JPH04137900A

JPH04137900A - 信号処理装置及び音響再生装置

Info

Publication number: JPH04137900A
Application number: JP2260160A
Authority: JP
Inventors: Yukio Matsumoto; 幸夫松本; Masaharu Sakamoto; 正治阪本
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-12

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〕本発明は再生信号処理装置及び音響再生装置に係り、特
に、バイノーラル録音された音響信号を再生して得られ
るバイノーラル再生信号の処理・再生に好適な信号処理
装置及び音響再生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、音響を立体的に再生する音響再生システムの一つ
として、バイノーラル録音再生ンステムが知られている
。バイノーラル録音再生システムは、人間の頭部模型で
あるダミーヘッドの両耳の近傍位置に取り付けられたマ
イクロフォンにより音源からの音を取り入れて記録媒体
に録音し、再生に際してはリスナー（聴取者）の両耳に
装着されたヘッドフォンにより行うものである。このシ
ステムによれば、左チャンネルの音を左耳に、かつ、右
チャンネルの音を右耳に直接放射することかできるが、
音像がリスナーの前方に定位しずらいこと、ヘッドフォ
ンを頭部に装着することによる圧迫感、不自然感かある
ことか問題となっていた。

このため、ヘッドフォンを用いずに、スピーカにより、
音響を立体的に再生する試みとして、サラウンド録音再
生システムが知られている。サラウンド録音再生システ
ムは、２チャンネル以上（例えば４チヤンネル）のマイ
クロフォンによって音源からの音を取り入れ、信号処理
により２チヤンネルにエンコードして記録媒体に録音し
、再生時には再び４チヤンネルにデコードして４つのス
ピーカから再生するようにしたものである。このシステ
ムによれば、リスナーの正面の２つのスピーカから主と
して直接音が放射されるほか、リスナーの背面の２つの
スピーカから間接音、反射音等も放射されるため、音響
の立体的再生が可能である。しかし、多数のスピーカを
必要とするなど、システムが複雑化すること、エンコー
ドやデコードの方式によっては不自然感、人工感が残る
といった問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

最近、新たな立体音響再生システムの一例として、第９
図に示すようなバイノーラル・サラウンド録音再生シス
テムが提案されている。このシステムにおいて、録音シ
ステムは、マイクロフォンＭＣ、ＭＣと、増幅器Ａ　Ｘ
Ａ２と、エンコ−ダＥＮと、録音装置ＲＥとを含んでい
る。音源ＳＳからの音をダミーヘッドＤＨに取り付けら
れたマイクロフォンＭＣ、ＭＣ，か電気信号に変】換し、増幅器Ａ、Ａ、か適切なレベルまて増幅し、エン
コーダＥＮてエンコーダした後、録音装ｆｆ１ＲＥか記
録媒体Ｍに録音する。再生システムは、再生装置ＰＬと
、増幅器Ａ　　、Ａ　　とスピーカＳＰ　　、ＳＰ、と
を含んでいる。再生時には、記録媒体Ｍに録音された信
号を再生装置ＰＬか読み出し、増幅器Ａ　　、Ａ　　て
適切なレベルまで増幅した後、スピーカＳＰ　　、ＳＰ
２が音としてリスナーＬＳに向は放射する。この場合、
左チャンネルの音か右耳にも聴取され、又右チャンネル
の音か左耳にも聴取されるいわゆるクロストーク現象か
生じると立体感か失われるので、左右のクロストーク音
響成分を打ち消すための処理機能か前記エンコータＥＮ
に付加されている。このシステムは前二者の長所を折衷
した点から得られる利点かあるか、ダミーヘッドＤＨの
頭部、耳介等の形状や寸法はリスナーＬＳのそれと異な
るため、音の立体感や臨場感になお問題を残していた。

従って、リスナーに固有の頭部・耳介形状等に基つく音
響特性に合わせて再生音の特性を調整できれば再生音響
の立体感や臨場感をさらに向上することが可能である。

本発明の目的は、リスナー固有の頭部・耳介形状等に基
つく音響特性に合わせて再生音の特性を調整しうる再生
信号処理装置及び音響再生システムを提供することにあ
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、請求項１記載の発明は第１
図に示すように構成されている。

第１図において、この信号処理装置１０３は、バイノー
ラル録音された記録信号を処理する信号処理装置であり
、記録信号の再生信号Ｓ　　に含まれるバイノークル録
音時における録音環境の音響特性成分を消去する特性平
坦化手段１０１と、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性
をリスナー固有の聴取環境の聴感音響特性に変換する特
性変換手段１０２と、を備えている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の信号処理装置に
おいて、録音環境の音響特性は録音環境の伝達関数であ
り、かつ、リスナー固有の聴取環境の聴感音響特性はリ
スナー固有の聴取環境の伝達関数であるように構成され
る。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の信号処理
装置において、録音環境はダミーヘッドを含むように構
成される。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の信号処理
装置において、録音環境は人間の頭部を含むように構成
される。

請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の信号処理
装置において、録音環境は信号処理によって形成される
ように構成される。

請求項６記載の発明は、バイノーラル録音された記録媒
体から記録信号を再生して再生信号を出力する音響再生
装置において、インパルス信号を発生するインパルス信
号発生手段と、このインパルス信号をインパルス音に変
換して音響空間に放射する電気音響変換手段と、放射さ
れたインパルス音を音響空間内において収音し、電気信
号Ｓ　　に変換して出力する、リスナーの両耳に装置０
３着可能な音響電気変換手段と、記録信号の再生信号Ｓ　
　に含まれるバイノーラル録音時の録音環境の音響特性
成分を消去する特性平坦化手段１０１と、変換された電
気信号Ｓ　　に基づいてリスナーか有する固有の聴取環
境の音響特性データを算出し、平坦化された再生信号Ｓ
　　の特性を音響特性データに基づいてリスナー固有の
聴取環境の音響特性に適合するよう変換して出力する特
性変換手段１０２と、を有して構成する。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の音響再生装置に
おいて、録音環境の音響特性は録音環境の伝達関数であ
り、かつ、リスナー固有の聴取環境の聴感音響特性はリ
スナー固有の聴取環境の伝達関数であるように構成され
る。

請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載の音響再生
装置において、録音環境はダミーヘットを含むように構
成される。

請求項９記載の発明は、請求項６又は７記載の音響再生
装置において、録音環境は人間の頭部を含むように構成
される。

請求項１０記載の発明は、請求項６又は７記載の音響再
生装置において、録音環境は信号処理によって形成され
るように構成する。

請求項１１記載の発明は、バイノーラル録音された記録
信号を処理する信号処理装置１０３において、記録信号
の再生信号Ｓ　　に含まれるパイノークル録音時におけ
る録音環境の音響特性成分を消去する特性平坦化手段１
０１と、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性をリスナー
固有の聴取環境の聴感音響特性に変換し、かつ、リスナ
ーの両耳へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加し
て出力する特性変換手段１０２と、を備えて構成する。

請求項１２記載の発明は、バイノーラル録音された記録
媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する音響再
生装置において、インパルス信号を発生するインパルス
信号発生手段と、インパルス信号をインパルス音に変換
して音響空間に放射する電気音響変換手段と、放射され
たインパルス音を前記音響空間内において収音し、電気
信号Ｓ　　に変換して出力する、リスナーの両耳に装置
０３着可能な音響電気変換手段と、記録信号の再生信号Ｓ　
　に含まれるバイノーラル録音時の録音環境の音響特性
成分を消去する特性平坦化手段１０１と、変換された電
気信号Ｓ　　に基づいてリスナーか有する固有の聴取環
境の音響特性データを算出し、平坦化された再生信号Ｓ
　　の特性を音響特性データに基づいてリスナー固有の
聴取環境の音響特性に適合するよう変換し、かつ、リス
ナーの両耳へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加
して出力する特性変換手段１０２と、を有して構成する
。

請求項１３記載の発明は、バイノーラル録音されるとと
もにクロストーク成分を打ち消す成分か付加された記録
信号を処理する信号処理装置１０３において、記録信号
の再生信号Ｓ　　に含まれるハイノーシル録音時におけ
る録音環境の音響特性成分を消去する特性平坦化手段１
０１と、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性をリスナー
固有の聴取環境の聴感音響特性に変換する特性変換手段
１０２と、を備えて構成する。

請求項１４記載の発明は、バイノーラル録音されるとと
もにクロストーク成分を打ち消す成分か付加された記録
媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する音響再
生装置において、インパルス信号を発生するインパルス
信号発生手段と、インパルス信号をインパルス音に変換
して音響空間に放射する電気音響変換手段と、放射され
たインパルス音を音響空間内において収音し、電気信号
Ｓ　　に変換して出力する、リスナーの両耳に装＋０３着可能な音響電気変換手段と、記録信号の再生信号Ｓ　
　に含まれるバイノーラル録音時の録音環境の音響特性
成分を消去する特性平坦化手段１０１と、変換された電
気信号Ｓ　　に基づいてリスナーか有する固有の聴取環
境の音響特性データを算出し、平坦化された再生信号Ｓ
　　の特性を音響特性データに基づいてリスナー固有の
聴取環境の音響特性に適合するよう変換して出力する特
性変換手段１０２と、を有して構成する。

請求項１５記載の発明は、バイノーラル録音されるとと
もにクロストーク成分を打ち消す成分か付加された記録
信号を処理する信号処理装置１０３において、記録信号
の再生信号Ｓ　　に含まれるバイノーシル録音時におけ
る録音環境の音響特性成分を消去する特性平坦化手段１
０１と、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性をリスナー
固有の聴取環境の聴感音響特性に変換し、かつ、リスナ
ーの両耳へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加し
て出力する特性変換手段１０２と、を備えて構成する。

請求項１６記載の発明は、バイノーラル録音されるとと
もに成分を打ち消す成分か付加された記録媒体から記録
信号を再生して再生信号を出力する音響再生装置におい
て、インパルス信号を発生するインパルス信号発生手段
と、イン、ａルス信号をインパルス音に変換して音響空
間に放射する電気音響変換手段と、放射されたインパル
ス音を音響空間内において収音し、電気信号５１０３に
変換して出力する、リスナーの両耳に装着可能な音響電
気変換手段と、記録信号の再生信号５１ｏｏに含まれる
バイノーラル録音時の録音環境の音響特性成分を消去す
る特性平坦化手段１０１と、変換された電気信号Ｓ　　
に基づいてリスナーか有する固有の聴取環境の音響特性
データを算出し、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性を
音響特性データに基づいてリスナー固有の聴取環境の音
響特性に適合するよう変換し、かつ、前記リスナーの両
耳へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加して出力
する特性変換手段と、を有して構成する。

請求項１７記載の発明は、バイノーラル録音された記録
媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する音響再
生装置において、インパルス信号を発生するインパルス
信号発生手段と、インパルス信号をインパルス音に変換
して音響空間に放射する電気音響変換手段と、放射され
たインパルス音を音響空間内において収音し、電気信号
５１０３に変換して出力する、リスナーの両耳に装着可
能な音響電気変換手段と、変換された電気信号Ｓ　　に
基づいて前記リスナーか有する固有の聴取環境の音響特
性データを算出し、かつ、前記リスナーの両耳へのクロ
ストーク成分を打ち消す成分を付加して出力する特性変
換手段と、を有して構成する。

請求項１８記載の発明は、バイノーラル録音されるとと
もにクロストーク成分を打ち消す成分か付加された記録
媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する音響再
生装置において、インパルス信号を発生するインパルス
信号発生手段と、インパルス信号をインパルス音に変換
して音響空間に放射する電気音響変換手段と、放射され
たインパルス音を音響空間内において収音し、電気信号
Ｓ　　に変換して出力する、リスナーの両耳に装置０３着可能な音響電気変換手段と、変換された電気信号Ｓ　
　に基づいてリスナーが有する固有の聴取環境の音響特
性データを算出し、かつ、リスナーの両耳へのクロスト
ーク成分を打ち消す成分を付加して出力する特性変換手
段と、を有して構成する。

［作用〕上記構成を有する請求項１記載の発明によれば、ハイノ
ーラル録音された記録信号を処理する信号処理装置１０
３において、特性平坦化手段１０１は、記録信号の再生
信号Ｓ　　に含まれるバイツ＋００一うル録音時における録音環境の音響特性成分を消去す
る。特性変換手段１０２は、平坦化された再生信号Ｓ　
　の特性をリスナー固有の聴取環境の聴感音響特性に変
換する。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の信号処理
装置において、録音環境の音響特性は録音環境の伝達関
数であり、かつ、リスナー固有の聴取環境の聴感音響特
性はリスナー固有の聴取環境の伝達関数となるように作
用する。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の信
号処理装置において、録音環境にはダミーヘッドが含ま
れて作用する。

請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２記載の信
号処理装置において、録音環境には人間の頭部か含まれ
て作用する。

請求項５記載の発明によれば、請求項１又は２記載の信
号処理装置において、録音環境は信号処理によって形成
されて作用する。

請求項６記載の発明によれば、バイノーラル録音された
記録媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する音
響再生装置において、インパルス信号発生手段は、イン
パルス信号を発生する。電気音響変換手段は、インパル
ス信号をインパルス音に変換して音響空間に放射する。

音響電気変換手段は、放射されたインパルス音を音響空
間内において収音し、電気信号Ｓ　　に変換して出力し
、かつ、リスナーの両耳に装着可能である。特性平坦化
手段１０１は、記録信号の再生信号５１ｏｏに含まれる
バイノーラル録音時の録音環境の音響特性成分を消去す
る。特性変換手段１０２は、変換された電気信号Ｓ　　
に基づいてリスナーか有する固有の聴取環境の音響特性
データを算出し、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性を
音響特性デー夕に基づいてリスナー固有の聴取環境の音
響特性に適合するよう変換して出力する。

請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の音響再生
装置において、録音環境の音響特性は録音環境の伝達関
数であり、かつ、リスチー固有の聴取環境の聴感音響特
性は当該リスナー固有の聴取環境の伝達関数となるよう
に作用する。

請求項８記載の発明によれば、請求項６又は７記載の音
響再生装置において、録音環境はタミーヘッドか含まれ
て作用する。

請求項９記載の発明によれば、請求項６又は７記載の音
響再生装置において、録音環境には人間の頭部が含まれ
て作用する。

請求項１０記載の発明によれば、請求項６又は７記載の
音響再生装置において、録音環境は信号処理によって形
成されて作用する。

請求項１１記載の発明によれば、バイノーラル録音され
た記録信号を処理する信号処理装置］０３において、特
性平坦化手段１０１は、記録信号の再生信号Ｓ　　に含
まれるバイノーラル録昔時における録音環境の音響特性
成分を消去する。

特性変換手段１０２は、平坦化された再生信号Ｓ　　の
特性をリスナー固有の聴取環境の聴感音音特性に変換し
、かつ、リスナーの両耳へのタロストーク成分を打ち消
す成分を付加して出力する。

請求項１２記載の発明によれば、バイノーラル録音され
た記録媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する
音響再生装置において、インパルス信号発生手段は、イ
ンパルス信号を発生する。

電気音響変換手段は、インパルス信号をインノくルス音
に変換して音響空間に放射する。音響電気変換手段は、
放射されたインパルス音を音響空間内において収音し、
電気信号Ｓ　　に変換して出力し、かつ、リスナーの両
耳に装着可能である。特性平坦化手段１０１は、記録信
号の再生信号Ｓ　　に含まれるバイノーラル録音時の録
音環境の音響特性成分を消去する。特性変換手段１０２
は、変換された電気信号Ｓ　　に基づいてリスナ−か有
する固有の聴取環境の音響特性データを算出し、平坦化
された再生信号Ｓ　　の特性を音響特性データに基づい
てリスナー固有の聴取環境の音響特性に適合するよう変
換し、かつ、リスナーの両耳へのクロストーク成分を打
ち消す成分を付加して出力する。

請求項１３記載の発明によれば、バイノーラル録音され
るとともにクロストーク成分を打ち消す成分か付加され
た記録信号を処理する信号処理装置１０３において、特
性平坦化手段１０１は、記録信号の再生信号Ｓ　　に含
まれるバイノーラル録音時における録音環境の音響特性
成分を消去する。特性変換手段１０２は、平坦化された
再生信号Ｓ　　の特性をリスナー固有の聴取環境の聴感
音響特性に変換する。

請求項１４記載の発明によれば、バイノーラル録音され
るとともにクロストーク成分を打ち消す成分か付加され
た記録媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する
音響再生装置において、インパルス信号発生手段は、イ
ンパルス信号を発生する。電気音響変換手段は、インパ
ルス信号をインパルス音に変換して音響空間に放射する
。音響電気変換手段は、放射されたインパルス音を音響
空間内において収音し、電気信号Ｓ　　に変換して出力
し、かつ、リスナーの両耳に装着可能である。特性平坦
化手段１０１は、記録信号の再生信号Ｓ　　に含まれる
パイノーチル録音時の録音環境の音響特性成分を消去す
る。特性変換手段１０２は、変換された電気信号Ｓ　　
に基づいてリスナーか有する固有の聴取環境の音響特性
データを算出し、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性を
音響特性データに基づいてリスナー固有の聴取環境の音
響特性に適合するよう変換して出力する。

請求項１５記載の発明によれば、バイノーラル録音され
るとともにクロストーク成分を打ち消す成分か付加され
た記録信号を処理する信号処理装置１０３において、特
性平坦化手段１０１は、記録信号の再生信号Ｓ　　に含
まれるバイノーラル録音時における録音環境の音響特性
成分を消去する。特性変換手段１０２は、平坦化された
再生信号Ｓ　　の特性をリスナー固有の聴取環境の聴感
音響特性に変換し、かつ、リスナーの両耳へのクロスト
ーク成分を打ち消す成分を付加して出力する。

請求項１６記載の発明によれば、バイノーラル録音され
るとともにタロストーク成分を打ち消す成分が付加され
た記録媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する
音響再生装置において、インパルス信号発生手段は、イ
ンパルス信号を発生する。電気音響変換手段は、インパ
ルス信号をインパルス音に変換して音響空間に放射する
。音響電気変換手段は、放射されたインパルス音を音響
空間内において収音し、電気信号Ｓ　　に変換して出力
し、かつ、リスナーの両耳に装着可能である。特性平坦
化手段１０１は、記録信号の再生信号Ｓ　　に含まれる
パイノーチル録音時の録音環境の音響特性成分を消去す
る。特性変換手段１０２は、変換された電気信号Ｓ　　
に基づいてリスナーが有する固有の聴取環境の音響特性
データを算出し、平坦化された再生信号Ｓ　　の特性＋
０１を音響特性データに基づいてリスナー固有の聴取環境の
音響特性に適合するよう変換し、かつ、リスナーの両耳
へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加して出力す
る。

請求項１７記載の発明によれば、バイノーラル録音され
た記録媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する
音響再生装置において、インパルス信号発生手段は、イ
ンパルス信号を発生する。

電気音響変換手段は、インパルス信号をインパルス音に
変換して音響空間に放射する。音響電気変換手段は、放
射されたインパルス音を音響空間内において収音し、電
気信号Ｓ　　に変換して出力し、かつ、リスナーの両耳
に装着可能である。特性変換手段１０２は、変換された
電気信号５１６３に基づいてリスナーか有する固有の聴
取環境の音響特性データを算出し、かつ、リスナーの両
耳へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加して出力
する。

請求項１８記載の発明によれば、バイノーラル録音され
るとともにクロストーク成分を打ち消す成分か付加され
た記録媒体から記録信号を再生して再生信号を出力する
音響再生装置において、インパルス信号発生手段は、イ
ンパルス信号を発生する。電気音響変換手段は、インパ
ルス信号をインパルス音に変換して音響空間に放射する
。音響電気変換手段は、放射されたインパルス音を音響
空間内において収音し、電気信号Ｓ　　に変換して出力
し、かつ、リスナーの両耳に装着可能である。特性変換
手段１０２は、変換された電気信号Ｓ　　に基づいてリ
スナーが有する固有の聴取環境の音響特性データを算出
し、かつ、リスナーの両耳へのクロストーク成分を打ち
消す成分を付加して出力する。

〔実施例〕

次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

本実施例は、ダミーヘット等により録音された記録信号
の再生において、再生信号に含まれる既知のダミーヘッ
ド等の伝達関数の特性を平坦化した上、インパルス音を
スピーカから放射し、リスナー（聴取者）の両耳に装着
したマイクロフォンから取り入れ、リスナー固有の頭部
・耳介形状等に基つく伝達関数を抽出し、平坦化された
再生信号の特性をリスナー固有の聴感音響特性に変換す
る例を開示したものである。

第２図は、バイノーラル・サラウンド再生装置の構成を
示している。このバイノーラル・サラウンド再生装置７
は、バイノーラルマイクロフォン１と、再生特性制御装
置２と、再生装置３と、増幅装置５と、スピーカ６とを
備えている。

バイノーラルマイクロフォン１の出力側は再生特性制御
装Ｗ２の入力側に接続されている。再生装置３の出力側
は再生特性制御装置２の入力側に接続されている。再生
特性制御装置２の出力側は増幅装置５の入力側に接続さ
れている。増幅装置５の出力側はスピーカ６に接続され
ている。

バイノーラルマイクロフォン１は左チャンネルのマイク
ロフォンＩＬと右チャンネルのマイクロフォンＩＲとを
有している。再生特性制御装置２はセレクタ１１と、Ａ
／Ｄコンバータ１２と、ディジタル信号処理装置１３と
、Ｄ　／’　Ａコンバータ１４と、インパルス信号発生
器１５と、セレクタ１６と、外部入力装置１７とを有し
ている。セレクタ１１の入力側はバイノーラルマイクロ
フォン１の出力側及び再生装置３の出力側に接続されて
いる。セレクタ１１の出力側はＡ　／’　Ｄコンバータ
１２の入力側に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１２
の出力側はディジタル信号処理装置１３の入力側に接続
されている。ディジタル信号処理装置１３の出力側はＤ
　／’　Ａコンバータ１４の入力側に接続されている。

Ｄ　／’　Ａコンバータ１４の出力側及びインパルス信
号発生器１５の出力側はセレクタ１６の入力側に接続さ
れている。セレクタ１６の出力側は増幅装置５の入力側
に接続されている。外部入力装置１７はディジタル信号
処理装置１３に接続されている。スピーカ６は左チャン
ネルのスピーカ６Ｌと右チャンネルのスピーカ６Ｒとを
有している。

ここに、ディジタル信号処理装置１３は、請求項１．２
．３又は４記載の信号処理装置を構成している。またバ
イノーラル・サラウンド再生装置７は請求項５．６．７
又は８記載の音響再生装置を構成している。ここにおい
て、インパルス信号発生器１５はインパルス信号発生手
段を、スピーカ７は電気音響変換手段を、バイノーラル
マイクロフォン１は音響電気変換手段を、それぞれ構成
している。

次に、第３図に、バイノーラルマイクロフォン１の詳細
な構成を示す。バイノーラルマイクロフォン１は、リス
ナーＬＳの耳孔に装着可能な左チャンネルのマイクロフ
ォンＩＬと右チャンネルのマイクロフォンＩＲとを有し
ている（第３図（Ａ））。各マイクロフォンは、第３図
（Ｂ）に示すように、耳孔に嵌挿可能な本体Ｂと、風防
キャップＷと、コードＣと、接続ジャックＴとを有して
いる。接続シャックＴにより、バイノーラルマイクロフ
ォン１はプリアンプ２に接続される。

第４図に、ディジタル信号処理装置１３の詳細な構成を
示す。このディジタル信号処理装置１３は、入出力イン
タフェース回路２１と、バス２２と、シーケンス制御部
２３と、演算ユニット２４と、ＲＡＭ２５と、ＲＯＭ２
６とを有している。

入出力インタフェース回路２１と、シーケンス制御部２
３と、演算ユニット２４と、ＲＡＭ２５と、ＲＯＭ２６
はバス２２を介して接続されている。

さらに、入出力インタフェース回路２１とシーケンス制
御部２３、シーケンス制御部２３と演算ユニット２４と
は信号線を介して接続されている。

このディジタル信号処理装置１３において、外部からの
信号は入出力インタフェース回路２１によって取り込ま
れる。この信号は、そのままＲＡＭ２５に蓄積されるほ
か、シーケンス制御部２３又は演算ユニット２４により
演算又は処理か施された後にＲＡ　Ｍ　２５に蓄積され
、入出力インタフェース回路２１を介して適宜外部に出
力される。演算又は処理は、シーケンス制御部２３や演
算ユニット２４内部の内臓プログラムのほか、ＲＯＭ２
６に格納されたプログラムによっても実行される。

次に、第５図に演算ユニット２４の構成の例を示ス。こ
の演算ユニット２４は、レジスタ３１．３２と、乗算器
３３と、セレクタ３４．３５と、加算・論理回路３６と
、累積レジスタ３７とを含んでいる。第５図のような構
成をとることにより、加減算や累積乗算等を実行するこ
とかできる。演算ユニット２４により、伝達関数特性の
平坦化や付加を行う場合には、演算ユニット２４にいわ
ゆるディジタルフィルタとしての演算を実行させる。

ディジタルフィルタとは、第６図に示すように、遅延器
Ｔにより入力データをシフトしながら、各シフトデータ
に係数を掛け、それら加算器Σにより足し合せる処理を
行う回路であり、これには非巡回形のＦ　Ｉ　Ｒ（Ｆｉ
ｎｉｔｅ　１ｍｐｕ口ｅＲｚｐｏｎ＋ｅＦｉｌｔｅｒ）
フィルタ（第６ＢＵ　（Ａ）　）と、巡回形フィルタの
１１　Ｒ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌ＋ｅＲｅ＋ｐ
ｏｎ＋ｅＦｉｌｔ＋＋）フィルタ（第６図（Ｂ））とか
あるが、本発明の適用上いずれのフィルタを用いてもよ
い。

以下に、ＦＩＲを例にとって、ディジタルフィルタの動
作の概要を説明する。ＦＩＲのインパルス応答の２変換
を伝達関数Ｈ（１）といい、て現わされる。ここにおい
て、式（１）が伝達関数を示し、式（２）、（３）にお
けるａ又はｂか第６図（Ａ）における各係数器の係数を
表現している。これらの係数を演算し第４図のＲＡＭ２
５等に記憶させることにより、任意の伝達関数特性を得
ることかできる。また、逆の演算゛を行うことにより、
ある伝達関数に対し逆関数の関係となる伝達関数特性を
得ることかできる。

次に、このバイノーラル・サラウンド再生システム７の
動作を説明する。リスナーＬＳは、両耳にバイノーラル
マイクロフォン１を装着した後、再生特性制御装置２内
のインパルス信号発生器１５からインパルス信号５１５
Ｌ　’　５１５Ｒを発生させる。信号Ｓ　　において添
字りはステレオの左５Ｌ（Ｌ）チャンネルであることを、信号Ｓ　　にお５Ｒいて添字Ｒはステレオの右（Ｒ）チャンネルであること
を示している。セレクタ１６はＤ／Ａコンバータ１４か
らの入力とインパルス信号発生器１５からの入力を選択
切換できるか、この場合はインパルス信号発生器１５か
らの入力を選択するように設定する。インパルス信号Ｓ
、、５１５Ｌ　　　１５Ｒは、増幅装置５に入力され、適切なレベルにまで増幅さ
れた後、信号Ｓ　　Ｓ　としてスピーカ６５Ｌゝ　５Ｒこ出力される。スピーカ６は信号Ｓ　ＳＳ　をイ５Ｌ　
　　５Ｒンパルス音Ｓ　ＸＳ　に変換して出力する。イン６Ｌ　
　　６Ｒパルス音Ｓ　ＳＳ　はバイノーラルマイクロフォ６Ｌ　
　　ＳＲン１に取り入れられて検出され、インパルス応答信号Ｓ
　　Ｓ　に変換されて再生特性制御装置２１Ｌゝ　ＩＲに出力される。インパルス応答信号Ｓ　１Ｓ　はＩＬ　
　　ＩＲセレクタ１１に出力される。セレクタ１１はバイノーラ
ルマイクロフォン１からの入力と再生装置３からの入力
を選択切換できるが、この場合はバイノーラルマイクロ
フォン１からの入力を選択するように設定する。信号Ｓ
　　Ｓ　はセレクタＩＬ’　　！Ｒ１１から信号Ｓ　　１８　　としてＡ／Ｄコンパ１１Ｌ
　　　ＩＩＲ −夕１２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１２はアナロ
グ信号である信号５ＩＩＬ　”　ＩＩＲをディジタル信
号Ｓ　　１８　　に変換してディジタル信１２Ｌ　　　
１２Ｒ号処理装置１３に出力する。ディジタル信号処理装置１
３はディジタル信号５１２Ｌ　”　＋２Ｒからリスナー
ＬＳ固有の伝達関数特性を抽出して内部に記憶する。

このインパルス音とその応答（レスポンス）との関係の
一例を第７図に示す。第７図（Ａ）は、インパルス音の
特性を模式的に示した図であり、縦軸は音のゲインを表
わしている。第７図（Ｂ）の実線部分は、このインパル
ス音によるレスボンス（伝達関数）の特性の一例を模式
的に示した図であり、同じく縦軸はレスポンスのゲイン
を表わしている。この伝達関数特性がディジタル信号処
理装置１３の内部に言己憶されるのである。このことよ
り、第７図（Ｂ）において破線で示されるような特性を
与えてやれば、伝達関数を平坦化させることができるこ
とかわかる。

次に、リスナーＬＳは、左耳にバイノーラルマイクロフ
ォンＩＬを装着した後、再生特性制御装置２内のインパ
ルス信号発生器１５から右（Ｒ）チャンネルのインパル
ス信号Ｓ　　を発生させる。

５Ｒそして、前記と同様の操作を行い、右（Ｒ）チャンネル
のインパルスに対するリスナー固有の左耳の伝達関数特
性を抽出してディジタル信号処理装置１３の内部に記憶
する。

次いて、リスナーＬＳは、右耳にバイノーラルマイクロ
フォンＩＲを装着した後、再生特性制御装置２内のイン
パルス信号発生器１５から左（Ｌ）チャンネルのインパ
ルス信号Ｓ　　を発生させる。

５Ｌそして、前記と同様の操作を行い、左（Ｌ）チャンネル
のインパルスに対するリスナー固有の左耳の伝達関数特
性を抽出してディジタル信号処理装置１３の内部に記憶
する。

従って、これらの操作により、リスナーＬＳのクロスト
ークに関する伝達関数が抽出され、記憶される。

第８図は、クロストークを説明する図である。

すなわち、本来、左チャンネルのスピーカ６Ｌからの音
が左耳で聴取され、右チャンネルのスピーカ６Ｒからの
音が右耳で聴取されることにより自好なステレオ音場効
果やサラウンド効果か得られる。しかし、現実には左チ
ャンネルのスピーカ６Ｌからの音のいく分かは右耳にも
聴取され、右チャンネルのスピーカ６Ｒからの音のいく
分かは左耳にも聴取される。このことにより、音の立体
感・臨場感は損われる。これをクロストーク現象という
。このクロストークを打ち消すためには、前記のように
、左耳のクロストークに関する伝達関数と逆の関係（例
えば、第７図（Ｂ）における破線部分）となるような伝
達関数としておけば左耳のクロストークはキャンセルす
ることかできる。

左耳の場合も同様である。

ここで、再生装置３に、ダミーヘッド等によりバイノー
ラル録音され、その録音時に左右のクロストーク音響部
分を打ち消すための音響成分も同時に録音されたコンパ
クトディスクやコンパクトカセットテープ等の記録媒体
４を装填して再生し、バイノーラル再生信号Ｓ　１８　
を出力させる。

３Ｌ　　　３Ｒこの場合にはセレクタ１１を再生装置３からの入力側に
切換えておく。バイノーラル再生信号Ｓ３Ｌ’Ｓ３Ｒは
セレクタ１１を経て、信号５ＩＩＬ　”　ＩＩＲとして
Ａ／Ｄコンバータ１２に入力される。アナログ信号であ
る信号５ＩＩＬ　’　５ＩＩＲはＡ／Ｄコンバータ１２
によりディジタル信号５１２Ｌ１Ｓ１２Ｒに変換され、
ディジタル信号処理装置１３に入力される。ディジタル
信号処理装置１３には、バイノーラル録音を行ったダミ
ーヘッド等の伝達関数特性を、予め外部入力装置１７に
より入力されている。あるいは、このバイノーラル録音
時の録音環境の伝達関数特性は、記録媒体４の内部（例
えば、記録領域の最初の部分）に記録され、再生装置３
か記録媒体４の再生を開始すると自動的に設定される。

ディジタル信号処理装置１３は、このバイノーラル再生
信号の伝達関数に対し逆関数の関係となる伝達関数を演
算し、その上でインパルス応答により得られたリスナー
ＬＳに固有の伝達関数に変換する演算を行う。従って、
ディジタル信号処理装置１３に入力された再生装置３か
らのディジタル再生信号５１２Ｌ　’　５１２Ｒは、い
ったんダミーヘッド等の頭部・耳介形状等に基つく音響
特性（バイノーラル録音時における録音環境の伝達関数
特性）を除去され、特性を平坦化された後、リスナーＬ
Ｓの頭部・耳介形状等に基づく聴感音響特性（リスナー
固有の聴取環境の伝達関数特性）に調整される。この場
合、ディジタル信号処理装置１３は、内部に記憶したリ
スナー固有のタロストークに関する伝達関数に基つき、
同時にリスナーの両耳のクロストークを打ち消すための
音響成分をも付加する。ディジタル信号処理装置１３か
らの出力は信号５１３Ｌ　’　５１３ＲとしてＤ／Ａコ
ンバーク１４に入力される。Ｄ／Ａコンバータ１４はデ
ィジタル信号である信号５１３ＬＳＳ１３Ｒをアナログ
信号５１４Ｌ　”　＋４Ｈに変換してセレクタ１６に出
力する。この場合、セレクタ１６はＤ／Ａコンバータ１
４からの入力を選択するように切換えておく。アナログ
信号５１４０．５１４Ｒはセレクタ１６を経て信号５１
６Ｌ　’　””　＋６Ｒとして増幅装置５に入力され、
適切なレベルにまで増幅された後、信号Ｓ　ＳＳ　とし
てスピーカ６に入力５Ｌ　　　５Ｒされ、音響に変換されリスナーＬＳに向は放射される。

これにより、リスナーＬＳは、立体感や臨場感に富む再
生音を聴取することができる。

また、記録媒体への録音時にクロストークを打ち消す成
分も付加して録音されている場合は、クロストーク成分
は打ち消されるはずだか、実際のリスナーと、クロスト
ークの伝達関数を抽出した者とは同一人ではないため、
その微妙な相違により、従来の装置ではクロストークの
キャンセルか十分でない場合がある。あるいは、リスニ
ングルームの条件等により、スピーカとリスナーの聴取
位置との相対関係か録音時と相違する場合にも従来の装
置では充分なりロストークキャンセル効果か得られない
場合かある。しかし、本実施例によれば、これらの問題
点は解消され、充分なりロストークキャンセル効果を得
ることができる。記録媒体への録音は、バイノーラル録
音のみて、クロストークキャンセル成分か付加されてい
ない録音であってもよい。本実施例により、再生時に対
処できるからである。

また、本実施例において、特性変換手段は、クロストー
クキャンセル機能を有していなくてもよく、あるいは又
、クロストークキャンセル機能のみを有していてもよい
。

なお、本発明の対象となるバイノーラル録音された記録
信号の再生信号は、ダミーヘッドを用いて録音された信
号を再生したもののほか、第３図こ示すバイノーラルマ
イクロフォンをリスナー以外の者の耳に装着して録音さ
れた信号を再生したものであってもよい。この場合には
、インパルス応答により、バイノーラル録音をした者の
頭部等の伝達関数を算出し、その逆関数を求めて音響特
性を平坦化した後、同様にインパルス応答によりリスナ
ーの頭部等の伝達関数を求めリスナー固有の聴感音響特
性に変換すればよい。従って、本発明は商業的に録音さ
れたミュージックソース等の再生の他、個人的に生録音
等を行う場合にも応用可能である。

また、バイノーラル録音は、信号処理によっても行うこ
とができる。すなわち、ダミーヘッドや実際の人間の頭
部の伝達関数特性が抽出されれば、以降はその得られた
伝達関数のみにより信号処理が可能である。あるいは、
個々の係数値を修正して、モデル的な頭部の伝達関数を
創作して処理してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、リスナー固有の
頭部・耳介形状等に基づく音響特性に合わせて再生音の
特性を調整することかでき、再生音響の立体感や臨場感
をさらに向上することができ、かつ、クロストークキャ
ンセル効果を得ることができるという利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の本発明の原理説明図、第２図は
本発明の好適な実施例の構成を示す図、第３図はバイノ
ーラルマイクロフォンの詳細な構成を示す図、第４図は第２図におけるディジタル信号処理装置の詳細
な構成を示す図、第５図は第４図における演算ユニットの構成の例を示す
図、第６図はディジタルフィルタの構成を示す図、第７図は
インパルス音とその応答との関係の例を示す図、第８図はクロストークを説明する図、第９図は従来のバイノーラル・サラウンド録音再生シス
テムの構成を示す図である。１・・・バイノーラルマイクロフォン２・・・再生特性制御装置３・・・再生装置４・・・記録媒体５・・・増幅装置６・・・スピーカ７・・・バイノーラル・サラウンド再生装置１１・・・
セレクタ１２・・・Ａ／Ｄコンバータ１３・・・ディジタル信号処理装置１４・・・Ｄ／Ａコンバータ１５・・・インパルス信号発生器１６・・セレクタ１７・・・外部入力装置２１・・・入出力インタフェース回路２２・・・バス２３・・・シーケンス制御部２４・・・演算ユニット２５・・ＲＡＭ２６・・・ＲＯＭ３１・・・レジスタ３２・・・レジスタ３３・・・乗算器３４・・セレクタ３５・・・セレクタ３６・・・加算・論理回路３７・・・累積レジスタ１０１・・・特性平坦化手段１０２・・・特性変換手段１０３・・・信号処理装置Ａ・・・増幅器Ｂ・・・マイクロフォン本体Ｃ・・・マイクロフォンコードＤＨ・・・ダミーヘッドＥＮ・・・エンコーダＬＳ・・・リスナーＭ・・・記録媒体ＭＣ・・・マイクロフォンＰＬ・・・再生装置ＲＥ・・・録音装置ＳＰ・・スピーカＳＳ・・音源Ｔ・・・接続ジャックＷ・・・風防キャブ

Claims

【特許請求の範囲】１、バイノーラル録音された記録信号を処理する信号処
理装置において、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バイノーラル録
音時における録音環境の音響特性成分を消去する特性平
坦化手段と、前記平坦化された再生信号の特性をリスナー固有の聴取
環境の聴感音響特性に変換する特性変換手段と、を備えたことを特徴とする信号処理装置。２、前記録音環境の音響特性は当該録音環境の伝達関数
であり、かつ、前記リスナー固有の聴取環境の聴感音響
特性は当該リスナー固有の聴取環境の伝達関数であるこ
とを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。３、前記録音環境はダミーヘッドを含むことを特徴とす
る請求項１又は２記載の信号処理装置。４、前記録音環境は人間の頭部を含むことを特徴とする
請求項１又は２記載の信号処理装置。５、前記録音環境は信号処理によって形成されることを
特徴とする請求項１又は２記載の信号処理装置。６、バイノーラル録音された記録媒体から記録信号を再
生して再生信号を出力する音響再生装置において、インパルス信号を発生するインパルス信号発生手段と、前記インパルス信号をインパルス音に変換して音響空間
に放射する電気音響変換手段と、前記放射されたインパ
ルス音を前記音響空間内において収音し、電気信号に変
換して出力する、リスナーの両耳に装着可能な音響電気
変換手段と、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バ
イノーラル録音時の録音環境の音響特性成分を消去する
特性平坦化手段と、前記変換された電気信号に基づいて前記リスナーが有す
る固有の聴取環境の音響特性データを算出し、前記平坦
化された再生信号の特性を前記音響特性データに基づい
て前記リスナー固有の聴取環境の音響特性に適合するよ
う変換して出力する特性変換手段と、を有することを特徴とする音響再生装置。７、前記録音環境の音響特性は当該録音環境の伝達関数
であり、かつ、前記リスナー固有の聴取環境の聴感音響
特性は当該リスナー固有の聴取環境の伝達関数であるこ
とを特徴とする請求項６記載の音響再生装置。８、前記録音環境はダミーヘッドを含むことを特徴とす
る請求項６又は７記載の音響再生装置。９、前記録音環境は人間の頭部を含むことを特徴とする
請求項６又は７記載の音響再生装置。１０、前記録音環境は信号処理によって形成されること
を特徴とする請求項６又は７記載の音響再生装置。１１、バイノーラル録音された記録信号を処理する信号
処理装置において、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バイノーラル録
音時における録音環境の音響特性成分を消去する特性平
坦化手段と、前記平坦化された再生信号の特性をリスナー固有の聴取
環境の聴感音響特性に変換し、かつ、前記リスナーの両
耳へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加して出力
する特性変換手段と、を備えたことを特徴とする信号処
理装置。１２、バイノーラル録音された記録媒体から記録信号を
再生して再生信号を出力する音響再生装置において、インパルス信号を発生するインパルス信号発生手段と、前記インパルス信号をインパルス音に変換して音響空間
に放射する電気音響変換手段と、前記放射されたインパ
ルス音を前記音響空間内において収音し、電気信号に変
換して出力する、リスナーの両耳に装着可能な音響電気
変換手段と、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バ
イノーラル録音時の録音環境の音響特性成分を消去する
特性平坦化手段と、前記変換された電気信号に基づいて前記リスナーが有す
る固有の聴取環境の音響特性データを算出し、前記平坦
化された再生信号の特性を前記音響特性データに基づい
て前記リスナー固有の聴取環境の音響特性に適合するよ
う変換し、かつ、前記リスナーの両耳へのクロストーク
成分を打ち消す成分を付加して出力する特性変換手段と
、を有することを特徴とする音響再生装置。１３、バイノーラル録音されるとともにクロストーク成
分を打ち消す成分が付加された記録信号を処理する信号
処理装置において、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バイノーラル録
音時における録音環境の音響特性成分を消去する特性平
坦化手段と、前記平坦化された再生信号の特性をリスナー固有の聴取
環境の聴感音響特性に変換する特性変換手段と、を備えたことを特徴とする信号処理装置。１４、バイノーラル録音されるとともにクロストーク成
分を打ち消す成分が付加された記録媒体から記録信号を
再生して再生信号を出力する音響再生装置において、インパルス信号を発生するインパルス信号発生手段と、前記インパルス信号をインパルス音に変換して音響空間
に放射する電気音響変換手段と、前記放射されたインパ
ルス音を前記音響空間内において収音し、電気信号に変
換して出力する、リスナーの両耳に装着可能な音響電気
変換手段と、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バ
イノーラル録音時の録音環境の音響特性成分を消去する
特性平坦化手段と、前記変換された電気信号に基づいて前記リスナーが有す
る固有の聴取環境の音響特性データを算出し、前記平坦
化された再生信号の特性を前記音響特性データに基づい
て前記リスナー固有の聴取環境の音響特性に適合するよ
う変換して出力する特性変換手段と、を有することを特徴とする音響再生装置。１５、バイノーラル録音されるとともにクロストーク成
分を打ち消す成分が付加された記録信号を処理する信号
処理装置において、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バイノーラル録
音時における録音環境の音響特性成分を消去する特性平
坦化手段と、前記平坦化された再生信号の特性をリスナー固有の聴取
環境の聴感音響特性に変換し、かつ、前記リスナーの両
耳へのクロストーク成分を打ち消す成分を付加して出力
する特性変換手段と、を備えたことを特徴とする信号処
理装置。１６、バイノーラル録音されるとともに成分を打ち消す
成分が付加された記録媒体から記録信号を再生して再生
信号を出力する音響再生装置において、インパルス信号を発生するインパルス信号発生手段と、前記インパルス信号をインパルス音に変換して音響空間
に放射する電気音響変換手段と、前記放射されたインパ
ルス音を前記音響空間内において収音し、電気信号に変
換して出力する、リスナーの両耳に装着可能な音響電気
変換手段と、前記記録信号の再生信号に含まれる前記バ
イノーラル録音時の録音環境の音響特性成分を消去する
特性平坦化手段と、前記変換された電気信号に基づいて前記リスナーが有す
る固有の聴取環境の音響特性データを算出し、前記平坦
化された再生信号の特性を前記音響特性データに基づい
て前記リスナー固有の聴取環境の音響特性に適合するよ
う変換し、かつ、前記リスナーの両耳へのクロストーク
成分を打ち消す成分を付加して出力する特性変換手段と
、を有することを特徴とする音響再生装置。１７、バイノーラル録音された記録媒体から記録信号を
再生して再生信号を出力する音響再生装置において、インパルス信号を発生するインパルス信号発生手段と、前記インパルス信号をインパルス音に変換して音響空間
に放射する電気音響変換手段と、前記放射されたインパ
ルス音を前記音響空間内において収音し、電気信号に変
換して出力する、リスナーの両耳に装着可能な音響電気
変換手段と、前記変換された電気信号に基づいて前記リ
スナーが有する固有の聴取環境の音響特性データを算出
し、かつ、前記リスナーの両耳へのクロストーク成分を
打ち消す成分を付加して出力する特性変換手段と、を有することを特徴とする音響再生装置。１８、バイノーラル録音されるとともにクロストーク成
分を打ち消す成分が付加された記録媒体から記録信号を
再生して再生信号を出力する音響再生装置において、インパルス信号を発生するインパルス信号発生手段と、前記インパルス信号をインパルス音に変換して音響空間
に放射する電気音響変換手段と、前記放射されたインパ
ルス音を前記音響空間内において収音し、電気信号に変
換して出力する、リスナーの両耳に装着可能な音響電気
変換手段と、前記変換された電気信号に基づいて前記リ
スナーが有する固有の聴取環境の音響特性データを算出
し、かつ、前記リスナーの両耳へのクロストーク成分を
打ち消す成分を付加して出力する特性変換手段と、を有することを特徴とする音響再生装置。