一种录音设备及固定装置的制作方法

本发明属于音频录制领域，尤其涉及一种录音设备及固定装置。

背景技术：

人耳接收声波的过程中，耳廓、耳道、头盖骨、肩部等会对声波进行折射、绕射和衍射，之后再传导到耳鼓膜，被大脑神经所感知，这些都会对人耳所听到的声音造成一定的影响；在声学上，用hrtf(headrelatedtransferfunction，头部相关传输函数)来描述这种影响，正因如此，人的大脑能根据经验判断出声音发出的方位和距离。基于此，近年来一种更为先进的仿真人头录音技术越来越受到音频录制领域的青睐，

简单地说，仿真人头录音技术就是把两个微型全指向性话筒安置在一个与真人头几乎一模一样的假人头的耳道内，接近人耳鼓膜的位置，以模拟人耳听到声音的整个过程。这个假人头有耳廓、耳道、头盖骨、头发和肩膀，甚至皮肤和骨头也是采用和人体最为接近的材料制造的。这一切都为了一个目的：尽可能真实地模拟人耳在听到声音时所受到的一切hrtf的影响。

这样两个话筒录制到的信号应该说就相当于一个在假人头所在位置的真人的双耳所听到的声音，录制过程中所有的hrtf的影响都被录制下来上，可以被还原重放出来，通过这种方式录制的声音就能几乎完美地将录音场所的音场360度还原出来，好像听者就处在录音场所中似的。当然播放时，用喇叭播放也会有不错的立体声效果，但无法跟耳机相比，因为在喇叭播放的过程中，听者又受到了一次hrtf的影响，干扰了唱片中原有的原始hrtf信息。

同时，随着vr(virtualreality，虚拟现实)全景视频技术的发展与普及，利用头部跟踪来改变图像的视角，使用户的视觉系统和运动感知系统之间建立 起了联系，用户可以通过头部的运动去观察呈现在面前的场景。vr全景视频设备让用户可以以360°任意视角观看视频，为了使vr全景视频技术能够为用户带来立体感知体验，全景视频中的音频录制技术也成为一个焦点，而将仿真人头录音技术vr全景视频技术相结合则成了一个新的研究方向。

现有的vr全景视频技术所采用的音频录制设备具有较多局限，不但声音来源单一，而且音质扁平无立体感，不能还原真实声场，无法满足vr全景视频技术对高品质全景音频的要求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种录音设备，旨在解决现有的vr全景视频技术所采用的音频录制设备的声音来源单一，而且音质扁平无立体感，不能还原真实声场，无法满足vr全景视频技术对高品质全景音频的要求的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种录音设备，包括：

若干相互层叠排布的固定装置，所述固定装置上具有安装音频采集器的第一固定结构与第二固定结构；

所述第一固定结构包括第一模拟面部结构及第一模拟耳部结构，所述第一耳部结构模拟人头部的人耳与人脸的相互位置关系设于所述第一模拟面部结构的两侧；

所述第二固定结构包括第二模拟面部结构及设于所述第二模拟面部结构两侧的第二模拟耳部结构，所述第二模拟面部结构与所述第一模拟面部结构以相互倒立的方式设置，且所述第二模拟耳部结构与所述第二模拟面部结构以相互倒立的方式设置；

所述第一模拟耳部结构与所述第二模拟耳部结构包括用于放置所述音频采集器的模拟耳道口。

本发明实施例还提供一种固定装置，所述固定装置上具有安装音频采集器的第一固定结构与第二固定结构；

所述第一固定结构包括第一模拟面部结构及第一模拟耳部结构，所述第一耳部结构模拟人头部的人耳与人脸的位置关系设于所述第一模拟面部结构的两侧；

所述第二固定结构包括第二模拟面部结构及设于所述第二模拟面部结构两侧的第二模拟耳部结构，所述第二模拟面部结构与所述第一模拟面部结构以相互倒立的方式设置，且所述第二模拟耳部结构与所述第二模拟面部结构以相互倒立的方式设置；

所述第一模拟耳部结构与所述第二模拟耳部结构包括用于放置所述音频采集器的模拟耳道口。

本发明提供了一种录音设备，由若干固定装置与设于固定装置上的音频采集器相配合工作，通过具有第一模拟面部结构与第一模拟耳部结构的第一固定结构及具有第二模拟面部结构与第二模拟耳部结构的第二固定结构，使设于第一耳部结构及第二耳部结构的耳道中的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，更具有立体感，还原模拟人头声音的最佳720度全景声场，满足vr全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

附图说明

图1是本发明实施例提供的录音设备结构图；

图2是本发明实施例提供的固定装置的侧视图；

图3是本发明实施例提供的固定装置的俯视图；

图4是本发明实施例提供的具有四个固定装置的的录音设备的结构图；

图5是本发明实施例提供的一种固定装置的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种录音设备，由若干固定装置与设于固定装置上的音频采集器相配合工作，通过具有第一模拟面部结构与第一模拟耳部结构的第一固定结构及具有第二模拟面部结构与第二模拟耳部结构的第二固定结构，使设于第一耳部结构及第二耳部结构的耳道中的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，更具有立体感，还原模拟人头声音的最佳720度全景声场，满足vr全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

如图1、图2所示，在本发明的一个实施例中，本发明实施例提供了一种录音设备，包括：

若干相互层叠排布的固定装置10，固定装置10上具有安装音频采集器20的第一固定结构11与第二固定结构12，固定装置10上设置两个固定结构目的是减少本录音设备中所需要的固定装置10的数量。

第一固定结构11包括第一模拟面部结构111及第一模拟耳部结构112，其中，第一耳部结构112模拟人头部的人耳与人脸的相互位置关系设于第一模拟面部结构111的两侧，即第一耳部结构112与第一模拟面部结构111的形状与位置排布关系参照正常人头部的形状与构造进行制作。第二固定结构12包括第二模拟面部结构121及设于第二模拟面部结构121两侧的第二模拟耳部结构122，如图2所示，第二模拟面部结构121与第一模拟面部结构111以相互倒立的方式设置，且第二模拟耳部结构122与第二模拟面部结构121以相互倒立的方式设置。固定装置10具有第一固定结构11与第二固定结构12，因此不可避免录制音频时会相互干扰，但是，因为人头结构是椭圆形的，后脑勺的结构是上凸下凹的，而正脸的结构正好相反从后方发射的声音因后脑勺的结构变化而产生细微的差别，因此将第二模拟面部结构121以与第一模拟面部结构111相互倒置的方式设置，是为了符合人头后脑勺结构的原理而设计的方案，从而将差别减少到最低。

可以理解地，这里的第一固定结构11与第二固定结构12为具有模拟面部 结构与模拟耳部结构的假人头模型，该假人头模型可以是形状完整的假人头结构，或者是仅保留第一固定结构11与第二固定结构12所在的片段的不完整假人头结构，参照图1图、2所示。本发明实施例优选的一种假人头模型仅保留从嘴部到眉毛部位之间的片段；这样不但使固定装置10在纵向拥有较小的高度，同时又保留了对采集的声音起主要影响作用的大部分假轮廓，保证了所采集的音频信号的整体质感、立体感和真实还原度。

其中，假人头模型可以是仿真人头模型或者经过模糊、简化处理的假人头模型，其中仿真人头模型可以使采集的音频信号更精确、更具有针对性；而经过模糊、简化处理过的假人头模型通过降低个体特征，使假头部轮廓趋于平均水平，可提高整体适用性。

其中，所述第一模拟耳部结构112与所述第二模拟耳部结构122包括用于放置所述音频采集器20的模拟耳道口，音频采集器20设于第一模拟耳部结构112与第二模拟耳部结构122的模拟耳道口处。声音经过固定装置10的第一固定结构11与第二固定装置12上的耳廓、外耳、耳道，传导到耳鼓膜的过程类似于声音传入人耳的过程，即本设备可以模仿声音从人的耳廓、耳道、人的盖骨等对声波的折射、绕射和衍射的效果，从而使置于耳道口的音频采集器20能够采集到逼真的、与人耳听到的自然声音一样的音频信息，富有质感，保证了声音的立体感与真实度。

通过一个固定装置10设置两个固定结构，即第一固定装置11与第二固定装置12，这样做的话，当录音设备需要录制较多声道的音频时，所采用的固定装置10的数量便能够减少二分之一，从而使本发明中的录音设备在高度上的尺寸大幅度缩小，优化了因高度问题而造成的每个固定装置与声源发射点距离不同，使每个固定装置之间产生时间延迟差，避免了因各个固定装置之间的高度差造成的距离较远的两个固定装置上录制的声音具有明显的音量差，以使所采集到音频信号尽量接近于在同一个水平面上录制的效果。

在本发明的一个实施例中，参照图2，第一模拟耳部结构112的模拟耳道 口与第二模拟耳部结构122的模拟耳道口位于固定装置10的不同截面上，以保证置于这两者的耳道口中的音频采集器20所在的水平面相互错开，最大化减小一方模拟耳部结构对另一方音频采集器采集音频的效果的影响。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，同一个固定装置10中，第一模拟面部结构111与第二模拟面部结构121的面部朝向的夹角可以依据实际的应用需求来设定，但是本实施例中优选地，第一模拟面部结构111的面部朝向m与第二模拟面部结构121的面部朝向n的夹角为180度。

在本发明的一个实施例中，每个固定装置的第一模拟面部结构的面部朝向均不相同，目的是使设备可以从各个角度采集音频，使声音的来源更加丰富。

在本发明的一个实施例中，结合图1所示，固定装置10以第一模拟面部结构111在竖直方向上正立的方式排布，这样可以模拟人自然站立或坐立时的头部姿态，符合大多数人的坐姿，固定装置10以这样的排布方式支持音频采集器20录音，可以使录制的音频与vr全景视频技术较好地结合，可以使录制的音频满足大多数人的观影需求。

在本发明的一个实施例中，固定装置的数量为k(2≤k≤4)，即固定装置10的数量至少有2个，使所采集的音频信号的来源更加丰富。

在本发明的一个实施例中，以固定装置10的顶部与底部的中心点所在直线作为固定装置10的中心轴f，各固定装置以中心轴f互相重合的方式排布。这样可以避免由于各个固定装置10在水平方向上的间距过大，使所采集到音频信号尽量接近于在同一个竖直方向上或一个点上录制的效果。使人们在体验vr观影时，在同一个位置上转动头部便可获得相应角度下最真实的人耳模拟声音，保证vr全景音画同步，现场还原声临其境的最佳全景音效。

结合图4所示，在本发明的一种实施例中，固定装置的数量为4个，且由下到上依次为第一固定装置101、第二固定装置102、第三固定装置103及第四固定装置104。

结合图4、图5所示，在本发明的实施例中，第二固定装置的第一模拟面 部结构1021的面部朝向与第一固定装置的第一模拟面部结构1011的面部朝向在水平方向上的夹角为45°；第三固定装置的第一模拟面部结构1031的面部朝向与第二固定装置的第一模拟面部结构1021的面部朝向在水平方向上的夹角为45°；第四固定装置的第一模拟面部结构1041的面部朝向与第三固定装置的第一模拟面部结构1031的面部朝向在水平方向上的夹角为45°；按照上述的排布方式可以得到：第四固定装置的第一面部结构1041、第一固定装置的第二模拟面部结构1012、第二固定装置的第二模拟面部结构1022、第三固定装置的第二模拟面部结构1032、第四固定装置的第二模拟面部结构1042以及第一固定装置的第一模拟面部结构1011按照顺序，上述相邻的两者之间的夹角均为45°；即在360°范围内每隔45°就有一组音频采集器20，每组音频采集器20包括一个左采集器与一个右采集器，所以上述录音设备的各个固定装置便形成了中心轴f为中心轴，具有8个面部朝向将圆心角均分的排布，从而使8组音频采集器20可以采集共16个方向均匀分布的声音。

在本发明的一个实施例中，当进行音频采集时，且固定装置10的数量为k(2≤k≤4)，则各固定装置之间的第一模拟面部结构及第二模拟面部结构的面部朝向围绕中心轴f在水平方向上相互错开，且在水平面的投影中，上述的面部朝向中，任意两个相邻的面部朝向的夹角为360°的2k等分角。这样各个固定装置的第一模拟耳部结构与第二模拟耳部结构也围绕中心轴f均匀地朝向各个水平方向，使对应的音频采集器20在水平方向360度范围内形成均匀排布的状态，这样的排布方式能够较好地、均匀地覆盖水平方向360度的范围，随着固定装置10与音频采集器20数量的增加，本设备能够均匀地捕捉到较多方向上对应的音频信号，避免了由于排布不均造成有些水平方向上的音频信号未采集到，导致无法获得足够多的声音来源，无法与vr全景视频的画面进行360度完全同步。

上述发明提供了一种录音设备，由若干固定装置与设于固定装置上的音频采集器相配合工作，以及具有第一模拟面部结构与第一模拟耳部结构的第一固 定结构及具有第二模拟面部结构与第二模拟耳部结构的第二固定结构，使设于第一模拟耳部结构及第二模拟耳部结构的模拟耳道口中的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，具有立体感，音质更加逼真，能还原真实声场，同时一个固定装置上设置两组固定结构不但使设备体积更小，而且使音频录制误差更小，满足vr全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

本发明提供的固定装置，可层叠排布，与设于固定装置上的音频采集器相配合工作，以及具有第一模拟面部结构与第一模拟耳部结构的第一固定结构及具有第二模拟面部结构与第二模拟耳部结构的第二固定结构，使设于第一耳部结构及第二耳部结构的耳道中的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，具有立体感，音质更加逼真，能还原真实声场，同时一个固定装置上设置两组固定结构不但使设备体积更小，而且使录制误差更小，满足vr全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。