JPH02219400A

JPH02219400A - 立体音響再生装置

Info

Publication number: JPH02219400A
Application number: JP1041279A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kyoizumi; 京泉　孝浩
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1990-08-31

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、ヘッドホンを用いた立体音響再生装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、サラウンド再生等を行う立体音響再生装置は、第
２図に示すように受聴者（１）の周囲に複数のスピーカ
（２１、＋３１　、　（４１、ｒ５）を配置し、信号源
回路（６）からの立体音響再生用の多チヤンネル音声信
号。

例えば３チヤンネル音声信号ａ、ｂ、ｃをスピカ（２）
〜（５）に供給している。

そして、信号源回路（６）は、例えば左、右入力端子Ｃ
７１）、（７ｒ）の２チャンネルステレオ音声信号にチ
ャンネル分配９強調、遅延等の処理を施して音声信号ａ
、ｂ、ｃを形成し、前側左、右用の音声信号ａ、ｂをス
ピーカ（２）　、　＋３１に供給し、後側用の音声信号
Ｃをスピーカ（４１、（５）に供給する。

とのとき、音声信号ａ、ｂ、ｃの特性は、受聴者（１）
とスピーカ（２）〜（５）との距離（２ｉ　、　（３ｉ
　、　（４５、＋５ｆにもとづく各スピーカ（２）〜（
５）の出力音声の伝達特性を考慮して設定され、スピー
カ（２）〜（５）の出力音声が図中の破線矢印の伝達路
を介して受聴者ｆｉｌの左。

右の鼓膜に到達することによシ、臨場感の高い立体音響
再生が行われる。

なお、図中のＣ２１）、（３Ａ’）、（４Ｊ）、（５ｆ
）は各スピーカ（２〜（５）の出力音声の左耳側の伝達
路を示し、（２ｒ）　。

（３ｒ）、（４ｒ）、（５ｒ）はスピーカ（２）〜（５
）の出力音声の右耳側の伝達路を示す。

一方、ナショナルテクニカルレポート（Ｎａｔｉｏｎａ
ｌＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ）　Ｖｏｌ、３４
　　ｌｂ、２　（１９８８年４月発行）の１２０〜１２
５頁の「可聴型音場シュミレータによる音場再生」には
、建築図面にもとづく音場シュミレート処理によシ、体
育館等の室内の音響効果評価用の２チャンネル音声信号
を形成し、この２チャンネル音声信号をヘッドホンに供
給して前記室内の受聴者の位置での評価用の立体音響再
生を行うことが記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕前記第２図の装置の場合、複数のスピーカ（２）〜【５
）を用いるため、広いスベーヌを要するとともに、各ス
ピーカ（２１〜（５）の設置、配線等の煩雑な作業を要
し、しかも、深夜等の周囲の静寂なときには、防音効果
の高い専用のりスニングルーム等でなければ使用できず
、気軽に音楽等の立体音響再生を楽しめない問題点があ
る。

そして、周囲に気兼ねすることなく気軽に音楽等を楽し
、むため、ヘッドホンを用いることが考えられるが、前
記の多チヤンネル音声信号”　＋　ｈ＋Ｃを２チヤンネ
ルのヘッドホンで再生することはできず、また、入力端
子（７１）、（７ｒ）のヌテレオ音声信号をヘッドホン
に供給しても立体音響再生は行えない。

なお、前記レポートに記載の手法で形成された２チャン
ネル音声信号をヘッドホンに供給すれば、ヘッドホンを
用いて立体音響再生を行うことはできるが、この場合、
同レポートの１２２頁第２図の複雑な装置により、無響
室録音の音声信号に、室内形状、材質等の建築データに
もとづいてシュミレータした残響時間、インパルス特性
の補正等の複雑な演算を施して２チャンネル音声信号を
形成する必要があり、民生用等のいわゆるオーディオ再
生に適用することはできない。

本発明は、複数のスピーカによる立体音響再生用の多チ
ヤンネル音声信号を用い、ヘッドホンで立体音響再生が
行えるようにした立体音響再生装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

前記目的を達成するために、本発明の立体音響再生装置
は、実施例に対応する第１図に示すように、複数のスピ
ーカによる立体音響再生用の多チヤンネル音声信号ａ、
Ｊｃを出力する信号源回路（６）と、前記各スピーカの
再生音場での受聴特性の測定結果にもとづく遅延回路＋
８）　、　（９）　、・・・、　（１４）　。

ｔＩｓ　、フィルタａｅ　、　Ｃ１７）　、・・・、（
至）、（ハ）の組合せ回路からなり、前記多チヤンネル
音声信号ａ、　、　ｂ　、　ｃを受聴者（１）の左、右
の鼓膜近傍の周波数２位相特性に補正して合成し立体音
響再生用の２チヤンネル音声信号ｌ、ｒをヘッドホン（
ハ）に出力する補正合成回路（イ）とを備える。

〔作用〕

前記のように構成された立体音響再生装置の場合、信号
源回路（６）の多チヤンネル音声信号ａ　、　ｂ。

Ｃは、補正台□成回路（ハ）によシ、例えば第２図のス
ピーカ（２）〜（５）の出力音声が受聴者（１）の左、
右の耳に到達するときの周波数９位相特性に補正される
とともに合成されて２チヤンネル音声信号ｌ、ｒに変換
され、この音声信号１．ｒがヘッドホン（至）に供給さ
れるため、スピーカ（２）〜（５）による立体音響再生
用の多チヤンネル音声信号ａ、ｂ、ｃを、遅延回路（８
）〜ａ０．フィルタ０ｉ３）〜（ハ）を組合わせた簡単
な構成の補正合成回路（ハ）で処理し、ヘッドホン（ハ
）を用いて立体音響再生が行える。

〔実施例〕

１実施例について、第１図を参照して以下に説明する。

同図において、第２図と同一記号は同一のものを示し、
＋ｓ）、　（９）　、　０１　、　Ｑｌ）は第２図の受
聴者（１）とスピーカ（２１〜（５）との距離（２１〜
（５１にもとづく遅延量設定用の遅延回路、ａ′２．Ｃ
３、（１４）　、　（ｌυは左、右の耳の伝達位相差設
定用の遅延回路、ａｅ　、　Ｑ７＋　、・・・、（イ）
。

（イ）は周波数特性設定用のフィルタ、レユ、（ハ）は
出力補正用のフィルタである。

（５）は遅延回路（８）〜ａυ、フィルタ０Ｑ−（ハ）
からなる補正合成回路、（ハ）は受聴者（１）が装着し
たヘッドホンである。

そして、信号源回路（６）の３チャンネル音声信号ａ、
ｂ、ｃにもとづき、補正合成回路（ハ）により、第２図
のスピーカ（２）〜（５）から伝達路（２１）、（３１
）、（Ｇ’）。

（５１りを介して受聴者（１）の左耳に到達する音声の
合成特性の信号と、スピーカ（２）〜（５）から伝達路
（２ｒ）。

（８ｒ）、（４ｒ）、（５ｒ）を介して受聴者（１）の
右耳に到達する音声の合成特性の信号とを形成する。

すなわち、スピーカ（２）〜（５）の出力音声を用いた
立体音響再生の場合、スピーカ（２）〜（５）の出力音
声は、距離（２１〜（５１に相当する遅延及び音源の方
向に依存する受聴者（１）の左、右の鼓膜の位置での周
波数２位相特性の差の影響を受ける。

一方、ヘッドホン（ハ）の出力音声を用いて立体音響再
生を行う場合、ヘッドホン（イ）の出力音声が前記の距
＃（２１〜（５１の遅延及び周波数２位相特性の差を受
けることなく、そのまま受聴者（１）の左、右の鼓膜に
伝達される。

したがって、例えば３チヤンネ）Ｖ音声信号ａ。

ｂ、ｃを合成して２分配し、ヘッドホン（ハ）に供給す
るのみでは、立体音響再生は行えない。

そこで、設計時等に、スピーカ（２）〜（５）の再生音
場での左、右の鼓膜を介した受聴特性を、例えば前記レ
ポートに記載の伝達関数、応答特性等の測定をくシ返し
５て求め、その測定結果にもとづき、左耳側の伝達路（
２Ｊ）、Ｃ３１）、（４１）、（５Ｉり及び右耳側の伝
達路（２ｒ）、（３ｒ）、（４ｒ）、（５ｒ）の周波数
１位相特性に相当する各補正量を求める。

そして、伝達路（２ｆ）、（２ｒ）に相当する補正量に
もとづき、遅延回路（８）を距離（２１に相当する遅延
量に設定し、フィルタ０６＋　、　Ｑ７）を伝達路（２
１り、（２ｒ）を介して両耳に到達する際の周波数伝達
関数の特性に設定し、遅延回路０２を両耳の伝達位相差
に相当する遅延量に設定する。

同様に伝達路（ａ／？）、（３ｒ）に相当する補正量に
もとづき、遅延回路（９）の遅延量、フィルタα８）　
、　０９）の特性及び遅延回路（１３１の遅延量を設定
し、伝達路（４１）。

（４ｒ）及び（ＦＶ）、（５ｒ）に相当する補正量にも
とづき、遅延回路０．（ｊ　、　（Ｉｌｌの遅延量、フ
ィルタ（２０−ｃ？：’（の特性。

遅延回路０θの遅延量を設定する。

さらに、フィルタ００．（イ）及び遅延回路ａｖ　、　
ｎのの出力の加算信号をフィルタ（至）に入力するとと
もに、フィルタＱ９）　、　（２３及び遅延回路Ｃ３２
、（１４１の出力の加算信号をフィルタ（ハ）に入力し
、両加算信号の周波数特性を補正して２チヤンネル音声
信号１．ｒを形成する。

すなわち、前記の各補正量が鼓膜を介して受聴者（１）
に到達したときの特性から得られ、両加算信号をそのま
まヘッドホン（４）に供給スると、ヘッドホン（ハ）の
出力音声が既に鼓膜を通過した特性の音声となり、この
音声がさらに鼓膜を介して受聴者で１）に到達するだめ
、聴感特性が不自然になる。

そこで、フィルタ（ハ）、（ハ）を受聴者（１）の耳道
から鼓膜までの周波数伝達関数の逆特性に設定し、前記
両加算信号を鼓膜通過前の特性に補正する。

なお、前記の逆特性は、例えば多数の受聴者（１）につ
いての測定結果の平均から求めればよい。

したがって、音声信号ａ　、　ｂ　、　ｃは、スピーカ
（２１〜ｒ５＋の再生音場での受聴特性の測定結果にも
とづき、受聴者（１）の左、右の鼓膜近傍での周波数。

位相特性に補正されて合成され、音声信号ｌ、ｒに父換
される。

そして、音声信号ｌ、ｒが供給されるヘッドホン（ト）
の左、右の出力音声は、スピーカ（２）〜（５）の出力
音声が受聴者（１）の左、右の耳に到達したときの特性
になり、スピーカ（２）〜（５）を用いたときと同じ立
体音響再生が行われる。

なお、遅延回路（８）〜（Ｌ！５１の遅延量、フィルタ
Ｏ・〜（イ）の周波数特性の調整ボリウム等を設け、受
聴時に任意に特性調整が行えるようにしてもよい。

また、合成補正回路（イ）はヘッドホン？Ｑと一体に形
成してもよい。

そして、前記実施例では３チャンネル音声信号ａ、ｂ、
ｃを４個のスピーカ（２）〜〔５）で再生したときの受
聴特性の測定結果にもとづき、合成補正回路（イ）の特
性を設定したが、信号源回路（６）の出力音声信号のチ
ャンネル数及びスピーカの個数が異なるときの受聴特性
の測定結果にもとづき、合成補正回路（ハ）の特性を設
定してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているため、以
下に記載する効果を奏する。

複数の遅延回路（８）〜０５）、フィルタ（１０〜（２
均ヲ組合わせて形成された簡単な補正合成回路（ハ）に
より、信号源回路（６）の多チヤンネル音声信号を、こ
の音声信号にもとづく複数のスピーカの出力音声が受聴
者の左、右の耳に到達するときの周波数１位相特性に補
正して合成し、立体音響再生用の２チャンネル音声信号
を形成するとともに、この音声信号をヘッドホン（ハ）
に供給するだめ、信号源回路（６）の多チヤンネル音声
信号を用いてヘッドホン（イ）で立体音響再生が行え、
複数のスピーカで再生する場合のような広いスペース、
煩雑な作業を省き、しかも、周囲に気兼ねすることなく
、気軽に音楽等の立体音響再生を楽しむことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立体音響再生装置の１実施例のブロッ
ク図、第２図は従来のスピーカによる立体音響再生装置
のブロック図である。（１）・・・受聴者、（２）〜（５）・・スピーカ、（
６）・・・信号源回路、（８）〜ａ５１・・・遅延回路
、０６）〜（ハ）・・・フィルタ、（２０・・・ヘッド
ホン、（５）・・・補正合成回路。

Claims

【特許請求の範囲】１、複数のスピーカによる立体音響再生用の多チャンネ
ル音声信号を出力する信号源回路と、前記各スピーカの
再生音場での受聴特性の測定結果にもとづく遅延回路、
フィルタの組合せ回路からなり、前記多チャンネル音声
信号を受聴者の左、右の鼓膜近傍の周波数、位相特性に
補正して合成し立体音響再生用の２チャンネル音声信号
をヘッドホンに出力する補正合成回路とを備えたことを特徴とする立体音響再生装置。