JP2009141789A - Stereo sound pickup device and sound recorder - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a stereo sound collection device that collects sound in stereo and a recording device including the stereo sound collection device.
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。 2. Description of the Related Art Conventionally, a sound collection device that performs stereo sound collection with a sense of presence by using a stereo microphone is known. As a sound pickup method in such a conventional stereo sound pickup device, a single-directional microphone is used as a left channel side microphone and a right channel side microphone for performing stereo sound pickup. MS method using a non-directional microphone instead of a directional microphone, a unidirectional microphone arranged toward the front of the center, and a microphone having a bi-directionality in the left-right direction superimposed on it It has been known.
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。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional stereo sound pickup apparatus. This apparatus includes a
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)。 Note that the sound collection device that performs stereo sound collection and the like includes a plurality of microphones capable of changing the orientation of the main axis, and accepts selection of one sound collection mode from a plurality of types of sound collection modes. It is also known that the direction of the main axis of the microphone is changed to an angle corresponding to the sound collection mode and the sound signal processing corresponding to the sound collection mode is performed (see, for example, Patent Document 1).
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。 However, according to the stereo sound collecting device using the above-described unidirectional microphone, there may be a case where the sound collected from the front center direction becomes weak. For this reason, it is necessary to determine the angles and distances of the left microphone and the right microphone so that no void occurs. In addition, according to the stereo sound pickup apparatus using omnidirectional microphones for the left and right microphones such as the above-described MS system, background noise other than the sound pickup direction is superimposed regardless of the installation positions of the left microphone and the right microphone. There's a problem. In particular, low-frequency background noise in an unvoiced section is annoying. For this reason, it is necessary to reduce noise by a filter having the characteristics of low-frequency cut and high-frequency cut.
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。 An object of the present invention is to provide a stereo sound collecting device that does not cause a void in view of the problems of the prior art. Another object is to provide a stereo sound pickup device that can reduce background noise. Still another object is to provide a stereo sound pickup device that can pick up sounds from other than the front.
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。 In order to achieve this object, a stereo sound pickup apparatus according to a first aspect of the present invention includes a unidirectional central microphone arranged toward the center front, and an omnidirectional left microphone arranged on the left side of the central microphone. A microphone, an omnidirectional right microphone arranged on the right side of the central microphone, first subtracting means for subtracting the output of the right microphone from the output of the left microphone, and the left microphone from the output of the right microphone Second subtracting means for subtracting the output of the central microphone, third subtracting means for subtracting the output of the first subtracting means from the output of the central microphone to output a right channel signal, and the output of the central microphone And a fourth subtracting means for subtracting the output of the 2 subtracting means and outputting a left channel signal. Here, as the subtraction means, for example, one using an operational amplifier is applicable.
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。 In this configuration, the first subtracting unit subtracts the audio signal (R) from the right microphone from the audio signal (L) from the left microphone. The second subtracting unit subtracts the audio signal (L) from the left microphone from the audio signal (R) from the right microphone. The third subtracting unit subtracts the output (LR) of the first subtracting unit from the audio signal (L + R) from the central microphone, and outputs a stereo right channel signal (Rout). The fourth subtracting unit subtracts the output (R−L) of the second subtracting unit from the audio signal (L + R) from the central microphone, and outputs a stereo left channel signal (Lout).
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。 At this time, in the outputs (LR, RL) of the first subtracting means and the second subtracting means, the background noise of the same level from the left microphone and the right microphone is canceled out at the same level. This includes components such as no reflected sound and sound from the side or back. Therefore, the left channel signal (Lout) and the right channel signal (Rout) obtained by subtracting these outputs (LR, RL) from the audio signal (L + R) from the central microphone are While including components such as reflected sound, it is clear without background noise. In addition, no void occurs due to the audio signal from the central microphone.
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。 A stereo sound collecting apparatus according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the first to fourth subtracting means are constituted by operational amplifiers, and the output of the central microphone is an output via the operational amplifier. To do.
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。 A stereo sound pickup apparatus according to a third invention is characterized in that, in the first invention, the frequency characteristics of the central microphone are flattened by correcting the frequency characteristics in the low frequency range.
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。 A stereo sound pickup apparatus according to a fourth invention is characterized in that, in the first invention, a gain adjustment is performed on any one of the output of the right microphone and the output of the left microphone, or the output of the central microphone. .
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。 A recording device according to a fifth invention comprises the stereo sound pickup device according to any one of the first to fourth inventions, and a recording means for performing stereo recording based on a stereo signal obtained by the stereo sound pickup device. It is characterized by doing.
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。 According to the present invention, since the left and right stereo signals are obtained by subtracting the differences between the left and right omnidirectional microphones from the output of the unidirectional central microphone, the hollow state is reliably ensured. It is possible to obtain a clear stereo signal in which background noise is canceled while avoiding it. In addition, in a place where there is reflection by a wall, it is possible to collect sound that produces a surround effect in which reverberant sound from the rear direction is added to stereo sound from the front direction. At that time, by changing the gain of the central microphone, it is possible to change the surround effect or to enhance the stereo sound field.
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。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a microphone in a stereo sound pickup apparatus included in a recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this sound collecting device includes a unidirectional
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。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration in the stereo sound pickup apparatus. As shown in the figure, in this circuit, the non-inverting input terminal is connected to the
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。
In this configuration, based on the audio signal L from the
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。 The operational amplifier IC24 subtracts the differential signal LR from the operational amplifier IC22 from the signal L + R output from the operational amplifier IC21, and outputs a right channel signal Rout. The operational amplifier IC25 subtracts the differential signal RL from the operational amplifier IC23 from the signal L + R output from the operational amplifier IC21, and outputs a left channel signal Lout. The left channel signal Lout and the right channel signal Rout constitute a stereo signal and are used for stereo recording by a recording device.
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。
At this time, since the
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。
In addition, the relative signal level of the sound from the front center direction varies depending on the gain and directivity of each microphone 11-13. When the gains of the
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。
Further, in order to adjust the overall gain of each of the
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。
Further, since the difference is taken between the audio signals L and R from the left and right
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。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to avoid the hollow state by the
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。
In addition, according to the conventional MS recording, a unidirectional microphone is arranged toward the front center direction, and a bidirectional microphone is placed on top of this so that the sound from the front direction can be obtained. However, according to the present embodiment, it is possible to collect the stereo sound in the forward direction in a place where there is no reflection by the wall, and in a place where there is a reflection from the wall, It is possible to collect a sound that exhibits a surround effect in which a reverberant sound from the rear is added to a stereo sound from the front. In that case, the surround effect can be changed or the stereo sound field can be emphasized by changing the gain of the
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。 At this time, even if the sound source is near or far away, it is possible to perform stereo sound collection with some emphasis on the stereo effect. In addition, the circuit configuration of the stereo sound pickup device can be made symmetrical with respect to the left channel and the right channel.
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。
In the above description, an example in which the operational amplifier IC21 is used as a non-inverting amplifier circuit for adjusting the gain of the output of the
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。 11: Central microphone, 12: Left microphone, 13: Right microphone, 14, 15: Sound component from oblique direction, 21-25: Operational amplifier IC, 31: Left microphone, 32: Right microphone, 33, 34: Buffer amplifier .
Claims (5)
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。 A unidirectional central microphone placed towards the center front,
An omnidirectional left microphone arranged on the left side of the central microphone;
An omnidirectional right microphone arranged on the right side of the central microphone;
First subtracting means for subtracting the output of the right microphone from the output of the left microphone;
Second subtracting means for subtracting the output of the left microphone from the output of the right microphone;
Third subtracting means for subtracting the output of the first subtracting means from the output of the central microphone to output a right channel signal;
And a fourth subtracting unit for subtracting the output of the second subtracting unit from the output of the central microphone to output a left channel signal.
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。 The first to fourth subtracting means are composed of operational amplifiers,
The stereo sound pickup apparatus according to claim 1, wherein the output of the central microphone is an output via an operational amplifier.
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。 The stereo sound collecting device according to any one of claims 1 to 4,
A recording device comprising recording means for performing stereo recording based on a stereo signal obtained by the stereo sound pickup device.
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