JP2873984B2 - 頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法 - Google Patents
頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法Info
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- JP2873984B2 JP2873984B2 JP3307997A JP30799791A JP2873984B2 JP 2873984 B2 JP2873984 B2 JP 2873984B2 JP 3307997 A JP3307997 A JP 3307997A JP 30799791 A JP30799791 A JP 30799791A JP 2873984 B2 JP2873984 B2 JP 2873984B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステレオイヤーホンお
よびステレオヘッドホンなどのステレオ受聴器による受
聴に利用され、特に、頭外に鮮明に音像を定位させる頭
外音像定位ステレオ受聴器受聴方法に関する。
よびステレオヘッドホンなどのステレオ受聴器による受
聴に利用され、特に、頭外に鮮明に音像を定位させる頭
外音像定位ステレオ受聴器受聴方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明を説明する前に頭外音像定位の原
理を以下に説明する。
理を以下に説明する。
【０００３】図７は本発明の基本的な考え方となる頭外
音像定位の原理を説明したものである。図７（ａ）およ
び（ｂ）は実空間場で両耳で音像（聴覚時の音源位置）
を認知する例を示し、図７（ｃ）は実音源の代わりに電
気信号によって仮想的な音源である擬似音源（スピー
カ）から空間に音波を放射して外耳道に挿入される例を
示し、図７（ｄ）は電気情報信号からイヤーホンを通じ
て、音源を頭外に定位させるために未知の伝達関数を介
して処理する例を示している。
音像定位の原理を説明したものである。図７（ａ）およ
び（ｂ）は実空間場で両耳で音像（聴覚時の音源位置）
を認知する例を示し、図７（ｃ）は実音源の代わりに電
気信号によって仮想的な音源である擬似音源（スピー
カ）から空間に音波を放射して外耳道に挿入される例を
示し、図７（ｄ）は電気情報信号からイヤーホンを通じ
て、音源を頭外に定位させるために未知の伝達関数を介
して処理する例を示している。
【０００４】通常、人間は図７（ａ）および（ｂ）のよ
うに、両耳受聴により、その音源の位置を知覚している
と言われている。いま、電気情報信号Ｉ（ｓ）は擬似音
源であるスピーカを鳴動して、音波が発せられ、さらに
空間を介して放射される。電気情報信号Ｉ（ｓ）から、
左右両耳の特定箇所として、外耳道入口または鼓膜前面
に装着された小型マイクまでの空間インパルス応答伝達
関数をＨ（ｓ）、小型マイクの電気情報信号の出力信号
をＪ（ｓ）とし、さらに同じ電気情報信号Ｉ（ｓ）から
未知の伝達関数Ｈuk（ｓ）を介し、イヤーホンに入力さ
れる電気情報信号からイヤーホンおよび外耳道を介し小
型マイクの出力信号までの外耳道インパルス応答伝達関
数をＨea（ｓ）とし、小型マイクの電気情報信号の出力
信号をＫ（ｓ）とする。
うに、両耳受聴により、その音源の位置を知覚している
と言われている。いま、電気情報信号Ｉ（ｓ）は擬似音
源であるスピーカを鳴動して、音波が発せられ、さらに
空間を介して放射される。電気情報信号Ｉ（ｓ）から、
左右両耳の特定箇所として、外耳道入口または鼓膜前面
に装着された小型マイクまでの空間インパルス応答伝達
関数をＨ（ｓ）、小型マイクの電気情報信号の出力信号
をＪ（ｓ）とし、さらに同じ電気情報信号Ｉ（ｓ）から
未知の伝達関数Ｈuk（ｓ）を介し、イヤーホンに入力さ
れる電気情報信号からイヤーホンおよび外耳道を介し小
型マイクの出力信号までの外耳道インパルス応答伝達関
数をＨea（ｓ）とし、小型マイクの電気情報信号の出力
信号をＫ（ｓ）とする。
【０００５】擬似音源入力の電気情報信号Ｉ（ｓ）から
空間伝播および外耳道を介し、小型マイクの出力電気情
報信号Ｊ（ｓ）は、 Ｊ（ｓ）＝Ｈ（ｓ）×Ｉ（ｓ） …（１） で与えられる。
空間伝播および外耳道を介し、小型マイクの出力電気情
報信号Ｊ（ｓ）は、 Ｊ（ｓ）＝Ｈ（ｓ）×Ｉ（ｓ） …（１） で与えられる。
【０００６】一方、イヤーホンの出力信号Ｋ（ｓ）は図
７（ｄ）からも判るように、 Ｋ（ｓ）＝Ｈuk（ｓ）×Ｈea（ｓ）×Ｉ（ｓ） …（２） で与えられる。
７（ｄ）からも判るように、 Ｋ（ｓ）＝Ｈuk（ｓ）×Ｈea（ｓ）×Ｉ（ｓ） …（２） で与えられる。
【０００７】音源位置からあたかも受聴できるような聴
覚上の頭外音像定位とするために、式（１）と式（２）
とを等しく（Ｊ（ｓ）＝Ｋ（ｓ））おけば、 Ｈ（ｓ）×Ｉ（ｓ）＝Ｈuk（ｓ）×Ｈea（ｓ）×Ｉ（ｓ） …（３） を得る。従って、未知の伝達関数Ｈuk（ｓ）は、 Ｈuk（ｓ）＝Ｈ（ｓ）／Ｈea（ｓ） …（４） となる。
覚上の頭外音像定位とするために、式（１）と式（２）
とを等しく（Ｊ（ｓ）＝Ｋ（ｓ））おけば、 Ｈ（ｓ）×Ｉ（ｓ）＝Ｈuk（ｓ）×Ｈea（ｓ）×Ｉ（ｓ） …（３） を得る。従って、未知の伝達関数Ｈuk（ｓ）は、 Ｈuk（ｓ）＝Ｈ（ｓ）／Ｈea（ｓ） …（４） となる。
【０００８】これにより、空間の実音場インパルス応答
近似した空間インパルス応答伝達関数Ｈ（ｓ）と、イヤ
ーホンから外耳道に設定した小型マイクまでの外耳道イ
ンパルス応答伝達関数Ｈea（ｓ）とをあらかじめ測定
し、演算処理すれば未知の伝達関数Ｈuk（ｓ）を求める
ことが可能となる。さらにこの未知の伝達関数Ｈ
uk（ｓ）に任意の入力音信号を実時間の畳み込み演算す
れば、任意の場所にその入力された音源を知覚上で定位
させることができる。これらの理論については昔から数
多くの文献が発表されており、既に著名な文献として鹿
島出版から発行されているブラウエルト、森本、後藤ら
の「空間音響」がある。前記の技術はすでに３０年程前
に論文発表された内容であり、周知の事実となってい
る。さらにこれらの信号列はディジタル信号処理された
離散値系列の信号であることは言うまでもない。
近似した空間インパルス応答伝達関数Ｈ（ｓ）と、イヤ
ーホンから外耳道に設定した小型マイクまでの外耳道イ
ンパルス応答伝達関数Ｈea（ｓ）とをあらかじめ測定
し、演算処理すれば未知の伝達関数Ｈuk（ｓ）を求める
ことが可能となる。さらにこの未知の伝達関数Ｈ
uk（ｓ）に任意の入力音信号を実時間の畳み込み演算す
れば、任意の場所にその入力された音源を知覚上で定位
させることができる。これらの理論については昔から数
多くの文献が発表されており、既に著名な文献として鹿
島出版から発行されているブラウエルト、森本、後藤ら
の「空間音響」がある。前記の技術はすでに３０年程前
に論文発表された内容であり、周知の事実となってい
る。さらにこれらの信号列はディジタル信号処理された
離散値系列の信号であることは言うまでもない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の演算
方法では式（４）を正確に演算して求めていた。その実
測例を示しながら、この場合の課題を以下に述べる。
方法では式（４）を正確に演算して求めていた。その実
測例を示しながら、この場合の課題を以下に述べる。
【００１０】図８は従来の演算方法の一例を示す説明図
である。なお、各インパルス応答波形およびその周波数
振幅特性は右耳側だけの説明図であって、左耳側も同様
であるので説明の煩雑さを省略するために、以降、右耳
側だけの説明とする。音像定位を受聴する場合は右耳側
および左耳側を必要とするのは言うまでもない。また、
上述の説明では「インパルス応答伝達関数Ｈ」を用いて
原理的に説明したが、この関数は実際にインパルス応答
信号を測定することにより求めることができる。具体的
には、測定されたインパルス応答信号の離散値系列をベ
クトル行列により表すことで、インパルス応答伝達関数
が得られる。以下では、実際に測定されるものを「信
号」、その信号から求められるものを「特性」または
「伝達関数」として説明する。
である。なお、各インパルス応答波形およびその周波数
振幅特性は右耳側だけの説明図であって、左耳側も同様
であるので説明の煩雑さを省略するために、以降、右耳
側だけの説明とする。音像定位を受聴する場合は右耳側
および左耳側を必要とするのは言うまでもない。また、
上述の説明では「インパルス応答伝達関数Ｈ」を用いて
原理的に説明したが、この関数は実際にインパルス応答
信号を測定することにより求めることができる。具体的
には、測定されたインパルス応答信号の離散値系列をベ
クトル行列により表すことで、インパルス応答伝達関数
が得られる。以下では、実際に測定されるものを「信
号」、その信号から求められるものを「特性」または
「伝達関数」として説明する。
【００１１】図２（ａ）および（ｂ）は外耳道インパル
ス応答信号のインパルス応答波形例およびその周波数振
幅特性例を示し、図５（ａ）および（ｂ）は空間インパ
ルス応答信号のインパルス応答波形例およびその周波数
振幅特性例を示し、図９（ａ）および（ｂ）は従来の方
法で求めた頭外音像定位インパルス応答信号のインパル
ス応答波形例およびその周波数振幅特性例を示す特性図
である。
ス応答信号のインパルス応答波形例およびその周波数振
幅特性例を示し、図５（ａ）および（ｂ）は空間インパ
ルス応答信号のインパルス応答波形例およびその周波数
振幅特性例を示し、図９（ａ）および（ｂ）は従来の方
法で求めた頭外音像定位インパルス応答信号のインパル
ス応答波形例およびその周波数振幅特性例を示す特性図
である。
【００１２】まず、電気情報信号から各場所でのインパ
ルス応答特性を求める場合は、従来からも知られている
ように、周波数領域に変換して各周波数成分の出力信号
を入力信号で割り算して、また時間領域に変換して求め
る方法、クロススペクトラム法、インパルス波形を直接
入力に駆動しその出力信号の電気信号を加算平均する方
法、ならびに近年ではアダマール変換法など、いろいろ
な方法が用いられている。これらのいずれかの方法で図
２および図５に示すようなインパルス応答信号を求める
（処理２０１、２０２）。そして、この求めた外耳道イ
ンパルス応答信号の離散値系列からなるベクトル行列Ａ
と空間インパルス応答信号の離散値系列からなるベクト
ル行列Ｂとの逆フィルタ演算を行うことにより、頭外音
像定位インパルス応答信号に相当する離散値系列からな
る未知のベクトル行列Ｘを得る（処理２０４）。
ルス応答特性を求める場合は、従来からも知られている
ように、周波数領域に変換して各周波数成分の出力信号
を入力信号で割り算して、また時間領域に変換して求め
る方法、クロススペクトラム法、インパルス波形を直接
入力に駆動しその出力信号の電気信号を加算平均する方
法、ならびに近年ではアダマール変換法など、いろいろ
な方法が用いられている。これらのいずれかの方法で図
２および図５に示すようなインパルス応答信号を求める
（処理２０１、２０２）。そして、この求めた外耳道イ
ンパルス応答信号の離散値系列からなるベクトル行列Ａ
と空間インパルス応答信号の離散値系列からなるベクト
ル行列Ｂとの逆フィルタ演算を行うことにより、頭外音
像定位インパルス応答信号に相当する離散値系列からな
る未知のベクトル行列Ｘを得る（処理２０４）。
【００１３】図８に示した方法で求めた頭外音像定位イ
ンパルス応答信号を、直接未知の伝達関数としても頭外
音像定位感は得られる。しかし、空間インパルス応答伝
達関数Ｈ（ｓ）には擬似音源の特性が含まれている。こ
のため、擬似音源の特性が周波数特性上振幅が平坦で位
相が線型であるならば、電気情報信号そのままの音質が
受聴者に知覚される。しかし、一般に擬似音源の特性は
各製造メーカにより異なり、響きの特性を有したスピー
カや低音を強調したスピーカなど周波数特性が平坦なも
のは少ない。
ンパルス応答信号を、直接未知の伝達関数としても頭外
音像定位感は得られる。しかし、空間インパルス応答伝
達関数Ｈ（ｓ）には擬似音源の特性が含まれている。こ
のため、擬似音源の特性が周波数特性上振幅が平坦で位
相が線型であるならば、電気情報信号そのままの音質が
受聴者に知覚される。しかし、一般に擬似音源の特性は
各製造メーカにより異なり、響きの特性を有したスピー
カや低音を強調したスピーカなど周波数特性が平坦なも
のは少ない。
【００１４】図３（ａ）および（ｂ）は、擬似音源とし
て、ある製造メーカのスピーカのインパルス応答波形お
よびその周波数振幅特性を示す特性図である。この製造
メーカでは拡散音源となるような設計をスピーカに施し
て設計しており、このため平坦な特性となっていない。
て、ある製造メーカのスピーカのインパルス応答波形お
よびその周波数振幅特性を示す特性図である。この製造
メーカでは拡散音源となるような設計をスピーカに施し
て設計しており、このため平坦な特性となっていない。
【００１５】このため、この擬似音源であるスピーカを
用いて空間インパルス応答信号を求め、さらに図８の演
算方法で求めた頭外音像定位インパルス応答信号で受聴
した場合、やはり響き感があり、その音像受聴感は拡が
りをもった知覚を得るといった欠点を有している。すな
わち、このような欠点を有する場合、図７（ａ）に示し
ているように複数人が並んで音源を形成するようなシス
テム、例えば多地点間の遠隔会議システムではその音像
定位による話者分離度が悪くなり、誰が話者であるのか
判別がつきにくくなる。
用いて空間インパルス応答信号を求め、さらに図８の演
算方法で求めた頭外音像定位インパルス応答信号で受聴
した場合、やはり響き感があり、その音像受聴感は拡が
りをもった知覚を得るといった欠点を有している。すな
わち、このような欠点を有する場合、図７（ａ）に示し
ているように複数人が並んで音源を形成するようなシス
テム、例えば多地点間の遠隔会議システムではその音像
定位による話者分離度が悪くなり、誰が話者であるのか
判別がつきにくくなる。
【００１６】本発明の目的は、前記の欠点を除去するこ
とにより、擬似音源の特性によらない頭外音像定位イン
パルス応答信号を求めることのできる頭外音像定位ステ
レオ受聴器受聴方法を提供することにある。
とにより、擬似音源の特性によらない頭外音像定位イン
パルス応答信号を求めることのできる頭外音像定位ステ
レオ受聴器受聴方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、仮想的な音源
である擬似音源から空間に放射された音波を受聴者の左
右両耳の外耳道入口から鼓膜に至る特定箇所で測定する
ことにより得られた空間インパルス応答信号と、前記受
聴者の左右両耳に設けられた受聴器からの音波を前記特
定箇所で測定することにより得られた外耳道インパルス
応答信号とから、前記受聴者が前記受聴器により両耳受
聴したときの音像があらかじめ定められた位置に定位さ
れるように、前記受聴器の入力回路の伝達関数を設定す
る頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法において、前記
擬似音源からの音波をその擬似音源の近傍で測定して擬
似音源インパルス応答信号を求め、この擬似音源インパ
ルス応答信号と前記外耳道インパルス応答信号とを畳み
込み演算して得られた畳み込み演算信号と、前記空間イ
ンパルス応答信号とから、前記擬似音源から前記受聴器
に至る空間のインパルス応答特性を求め、このインパル
ス応答特性が得られるように前記伝達関数を設定するこ
とを特徴とする。具体的には、前記畳み込み演算信号と
前記空間インパルス応答信号とをそれぞれの離散値系列
のベクトル行列により表し、前記畳み込み演算信号を表
すベクトル行列に乗算した結果が前記空間インパルス応
答信号を表すベクトル行列と等しくなる未知のベクトル
行列を求め、この未知のベクトル行列を前記伝達関数と
して設定する。
である擬似音源から空間に放射された音波を受聴者の左
右両耳の外耳道入口から鼓膜に至る特定箇所で測定する
ことにより得られた空間インパルス応答信号と、前記受
聴者の左右両耳に設けられた受聴器からの音波を前記特
定箇所で測定することにより得られた外耳道インパルス
応答信号とから、前記受聴者が前記受聴器により両耳受
聴したときの音像があらかじめ定められた位置に定位さ
れるように、前記受聴器の入力回路の伝達関数を設定す
る頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法において、前記
擬似音源からの音波をその擬似音源の近傍で測定して擬
似音源インパルス応答信号を求め、この擬似音源インパ
ルス応答信号と前記外耳道インパルス応答信号とを畳み
込み演算して得られた畳み込み演算信号と、前記空間イ
ンパルス応答信号とから、前記擬似音源から前記受聴器
に至る空間のインパルス応答特性を求め、このインパル
ス応答特性が得られるように前記伝達関数を設定するこ
とを特徴とする。具体的には、前記畳み込み演算信号と
前記空間インパルス応答信号とをそれぞれの離散値系列
のベクトル行列により表し、前記畳み込み演算信号を表
すベクトル行列に乗算した結果が前記空間インパルス応
答信号を表すベクトル行列と等しくなる未知のベクトル
行列を求め、この未知のベクトル行列を前記伝達関数と
して設定する。
【００１８】
【作用】本発明は以下のような考え方に基づいている。
【００１９】図７に示したように、本来、人間は実音源
である人の声や楽器の音色やその他のさまざまな人間が
知覚できる音源の種類によって、その音が何であるかを
知覚することができ、さらに臨場感を高めることができ
る。また、その本来の持っている音質（人間であればそ
の音は肉声）がある場所から発生される場合、実際の人
間があたかもそこで話しているように知覚できる。その
ためには、その音源の性質を変える擬似音源の特性を排
除すべきであるという基本的な考え方である。
である人の声や楽器の音色やその他のさまざまな人間が
知覚できる音源の種類によって、その音が何であるかを
知覚することができ、さらに臨場感を高めることができ
る。また、その本来の持っている音質（人間であればそ
の音は肉声）がある場所から発生される場合、実際の人
間があたかもそこで話しているように知覚できる。その
ためには、その音源の性質を変える擬似音源の特性を排
除すべきであるという基本的な考え方である。
【００２０】すなわち、実音場中の空間インパルス応答
信号を目標ベクトル行列とし、あらかじめ測定した擬似
音源インパルス応答信号と外耳道インパルス応答信号と
の畳み込み演算信号とから、逆演算アルゴリズムによっ
て未知のベクトル行列として頭外音像定位インパルス応
答信号を求める。
信号を目標ベクトル行列とし、あらかじめ測定した擬似
音源インパルス応答信号と外耳道インパルス応答信号と
の畳み込み演算信号とから、逆演算アルゴリズムによっ
て未知のベクトル行列として頭外音像定位インパルス応
答信号を求める。
【００２１】従って、空間インパルス応答信号に含まれ
る擬似音源固有の特性を除去するように補正することが
でき、擬似音源の特性によらない頭外音像定位インパル
ス応答信号を求めることが可能となる。
る擬似音源固有の特性を除去するように補正することが
でき、擬似音源の特性によらない頭外音像定位インパル
ス応答信号を求めることが可能となる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２３】図１は本発明の一実施例による処理手順を
示す説明図、図２（ａ）および（ｂ）はその外耳道イン
パルス応答信号のインパルス応答波形例およびその周波
数振幅特性例を示し、図３（ａ）および（ｂ）はその擬
似音源特性のインパルス応答信号のインパルス応答波形
例およびその周波数振幅特性例を示し、図４はその外耳
道応答信号と擬似音源インパルス応答信号の畳み込み演
算信号のインパルス応答波形例を示し、図５（ａ）およ
び（ｂ）はその空間インパルス応答信号のインパルス応
答波形例およびその周波数振幅特性例を示し、図６
（ａ）および（ｂ）はその頭外音像定位インパルス応答
信号のインパルス応答波形例および周波数振幅特性例を
示す特性図である。
示す説明図、図２（ａ）および（ｂ）はその外耳道イン
パルス応答信号のインパルス応答波形例およびその周波
数振幅特性例を示し、図３（ａ）および（ｂ）はその擬
似音源特性のインパルス応答信号のインパルス応答波形
例およびその周波数振幅特性例を示し、図４はその外耳
道応答信号と擬似音源インパルス応答信号の畳み込み演
算信号のインパルス応答波形例を示し、図５（ａ）およ
び（ｂ）はその空間インパルス応答信号のインパルス応
答波形例およびその周波数振幅特性例を示し、図６
（ａ）および（ｂ）はその頭外音像定位インパルス応答
信号のインパルス応答波形例および周波数振幅特性例を
示す特性図である。
【００２４】始めに、図２および図３に示すように、外
耳道インパルス応答信号および擬似音源のインパルス応
答信号をそれぞれ測定し（処理１０１、１０２）、そし
て図４に示すように、それらについての畳み込み演算を
行う（処理１０３）。空間インパルス応答信号は擬似音
源から空間に放射された音波を受聴者の左右両耳の外耳
道入口または鼓膜前面で測定することにより得ている
が、擬似音源のインパルス応答信号は、擬似音源からの
音波をその擬似音源の近傍で測定することにより得る。
擬似音源のインパルス応答信号を求める方法としては、
通常、無響室内で測定する方法があるが、簡便な方法と
しては比較的大きな容積で残響時間が少ない部屋を選択
し、スピーカの前面から３〜５ｃｍ離れた位置に標準マ
イクを設定し、そのスピーカの入力電気信号にインパル
ス信号を入力することで、マイクの出力電気信号にイン
パルス応答信号が得られる。インパルス応答信号を直接
に測定するのではなく、スピーカの入力電気信号とマイ
クの出力電気信号との間の関係から得られるインパルス
応答特性によりインパルス応答信号を求めてもよい。
耳道インパルス応答信号および擬似音源のインパルス応
答信号をそれぞれ測定し（処理１０１、１０２）、そし
て図４に示すように、それらについての畳み込み演算を
行う（処理１０３）。空間インパルス応答信号は擬似音
源から空間に放射された音波を受聴者の左右両耳の外耳
道入口または鼓膜前面で測定することにより得ている
が、擬似音源のインパルス応答信号は、擬似音源からの
音波をその擬似音源の近傍で測定することにより得る。
擬似音源のインパルス応答信号を求める方法としては、
通常、無響室内で測定する方法があるが、簡便な方法と
しては比較的大きな容積で残響時間が少ない部屋を選択
し、スピーカの前面から３〜５ｃｍ離れた位置に標準マ
イクを設定し、そのスピーカの入力電気信号にインパル
ス信号を入力することで、マイクの出力電気信号にイン
パルス応答信号が得られる。インパルス応答信号を直接
に測定するのではなく、スピーカの入力電気信号とマイ
クの出力電気信号との間の関係から得られるインパルス
応答特性によりインパルス応答信号を求めてもよい。
【００２５】一方、図５に示すように空間インパルス応
答信号を測定する（処理１０４）。そして、外耳道イン
パルス応答信号と擬似音源のインパルス応答信号との畳
み込み演算により得られた信号の離散値系列からなるベ
クトル行列Ｃと、空間インパルス応答信号の離散値系列
からなるベクトル行列Ｂとから、逆フィルタ演算方法
（例えばレビンソンアルゴリズムやＣＧ法や最小二乗法
など）で頭外音像定位インパルス応答信号の離散値系列
に相当するベクトル行列Ｘを求める（処理１０５）。す
なわち、Ｃ ・Ｘ＝Ｂ となるように未知のベクトル行列Ｘを求める。図８に示
した従来の演算方法では、外耳道インパルス応答信号の
離散値系列からなるベクトル行列Ａに対してＡ・Ｘ＝Ｂ
となるようなベクトル行列を求めていた。これに対して
本発明では、このベクトル行列Ａに代えて、外耳道イン
パルス応答信号だけでなく擬似音源のインパルス応答信
号の成分も含まれるベクトル行列Ｃを用いる。得られた
ベクトル行列Ｘによる頭外音像定位インパルス応答波形
およびその周波数振幅特性を図６に示す。先に述べた従
来例の図９と本実施例の図６との間にはインパルス応答
波形と周波数振幅特性に明らかに差があることが分か
る。すなわち、従来の方法では頭外音像定位インパルス
応答信号にはスピーカの特性が含まれていることが明白
である。
答信号を測定する（処理１０４）。そして、外耳道イン
パルス応答信号と擬似音源のインパルス応答信号との畳
み込み演算により得られた信号の離散値系列からなるベ
クトル行列Ｃと、空間インパルス応答信号の離散値系列
からなるベクトル行列Ｂとから、逆フィルタ演算方法
（例えばレビンソンアルゴリズムやＣＧ法や最小二乗法
など）で頭外音像定位インパルス応答信号の離散値系列
に相当するベクトル行列Ｘを求める（処理１０５）。す
なわち、Ｃ ・Ｘ＝Ｂ となるように未知のベクトル行列Ｘを求める。図８に示
した従来の演算方法では、外耳道インパルス応答信号の
離散値系列からなるベクトル行列Ａに対してＡ・Ｘ＝Ｂ
となるようなベクトル行列を求めていた。これに対して
本発明では、このベクトル行列Ａに代えて、外耳道イン
パルス応答信号だけでなく擬似音源のインパルス応答信
号の成分も含まれるベクトル行列Ｃを用いる。得られた
ベクトル行列Ｘによる頭外音像定位インパルス応答波形
およびその周波数振幅特性を図６に示す。先に述べた従
来例の図９と本実施例の図６との間にはインパルス応答
波形と周波数振幅特性に明らかに差があることが分か
る。すなわち、従来の方法では頭外音像定位インパルス
応答信号にはスピーカの特性が含まれていることが明白
である。
【００２６】また、受聴試験結果でも８０％以上の人が
明らかに擬似音源の特性の補正を行った方が好ましいと
の結果を得ている。
明らかに擬似音源の特性の補正を行った方が好ましいと
の結果を得ている。
【００２７】さらに、本実施例では外耳道インパルス応
答信号と擬似音源のインパルス応答信号との畳み込み演
算結果から逆フィルタ処理を行う方法を述べたが、擬似
音源特性のインパルス信号を除去する順序はいずれの段
階でも行うことは可能であることは言うまでもない。本
発明ではあくまでも擬似音源の特性を除去することを特
徴としている。
答信号と擬似音源のインパルス応答信号との畳み込み演
算結果から逆フィルタ処理を行う方法を述べたが、擬似
音源特性のインパルス信号を除去する順序はいずれの段
階でも行うことは可能であることは言うまでもない。本
発明ではあくまでも擬似音源の特性を除去することを特
徴としている。
【００２８】また、本発明の適用にはステレオタイプの
イヤーホンで説明したが、両耳形の受聴器であればその
使い方は変わらないので、ヘッドホンでも可能であるこ
とは言うまでもない。
イヤーホンで説明したが、両耳形の受聴器であればその
使い方は変わらないので、ヘッドホンでも可能であるこ
とは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、擬似音
源の特性を補正することができるので、頭外音像定位イ
ンパルス応答信号には擬似音源の特性を含まないから、
本来音源の持っている音質を損なうことなく、音像定位
の分解能も上げることができる効果がある。
源の特性を補正することができるので、頭外音像定位イ
ンパルス応答信号には擬似音源の特性を含まないから、
本来音源の持っている音質を損なうことなく、音像定位
の分解能も上げることができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の処理手順を示す説明図。
【図２】その外耳道インパルス応答波形例およびその周
波数振幅特性例を示す特性図。
波数振幅特性例を示す特性図。
【図３】その擬似音源のインパルス応答波形例およびそ
の周波数振幅特性例を示す特性図。
の周波数振幅特性例を示す特性図。
【図４】その外耳道インパルス応答信号と擬似音源のイ
ンパルス応答信号との畳み込み演算波形例を示す特性
図。
ンパルス応答信号との畳み込み演算波形例を示す特性
図。
【図５】その空間インパルス応答波形例およびその周波
数振幅特性例を示す特性図。
数振幅特性例を示す特性図。
【図６】その頭外音像定位インパルス応答波形例および
その周波数振幅特性例を示す特性図。
その周波数振幅特性例を示す特性図。
【図７】頭外音像定位の原理説明図。
【図８】従来例の処理手順を示す説明図。
【図９】その頭外音像定位インパルス応答波形例および
その周波数振幅特性例を示す特性図。
その周波数振幅特性例を示す特性図。
１０１〜１０５、２０１〜２０３ 処理
Claims (2)
- 【請求項１】 仮想的な音源である擬似音源から空間に
放射された音波を受聴者の左右両耳の外耳道入口から鼓
膜に至る特定箇所で測定することにより得られた空間イ
ンパルス応答信号と、前記受聴者の左右両耳に設けられ
た受聴器からの音波を前記特定箇所で測定することによ
り得られた外耳道インパルス応答信号とから、前記受聴
者が前記受聴器により両耳受聴したときの音像があらか
じめ定められた位置に定位されるように、前記受聴器の
入力回路の伝達関数を設定する頭外音像定位ステレオ受
聴器受聴方法において、前記擬似音源からの音波をその擬似音源の近傍で測定し
て擬似音源インパルス応答信号を求め、 この擬似音源インパルス応答信号と前記外耳道インパル
ス応答信号とを畳み込み演算して得られた畳み込み演算
信号と、前記空間インパルス応答信号とから、前記擬似
音源から前記受聴器に至る空間のインパルス応答特性を
求め、 このインパルス応答特性が得られるように前記伝達関数
を設定する ことを特徴とする頭外音像定位ステレオ受聴
器受聴方法。 - 【請求項２】 前記畳み込み演算信号と前記空間インパ
ルス応答信号とをそれぞれの離散値系列のベクトル行列
により表し、前記畳み込み演算信号を表すベクトル行列
に乗算した結果が前記空間インパルス応答信号を表すベ
クトル行列と等しくなる未知のベクトル行列を求め、こ
の未知のベクトル行列を前記伝達関数として設定する請
求項１記載の頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307997A JP2873984B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307997A JP2873984B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145999A JPH05145999A (ja) | 1993-06-11 |
| JP2873984B2 true JP2873984B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=17975662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307997A Expired - Fee Related JP2873984B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 頭外音像定位ステレオ受聴器受聴方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873984B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3422026B2 (ja) * | 1993-10-04 | 2003-06-30 | ソニー株式会社 | オーディオ再生装置 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP3307997A patent/JP2873984B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05145999A (ja) | 1993-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |