(57)【要約】【課題】中抜けや背景ノイズがなく、前方以外からの音をも収音することができるステレオ収音装置を提供する。【解決手段】ステレオ収音装置において、中央正面に向けて配置された単一指向性の中央マイク１１と、中央マイクの左側に配置された無指向性の左マイク１２と、中央マイクの右側に配置された無指向性の右マイク１３と、左マイクの出力から右マイクの出力を減算する第１の減算手段２２と、右マイクの出力から左マイクの出力を減算する第２の減算手段２３と、中央マイクの出力から第１減算手段の出力を減算して右チャンネル信号を出力する第３の減算手段２４と、中央マイクの出力から第２減算手段の出力を減算して左チャンネル信号を出力する第４の減算手段２５とを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央正面に向けて配置された単一指向性の中央マイクと、
前記中央マイクの左側に配置された無指向性の左マイクと、
前記中央マイクの右側に配置された無指向性の右マイクと、
前記左マイクの出力から前記右マイクの出力を減算する第１の減算手段と、
前記右マイクの出力から前記左マイクの出力を減算する第２の減算手段と、
前記中央マイクの出力から前記第１減算手段の出力を減算して右チャンネル信号を出力する第３の減算手段と、
前記中央マイクの出力から前記第２減算手段の出力を減算して左チャンネル信号を出力する第４の減算手段とを具備することを特徴とするステレオ収音装置。
【請求項２】
前記第１〜第４の減算手段はオペアンプで構成され、
前記中央マイクの出力は、オペアンプを経由した出力であることを特徴とする請求項１に記載のステレオ収音装置。
【請求項３】
前記中央マイクの周波数特性は、その低域における周波数特性を補正することにより平坦化されている請求項１に記載のステレオ収音装置。
【請求項４】
前記右マイクの出力及び左マイクの出力、又は前記中央マイクの出力のいずれかの出力を利得調整していることを特徴とする、請求項１に記載のステレオ収音装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかのステレオ収音装置と、
該ステレオ収音装置により得られるステレオ信号に基づいてステレオ録音を行う録音手段とを具備することを特徴とする録音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオで収音を行うステレオ収音装置、及び該ステレオ収音装置を備えた録音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステレオ用マイクを使用することにより、臨場感のあるステレオ収音を行う収音装置が知られている。このような従来のステレオ収音装置における収音方式としては、ステレオ収音を行うための左チャンネル側及び右チャンネル側のマイクとしてそれぞれ単一指向性のものを使用する方式や、これらの単一指向性マイクに代えて無指向性マイクを使用する方式や、中央正面に向けて配置した単一指向性マイク及びこれに対して重ね合わせた左右方向に双指向性を有するマイクを使用するＭＳ方式が知られている。
【０００３】
図３は従来のステレオ収音装置の一例を示す回路図である。この装置は、左チャンネル側の左マイク３１、右チャンネル側の右マイク３２、左マイク３１からの音声信号に基づいてステレオの左チャンネル信号Ｌｏｕｔを出力するバッファアンプ３３、及び右マイク３２からの音声信号に基づいてステレオの右チャンネル信号Ｒｏｕｔを出力するバッファアンプ３４を備える。左マイク３１からの音声信号は、バッファアンプ３３を経て、ステレオの左チャンネル信号Ｌｏｕｔとして出力され、右マイク３２からの音声信号は、バッファアンプ３４を経てステレオの右チャンネル信号Ｒｏｕｔとして出力される。
【０００４】
なお、ステレオ収音等を行う収音装置としては、主軸の向きを変更することが可能な複数のマイクを備え、複数種類の収音モードから１の収音モードの選択を受け入れ、選択された収音モードに対応した角度にマイクの主軸の向きを変更するとともに、その収音モードに対応した音声信号処理を行うようにしたものも知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１４９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の単一指向性マイクを使用したステレオ収音装置によれば、正面中央方向から収音する音が弱くなる中抜けが生じる場合がある。このため、中抜けが生じないように左側マイク及び右側マイクの角度や距離を決める必要がある。また、上述のＭＳ方式など左右のマイクに無指向性マイクを使用するステレオ収音装置によれば、左側マイク及び右側マイクの設置位置に関係なく、収音方向以外の背景ノイズが重畳されるという問題がある。特に無音声区間における低域の背景ノイズが耳障りである。このため、低域カット及び高域カットの特性を有するフィルタによってノイズを低減する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、中抜けが生じないステレオ収音装置を提供することにある。また、別の目的は、背景ノイズを低減することができるステレオ収音装置を提供することにある。さらに別の目的は、前方以外からの音をも収音することができるステレオ収音装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、第１の発明に係るステレオ収音装置は、中央正面に向けて配置された単一指向性の中央マイクと、前記中央マイクの左側に配置された無指向性の左マイクと、前記中央マイクの右側に配置された無指向性の右マイクと、前記左マイクの出力から前記右マイクの出力を減算する第１の減算手段と、前記右マイクの出力から前記左マイクの出力を減算する第２の減算手段と、前記中央マイクの出力から前記第１減算手段の出力を減算して右チャンネル信号を出力する第３の減算手段と、前記中央マイクの出力から前記第２減算手段の出力を減算して左チャンネル信号を出力する第４の減算手段とを具備することを特徴とする。ここで、減算手段としては、たとえば、オペアンプを利用したものが該当する。
【０００９】
この構成において、第１減算手段は、左マイクからの音声信号（Ｌ）から右マイクからの音声信号（Ｒ）を減算する。第２減算手段は、右マイクからの音声信号（Ｒ）から左マイクからの音声信号（Ｌ）を減算する。第３減算手段は、中央マイクからの音声信号（Ｌ＋Ｒ）から第１減算手段の出力（Ｌ−Ｒ）を減算し、ステレオの右チャンネル信号（Ｒｏｕｔ）を出力する。第４減算手段は、中央マイクからの音声信号（Ｌ＋Ｒ）から第２減算手段の出力（Ｒ−Ｌ）を減算し、ステレオの左チャンネル信号（Ｌｏｕｔ）を出力する。
【００１０】
このとき、第１減算手段及び第２減算手段の出力（Ｌ−Ｒ、Ｒ−Ｌ）においては、左マイク及び右マイクからの同一時刻における同一レベルの背景ノイズが打ち消されており、同一レベルではない反射音や、真横や後方からの音等の成分が含まれる。したがって、これらの出力（Ｌ−Ｒ、Ｒ−Ｌ）を中央マイクからの音声信号（Ｌ＋Ｒ）から減算して得られる左チャンネル信号（Ｌｏｕｔ）及び右チャンネル信号（Ｒｏｕｔ）は、真横や後方からの反射音等の成分を含みながらも、背景ノイズのないクリアなものとなる。しかも、中央マイクからの音声信号により、中抜けが生じることはない。
【００１１】
第２の発明に係るステレオ収音装置は、第１発明において、前記第１〜第４の減算手段はオペアンプで構成され、前記中央マイクの出力は、オペアンプを経由した出力であることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明に係るステレオ収音装置は、第１発明において、前記中央マイクの周波数特性は、その低域における周波数特性を補正することにより平坦化されていることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明に係るステレオ収音装置は、第１発明において、前記右マイクの出力及び左マイクの出力、又は前記中央マイクの出力のいずれかの出力を利得調整していることを特徴とする。
【００１４】
第５の発明に係る録音装置は、第１〜第４のいずれかの発明に係るステレオ収音装置と、該ステレオ収音装置により得られるステレオ信号に基づいてステレオ録音を行う録音手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、単一指向性の中央マイクの出力から、無指向性の左右マイク相互間の各差分を減算することによって、左右のステレオ信号を得るようにしたため、中抜け状態を確実に回避しながら、背景ノイズが打ち消されたクリアなステレオ信号を得ることができる。また、壁による反射のある場所では、前方向からのステレオ音に対して後方向からの残響音が加えられたサラウンド効果を生じるような収音を行うことができる。その際、中央マイクのゲインを変更することによって、サラウンド効果を変化させたり、ステレオの音場を強調したりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る録音装置が有するステレオ収音装置におけるマイクの構成を示す図である。同図に示すように、この収音装置は、正面中央に向けて配置された単一指向性の中央マイク１１、中央マイク１１の左側に配置された無指向性の左マイク１２、中央マイク１１の右側に配置された無指向性の右マイク１３を備える。左マイク１２及び右マイク１３はそれぞれ、主としてステレオ信号の左チャンネル及び右チャンネルの成分について収音を行うために用いられる。録音装置は、このステレオ収音装置により得られるステレオ信号に基づいてステレオ録音を行う録音手段を備える。
【００１７】
図２はステレオ収音装置における回路構成を示す回路図である。同図に示すようにこの回路は、中央マイク１１に非反転入力端子が接続され、出力側が反転入力端子に帰還されたオペアンプＩＣ２１、左マイク１２が非反転入力端子に接続され、右マイク１３が反転入力端子に接続されたオペアンプＩＣ２２、右マイク１３が非反転入力端子に接続され、左マイク１２が反転入力端子に接続されたオペアンプＩＣ２３、非反転入力端子がオペアンプＩＣ２１の出力端子に接続され、反転入力端子がオぺアンプＩＣ２２の出力端子に接続されたオペアンプＩＣ２４、及び非反転入力端子がオペアンプＩＣ２１の出力端子に接続され、反転入力端子がオぺアンプＩＣ２３の出力端子に接続されたオペアンプＩＣ２５を備える。オペアンプＩＣ２１はボルテージフォロワを構成している。
【００１８】
この構成において、左マイク１２からの音声信号Ｌ及び右マイクからの音声信号Ｒに基づき、オペアンプＩＣ２２は、音声信号Ｌから音声信号Ｒを差し引いた差分信号Ｌ−Ｒを出力する。オペアンプ２３は、音声信号Ｒから音声信号Ｌを差し引いた差分信号Ｒ−Ｌを出力する。中央マイク１１からの音声信号Ｌ＋Ｒは、オペアンプＩＣ２１を経て、オペアンプＩＣ２４及び２５の非反転入力端子に入力される。
【００１９】
オペアンプＩＣ２４は、オペアンプＩＣ２１が出力する信号Ｌ＋Ｒから、オペアンプＩＣ２２からの差分信号Ｌ−Ｒを減算し、右チャンネル信号Ｒｏｕｔを出力する。また、オペアンプＩＣ２５は、オペアンプＩＣ２１が出力する信号Ｌ＋ＲからオペアンプＩＣ２３からの差分信号Ｒ−Ｌを減算し、左チャンネル信号Ｌｏｕｔを出力する。左チャンネル信号Ｌｏｕｔ及び右チャンネル信号Ｒｏｕｔは、ステレオ信号を構成しており、録音装置によるステレオ録音に供されることになる。
【００２０】
このとき、オペアンプＩＣ２２及び２３によって、無指向性の左マイク１２及び右マイク１３からの音声信号Ｌ及びＲの差分をとるようにしているため、同一時刻における同一レベルの全方向からの背景雑音等の成分は打ち消される。そして、残りの成分が、中央マイク１１からの信号Ｌ＋Ｒから減算されるので、得られるステレオ信号においては、図１に示される左右それぞれ斜め方向からの音の成分１４及び１５が強調されることになる。
【００２１】
また、正面中央方向からの音についての相対的な信号レベルは、各マイク１１〜１３のゲインや指向性の度合いによって異なる。各マイク１１〜１３のゲインが３［ｄＢ］〜−６［ｄＢ］の範囲にあり、かつほぼ同一レベルである場合において、最良の効果を発揮する。中央マイク１１のゲインを調整することによって、各マイクのゲインをほぼ同一にすることができる。ただし、単一指向性マイクの周波数特性は低域においてレベルが下がっているのに対し、無指向性マイクの周波数特性はほぼ平坦であるため、中央マイク１１の周波数特性は、マイクの低域におけるレベルを引き上げることによって、平坦となるように補正するのが好ましい。
【００２２】
また、各マイク１１〜１３の全体的なゲインを調整するために、各マイクの信号出力が入力されるオペアンプに対して、非反転増幅回路を形成してもよい。例として、図２における中央マイク１１の信号出力が入力されるオペアンプＩＣ２１は、ボルテージフォロワを構成しているが、これをオペアンプＩＣ２１の出力を抵抗器により分圧してオペアンプＩＣ２１の反転入力端子に接続することにより、非反転増幅回路を構成し、中央マイク１１の出力を増幅することによりゲインを調整して、その出力を減算手段であるオペアンプＩＣ２４及びオペアンプＩＣ２５に入力する。
【００２３】
また、無指向性の左右のマイク１２及び１３からの音声信号Ｌ及びＲ間で差分を取るようにしているため、反射音や真横からの音等のような同一時刻における同一レベルではない音についての信号成分は、後方からの音についての信号成分を含め、ステレオ信号において加算されることになる。したがって、中央マイク１１のゲインが小さ過ぎると定位のない音像による音場となる。また、左右方向についても多少の収音効果がある。また、各マイク及びマイクゲインのレベルが適正な値とされた場合、得られるステレオ信号は、前方向についてのステレオ感や後方からの反射音等によるサラウンド感のあるステレオ効果を有するものとなる。
【００２４】
以上のように本実施形態によれば、中央マイク１１によって中抜け状態を回避することができる。また、左マイク１２及び右マイク１３からの音声信号Ｌ及びＲの差分をとるようにしたため、背景ノイズを打ち消して、聴感上クリアなステレオ信号を得ることができる。したがって、従来のステレオ用マイクのみで録音を行った場合に気になった無音声区間における低域の背景ノイズを排除することができる。
【００２５】
また、従来のＭＳ方式の録音によれば、正面中央方向に向けて単一指向性マイクを配置し、これに双方向性マイクを重ね合わせて設置するようにしているため、前方向からの音の収音が主体となっていたが、本実施形態によれば、壁による反射のない場所では前方向のステレオ音についての収音を行うことができるとともに、壁による反射のある場所においては、前方向からのステレオ音に対して後方向からの残響音が加わったサラウンド効果を呈する音についての収音を行うことができる。その場合、中央マイク１１のゲインを変更することによってサラウンド効果を変化させたり、ステレオの音場を強調させたりすることができる。
【００２６】
その際、音源が近くであっても、遠くであっても、多少、ステレオ効果を強調したステレオ収音を行うことができる。また、ステレオ収音装置における回路構成を、左チャンネル及び右チャンネルについて対称となるようにすることができる。
【００２７】
上記において、中央マイク１１の出力のゲイン調整として、オペアンプＩＣ２１を非反転増幅回路として用いる例を説明したが、左マイク１２及び右マイク１３のゲインによっては、左右各マイクの出力において同様に非反転増幅回路を設置し、ゲインを中央マイク１１に整合させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るステレオ収音装置におけるマイクの構成を示す図である。
【図２】図１のステレオ収音装置における回路構成を示す回路図である。
【図３】従来のステレオ収音装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１：中央マイク、１２：左マイク、１３：右マイク、１４，１５：斜め方向からの音の成分、２１〜２５：オペアンプＩＣ、３１：左マイク、３２：右マイク、３３，３４：バッファアンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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