JPH03250900A

JPH03250900A - ヘッドホン再生装置

Info

Publication number: JPH03250900A
Application number: JP2047544A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Matsumoto; 正治松本; Katsumasa Sato; 克昌佐藤; Mitsuhiko Serikawa; 芹川　光彦; Akihisa Kawamura; 明久川村; Hiroko Yoshida; 浩子吉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-08

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、テレビ等におけるヘッドホン再生において、
音像の頭外定位を実現するヘッドホン再生装置に関する
ものである。

従来の技術第７図は従来のヘッドホン再生装置のブロック図を示す
ものである。第７図において、１はステレオ音響信号を
再生するＣＤ等の音響再生装置、２はステレオ音響信号
を増幅するステレオ増幅器、３はステレオヘッドホンで
ある。

第７図において、音響再生装置１から出力されるステレ
オ音響信号はステレオ増幅器２を介し増幅されてステレ
オヘッドホン３により左右の耳に独立に再生される。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、よく知られている
ように、音響信号によって生しる音像は頭内、または両
耳の付近にでき、不自然感があり、また疲労が増すとい
う問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、ヘッドホ
ン再生においても、音像の頭外定位を実現し、通常のス
ピーカ再生時と同様の再生が可能なヘッドホン再生装置
を提供するものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明のへソドホン再生装置
は、ステレオ音響信号と画像信号を再生する画像音響再
生手段と、画像信号をモニタする画像再生手段と、音響
信号を入力する第１および第２の入力手段と、信号の空
間的なクロストーク信号を生成する第１．第２．第３．
第４のクロストーク生成手段と、空間的な反射音及び残
響音を作成する第１および第２の反射音生成手段と、第
１の入力手段に入力された信号と第１の反射音生成手段
から出力される信号と第２のクロストーク生成手段から
出力される信号と第４のクロストーク生成手段から出力
される信号とを加算する第１の加算手段と、第２の入力
手段に入力された信号と第２の反射音生成手段から出力
される信号と第１のクロストーク生成手段から出力され
る信号と第３のクコストーク生成手段から出力される信
号とを加算する第２の加算手段と、上記加算された信号
を増幅する第１および第２の増幅手段と、上記第１およ
び第２の増幅手段の出力信号をそれぞれ左右の耳に独立
に再生するヘッドホンを具備している。

作用本発明は上記の構成によって、音響信号に同期した映像
を音響信号と同時に再生することにより視覚的効果を付
加し、更に通常のステレオスピーカ再生において生じ、
ステレオへソドホン再生では生じない、左チャンネル信
号と右チャンネル信号の空間的なクロストーク信号、及
び部屋の影響（反射音）をヘッドホン再生時に補うこと
により、ヘッドホン再生における音像の頭外定位を可能
とする。

実施例以下本発明の一実施例のヘッドホン再生装置について、
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるヘッドホン再生装置
のブロック図を示すものである。第１図において、５は
ステレオ音響信号とこれに同期した映像信号を再生する
ビデオデツキ、６は映像をモニタするテレビジョン、７
．８はステレオ音響信号を入力する入力端子、９．１７
は入力端子７゜８に入力される信号にある振幅周波数特
性を与えるフィルタ回路、１０．１８は入力された信号
をある時間だけ遅延させる遅延回路、１１．１４は入力
信号にある振幅周波数特性を与え、その信号をある時間
だけ遅延させ、この遅延させた信号に対しである値を掛
ける反射音生成回路、１２゜１５は入力される信号にあ
る振幅周波数特性を与えるフィルタ回路、１３．１６は
入力された信号をある時間だけ遅延させる遅延回路、１
９．２０は複数の信号を入力し、それぞれの入力信号に
ある値を掛けて加算する加算回路、２１．２２は入力信
号を増幅する増幅回路、２３は入力された音響信号を左
右の耳に独立に再生するヘッドホンである。

以上のように構成されたヘッドホン再生装置について、
図面を用いてその動作を説明する。

まず、ビデオデツキ５によりステレオ音響信号（以下、
ステレオ信号の左信号をＬｃｈ、右信号をＲｃｈ信号と
呼ぶ）とこの音響信号と同期した映像信号が再生される
。映像信号は、テレビジョン６に入力され映像が再生さ
れる。ステレオ音響信号は、入力端子７．８に入力され
る。このとき、Ｌｃｈ信号は入力端子７へ、Ｒｃｈ信号
は入力端子８へ入力されるとする。そして、入力された
信号は、それぞれ反射音生成回路１１．１４に入力され
反射音が付加される。ここでいう反射音とは、入力され
るステレオ信号を通常のりスニングルームにおいて、ス
ピーカ再生したときに発生する壁等からの反射音をさす
。

第２図は具体的な反射音生成回路の例である。

第２図において、２４は信号をある時間だけそれぞれ任
意の時間だけ遅延させる遅延素子（τ、〜τｎ　：遅延
時間）、２５はそれぞれの遅延素子２４の出力信号にあ
る値を掛ける乗真器（Ａ、〜Ａｏ−乗真価）、３０は加
算器である。この乗夏器の値および遅延素子の遅延時間
は、通常のりスニングルーム等において反射音の構造を
実際に測定した結果や、計軍機シミュレーシッンによっ
てもとめた反射音構造から値を決める。例えば第３図は
計算機シミュレーシッンによって求まった反射音構造で
、縦軸は振幅、横軸は時間である。第３図に示すように
反射音の遅延時間がＴ１〜Ｔ４、振幅が８１〜Ｂ４であ
った場合、 τｌ諺Ｔ１　　　、Ａ１−Ｂ。

＋２”’Ｔ２　　Ｔｌ、Ａ２””Ｂ２ τＢ””＋１　　”２、Ａ８”ＢＢｒ２　”＋４　　”８　”　！　”Ｂｔと設定する。

反射音生成回路１１．１４の出力信号はそれぞれ２つに
分岐され、一方は加算回路１９．２０に、もう一方はフ
ィルタ回路１２．１５に入力される。

フィルタ回路１２では、Ｌｃｈ信号に対して通常のスピ
ーカ再生時における左スピーカから再生され右耳に到達
する反射音信号に相当する信号を作成するため、無響室
等において測定されたクロストーク特性を持ったフィル
タリングが行われる。

また、同様にフィルタ回路１５では、Ｒｃ　ｌｌ信号に
対して通常のスピーカ再生時における右スピーカから再
生され左耳に到達する反射音信号に相当する信号を作成
するためのフィルタリングが行われる。フィルタ回路１
２．１５の出力信号はそれぞれ遅延回路１３．１６に入
力され、クロストーク信号の遅れの時間だけ遅延され、
遅延回路１３の出力信号は加算回路２０へ、遅延回路１
６の出力信号は加算回路１９へ入力される。

第４図に通常スピーカ再生時における放射信号の関係を
示す、第４図において、２６は左信号用スピーカ、２７
は右信号用スピーカ、２Ｂは人間の頭、ＤＬＬは左スピ
ーカから左耳へ到達する直接音＋ＤＬｌは左スピーカか
ら右耳へ到達する直接音ＤＩｌＮは右スピーカから右耳
へ到達する直接音ＤＩＬは右スピーカから左耳へ到達す
る直接音ＲＬＬは左スピーカから左耳に到達する反射音
。

ＲＬＩは左スピーカから右耳に到達する反射音。

Ｒ１１１は右スピーカから右耳に到達する反射音ＲＩＬ
は右スピーカから左耳に到達する反射音であまた、第５
図は遅延回路１３．１６，１０．１８に設定するクロス
トーク信号の遅延時間の量を説明する図である。第５図
において、２９は人間の頭、点Ｆはスピーカの位置、点
りは左耳、点Ｅは右耳を示している。この図において、
音が点Ｆがら放射されたとすると、点Ｆがら点り、Ｈの
耳への距離差は、直線ＤＦ上で距１１ＥＦと同等の距離
を有する点をＧとするとＤＧとなる。従って、音速をＣ
とするとクロストーク分の遅延量Ｔは、Ｔ−１／Ｃ（秒
）となる、このような考え方でそれぞれの遅延回路の遅
延時間を設定する。

また、入力端子７．８に入力された信号は、それぞれフ
ィルタ回路９．１７に入力され、フィルタ回路９におい
ては、Ｌｃｈの直接音のクロストークに相当する信号が
生成され、フィルタ回路１７では、Ｒｃｈの直接音のク
ロストークに相当する信号が生成される。つまり、フィ
ルタ回路９では、通常のスピーカ再生における左スピー
カから再生され右耳に到達する直接音のクロストーク特
性のフィルタリングが、フィルタ回路１７では、通常の
スピーカ再生における右スピーカから再生され左耳に到
達する直接音のクロストーク特性のフィルタリングが行
われる。そして、フィルタ回路９，１７の出力信号はそ
れぞれ遅延回路１０゜１８に入力されクロストーク信号
の遅れの時間だけ遅延され、遅延回路１０の出力信号は
加電回路２０へ、遅延回路１８の出力信号は加電回路１
９へ入力される。

加電回路１９では、Ｌｃｈ入力信号にはプラス１を、反
射音生成回路１１の出力信号に対してはマイナス１を、
遅延回路１６の出力信号に対してはマイナス１を、遅延
回路１日の出力信号に対してはプラス１をかけ、それぞ
れを加重し増幅回路２１に出力する。加電回路２０では
、Ｒｃｈ入力信号にはプラス１を、反射音生成回路１５
の出力信号に対してはプラス１を、遅延回路１３の出力
信号に対してはプラス１を、遅延回路１ｏの出力信号に
対してはプラス１をかけ、それぞれを加重し増幅回路２
２に出力する。但し、加電回路１９と２０における入力
信号に対する乗真の値の符号はＬｃｈ信号とＲｃｈ信号
の位相をかえ、無相関にするためのものであるので互い
に逆になってもよい。

次に、増幅回路２１．２２ではそれぞれ入力される信号
を増幅してヘッドホン２３に信号を出力し、ヘッドホン
２３により、左右の耳に音響信号を再生する。

なお、フィルタ回路１２．１５とフィルタ回路９．１７
のクロストーク特性は、音の入射方間が異なると想定し
、例えば、直接音は３０度方向から、間接音は６０度方
向から入射するものとして設定する。当然のことながら
この特性によって音像の定位が異なってくることから、
この特性を可変にすることにより種々の音像定位が実現
可能となる。また、同様に遅延回路１３．１６と遅延回
路１０．１８の遅延時間は異なる値を設定する。

また、反射音生成回路１１．１４は第６図に示すような
オールバスフィルタのように入力信号がフィードバンク
する回路を組み合わせて作成する残響信号を加えること
により、より通常のスピーカ再生の状態に近くなり、更
に効果が発揮できる。

第６図において、３１，３５．３６は乗冨器、３２．３
３は加電器、３４は遅延器である。またｇはゲイン、τ
は遅延時間を示している。

また、本実施例では加電回路１９．２０において入力信
号に符号が互いに異なるような値を掛けたが、乗真を行
う代わりに入力信号の位相特性を異なるように制御する
ことにより信号間の相関を可変にすることができ、より
細やかに音像の定位を制御可能とすることができる。

なお、音響信号をステレオとしたが、モノラル信号を２
つに分岐して入力しても効果は同じであることは言うま
でもない。

発明の効果以上のように本発明は、ステレオ音響信号と画像信号を
再生する画像音響再生手段と、画像信号をモニタする画
像再生手段と、音響信号を入力する第１．第２の入力手
段と、信号の空間的なクロストーク信号を生成する第１
．第２．第３．第４のクロストーク生成手段と、空間的
な反射音及び残響音を作成する第１．第２の反射音生成
手段と、第１の入力手段に入力された信号と、第１の反
射音生成手段から出力される信号と、第２のクロストー
ク生成手段から出力される信号と、第４のクロストーク
生成手段から出力される信号を加算する第１の加算手段
と、第２の入力手段に入力された信号と、第２の反射音
生成手段から出力される信号と、第１のクロストーク生
成手段から出力される信号と、第３のクロストーク生成
手段から出力される信号を加算する第２の加算手段とか
ら構成され、音響信号に同期した画像信号を同時に用い
ることにより視覚的な効果を付加し、更にクロストーク
等の信号を付加することにより、通常のスピーカ再生に
おける状態をヘッドホン再生時に再現さセ、ヘッドホン
再生においても頭外定位を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるヘッドホン再生装置
のブロック図、第２図は本発明の一実施例における反射
音生成回路のブロック図、第３図は本発明の実施例にお
ける反射音生成回路の振幅特性図、第４図は通常スピー
カ再生時における放射信号の関係を示す図、第５図は本
発明の一実施例における遅延回路に設定する遅延時間を
説明する図、第６図は本発明の他の実施例における反射
音生成回路のブロック図、第７図は従来のヘッドホン再
生装置のブロック図である。５・・・・・・ビデオデツキ、６・・・・・・テレビジ
ョン、７８・・・・・・入力端子、９．１７・・・・・
・フィルタ回路、１０．１８・・・・・・遅延回路、１
１．１４・・・・・・反射音生成回路、１２．１５・・
・・・・フィルタ回路、１３゜１６・・・・・・遅延回
路、１９．２０・・・・・・加算回路、２１．２２・・
・・・・増幅回路、２３・・・・・・ヘッドホン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステレオ音響信号とこの信号に同期した画像信号
を再生する画像音響再生手段と、この再生された画像信
号をモニタする画像再生手段と、前記画像再生手段によ
り再生されたステレオ音響信号の２つの信号をそれぞれ
入力する第１および第２の入力手段と、前記第２の入力
手段に入力された信号に対する前記第１の入力手段に入
力された信号の空間的なクロストーク信号を生成する第
１のクロストーク生成手段と、前記第１の入力手段に入
力された信号に対する前記第２の入力手段に入力された
信号の空間的なクロストーク信号を生成する第２のクロ
ストーク生成手段と、前記第１および第２の入力手段に
入力されたそれぞれの信号から空間的な反射音及び残響
音を作成する第１および第２の反射音生成手段と、前記
第１の反射音生成手段によって生成された信号の前記第
２の入力手段に入力された信号に対する空間的なクロス
トーク信号を生成する第３のクロストーク生成手段と、
前記第２の反射音生成手段によって生成された信号の前
記第１の入力手段に入力された信号に対する空間的なク
ロストーク信号を生成する第４のクロストーク生成手段
と、前記第１の入力手段に入力された信号と前記第１の
反射音生成手段から出力される信号と前記第２のクロス
トーク生成手段から出力される信号と前記第４のクロス
トーク生成手段から出力される信号とを加算する第１の
加算手段と、前記第２の入力手段に入力された信号と前
記第２の反射音生成手段から出力される信号と前記第１
のクロストーク生成手段から出力される信号と前記第３
のクロストーク生成手段から出力される信号とを加算す
る第２の加算手段と、前記第１および第２の加算手段の
それぞれの出力信号を増幅する第１および第２の増幅手
段と、前記第１および第２の増幅手段の出力信号をそれ
ぞれ左右の耳に独立に再生するヘッドホンとを具備する
ことを特徴とするヘッドホン再生装置。
（２）第１および第２の反射音生成手段は、複数の入力
された信号をある時間だけ遅延させる遅延手段と、この
遅延信号にある値を乗じる乗算手段を具備することを特
徴とする請求項（１）記載のヘッドホン再生装置。
（３）第１および第２の反射音生成手段は、入力された
信号をある時間だけ遅延させる遅延手段と、この遅延信
号にある値を乗じる乗算手段と、入力信号に帰還させる
帰還手段を具備することを特徴とする請求項（１）また
は（２）記載のヘッドホン再生装置。
（４）第１，第２，第３，第４のクロストーク生成手段
は、入力された信号にある特性のフィルタをかけ、その
信号をある時間だけ遅延させ、さらにそれぞれ独立に信
号の位相を制御することを特徴とする請求項（１）記載
のヘッドホン再生装置。