で収音した音が、マイクロホン(5)の収音点(4)に対応する位置に配置している各々のスピーカーユニット(3)のスピーカー(6)から放射されるようにしてなる音響空間再生装置。
【請求項２】
互いに離して配置してなる２組のマイクユニット(1)と、２組のスピーカーユニット(3)を備え、
２組のマイクユニット(1)が、各々のマイクユニット(1)の収音点(4)を結ぶ線分の片方に指向方向を向けるように配置してなる請求項１に記載される音響空間再生装置。
【請求項３】
前記マイクユニット(1)が互いに３組の指向性のあるマイクロホン(5)を備え、スピーカーユニット(3)が３組のスピーカー(6)を備える請求項１又は２に記載される音響空間再生装置。
【請求項４】
前記マイクユニット(1)が、隣接するマイクロホン(5)の間に放射状に遮蔽板(7)を設けて、遮蔽板(7)の間にマイクロホン(5)を配置してなる請求項１ないし３のいずれかに記載される音響空間再生装置。
【請求項５】
前記スピーカーユニット(3)から再生される音を聞くリスナーが移動する移動被験者である請求項１ないし４のいずれかに記載される音響空間再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマイクで収録した音を複数のスピーカーで再生する音響空間再生装置に関し、とくに、移動するリスナーが音を聞いて音源を正確に認識できる再生装置に最適な音響空間再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指向性マイクロホンを、その指向方向を放射状に配置し、各々のマイクロホンで収音された音を複数のスピーカーで再生する再生装置は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
以上の再生装置は、図１に示すように、 音場内の所定の収音点２３に、複数の指向性マイクロホン２０を指向方向を放射状に向けて配置して、各々の指向性マイクロホン２０で同時にかつ独立に音を収録する。収録された音は、指向性マイクロホン２０の個数と同一数のスピーカー２１で再生される。複数のスピーカー２１は、リスナー２２の周囲に配置されて、リスナー２２に向かって周囲から音を放射する。各々のスピーカー２１が音を放射する向きは、収音する指向性マイクロホン２０の指向方向と相対的に同一となるように配置している。すなわち、指向性マイクロホン２０に収音される音の進行方向と、スピーカー２１からリスナー２２に向かって放射される音の進行方向を同じ方向として、指向性マイクロホン２０で収音された音をリスナー２２に向かって音を放射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６２０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の再生装置は、特定の位置に配置しているリスナー２２には、指向性マイクロホン２０で収音した音を好ましい状態で再生できる。しかしながら、移動するリスナー、あるいは広い領域に分布される多数のリスナーには、音源を正確に定位させながら、音を再生するのが難しい欠点がある。
【０００６】
リスナーが移動しながら、音源の位置を正確に認識できる再生装置は、たとえば、聴覚障害者のために設けている、交差点の音響信号機などの評価実験を行うのに使用される。評価試験のために、横断歩道の領域で交差点周りの環境騒音を実験室内で正確に再現する必要がある。音響空間再生装置でもって、歩行者が現実の横断歩道を通過するときと同じ状態で騒音を発生できるなら、現実の横断歩道を使用することなく、屋内に設けた再生装置を使用して、実際の交差点の音環境を模擬した聴覚障害者のための音響信号機などの評価実験が行える。この実験において、リスナーである聴覚障害者が横断歩道のどの位置においても、現実の交差点と同じ状態で騒音を聞くことができるようにすることが大切である。現実の交差点や横断歩道などの現場の音場がリアルに再現できないと、正確な評価実験ができなくなる。とくに、横断歩道を移動している歩行者の耳に聞こえている音場の再生が不自然になると、正確な評価試験ができなくなる。
【０００７】
従来は、移動する聴覚障害者のリスナーに音場を再生する音響空間再生装置として、図２に示すものが開発されている。この再生装置は、所定の間隔で複数のマイクロホン３０を配置して音を収録して、マイクロホン３０との相対位置に配置したスピーカー３１で収録した音を再生する。この音響空間再生装置は、多数のマイクロホン３０とスピーカー３１とを必要とするばかりでなく、現実の交差点や横断歩道などの現場の音場をリアルに再現することができず、とくに、移動している歩行者の耳に聞こえている音場の再生が不自然になる欠点があった。この欠点は、マイクロホンとスピーカーの数を多くして、すなわちマイクロホンを配置する間隔を狭くし、また、スピーカーの間隔も狭くすることで少なくできる。ただ、マイクロホンとスピーカーの個数が多くなると、再生装置が複雑になって高価になる欠点があった。
【０００８】
また、リスナーが移動しない状態にあっても、広い領域に分布するように配置される多数のリスナーに正確に音源を定位して再生する状態にあっても同じ問題が発生する。
【０００９】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、移動するリスナーや広い領域に分布するリスナーに対して音場をリアルに再現しながら、マイクロホンやスピーカーの個数を少なくできる音響空間再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１０】
本発明の音響空間再生装置は、互いに離して配置される複数の収音点４に配置している複数組のマイクユニット１と、複数組のマイクユニット１で収音された電気信号を録音するレコーダー２と、レコーダー２で録音された信号を再生する複数の位置に互いに離して配置してなる複数組のスピーカーユニット３とを備える。複数組のスピーカーユニット３は、複数組のマイクユニット１の収音点４と相対的に同じ位置に離して配置される。マイクユニット１は、指向方向を水平面内において放射状に向けて配置してなる３組以上の指向性のあるマイクロホン５を備える。
【００１１】
スピーカーユニット３は、各々のマイクユニット１の指向方向に音波を放射する複数のスピーカー６を備え、各々のスピーカー６が音を放射する向きが、マイクロホン５の指向方向と相対的に同じ向きとなり、かつマイクロホン５が収音する音波の進行方向に対して、スピーカー６から放射される音波の進行方向が逆方向となるように配置している。
【００１２】
以上の再生装置は、複数の収音点４に配置しているマイクユニット１の各々のマイクロホン５で収音した音を、マイクロホン５の収音点４に対応する位置に配置している各々のスピーカーユニット３のスピーカー６から放射する。
【００１３】
以上の音響空間再生装置は、移動するリスナーや広い領域に分布するリスナーに対して音場をリアルに再現しながら、マイクロホンやスピーカーの個数を少なくできる特徴がある。それは、以上の音響空間再生装置が、複数組のマイクユニットとスピーカーユニットを、互いに離して相対的に同じ位置に配置すると共に、マイクユニットを指向方向を放射状とする複数の３組以上のマイクロホンで構成し、スピーカーユニットをマイクロホンの指向方向と同じ向きであって、マイクロホンが収音する音波の指向方向に対して逆方向に音波を放射する３組以上のスピーカーで構成するからである。本発明の音響空間再生装置のスピーカーユニットは、各々のスピーカーからマイクロホンの収音点に向かって音波を放射するのではない。各々のスピーカーは、放射状に広い領域に音波を放射する。したがって、少ないスピーカーを使用しながら、広い領域に、また広い領域を移動するリスナーにリアルに音場を再生できる。
【００１４】
従来の多数のスピーカーを接近して配置する再生装置は、多数のスピーカーから音を出して広い領域に音場を再生する。多数のスピーカーから放射される音をリスナーが聞くとき、音源の位置を正確に認識するのが難しくなる。すなわち、音源の定位が不明瞭となる。各々のスピーカーから再生される位相差のある音の合成波をリスナーが耳で聞くからである。
【００１５】
これに対して、以上の音響空間再生装置は、スピーカーユニットの間隔を広くしながら広い領域に音を放射できるので、スピーカーユニットの数を少なくできる。また、スピーカーユニットの全てのスピーカーはマイクロホンの収音点に向けて音を放射するのではなく、放射状に異なる方向に音を放射するので、移動し、あるいは広い領域に分布するリスナーに音を放射できる。この再生装置は、移動するリスナーや広い領域に分布するリスナーが聞くスピーカーの数が少なく、音源の定位を正確にしてリアルに再生できる。多数のスピーカーから位相差のある多数の音が合成して耳に入力されないからである。このことは、交差点の音響信号機などの評価実験を行うのに極めて大切である。評価試験のためには、横断歩道の領域で交差点周りの環境騒音を実験室内で正確に再現する必要があるからである。音響空間再生装置でもって、歩行者が現実の横断歩道を通過するときと同じ状態で騒音を発生できるなら、現実の横断歩道を使用することなく、屋内に設けた再生装置を使用して、実際の交差点の音環境を模擬した聴覚障害者のための音響信号機などの評価実験を有効に行うことができる。また、広い領域に楽器等の音場を再生する装置にあっても、各々の楽器の定位を正確に表現できることは大切である。
【００１６】
本発明の第２の側面にかかる音響空間再生装置は、互いに離して配置してなる２組のマイクユニット１と、２組のスピーカーユニット３を備え、２組のマイクユニット１が、各々のマイクユニット１の収音点４を結ぶ線分の片方に指向方向を向けるように配置している。
以上の音響空間再生装置は、わずか２組のマイクユニットとスピーカーユニットでもって、移動するリスナーや広い領域に分布するリスナーにリアルな音場を再生できる。
【００１７】
本発明の第３の側面にかかる音響空間再生装置は、マイクユニット１が互いに３組の指向性のあるマイクロホン５を備え、スピーカーユニット３が３組のスピーカー６を備えている。
以上の音響空間再生装置は、マイクユニットを構成するマイクロホンとスピーカーユニットを構成するスピーカーを３組としながら、移動するリスナーや広い領域に分布するリスナーにリアルな音場を再生できる。
【００１８】
本発明の第４の側面にかかる音響空間再生装置は、マイクユニット１が、隣接するマイクロホン５の間に放射状に遮蔽板７を設けて、遮蔽板７の間にマイクロホン５を配置している。
以上の音響空間再生装置は、指向性のないマイクロホンを使用しながらマイクロホンの指向特性を改善し、あるいは指向性のあるマイクロホンの指向特性をさらにシャープにできる。
【００１９】
本発明の第５の側面にかかる音響空間再生装置は、スピーカーユニット３から再生される音を聞くリスナーを、移動する移動被験者としている。
以上の音響空間再生装置は、横断歩道等の領域で交差点周りの環境騒音を実験室内で正確に再現できる特徴がある。歩行者が現実の横断歩道を通過するときと同じ状態で騒音を発生できるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【図２】従来の他の音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第１の施例例にかかる音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施例にかかる音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【図５】スピーカーユニットのキャビネットの一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の施例例にかかる音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【図７】本発明の第２の施例例にかかる音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第３の施例例にかかる音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【図９】本発明の第３の施例例にかかる音響空間再生装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための音響空間再生装置を例示するものであって、本発明は音響空間再生装置を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２２】
図３と図４に示す音響空間再生装置は、互いに離して配置される２組の収音点４に配置している２組のマイクユニット１と、２組のマイクユニット１で収音された電気信号を録音するレコーダー２と、レコーダー２で録音された信号を再生する複数の位置に互いに離して配置してなる２組のスピーカーユニット３とを備える。図３はマイクユニット１とレコーダー２とを示し、図４はスピーカーユニット３とレコーダー２とを示している。
【００２３】
再生装置は、２組のマイクユニット１の収音点４と、２組のスピーカーユニット３とを、相対的に同じ位置に離して配置している。図３の再生装置は、マイクユニット１を直線状に離して配置しているので、スピーカーユニット３も直線状に離して相対的に同じ位置に配置している。２組のマイクユニット１は、収音点４の間隔を４メールとしている。したがって、スピーカーユニット３は中心の間隔を４メールとして、マイクユニット１で収音した音と同じように再生できる。ただ、スピーカーユニットの間隔は、必ずしも４メールとする必要はない。２組のスピーカーユニットは、直線状に離して配置することで、直線状に配置しているマイクユニットの収音点と相対的に同じ位置に配置できるからである。
【００２４】
マイクユニット１は、指向方向を水平面内において放射状に向けて配置している３組以上の指向性のあるマイクロホン５を備えている。図３の再生装置は、３組のマイクロホン５を、指向方向を放射状に向けて配置している。すなわち、中心のマイクロホン５の指向方向は前方に、左右のマイクロホン５の指向方向は、中心のマイクロホン５の指向方向に対して６０度の角度となるように配置している。図３の再生装置は、３組のマイクロホン５の指向方向を放射状とするように配置してマイクユニット１とするが、マイクユニットは、４組以上のマイクロホンを、指向方向を放射状として配置することもできる。好ましくは、マイクユニットは、奇数個のマイクロホンを、指向方向を放射状として配置する。奇数個のマイクロホンを、指向方向を放射状として配置するマイクユニットは、中心のマイクロホンの指向方向を前方とすることができる。
【００２５】
図３のマイクユニット１は、隣接するマイクロホン５の間に放射状に遮蔽板７を設けて、遮蔽板７の間にマイクロホン５を配置して、３組のマイクロホン５の指向方向を放射状としている。図のマイクユニット１は、６０度の角度で放射状に配置している４枚の遮蔽板７の間にマイクロホン５を配置している。遮蔽板７は、表面で音を反射しないように、表面に無数の凹凸のある連続気泡を有する軟質プラスチック発泡体である。プラスチック発泡体には軟質ウレタン発泡体が最適である。遮蔽板７は、横幅と上下幅を５０ｃｍ〜２００ｃｍとしている。遮蔽板７は、横幅と上下幅を広くするにしたがって、低い周波数まで指向特性を改善できる。以上のマイクユニット１は、遮蔽板７の角度でマイクロホン５の指向特性をコントロールできる。図３のマイクユニット１は、遮蔽板７の角度を６０度としているが、中央に配置している２枚の遮蔽板の角度は、３０度〜９０度とすることもできる。
【００２６】
遮蔽板７でマイクロホン５の指向特性を改善するマイクユニット１は、使用するマイクロホン５に無指向性のものを使用して、指向特性をコントロールできる。ただし、指向性のあるマイクロホンを使用して、各々のマイクロホン５の指向特性をよりシャープにすることもできる。マイクユニットは、指向性のあるマイクロホンを使用して遮蔽板を省略することもできる。指向性のあるマイクロホンは、指向方向が放射状となるように配置される。
【００２７】
各々のマイクロホン５から出力される音信号はレコーダー２に録音される。レコーダー２は、マイクロホン５の出力信号をアンプ８で増幅し、Ａ／Ｄコンバータ９でデジタル信号に変換して、記憶部１０に録音する。記憶部１０は半導体メモリ、ＣＤ、ＤＶＤ等の記憶媒体である。
【００２８】
スピーカーユニット３は、各々のマイクユニット１の指向方向に音波を放射する複数のスピーカー６を備える。図３のマイクユニット１は、３組のマイクロホン５の指向方向の角度を６０度とするので、図４のスピーカーユニット３も３組のスピーカー６から６０度の角度で音を放射する。すなわち、各々のスピーカー６が音を放射する向きは、マイクロホン５の指向方向と相対的に同じ向きであって、しかもマイクロホン５が収音する音波の進行方向に対して、スピーカー６から放射される音波の進行方向が逆方向となるように配置される。
【００２９】
ただし、本明細書において、「各々のスピーカーが音を放射する向きは、マイクロホンの指向方向と相対的に同じ向きであって」との意味は、マイクロホンとスピーカーとの指向方向が完全に一致する状態に特定するものではなく、マイクロホンの指向方向に対して、スピーカーの指向方向が±３０度ずれる状態を含む意味に使用する。マイクロホンとスピーカーの指向方向のこの程度のずれは、音場の再生に影響を与えないからである。
【００３０】
スピーカーユニット３は、図５に示すように、各々のスピーカー６が６０度の角度で音を放射するように、キャビネット１１の前面パネル１２を傾斜する形状としている。すなわち、前面パネル１２は、中央パネル１２Ａに対して側部パネル１２Ｂを６０度の角度で傾斜させている。さらに、図４のスピーカーユニット３は、スピーカー６の指向特性を改善するために、中央パネル１２Ａと側部パネル１２Ｂとの間、さらに側部パネル１２Ｂとキャビネット１１の側面パネル１３との間にも遮蔽板１４を配置している。中央パネル１２Ａと側部パネル１２Ｂとのコーナーの遮蔽板１４は、中央パネル１２Ａと側部パネル１２Ｂに対して同じ角度となるように配置され、前面パネル１２である側部パネル１２Ｂと、キャビネット１１の側面パネル１３との間に配置している遮蔽板１４は、側面パネル１３に対して直交する姿勢として、２枚の遮蔽板１４を直線状に配置している。
【００３１】
以上のスピーカーユニット３は、遮蔽板１４を設けて各々のスピーカー６の指向特性を改善する。ただし、スピーカーは、遮蔽板を設けない状態で、前面により強く音を放射する指向特性があるので、必ずしも遮蔽板を設ける必要はない。
【００３２】
図３と図４の再生装置は、収音点４に配置しているマイクユニット１の各々のマイクロホン５で収音した音を、マイクロホン５の収音点４に対応する位置に配置しているスピーカーユニット３の各々のスピーカー６から放射することで、音源の定位をより明確として、リアルな音場を再生する。
【００３３】
さらに、図６と図７の再生装置は、４組のマイクユニット１とスピーカーユニット３を、２列に配置している。直線状に配置する１列のマイクユニット１とスピーカーユニット３は、図３と図４に示す再生装置と同じように配置している。２列のマイクユニット１とスピーカーユニット３は、互いに対向する姿勢で配置している。この再生装置は、４組のマイクユニット１とスピーカーユニット３で音を再生するので、より広い領域にリアルに音場を再生できる。
【００３４】
図３ないし図７の再生装置は、聴覚障害者のために設けている、交差点の音響信号機などの評価実験に最適である。これ等の再生装置は、道路の側部にマイクユニット１やスピーカーユニット３を配置して、横断歩道の領域で交差点周りの環境騒音を実験室内で正確に再現することができる。すなわち、これらの図に示す音響空間再生装置でもって、歩行者が現実の横断歩道を通過するときと同じ状態で騒音を発生して、現実の横断歩道を使用することなく、屋内に設けた再生装置を使用して、実際の交差点の音環境を模擬した聴覚障害者のための音響信号機などの評価実験が行える。とくに、この再生装置は、聴覚障害者が横断歩道のどの位置においても、現実の交差点と同じ状態で騒音を聞くことができる特徴がある。
【００３５】
図８と図９は、音楽ホール１５で録音された楽団の演奏などを、家庭やホールで再生するのに適している。この再生装置は、マイクユニット１とスピーカーユニット３とレコーダー２を図３と図４示す構造とするが、録音される音楽ホールに比較して、再生する家庭などが狭いので、マイクユニット１とスピーカーユニット３とを直線状に配置して、互いに相対的に同じ位置には配置するが、スピーカーユニット３の間隔をマイクユニット１の収音点４の間隔よりも狭く配置する。すなわち、スピーカーユニット３の間隔は、音を再生する領域の広さに最適な間隔に調整する。
【００３６】
以上の再生装置は、広い音楽ホール１５で録音した音場を、家庭などにおいてリアルに再生できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の音響空間再生装置は、聴覚障害者のために設けている交差点の音響信号機などの評価実験を行うのに使用して、横断歩道の領域で交差点周りの環境騒音を実験室内で正確に再現することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１…マイクユニット
２…レコーダー
３…スピーカーユニット
４…収音点
５…マイクロホン
６…スピーカー
７…遮蔽板
８…アンプ
９…Ａ／Ｄコンバータ
１０…記憶部
１１…キャビネット
１２…前面パネル                  １２Ａ…中央パネル
１２Ｂ…側部パネル
１３…側面パネル
１４…遮蔽板
１５…音楽ホール
２０…指向性マイクロホン
２１…スピーカー
２２…リスナー
２３…収音点
３０…マイクロホン
３１…スピーカー
【図１】
2012005083.tif 000003
【図２】
2012005083.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012005083.tif 000008
【図７】
2012005083.tif 000009
【図８】
2012005083.tif 000010
【図９】
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