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JP3184901B2 - Method and apparatus for extracting three-dimensional stereotactic information - Google Patents

Method and apparatus for extracting three-dimensional stereotactic information

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JP3184901B2
JP3184901B2 JP08184990A JP8184990A JP3184901B2 JP 3184901 B2 JP3184901 B2 JP 3184901B2 JP 08184990 A JP08184990 A JP 08184990A JP 8184990 A JP8184990 A JP 8184990A JP 3184901 B2 JP3184901 B2 JP 3184901B2
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microphone
sound
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recording
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は人頭の音響的条件を利用した立体音声収録に
関し、特に立体情報の抽出方法とその装置および応用に
関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to stereophonic sound recording using acoustic conditions of a human head, and more particularly, to a method for extracting stereoscopic information, an apparatus and an application thereof.

[従来の技術] 従来、模造人頭の周辺に3つ以上のマイクを設ける技
術は昭和五十年以前より種々の提案がなされている。つ
まり片耳に対し複数のマイクユニットが備えられてい
る。但しその目的は指向性のコントロールと、3チャン
ネル以上の多チャンネル再生のための収録方法に大別さ
れる。例えば、前後方向を別々のマイクユニットで収録
することにより4チャンネル収録を可能にした技術。そ
して収緑の指向状態を異にする複数のマイクを設置し、
これらマイクから得られる複数の信号を合成することに
より指向性の制御をするMSマイク方式。また、頭部の周
囲に沿って大量のマイクを設置した収録方式などが挙げ
られる。
[Prior Art] Conventionally, various proposals have been made for a technique of providing three or more microphones in the vicinity of a simulated human head since 1975. That is, a plurality of microphone units are provided for one ear. However, the purpose is roughly divided into directivity control and a recording method for reproducing three or more channels. For example, a technology that enables 4-channel recording by recording in separate microphone units in the front-back direction. And install a plurality of microphones that differ in the direction of light collection,
An MS microphone system that controls directivity by combining multiple signals obtained from these microphones. Another example is a recording method in which a large number of microphones are installed along the periphery of the head.

[発明が解決しようとする課題] ところが、上記従来の技術で得られるバイノーラル情
報は、正確に模倣した模造人頭によるノーマルな音声収
録との実質的な差異はない。つまり、ノーマルなバイノ
ーラル音声収録の音声信号の中で収緑方向を限定した情
報が収録できるにとどまる。さらにその原理にも疑問が
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the binaural information obtained by the above-described conventional technique does not have a substantial difference from a normal voice recording by a simulated human head that accurately imitates. In other words, it is only possible to record information limited to the direction of green collection in the audio signal of the normal binaural audio recording. There are also doubts about its principle.

従来の技術では外耳道に入射する音の方向を捕らえる
ことによりバイノーラル情報の方向限定ができるという
理論の元に考えられている。しかし、例えば、後方音源
からの音は耳介を回り込んで横方向から外耳道に入射
し、その入射量も多い。さらに、この後方音源からの音
の一部は頭部を逆回りして半周以上の遠い回り込みで前
方向から外耳道に入射する。このように耳介の干渉や頭
部における反射、回り込み音など、たいへん複雑な入射
方向で外耳道に入るために外耳道入り口の入射方向は目
的の定位方向の音源に対して1対1の対応は決してして
いない。また、このような多種多様の耳へ到達する回り
込み音の中で不要な音はなく、従って、どの方向の音が
欠如しても、忠実性は失われることは明かである。その
ため、上記方向限定して収録を行うことを目的とした従
来方式は根本原理からして忠実度の低い不十分な収録方
法であることが原理上指摘できる。
In the prior art, it is considered based on the theory that the direction of binaural information can be limited by capturing the direction of sound incident on the ear canal. However, for example, the sound from the rear sound source goes around the pinna and enters the external auditory canal from the lateral direction, and the amount of incidence is large. Further, a part of the sound from the rear sound source enters the external auditory canal from the front with a wraparound of more than half a turn around the head. In this way, since the ear canal enters the ear canal in a very complicated incident direction, such as interference of the pinna, reflection on the head, and sneaking noise, the entrance direction of the ear canal entrance must not correspond one-to-one to the sound source in the intended localization direction. I haven't. It is also clear that there is no unnecessary sound among such wraparound sounds reaching the various ears, and therefore, lack of sound in any direction results in loss of fidelity. For this reason, it can be pointed out in principle that the conventional method aiming at recording in the above-described direction is an insufficient recording method with low fidelity from the fundamental principle.

一方、上記従来技術で収録されたソースの用途として
は収録状態と再生状態を可逆的な条件で満たす4チャン
ネル用のヘッドホン再生あるいは、さらに特殊な多チャ
ンネル再生に用途が限られる問題点が指摘できる。たと
えば上記外耳道入射方向限定した4チャンネル収録音を
サラウンドやスピーカでの4チャンネルに使用すること
は可能であるが正確な可逆理論は成立せず、忠実な再生
は困難である。
On the other hand, as a use of the source recorded in the above-described conventional technique, there is a problem that the use is limited to a headphone reproduction for four channels which satisfies a recording state and a reproduction state under reversible conditions or a more specific multi-channel reproduction. . For example, it is possible to use the four-channel recorded sound limited in the ear canal incident direction for the four channels of a surround or a speaker, but an accurate reversible theory does not hold, and it is difficult to faithfully reproduce the sound.

以上のように従来技術では一般的なバイノーラル収録
と同程度の定位情報しか得られず、従って、よく言われ
る前後取り違えや、定位の不十分さ、あるいは忠実度の
程度などが依然として問題視されているのが現状であ
る。
As described above, in the prior art, only localization information equivalent to that of general binaural recording is obtained.Therefore, it is still considered that the mistaken front-to-rear mixing, insufficient localization, or the degree of fidelity is still a problem. That is the current situation.

本発明の目的は、上記問題点をなくすために、人体で
専ら生じてバイノーラル収録でしか得られない固有の情
報を抽出しその抽出情報を巧みに使用することにより、
極めて明確な定位を得ることを目的としている。また、
抽出時に、頭部で生じる固有雑音を抽出しこれを減算や
加算することにより、頭内雑音を取り除いたり、頭内伝
播音を強調することも可能とし、従来にない、明確な定
位を得ることのできるバイノーラルプログラムソースが
得られる。
An object of the present invention is to remove the above-mentioned problems, extract unique information that occurs exclusively in the human body and can only be obtained by binaural recording, and skillfully uses the extracted information.
The aim is to get a very clear localization. Also,
At the time of extraction, it is also possible to remove the head noise and enhance the head-borne sound by extracting the inherent noise generated in the head and subtracting or adding it, to obtain a clear localization that was not possible in the past The binaural program source which can be obtained is obtained.

[課題を解決するための手段] 本発明では上記問題点を解決するために、外耳内に設
けた頭部外形で影響された音を専ら収録する第1マイク
から得られる第1の信号と、上記第1マイクより頭部に
対して離して設置した頭部外形であまり影響を受けてい
ない音を専ら収録する第2マイクから得られる第2の信
号とを、差成分を抽出する回路で演算することを特徴と
する3次元立体定位情報の抽出方法が提供される。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, in order to solve the above problems, a first signal obtained from a first microphone exclusively for recording a sound affected by the outer shape of a head provided in an outer ear, A second signal obtained from a second microphone that exclusively captures a sound that is not significantly affected by the outer shape of the head placed farther from the head than the first microphone is calculated by a circuit that extracts a difference component. And a method for extracting three-dimensional stereotactic information.

また別の目的による本発明は、同一条件で繰り返し再
生し得るスピーカによる再生音場において、模造人頭を
有し、該模造人頭の外耳内に設けた第1マイクによっ
て、頭部外形で影響された音を収録(頭有条件)し、上
記収録条件の内、模造人頭無しの条件とすることで、前
記収録よりも模造人頭の頭部外形で影響を受けていない
音を収録(頭無条件)し、前記収録(頭有条件)した音
と、前記収録(頭無条件)した音をシンクロ処理すると
ともに、両収録した音同士の差成分を抽出する回路で演
算することを特徴とする3次元立体定位情報の抽出方法
が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a reproduction sound field using a speaker that can be repeatedly reproduced under the same conditions. The reproduction microphone has an imitation head, and the first microphone provided in the outer ear of the imitation head affects the outer shape of the head. The recorded sound is recorded (headed condition), and among the above recording conditions, the condition without the imitation human head is recorded. The head is unconditionally recorded, and the recorded (headed) sound and the recorded (headless) sound are synchronized, and a calculation is performed by a circuit that extracts a difference component between the two recorded sounds. The method for extracting three-dimensional stereotactic information described above is provided.

また別の目的による本発明は、外耳内の任意の位置に
設けられ、頭部外形で影響された音を専ら収音する第1
収音手段と、上記第1収音手段よりも頭部に対して離し
て設置した頭部外径で比較的影響を受けていない音を専
ら収録する第2収音手段と、第1収音手段から得られた
音と、第2収音手段から得られた音を逆相で1つのマイ
クに合成する合成手段とから成る3次元立体定位情報の
抽出方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a first device which is provided at an arbitrary position in an outer ear and exclusively collects a sound affected by a head outer shape.
A sound pickup means, a second sound pickup means for exclusively recording a sound relatively unaffected by the outer diameter of the head, which is installed further away from the head than the first sound pickup means, and a first sound pickup means There is provided a method for extracting three-dimensional localization information, comprising: a sound obtained from the sound generating means; and a synthesizing means for synthesizing the sound obtained from the second sound collecting means into one microphone in opposite phases.

[作用] 本発明では、バイノーラル収録に適する外耳道入り口
付近に第1のマイクを設置し、一方頭部で専ら生じる干
渉、反射、回折の音が届きにくい位置、例えば外耳道入
り口から真横へ約1cm以上外側位置に第2のマイクを設
置し、以上2つのマイクの差成分を演算(例えば減算)
して取り出すことにより、頭部で専ら生じる干渉、反
射、回折の音情報だけを抽出することができる。そして
この抽出音を増幅して第1マイクまたは第2マイクの何
れかのマイクから得られた信号に加算することにより定
位が画期的に強調され明確に聴こえるバイノーラル音声
を得ることができる。一方、第1のマイクと鼓膜位置の
間に中耳用の第3のマイクを設ける。このマイクは頭内
に伝わる種々の音声を収緑するマイクであり、第1のマ
イクと第3のマイクの差成分を抽出することにより、頭
内に伝わる振動だけを抽出することができる。この抽出
音を第1のマイクからの信号に戻すことにより、頭内で
生じる雑音を除去したりあるいは、この頭内音に含有す
る雑音以外の重要な頭内特有の伝播音を抽出し、この頭
内伝播音を増幅して第1のマイクへ戻すことにより、従
来含まれ難かった定位情報を積極的に含有させた新しい
試みのバイノーラル・プログラムソースが得られる。さ
らに、これら人頭内部を伝わる特異な音だけを取り出し
て、特殊音声として使用することもできる。なお、この
頭内伝播音を拾い出すためには生身の人頭を使用した外
耳道挿入式バイノーラル収録に対して特に有効である。
従って、新しい外耳道挿入式マイクの具体的な形状が得
ることができる。
[Operation] In the present invention, the first microphone is installed near the entrance of the ear canal suitable for binaural recording, and the interference, reflection and diffraction sounds generated exclusively on the head are difficult to reach, for example, about 1 cm or more from the entrance of the ear canal. A second microphone is installed at the outer position, and the difference component between the two microphones is calculated (eg, subtracted).
By extracting the sound information, it is possible to extract only the sound information of interference, reflection, and diffraction generated exclusively at the head. Then, by amplifying the extracted sound and adding the amplified sound to a signal obtained from either the first microphone or the second microphone, it is possible to obtain a binaural sound in which localization is remarkably emphasized and clearly heard. On the other hand, a third microphone for the middle ear is provided between the first microphone and the eardrum position. This microphone is a microphone that collects various sounds transmitted through the head, and by extracting a difference component between the first microphone and the third microphone, it is possible to extract only the vibration transmitted through the head. By returning the extracted sound to the signal from the first microphone, noise generated in the head is removed, or important propagation sound peculiar to the head other than the noise contained in the head sound is extracted. By amplifying the head-borne sound and returning it to the first microphone, a new trial binaural program source is obtained that actively contains the localization information that has been difficult to include conventionally. Furthermore, it is also possible to extract only these peculiar sounds transmitted inside the human head and use them as special sounds. In order to pick up this intra-head propagation sound, it is particularly effective for external auditory canal insertion type binaural recording using a living human head.
Therefore, a specific shape of a new ear canal insertion type microphone can be obtained.

[実 施 例] 以下添付図面に基づいて本発明を説明する。図面中の
番号は同一の内容を示す部材についてはなるべく同一番
号を使用した。
[Example] Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same numbers are used for members having the same contents as much as possible.

第1図は本発明の第a実施例を示す部分断面左側面
図、第2図は本発明の第a実施例を示す部分断面正面
図、第3図は第a実施例を示す断面図、第4図は第a実
施例を示す部分断面平面図、第5図は第a実施例の模造
人頭部分を除いた斜視図、第6図は収録エリアの説明図
である。
1 is a partial sectional left side view showing an ath embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional front view showing an ath embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross sectional view showing an ath embodiment, FIG. 4 is a partial sectional plan view showing the a-th embodiment, FIG. 5 is a perspective view of the a-th embodiment excluding the imitation human head, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the recording area.

第1図から第6図に基づいて本発明におけるマイク周
辺の状態を第a実施例として説明する。その後で、第a
実施例のマイクから得られる信号を処理する回路を第b
実施例とし第7図を参照して説明する。さらに、第a実
施例の変形実施例である第c実施例および第d実施例を
第8図から第15図を参照して説明する。
The state around the microphone according to the present invention will be described as an a-th embodiment with reference to FIGS. 1 to 6. After that, the a
The circuit for processing the signal obtained from the microphone of the embodiment
An embodiment will be described with reference to FIG. Further, a c-th embodiment and a d-th embodiment, which are modifications of the a-th embodiment, will be described with reference to FIGS. 8 to 15.

第a実施例: 第a実施例は本発明の音声を収録するマイクロフォン
システムの1実施例である。さて、第a実施例を必要な
各部材の個々の条件及び各部材同士の関連を列記しつつ
詳細に説明する。
Embodiment a: Embodiment a is an embodiment of a microphone system for recording audio according to the present invention. Now, the a-th embodiment will be described in detail while listing the individual conditions of the necessary members and the relationship between the members.

模造人頭…模造人頭a4は生身の人頭とできる限り外形
および内部を模造することが望ましい。例えば、硬度や
形状を正確に模造した外耳、頭内の音の伝達に極めて関
連の高い頭蓋骨、聴覚伝達路の一部と連結する鼻や咽喉
の空洞部分などが必要に応じて用いられる。従来の模造
人頭と同様に本発明でも聴覚伝達路を特に正確に模造し
ている。中でも外耳と外耳道は重要である。また、第a
実施例ではさらに鼓膜および過牛付近の音響伝達状態を
素材の伝達速度を選択することにより模造している。
Imitation human head ... It is desirable that the imitation human head a4 imitate the external shape and the inside as much as possible with a living human head. For example, an outer ear whose hardness and shape are accurately imitated, a skull highly related to the transmission of sound in the head, a hollow part of the nose and throat connected to a part of the auditory pathway, and the like are used as necessary. Like the conventional imitation human head, the present invention also imitates the auditory transmission path particularly accurately. The outer ear and ear canal are especially important. Also, a
In the embodiment, the sound transmission state near the eardrum and the bovine is further imitated by selecting the transmission speed of the material.

第1マイク…第1マイクa1は、模造人頭a4の頭部外形
で影響された音を専ら収録するために設けられたマイク
である。この目的とする音とは、外耳で集められた音が
主だったものである。さらに外耳で集められる音の中に
は、音源からの直接音を集音するのみならず、音源から
頭部全体に当たって反射したり、干渉したり、回り込ん
だりした頭部外周に渦巻く種々の音を集める役割を持っ
ている。またさらにこれら集められた音のフォーカスは
外耳道入り口となる。そのためこの第a実施例では外耳
道入り口へ第1マイクa1を設置した。しかし、外耳の内
側に第1マイクa1を設置しさえすれば集音効率の違いは
あるものの目的の頭部外形で影響された音を収録するこ
とができ得る。
First microphone: The first microphone a1 is a microphone provided exclusively for recording a sound affected by the outer shape of the head of the imitation human head a4. The intended sound is mainly the sound collected by the outer ear. Furthermore, among the sounds collected by the outer ear, not only the direct sound from the sound source is collected, but also various sounds swirling around the outer periphery of the head that are reflected, interfered, or wrapped around the entire head from the sound source Have a role to collect. Furthermore, the focus of these collected sounds becomes the entrance of the ear canal. Therefore, in the embodiment a, the first microphone a1 is installed at the entrance of the ear canal. However, as long as the first microphone a1 is installed inside the outer ear, it is possible to record the sound affected by the target outer shape of the head although there is a difference in sound collection efficiency.

第2マイク…第2マイクは、模造人頭a4の頭部外形で
影響されてない音を専ら収録するために設けられたマイ
クである。この影響とは第1マイクa1で説明した頭部環
境で生じる影響を意味する。この目的を達成するために
は、最小限つぎの関係を成り立たせる必要がある。
Second microphone: The second microphone is a microphone provided exclusively for recording a sound that is not affected by the external shape of the head of the imitation human head a4. This effect means the effect that occurs in the head environment described for the first microphone a1. In order to achieve this goal, the following relationship must be satisfied at a minimum.

模造人頭a4の頭部外形で影響された音と、頭部外形で
影響されずにマイクへ到達した音の頭部影響音の含有率
に関して、第2マイクで収録された音声信号は第1マイ
クa1で収録された音声信号より含有率が少ない。
Regarding the content of the sound affected by the head outline of the imitation human head a4 and the sound that reached the microphone without being affected by the head outline, the audio signal recorded by the second microphone was the first. Content rate is lower than audio signal recorded by microphone a1.

さらに、上記関係を成り立たせるために取る手段が下
記の2通りが挙げられる。
Further, there are the following two means for taking the above relation into account.

#手段:収録目的とする残響を含む音源方向が単一方
向の場合もしくは単一方向に限定した場合は、第1マイ
クと上記音源との距離を◇とし、第2マイクと上記音源
との距離を□とした場合、◇と□の差を大きくとること
ができる。なぜなら、音の到来方向が単一方向という条
件で、上記距離差は上記何れかのマイクをディレイする
ことにより補正でき、実質的に距離差をなくすことがで
きるためである。ただし、下記のの条件を満たす
必要がある。
# Means: When the direction of the sound source including reverberation to be recorded is unidirectional or limited to a single direction, the distance between the first microphone and the sound source is set to ◇, and the distance between the second microphone and the sound source is set to When □ is used, the difference between ◇ and □ can be made large. This is because the distance difference can be corrected by delaying any one of the microphones under the condition that the sound arrival direction is a single direction, and the distance difference can be substantially eliminated. However, the following conditions must be satisfied.

…◇と□の距離差は、離れ過ぎると空気中の伝播ロ
スにより第1マイクa1と第2マイクa5の収録された結果
の音響特性差が大きく生じるために好ましくない。例え
ば30cm以内にとどめておけば問題がない。
... The distance difference between ◇ and □ is not preferable if the distance between the microphones is too large because the acoustic loss of the recorded result of the first microphone a1 and the second microphone a5 is large due to propagation loss in the air. For example, if you keep it within 30cm, there is no problem.

…第2マイクは第1マイクa1より模造人頭a4に対し
て離して位置決めする。
... The second microphone is positioned away from the first microphone a1 with respect to the imitation human head a4.

…第1マイクa1と第2マイクは共に同一の指向性を
もつマイクユニットを使用し、さらに頭部を基準にして
それぞれのマイクの設置向きを同一にする。これら条件
は第1マイクa1から得られる信号と第2マイクから得ら
れる信号を演算する際に、指向性の条件を同一にする必
要があるためである。なぜなら指向性の異なる信号同士
を演算させても、従来のMS型のように単に上記2つのマ
イクの合成指向特性が変化するだけにとどまるからであ
る。また、共に無指向性のマイクを使用した場合では、
マイクユニットの向きはあまり影響されないので、これ
らマイクユニットの向きは厳密に合わせる必要はない。
さらに、上記指向性の一致は上記演算しようとする周波
数帯域に限って必要であり、それ以外の周波数帯域にお
いて特に一致させる必要はない。例えば、演算目的の周
波数帯域を100Hz〜11kHzとすれば、11kHzから上と100Hz
から下の周波数帯域において指向性の状態は如何様でも
本発明の構成は取れ得る。
... Both the first microphone a1 and the second microphone use microphone units having the same directivity, and the microphones are installed in the same orientation with respect to the head. These conditions are required when calculating the signal obtained from the first microphone a1 and the signal obtained from the second microphone a1 so that the directivity condition must be the same. This is because, even if signals having different directivities are calculated, only the combined directional characteristics of the two microphones are changed as in the conventional MS type. Also, when using both omnidirectional microphones,
Since the orientation of the microphone units is not significantly affected, the orientation of these microphone units does not need to be strictly matched.
Furthermore, the matching of the directivity is necessary only in the frequency band to be calculated, and does not need to be particularly matched in other frequency bands. For example, if the frequency band for the calculation purpose is 100 Hz to 11 kHz, the frequency from 11 kHz to 100 Hz
The configuration of the present invention can be adopted in any state of directivity in the frequency band lower than.

以上の#手段で述べた第2マイクは、図面と対応させ
ると第2マイクa5となる。
The second microphone described in the above # means is the second microphone a5 in correspondence with the drawing.

Σ手段:収録目的とする音源が残響の有無に関わらず
複数方向にある場合はの条件を満たす必要があ
る。
Σ Means: When the sound source to be recorded is in multiple directions regardless of the presence or absence of reverberation, it is necessary to satisfy the condition.

…第2マイクは第1マイクa1より模造人頭a4に対し
て離して位置決めする。
... The second microphone is positioned away from the first microphone a1 with respect to the imitation human head a4.

…第2マイクと第1マイク1との距離は、抽出した
い周波数範囲の上限の波長の半分以下に設定することが
望ましい。
... It is desirable that the distance between the second microphone and the first microphone 1 is set to be equal to or less than half the wavelength at the upper limit of the frequency range to be extracted.

上記との条件は#手段とΣ手段は共に関係する条
件であり、収録音源の種類を予め定めない場合において
は、の条件を共に満たすように第1マイクa1と第2
マイクa2を位置決めすれば好ましいことがわかる。
The above condition is a condition in which the # means and the Σ means are related to each other. When the type of the recorded sound source is not determined in advance, the first microphone a1 and the second microphone a1 are set so as to satisfy both the conditions.
It can be seen that positioning the microphone a2 is preferable.

上記の条件は、上記のディレイ処理ができないた
めに生じる制約である。また、なぜディレイ処理ができ
ないかというと、収録目的の音の到来方法が1つであれ
ば、ディレイ処理により位相ずれを正確になおすことが
可能であるが、複数の到来方向の違う複数の音に対して
はディレイ処理による位相ずれを合わせることが不可能
であるためである。そのために、上記で述べたように
抽出したい上限の周波数の半波長以内にそれぞれのマイ
クユニットを位置決めしなければならない。
The above condition is a constraint that occurs because the above delay processing cannot be performed. The reason why delay processing cannot be performed is that if there is only one arrival method of the sound to be recorded, it is possible to correct the phase shift accurately by delay processing. This is because it is impossible to match the phase shift due to the delay processing. For this purpose, each microphone unit must be positioned within a half wavelength of the upper limit frequency to be extracted as described above.

以上のΣ手段で述べた第2マイクは、各図中の第2マ
イクa2である。また、第1マイクa1と第2マイクa2の位
置関係をより詳細に説明する。第1マイクa1の位置が仮
に外耳を除く頭部表面からAcmの隔たりを持って設置し
てあるなら、第2マイクa2の位置はAcmよりさらに隔た
りを大きくした位置(A+△)cmに設けることが必要で
ある。これにより、少なくとも第1マイクa1より第2マ
イクa2の方が模造人頭a4での影響が少ない音が収録でき
る。
The second microphone described in the above means (2) is the second microphone a2 in each figure. Further, the positional relationship between the first microphone a1 and the second microphone a2 will be described in more detail. If the position of the first microphone a1 is set at a distance of Acm from the head surface excluding the outer ear, the position of the second microphone a2 should be set at a position (A + △) cm with a greater distance than Acm. is necessary. As a result, at least the second microphone a2 can record sound less affected by the imitation human head a4 than the first microphone a1.

さて、バイノーラル音声で特徴づけられる頭部影響を
受ける周波数帯域は、13kHz以下の帯域で主だった影響
が出ている。これら特徴は聴覚ハンドブック等に記載さ
れ周知の特徴である。また重要な頭部影響は8k近辺が上
限でそれ以上は外耳の単なる遮蔽による影響であり、こ
の遮蔽効果は従来のバイノーラル収録でも比較的正確に
収録し得た情報である。なお、この遮蔽による影響とは
音響的な回折や干渉による波動性を伴う影響ではなく、
光のような直進性のみに影響される遮蔽的な影響を意味
する。一方、3kHz周辺にも大きな頭部による影響があ
る。例えば、電話回線のように周波数帯域の狭いメディ
アに対して使用する際には、少なくとも3kHzまでを上記
抽出予定の周波数上限とする。この場合、上記△は5.5c
m以内に設定すれば十分である。ちなみに8kHzを上記抽
出予定の周波数上限とすると△は2cm以内、同様に13kHz
では△は1.3cm以内にする必要が生じる。この抽出予定
の周波数上限は種々のメディアごとに適宜変化するが、
大人の平均的な可聴周波数の上限を16kHzとすると、△
は1cm以内となり、マイク同士は極めて近距離配置とな
る。仮に第1マイクa1を外耳道入り口すりきりに設置す
ると、そこから1cm離れた第2マイクa2の設置場所は、
外耳の外には出ずに内側にきてしまう。その結果これら
2つのマイクで収録された信号の違いは十分多くとれ
ず、後述する差成分の抽出が十二分には達成することが
できない。
By the way, the frequency band affected by the head, which is characterized by binaural sound, has a major effect in the band below 13 kHz. These features are well-known features described in a hearing handbook or the like. The important head effect is the upper limit around 8k, and beyond that is the effect of mere occlusion of the outer ear. This occlusion effect is information that can be recorded relatively accurately even with conventional binaural recording. In addition, the effect of this shielding is not an effect accompanied by wave characteristics due to acoustic diffraction or interference,
It means a shielding effect that is affected only by straightness such as light. On the other hand, there is also a large head effect around 3 kHz. For example, when using a medium having a narrow frequency band such as a telephone line, the frequency upper limit of at least 3 kHz is set as the upper limit of the frequency to be extracted. In this case, the above △ is 5.5c
Setting within m is sufficient. By the way, if 8 kHz is the upper limit of the frequency to be extracted, △ is within 2 cm, and similarly, 13 kHz
Then △ needs to be within 1.3cm. The upper limit of the frequency to be extracted changes as appropriate for each type of media.
Assuming that the upper limit of the average audible frequency of an adult is 16 kHz,
Is within 1 cm, and the microphones are located very close to each other. If the first microphone a1 is placed just around the entrance of the ear canal, the location of the second microphone a2 1 cm away from it is
They come in without going out of the outer ear. As a result, the difference between the signals recorded by these two microphones cannot be sufficiently increased, and the extraction of a difference component described later cannot be sufficiently achieved.

なお、上述のように外耳に対する位置関係だけを述べ
ると、片手落ちの部分が生じる。つまり、上記△の距離
は如何なる方角へ隔てても良いものなのかという問題点
である。例えば、外耳より離すだけで頭部(頭蓋骨な
ど)に対しては距離を隔てずに△の距離を設けたとす
る。具体的には、第2マイクa2を外耳の耳たぶ付近に設
置した場合、外耳道入り口にある第1マイクa1との距離
△は2cm程度となる。この場合、外耳のみに依存して集
音される音、例えば直接音が外耳の一部であるフォッサ
やスカファ、コンチャといった凹みで集められて外耳道
入り口へ届く音は、第1マイクa1のみに届き、第2マイ
クa2には届かない。従ってこの差異は得られる。しか
し、頭部全体で影響される音については第1マイクa1と
第2マイクa2の頭部からの距離がほとんど同じであるた
め、その相違はほとんど無い。従って、後述する差成分
の抽出時に得られる信号は外耳に関する影響のみとな
る。もちろん外耳における集音効果のみを抽出する目的
であればこれでも十分有効である。この目的は多様で曖
昧なものである。なぜなら、従来のバイノーラル関係の
収録方法において、頭部なし、または頭部胴体付き、外
耳のみ、など種々のグレードや考え方があり、一貫した
ダミーヘッドの概念ができていないためである。この点
は本発明自体に曖昧さがあるわけではない。一方、最も
好ましいダミーヘッドの状態を決定するのは簡単であ
る。つまり、服を身につけ、一般的な頭髪をもち、一般
的な頭部形状と胴体を備える人体がそれぞれである。そ
して以上の理想の模造人頭(人体)に対して、最も好ま
しい複数音源の収録する際の第1マイクa1と第2マイク
a2の効果的な設置場所は下記の通りとなる。
In addition, if only the positional relationship with respect to the outer ear is described as described above, a part with one hand drop occurs. In other words, there is a problem in which direction the distance of △ may be separated. For example, it is assumed that a distance of 設 け is provided to a head (a skull or the like) without separating a distance from the head only by separating from the outer ear. Specifically, when the second microphone a2 is placed near the earlobe of the outer ear, the distance と from the first microphone a1 at the entrance of the ear canal is about 2 cm. In this case, the sound that is collected only depending on the outer ear, for example, the direct sound that is collected by a dent such as a fossa, a scuffer, or a concha that is a part of the outer ear and reaches the entrance of the ear canal reaches only the first microphone a1. Does not reach the second microphone a2. Therefore, this difference is obtained. However, since the distance from the head of the first microphone a1 and the second microphone a2 is almost the same for the sound affected by the entire head, there is almost no difference. Therefore, a signal obtained at the time of extracting a difference component described later has only an influence on the outer ear. Of course, this is sufficiently effective for the purpose of extracting only the sound collection effect in the outer ear. The purpose is diverse and ambiguous. This is because, in the conventional recording method of the binaural relation, there are various grades and ideas, such as no head or with a head and a body, and only an outer ear, and a consistent concept of a dummy head cannot be achieved. This point is not ambiguous in the present invention. On the other hand, it is easy to determine the most preferable state of the dummy head. That is, a human body wearing clothes, having a general hair, and having a general head shape and a body. The first microphone a1 and the second microphone for recording the most desirable multiple sound sources for the ideal imitation human head (human body).
Effective locations for a2 are as follows.

第1マイクa1を外耳道入り口へ設け、つぎに第2マイ
クa2の設置位置を両耳の両外耳道入り口を結ぶ線上へ△
cm隔てて設置する。そしてこの△は後述の差成分を演算
する際の上限の周波数を限定する大切な数値であり、な
るべく小さい値が望ましい、一方、この△は第6図に示
すように、外耳を含む頭部形状の相対的な位置関係と絡
んでいる。つまり、第2マイクa2を外耳の外に位置させ
た第2マイクa2sと、外耳の内側に位置させた第2マイ
クa2nでは、外耳の遮蔽の影響が極端に変わってくる。
つまり、第2マイクa2sでは後述する差成分の抽出時に
この遮蔽効果の差異も十分に抽出され、一方、第2マイ
クa2nは、上記遮蔽効果の差異は抽出され難くなる。以
上、総括して好ましい△の数値は外耳より僅かに外側へ
出た第2マイクa2sの状態が△の最大値とし、もし後述
する差成分の抽出に必要な周波数の上限が低くても構わ
ないのならばこの最大値を使用する。一方、この周波数
の上限を12kHzとするならば約1.5cmとなる。この値は頭
部の大きさによって多少変化するべき数値であが、概ね
上述の種々の条件を満たす数値である。
The first microphone a1 is provided at the entrance of the ear canal, and then the installation position of the second microphone a2 is on the line connecting the entrances of both ear canals of both ears.
Installed at a distance of cm. This △ is an important numerical value that limits the upper limit frequency when calculating a difference component described later, and it is desirable that the value be as small as possible. On the other hand, as shown in FIG. Is related to the relative positional relationship. That is, the influence of the shielding of the outer ear changes extremely between the second microphone a2s in which the second microphone a2 is positioned outside the outer ear and the second microphone a2n in which the second microphone a2 is positioned inside the outer ear.
That is, in the second microphone a2s, the difference in the shielding effect is sufficiently extracted when extracting a difference component to be described later. On the other hand, in the second microphone a2n, the difference in the shielding effect is hardly extracted. As described above, the generally preferable numerical value of は is the maximum value of △ when the state of the second microphone a2s slightly protruding from the outer ear, and the upper limit of the frequency required for extracting a difference component described later may be low. If so, use this maximum. On the other hand, if the upper limit of this frequency is 12 kHz, it is about 1.5 cm. This value should slightly change depending on the size of the head, but is a value that generally satisfies the various conditions described above.

なお、音源がスピーカによる再生音である場合に限っ
ては、同一条件で再生が幾度も再生できるので、模造人
頭4a有りの状態で第1マイクa1による収録をし、さらに
第1マイクa1を残して模造人頭4aを取り去った状態で第
1マイクa1からの信号を収録し、これら別々に収録した
2信号を後にシンクロ処理させることで後述する差成分
の抽出が達成し得る。
In addition, as long as the sound source is a sound reproduced by a speaker, reproduction can be performed many times under the same conditions. Therefore, recording with the first microphone a1 in the presence of the imitation human head 4a, and further recording the first microphone a1 The signal from the first microphone a1 is recorded in a state where the imitation human head 4a is removed, and the separately recorded two signals are subjected to the synchro processing later, whereby the extraction of a difference component described later can be achieved.

第3マイク…第3マイクa3は模造人頭a4の内部を伝播
する音声を専ら収録するために用いられるマイクであ
る。このマイクは第a実施例においては第1マイクa1と
鼓膜位置の間に設けている。つまり、外耳道の中途に設
けている。ただし、頭部内部を伝播して直接過牛へ到来
する音声振動を捕らえることが最も効果的であるため、
もっとも好ましい第3マイクa3の位置は過牛位置(第6
図参照)となる。ただし、この第3マイクa3を設置する
際、生身の頭に挿入して使用することが最も多いと予測
されるため、この第a実施例では外耳道の中間へ設けて
いる(第6図参照)。上記頭部内部を伝播する音は外耳
道壁面を励振して外耳道の空気をさらに励振し、その後
鼓膜を励振させる伝播経路もあるため、この外耳道中に
この第3マイクa3を設置することは十分意味がある。な
お、この第3マイクa3は好ましくは第1マイクa1と同一
特性のマイクがよい。但し、その集音目的である音が頭
部を伝播してきた音である性格から、外耳道空間へ第1
マイクa1と同方向へ設ける方法以外に外耳道壁面へマイ
クを押しつけるようにしてその頭部内部の伝播音をより
効率よく収音する方法も取り得る。必要な周波数範囲は
上記伝播音が伝わる中音域の周波数特性と同程度でよ
い。例えば経験的に400Hz〜3kHzの範囲を確保すれば十
分と考え得る。これにより、第3マイクa3と第1マイク
a1の距離は5.5cm以内という条件が得られる。つけ加え
るなら、このマイク間の距離は厳密に設定することはな
い、なぜなら、マイク位置の違いによる収音された音の
位相は、空気媒体と頭部物質媒体の二つを経由して来る
ために複雑であり特定できないためである。また、外耳
道入り口に位置する第1マイクa1によって外耳道が完全
に塞がれた場合、空気媒体による音声が第3マイクa3へ
混入しない場合も考えられる。この場合、目的である過
牛位置より外耳の方へ数cm外側へ位置したマイクで収録
している問題は残るものの、第3マイクa3の音声はその
ままで、専ら頭部内部を伝播して直接過牛へ到来する音
声振動として通用する。そして、この場合、過牛位置で
過位置へ直接加振されるであろう音声信号と極めて類似
した音声が得られる。ここで得られる音声信号は、純粋
に頭部伝播による音声であるが、この中でも頭部伝播固
有の信号と、頭外のマイク例えば第2マイクa2で収録さ
れた音声と変わらない信号も含まれている。わかり易く
言い方を返ると、頭蓋骨や耳鼻咽喉の空洞効果などで複
雑に干渉して到達する音声は、頭部伝播固有の信号であ
り、一方、頭部で伝播される際に、比較的伝播が単純で
音声波形が崩れずに到達する音声が第2マイクa2と類似
した信号で、伝播音固有の信号とは区別しがたい音声が
ある。
Third microphone: The third microphone a3 is a microphone used exclusively for recording the sound propagating inside the imitation human head a4. This microphone is provided between the first microphone a1 and the position of the eardrum in the embodiment a. That is, it is provided in the middle of the ear canal. However, since it is most effective to capture the sound vibration that propagates inside the head and directly arrives at the cow,
The most preferable position of the third microphone a3 is the over cow position (the sixth position).
See the figure). However, when the third microphone a3 is installed, it is expected that the third microphone a3 will be most often used by inserting it into the head of the body. Therefore, in the a embodiment, the third microphone a3 is provided in the middle of the ear canal (see FIG. 6). . Since the sound propagating inside the head excites the wall of the ear canal to further excite the air in the ear canal, there is also a propagation path that excites the eardrum, so it is sufficient to install this third microphone a3 in this ear canal. There is. The third microphone a3 is preferably a microphone having the same characteristics as the first microphone a1. However, from the nature that the sound that is the purpose of sound collection is the sound that has propagated through the head,
In addition to the method in which the microphone is provided in the same direction as the microphone a1, a method in which the microphone is pressed against the wall of the external auditory canal so as to more efficiently collect the propagation sound inside the head can be adopted. The required frequency range may be about the same as the frequency characteristic of the middle sound range in which the propagated sound is transmitted. For example, empirically, it is considered sufficient to secure the range of 400 Hz to 3 kHz. Thereby, the third microphone a3 and the first microphone
The condition that the distance of a1 is within 5.5 cm is obtained. In addition, the distance between the microphones is not strictly set, because the phase of the collected sound due to the difference in microphone position is due to coming through the air medium and the head material medium. This is because it is complicated and cannot be specified. Further, when the ear canal is completely closed by the first microphone a1 located at the entrance of the ear canal, there may be a case where the sound from the air medium does not mix into the third microphone a3. In this case, although the problem of recording with a microphone located several cm outside of the target over cow position toward the outer ear remains, the sound of the third microphone a3 remains as it is, and propagates directly inside the head and directly It can be used as a sound vibration arriving at the cow. Then, in this case, a sound very similar to a sound signal that would be directly vibrated to the excessive position at the excessive position is obtained. The audio signal obtained here is a purely head-propagated sound. Among them, a signal unique to the head-propagation and a signal that is not different from the sound recorded by a microphone outside the head, for example, the second microphone a2 are also included. ing. In other words, speech that arrives after complicated interference due to the skull and otolaryngeal cavity effects is a signal unique to the head, while the sound that propagates through the head is relatively simple. The sound that arrives without distortion of the sound waveform is a signal similar to the second microphone a2, and there is a sound that cannot be distinguished from a signal unique to the propagation sound.

半球部材…半球部材a6は模造人頭a4の回りを回動する
吸音材であり、収録の音源方向を単一方向に限定するた
めに用いる部材である。そして、下記の特徴を持ってい
る。
Hemisphere member... A hemisphere member a6 is a sound absorbing material that rotates around the imitation human head a4, and is a member used to limit the recording sound source direction to a single direction. And it has the following features.

主に吸音材からなり、所望により吸音材の中に木材等
の板材をサンドイッチ状にして設けることができる。こ
の板材は低域吸収率を高めるブーストラップの役割を持
たす意味もある。
It is mainly made of a sound absorbing material, and if necessary, a plate material such as wood can be provided in a sandwich shape in the sound absorbing material. This plate also has the role of a bootstrap that increases the low-frequency absorption.

模造人頭a4の略中心を軸にステレオのトーンアームの
回転動作とほぼ同様の動きをさせる。つまり、ラテラル
方向を規制した状態での縦横の回動をさせている。この
回転運動をするために、ジンバル方式の回転支持部a7を
備えている。回転支持部a7の各回動部分には縦横回動の
制御をするサーボモータおよび、回動角度を正確に知る
ことのできる検出器を兼ねた検出装置a8を設けている。
The rotation of the stereo tone arm is performed in substantially the same manner as the rotation of the stereo tone arm about the approximate center of the imitation human head a4. That is, the vertical and horizontal rotation is performed with the lateral direction regulated. In order to perform this rotational movement, a gimbal type rotation support part a7 is provided. A servo motor for controlling vertical and horizontal rotation and a detection device a8 also serving as a detector for accurately knowing the rotation angle are provided at each rotation portion of the rotation support portion a7.

回転運動の中心は模造人頭a4の両耳を結ぶ中央位置が
最も好ましい。
The center of the rotational movement is most preferably the center position connecting both ears of the imitation human head a4.

全体の形状は5cm〜10cmの厚みをもった半球形をな
し、下方には回動時に支持柱a9をよけるための切れ込み
a10を、後方には手動用の取っ手a11を、左右内側には吸
音材の内壁から数cm離して第2マイクa5を備えている。
また、前方の開口側には補助円筒吸音材a12を両面テー
プ等で装着することができる。
The overall shape is a hemisphere with a thickness of 5 cm to 10 cm, and a notch below the support column a 9 when turning
a10, a handle a11 for manual operation on the rear side, and a second microphone a5 on the left and right inner sides, separated from the inner wall of the sound absorbing material by several cm.
Further, an auxiliary cylindrical sound absorbing material a12 can be attached to the front opening side with a double-sided tape or the like.

第b実施例: 上記第a実施例の各々のマイクから得られる信号を処
理する回路を第7図を参照して説明する。この実施例を
適宜上第b実施例とする。
Embodiment b A circuit for processing a signal obtained from each microphone of the embodiment a will be described with reference to FIG. This embodiment is appropriately referred to as a b-th embodiment.

図中、b1,b2,b3はマイクアンプ、b4,b5,b6,b7はフィ
ルター、b8,b9,b10,b11はディレイ回路、b12,b13は差成
分を抽出するための回路、b14,b15,b16は混合器、b17,b
18は増幅器である。
In the figure, b1, b2, b3 are microphone amplifiers, b4, b5, b6, b7 are filters, b8, b9, b10, b11 are delay circuits, b12, b13 are circuits for extracting difference components, b14, b15, b16 is a mixer, b17, b
18 is an amplifier.

これから説明する第b実施例の回路の処理によって2
主の斬新な情報が得られる。その中から最初に、第1マ
イクa1と第2マイクa5との差成分を抽出する回路B1を説
明する。
By the processing of the circuit of the b-th embodiment to be described below,
You can get the novel information of the Lord. First, a circuit B1 for extracting a difference component between the first microphone a1 and the second microphone a5 will be described.

第1マイクa1の右側で捕らえた信号はマイクアンプb2
で増幅される。この増幅された信号をβ′とする。β′
は100Hz〜11kHz間を通すフィルターb5を通過し、ディレ
イ回路b10によってK+X秒だけ遅延された信号β″が
差成分を抽出する回路b12へ入力される。
The signal captured on the right side of the first microphone a1 is the microphone amplifier b2
Amplified by This amplified signal is defined as β ′. β '
Passes through a filter b5 passing between 100 Hz and 11 kHz, and a signal β ″ delayed by K + X seconds by a delay circuit b10 is input to a circuit b12 for extracting a difference component.

一方、第2マイクa5の右側で捕らえた信号はマイクア
ンプb1で増幅される。この増幅された信号をα′とす
る。α′は100Hz〜11kHz間を通すフィルターb4を通過
し、ディレイ回路b9によってK秒だけ遅延されたα″が
差成分を抽出する回路b12へ入力される。さらに、α′
はフィルターを通過せずに単純にディレイ回路b8で遅延
だけをする別の回路へも結線されており、その結果得ら
れる信号が出力信号out5である。100Hz〜11kHz間を通す
フィルターb4,b5の役割は、差成分を演算したい周波数
範囲を絞る目的、およびマイクの位置の差や指向特性の
差があり、演算しても意味の無い周波数領域を予めカッ
トする役割を持っている。従って、マイクの位置や特性
などによってこのフィルターは任意の特性に変える必要
がある。
On the other hand, the signal captured on the right side of the second microphone a5 is amplified by the microphone amplifier b1. This amplified signal is referred to as α ′. α ′ passes through a filter b4 passing between 100 Hz and 11 kHz, and α ″ delayed by K seconds by a delay circuit b9 is input to a circuit b12 for extracting a difference component.
Is also connected to another circuit that simply delays by the delay circuit b8 without passing through the filter, and the resulting signal is the output signal out5. The role of the filters b4 and b5 that pass between 100Hz and 11kHz is to narrow down the frequency range in which the difference component is to be calculated, and to predetermine the frequency range that is meaningless even if there are differences in microphone position and directional characteristics. Has the role of cutting. Therefore, it is necessary to change this filter to an arbitrary characteristic depending on the position and characteristics of the microphone.

差成分を抽出する回路b12からの出力は増幅器b14で任
意の倍率で増幅される。その結果が出力信号out1であ
る。出力信号out1と出力信号out5は混合器b14によって
ミキシングされ、その結果が出力信号out2となる。
The output from the circuit b12 for extracting the difference component is amplified by the amplifier b14 at an arbitrary magnification. The result is the output signal out1. The output signal out1 and the output signal out5 are mixed by the mixer b14, and the result becomes the output signal out2.

さて、このKは回転移動する一方側の第1マイクa1か
ら他方側の第1マイクa1へ音が移動する時間とした代数
である。例えば第2マイクa5を音源に対し直角に設置
し、第1マイクa1を自由に回転させた場合、第1マイク
a1の右側(左側)と第2マイクa5の右側(左側)との位
置差で生じる位相差の最大値がこのKに対応する。例え
ば第1マイクa1の両耳マイクの直線距離を20cmとし、こ
の距離差を音が仮に直線移動したとすると、約0.6msec
となる。実際には頭部を回り込んで到達することが多い
ので上記の0.6msecより長くなる。一方、第8図の状態
では、第1マイクa1の右側マイクと、第2マイクa5の右
側マイクとの距離差は6cmである。2つのマイクへ数m
離れた音源から発せられる音が到達する時間差は約0.18
msecとなる。従って、X=0.18msecとなる。またこのX
は第1マイクa1と第2マイクa5の相対回動で算出でき
る。この実施例では、上述の半球部材a6に設けた検出装
置a8あるいは第7図に示した検出装置a8で得られた検出
情報に対応して逐次算出されXが決定される。
Now, K is an algebra that is the time when the sound moves from the first microphone a1 on one side to the first microphone a1 on the other side. For example, when the second microphone a5 is installed at a right angle to the sound source and the first microphone a1 is freely rotated, the first microphone a1
The maximum value of the phase difference generated by the positional difference between the right side (left side) of a1 and the right side (left side) of the second microphone a5 corresponds to K. For example, assuming that the linear distance between the binaural microphones of the first microphone a1 is 20 cm, and this distance difference is assumed that the sound moves linearly, about 0.6 msec
Becomes Actually, it often reaches around the head, so it is longer than the above 0.6 msec. On the other hand, in the state of FIG. 8, the distance difference between the right microphone of the first microphone a1 and the right microphone of the second microphone a5 is 6 cm. A few meters to two microphones
The time difference that the sound emitted from the distant sound source arrives is about 0.18
msec. Therefore, X = 0.18 msec. Also this X
Can be calculated by the relative rotation between the first microphone a1 and the second microphone a5. In this embodiment, X is determined by sequentially calculating in accordance with the detection information obtained by the detection device a8 provided on the above-mentioned hemispherical member a6 or the detection device a8 shown in FIG.

第8図に示した具体的な数値に基づいて第b実施例の
説明を補足する。
The description of the b-th embodiment will be supplemented based on the specific numerical values shown in FIG.

音源に対して、第1マイクa1の右側は第2マイクa5の
右側よりも6cm後方に位置している。従って、各々のマ
イクから得られる信号βとαの時間差はαを基準にする
とβはαよりX秒遅い関係にある。単純にこの差を無く
すためには、ディレイ回路b9のディレイタイムを0秒、
ディレイ回路b10のディレイタイムをX秒とすれば、上
記時間差は無くなる。ところが、左側ではαがβより遅
くなっているのでβ側のディレイ回路(左側の図示は省
略)でX秒進めないとならなくなる。しかし情報を遅延
することはできるものの進めることは不可能である。そ
こで、左右のαおよびβのすべてのディレイ回路に偏倚
用の遅延時間Kを加えることにより遅延だけで左右のα
およびβのすべての信号の時間差をゼロにすることがで
きる。
The right side of the first microphone a1 is located 6 cm behind the right side of the second microphone a5 with respect to the sound source. Therefore, the time difference between the signals β and α obtained from the respective microphones is such that β is X seconds later than α with respect to α. To simply eliminate this difference, set the delay time of the delay circuit b9 to 0 seconds,
If the delay time of the delay circuit b10 is X seconds, the above time difference is eliminated. However, since α is slower than β on the left side, the delay circuit on the β side (not shown on the left side) must advance X seconds. However, information can be delayed but not advanced. Therefore, by adding a biasing delay time K to all of the delay circuits of the left and right α and β, the left and right α
And the time difference of all signals in β can be zero.

さて第1マイクと第2マイクが90゜の状態が最も両者
のマイクの時間差が大きくなるのでこの時間を偏倚時間
Kとする。ここではK=0.6mseとすると、ディレイ回路
b9は固定の0.6msec秒の遅延時間となる。そしてディレ
イ回路b10は0.6msec秒に加え−0.18msecを加算し、その
結果0.42msecの遅延時間となる。以上によって得られた
α″およびβ″は時間ずれがなくなり、差成分を抽出す
る回路b12での演算がスムーズになる。
When the first microphone and the second microphone are at 90 °, the time difference between the two microphones is the largest. Here, if K = 0.6mse, delay circuit
b9 is a fixed delay time of 0.6 ms. Then, the delay circuit b10 adds -0.18 msec in addition to 0.6 msec, resulting in a delay time of 0.42 msec. The α ″ and β ″ obtained as described above have no time lag, and the calculation in the circuit b12 for extracting the difference component becomes smooth.

つぎに差成分を抽出する回路b12の補足説明をする。
この回路の最も簡単な例としては、アナログ信号のまま
で単純な引き算をする回路が挙げられる。これは周知の
回路である作動演算増幅器を使用することにより簡単に
達成され得る。また所望により入力信号をスペクトル別
に複数の各々に増幅率の異なる作動増幅演算増幅器で演
算を行い、その経過を合成することも有効な手段であ
る。これら演算により、外耳道入り口付近に設けた頭部
外形で影響された音を専ら収録する第1マイクa1から得
られる第1の信号βと、第1マイクa1より頭部に対して
離して設置した頭部外形であまり影響を受けていない音
を専ら収録する第2マイクa5から得られる第2の信号α
との差異が結果として得られる。通常のバイノーラル信
号であるβの信号成分の中でも頭部で影響を受けていな
い成分が含まれている。この信号が削除され、頭部で強
く影響を受けた音声信号だけが、差成分を抽出する回路
b12で取り出される。つまり、頭部で専ら影響を受けた
バイノーラル固有の情報が抽出されることになる。
Next, a supplementary explanation of the circuit b12 for extracting the difference component will be given.
The simplest example of this circuit is a circuit that performs a simple subtraction while keeping an analog signal. This can be easily achieved by using a known circuit, an operational operational amplifier. It is also an effective means that, if desired, an input signal is operated for each of a plurality of spectrums by a plurality of operational amplification operational amplifiers having different amplification factors and their progress is combined. By these calculations, the first signal β obtained from the first microphone a1 exclusively for recording the sound affected by the external shape of the head provided near the entrance of the ear canal, and the first signal β obtained from the first microphone a1 and separated from the head. The second signal α obtained from the second microphone a5 that exclusively records the sound that is not greatly affected by the external shape of the head
And the difference is obtained as a result. Among the signal components of β, which are normal binaural signals, components that are not affected by the head are included. A circuit that removes this signal and extracts the difference component only for the audio signal that is strongly affected by the head.
Retrieved at b12. That is, information specific to the binaural, which is exclusively affected by the head, is extracted.

以上の回路B1により、頭部で専ら生じる3次元情報だ
けが強調されたバイノーラル信号が得られることが理解
できる。
It can be understood that a binaural signal in which only three-dimensional information generated exclusively in the head is emphasized by the circuit B1 described above.

なお、第2マイクa5に変わって第2マイクa2の信号を
上記回路B1で演算処理させる場合には、すべてのディレ
イ回路をゼロとするか、あるいは第2マイクa2と接続さ
れるディレイ回路b9だけを遅延させる。この遅延時間は
上記△cmを音が移動する時間3.3/△(sec)を越えない
数値にすることが望ましい。つまり、3.3△(sec)で得
られる数値は音源が頭部に対して真横に存在する場合に
第2マイクと第1マイクの時間差が最小となり、正面や
背後に音源がある場合、上記時間差はディレイ回路をゼ
ロにした場合より時間差は3.3/△(sec)だけ大きくな
ってしまう。従って、この矛盾する条件の中間を取っ
て、ディレイ時間は3.3/2△(sec)とすることによりほ
ぼ全方向の音源に対して距離差△によって生じる時間差
は半分になり、差成分を演算可能な周波数の上限が倍に
なる。あるいはこの利点を利用して△を倍にして、第2
マイクa2をより頭部から離すことが可能になる。
When the signal of the second microphone a2 is processed by the circuit B1 instead of the second microphone a5, all delay circuits are set to zero, or only the delay circuit b9 connected to the second microphone a2 is used. Delay. It is desirable that the delay time is set to a value that does not exceed the above-mentioned △ cm, that is, 3.3 / △ (sec), the time required for the sound to move. That is, when the sound source is located right beside the head, the time difference between the second microphone and the first microphone is minimized. The time difference is larger by 3.3 / △ (sec) than when the delay circuit is set to zero. Therefore, by taking the middle of these contradictory conditions and setting the delay time to 3.3 / 2 △ (sec), the time difference caused by the distance difference に 対 し て for sound sources in almost all directions is halved, and the difference component can be calculated. The upper limit of the frequency is doubled. Alternatively, take advantage of this and double △ to
The microphone a2 can be further separated from the head.

つぎに、第1マイクa1と第3マイクa3との差成分を抽
出する回路B2を説明する。
Next, a circuit B2 for extracting a difference component between the first microphone a1 and the third microphone a3 will be described.

第3マイクa3の右側で捕らえた信号はマイクアンプb3
で増幅される。この増幅された信号をγ′とする。信号
γ′は400Hz〜3kHz間を通すフィルターb7を通過し、差
成分を抽出する回路b13の一方の入力に入る。また、差
成分を抽出する回路b13のもう一方の入力には回路B1中
で説明した信号β′に400Hz〜3kHz間を通すフィルターb
6を介して入力している。差成分を抽出する回路b13は回
路B1中の差成分を抽出する回路b12と同様の回路構成を
取っている。この回路により、外耳道入り口付近に設け
た頭部外形で影響された音を専ら収録する第1マイク
(a1)から得られる第1の信号βと、第1マイクa1より
頭内部側へ設置した頭内部を伝播する音声を専ら収録す
る第3マイクa3から得られる第3の信号γとの差異が結
果として得られる。γは通常のバイノーラル信号である
βと同様に頭部の外形状で影響を受けた種々の干渉音も
含まれて頭内部を伝わって収音されていが、この差異成
分を抽出する回路b13により頭内部を伝わる際に生じる
頭内部の人体組織によって生じる反射や干渉などの独特
の情報のみが抽出される。つまり、頭内部で専ら影響を
受けた情報が抽出される。この差成分を抽出する回路b1
3で出力された信号は増幅器b18で任意の倍率で増幅さ
れ、得られた信号が信号out3である。
The signal captured on the right side of the third microphone a3 is the microphone amplifier b3
Amplified by This amplified signal is referred to as γ ′. The signal γ 'passes through a filter b7 passing between 400 Hz and 3 kHz and enters one input of a circuit b13 for extracting a difference component. A filter b for passing the signal β 'described in the circuit B1 between 400 Hz and 3 kHz is applied to the other input of the circuit b13 for extracting the difference component.
You are typing through 6. The circuit b13 for extracting the difference component has the same circuit configuration as the circuit b12 for extracting the difference component in the circuit B1. With this circuit, the first signal β obtained from the first microphone (a1) exclusively recording the sound affected by the external shape of the head provided near the entrance of the ear canal, and the head installed inside the head from the first microphone a1 As a result, a difference from the third signal γ obtained from the third microphone a3 that exclusively records the sound propagating inside is obtained. γ is transmitted along the inside of the head including various interference sounds affected by the outer shape of the head similarly to β which is a normal binaural signal, and is collected by the circuit b13 for extracting this difference component Only unique information such as reflections and interferences caused by the human body tissue inside the head that occurs when traveling through the inside of the head is extracted. That is, information that is exclusively affected inside the head is extracted. Circuit b1 for extracting this difference component
The signal output in 3 is amplified by the amplifier b18 at an arbitrary magnification, and the obtained signal is the signal out3.

信号out3および信号β′は混合器b15へ各々入力さ
れ、その出力をディレイ回路b11により固定のK秒遅延
させた後にさらに、混合器b16へ入力される。この混合
器b16にはさらに回路B1中で説明した信号out2が入力さ
れる。そしてミキシングされた信号が信号out4となる。
The signal out3 and the signal β 'are respectively input to the mixer b15, and the outputs thereof are delayed by a fixed K second by the delay circuit b11, and further input to the mixer b16. The signal out2 described in the circuit B1 is further input to the mixer b16. Then, the mixed signal becomes a signal out4.

さて、フィルターb6で400Hz〜3kHz間を通しているの
は、低減においては400Hz以下では左右の位相差がわず
かであるため、立体音響信号として取り出す価値が少な
く、そのためにカットしてある。また、高域において3k
Hzを上限としたのは頭部伝播で伝播しにくい高域に制限
を加えることにより差成分の抽出時に双方の周波数差を
無くすために行っている。
The filter b6 passes between 400 Hz and 3 kHz. Since the phase difference between left and right is small at 400 Hz or less in the reduction, the value is not so much extracted as a three-dimensional sound signal. In addition, 3k in high frequency
The upper limit of Hz is used to eliminate the frequency difference between the two components when extracting the difference component by restricting the high frequency region that is difficult to propagate by head propagation.

第C実施例: 第9図、第10図、第11図、第12図、第13a図および第1
3b図は第a実施例の1変形を示し、説明上これを第c実
施例とする。
FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, FIG.
FIG. 3b shows a modification of the a-th embodiment, which is referred to as a c-th embodiment for explanation.

第c実施例は第a実施例が主に模造人頭を使用するこ
とを前提にに構成された例に対して、第c実施例では、
人頭に装着しても使用できるいわゆるゾンデ方式の例を
示す。
The c-th embodiment is based on the premise that the a-th embodiment mainly uses the imitation human head.
An example of a so-called sonde method that can be used even when worn on a human head will be described.

第9図は第c実施例の使用状態を示す側面図、第10図
は第c実施例を人頭に挿入した状態で、その様子を断面
にして表した説明図、第11図は第c実施例の外形を示し
た正面図である。また、第12図、第13a図および第13b図
は第c実施例の変形実施例を示す説明図である。
FIG. 9 is a side view showing the state of use of the c-th embodiment, FIG. 10 is an explanatory view showing a state in which the c-th embodiment is inserted in a human head, and a cross-sectional view thereof, and FIG. It is the front view which showed the external shape of the Example. FIGS. 12, 13a and 13b are explanatory views showing a modified example of the c-th embodiment.

第c実施例に設けた部材は、第a実施例とほぼ同一で
あり、その違いを下記に述べる。
The members provided in the c-th embodiment are substantially the same as those in the a-th embodiment, and the differences will be described below.

目的は、人頭に挿入することにより本発明の特殊バイ
ノーラル収録を可能にするものである。
The purpose is to enable the special binaural recording of the present invention by inserting it into the human head.

外壁c1は多孔質の材料で、しかも可撓性にとみ、外耳
道に挿入しても肉体への影響が少ないものを選んでい
る。ここでは、ポリエチレンを多孔状態にしたものを使
用している。また、外壁c1の中腹部には凸部c3を設けて
いる。これは外耳道入り口においてこの外壁c1が位置決
めされるための引っかかりである。
The outer wall c1 is made of a porous material that is considered to be flexible and has little effect on the body even when inserted into the ear canal. Here, polyethylene in a porous state is used. Further, a convex part c3 is provided on the middle part of the outer wall c1. This is a catch for positioning the outer wall c1 at the entrance of the ear canal.

一方、第1マイクa1および第2マイクa2の前には外壁
c1と各々のマイク間に空間c5が設けてある。この空間は
ウインドスクリーンの役割を兼ねている。特に、この第
c実施例を第12図に示すように、通常のインナーイヤー
タイプのヘッドホンと外形を類似させた場合、通常のヘ
ッドホンのユニットが入る位置を上記の空間c5とするこ
とができる。そして一見普通の上記ヘッドホンに見える
が、実際にはウインンドスクリーンのために設けられた
外壁構造となっている。さらにその外壁の一端部には第
2マイクa2が支えられる構造となっている。第13a図は
第2マイクa2を外耳の側壁部に設けた第c実施例であ
る。従来アクセサリーとして知られる外耳用のクリップ
によって第2マイクa2が簡単かつ支持体の共鳴要素が僅
かで不要な振動音がマイクへ入りにくい点、および外耳
の側面に取り付けるように作成されたクリップにより支
持しているので、調節なしで外耳の先端位置に設置する
ことができる点が特徴となっている。さらに、第13b図
は第2マイクa2の支持を耳掛けにより行った例であり、
この耳掛けは金属の芯材の回りにポリエチレン材でコー
ティングしたフレキシブルな材質からなり、マイクの向
きや位置が自由にかつ安定して行うことができる。ま
た、掛け直しの際にも同一の位置が得られることに特徴
がある。なお以上の第c実施例の動作は第a実施例のΣ
手段と同目的を達成するためのマイクである。
On the other hand, in front of the first microphone a1 and the second microphone a2,
A space c5 is provided between c1 and each microphone. This space also serves as a windscreen. In particular, as shown in FIG. 12, when the external appearance of the c-th embodiment is similar to that of a normal inner-ear type headphone, the position where the normal headphone unit enters can be the space c5. At first glance, it looks like ordinary headphones, but it actually has an outer wall structure provided for a windscreen. Further, a second microphone a2 is supported at one end of the outer wall. FIG. 13a shows a c-th embodiment in which the second microphone a2 is provided on the side wall of the outer ear. The second microphone a2 is simple and has a small number of resonance elements of the support body so that unnecessary vibration sound is hard to enter the microphone by a clip for an outer ear conventionally known as an accessory, and is supported by a clip formed to be attached to a side of the outer ear. The feature is that it can be installed at the tip of the outer ear without adjustment. Further, FIG. 13b shows an example in which the second microphone a2 is supported by ear hanging.
The ear hook is made of a flexible material coated with a polyethylene material around a metal core, and the direction and position of the microphone can be freely and stably performed. In addition, it is characterized in that the same position can be obtained when re-mounting. The operation of the above-mentioned c-th embodiment is the same as that of the a-th embodiment.
A microphone to achieve the same purpose as the means.

第d実施例: 第14図および第15図は第d実施例を示す断面図および
正面図である。この第d実施例は差成分を電気回路を利
用せずにメカニカルに得ることのできる例を示す。つま
り、第a実施例および第b実施例で述べた複雑な手段を
たった一つのマイクで得られるようにした例である。第
4マイクd1は8の字状の指向特性を備えるマイクユニッ
トであり、内耳側に管d3を設けている。この管d3は外耳
より数cm離れる位置まで伸びており、この管d3の開口部
d5は朝顔状に開いている。また、管d3はマイクへ近づく
につれて狭くなるテーパ状態になっていることが望まし
い。さて、この簡単な構造で、開口部d5から入射した音
声は第2マイクa2と同様に頭部で影響をあまり受けてい
ない音声が入る。そして第4マイクd1へ直接入る音声は
第1マイクの入力音声と同等に頭部で影響を大きく受け
た音が入射する。そして、管d3は第4マイクd1の裏側に
接続され、マイクの振動が逆位相に励振される。従っ
て、以上の構造により、開口部d5と第4マイクd1へ直接
入る音声の差成分だけが第4マイクd1の振動板を震わす
ことができそしてその信号を取り出すことができる。
FIG. 14 and FIG. 15 are a sectional view and a front view showing a d-th embodiment. The d-th embodiment shows an example in which the difference component can be obtained mechanically without using an electric circuit. That is, this is an example in which the complicated means described in the a-th embodiment and the b-th embodiment can be obtained with only one microphone. The fourth microphone d1 is a microphone unit having an 8-shaped directional characteristic, and has a tube d3 on the inner ear side. This tube d3 extends to a position several cm away from the outer ear, and the opening of this tube d3
d5 is open like a morning glory. Further, it is desirable that the tube d3 be in a tapered state that becomes narrower as approaching the microphone. Now, with this simple structure, the sound incident from the opening d5 includes a sound that is not much affected by the head like the second microphone a2. The sound directly entering the fourth microphone d1 is a sound that is greatly affected by the head as well as the input sound of the first microphone. Then, the tube d3 is connected to the back side of the fourth microphone d1, and the vibration of the microphone is excited in the opposite phase. Therefore, with the above structure, only the difference component of the sound directly entering the opening d5 and the fourth microphone d1 can shake the diaphragm of the fourth microphone d1 and extract the signal.

この第d実施例は、単にメカニカルに差成分の抽出が
可能になるだけでなく、管d3を利用しているために、第
2マイクa2にあたる音声をピックアップする位置が比較
的外耳道に対して遠くに設けても位相差が大きくならな
い利点がある。第14図において真左に被収録の音源があ
った場合、第2マイクa2を管d3の開口部d5へ持ってきた
場合は、距離d7による時間差が第4マイクd1に対してあ
るのに対し、この第d実施例では管が第4マイクd1の裏
側へ回り込む距離d8だけが時間差としてあらわれ、その
位相差が少ない利点がある。ただし、正面に被収録の音
源があった場合には、上記の差はまったくない。そこ
で、上記管d3を真横だけでなく、十数の方角に多数散在
させることにより、上記差を全方向でなくすこともでき
得る。そして頭部の内部を越えて例えば、点線の管d3の
ように設けることにより、頭部の存在を無視できる音声
収録が可能になり、第a実施例のように第2マイクa2に
はどうしても防ぎようのなかった頭部の影響をなくすこ
とができ、より正確な立体情報の抽出が可能になる。
In the d-th embodiment, not only the difference component can be mechanically extracted, but also the position for picking up the sound corresponding to the second microphone a2 is relatively far from the ear canal because the tube d3 is used. Has the advantage that the phase difference does not increase. In FIG. 14, when there is a sound source to be recorded right to the left, when the second microphone a2 is brought to the opening d5 of the tube d3, there is a time difference due to the distance d7 with respect to the fourth microphone d1. In the d-th embodiment, only the distance d8 at which the tube turns to the back side of the fourth microphone d1 appears as a time difference, and there is an advantage that the phase difference is small. However, when there is a sound source to be recorded in front, there is no difference. Therefore, the difference can be eliminated in all directions by dispersing a large number of pipes d3 not only right beside but also dozens of directions. Then, by providing the sound beyond the inside of the head, for example, as indicated by a dotted tube d3, it becomes possible to record the sound ignoring the presence of the head. It is possible to eliminate the influence of the head that did not appear, and it is possible to extract more accurate three-dimensional information.

さて、最後に上記の第a実施例のΣおよび第b実施例
の回路を用いて、任意の方角ヘインパルス信号音源を配
置し、そのインパルス信号に対して第b実施例によって
得られた種々の出力信号を、DSP回路等に記憶させ、伝
達特性補償回路を構成する。この伝達特性補償回路を各
必要な方角分用意し、ミキサー等のエフェクター処理回
路の間に設けることにより、ライン収録音などの立体情
報をもなたい信号に対し、現在市販されているDSPによ
る残響付加と同様に簡単に方角の情報を付加することが
できる新しいエフェクターとして利用ができ得る。
By the way, finally, using the circuit of the above-mentioned a-th embodiment and the circuit of the b-th embodiment, an arbitrary direction impulse signal sound source is arranged, and various impulse signals obtained by the b-th embodiment are obtained. The output signal is stored in a DSP circuit or the like to configure a transfer characteristic compensation circuit. By preparing this transfer characteristic compensation circuit for each required direction and installing it between the effector processing circuits such as the mixer, the reverberation of currently available DSP for signals that do not have three-dimensional information such as line recording sound It can be used as a new effector that can add direction information as easily as adding.

[実施例の効果] 以上説明したように、頭部の音響的な影響を多く受け
た音声を収録する第1マイクと、第1マイクより頭部の
音響的な影響を少なく受けた第2マイクを備えたことを
特徴とする3次元立体定位情報の抽出用マイクである。
従って、これら2種のマイクからの信号を即座に引き算
し、差信号を取り出し、頭部の音響的な影響を受けた音
声信号だけを取り出すことが可能になる。またこれら2
種のマイクからの信号を多チャンネル録音器などで収録
し、その後任意の時に上記差成分の抽出を行うことので
き得る収録がこのマイクにより可能になる。
[Effects of Embodiment] As described above, the first microphone that records the sound that is more affected by the head acoustically, and the second microphone that is less affected by the head acoustically than the first microphone This is a microphone for extracting three-dimensional stereo localization information, characterized by comprising:
Therefore, it is possible to immediately subtract the signals from these two types of microphones, extract the difference signal, and extract only the audio signal affected by the acoustic influence of the head. These 2
This microphone makes it possible to record the signals from the various types of microphones with a multi-channel recorder or the like, and then perform the extraction of the difference component at any time thereafter.

また、頭内部を伝播する音声を多く受けた音声を収緑
する第3マイクと、第3マイクより頭内部を伝播する音
声を少なく受けた第1マイクを備えたことを特徴とする
3次元立体定位情報の抽出用マイクである。従って、こ
れら2種のマイクからの信号を即座に引き算し、差信号
を取り出すことにより頭内部を伝播する音声信号だけを
取り出すことが可能になる。またこれら2種のマイクか
らの信号を多チャンネル録音器などで収緑し、その後任
意の時に上記差成分の抽出を行うことのでき得る収録が
このマイクにより可能になる。
Also, a three-dimensional stereo system comprising: a third microphone for collecting green voice that has received a large amount of sound propagating inside the head; and a first microphone that receives a small amount of voice that propagates inside the head than the third microphone. This is a microphone for extracting localization information. Therefore, by immediately subtracting the signals from these two types of microphones and extracting the difference signal, it is possible to extract only the audio signal propagating inside the head. Also, the signals from these two types of microphones are collected by a multi-channel recorder or the like, and thereafter, the recording that can extract the difference component at any time can be performed by the microphones.

さらに、2つの僅かに異質の音声信号を位相ずれを遅
延回路で相殺し、位相を合わせた状態で引き算等の処理
をする差成分を抽出する回路を通し、これにより抽出さ
れた信号を強調する増幅器を設け、強調された抽出信号
を上記2つの信号の何れかに加算する3次元立体定位情
報の抽出用回路である。従って、この回路で例えば、第
a実施例および第c実施例で説明した種々なマイクから
の信号を処理することにより、2つの大きな特徴のある
音声信号を得ることができる。その1つは頭部の外形に
よって生じる音響的な影響を任意に誇張した特殊バイノ
ーラル音声が得られ、もう1つは頭部の内部を伝播する
ことによって生じる音響的な影響を任意に誇張した特殊
バイノーラル音声が得られる。
Further, a phase difference between two slightly different audio signals is canceled by a delay circuit, and a difference component for performing processing such as subtraction in a state where the phases are matched is passed through a circuit for extracting a difference component, thereby enhancing the extracted signal. This is a circuit for extracting three-dimensional stereo localization information in which an amplifier is provided and an enhanced extracted signal is added to either of the two signals. Therefore, by processing signals from various microphones described in the a-th embodiment and the c-th embodiment, for example, an audio signal having two major characteristics can be obtained by this circuit. One is a special binaural sound that arbitrarily exaggerates the acoustic effects caused by the outer shape of the head, and the other is a special binaural sound that arbitrarily exaggerates the acoustic effects caused by propagating inside the head. Binaural audio is obtained.

さて、以上の2種の特殊バイノーラルを組み合わすこ
とにより、頭部の外回りに関する情報と、内部を伝播す
る情報を任意に抽出し、この抽出信号を増幅という手段
で濃縮し、強力にし、最後に最もノーマルなマイクから
の信号、例えば頭部の音響的な影響を少なく受けた第2
マイクへこの濃縮した音響信号を加えることにより、従
来では有り得ない定位の強烈でなプログラムソースが得
られる。そして、今まで、聞き手と収録時の頭部形状誤
差による定位不十分をカバーしえる定位の強調された信
号が得られ、バイノーラルの個人差の問題を解決し得る
有用な効果をも奏する。なお、以上の効果を得るために
上記第1マイクと第2マイクあるいは、第1マイクと第
3マイクを備えるバイノーラル用マイクが提供される。
Now, by combining the above two kinds of special binaural, the information about the outer circumference of the head and the information propagating inside are extracted arbitrarily, and this extracted signal is concentrated by means of amplification, made stronger, and finally The signal from the most normal microphone, for example, the second with the least acoustic influence of the head
By adding this concentrated sound signal to the microphone, an intense program source with a localization that is impossible in the past can be obtained. Until now, it is possible to obtain a signal in which localization is emphasized, which can cover insufficient localization due to the listener and the head shape error at the time of recording, and also has a useful effect of solving the problem of individual differences in binaural. In order to obtain the above effects, a binaural microphone including the first microphone and the second microphone or the first microphone and the third microphone is provided.

[発明の効果] 本発明の請求項1で定義した発明によって、外耳内に
設けた頭部外形で影響された音から、頭部外形であまり
影響を受けていない音を取り去ることにより、頭部外形
で影響された音、即ち濃厚な3次元立体定位情報が抽出
される。この抽出された3次元立体定位情報は、立体情
報が明確な音源として、そのまま利用したり、あるい
は、別の音源へ適量加えることにより、新規な立体音源
を提供することが可能となる。
[Effect of the Invention] According to the invention defined in claim 1 of the present invention, the sound affected by the external shape of the head provided in the outer ear is removed from the sound that is not greatly affected by the external shape of the head. Sound affected by the outer shape, that is, rich three-dimensional stereo localization information is extracted. The extracted three-dimensional stereo localization information can be used as it is as a sound source whose stereo information is clear, or a new stereo sound source can be provided by adding an appropriate amount to another sound source.

本発明の請求項4で定義した発明によって、頭部外形
で影響された音から、頭部外形で全く影響を受けていな
い音を取り去ることにより、頭部外形で専ら影響された
音、即ちより完全で濃厚な3次元立体定位情報が抽出さ
れる。この抽出された3次元立体定位情報は、立体情報
が明確な音源として、そのまま利用したり、あるいは、
別の音源へ適量加えることにより、新規な立体音源を提
供することが可能となる。
According to the invention defined in claim 4 of the present invention, by removing the sound that is not affected by the head outline at all from the sound affected by the head outline, the sound that is exclusively affected by the head outline, that is, Complete and rich three-dimensional stereotactic information is extracted. This extracted three-dimensional stereo localization information can be used as it is as a sound source with clear stereo information, or
By adding an appropriate amount to another sound source, a new three-dimensional sound source can be provided.

本発明の請求項5で定義した発明によって、外耳内に
設けた頭部外形で影響された音から、頭部外形であまり
影響を受けていない音を音波のままで減算させて、マイ
クで収録ができるようにしたので、差成分を抽出する回
路を不要とした。その結果として、回路の品質に左右さ
れることなく、かつ低コスト化が実現できる。
According to the invention defined in claim 5 of the present invention, a sound which is not greatly affected by the outer shape of the head is subtracted as a sound wave from a sound affected by the outer shape of the head provided in the outer ear, and is recorded by a microphone. This eliminates the need for a circuit for extracting the difference component. As a result, cost reduction can be realized without being affected by circuit quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第a実施例を示す部分断面左側面図、
第2図は本発明の第a実施例を示す部分断面正面図、第
3図は第a実施例を示す断面図、第4図は第a実施例を
示す部分断面平面図、第5図は第a実施例の模造人頭部
分を除いた斜視図、第6図は収録エリアの説明図、第7
図は第a実施例の各々のマイクから得られる信号を処理
する一例である第b実施例を示すブロック回路図、第8
図はマイクの位置関係を示す説明図、第9図、第10図、
第11図、第12図、第13a図および第13b図は第a実施例の
1変形を示す説明図、第14図は第d実施例を示す断面
図、第15図は第d実施例を示す正面図である。 図中 a1……第1マイク、β……第1の信号、a2,a5……第2
マイク、α第2の信号、b12,b13……差成分を抽出する
回路、a3……第3マイク、γ……第3の信号、a6……収
録音声方向制限器具。
FIG. 1 is a partially sectional left side view showing an a-th embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial sectional front view showing an ath embodiment of the present invention, FIG. 3 is a sectional view showing an ath embodiment, FIG. 4 is a partial sectional plan view showing an ath embodiment, and FIG. FIG. 6 is a perspective view of the a-th embodiment excluding the imitation human head, FIG. 6 is an explanatory view of a recording area, and FIG.
FIG. 13 is a block circuit diagram showing a b-th embodiment, which is an example of processing a signal obtained from each microphone of the a-th embodiment.
Figures are explanatory diagrams showing the positional relationship of microphones, FIG. 9, FIG.
FIGS. 11, 12, 13a and 13b are explanatory views showing a modification of the a embodiment, FIG. 14 is a sectional view showing the d embodiment, and FIG. 15 is a d embodiment. FIG. In the figure, a1 ... first microphone, β ... first signal, a2, a5 ... second
Microphone, α second signal, b12, b13... Circuit for extracting difference components, a3... Third microphone, γ... Third signal, a6.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】外耳内に設けた頭部外形で影響された音を
専ら収録する第1マイク(a1)から得られる第1の信号
(β)と、上記第1マイク(a1)より頭部に対して離し
て設置した頭部外形であまり影響を受けていない音を専
ら収録する第2マイク(a2,a5)から得られる第2の信
号(α)とを、差成分を抽出する回路(b12)で演算す
ることを特徴とする3次元立体定位情報の抽出方法。
1. A first signal (β) obtained from a first microphone (a1) exclusively for recording a sound affected by an external shape of a head provided in an outer ear, and a head from the first microphone (a1). A second signal (α) obtained from a second microphone (a2, a5) that exclusively records a sound that is not significantly affected by the head outer shape that is set apart from a second component (α) and a circuit that extracts a difference component ( A method for extracting three-dimensional stereotactic information characterized by performing the calculation in b12).
【請求項2】少なくとも差成分を抽出する回路(b12)
で演算する周波数帯域において、第1マイク(a1)と第
2マイク(a2,a5)の指向特性を双方とも無指向特性の
マイクを使用したことを特徴とする請求項第1に記載の
3次元立体定位情報の抽出方法。
2. A circuit for extracting at least a difference component (b12)
3. The three-dimensional microphone according to claim 1, wherein in the frequency band calculated in step (1), microphones having omnidirectional characteristics are used for both the first microphone (a1) and the second microphone (a2, a5). Extraction method of stereotaxic information.
【請求項3】少なくとも差成分を抽出する回路(b12)
で演算する周波数帯域において、第1マイク(a1)と第
2マイク(a2,a5)の指向特性を双方とも指向性を有す
るマイクを使用し、かつ略同一方向へマイクの向きを設
定したことを特徴とする請求項1記載の3次元立体定位
情報の抽出方法。
3. A circuit for extracting at least a difference component (b12)
In the frequency band calculated by the above, it is assumed that the directional characteristics of the first microphone (a1) and the second microphone (a2, a5) are both directional and that the microphone directions are set in substantially the same direction. The method for extracting three-dimensional stereotactic information according to claim 1, characterized in that:
【請求項4】同一条件で繰り返し再生し得るスピーカに
よる再生音場において、 模造人頭を有し、該模造人頭の外耳内に設けた第1マイ
ク(a1)によって、頭部外形で影響された音を収録(頭
有条件)し、 上記収録条件の内、模造人頭無しの条件とすることで、
前記収録よりも模造人頭の頭部外形で影響を受けていな
い音を収録(頭無条件)し、 前記収録(頭有条件)した音と、前記収録(頭無条件)
した音をシンクロ処理するとともに、両収録した音同士
の差成分を抽出する回路(b12)で演算することを特徴
とする3次元立体定位情報の抽出方法。
4. In a reproduction sound field by a speaker which can be repeatedly reproduced under the same conditions, the head has an imitation human head, and is affected by the outer shape of the head by a first microphone (a1) provided in an outer ear of the imitation human head. By recording the sound (headed condition) and setting the above recording condition to the condition without imitation human head,
The sound which is not affected by the head outline of the imitation human head than the recording is recorded (headless condition), and the recorded (headed condition) sound and the recording (headless condition)
A method for extracting a difference component between the two recorded sounds by performing a synchronization process on the extracted sounds and calculating the difference component between the two recorded sounds by a circuit (b12).
【請求項5】外耳内の任意の位置に設けられ、頭部外形
で影響された音を専ら収音する第1収音手段(d1)と、 上記第1収音手段(d1)よりも頭部に対して離して設置
した頭部外径で比較的影響を受けていない音を専ら収録
する第2収音手段(d5)と、 第1収音手段(d1)から得られた音と、第2収音手段
(d5)から得られた音を逆相で1つのマイクに合成する
合成手段とから成る3次元立体定位情報の抽出方法。
5. A first sound pickup means (d1) which is provided at an arbitrary position in the outer ear and exclusively picks up a sound affected by the outer shape of the head, and a head which is higher than the first sound pickup means (d1). A second sound pickup means (d5) exclusively recording sound relatively unaffected by the outer diameter of the head, which is set apart from the head, a sound obtained from the first sound pickup means (d1), Synthesizing means for synthesizing the sound obtained from the second sound collecting means (d5) into one microphone in the opposite phase, and extracting the three-dimensional stereotactic information.
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