JP2002505818A

JP2002505818A - 人工音響環境を生成するためのシステム

Info

Publication number: JP2002505818A
Application number: JP50408699A
Authority: JP
Inventors: コーヘンユーバル; バロンアミア; ネエベギオラ
Original assignee: ビーイーフォーリミッテッド
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2002-02-19
Also published as: CA2295092C; WO1998059525A3; CA2295092A1; IL121155A; AU748427B2; KR20010020513A; EP0992175A2; AU8032998A; WO1998059525A2; IL121155A0; US6975731B1

Abstract

(57)【要約】２つの耳を持つユーザーが着装し、それぞれの耳に最低１つのオーディオシグナルを提供するヘッドフォーンアッセンブリーに超音波レファレンスシグナルを送り、一方の耳に対比するもう一方の耳に知覚される超音波レファレンスシグナルのフェーズ差を測定できる様に両耳への超音波レファレンスシグナルのアライバルタイムをプロセスし、フェーズ差に従い最低２つのオーディオシグナル、各々の耳で最低１つのシグナルをモジュレートし、各々の耳にヘッドフォーンアッセンブリー経由で最低２つのオーディオシグナルを送る、以上のことを含む人工音響環境をシミュレートする方法。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称人工音響環境を生成するためのシステム発明の技術分野この発明はオーディオ再生システムに於ける周辺音響を提供するためのヘッドフォーンの分野に関する。発明の背景技術近年、単純なＨｉ−Ｆｉシステムの性能は、ホームシアターシステムが要求する周辺音響効果の組入れに向けて拡がりを見せている。これらのシステムには大型スクリーンテレビレシーバー、ビデオカセットプレーヤー、４組の追加スピーカー及び周辺アンプリファイヤが含まれる。この新しいシステムで、視聴者の映画の音響効果の中への没入度は大きくなる。典型的なホームシアターシステムは、ビデオ性能を新式オーディオシステムと結合させたものであり、次の様な主要コンポーネントをベースにしている。１．大型スクリーンＴＶレシーバー又はビデオプロジェクター。２．オーディオ及びビデオシグナルの源（ソース）であるレーザーディスクプレーヤー又はＨｉ−Ｆｉビデオカセットプレーヤー。フィルムに記録されているオーディオトラックは通常のステレオトラックではない。それはサウンドチャンネルに関する追加情報（インフォーメーション）を暗号化するもので、この暗号化のプロトコールは長年に亘り発展したものである。現在使用されている３つの主要な標準は：ａ．ドオルビープロロジックサラウンド（ＤｏｌｂｙＰｒｏｌｏｇｉｃＳｕｒｒｏｕｎｄ）。これは標準的な左と右のチャンネルに加えて、中央と後方のチャンネルがサウンドトラックに記録されるもので、全てのチャンネルはアナログである。ｂ．ＴＨＫ。Ｌｕｃｕｓフィルム社が製造したもの。これは１つでなく、２つのセパレート後方チャンネルを使用したもので、全てのチャンネルはアナログである。ｃ．ＡＣ−３。Ｄｏｌｂｙラボが最も新しく開発したもの。これは音楽の６つのチャンネルが前方右、前方左、中央、後方右、後方左とサブウーファーのサウンドトラックにデジタル記録されたものである。１つのオクターブのみが必要であるので、後者は完全なスペクトラムチャンネルではない。３．周辺アンプリファイヤー。入力シグナルから周辺チャンネルを取り出すためのもの。周辺アンプは概してＤｏｌｂｙチップをベースにしている。殆んどのアンプはＤＰＳ（デジタルシグナルプロセッサー）性能を有し、非周辺ミュージック源（ソース）の音をモディファイし、あたかもコンサートホール、シアター、ジャズクラブ等のように異った人工音響環境から音が発生しているかの様である。４．スピーカー。６っの異ったスピーカーがあるフルサウンドシステムで、リアリステックな再生のためにハイクオリティーのものでなければならない。その機能は次のようなものである。：ａ．メーンスピーカー２台。これはサウンド、ミュージック効果の殆んどを再生する。ｂ．センタースピーカー１台。スクリーンの上又は下に置かれ、俳優の声用である。ｃ．後部スピーカー２台。周辺音響システムによって生じた特別効果及び周辺アンプの異ったＤＳＰモードで生じた人工エコー効果に使われる。ｄ．サブウーファー。爆発等の低周波音響の全てを再生するもので、このチャンネルは方向性インフォメーションを殆んど有していないため、サブウーファーの設置位置は重要ではない。更に、この様な低周波音は特に耳だけでなく、体の色々な部分で感じられる。通常、ウーファーは前方の場所に設置される。ホームシアターに適する条件に合致するため部屋の改修が必要となる：ａ．部屋の中に６つの異った音源があるため、音質及び方向性がれないエコーで破壊される。従って、カーペット、カーテン等の音響吸収材を使った部屋である必要がある。ｂ．隣近所への迷惑防止のためにも音響吸収材が必要である。ｃ．各スピーカーへの室内配線が必要となるが、出来るだけ目障りにならない配慮が必要である。システムの一つ一つの要素が全体の音質に影響を与える。この内最も重要な要素は室内音響である。もし部屋が大きく、壁がむき出しであれば、エコーが音に大きな影響を与えることになる。又、スピーカーの品質もシステムにとって重要な要素である。高性能スピーカーは大型で高価であるが、良質の音の基本である。最後は高出力で、リアリステックな周辺音響に必要とされる低歪み（騒音）アンプは高価である。これらの条件のため、高品質周辺音響システムを購入し、家庭内に設置するには大きな費用がかかることになる。低価格で、かつ個人レベルのリスニングで高品質のオーディオ再生を可能にするため、従来のＨｉ−Ｆｉオーディオシステムでは長い間ステレオヘッドフォーンが用いられてきた。メーカー各社のヘッドフォーンを使って周辺音響を提供しようとする試みは、あまり成功を見ていない。周辺音響ヘッドフォーンテクノロジーの効果的な使用に拘わる問題点を認識するためには、立体的なヒアリングの体験に於ける人間の生理学的効果を理解する必要がある。音の方向を認識するのに、次の様にして、脳は２つの耳から入るインフォメーションを組合せ、周辺世界の３−Ｄ感覚を得るために、いくつかの音響心理的効果を利用する。１．フェーズ差：音は同じフェーズで両耳に届くのでなく、音源に近い耳がその音をまず聞くのである。２つの耳にその音が届く時間差を計算して、（＜１ｍｓｅｃ．）脳は音源を検知する。２．レベル差：音源に近い方の耳がより大きい音を聞き、そのインフォメーションは脳により方向、範囲のインフォメーションに変換される。３．頭の回転：例えば、もし音源がリスナーの直接前方、又は直接後方にあれば、両耳間のフェーズとレベル差は０である。音源の確認のため体は頭を気付かない程度、ほんの少しだけ動かす。非常に小さい動きでも脳が音源を識別するに充分なフェーズ差を創りだすのである。４．ドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）ピッチ差：頭の回転時、サウンドピッチはドップラー効果によって変化する。音源に向って回転した方の耳が他の耳よりも僅かな高いピッチを聞き、このインフォメーションから音源の方向をディコードする。５．フェースブロッケージ：音源から頭が回転して一定の角度で離れる時、リスナーの頭は、一方の耳を音源から“音響的に陰（シェード）のエリア”へ移動させ、この耳のサウンドルベルが他の耳のサウンドルベルより低くなる。脳はこの効果を用いて音源ポイントを見付けるのである。最初の３つの効果が最も重要であるが、完全な錯覚が生れるには５つ全部を正確に再生することが必要である。周辺サウンドがスピーカーの配列によって作り出される時、作り出された音場は現実生活の場ででてくる音と殆んど同じであり、人間の脳はその音を認識するため上記の５つの効果のすべてを使用することができるのである。但し、音はリスナーの耳により近い高度に局部的なトランスデューサーから生じるので、ヘッドフォーンの使用によりフリースペースの拡りの中に表れる上記の５つの効果は、全て大きく損われることになる。リスナーが頭を動かす、又は、回転さすと、ヘッドフォーンもリスナーの頭と一緒に動く。従って単純なバイノーラル方式のオーディオシグナルでは現実の認識が出来ない。何故なら、音場はリスナーの頭と一緒に動くからである。実際の音響効果を創るためには、ヘッドフォーンに送られるオーディオシグナルは、リスナーが上演物又はフィルムの音を聞いている時のリスナーの動きに合せて上記の音響心理効果がシミュレートされるよう、繊細な方法でコード化されなければならない。日本の特願昭４２−２２７及び日本国の特公昭５４−１９２４２の説明では、頭の動きを測り、頭の位置に関するインフォメーションをマイクロプロセッサーに送るためのヘッドフォーンに組込まれたジャイロコンパス又はマグネティックニードルコンパスを含む周辺音響ヘッドフォーンシステムが述べられている。このマイクロプロセッサーは、頭の角度によりサウンドトラックシグナルをモディファイし、ヘッドフォーンにモディファイされたシグナルを送りかえし、リスナーが周辺音響効果を体験できるのである。ヘッドフォーンに組込まれたジャイロスコープを使用したこの様なシステムは、ソニー株式会社（ＳｏｎｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により発売されている。米国特許５，１８１，２４８（ＥＰ４３８２８１対応）、５，４５２，３５９及び５，４９５，５３２には、このシステムの更なる発展が、ジャイロスコープが超音波レインジングシステムに置き代ったものとして述べられている。頭の角度位置は、ヘッドフォーンセットの左及び右アームに位置した超音波ディテクターを使って、リスナーの前方に置かれたトランスミッターにより出される超音波レファレンスシグナルの相対的な到着時計測から得られる。前述の通り、マイクロプロセッサーは計測された頭の角度により、サウンドトラックシグナルをモディファイし、ヘッドフォーンにモディファーされたシグナルを送りかえし、リスナーが周辺音響効果を体験できるのである。バーチャルリスニングシステム株式会社（ＶｉｒｔｕａｌＬｉｓｔｅｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍＩｎｃ．）が開発し、ステレオレビュー（ＳｔｅｒｅｏＲｒｖｉｅｗ）、Ｐ３８（１９９７年４月）で述べている更なる開発に於いては、頭の動きは完全に無視されている。典型的なオーディオシチエーションからの周辺音響効果は、各種の情況に対応するフェーズシフト及びボリュームチェンジを提供するアルゴリズムによりプリプログラムされている。従って、このシステムは、デジタルプロセシングの手段により周辺音響効果をシミュレートしている。ドイツ特許第２６２５１０１は、トランスミットされたキャリヤーによりヘッドフォーンにサウンドシグナルの無線送信をする装置を開示している。人間の音声特性に近い特性を示すことが出来る様に、２つの受信要素が一対のヘッドフォーンに取付けられている。ヨーロッパ特許出願Ｎｏ．ＥＰ７０５０５３では、リスナーの耳の耳たぶに面し、前方に、又は接して配置された最低２つのラウドスピーカーが各々に取付けられた２つのイヤフォンメンバーを持つ周辺音響効果のためのヘッドフォーンと述べられている。上述の先行技術システムの全ては、オーディオシグナルインフォメーションをモディファイするために新しいリアルタイムシグナルプロセシングを使用している。しかし、入手可能なプロセッサーのスピードでは、シグナルプロセスを効果的に処理できず、得られる結果はいくつかの理由で不充分なものである。これらシステムは３−Ｄ認識に影響を与える主な音響心理の要因、即ち上記のリストにある最初の２つ又最大でも３つの要因のみを扱っている。これら全ては他のもの、即ち通常無視されているが、重要な効果、ドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）のピッチチェンジ効果やフェースブロケージの効果を無いがしろにしているのである。発明の要約この発明は改良されたヘッドフォーンの周辺音響システムを提示することにある。従って、この発明の好ましい実施態様に従い、超音波トランスミッターからリスニングエリアに送られる超音波のモジュレートされたオーディオシグナルインフォメーションをピックアップするための超音波ディテクターが両方についたイヤフォーンを持ち、周辺音響効果をシュミレートするように、上述のオーディオシグナルインフォメーションをプロセスし、モジュレートすることから得られるヘッドフォーンセットを提供することにある。フリースペースに拡がるオーディオシグナルを聴取する際感じられる生理的効果のシュミレーションで、イヤフォンにインプットされたオーディオシグナルをコード化できるよう接続、設計されたディレイラインとモジュレーターの配列とにより、オーディオシグナルのプロセシングとモジュレーテイングは実行される。明細書と請求事項の中での用語“ヘッドフォーン”とは単にヘッドフォーンのみを含むのではなく、例えば、バーチャルリアリティーヘルメットの如く耳を通して聴くための他の装置全べてを含むものである。又、この発明の好ましい実施態様に従い、最低１つの超音波チャンネルで最低１つの超音波シグナルをレシーブするための最低１つの超音波レシーバーと、人間の可聴シグナルに対し最低１つの超音波チャンネルで最低１つの超音波シグナル各々を変換するための最低１つのトランスデューサーを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。加えて、この発明の別の好ましい実施態様に従い、当芸最低１つの超音波レシーバーで、夫々が２つの超音波チャンネルで超音波シグナルをレシーブする２つの超音波レシーバーを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。更に、この発明の更なる別の好ましい実施態様に従い、最低１つの超音波レシーバーで各々が１つの超音波チャンネルで超音波シグナルをレシーブする４つの超音波レシーバーを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。又、更に、この発明の別の好ましい実施態様に従い最低１つのトランスデューサーで最低１つの超音波シグナルを最低１つのモジュレートされた電気信号に変換する最低１つのファーストトランスデューサーと、最低１つのモジュレートされた電気信号を人間の可聴シグナルに変換する最低１つのセカンドトランスデューサーを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。加えて、この発明の別の好ましい実施態様に従い、最低１つのトランスデューサーが最低１つのマルチチャンネルトランスデューサーから成るワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。更に加えて、この発明の別の好ましい実施態様に従い、各超音波チャンネルに関連する最低１つのバンドパスフィルターを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。更に、この発明の別の好ましい実施態様に従い、各超音波チャンネルに関連する最低１つののディモジュレーターを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。加えて、この発明の別の好ましい実施態様に従い、最低１つの超音波シグナルを最低１つのモジュレートされた電気信号に変換する操作のできる最低１つのファーストトランスデューサーが、各々がユーザーの異った耳に近く位置するように配位された最低２つのファーストトランスデューサーを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。更に、この発明の別の好ましい実施態様に従い、最低１つのセカンドトランスデューサーで各々がユーザーの異った耳に対し人間の可聴アウトプットをもたらす最低２つのトランスデューサーを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。加えて、この発明の別の好ましい実施態様に従い、最低２つの超音波レシーバーの各々でレシーブされた超音波シグナルからでる人間の可聴シグナルがユーザーのそれぞれの耳に送られるワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供することにある。又、この発明の別の好ましい実施態様に従い、最低２つの超音波チャンネルでそれぞれが超音波シグナルを受ける最低２つの超音波レシーバー、最低２つの人間の可聴チャンネルを人間の可聴シグナルに変換する最低２つのトランスデューサー及び最低２つの超音波レシーバーのそれぞれの最低２つのチャンネルの各々でレシーブされたインフォメーションが人間の可聴チャンネルのうちそれぞれ別のチャンネルでユーザーの２つの異った耳の各々に送られるワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供するものである。更に、この発明の別の好ましい実施態様に従い、ユーザーの異った耳での最低１つのシグナルソースからの音のアライバル間で生じるアコースティックディレイをシュミレートする操作のできるディレイラインを含むワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを提供するものである。加えて、この発明の別の好ましい実施態様に従い、ユーザーが耳につけることが可能で、最低１つの超音波チャンネルで最低１つの超音波シグナルをレシーブするための最低１つの超音波レシーバー、人間の可聴シグナルに対する最低１つの超音波チャンネルで最低１つの超音波シグナルのそれぞれを変換するための最低１つのトランスデューサー、マルチソースシグナルに対応する複数のチャンネルでマルチソースシグナルをレシーブしサウンドキャリアーをモジュレートする最低１つのプロセッサー、複数のチャンネルでモジュレートされたサウンドキャリアーを一対のヘッドフォーンに送るためのトランスミッターを含むシュミレートされたマルチソースサウンドの環境をつくるヘッドフォーンシステムを提供するものである。加えて、この発明の別の好ましい実施態様に従い、マルチサウンドウエーブが適切な場所に設置されたサウンドソースからの可聴サウンドとしてフリースペース内にトランスミットされた場合、モジュレートされたキャリアーを最低１つのヘッドフォーンにトランスミットするための超音波の使用で、ヘッドフォーンを使ったリスナーに音響心理効果を生じさすことを可能とするヘッドフォーンシステムを提供するものである。更に、この発明の別の好ましい実施態様に従い、可聴シグナルを超音波に変換し、ワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを使って超音波をレシーブし、ワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーを使って超音波を可聴シグナルに変換することを含む人工音響環境をシミュレートする方法を提供するものである。又、この発明の別の好ましい実施態様に従い、リスナーの両耳につけられ、その各々に最低１つの可聴なオーディオシグナルを発生させるヘッドフォーンアッセンブリーに超音波レフアレンスシグナルを送り、他方の耳に対比させたもう一方により知覚されるシグナルのフェーズディファレンスを測れるようそれぞれの耳に超音波レフアレンスシグナルのアライバルタイムをフロセスし、最低２つのオーディオシグナル、フェーズディファレンスに対応してそれぞれの耳に最低１つのシグナルをモジュレートし、このヘッドフォーンアッセンブリーによって各々の耳に最低２つのオーディオシグナルを送ることを含めた人工音響環境をシミュレートするための手段を提供するものである。この発明の別の好ましい実施態様に従い、超音波サウンドによって最低２つのオーディオシグナルと超音波レフアレンスシグナルを送ることを含む手段。更に、この発明の別の好ましい実施態様に従い、有線コミュニケーションによりヘッドフォーンアッセンブリーにシグナルを送ることを含む最低２つのオーディオシグナルを送るステップ。又更に、この発明の別の好ましい実施態様に従い、無線コミュニケーションによりヘッドフォーンアッセンブリーにシグナルを送ることを含む最低２つのオーディオシグナルを送るステップ。図面の簡単な説明この発明は、図面を伴った次の詳細な説明で充分理解、評価されるものである。第１図は従来の先行技術のスピーカーベースの周辺音響システムの絵図表現で、部品及びそれらの相互位置を示している。第２Ａ図及び第２Ｂ図は、先行技術の従来のスピーカーベースの周辺音響システムに於いて、リスナーが如何にして耳により音源により近いサウンドと音源からより遠いサウンドの受取りの間にある小さな時間差を識別し、そのサウンドの発生する方向を検出するかを図解したものである。第３Ａ図及び第３Ｂ図は、先行技術の従来のスピーカーベースの周辺音響システムに於いて、リスナーが如何にしてサウンドの発生する方向を、音源に向って頭を廻し両耳に聞えるサウンドのフェーズをイコーライズさせ検出するかをしめしている。第４Ａ図及び第４Ｂ図は従来の先行技術周辺音響システムの前方に座したリスナーの左及び右耳によりサウンドの受取りのタイミングシーケンスを表し、又、リスナーが頭を音源に廻し、両耳に聞えるサウンドのフェーズをイコーライズさせる時にそのタイミングシーケンスが如何に変化するかを表している。第５図はこの発明の好ましい実施態様に従い、設計され、操作されるヘッドフォーンベースの周辺音響システムの絵図説明である。第６図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され、接続されたエンコーダーユニットのブロック図で、如何にして周辺音響オーディオシグナルからの５つの別個のインプットが、ディレイライン及び超音波トランスミッターへアウトプットするためシグナルの正しい合成を供給するモジュレーターを通して行われるかを示している。第７図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され操作される一対のヘッドフォーンのブロック図で、システムトランスミッターにより発信される超音波シグナルを周辺音響としてリスナーに知覚されるよう可聴シグナルを受け、変調し、変換するに必要な部品とその関連を示している。第８Ａ図と第８Ｂ図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され操作される周辺音響ヘッドフォーンが如何にしてリスナーが音響が発生する方向を検出できるようフエーズディファレンス音響心理効果をシミュレートするかを図解している。第９Ａ図と第９Ｂ図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され操作される周辺音響ヘッドフォーンシステムがリスナーが音響発生の方向を検出する方法をどのようにしてシュミレートするか、及びリスナーが頭を音源に廻し両耳で聞く音のフエーズをイコーライズさせるかを示すものである。第１０Ａ図及び第１０Ｂ図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され操作される周辺音響ヘッドフォーンシステムを使用してリスナーの左及び右耳により受ける音響のタィムシーケンスを図解し、リスナーが頭を音源知覚の方向に廻し、両耳で聞く音のフエーズをイコーライズさせる時にタイミングシーケンスがどの様に変化するかを示すものである。第１１図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され操作される周辺音響ヘッドフォーンシステムが備えられた部屋の広い場所に座したリスナー全員が如何にして周辺音響の正確な空間幻覚を持っかを図解したものである。第１２はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され操作される第５−１０図の実施態様の超音波サウンドがレファレンスシグナルとして使用され、オーディオシグナルが有線又は無線コミニケーションによりヘッドフォーンに送られるヘッドフォーンベースの周辺音響システムの略ブロック図である。第１３図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され操作されるヘッドフォーンベースの周辺音響システムの略ブロック図であり、このシステムは第１２図のシステムがスタンド・アロンシステムであり、第１３図のシステムがパソコンのプリント配線板のようなパッケージングに適している点を除き、基本的には第１２図に図解されたシステムと同じものである。好ましい実施態様の詳細な説明この発明の好ましい実施態様は周辺音響システムの分野に於いて述べられている。しかし、この発明はバーチャルリアリティーシステム、コンピューターゲーム、シュミレーターシステム等の他の応用が即可能であることでも評価されるものである。第１図について説明する。これは先行技術の従来のスピーカーベースの周辺音響システムの絵図説明で、“発明の背景”で説明されている如く、コンポーネントパーツとリスナーとの相互位置を示している。示されているパーツはＴＶレシーバー又はビデオスクリーン１０、オーディオシグナルソース１２、レーザーディスクプレーヤー又はビデオカセットプレーヤー等の周辺音響アンプリフアイヤー１４、メインスピーカー即ち前方左側スピーカー１６及び前方右側スピーカー１７、センタースピーカー１８、後方左側スピーカー２０及び後方右側スピーカー２１である。この説明に於いては、方向性インフォメーションを提供するスピーカー５台のみが示されている。サブウーフアーの位置は、特に重要でないと理解される。リスナー２２は“スイートスポット ”に置位しており、周辺音響効果が実際に感じられるのは、この部屋の中でこの場所だけである。第２Ａ図及び第２Ｂ図は、先行技術のスピーカーベースの周辺音響システムの前面に位置したリスナー２２が、如何にして耳により音源により近いサウンドと、音源からより遠いサウンドの受取りの間にある小さな時間差を識別し、そのサウンドの発生する方向を検出できるかを示している。第２Ａ図では、右前方スピーカー１７からのサウンドウェーブ３０がリスナーの右耳３２に最初に入るところを示している。第２Ｂ図では、典型的な場合、中心軸から３０°でできるシグナルで、０．３ｍｓｅｃでサウンドが少し遅れてリスナーの左耳３４に入るところを示している。第３Ａ図及び第３Ｂ図は、先行技術のスピーカーベースの周辺音響システムの前面に位置したリスナー２２が、サウンドの発生する方向を、音源に向って頭を廻し両耳に聞えるサウンドのフェーズをイコーライズさせ、検出する方法を図解している。第３Ａ図では、右前方スピーカー１７からのサウンドウエーブ３０が、右耳に対比した左耳に入る瞬間の少しのタイムディレイでリスナーの両耳に入るところが示されている。第３Ｂ図では、リスナー２２が音源方向に頭を廻し、そのサウンドが同時に両耳に入る時の心理的な識別により、この方向を検出することが示されている。第４Ａ図は先行技術の周辺音響システムの前方に位置したリスナーの左及び右耳へのサウンドの到着に関し、第２Ａ図及び第２Ｂ図のためのタイムシーケンスの量的描写を示す。横軸はサウンドウエーブの伝達にかかる時間の経過を示し、第４Ｂ図はリスナーが頭を音源に向かってまわす第３Ａ図及び第３Ｂ図で描写された情況と同じタイミングシーケンスを示している。第４Ａ図では、サウンドウエーブはスピーカー１７がｔ₀時に出て、リスナーの右耳にｔ₀＋ＤＲ／ｖ時後に届くよう描写されている。この時のｖは音の速さ、ＤＲはスピーカーから右耳３２までの距離である。サウンドはリスナーの左耳にわずかｔ₀＋ＤＬ／ｖ時後に着く。この時ＤＬ＞ＤＲである。リスナーの脳は音源を見付けるためこのわずかなディレイを識別する。第４Ｂ図では、リスナーが音源に向って頭を回転させた後が示されている。このタイムシーケンスは、如何にしてサウンドウエーブがスピーカー１７をｔ₁時に出て、ｔ₁＋ＤＲ／ｖ時後のあとリスナーの両耳に届くかを示している。この時スピーカーから両耳への距離は等しいので、ｔ₁＋ＤＬ／ｖは同じになる。この発明の好ましい実施態様に従い、設計され操作される周辺音響ヘッドフォーンシステムの絵図による説明は、図５に示されている。図１の従来の先行技術システムで示される５つのスピーカーは省れていることが判る。それらに代り、ヘッドフォーン周辺音響システムの基本コンポーネントから成る３つの小型コンポーネントがある。これらのコンポーネントは周辺音響エンコーダー２４、超音波トランスジューサー２６及び周辺音響ヘッドフォーン２８である。周辺音響エンコーダー２４にはオーディオシグナルインソース即ち、レーザーディスクプレーヤー、ＶＣＲ又はその他のステレオソースからのインプットシグナルがある。このユニットはエキスターナルＤｏｌｂｙプロセッサーのような周辺音響アンプ１４に接続することが可能であるし、それ自身のインターナル周辺プロセッサーにフイットすることも可能である。エンコーダー２４は従来のセパレート型周辺音響チャンネル５つを処理（プロセス）する。従って、修正されたシグナルは例えばＡＭ又はＦＭによってモジュレートされ、トランスミッションに適したレベルになるようにアンプリフアイされる。異った音源のシミュレーションは、１つのトランスミットされた超音波ビームに４つの異ったキャリアーの周波数を用いて実行できる。２つは前方の音源、残りの２つは後方の音源をシミュレートするのに使用される。説明されたこの発明の好ましい実施態様はＤｏｌｂｙレコーディングスタンダードに従ってコードされたシグナルを処理するよう設計され、操作されるものではあるが、それは簡単にその他の３−Ｄサウンドルコーディングスタンダードに適用できることが評価される。モジュレートされ、アンプリフアイされたシグナルは、ＴＶレシーバー１０の上に置かれ、周辺サウンドシグナルを含むコードとなり、超音波トランスデューサーに送られ、超音波の形でリスニングルーム内にトランスミットされる。説明されたこの発明の好ましい実施態様は、１つのトランスミッターにより全てのオーディオインフオメーションを送れるよう設計され操作されるものではあるが、それは簡単に、後方チャンネルに１つ及び前方チャンネルに１つのように幾つかのトランスミッターを経てトランスミットするべく変更できることが評価される。リスナーが着けた周辺音響ヘッドフォーン２８には、それぞれのイヤフォンに２つの特別なマイクロフオーンが組込まれており、ＴＶモニターの上からトランスミットされた超音波シグナルを受ける。４つのデコーダーはそのシグナルをオーディオ周辺音響に変換する。そこで、その音はヘッドフォーンスピーカーによりアンプリファイされ、リプロデュースされる。各イヤフオンは２つの周波数、１つは前、もう１つは後に反能する。上述のシステムの伝播効果について説明する。超音波は通常の音波であるが、スーパー可聴周波数であって、他の音波と全く同様に空気中を伝播する。従って、リスナーの頭にトランスミッターから送られる超音波レファレンスシグナルの使用は特定のものとなり、それは従来のフリースペース周辺音響システムによってつくられるオーディオサウンド全く同様に作用するようこの発明によって創られる周辺音響効果を可能にする。（第５図の実施態様に於いては、超音波シグナルはレファレンスシグナルとして使用されるだけでなく、オーディオインフォメーションのためのキャリアーシグナルとしても使用される。又この発明の別の実施態様に於いて第１２図及び第１３図に関連して下述の説明をする。即ち、超音波シグナルはレフアレンスシグナルとしてのみ働き、そのオーディオインフォメーションは無線又は有線のコミュニケーションにより別々にトランスミットされるものである。）特に、ノーマルヒアリングに影響を与えるパラメーターの全ては、上述の５つの音響心理効果に関して超音波に適用できる。１．超音波キャリアーの速度は、リスナーの２つの耳の間に正確なフエーズ差を発生させる。２．超音波キャリアーのレベルは、２つの耳の間に正確なトランスデュースされた音量の差を生じる。３．頭の動きに対する特別な配慮がいらない。超音波は可聴サウンドシグナルのように正確に頭の動きによつて影響を受ける。４．Ｄｏｐｐｌｅｒ効果で、頭の回転で、あたかも本当のスピーカーが使われているかの如く、正確にピッチが変る。５．ヘッドフォーンアームのどちらかの側に超音波レシーバーを位置することにより、フエースブロケージ効果が得られる。超音波の使用の更なる利点は、ＲＦとは異り、ノイズシグナルが生じてもその環境はトランスミッションの妨害とはならず、トランスミッションもその環境に対して干渉しないことである。第６図はエンコーダーユニットの略ブロック図である。このユニットは、ソースチャンネルとそのテスティネーションチャンネルによりシグナルを操作するディレイライン４２の方法により、５つの従来の周辺サウンドインプットチャンネル４０、即ち、前方左、前方右、中央、後方左、後方右の各々からのシグナルをモディファイする。得られたシグナルインフォメーションは、４つのアウトプットチャンネル、即ち前方左、前方右、後方左及び後方右のルートに分けられる。このアウトプットチャンネルは例えば、組込みのローカルオッシレーターを使い４つの別々のキャリヤーフリークエンシーにモジュレートされたＡＭ又はＦＭ４４で、アウトプット４８が超音波トランスデューサーへ送られるためにアンプリフアイされるミキサー４６にインプットされる。５つの異ったインプットチャンネルは次の方法でプロセスされ、接続される。センターチャンネルシグナルは、２つのフロントチャンネルキャリヤー、Ｃ_FL及びＣ_FRによるトランスミッションのためモジュレーターＣ_FL及びＣ_FRに直接送られる。前方右チャンネルは、２つのチャンネルに並行して０．３ｍｓｅｃ．ディレイライン（中心から３０°の所に位置した音源で計算）を経由して、Ｃ_FRチャンネルモジュレーターとＣ_FLモジュレーターに直接送られる。前方左チャンネルは、右チャンネルと同様な方法で、Ｃ_FLチャンネルモジュレーターへ、そして０．３ｍｓｅｃ．のディレイでＣ_FRモジュレーターに直接送られる。後方右チャンネルシグナルは直接Ｃ_RLモジュレーターへ、そして０．３ｍｓｅｃ．ディレイライン経由でＣ_RRへ接続される。このエンコーディングの方法が如何に効果的な周辺音響を生むかを理解するためには、如何にしてディコーディングプロセスが周辺音響ヘッドフォーン内で実行されるかを理解する必要がある。これらのヘッドフォーンの設計は第７図に示される。ヘッドフォーンは次の様に追加のエレクトロニックコンポーネントを組込んだスタンダードＨｉ−Ｆｉヘッドフォーンをベースにしている。即ち、２つの超音波マイクロフォーン５０及び５２、４つのフィルター５３、５４、５５及び５６、４つのディモジュレーター５７、５８、５９及び６０、一対のアンプリフアイヤー６１及び６２である。これらのアンプリフアイヤーはヘッドフォーンのスピーカー６３及び６４をフィードする。２つの超音波マイクロフォーン５０、５２はイヤフォンブリッジ６５のどちらかの側にある各々のイヤフォンの一方に位置しており、トランスミットされた超音波シグナルのレシーバーとしての役目を果たしている。これらのマイクロフォーンの各々からのシグナルは、各々の耳に連係して、前方及び後方の２つのチャンネルを取り出すためにフィルターされ、ディモデュレートされる。取り出されたシグナルはアンプリファイされ、人間の可聴シグナルにトランスデューする各々のイヤフォンスピーカーに送られる。各マイクロフォーンは次の様に両方のイヤフォンに接続される。前方キャリヤーは、マイクロフォーンが組込まれている側のイヤフォンに直接接続され、後方キャリヤーは、反対側のイヤフォンに接続される。特に、前方チャンネルでは、右側マイクロフォーンが右耳にＣ_FRをトランスミットし、左側マイクロフォーンが左耳にＣ_FLをトランスミットする。後方チャンネルでは、接続はクロスされ、右側マイクロフォーンは左耳にＣ_RLをトランスミットし、左側マイクロフォーンは右耳にＣ_RRをトランスミットする。このクロスされた接続を使って、どの様な方向の音源でも１つだけの超音波トランスミッションを使ってシミュレートが可能となる。特に、後方の音源は、前方に位置するトランスミッター１つを使って、正確にシミュレートされる。第８Ａ図及び第８Ｂ図は、この発明の好ましい実施態様に従い設計され、操作される周辺音響ヘッドフォーンシステムがどの様にフエーズディファレンスの音響心理効果をシミュレートし、リスナー２２がサウンドが出るように思う方向を検知出来るかを図解する。第８Ａ図では、２つの前方チャンネルシグナルＣ_FRとＣ_FLはトランスミッター２６により送り出されるが、この両者の間には僅かなタイムディレイがある。Ｃ_FLシグナルはＣ_FRに比べ約０．３ｍｓｅｃ．だけディレイがある。イヤフオンのダイレクトピックアップとの接続により、リスナー２２は右耳３２で最初にサウンドを聞き、第８Ｂ図に示されている通り、左耳３４で０．３ｍｓｅｃ．後にサウンドを聞く。リスナーにとってはあたかもバーチャルスピーカー３６が約３０°だけ右側に位置している様に思えるのである。第９Ａ図及び第９Ｂ図は、如何にして周辺音響ヘッドフォーンシステムで、リスナーが両方の耳で聞えるサウンドのフエーズをイコーライズするために、音源に向って頭を廻してサウンドが出る方向を検知することが出来るのかを明らかにする。付けられている番号は第８Ａ図及び第８Ｂ図のものと同じである。リスナーが頭を右側に廻した場合シグナルＣ_FLとＣ_FRの間のディレイは、右側へ頭が３０°廻るまで減少する。この時点で、ディレイはゼロで、リスナーは第９Ｂ図で図解したように、直接音源に向っているような錯覚を持つ。第１０Ａ図は周辺音響ヘッドフォーンシステムを用いてリスナーの左及び右耳にサウンドが着くための、第８Ａ図及び第８Ｂ図のタイミングシーケンスの量的描写を示すものである。水平軸はサウンドシグナルの伝播で経過した時を表している。第１０Ｂ図では、リスナーが音源に向けて頭を廻す第９Ａ図及び第９Ｂ図で描写した情況の同じタイミングシーケンスが示されている。第１０Ａ図で、前方右のシグナルＣ_FRはｔ₁時にトランスミッター２６を出て、ｔ₁＋ＤＲ／ｖ時後にリスナーの右耳に着く。ここでＶはサウンドの速度、ＤＲはトランスミッターから右耳３２の距離である。前方左のシグナルＣ_FLはｔ₁ 時にトランスミッター２６を出て、ｔ₁＋ＤＬ／ｖ時後にリスナーの左耳に着く。リスナーが前方を見ている時ＤＲ＝ＤＬであり、そのサウンドは右耳よりｔ₁ −ｔ₁時遅れて左耳に着き、リスナーの脳は音源が右側約３０°であったかの様に音源の場所を求めてこの僅かなディレイを識別するのである。第１０Ｂ図では、リスナーが音源の方向を確認しようとして、音現に向って頭を回転した後が示されている。このタイミングシーケンスは、Ｃ_FR及びＣ_FLシグナルが別々にｔ₁−ｔ₁時にトランスミットされているが、これらの両シグナル共ｔ₁＋ＤＬ／ｖと同じｔ₁＋ＤＲ／ｖ時の後、同時にリスナーの耳に届くように思われ、リスナーにあたかもリスナーが頭を回転させた方向即ち前方右側約３０° からシグナルが発生しているかの如き錯覚を持つ。ヘッドフォーンの後方チャンネルのためのクロスドコネクションの理由が、ここで明らかになる。もし真の音源がリスナーの前方に位置しておれば、例えばリスナーが頭を右へ廻わすことで、右耳は音源から更に遠くに動き、左耳は音源に更に近くなる。他方、もし音源が後にあれば、その効果は逆になる。例えば頭を右に廻すことで右耳は音源に近くなり、左耳は音源から更に離れることになる。であるから、リスナーの後に位置した音源は、あたかもリスナーの前方の音源に比べて左右が逆になるようなことになる。第７図に示されている様に、ヘッドフォーンは後方コネクションを超えてのクロシングによるこの効果を生じさせてくれる。第１１図にはヘッドフォーン周辺音響トランスミッションシステム７３を備えた部屋に座した数名のリスナー７０、７１、７２が示されている。これらのリスナーがそれぞれのヘッドフォーンセットを着けていれば、全員があたかも“センタースピーカー”がＴＶレシーバーの方向に位置しており、４つの追加スピーカーがリスナー全員の囲りの完全な場所に位置しているかの如き、完全な周辺サウンドの錯覚を持つ。前方バーチャルスピーカーはＴＶセットの３０°左及び３０ °右に位置しており、後方スピーカーは後方左３０°及び後方右３０°に位置している。この発明の好ましい実施態様には、先行技術のスピーカーベースの周辺音響システムに比べて多くの利点を有するヘッドフォーン周辺音響システムが含まれている。これらの利点を次の様に要約できる：１．周辺ヘッドフォーンは値段が大分安くあがる。その理由：ａ．音響吸収機、隔離機で部屋を覆う必要がない。ｂ．高価で、場所をとるスピーカーの必要がなくなる。ｃ．高価なハイパワーアンプの必要がない。２．殆んどの場合、周辺ヘッドフォーンはリスナーにより良いサウンドクオリティーとより良いイマージョンを提供する。その理由：ａ．不要なエコー又は外部雑音がなく、音響環境は完全である。ｂ．パワーが低レベルなので、同じ品質クラスのスピーカーよりもヘッドフォーンは歪みが大分少ない。ｃ．ヘッドフォーンはリスナーの耳に極く近いので、低パワーのアンプで充分である。また、低パワーアンプは高パワーアンプに比べて歪レベルが相当低い。ｄ．標準のホームシアタールームでは“スイートポイント”と呼ばれる部屋の中心にあるリスニングエリアが狭く周辺音響効果を充分に体験できない。周辺音響ヘッドフォーンを使うと、このリスニングエリアが広くなる。３．ヘッドフォーンは使い易い。その理由：ａ．全ての部屋は周辺音響映画を見るのに適している。この目的のために特別な部屋を用意する必要がない。ｂ．リスニングルームに大きな配線が不要である。ｃ．他人に迷惑をかけることなく、リスナーが高い音量の音を再生することが可能である。第１２図について説明する。第１２図はこの発明の好ましい実施態様に従い設計され、操作されるヘッドフォーンベースの周辺音響システムの略ブロック図である。第１２図のシステムでは、第５図ないし第１１図の実施態様の超音波シグナルがレファレンスシグナルとして使われており、オーディオシグナルは有線又は無線のコミュニケーションヘッドフォーンに送られる。しかるに、第１２図ではこのシステムのオーディオプロセシング部のみが図解され説明されており、超音波のレファレンスシグナルは前の第５図ないし第１１図で説明されている。アナログーデジタルコンバーター１０２は５×ＰｒｅＡｍｐＳｕｒｒｏｕｎｄから、またその他のアナログステレオインプット様なアナログオーディオシグナルを受ける。このオーディオシグナルには、例えば前述の前方右、前方左、中心、後方右、後方左に対応するインフォメーションが含まれる。次にこのシグナルは、好ましくはデータコントローラー１０４を経由して、プロセシングのためにシグナルプロセサー１０６へ送られる。シグナルプロセサー１０６はＦＰＧＡとしてパッケージされることが可能である。（オプションとして、データコントローラー１０４はＡＣ−３ディコーダ−１１４を経由して、デイジタルＡＣ−３インプットの如きデジタルオーディオインプットを受けることが可能である。）このシグナルをプロセスするため、超音波トランスデューサー２６（第５図）は超音波レファレンスシグナルを超音波マイクロフォーン５０及び５２（第７図）に送る。ヘットアングルカリキュレーター１２０は、上述の如く、一方の耳を他方に対比させて知覚できるレファレンスシグナルのフエーズディファレンスを測れるよう、各々の耳での超音波レファレンスシグナルの到着時間をプロセスする。この方法で、ヘッドアングルカリキュレーター１２０は、頭の方位角の動き αと仰角の動きβを計算する。角度の動きは上述の如くユーザーに正確に検知されたサウンドを提供できるよう、フエーズディファレンスに従ってオディオインプットをモジュレートするため、データコントローラー１０４によりシグナルプロセサー１０６に送られる。代りに、ヘッドセンサー１１６は、ユーザーの頭の動を感知するユーザーがつけた周辺音響ヘッドフォーンにつける、例えば組込むことも可能である。例えば、ヘッドセンサー１１６は頭の方位角の動き及び仰角の動きを感知し、アンプの様なヘッドセンサーインターフエース１１８を経由して、感知されたデータをヘッドアングルカリキュレーターに送ることが可能である。インプットスイッチ１２２を可能なインプットの種類、超音波又は非超音波の間の選択、切換のために使うことも可能である。シグナルプロセシングはＦＩＲ（フイニットインパルスリスポンス）のような、必ずしも必要とはしないが、既知の方法で実施可能である。第１２図に見られる通り、シグナルプロセシングが行われている間、シグナルプロセサー１０６はインプットバッファー１０８及びメモリーディバイス１０９と協力し合うことも可能である。インプットバッファー１０８はファーストＲＡＭ（２０ｎｓ，５ｋ×１６ｂｉｔ）のような適切なバッファーであれば何でもよい。シグナルプロセサー１０６はもしシグナルをディユードする必要のある場合Ｐｒｏｌｏｇｉｅディコーダーの様なディコーダーからできている。シグナルプロセサー１０６は次の方法でインプットバッファー１０８と協力し合うのが望ましい。例えば、もしオーディオインプットがリスナーに関して０° から（即ち、直接リスナーの前方から）来ている場合、又は０°から来るオーディオインプットを人工的に似せるようにする場合、シグナルプロセサー１０６はバッファー１０８から、同時に両耳のためのオディオインプットを取ることになる。但し、オディオインプットが３０°から来ている場合、又は３０°から来るオディオインプットを人工的に似せるようにする場合、シグナルプロセサー１０６は一方の耳にバッファー１０８からのオディオインプットを取り、リスナーが実生活で両方の耳に感知するディレイに対応する一定のタイムディレイを待ち、もう一つの耳のためにバッファー１０８からのインプットのみを取る。プロセスされたシグナルはＬＮＡ１１２経由でプロセスされたシグナルをヘッドフォーンに送るＤ−Ａコンバーター１１０に対するアウトプットであることが好ましい。又は、代り又は追加でステレオスピーカー又はサブウーハーへプロセスされた信号を送るＤ−Ａコンバーター１１０に対するアウトプットであることが好ましい。第１２図の実施態様は上述の背景即ち米国特許Ｎｏ．５，１８１，２４８、５，４５２，３５９及び５，４９５，５３４で先行技術と異っていることを指摘することは重要である。先行技術では、頭の角度位置は、リスナーの前方に位置するトランスミッターによって出される超音波レファレンスシグナルの相対的到着時測定から、又、ヘッドフォーンセットの左右のアームに位置した超音波ディテクターの方法から得られる。但し、先行技術では頭のサイドウエイの動作に対応する方位角の角度変化を測定できるだけである。これに比べて、この発明では、頭の持ち上げ、回転及び角度と直線の動きの組合せを含む全ての角度の動きを測定でき、その動きに対応できる。先行技術はリスナーの両耳の間の距離を測定することはできない。これは特に重要な欠点である。何故なら、全てのリスナーの頭のサイズは同一ではなく、音響効果はユーザーによって異ってくる。それに比べて、上述の通りこの発明はユーザーの両耳の間の距離を実際に測定し、それによって両耳に対するオディオインプットをモディファイする。加えて、先行技術はインプットバッファーを使用しないが、この発明では上述の通りインプットバッファー（インプットバッファー１０８）を使用している。第１３図は別のこの発明の好ましい実施態様に従い設計され、操作されるヘッドフォーンベースの周辺音響システムの略ブロック図であり、このシステムは、第１２図のシステムがスタンド・アロンシステムで、第１３図のシステムはパソコンのプリント配線板のようにパッケージングに適していると云うことを除いて、基本的には第１２図に図解したシステムと同様である。この発明は、上述の特に説明されたものに限定されるものではなく、広く価値を認められるものであることは、当業者には明白なことである。当業者が前述の名描写を読んで開発をした先行技術には無い本発明のバリエーションや前述の各種の特長の組合せやその下組合せは、むしろ本発明の範囲内に含まれるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ギオラネエベイスラエル、76468 リホボト、モスコビッチストリート 35

Claims

【特許請求の範囲】１．最低１つの超音波チャンネルで最低１つの超音波シグナルを受ける最低１つの超音波レシーバーと、人間の可聴シグナルに対する前記最低１つの超音波チャンネルで前記最低１つの超音波シグナルの各々をコンバートする最低１つのトランスデューサーから成るワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。２．２つの超音波レシーバーから成る前記最低１つの超音波レシーバーで２つのレシーバーの各々が２つの超音波チャンネルで超音波シグナルを受けるようにした請求項１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。３．右レシーバーと左レシーバーの名称の前記２つの超音波レシーバーがユーザーの右耳と左耳に超音波シグナルを送り、右レシーバーが右耳に前方右シグナル、左レシーバーが左耳に前方左シグナルを送り、右レシーバーが左耳に後方左シグナル、左レシーバーが右耳に後方右シグナルを送るようにした請求項２に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。４．４つの超音波レシーバーから成る最低１つの超音波レシーバーで４つのレシーバーの各々が１つの超音波チャンネルで超音波シグナルを受けるようにした請求項１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。５．前記最低１つの第１トランスデューサーが前記最低１つの超音波シグナルを最低１つのモジュレートされた電気シグナルに変換し、また、最低１つの第２トランスデューサーが前記最低１つのモジュレートされた電気シグナルを人間に可聴シグナルに変換するようにした請求項１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。６．前記最低１つのトランスデューサーが最低１つのマルチチャンネル型トランスデューサーであるようにした請求項５に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。７．各超音波チャンネルに関連する最低１つのバンドパスフィルターを備えた請求項１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。８．各超音波チャンネルに関連する最低１つのデモジュレーターを備えた請求項１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。９．最低２つの第１トランスデューサーの各々がユーザーの異った耳付近に位置するよう配位された最低２つの第１トランスデューサーから成る前記最低１つの超音波シグナルを最低１つのモジュレートされた電気シグナルに変換するよう前記最低１つの第１トランスデューサーが操作可能なようにした請求項１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。１０．最低２つの第２トランスデューサーから成る前記最低１つのトランスデューサーで、その各々がユーザーの異った耳に人間の可聴アウトプットを送るようにした請求項１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。１１．前記最低２つの超音波レシーバーの各々で受けた超音波シグナルから出た人間の可聴シグナルをユーザーの耳の各々に送るようにした請求項１０に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。１２．前記２つの超音波レシーバーの各々が最低２つの超音波チャンネルで超音波シグナルを受け、前記２つの第２トランスデューサーが最低２つの人間の可聴チャンネルで超音波シグナルを人間の可聴なシグナルに変換し、前記最低２つの超音波レシーバーの各々の前記最低２つのチャンネルの各々１つで受けたインフォメーションが前記人間の可聴チャンネルの別々の１つでユーザーの２つの異った耳の各々に送られるようにした請求項１１に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。１３．ユーザーの２つの耳に信号源（シグナルソース）からの音の到着の間に生ずる音響遅延（アコーステックディレイ）をシミュレートするよう操作可能なディレイラインから成る請求項１２に記載のワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリー。１４．最低１つの超音波チャンネルで最低１つの超音波シグナルを受けるための最低１つの超音波レシーバーと前記最低１つの超音波チャンネルで前記最低１つのの超音波シグナルの各々を人間の可聴シグナルに変換するための最低１つのトランスデューサーと、前記マルチソースシグナルに従いマルチソースシグナルを受け、複数のチャンネルで超音波をモジュレートする最低１つのプロセッサーと、前記最低１つのヘッドフォーンアッセンブリーに、前記複数チャンネルで最低１つのヘッドフォーンアッセンブリーに前記モジュレートした超音波キャリヤーを送るための最低１つのトランスミッターと、を含むユーザーが使用可能な最低１つのヘッドフォーンアッセンブリーから成るシミュレートされたマルチソース音響環境を提供するヘッドフォーンシステム。１５．前記モジュレートされたキャリヤーを送るための超音波の使用が、もし適切に位置した音源からの可聴音響としてフリースペースにマルチソースシグナルが送られる場合前記リスナーが経験する周辺音響効果を前記ヘッドフォーンアッセンブリーを使用するリスナーが体験できるように操作できるようにした請求項１４に記載のヘッドフォーンシステム。１６．ユーザーが着用するヘッドフォーンアッセンブリー及び右レシーバー及び左レシーバーと呼ばれ、前記ヘッドフォーンに装置され、前記レシーバーが受けたオーディオシグナルをユーザーの右及び左耳に送り、右レシーバーは前方右シグナルを右耳に、左レシーバーは前方左シグナルを左耳に送り、右レシーバーは後方左シグナルを左耳に、左レシーバーは後方右シグナルを右耳に送る２つのオーディオレシーバーから成るヘッドフォーンシステム。１７．可聴音シグナルを超音波ウェーブに変換し、ワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーにより前記超音波ウェーブを受け取り、前記ワイヤレスヘッドフォーンアッセンブリーにより前記超音波ウエーブを可聴音シグナルに変換することから成る人工音響環境をシミュレートする方法。１８．２つの耳を持つユーザーが使用するヘッドフォーンアッセンブリーに超音波レファレンスシグナルを送り、前記ヘッドフォーンアッセンブリーが両耳の各々に最低１つのオーディオシグナルを供給し、一方の耳に対比して他方の耳で知覚される前記シグナルのフエーズ差を測定できるようユーザーの両耳の間の距離を測り、各々の前記耳の前記超音波レファレンスシグナルの到着時をプロセスし、前記測定された差に従って最低２つのオーディオシグナル、各々の前記耳のために最低１つのシグナルをモジュレートし、前記ヘッドフォーンアッセンブリー経由で各々の耳に前記最低２つのオーディオシグナルを送ることから成る人工音響環境をシミュレートする方法。１９．前記最低２つのオーディオシグナルと超音波キャリヤー経由の前記超音波レファレンスシグナルを送ることから成る請求項１８に記載の人工音響環境をシミュレートする方法。２０．有線コミュニケーションによりシグナルを前記ヘッドフォーンアッセンブリーに送ることから成る前記最低２つのオーディオシグナルのセンディングステップを備えた請求項１８に記載の人工音響環境をシミュレートする方法。２１．無線コミュニケーションによりシグナルを前記ヘッドフォーンアッセンブリーに送ることから成る前記最低２つのオーディオシグナルのセンディングのステップを備えた請求項１８に記載の人工音響環境をシミュレートする方法。