[发明专利]音频信号处理设备、音频信号处理方法和成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及适用于记录例如环绕声5.1声道音频信号的音频信号处理设备、音频信号处理方法和成像设备。

背景技术

过去，已经提出了用于在室内欣赏例如无线电节目或音乐CD(紧致盘)或DVD(数字通用盘)的音频的各种音频播放器。这些音频播放器能够通过使用用于实现类似于电影院的声场的环绕声技术或者用于实现类似于音乐厅的声场的环绕声技术，来播放环绕声记录的(surround-recorded)声源。

例如，过去的(5.1声道)环绕声系统具有关于收听者的五个声道扬声器：在前面的左前(FL)扬声器和右前(FR)扬声器、左后的左环绕声(SL)扬声器和右后的右环绕声(SR)扬声器和正前(front center)(FC)扬声器，以及0.1声道次级低音扬声器(SW)。该环绕声系统实现了支持环绕声回放收听者周围的5.1声道的声音。

照此方式，为了实现环绕声回放，在记录时希望以适合于扬声器特性的声音来记录环绕声。过去，为了实现环绕声记录，已使用了各种记录技术。

JP-A-5-191886(专利文献1)公开了一种环绕声麦克风系统，它通过具有未定向的第一麦克风以及具有呈现心形曲线方向的第二到第四麦克风在360°声源方向上收集声音。

JP-A-2002-232988(专利文献2)公开了一种多声道声音收集设备，它从三个未定向的麦克风的输出来合成具有左前、右前、右后、左后和正前的方向的五个方向的麦克风声音。

JP-A-2002-218583(专利文献3)公开了一种声场合成(field soundsynthesis)计算方法和设备，其校正对近音的低频的灵敏度并使用所提取的近音来减少接触噪声和/或卷绕噪声。

发明内容

顺便提及，过去为了实现环绕声记录支持5.1声道的声音，使用了五个麦克风。因此，存在一个问题，例如为了实现五个麦克风使得安装面积和/或成本增加。此外，由于以前使用方向的麦克风来记录，因此，方向的角度取决于麦克风的排布。然后，每次在任意角度上进行记录时必须改变麦克风的排布。因此，如果没有改变麦克风的实施形式，则没有满足改变麦克风方向的角度的要求。

例如，由于在专利文献1中公开的技术使用了方向的麦克风，因此，重要的是确定麦克风附着的排布和角度。在例如小的视频摄像机等中，在其中安装有机体内含的麦克风的情况下，所存在的问题是麦克风的安装面积的增加。

在专利文献2中公开的技术中使用了延迟器来从构成三角形一边的两个麦克风上合成单向，在此，该延迟器延迟了与传到三个麦克风中的两个的声波的延迟时间相等的时间。然而，即使通过使用该技术，最大方向灵敏度的方向仅朝向在三个麦克风中的两个的连线上的角，其中在最大方向灵敏度方向上，方向灵敏度处于最大值。由于这个缘故，仅设置一个系数并不能允许最大方向灵敏度的方向指向任意角度。为了将最大方向灵敏度的方向限定为任意方向，可以要求改变三角形的排布。在此情况下，浪费地使用了用于实施麦克风的音箱中的空间。

考虑到麦克风的尺寸、麦克风的频带、音箱材料的厚度以及要分配给设备的声音收集部分的空间，假设相邻的麦克风之间的距离为10mm的情况。在此情况下，为了实现单向，重要的是内部延迟器的延迟时间要等于对应于10mm的声波的延迟时间，而这可能使音频信号处理电路复杂化。

此外，为了实现呈现心形曲线的单向，重要的是要确定延迟时间和麦克风之间的距离，以便由延迟器的延迟时间和由麦克风之间的距离而引起的声波的延迟时间可以是1∶1的关系。例如，在固定取样频率的情况下，要求在技术上根据延迟器的延迟的时间来调整麦克风之间的距离、或者根据由麦克风之间的距离而引起的延迟时间来调整延迟器的延迟时间。然而，为了实现单向，由于不能任意选择麦克风之间的距离，并且在实施时麦克风的排布受到限制，而情况恶化。由于最大方向灵敏度的方向只能指向在三个麦克风中两个的连线上的角度，因此，最多只能在五个方向上合成单向。

虽然在专利文献3中公开的技术可用于改变单向的反向灵敏度(backsensitivity)，但是，难以使单向朝向任意方向。

相应地，希望通过使用将在较小的面积中实现的便宜的麦克风来记录环绕声。