JPH02165799A - オーデイオ信号を供給する電気音響方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パイノーラル再生および伝達方法に従って音
像の方向の定位された立体的な聴取に対するオーディオ
信号を供給する電気音響方式に関する。

従来の技術 今日通例の２チヤネルおよびマルチチャネル再生方式に
おいて正確な方向聴取は一義的には可能でない。すなわ
ち方向の取違えは聴取者によって再三再四行われる。

オーストリア国特許第３４５３６３号明細書から、大き
な室またはオープン・スペースにおける一様でかつ同時
に方向および距離に忠実な電気音響的な音響伝達を可能
にする装置が公知であり、その際大空間の舞台および比
較的大きな空間角度を介して舞台の回りに分布している
大きな客席に、少なくとも一部が音源および聴衆から種
々異なった距離にある複数のスピーカから音響放声され
る。更に高められた空間作用において方向および距離を
誤りなくすべての聴衆に供給する目的のために１つまた
は複数のマイクロホンおよび／または別の信号源がそれ
ぞれ空間的に制限された、舞台の源の領域に割り当てら
れかつ１つまたは複数の遅延素子および２つまたは複数
の反作用のない加算回路を介して２つまたは複数のスピ
ーカないしスピーカ群および／または空間に分布した別
のスピーカと次のように時間的に対応して接続されてい
る。

すなわちすべての客席に関連して、同じ振幅成分にある
音響が、客席と音源に属する源の領域とを結ぶ線の最も
近くにあるスピーカ群ないしスピーカから、その他のス
ピーカ群ないしスピーカからの音響より早いが、オリジ
ナル音響よりは遅く届くようにするのである。その際得
られる効果は実質的に、第１の波面の法則に基づいてい
る。つまりこの波面後に聴取場所により早く届いた音響
像から音像の方向が聴感される聴取者に対してただ聴取
者の前方にある音響像の場所のみを聴感させる方式は、
西独国特許出願公開第１７６２７２７号公報および同第
１９６５６３２号公報においてＪ、　ＢｌａｕｅｒＬに
よって提案されている。そこでは聴取感覚を所望の方向
にて発生させるために、聴取者に定められた信号の成分
が所定の周波数領域において、所謂方向決定バンドにお
いて、その他のバンドより強く供給され、その際この作
用効果は、増強されて供給される周波数領域に対して付
加的にまたはそれに代わってこれら信号成分をその他の
信号成分とは時間的にずらしてやることによって増強ま
たは低減することができる。前方聴取に対して基準とな
る周波数領域は１５０Ｈ２ないし６００Ｈｚ、２ｋＨｚ
ないし６．５ｋＨｚおよび１６ｋＨｚないし２０ｋＨｚ
の領域である。この方法は実際に前方聴取においである
程度の確実性を保証するが、人間の聴覚の微細構造が考
慮されていないので、多くの場合音の響きを損なうこと
にもなるという欠点を伴っている。このことの原因は、
方向を決定するバンドに整合されていない、耳介および
頭の個人的に与えられている条件の違いである。

また、西独国特許出願公開第２０２３３７７号公報から
スピーカを用いて音響信号を立体的に再生する方法およ
びこの方法を実施する装置が公知である。この方法は、
ダミーヘッドを介して聴取通りに収音された音響信号を
再生室にスピーカを介して次のように放声することを保
証する。すなわち四方からの到来音感および聴取室の特
定の領域における音の方向の正しい定位が収音室間の所
定の周囲における音感および音の方向の定位と同じであ
るようにである。更に少なくとも２つのスピーカ対を設
置する必要があり、これらスピーカ対の個々のスピーカ
は、頂点が接する２つの二等辺三角形の底辺の角に位置
し、その際両三角形の底辺は互いに平行に位置している
。ダミーヘッドのマイクロホン信号はこのスピーカ装置
に次のように供給される。すなわち２つの対角線上を相
対向するスピーカからそれぞれ１つの伝送チャネルが放
声され、その際挿入された伝送素子が、放声された信号
間の少なくとも１８０°の位相差を惹き起・こしかつま
た対角線上のスピーカの相反する角度位置に応じてヘッ
ドのそれぞれの音のシャドーに従って、周波数に依存す
る相応のレベル位置を考慮する。三角形の接触点、すな
わち聴取場所に到来する対角線上の信号は時間間隔Δｔ
だけ相互に遅延されており、その際所定のスピーカ設置
に対して選択すべき遅延度は次の式に従って計算するこ
とができる： 実際の例において、それぞれ２つのスピーカの軸線が交
わる角度は、θ１に対して６６″であり、θ２に対して
１０４’であり、そこからΔｔ＝０．３ｍｓの遅延時間
が生じる。

発明が解決しようとする問題点 上述の方法は繁雑であるかまたは所定の用途にのみ限定
される。実際に音響発生場所が存在する方向が一義的お
よび正確に聴取者によって捕捉されるべきときとりわけ
、この方法の実際の使用は一層不完全である。従って、
聴取者に対する音響再生および音響伝達の際の方向の聴
取におけるこの不正確さがもはや生じないように、本発
明の課題は、極めて簡単な手段によって音の響きを損な
うことなく明確な方向感の聴取を可能にする、パイノー
ラル再生方法に従った音の方向の定位された立体的な聴
取を可能にするオーディオ信号を供給する電気音響方式
を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明によればこの課題は次のようにして解決される。

すなわち聴取者に指向された音響像の方向を明瞭に知覚
するために、発生される１次信号に付加的に、１次音源
と聴取者とを結ぶ線上あって相反する方向にある音源か
ら時間遅延されたｗｃ２の信号を供給し、該第２の信号
の遅延時間を前記１次信号に対して、加算定位（Ｓｕｍ
ｍｅｎｌｏｋａｌｉｓａＬｉｏｎ）に要するより大きい
が、第１エコーの聴取に必要であるよりは小さいように
する。

発明の作用 本発明は次の観察に基づいている。すなわち音響像の聴
取の際に、音源と聴取者とを結ぶ線上において聴取者に
対して音源とは反対の方向から逆放声が行なわれるとき
、音響像の方向は自然かつ誤りなく指示されるというこ
とであり、その際この逆放声は請求項Ｉに記載の時間遅
延内に聴取場所に到達しなければならない。その際逆放
声は、加算定位に要する時間の明らかに外側にあること
が必要である。ステレオフオニツクな再生において加算
定位の特別な意義は、聴取者が、２つの音源の場所およ
びこれら音源から放声された信号に依存する聴取音像の
場所を知覚する点にある。聴取場所に到来する信号のレ
ベルおよび時間差が僅かであるとき、聴覚は結果的に生
じる再信号を、あたかも音響像が２つの音源の間の領域
にある唯一の所謂幻の音源から来るように解釈する。例
えば両方のステレオ信号に対する時間遅延は１ｍｓを上
回ることは許されない。例えばこの種の１次信号が逆放
声より遅延されて供給されると、聴取音像は遅延度に応
じて空間的な広がりを得る。しかし遅延度を、明らかに
第２の聴取音像が生じる程度に大きく、すなわち一般に
６５ｍ５より大きな遅延時間に選択すると、エコーが聴
取されるようになる。そこで逆放声が正確な音像の方向
決定に役立つように、その遅延は必ず指定された時間限
界値内に行われなければならずかつ逆放声される方向は
１時音源と聴取者とを結ぶ線上で聴取者に対して１時音
源の方向とは反対方向になければならない。その際聴取
者によつて聴取される聴取音像に対してその都度の音響
到来方向に相応する外耳伝達関数（ＡＪｅｎｏｈｒｔｌ
ｂｅｒｔｒａｇｕｎｇｓｆｕｎｋｔｉｏｎ）が特別な意
義を有している。実際の方向の識別は、両耳が聴取者に
指向された音響を一方において直接音響到来方向に相応
する外耳伝達関数によって聴取し、他方において第１エ
コーを音源と聴取者とを結ぶ線上で聴取者に対して音源
とは反対の方向にて相応する外耳伝達関数によって聴取
するときにしか出来ない。上述の方向とは異なった方向
から耳に到来する逆放声およびエコーは、これらの方向
に相応しかつ増大する立体性の聴取を来す外耳伝達関数
によって評価される。確かに相反する方向からの唯一の
逆放声は方向に忠実な聴取を保証するかもしれないが、
結果的に聴取音像の音の響きは著しく損なわれることに
なる。それ故に、立体的に聴感を得ることができかつ音
の響きの低下を回避するために、とりわけ聴取者の側方
向からの別の、第１の逆放声より著しく遅延された音響
信号が必要である。従って反射する壁を備えた、閉じた
室において、通例の自然な聴取が維持されることになる
。すなわち反射の少ない室において本発明の方式によれ
ば聴取者に音響像が届く方向の一義的な聴感が保証され
ることになるが、聴取音像の音の響きは自然の聴感に比
して誤って観察される。それ故に本発明の方式はまた、
音響到来方向ないし音源場所のシミュレーションの際の
非常に重要な要素を形成する。その理由は相応の外耳伝
達関数を相互に正しく対形成することによって聴取者に
は前厄て決められた所定の方向の識別をすることが可能
であるからである。

大きな空間における音源、なかでも舞台上または客席の
前で場所を変える音源の方向に忠実な聴感を助けるｔ；
めに、有利には客席の後に、制御装置を介してオーディ
オ信号が次のようにして供給される複数の音源が配置さ
れる。すなわちいずれの客席に対しても出来るだけ第１
の逆放声を聴取するために必要である条件が満たされ、
すなわち１次信号に対して遅延された信号が１次音源と
聴取者とを結ぶ線上で、１次音源とは反対の方向から相
応に時間遅延されて客席に達するようにである。

本発明の実用例において伝送方法を、方向の一義的な聴
感を得るために必要な１次信号および遅延されＩ；信号
がスピーカを介して聴取者に供給されるようにする。ス
ピーカを介した供給はいつでも、専らまたはスピーカ装
置を用いて伝送条件を改善するために客席への音響放声
が行われるときは有利に適用することができる。

このことはすべての形式の音響放声に対して、開放され
た空間における音響放声に対しても、講演室および会議
室、劇場、映写室、コンサートホール等のような閉じた
空間における音響放声に対しても当てはまる。相応の電
気音響装置および遅延装置を用いて本発明によれば１次
信号に対して付加的に時間遅延された第２の信号を、１
次音源と聴取者とを結ぶ線上において聴取者に対して１
次音源とは逆方向にある音源から供給することが重要で
ある。最終的に本発明の方法はステレオ再生に対する居
室にも使用可能である。

本発明の別の実用例は、音像の方向の一義的な聴感を得
るために必要である１次信号および遅延された信号をヘ
ッドホーンを介して聴取者に供給することにある。とり
わけレコードおよび磁気テープ上に存在している、例え
ば音楽、放送劇、朗唱文学のような音響担体上に記憶さ
れている材料の聴取の際、またステレオにおけるラジオ
放送伝送の直接聴取の際にも、ヘッドホーンによる聴取
の方がスピーカを用いた聴取より好まれることが非常に
多い。このような場合本発明の方式は特に有利に提供さ
れる。その理由は聴取者にとって聴取したものの一義的
な音像方向付けが可能になりかつ従ってそれが一層の享
受性および選択度の高い聴取に役立つからである。

実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。

第１図には本発明の原理が示されている。すなわち聴取
者Ｈは左側方の方向から例えばスピーカＬ１からオーデ
ィオ信号４を供給されて、それを両耳によって聴取する
。音像の方向の一義的な聴感が得られるように、時間遅
延された第２の信号５が、１次信号に対して付加的に１
次音源と相反する方向の音源、例えばスピーカＬ２から
聴取者に、上述のように時間遅延されて達する。その際
第１図にψで示されている、正中面６の両側に約±５０
＠の角度領域があることが特別重要である。

実用例において例えば、第２図かられかるように、舞台
で歌うまたは話す人Ｐを音響的に、音響発生場所Ｐと聴
取者Ｈ′とを結ぶ線４′上で相反する方向から、同じ信
号５′をそのために必要な時間遅延だけ時間遅延して供
給することによって、一義的に音の方向の定位を行うこ
とができる。しかしこの信号は、方向を取り違えないよ
うに、最初に届く壁反射１，２および３の前に聴取者に
よって聴取されなければならない。

発明の効果 本発明は、非常に簡単な手段によって音の響きを損なう
ことなく音像の方向の定位を行うことができるという特
長を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する略図であり、第２図は
閉じた空間に対する一般的な作用を示す略図である。 Ｐ・・・音源、Ｈ，Ｈ’・・・聴取者、ｔ、ｉ　、　Ｌ
２・・・スピーカ、４・・・オーディオ信号、４′・・
・音源と聴取者とを結ぶ線、５．５′・・・時間遅延さ
れた信号、１，２．３・・・反射音、６・・・正中面二
Ｔ万ｒ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バイノーラルの再生および伝達方法に従って音像の
   方向の定位された立体的な聴取に対してオーディオ信号
   を供給する電気音響方式において、 聴取者に指向された音響像の方向を明瞭に聴取するため
   に、発生される１次信号に対して付加的に時間遅延され
   た第２の信号を、１次音源（Ｌ＿１）と聴取者（Ｈ）と
   を結ぶ線上で相反する方向にある音源（Ｌ＿２）から供
   給し、前記第２信号の遅延時間を前記１次信号に対して
   、加算定位に要するより大きいが、第１のエコーの聴取
   に必要であるよりは小さいようにすることを特徴とする
   オーディオ信号を供給する電気音響方式。