東京藝術大学 大学院 音楽音響創造

要旨

関根鈴花
「ステレオ収音(AB方式)におけるマイクロフォン間隔と再生音像との関係」 

クラシック音楽における録音は、録音エンジニアの経験や感性を基に調整されており、演奏している空間をどのような音場として再現するかということをイメージしながら行われる。その際に、収音方式や使用するマイクロフォンの種類・指向特性・設置位置・向き等様々な変数を選択していく。本稿で取り上げるマイクロフォ ン間隔は、これらの中でも調整される頻度の高い変数の一つである。一般的に、左右の音信号の相関が低くなればなる程「音像幅」は広くなると言われている事から、マイクロフォン間隔を変化させると「再生音像」の幅は変化すると考えられる。 しかし、マイクロフォン間隔の変化により「再生音像」の幅がどの程度影響を受け、 変化するのかに関する先行研究は少なく、明らかになっていない部分が多い。 

そこで、本稿では空間印象の一要素である「再生音像」に着目し、ステレオ収音方式(AB 方式)を用いて以下の2つの主観評価実験を行った。

1.マイクロフォン間隔の変化と、収音された音源の「音像幅」の主観評価との関係 
2.マイクロフォン間隔の変化と、収音された音源の「レコーディングアングル」の主観評価との関係

 (1) では、収音するマイクロフォンの間隔を 30cm から 10cm 刻みで 80cm までの 6種類に変化させ、シュッフェの一対比較で評価実験を行った。なお、音刺激にはピンクノイズとヴァイオリンソロの2種類を使用した。その結果、どちらの音刺激も 60cm までは「音像幅」とマイクロフォン間隔は比例関係であったが、70cm 以上では比例関係ではなくなる。また、「音像幅」の予測モデルとして使用される IACC (両耳間相互相関度)・ITD(両耳間時間差)・ILD(両耳間レベル差)との対応を調査したが、主観評価との相関はあまり見られなかった。 

 (2)では、収音するマイクロフォンの間隔を(1) 同様6種類に変化させ、音源の位置を正面から右方向に5°ずつずらして収音した場合について、音像がどの方向か ら聞こえてくるか、音像定位を回答してもらった。なお、音刺激は(1) で使用した 音源に女性の声を加えた3種類を使用した。回答された音像定位から、スピーカー の開き角(±30°) の 75%(22.5°)までに定位する音源の角度をレコーディングアングル 75%と定義し、マイクロフォン間隔との関係を求めた。その結果、マイクロフォン間隔が50cm までは、マイクロフォン間隔が大きくなるにつれて、レコーディングアングルが狭くなる関係にあることがわかった。しかし 60cm 以上では、女性の声では60cm と 70cm、ピンクノイズでは 70cm でレコーディングアングルが広くなった。このことより、60cm 以上では音刺激によって、マイクロフォン間隔とレコーディングアングルの関係が線形とは限らないことがわかった。 

 以上より、AB 方式において、マイクロフォン間隔 50cm までは「再生音像」の 幅と線形な関係があることが示された。しかし、60cm 以上は、音源によって線形な 関係ではなくなる。この原因として、音源の周波数特性や時間変化が関係していることが考えられる。 

Suzuka Sekine
“The Distance Between Microphones in Stereo Recording (AB system) and Its Relation to Subjective Playback Sound Image Width” 

The recording of classical music is based on the experience and sensibility of recording engineers, and is recorded with the intention of reproducing the same performance space and sound image. Many variables such as position, angle and directional characteristics of the microphones affects this goal. The distance between the microphones is one of these variable. In general, it is said that if the left and right sound signal correlation becomes lower, sound image width becomes wider. However, little research into the subjective playback sound image width and the distance between microphones has been done. Therefore, changes in the subjective sound image width caused by the distance between microphones are not yet well understood. 

In this paper, author focuses on the sound image width element of the spatial impression, and two subjective evaluation tests using the AB microphone setup. 

test 1. the distance between microphones and its relation to Subjective Sound Image Width.

 test 2. the distance between microphones and its relation to Recording Angle. 

In test 1, an experiment using Scheffe pairwise comparison of 6 different distances between microphones, which ranged from 30cm to 80cm, was conducted. The sound stimuli used in this test were a solo violin and pink noise. The results showed that the distance between microphones was proportional to the subjective sound image width up to 60cm in both sound stimuli, however in a distance equal or larger than 70cm this proportion was not observed. The correlation between interaural cross-correlation (IACC), inter-aural level difference (ILD )and inter-aural time difference (ITD) used as a predictive model of the apparent source width were also investigated, however, a direct relation with the subjective evaluations was not observed. 

In test 2, the measurements regarding distance between microphones, were copied from test 1. During the recording, the sound source was shifted in steps of 5° from 0°(center) to 90° (right), and later the subjects were asked to localize this sound during reproduction. The sound stimuli used in this test were the same as test 1, with the addition of a female voice. From the subjects responses, it could be found that the sound source localized at 22.5° was in the 75% recording angle [ 75% of the angle between the speakers (+ 30 °)]. 

It was found that as the distance between microphones increased up to 50cm, the recording angle became narrower. However, for the female voice, the recording angle becomes wider at 60 and 70cm, while pink noise only becomes wider at 70cm. It can be concluded from this results that a distance between microphones larger than 60cm does not necessarily have a linear relationship with the recording angle. 

It was concluded that with an AB recording technique, there is a linear relationship regarding the distance between microphones and subjective sound image width up to 50cm. However, for some sound stimuli, a distance of 60cm or more does not present this linear relationship. It is believed by the author that the cause of this effect is related to the frequency and time domain characteristics of the sound source,