JPS63107300A

JPS63107300A - ヘツドホン受聴システム

Info

Publication number: JPS63107300A
Application number: JP61251618A
Authority: JP
Inventors: Toru Mori; 徹森
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-05-12

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〕本発明はステレオ再生装置に係υ、特にヘッドホン（又
はイヤーホン、イヤーレクーバナト）ヲ用いたヘッドホ
ン受聴システムに関する。

〔従来の技術〕

ヘッドホンを用いた受聴では、スピーカを用いた受聴に
比べ以下の欠点がある。

■　現在の市販の通常のプログラムソースや放送メディ
アのソースでは、音像は左右の耳の中心に定位（頭内定
位）し、拡がり感が不足する。

■　再生音に「豊かさ」が不足する。

欠点■はヘッドホン単体の特性を改良することによって
改良することができる。

欠点■の原因は、次のような理由によると考えられてい
る。

すなわち、第２図はスピーカを用いたステレオ受聴時の
直接音９間接音を示す模式図であり、第６図は頭の前方
５０’に平坦な音圧周波数特性をもってスピーカを置き
再生したときの鼓膜上の音圧周波数特性であるが、ヘッ
ドホン受聴時では、第２図に示したスピーカ・ステレオ
受聴時と異なシ、間接音が存在しないことと、第３図に
見られるように受聴者自身の頭・耳介による回折効果、
耳道の共振などに特異なピーク、ディップをもった周波
数特性があることと、この二つによると考えられている
。

つまυ、第４図に示すようにヘッドホンを用いた受聴で
は、ソースを増幅した信号はヘッドホンＨＰによって直
接音成分のみが直接に耳（外耳道）に伝達される。

一方、スピーカを用いた受聴では先きの第２図に示すよ
うにスピーカから放射された音が受聴者の耳に直接受聴
される直接音り、　、Ｄ’、　、Ｄ２．Ｄ’、の他に再
生される部屋の壁・床・天井に反射した（直接音に比べ
遅延した）間接音ＩＤ、　、　ＩＤ２．　ＩＤ２゜ＩＤ
、・・・を同時に受聴している。

さらに、例えば受聴室の前方の左右にそれぞれ３０度方
向にスピーカを設置した場合、スピーカの音圧周波数特
性が平坦であっても受聴者の片耳の鼓膜上の音圧は、第
３図に示すような２つのビークＰ、、Ｐ２をもった周波
数特性であることが知られている。

以上の述べたことを考慮して、文献「音像頭外再生ヘッ
ドホンシステム１アンビエンスホン＃：日本オーディオ
協会誌Ｖｏ１．１５Ｎ１１〜２　Ｆ２４〜２９で提案さ
れている方法がある。

その基本構成（従来例）は、第５図に示すように、角度
補償器（Ｔｈｅ　Ａｎｇｌｅ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ
）　１１　　＊反射音発生器（Ｔｈｅ　Ｒｅｆｌｅｃｔ
ｉｏｎ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　）　１２　。

直接音に対する間接音の音響エネルギ密度比（Ａｃｏｕ
ｓｔｉｃ　Ｒａｔｉｏ　＝　Ａ　Ｒ）の調整器（Ｔｈｅ
　ＡＲＣｏｎ−ｔｒｏｌｌθｒ）１３と、第６図に示す
如き音圧周波数特性をもったヘッドホンｈｐから成立っ
ている。第６図に示したヘッドホンｈｐＯ音圧周波数特
性は、第３図に示した如き、受聴者に対して前方３０度
方向からの到達音の受聴者の鼓膜上の音圧周波数特性に
類似していることが特徴である。また第５図において、
角度補償器１１は３０度以外からも音が到達する成分の
補償器、反射音発生器１２は第２図に示した部屋の壁か
ら反射音（間接音成分ＩＤ、、ＩＤ２．　より′２．Ｉ
Ｄ５・・・）成分を発生する発生器で、第７図に示すよ
うな間接音成分が得られるような複数の遅延回路からな
シ、音響エネルギ密度比調整器１３は、直接音成分りと
反射音成分ＩＤを適宜に混合調整し、受聴音を頭外へ定
位させている。

しかし、左右両チャンネルとも同じような遅延を伴った
間接音成分ＩＤｆ、直接音りに音響エネルギ密度調整器
によって混合しているので、音像の拡がシ感が少なく、
又間接音成分ＩＤを多くすると、ぼけた音質となり易い
。また、第６図に示したように詩異な周波数特性をもっ
たヘッドホンを用いないとその効果が小さく、汎用性に
乏しい欠点があった。また、片耳（片チャンネル）分の
遅延成分（間接音成分）は、第７図に示すように複雑な
遅延時間成分の組合せとなシ、左右チャンネルの遅延時
間が異なると音像定位が片寄るという欠点が生じる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来技術は、複雑な回路構成と特異な音圧周波
数特性をもつヘッドホンからなシ、互換性について配慮
されてない。

本発明の目的は、簡単な回路構成と一般的なヘッドホン
によつて音像を拡大することにある。

〔問題点を解決するための手段〕上記の目的は、左右の耳に受聴される電気音響信号を左
右それぞれ異質にし、音像のバランス感をとることによ
って達成される。

〔作用〕

人間の聴覚では、例えば、左右のそれぞれの耳で遅延時
間が興った複合音を受聴した場合、遅延時間が少く、進
んでいる音を受聴している耳へ音像が片寄る現象がある
。これは、それぞれのチャンネルの音量が同じ場合にお
いても生じる。特にスピーカを用いた受聴よりもヘッド
ホン、イヤーホンを用いた受聴の場合、ａ著である。た
だし、この現象の原因については不明である◇一方、同
様の周波数成分の音を左右両耳で受聴した場合、音量が
等しいと左右両耳を結んだ頭内の中央に音像が定位し、
左右の音量が異った場合、音量が大きい方の耳の方へ音
像が片寄る現象が知られている。

本発明では、この２つの現象を組み合せることによって
、音像の拡大を図ったヘッドホン受聴システムを提供す
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ここ
で、ｈＰはヘッドホン、１はイコライザ回路、２と３は
遅延回路、ｖＬ、ｖＲは音量調整器、４゜５は増幅器で
ある。

上記の中で、イコライザ回路１と音量調整器ｖＬ、ｖＲ
を設けた点が本発明の特徴であるが、この設けた理由に
ついて以下に述べる。

例えば、第１図に示すように、右チャンネル（Ｒｃｈ）
の遅延時間τ＝０、左チャンネル（Ｌｃｈ、）の遅延時
間τ＝１〜２ｍＳ　　として、ホワイトノイズの１オク
ターブバンドノイズを音源として、左右の受聴音のバラ
ンスがとれた音量感になるように音量調整器ｖＬ、ｖＲ
を調整する試聴実験をした結果、左チャンネルの音量を
右チャンネルに比べ増量したレベル差（音量調整器ｖＬ
、ｖＲの差）は第８図に示した値を得た。Ｉ　ＫＨｚ以
上に比べ、ＩＫＨｚ以下では若干増量した方がバランス
がとれたことを示している。そこで第８図のデータをも
とにイコライザ回路（第８図の周波数特性を模した）１
を挿入し同様に試聴実験したところ左右のレベル差は約
８　ｄＢであった。

この現象は、健康な耳をもった人を被験者とした場合、
左右を逆にしても同様の結果を得た。

また、右チャンネルＲ８ｈに遅延時間τ、＝１〜１０ｍ
５として、左チャンネルＬ。ｈの遅延時間τを右チャン
ネルに比べ１〜２ｍｓ多くしても同様の結果を得た。

この結果を基に、第１図に示した構成のように、遅延時
間が多いチャンネルの経路にイコライザ回路１を挿入し
、左右の音量感をバランスさせるために音量調整器ｖＬ
、ｖＲを設けた。

また、遅延時間が多いチャンネルの方が音量の絶対値が
多く、心理的には音量のバランスがとれたように感じる
が、長時間（約３０分以上）の受聴では疲労感を生じる
懸念がある。そこで第９図に示すように左右のチャンネ
ルを時々、スイッチングｓｗ、、ｓｗ２回路によって入
れ替えると良い。

これは例えば音楽信号の有無を検出し、信号が途切れた
ときに自動的に切替るようにする。またスイッチング回
路ＳＷ１．ＳＷ２は連動させる。スイッチング回路ｓｗ
、　、　ｓｗ２を差動させるだめの検出回路と駆動回路
は第９図に示すように構成する。左右のチャンネルの信
号をミキシングするミキシング回路６と積分回路７と整
流と時定数回路８とスイッチング回路ＳＷ１．ＳＷ２を
駆動する回路９からなる。

左右のチャンネルの信号をミキシング回路６よυミキシ
ングし、その出力信号を積分回路７を通し、エネルギ成
分の多い低域成分の信号を取出し、整流回路と５０ｍ５
〜２００　ｍｓの時定数をもった回路８を通して、音楽
、信号の断続を検出して、スイッチング回路ｓｗ、、ｓ
ｗ２を駆動する回路９によってスイッチング回路ｓｗ、
、ｓｗ２を動作せしめて、チャンネルを切替るようにす
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡易な回路構成によって左右の耳へ異
質な信号が印加され、左右の信号の音質差が明確となる
ので音像が拡大する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
スピーカを用いたステレオ受聴時の直接音９間接音を示
す模式図、第３図は頭の前方３０゜に平坦な音圧周波数
特性をもつスピーカを置き再生したときの鼓膜上の音圧
周波数特性、第４図はヘッドホン受聴時の模式図、第５
図は従来例の回路構成図、第６図は従来例に用いられた
ヘッドホンの音圧周波数特性図、第７図は従来例に示し
た直接音と間接音の構成模式図、第８図は本発明に至る
実験値の周波数特性図、第９図は第１図に示した本発明
の発展形の回路構成図である。１・・・イコライザ２．３・・・遅延回路 ■Ｌ、ｖＲ・・・音量調整器４．５・・・増幅器ｈｐ・・・ヘッドホン。、・・：＼（、ヅ代理人　弁理士　小川勝男　−′ ｈＰ　へ１ドホン篤４図Ｈρ 第６１￥］第７図

Claims

【特許請求の範囲】１、左右両チャンネルから成るヘッドホン受聴システム
において、その片チャンネルもしくは両チャンネルに遅
延回路を設け、遅延時間の多い方のチャンネル側へ、イ
コライザ回路を設けると共に、遅延時間の多い方のチャ
ンネル側の音量を、遅延時間の少ない方のチャンネル側
の音量より増大させる回路を設けたことを特徴とするヘ
ッドホン受聴システム。２、特許請求の範囲第１項記載のヘッドホン受聴システ
ムにおいて、左右両チャンネルを交互に切り換えるスイ
ッチング回路を設けたことを特徴とするヘッドホン受聴
システム。３、特許請求の範囲第２項記載のヘッドホン受聴システ
ムにおいて、前記スイッチング回路が、左右両チャンネ
ルのミキシング回路と、該ミキシング回路の出力を入力
される積分回路と、該積分回路の出力を入力される整流
・時定数回路と、該整流・時定数回路の出力を増幅し駆
動出力として出力する駆動回路と、から成ることを特徴
とするヘッドホン受聴システム。