TW200835376A - Acoustic collecting apparatus and acoustic collecting method - Google Patents

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200835376 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於音響拾音裝置及音響拾音方法。 【先前技術】 近年來，由於家庭用亦以複數之揚聲器再生多聲道記錄 之音響信號，目前，為獲得如同電影院裏那樣理所當然的 多聲道再生之環繞效果，對應商品及對應播放從各方面不 斷問市。又，為提高環繞效果，從目前最為普及之5 ich 壞繞方式直至對應6.1eh、7.1eh環繞方式等之商品亦製品 化。 首先，參照圖18説明在多聲道環繞中一般之5 ich之環 繞音響拾音例。所謂5.leh ’係指讀影者或視聽者為基 準之前方方向（指向性圖案1}、左前方方向（指向性圖案 2)、右前方方向（指向性圖案3)、左後方方向（指向性圖案 4)及右後方方向（指向性圖案5)之5ch和全指向方向（指向性 圖案6)之0.1 ch。 由於各個指向性圖案具有朝向各個方向之大小（拾音位 準），故在後面説明中將該等各指向方向依次稱為 FRT(Front)向量、FL(Front Left)向量、FR(Fr〇nt Ri㈣向 量、RL(Rear Left)向量、RR(Rear 幻洲向量、lf(l〇w Frequency)純量。又，1^純量係用於獲得1〇〇112以下程度 之低音之重量感者，由於其波長長，幾乎不具有方向性而 僅考慮其大小，故在此作為純量處理。 然後，作為如此地從各個方向環繞之環繞音響再生裝置 120692.doc 200835376 之例係、如圖19所不之藉由與以現有環繞對應系統攝影 之影像同時再生而獲得環繞音場者。x，由於前述之環达 音場之拾音及聲源製作取決於製作者之製作意圖及專^ 識，故並無特別規定’但是作為51ch音場再生規格，有 而办咖心㈣Telecommunication union)R規格於 此，由於推薦將再生揚聲器配置為以中心（FR丁）方向為 0别L(FL)方向為30。、^R(FR)方向為3〇。、後L(RL)方 向為ioo-uo。、_RR)方向為1〇〇〜12〇。，故多為有意製 作如此之再生音場之情形。 於此，在專利文獻丨中提出一種攝影機，其用複數之麥 克風對從音場空間之特定方向輸人之聲音進行拾音並進行 多聲道記錄再生。特別是由於近年來DvD(Digitai Versatile Disc)對應機器普及，能夠容易地再生5」ch環繞 音場等之環境增多，故如前述專利文獻丨所述，使用者能 夠容易地進行多聲道記錄再生之攝影機之市場佔有率有所 提焉。 但是，使用者一般視聽之環繞音場幾乎為隨電影等之影 像而製作者，大多如同專利文獻2所揭示般，係由稱之為 創作者之製作者配合影像意向地插入效果音。對於習慣此 類環繞音響之使用者來説，僅僅單純地記錄再生來自各個 音場方向之多聲道信號之攝影機則顯得迫力不足。 [專利文獻1]曰本特開2000-299842號公報 [專利文獻2]曰本特開2006-25034號公報 【發明内容】 120692.doc 200835376 [發明欲解決之技術問題] 然而，對於習慣此類環繞音響之使用者來説，僅僅單純 地记錄再生來自各個音場方向之多聲道信號之攝影機顯得 L力不足在專利文獻1及專利文獻2所揭示之技術，尚包 含如下之問題點。 1由於各個聲道之拾音方向經常固定，故存在不符合 攝影時之音場條件之情形。作為其—例，在被攝影體為前 方之兒童，其所發出之聲音為主聲源之情形下和如主題 樂園内般’聲源廣範圍地分散之情形下，其音場條件相 異’宜將所拾音之方向分別最佳化。 2、 由於使用攝影機等拾音時之各個拾音方向及聲道數 等記錄條件與再生時之複數之揚聲器I置之位置等再生條 件相異，而產生音場不一致。 3、 一般上映之電影及用DVD軟體等再生之環繞音響效 果係配合所製作之影像有效地創作編輯，大多數情形下並 μ攝〜日寸之現场音響。因而，對於習慣此類環繞音響效果 之使用者來説’單純地用複數之揚聲器再生多聲道記錄之 音響信號之環繞效果大都不能滿足。 本發明係鑒於此點而完成者，其目的在於提供一種在拾 音時產生前述環繞狀η道錢之情形下，則。全周向 =進订再生聲道數以上之拾音，配合攝影時之音場狀況及 衫像，藉由意向地編輯而有效地獲得環繞音場之音響拾音 裝置及音響拾音方法。 [解決問題之技術手段] 120692.doc 200835376 本發明之音響拾音裝置係包含：輸入複數之音響信號之 輸入機構、由該音響信號全周向地產生複數之音響指向性 #號之音響指向性產生機構、將該音響指向性信號依指向 性方向順序掃描而輸出之掃描機構、單獨或複數地選擇來 自該掃描機構之特定方向信號並合成於特定方向之向量合 成機構，且將該向量合成機構之輸出作為複數之音響輸出 聲道。

本發明之音響拾音裝置係包含：輸入與所攝影之影像信 號關聯之複數之音響信號之輸入機構、由該音響信號全周 向地產生複數之音響指向性信號之音響指向性產生機構、 將該音，指向性信號依指向性方向順序掃描而輸出之掃描 機構、早獨或複數地選擇來自該掃描機構之特定方 並合成於衫方向之向量合錢構，且將該向量合成機; 之輸出作為複數之音響輸出聲道。 士本發明之音響拾音裝置係包含：再生複數之音響指向性 :之再生機構、將該音響指向性信號依指向性方向順 ==掃描機構、單獨或複數地選擇來自該掃描機 信號並合成於特定方向之向量合成機構，且 [發明m成機構之輸出作為複數之音響輸出聲道。 依據本發明，在衿立 下，360。^ θ θ a 。曰產生核％用多聲道信號之情形 時之音場狀況及影像，道數以上之拾音’配合攝影 音場。 ’、#由忍向地編輯而有錢獲得環繞 120692.doc 200835376 本發明亦適於與攝影機等影像㈣ 之情形。 屺錄曰響“號 本發明不财在拾音時及記錄時實施，亦可在由 ::構再生時實施，在該情形下，可使再生條件最佳化， 例如可根據揚聲器配置方向再生。 【實施方式】 ::::圖式説明用於實施本發明之音響拾音裝置及音 曰尨9方法之最佳形態之例。 戈拾音裝置之際’首先以圖2顯示 月各種麥克風單元之指向特性。指向特性係以極坐標表 :各麥克風早疋之全周向之感度位準者，在圖2中，以攝 :機之攝影方向為。。，半徑方向之感度位準為相對的，以 中心為感度零點。 圖2A為無指向（全指向）性，在全方向具有同-位準之成 度特性。圖 2B A 1 if , Λ 為人（早一）指向性，常用於使某一單方向 具有指向性之情形，此情形下使〇。方向具有指向性。圖2C 係相對於1次指向性，具有更強方向選擇性之2次指向性。 圖2D及圖2E稱為雙指向性，係使在某一方向及其相反 極!·生之方向具有最大感度，在與其成⑽。方向感度表示為 零，圖扣及圖2E具有正交之特性。又，(+)特性與㈠特性 為相反極性’兩者信號相位偏差18〇。。並且，該等指向特 性可藉由麥克風單元單獨或者少數麥克風單元之組合運算 而產生。 於此’以圖3説明本例之麥克風配置例。在本例中，以 120692.doc 200835376 月匕夠在攝影機及數位昭相 韵少夹纟πι 4機4小型機器中内裝或外接而搭 載之麥克風配置來實現。在 m , mu^ - 圖3中，用〇表示無指向性麥克 風，用□表不雙指向性麥 千簟-浐…“士 向具有指向性），用八表 不早‘向性麥克風（在鈑自古a曰+ ^ ^ 兄角方向具有指向性），例如顯示 设置於攝影機等之上面 ,. 上一方向所見之麥克風配置 例0 2:成先，：A係由無指向性麥克風1和雙指向性麥克風1及 2構成’ _4Α説明藉此之

^ 1度王在置之例1。從輸入 :子：：入㈣…生麥克…所產生之圖仏之無指峨 子11輸入雙指向性麥克風1所產生之圖2D之 雙扎向ί±ι仏唬’從輸入端子12輸入雙指向性麥克風 生之圖2Ε之雙指向性2信號。 然後，雙指向性！信號經由位準可變機構14輸入至疊加 平均合成機構16，同樣’雙指向性2信號經由位準可：機 構15輸入至疊加平均合成機構16，對兩者進行疊加平均處 理，但是此時將來自輸人端子13之後述之旋轉係數在前: :準可變機構14及15兩者相乘’藉此可使合成之雙指向性 信號之指向軸旋轉於36〇。任意方向。 該旋轉係數之產生例如圖5所示。於此，橫軸表示旋轉 角Φ，縱軸表示係數值，實線係在位準可變機構14與雙指 向性1信號相乘之Sin係數Ks，虛線係在位準可變機構15 = 雙指向性2信號相乘之Cos係數Kc。於此，在旋轉角$為〇、。 時，以Ks=0、Kc=l僅將雙指向性2信號輸入至疊加平均人 成機構16，在旋轉角φ為45〇時，以Ks=〇/7、Kc==〇7之2 120692.doc -10- 200835376 準比將雙指向性1信號和雙指向性2信號在疊加平均合成機 構16疊加，輸出圖化之雙指向性圖案a。同樣，在旋轉角 φ為90。時，僅將雙指向性丨信號輸入至疊加平均合成機構 16 ° 此外，在旋轉角φ為90。〜180。時，Kc藉由負係數之乘法 運算，將雙指向性2信號+八極性反轉合成，在旋轉角少為 180°〜270。時，Ks和。藉由負係數之乘法運算，將雙指向 性1信號和雙指向性2信號+厂極性反轉合成，在旋轉角中為 270°〜0。時，Ks藉由負係數之乘法運算，將雙指向性1信號 +/-極性反轉合成。 、 從而，若藉由反覆連續地供給圖5之旋轉係數，連續地 旋轉雙指向性圖案’進而將該雙指向性信號和從輸入：子 ίο輸入之無指向性信號在疊加平均合成機構16疊加平均产 理時，則作為其—例，在圖仙之雙指向性圖案a之情: 下，虛線之反相部分被取消，剩下實線之同相部分 : 圖4C所示之單一指向性圖案。 從而，從輸出端子17輸出與前述雙指向性圖 步之單一指向性信號。此日卑姦吐夕杜人t f寻问 厂、 時產生之指向性運算式如（1)式所 (1 + Ks-Sin0+ Kc-Cos0)/2 ⑴ 並且，在（1)式中’ 1表示圖 口 之無扣向性特性，s 示圖2D之雙指向性1特性， 则表 性。 特陡C〇se表不圖π之雙指向性2特 亦同 又’如請所示，即使使用無指向性麥克風H， 120692.doc 11 200835376 樣可以使指向性可變。即， 向性麥克II ，從無指向性麥克風3減去I# π夕兑風1 ’調整頻率特性 U日 益指向性夫古 、產生雙#曰向性1信號，你 J曰⑽麥克風4減去無指向性夫 ^ 則產生雙沪&卜 夕克風2，调整頻率特性， 只J座玍雙‘向性2信號，進 丨王 風1〜4之任咅Α 4 由於糟由將無指向性麥克 —您任思麥克風單獨或 夕兄 因th处於你 飞$加即可產生無指向性传泸， 因此此夠與圖4—樣使指向性連續可變。 “虎， 此外，以圖6A説明使用圖3(：之 雙指向性麥克風】扣 曰向十夕克風1〜2和 端子塗 生裳置之例2。首先，從輸入 鳊子20輸入藉由單一指向性 攸翰入 m ^ 克風1之圖6B所示之1次指向 性圖案F之1次指向性F Π _ j虎從輪入端子21輸入藉由單一

和向性麥克風2之圖6B 性R信號。 向性圖案RU次指向 ::’丨次。指向性圖案F與圖2B相同特性，i次指向性圖 、山、18G方向具有主軸之1次指向性圖案。此外，從輸 A子22輸入藉由雙指向性麥克風1之圖2D之雙指向性1信 號。然後將各個輸入信號分別輸入至位準可變機構 =6’藉由從輸入端子23輸入之前述旋轉係數K4Ks將 引述位準可變機構24〜26控制為特定位準，進而將各個輸 出在s加平均合成機構27合成，自輸出端子輸出。 此時產生之指向性運算式如（2)式所示。 ((i+Kc).(i+C0se)/2+(1_Kc).(KC_)/2+KsSine)/2 ⑺ 並且’在（2)式中’（1+cose)/2表示圖6]8之1次指向性特 性F，（l-C〇Se)/2表示圖⑶之；!次指向性特性R，sine表示圖 6B之雙指向性1特性。 120692.doc -12- 200835376 即’在旋轉角φ為〇。時，以Ks=〇、Kc 信號從前述位進飞作ώ 竹人私向性！^ 在旋轉“^ 構24輸出’並從輸出端子28輪出。 在疊加平:人 l:l’"Ks=°.7、Kc=°·7—^^ 向之成機構27疊加’產生如圖6C之實線之45。方 向性二：:/Γ同樣’在旋轉“為9°。時，僅從1次指 七就和1次指向性汉信號產生無指向性 將雙指向性i信號疊加平均，產生9。。方向:單= 旋=卜？旋轉角“9°。〜18°。時，Kc用負係數合成，在 U0。〜27〇。時，師_負係數 φ為270。〜0〇時，κ 牡疋锝角 3士 〇 負#、數0成’同時在旋轉角“315。 寸，圖6C之虛線所示，產生3 々W <早一指向性。從 而’攸輸出端子28輪出鱼你線名 翰出與㈣角φ同步之單一指向性信 號0並且’在（2)式中，（l+C〇seV2矣--上 )表不早一指向性麥克風 5虎，（1_Ci)Se)/2表示單-指向性麥克風2信號。 “又’圖4及圖6顯示藉由單一指向性之實施例，但是亦可 #由圖2⑴次指向性使指向性可變。此時之指向性運算 式之一例如（3)式所示。 ((l+Ks-Sine+Kc-Cos0)-(Ks-Sin0+Kc-Cose))/2 〇) 並且，在（3)式中，1矣干闰。人 一 ’、回 之…、指向性特性，Sin0表 示^ 2D之雙指向性1特性，表示_之雙指向性2特 性。 該情形下，由於可使指向性角度進-步縮小，故可提高 後述之指向性掃描處理之各指向性信號之選擇性。 I20692.doc 200835376 並且，圖3所示之各種麥克風配置例係為其一例，若各 個麥克風比較接近，則可在本例之目的範圍内變更。 然後’如此產生之來自全周向之複數之指向性信號亦可 按方向別處理，但是隨著處理聲道數之增加，處理易於大 型化且複雜化。因巾，在本例中’將各個指向性信號單獨 或作為少數聲道之串流信號處理。 於此，以圖7之矩陣表説明指向性串流信號。首先，作 為/、例，秩軸之D—1〜D—c為將全周每3〇。分割之方向聲 道，縱軸之Ts—0、Ts—l、···為音頻取樣周期（1/Fs)。然 後，在任意之取樣周期Ts—〇，設從D—i方向依次取樣之音 曰L唬為SigOl、Sig02、···，在下一個取樣周期Tsj，設 為 Sigl 1、Sigl2、···。 此外，如串流信號A(虛線）所示，若對在各取樣之來自 各方向之取樣信號鋸齒狀地掃描，產生丨條音響串流信 號，則在該音響信號中包含時間軸和具有方向之向量成分 之位準。將該情形顯示於圖8之向量擷取。即，如前述所 產生之指向性圖案可看作在指向性中心方向具有最強大小 之向量集合體’若對其主軸方向如圖7所示地掃描，則例 如圖8所示，對於各主軸方向，在每音頻取樣周期獲得與 拾音位準相對應之向量。 並且，在本例中，不僅限於該掃描，亦可如串流信號 B、C(實線)那樣，將方向成分分割為2,鋸齒狀地掃描， 產生2條音響串流信號，進而亦可增加分割數。 然後，一般如圖9所示，對於音頻取樣頻率Fs，在藉由 120692.doc -14- 200835376 ~描產生1〜m方向之指向性信號之情形下，必要之串流信 號之取樣周期為l/(m.Fs)。 接著説明圖1之本例之音響拾音裝置。麥克風3〇〜33例如 為圖3B所示之無指向性麥克風丨〜4，來自各個麥克風 之輸出信號經由放大器（AMP)34〜37輪入至圖4及圖6所説 明之音響指向性產生機構4〇，藉由來自係數產生機構”之 旋轉係數產生各指向性方向之信號群，在掃描處理機構41

藉由如圖7所不之掃描處理產生指向性串流信號，輸入至 向量合成機構42。 進而，藉由來自時序產生機構38之前述取樣周期資訊使 係數產生機構39、音響指向性產生機構4()、掃描處理機構 41及向量合成機構42同步，進行預定處理，在向量合成機 構42實施後述之處理，料個向量方向、於此即圖η所示 ^FRT向里、FL向篁、FR向量、RL向量、rr向量、⑻屯 量分別作為FRT信號、FL信號、FR信號、此信號、奴信 號、LF信號輸入至下一級之編碼處理機構η，進行適合現 有環繞方式之編碼處理，作為記料流信號記錄在影碟等 記錄再生機構44上》 並且’在圖1例中’亦可盘也&决土 J /、來自麥克風之音頻信號同時 記錄視頻信號，但是由於复 、 、 田於其與本例之要點無直接關係，故 省略圖示及說明。 、 σ + 9 f指向性產生機構40。在 中’為在1音頻取樣期間產 J座生禝數方向之指向性信號 進行增加取樣處理。择Λ 曰力取樣處理係提高取樣率之處 120692.doc 200835376 器）内進行處理 例如亦可在未圖示之ADC(類比數位轉換 於此顯示增加取樣至以之瓜倍之例。 百先，以音頻取樣頻率Fs取樣之麥克風卜4信號在增加 取樣機構50再取樣直至必要之取樣頻率㈣叫。然後， :由用下一級之内插濾波器51將此時產生之不必要之寬頻 帶成分去除，而成為增加取樣後之麥克風卜4信號，在圖4 及圖6等構成之指向性產生處理機構52產生複數方向之指 向性信號。 曰

再者，以圖11説明圖1之向量合成機構42。從來自上一 級之掃描處理機構41之指向性串流信號中，在指向性方向 榻取處理機構60藉由另外輸入之與取樣頻率㈣叫同步 :時序信號擷取於下一級之向量合成處理上所需之指向性 “虎。然後，所擷取之指向性信號輸入至各指向性位準檢 測機構61和向量合成處理機構62，進行特定方向上之向量 產生。 於此，以圖12和圖13説明圖u之向量合成處理機構^， 疋在本例巾藉由全周向地獲得複數之指向性信號，不 必如先岫那樣固定拾音方向，具有可配合拾音環境、拾音 、子象物#生條件等，使拾音方向及其拾音位準成為最佳 化之效果。 首先，在圖11之指向性方向擷取處理機構60中，亦可根 據目的從複數之指向性方向中擷取任意—個方向，但是於 此况明k複數之指向性方向中在特定方向進行向量合成之 情形。圖12係在前述之FRT方向' FL方向、叹方向、紅 120692.doc •16- 200835376 方向、RR方向，相對於先前 邪團18所不之在固定方向 拾音，係在各方向在塗黑範圍 , 、 3 Π里合成之情形，以各指 向性位準檢測機構6〗檢測從指 、 7 f玍方向擷取處理機構60擷 取之複數之指向性信號之位準，在向量合成處理機構Μ， 例如圖13A所示’由2個方向之指向性信號A和指向性信號 B合成目的向量（粗線），如圖13B所示，由3個方向之指向 性信號A、指向性信號B和指向性信號c合成目的向 線）。

並且’此處之目的向量係環繞再生時之各聲道方向等。 又’圖12所示之擷取方向及範圍為其一例，例如在清楚地 對兒童等目的被攝影體之聲音拾音時，frt信號將榻取範 圍擴大至比較廣。X，在獲取主題樂園等之臨場感之情形 下，將FL方向和FR方向所成之角度廣角化，擴大各方向 之擷取範圍。 又，在圖Μ，將所產生之目的向量信號藉由減少取樣 機構64，使取樣率成為與增加取樣處理相反之（i/m)倍， 返回原來之取樣頻率Fs，但是此時藉由抽樣濾波器〇去除 不必要之折返成分。 接著以圖14説明與圖11不同之向量合成機構之例2，但 是在就該圖14 5兑明中’對於與圖11相對應之部分標示以同 一符號，省略其詳細説明。在圖11例中，本例之掃描處理 未必必要，但是在圖14例中説明利用該掃描信號之例。 輸入之指向性串流信號在與圖11例相同功能之指向性方 向擷取處理機構60、各指向性位準檢測機構6 i和向量可變 120692.doc •17- 200835376 /合成處理機構7 2進杆因祥老 丁门樣處理，但是與此不同之指向性 串流信號輸入至播 > 巧％ 描4旎位準檢測機構73。於此，如前所 述，與先W之每聲ifl51中士人 較，在旋轉方心 拾音之多聲道音響信號相比 付嚷杰八 ㈣之&向性串流信號包含有掃描方向之 位準成刀，可以說資訊量更多。 然後，糟由連續評僧γ | 、貝幻如該串流信號之位準值，即可媒 得如下之前所未有之效果。 卩j獲 1、能夠進行圖8所示之八田 — 之王周向之位準檢測及位準顯示。 、精出微分值（傾斜），即可獲得位準變化率、位 準最大方向 '位準最小古A贫" 化半位 及傾斜η權 賢訊，藉此可根據聲源方向 及傾斜之變化獲知聲源之動向。 门 二從積分值(全體功率)和前述微分值可類推周圍^ 料’例如在主題樂園全體功率比較大二： 在於隨機方向；在比較安靜 取大方向存 隹比敉女靜之裱境全體功率比較 最小方向隨機存在等。 位準 於此，參照圖15説明前述掃描信號位準構和 形解析處理機構74。橫軸表 饵楫73和波 心、神衣不離散之時間軸， 輸入本例之掃描信號。縱輛 准 向依次 /、 位準檢測後之絕對值你准 (•)。從而，在掃描信號位準檢測機構7 皁 如圖15之虛線所示連續地檢測。 卜马其一例， =後’在下—級之波形解析處理機構Μ，為 樣王周向之位準顯示等而輸出至位準顯示部 卜項那 意時間檢測出位準值S(n)和S(n+ ，在任 示地運算AS。 月 >下，如（4)式所 I20692.doc 200835376 △ S = S(n+l)-S(n) 該仏近似於用虛線表示之連續位準曲線上之任意時(:之 切線之傾斜，相當於前述2項之微分值。 — 地評價該AS，例如在心值成“〇 产猎由連續 氩权丄 文化之情形可判斷 .、、、 值，成— +地變化之情形可判斷為極小值， 可瞬間判斷出位準最大之極大值方向和相反之位準最2 ^小值方向」進而，全部累算全周向之位準，若其積分值 立，*則如1Γ述3項那樣，可判斷為音響位準相對大之環

土兄，若小則可判斷為安靜之環境。 T 又，作為除此以外之評價值，亦可列舉極大值之峰及極 小值之谷之大小、陡度、特定時間内之頻 形解析處理機構74輸出至用於前述丨項之位準顯示;而，波 —然後’得㈣等資訊，從前述波形解析處理機構Μ在下 ㈣、’及之向！可變/合成處理機構72輸出用於向量可變之可 ，交係數，進行例如以下之向量可變處理。 :、從圖8所示之全周向之圖形表示’能夠任意移動中央 "位置(攝影者位置)(音定位功能)，在前後、左右方向 使位準平衡最佳化地拾音或攝影。 σ 準Γ/於在攝影方向上位準最大方向頻繁，全體音響位 塑之“下’可判斷為前方攝影之被攝影體發出音 田’所以擴大FRT信號 高迫力感。 U剛“虎之拾音位準，提 於二在二大方向無一定方向，處於隨機之情形，由 、 ’’、、衫風景或主題樂園内等廣範圍之被攝影體， 】20692.doc -19- 200835376 所以重視自然之寬闊感、關聯感，擴展向量合成範圍，平 均地對全方向拾音。 該等例亦可在使用者攝影時通過模式選擇任意地實施， 但是亦可適時地自動產生來自波形解析處理機構74之可變 係數’控制向量可變/合成處理機構72。

又’本例不僅應用於如前所述之環繞輸出，亦可如圖Μ 之向量合成機構之例3所示，應用於先前之立體聲2化輸 出。在就本圖16例說明之際，在與圖^及圖14例相對應之 部分’標示以同一符號，省略其詳細説明。 即，從與圖14例同樣輸入之指向性串流信號在指向性方 向擷取處理機構60進行全周向之信號擷取，在各指向性位 準檢測機構61檢測各指向性信號之絕對值位準，進而例如 圖η所示那樣，在降混處理機構82將包含於Lch側向量合 成範圍（塗黑）和Rch側向量合成範圍（塗黑）内之複數之指向 性信號如圖13之向量合成例那樣適宜合成，但是亦可在此 時將合成範圍内之信號全部合成，經常進行一定之向量合 成並輸出Μ旦是亦可在肖圖14例同樣之掃描信號位準檢測 機構73及波形解析處理機構74評價指向性串流信號，根據 其結果增加如下處理，使前述向量合成時之合成位準可 在Lch Rch各自之向量合成範圍内，不固定向量合 =方向，而經常輸出位準最大方向之信號，或者擴大: 率取大方向之信號之位準並加以合成。 2、在全體音響功率小時，擴大向量合成範圍，並擴大 120692.doc -20- 200835376 拾音範圍，相反，在全體音響功率大時，縮小向量合成範 圍’使拾音位準平準化。 & 藉此’在音響功率大或者位準最大方向明確之情形 強調其聲音’在音響功率小或者沒有位準最大方向之情 形由於可仗廣範圍進行向量合成，所以能夠兼得聲音产 晰度與臨場感。 曰^ 又，在本例中，不僅在拾音時及記錄時實施，亦可將前 述指向性串流信號和時序信號記錄在記錄再生裝置上，2 再生時實施。 依據本例，在拾音時產生前述之環繞用多聲道信號之十主 形下，360。全周向地進行再生聲道數以上之拾音，根據攝 影時之音場狀況及影像意向地編輯，藉此可有效地獲 繞音場。 依據本例，由於係更少之接近配置之麥克風構成，故可 搭載在小型機器上。 依據本例，藉由從固定配置之麥克風之輸出給予旋轉係 數，即可容易地連續產生全周向之指向性信號。 依據本例，藉由在旋轉方向反覆掃描全周，即可如同所 謂雷達探測器那樣，於此可從音響上把握周圍狀況，並根 據遠負訊配合周圍，使拾音條件最佳化。 依據本例，由於對環繞方式之再生聲道方向之特定範圍 反覆知描’根據該資訊進行向量合成，所以盘 、， a齊无珂之固定 方向拾音相比較，能夠緩和拾音時與再生時 Τ < 9 % 不一 致0 120692.doc -21- 200835376 立依據本例’由於藉由將來自複數方向之拾音信镜從其拾 ^方向和位準在環繞再生方式所必需之音響聲道方向上向 量合成’而並非先前之來自單方向之點拾音，故為不易受 再生時之揚聲器配置等影響之拾音系統。 依據本例，藉由從全周向掃描處理所得之位準變化資訊 等，例如在前方有人等聲源之情形、廣範圍地存在聲源^ 主題樂園之情形、攝影者發出之聲音（所謂旁白聲音）等位 ;t方之b形，可配合周圍狀況之變化，使向量 容最佳化。 ㈣本例，藉由計算出全周向掃描處理所得之位準變化 之微分值（傾斜、變化率）和積分值（面積、功率），即可判 断耳源之存在方向、其動向、音響功率等。 依據本例，藉由面向根據微分值及積分值判斷之聲源方 向士，對指向性進行向量合成，即可清楚地對該聲源所發出 之聲音進行拾音。 依據本例，即使在與攝影機等之影像同時拾音、記錄音 響#號之情形，亦為適宜。 依據本例，不僅可在拾音時及記錄時實施，亦可在由未 圖不之》己錄再生裝置再生時實施，在該情形下，可使再生 條件最佳化，例如可配合揚聲器配置方向再生。 一並且，本發明並不限於上述例，在不脫離本發明要旨之 剛提下，當然可採用其他種種構成。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示用於實施本發明之音響拾音裝置之最佳形態 120692.doc -22- 200835376 之例之構成圖。 圖2A-E係用於説明本發明之音響指向特性圖。 圖3A〜C係顧示用於説明本發明之麥克風配置例之線 圖。 v§/4^、B係顯示指向性產生裝置之例丨，圖4b及圖似系 用於説明圖4A之線圖。 圖5係用於説明本發明之線圖。 衫係顯示指向性產生裝置之例2,圖6B及圖6C係用 於説明圖6A之線圖。 圖7係顯示指向性串流信號之線圖。 圖8係用於説明本發明之線圖。 . 圖9係用於説明本發明之線圖。 圖1〇係顯示指向性產生及增加取樣處理裝置之例之構成 圖11係顯示向量合成機構之例1之構成圖。 圖12係用於説明本發明之線圖。 圖i3A、圖13B係用於説明本發明之線圖。 圖14係顯示向量合成機構之例2之構成圖。 圖15係用於説明本發明之線圖。 圖16係顯示向量合成機構之例3之構成圖。 圖17係用於説明本發明之線圖。 圖18係顯示環繞音響拾音例之線圖。 圖19係顯示環繞音響再生裝置之例之線圖。 【主要元件符號說明】 120692.doc -23- 200835376 1、2、3、4、30、 31 、 32 、 33 1 0、11、1 2、13、 20 ' 21 、 22 ' 23 14 、 15 、 24 、 25 、 26 16 > 27 17、28 34 、 35 、 36 、 37

38 39 40 41 42 43 44 50 51 52 60 61 62 63 64 72 麥克風 輸入端子 位準可變機構 疊加平均合成機構 輸出端子 放大器 時序產生機構 係數產生機構 音響指向性產生機構 掃描處理機構 向量合成機構 編碼處理機構 記錄再生機構 增加取樣機構 内插濾波器 指向性產生處理機構 指向性方向擷取處理機構 各指向性位準檢測機構 向量合成處理機構 抽樣濾波器 減少取樣機構 向量可變/合成處理機構 120692.doc -24- 200835376 73 掃描信號位準檢測機構 74 波形解析處理機構 82 降混處理機構 120692.doc -25-

Claims (1)

1. 200835376 十、申請專利範圍： L 一種音響拾音裝置，其特徵為包含·· 輪入複數之音響信號之輸入機構； 由前述音響信號全周向地產生複數之 _ …指向性產生機構； “日向性信號 將則述音響指向性信號依指向性方向 之掃描機構；及 ㈣七田而輪出 單獨或複數地選擇來自前述掃描機構之 • 並合成於往令士a 、 向k號 风於特疋方向之向量合成機構；且 將前述向量合成機構之輸出作 道。 卞马锼數之音響輪出聲 2.如請求項}之音響衿音梦 特定方a 曰裝置其中珂述輸入機構包含在 、°具有雙方向指向性之第1雙指向性麥克 在與前述特定方向相垂直之方向且右餹士見風， 罘2雙指向性麥克風；及 丨王之 沒有指向性之無指向性麥克風。 ’ 3.如請求们之音響拾音裝置 無指向性夹& π 1述輸入機構包含4個 日Π 麥克風，該4個盔 ，u 向頂點之直線互相” 麥克風配置於連結對 <1線互相正父之四角 向性。 / 各個頂點且不具有指 4.如請求们之音響拾音裝置 一 特定方A s 士 /、中則述輸入機構包含右 τ疋万向具有指向性第 各在 右你 向性麥克風； 在輿前述特定方向相反之 性麥克風；及 向具有指向性之第2指向 I20692.doc 200835376 玉且I万 雙指向性麥克風。 5·如請求们之切拾 機構包含： /、中别述音響指向性產4 將來自請求項2之私 2#ib ^ 、輪入機構之第1雙指向性夫古n 2雙扣向性麥克風 r生麥克風、』 夕兄風及無指向性麥克風之 β 成之燮加合成器；及 t號®加^ 進而根據音變於a u 士 位㈢向性產生方向調整前述疊加人点口。 位準亚輸出之疊加人 力a成态4 σ成益位準調整機構。 6_如知求項1之音響拾立壯 機構包含： 3衣置，其中前述音響指向性產4 立=自請求項3之輪入機構之4個無指向性 思輸出豐加而產生盔 見η之隹 “、、知向性信號之疊加機構； 將4個無指向性來 品立 克風中之互相對向之輸出彼此相、分 而產生2個雙指向性 卜 出後此相減 、 任彳5旎之減法運算機構； 將前述無指向性 人# 彳5竣與雙指向性信號疊加合成之Α , 合成器；及 从< S永 進而根據音響指命 °性產生方向調整前述疊加合成考 位準並輸出之疊加人 取為之 Ί ^ 力3成器位準調整機構。 7 ·如請求項1之音樂 擁m A 9尨曰裝置，其中前述音響指向性產生 機構包含： ^ 將來自請求項4 、<輪入機構之第1及第2指向性麥夯 及雙指向性麥身间 、 之輪出疊加合成之疊加合成器；及 進而根據音響指A u w 和向性產生方向調整前述疊加合成器4 120692.doc 200835376 位準並輸出之疊加合 ,,^ , 成^位準調整機構。 8.如钿求項！之音響拾 ^ it ^ 、，其中前述掃描機構在特定 方疋轉方向連續旋轉掃描。 你行疋 9·如請求項丨之音響拾 音變輪+ g H "，其中前述掃描機構在每個 曰輪出聲道連㈣描特定方向範圍。 10.如請求項1之音響拾音 人、置’其中前述向量合成機槿勺 含按每個指向性方向於制甘、 风機構包 m ^ 双’、，、位準值之指向方向位準檢、、p,| 機構，且在每個音響輸出聲道 广則 來自前述指向方向位準产 ’、、σ上，根據 核測機構之位準資訊和指向性φ 心方向’對特定方向範圍内向量合成。 丨中 11·如請求項1之音響拾音裝 Θ 含·· ，、中則述向1合成機構包 按每個指向性方向檢測其位準值 機構； 刀π位準檢测 在掃描方向連續檢測其 構； “立丰值之㈣方向位準檢測機 解析來自前述掃描方向位準檢測機構 析機構；及 千I化之解 向量合成時之參數可變機構； 在每個音響輸出聲道，在 n θ ^ 在”目的方向上，根據來自俞 速才曰向方向位準檢測機構之位準資訊和指向 自别 向，以前述參數可變機構—邊使參數可變， 心方 成。 瓊向量合 12 ·如請求項11之音塑私立姑 “"裝置，*中前述解析機樽係解析 120692.doc 200835376 時間對位準之函數之微分值及/或積分值。 13.如請求項丨丨之音響拾音裝置，其中前述參數可變機構係 將向量擷取方向範圍及/或各向量位準作為參數使之可 變。 14· 一種音響拾音裝置，其特徵為包含： 輸入與所攝影之影像信號關聯之複數之音響信號之輸 入機構； :前述音響信號全周向地產生複數之音響指向性信號 之曰響指向性產生機構； 將前述音響指向性作·赛佑# Μ 口號依扎向性方向順序掃描而輸出 之如描機構；及 單獨或複數地選擇來自前述播 並人氺 曰引1機構之特定方向信號 4於特定方向之向量合成機構；及 道將前述向量合成機構之輸出作為複數之音響輸出聲 種音響拾音裝置，其特徵為包含. 之音響指向性信號之再生機構； 之掃描機構；及。號依‘向性方向順序掃描而輸出 單獨或複數地選擇 並合成於特定❹機構之特定方向信號 牌^ 向|合成機構； 字則述向量合成機構 道。 翰出作為複數之音響輸出聲 16. 種 音響拾音方法，其特徵為包含 120692.doc 200835376 輸入複數之音響信號之輸入步驟； 由前述音響信號全周向地產生複數之音響指向性信號 之音響指向性產生步驟； 將前述音響指向性信號依指向性方向順序掃描而輸出 之掃描步驟；及 、單獨或複數地選擇來自前述掃描步驟之特定方向信號 並合成於特定方向之複數之向量合成步驟； 、將前述向量合成步驟之輸出作為複數之音響輸出聲 道0 17. —種音響拾音方法，其特徵為包含： 號之輸 輸入與所攝影之影像信號關聯之複數之音響信 入步驟； 曰" 之=?音響信號全周向地產生複數之音響指向性信號 之曰響扎向性產生步驟； 性方向順序掃描而輸出 將前述音響指向性信號依指向 之掃描步驟；及 :或m數地選擇來自前述掃描步驟之特定方向 並5成於特定方向之向量合成步驟； 驟之輸出作為複數之音響輸出聲 將前述向量合成步 道。 18· —種音響拾音方 法’其特徵為包含： 號依指向性方向順序掃描而輸出 生複數之曰響指向性信號之再生步驟; 將前述音響指向性信 之掃描步驟；及 120692.doc 200835376

   單獨或複數地選擇來自前述掃描步驟之特定方向信號 並合成於特定方向之向量合成步驟； 將前述向量合成步驟之輸出作為複數之音響輸出聲 道0 120692.doc