JP2004509541A - 多チャンネルヘッドホンシステム - Google Patents

Abstract

個人聴取空間において３次元立体音響を提供するための多チャンネルヘッドホンシステムに係り、聴取者の両耳それぞれに対して、２つ以上配置されてそれぞれ別の音を再生する複数のスピーカーユニットを各々一つずつ装着する複数のエンクロージャ２０、２０’と、聴取者の耳周囲を包むように着用されてそのエンクロージャを支持し、支持されたエンクロージャから発生した音を聴取者の耳に集める空間を形成する内周面を有する音場形成部材３０’と、エンクロージャの端部間の外側に覆われてスピーカーユニットからの直接音および反射音を制御するように開口された多数のスリットを有する音響板５０、及びこの音響板に差し込んで使用するリブを有する音響補助板６０を含む。このような多チャンネルヘッドホンシステムは構造的に劣悪なヘッドホンエンクロージャの問題点を克服し、十分に広い音場感を造成して高いボリュームでも音が混濁されずに実際演奏会場の雰囲気を自然に演出するのに効果的である。

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は個人聴取空間において３次元立体音響を提供するための多チャンネルヘッドホンシステムに係り、特に本出願人の先出願発明である大韓民国特許出願第１０−２０００−０００９５７８号公報による“多チャンネルヘッドホン”の支持構造改善と共にその音響特性を強化するための多チャンネルヘッドホンシステムに関する。
【０００２】
【背景技術】
音源の方向は、音波が両耳に到達する強度の差によりだけでなく音波の位相差によっても知覚できると知られている。既存のステレオ用ヘッドホンはＲ及びＬチャンネルの音源（スピーカーユニット）が両側に分離されているために両耳効果により各音源の方向を２次元的に知覚するのにとても適している。
【０００３】
一方、３次元立体音響の再生には方向性のある虚音像具現と共に空間知覚のための広い音場感が必須である。このためには聴取者を中心に前後方に十分の距離をおいてスピーカーユニットを配置せねばならないが、ヘッドホンなどのエンクロージャ内の狭い空間に複数のスピーカーユニットを配置することは容易でない。さらに、一つのエンクロージャ内に多様なスピーカーユニットを配置する場合、狭いエンクロージャで発生する激しい乱反射により直接音と反射音とが互いに絡んでソースから送られてきた本来の明瞭度を失って混濁した音がする。よって、あらゆる音響機器が指向する目標が原音の充実な再現であれば、このような明瞭度の低下は聴取条件による、原音のさらに他の歪曲であると言える。
【０００４】
このような構造的問題点を勘案して前記先出願では、各スピーカーユニット毎に独立した開放型構造のエンクロージャを使用して音の独立性および正確な位相を保証することによって聴取者が各スピーカーユニットから出る意味のある音を区別できるようにした。そして各エンクロージャではできるだけ聴取者の耳から遠い所にスピーカーユニットを装着し、それから聴取者の耳に音波を伝達するが、その伝達過程で反射および回折を繰り返す独特な構造の音路を構成することによって、一般のスピーカーシステムのように空間知覚のための比較的広い音場感を確保することができた。
【０００５】
しかし、一方、先出願では各エンクロージャの音路の先から出る音が聴取者の耳を刺激する過程で他のエンクロージャから出る音と調和をなせずにたびたび音の明瞭度が落ち、特に虚音像が自然につながれずに中間に切れるなど音場感が足りず、また大体音が乾燥しているという問題点が指摘された。
【０００６】
だけでなく、既存のステレオ用ヘッドホンと違って、片耳に二つ以上のスピーカーユニットが配置されるため、これを単純に耳に掛ける構造では着用感が良くないという指摘もあった。
【０００７】
【発明の開示】
したがって本発明の目的は、音場感をさらに広めると同時に着用感も改善した多チャンネルヘッドホンシステムを提供することである。
【０００８】
前記目的を達成するために本発明では、聴取者の両耳各々に対して、二つ以上配置されてそれぞれ別の音を再生する複数のスピーカーユニットと、この複数のスピーカーユニットが個別的に装着されている複数のエンクロージャと、聴取者の耳周囲を包むように着用される、環状で前記複数のエンクロージャを支持してそれらから発生する音を少なくとも１回以上反射させながら聴取者の耳に案内する内周面を有して、その内周面の内側に音場感をさらに広げるための空間を形成する音場形成部材とが備わった多チャンネルヘッドホンシステムを構成する。望ましくは、前記音場形成部材の内周面に音を反射すると共に散乱及び回折できる突起または溝を規則的にまたは不規則的に多数形成することによってその制限された空間内で音場感を拡張できるようにし、またその音場形成部材の外側には前記エンクロージャの間で歪曲された音をフィルタリングして音像の揺らぎを防止できる音響板を付け加えて構成する。
【０００９】
【発明を実施するための最良の態様】
添付した図面を参照して本発明による多チャンネルヘッドホンシステムの望ましい実施例を詳細に説明すれば次の通りである。
【００１０】
図１は、本発明による多チャンネルヘッドホンシステムの第１実施例による多チャンネルヘッドホンを着用した状態の聴取者の左側顔だけを示したものであり、聴取者の右側顔は対称するので便宜上省略した。図面において符号１０および１０’は聴取者の耳を中心に前後方に離れて配置されて各々音を再生するスピーカーユニットであり、２０および２０’はそのスピーカーユニット１０、１０’を各々一つずつ装着してそれぞれの音を聴取者の耳殻（符号省略）に伝達する開放型エンクロージャ、そして３０は環状であってエンクロージャ２０、２０’から出た音の音場感を広げるための空間を形成する音場形成部材である。
【００１１】
エンクロージャ２０、２０’の各々には聴取者の耳から最も遠い所にスピーカーユニット１０、１０’が装着されており、そのスピーカーユニット１０、１０’から聴取者の耳殻に音を各々伝達すると同時にその伝達される間に音を反射する内壁で散乱及び回折させる音路が形成されている。このような音路を有するエンクロージャ２０、２０’に対する詳細な構造及び説明は先出願によく現れている。
【００１２】
図１を参照すると、音場形成部材３０は聴取者の耳殻周囲を包む円環状の内周面３１を有しており、その内側に音場感を一層高める空間（符号省略）を形成する。これはヘッドバンド４０に連結されるかまたは一体に形成されて大体その底面が聴取者の顔に密着するように着用され、その外側面が開放されている。外側面には前記エンクロージャ２０、２０’が設置されている。
【００１３】
このような本発明による音場形成部材３０を具備した多チャンネルヘッドホンシステムは、その着用状態でエンクロージャ２０、２０’から出る音を外部にすぐ広がらないようにその音場空間に収容しつつ内周面３１で１回以上反射させることによって聴取者が感じる音場感をさらに広げて３次元的な立体音響の空間知覚効果を強化する作用をする。
【００１４】
このような作用を通じて先出願で説明されたようなエンクロージャ２０、２０’の内部作用により知覚される方向性のある虚音像の音場感に加えて前記音場形成部材３０を通じてさらに拡張された音場感で虚音像の連続性を向上させて３次元的な立体音響に対する空間知覚効果を高めることができる。
【００１５】
次に、図２ないし図５はさらに望ましい実施例を示したものであり、この図面には前述した図１と同一または対応する部分に対して同じ参照番号が付されている。すなわち、符号２０、２０’はそれぞれスピーカーユニットを一つずつ内蔵しているエンクロージャであり、３０’は変形された音場形成部材である。この音場形成部材３０’の外側面にはエンクロージャ２０、２０’の端部が重畳されないようにその音の出口が聴取者の耳を中心に前後方に少し間隔をおいて離れて設置されており、そのエンクロージャ２０、２０’の離れた端部間の外側を覆うように設置された音響板５０とこの音響板５０に必要に応じて差し込んで使用する補助音響板６０、そして音場形成部材３０’をスムーズに包む外装カバー７０がさらに備わっている。
【００１６】
前記音場形成部材３０’は、その外面上に設置されたエンクロージャ２０、２０’の端部を重畳させずに適当に離すために横長の楕円形になっており、図４に示されたように湾曲して聴取者の横顔面に安定感のあるように密着するように配慮された。またその内面３１には音の反射と共に乱反射で広く拡散させて回折で十分の残響効果を得るように多様な大きさの突起３２を不規則的に形成したり、図５に示されたように規則的な溝３３を形成して残響効果を得るとともに不要な雑音を除去する帯域通過フィルター機能を付与するのである。
【００１７】
音響板５０はエンクロージャ２０、２０’の端部を収容するようにその中央部が膨らんでおり、横方向に間隔をおいており縦方向に長く開口させたいくつかのスリット５１を有する。この音響板５０は別の部材を使用してもよいが、望ましくはヘッドバンド４０の端部を延ばして一体化する。
【００１８】
補助音響板６０は、前記音響板５０のスリット５１に対応して突出したいくつかのリブ６１を有するが、これは使用者の聴覚能力または好みによってそのリブ６１をスリット５１に差し込んで使用するように付加的に提供されるものである。
【００１９】
前記音響板５０のスリット５１及び補助音響板６０のリブ６１は、前後に配置されたエンクロージャ２０、２０’に各々装着されたスピーカーユニットから出る直接音および反射音に対する一つの対処形態であるが、両エンクロージャの離れた端部の間でヘッドホンの構造的な制約性により散漫になったり揺れて歪曲された音の吸音および反射を適切にして精製する作用をすることによって、空間拡張性および音像の揺らぎのない正位感向上に寄与する。すなわち、方向性虚音像の再生時に音が一側スピーカーユニットから他側スピーカーユニットに移ることをスムーズに連結して前述した音場形成部材３０、３０’による虚音像の連続性と共にその虚音像のフォーカシングの正確性を高めて、例えば、まるで演奏会場で直接聞くように楽器の位置を知覚するのに効果的である。
【００２０】
ここで、補助音響板６０は聴取者によっては聴覚能力または好みによって音の深さを区分して聞くようになるが、この場合に選択的に使用することによってそれぞれ自分が好きな音質で聴取できるようにするものである。
【００２１】
一方、外装カバー７０は一般ヘッドホンシステムでと同じく着用感を良くするためのものであり、スポンジや布または革などの軟らかい素材を使用して、音場形成部材３０、３０’の周囲面および内外側面の一部を包むように構成されたものである。この外装カバー７０は着用感を良くすることはもちろん、聴取者の顔面によく密着してその音場形成部材３０、３０’内の空間をよく造成しつつ内外部の不要な異常騷音を適切に吸収する緩衝材の役割も兼ねる。
【００２２】
これ以上図示しなかったが、本発明で使用する音場形成部材３０、３０’の形態やその内周面３１に形成される突起３２や溝３３、その音場形成部材３０、３０’上に設置されるエンクロージャ２０、２０’の配置形態、そして音響板５０及び補助音響板６０の構造と形態は音響特性や聴取者の聴取能力または好みによってより多様に提供できる。また図面の実施例では３次元的な立体音響再生のために片耳に２つのスピーカーユニットを配置した構造だけを示したが、２つ以上を配置してより原音に充実な３次元立体音響を提供できることはもちろんである。
【００２３】
【産業上の利用の可能性】
以上の実施例を通じて説明されたように、本発明による多チャンネルヘッドホンシステムは、スピーカーユニットのエンクロージャを分離して各チャンネル別音響の独立性および正確な位相を聴取者の耳に伝達し、その伝達過程で反射および散乱を起こすことによって明らかで意味のある音と共に空間知覚と広い音場感そして方向性のある虚音像など３次元立体音響に必要な音要素が全部揃った完全に近い３次元的な高品位立体音響を再現するのに効果的であることはもちろん、聴取者の耳を包囲するように着用される音場形成部材と音響板及び補助音響板を使用することによって方向性虚音像を知覚するのに重要要素である音場感をさらに拡張させて空間知覚効果を最大限高める。
【００２４】
したがって、本発明は元の音楽が録音された場所の現場感を自然に生かして、構造的に劣悪なヘッドホンエンクロージャの問題点を克服し、高いボリュームでも音が混濁になることなく実際演奏会場の雰囲気を自然に演出することによってより原音に充実な３次元立体音響を提供できるようにした高品位多チャンネルヘッドホンを提供する効果がある。
【００２５】
また本発明は多チャンネルヘッドホンに使われる複数のスピーカーユニット及びそのエンクロージャの重量を勘案し、耳にかけずに一般ヘッドホンのように頭にかける構造としやすくて着用感を良くできることはもちろん、多様な構造およびデザインの創出も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による多チャンネルヘッドホンシステムの第１実施例を適用してその着用状態を示した側面図である。
【図２】
本発明による多チャンネルヘッドホンシステムの第２実施例を適用してその着用状態を示した側面図である。
【図３Ａ】
図２に示された多チャンネルヘッドホンシステムを内外側から各々見た斜視図である。
【図３Ｂ】
図２に示された多チャンネルヘッドホンシステムを内外側から各々見た斜視図である。
【図４】
図２に示された多チャンネルヘッドホンシステムの要部の構造を示した横断面図である。
【図５】
図２に示された多チャンネルヘッドホンシステムに使われる音場形成部材の他の構造を示した要部断面図である。

Claims (5)

1. 聴取者の両耳各々に対して、二つ以上配置されてそれぞれ別の音を再生する複数のスピーカーユニットと、この複数のスピーカーユニットが個別的に装着されている複数のエンクロージャと、聴取者の耳周囲を包むように着用されて前記複数のエンクロージャを支持し、支持されたエンクロージャから発生した音を聴取者の耳に集める空間を形成する内周面を有する音場形成部材とが備わった多チャンネルヘッドホンシステム。
2. 前記音場形成部材に支持されたエンクロージャの端部が互いに離隔されており、それら間の外側を覆うように設置されて前記スピーカーユニットからの直接音および反射音を制御するように開口された多数のスリットを有する音響板がさらに備わっている請求項１に記載の多チャンネルヘッドホンシステム。
3. 前記音響板のスリットに対応して突出した数個のリブを有しており、そのリブを差し込んで結合または分離できる補助音響板がさらに備わっている請求項２に記載の多チャンネルヘッドホンシステム。
4. 前記音場形成部材がその内周面に形成されて音を反射すると共に散乱及び回折できる突起または溝を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多チャンネルヘッドホンシステム。
5. 前記音場形成部材をスムーズに包む外装カバーがさらに備わっている請求項１に記載の多チャンネルヘッドホンシステム。