JPH03250898A - ヘッドホン再生装置 - Google Patents

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、テレビ等におけるヘッドホン再生において、
音像の頭外定位を実現するヘッドホン再生装置に関する
ものである。

従来の技術 第１４図は従来のヘッドホン再生装置のブロンク図を示
すものである。第１４図において、■は音響信号を再生
する音響再生装置、２は音響信号を増幅する増幅器、３
はヘッドホンである。

このように、従来のヘッドホン再生装置においては、音
響再生装置１から出力される音響信号は増幅器２を介し
増幅されて、ヘッドホン３により左右の耳に独立に再生
される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、よく知られている
ように、音響信号によって生しる音像は頭内または耳の
付近にでき、不自然感があり、また疲労が増すという問
題点を有していた。

本発明は上記問題点にｓ−ｂでなされたもので、ヘッド
ホン再生においても、音像の頭外定位を実現し、通常の
スピーカ再生時と同様の再生が可能なヘッドホン再生装
置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のヘッドホン再生装置
は、ステレオ音響信号とこれに同期した画像信号を再生
する画像音響再生手段と、再生された画像信号をモニタ
する画像再生手段と、再生されたステレオ音響信号から
空間的な反射音及びクロストーク信号を作成する反射音
生成手段と、反射音生成手段の出力信号と音響信号を加
算する加算手段と、加算手段から出力される音響信号を
左右の耳に独立に再生するヘッドホンとを具備している
。

作用 本発明は上記構成によって、音響信号に同期した映像を
音響信号と同時に再生することにより視覚的効果を付加
し、更に通常のスピーカ再生において生じステレオヘッ
ドホン再生では生じない、部屋の反射音および空間的な
クロストーク信号をヘッドホン再生時に補うことにより
、ヘッドホン再生における音像の頭外定位を可能とする
。

実施例 以下本発明の実施例におけるヘッドホン再生装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロック図を示すものである。第１図において、
５はステレオ音響信号とこれに同期した映像信号を再生
するビデオデツキ、６は映像をモニタするテレビジョン
、７は入力信号を加算し、加算した信号をある時間だけ
遅延させ、この遅延させた信号に対しである値を掛ける
反射音を生成する反射音生成回路、８−１．８−２はス
テレオ音響信号と反射音を加算する加算回路、９は入力
された音響信号を左右の耳に独立に再生するヘッドホン
である。

以上のように構成されたヘッドホン再生装置について、
図面を用いてその動作を説明する。

まず、ビデオデツキ５によりステレオ音響信号とこの音
響信号と同期した映像信号が再生される。

映像信号は、テレビジョン６に入力され映像が再生され
る。右用、左用ステレオ音響信号は、反射音生成回路７
に入力され加算される。そして、加算された信号から反
射音が生成される。ここでいう、反射音とは、入力され
る信号を通常のりスニングルームにおいて、スピーカ再
生したときに発生する壁等からの反射音をさす。

第８図は反射音生成回路７における反射音を生成する部
分の具体的な例である。第８図において、２４は信号を
それぞれ任意の時間だけ遅延させる遅延素子（τ１〜τ
。：遅延時間）、２５はそれぞれの遅延素子２４の出力
信号にある値を掛ける乗夏器（Ａ、〜Ａｎ　：乗算値）
、３０は加算器である。この乗真器２５の値および遅延
素子２４の遅延時間は、通常のりスニングルーム等にお
いて反射音の構造を実際に測定した結果や、計算機シミ
ュレーションによってもとめた反射音構造から債を決め
る。例えば第９図は計算機シミュレーションによって求
まった反射音構造で、縦軸は振幅、横軸は時間である。

第９図に示すように反射音の遅延時間がＴ１〜Ｔ４、振
幅が８１〜Ｂ４であった場合、 τｌ　＝ＴＩ　　　　　　ＡＩ　＝Ｂ１ｒ　　＝Ｔ　　
　Ｔ　　ＳＡ２　＝８２２２　　　　　　　＋ τ　謀Ｔ−ＴＡ−Ｂ ！Ｉ３　　　　　２−　　　　　３　　　　　９τ−Ｔ
−ＴＡ−Ｂ ４　　　　　４　　　　　３　＼　　　　　　４４と設
定する。

反射音生成回路７の出力信号は二つに分岐されて加算回
路８−１．８−２に入力され、ビデオデツキ５により再
生されたステレオ音響信号と加算される。加算された信
号はそれぞれヘッドホン９にまり画耳に放射される。

第２図は本発明の第２の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロンク図を示すものである。但し、同し機能を
持つものには同じ番号を付加しその説明は省略する。第
２図において、１Ｏ−１１Ｏ−２は異なる耳に放射され
る信号に対するクロストーク信号を生成するクロストー
ク生成回路である。

以下、図面を用いて動作を説明する。

第１の実施例と同様に、まず、ビデオデツキ５によりス
テレオ音響信号とこの音響信号と同期した映像信号が再
生され、映像信号はテレビジョン６に入力され映像が再
生される。

ステレオ音響信号は、反射音生成回路７に入力され、加
算された後、反射音が付加される。反射音生成回路７の
出力は左耳用クロストーク生成回路１０−１および右耳
用クロストーク回路１０−２に入力される。左耳用クロ
ストーク回路１０−１では右耳に放射される反射音に対
するクロス）　−り分としての処理が、右耳用クロスト
ーク回路１０−２では左耳に放射される反射音に対する
クロストーク分としての処理が行なわれる。例えば、こ
のクロストーク生成回路１０−Ｌ　　１０−２は第１０
図に示すように、左方向からくる信号が右耳へ、また逆
に右方向からくる信号が左耳に到達する信号に相当する
信号を作成するため、無響室等において測定されたクロ
ストーク特性を使用した振幅特性をもつフィルタ回路１
５とクロストーク信号の遅れをつくる遅延回路１６から
構成される。

第１１図に通常スピーカ再生時における放射信号の関係
を示す。第１１図において、２６は左スピーカ、２７は
右スピーカ、２８は人間の頭、ＤＬＬは左スピーカから
左耳へ到達する直接音、Ｄ、は左スピーカから右耳へ到
達する直接音、Ｄ□は右スピーカから右耳へ到達する直
接音、ＤＲＬは右スピーカから右耳へ到達する直接音、
ＲＬＬは左方向から左耳に到達する反射音、ＲＬＲは左
方向から右耳に到達する反射音、ＲｌＩＩＩは右方向か
ら右耳に到達する反射音、ＲＩＩＬは右方向から左耳に
到達する反射音である。

また、第１２図は遅延回路１６に設定するクコストーク
信号の遅延時間の量を説明する図である。

第１２図において、２９は人間の頭、点Ｆはスピーカの
位置、点りは左耳、点Ｅは右耳を示している。第１２図
において、音がＦから放射されたとすると、点Ｆから点
り、　Ｈの耳への距離差は直線ＤＦ上で距ＨＥＦと同等
の距離を有する点をＧとするとＤＧとなる。従って、音
速をＣとするとクロストーク分の遅延量Ｔは、Ｔ−１／
Ｃ（秒）となる、このような考え方でそれぞれの遅延回
路の遅延時間を設定する。

加算回路８−１では、ビデオデツキ５により再生された
充用のステレオ音響信号と反射音生成回路７により生成
された反射音と左耳用クロストーク生成回路１０−１に
よって生成されたクロストーク信号とが加算され、同様
に加算回路８−２ではとデオデンキ５により再生された
古川ステレオ音響信号と反射音生成回路７により生成さ
れた反射音と右耳用クロストーク生成回路１０−２によ
って生成されたクロストーク信号とが加算され、それぞ
れ左耳、右耳にヘッドホン９により再生される。

第３図は本発明の第３の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロック図を示すものである。第３図において、
１１−１．１１−２．１１−３１１−４はこの回路に入
力される信号の位相の制御を行なう位相制御回路である
。第２の実施例と同様にして生成された反射音とクロス
トーク信号は、それぞれの位相制御回路１１−１．１１
−２゜１１−３．１１−４に入力され、特に左右の信号
間に相関がなくなるように位相の制御が行なわれる０例
えば、簡易的にこの位相制御を行なう場合には、位相制
御回路１１−１．１１−２に入力される信号にマイナス
１を掛けて位相を反転させる。

この操作だけでも、音像を頭外に定位させることが可能
である。石川の信号の位相を逆にしてもよい。

そして、加算回路８−１．８−２において、このように
位相制御が行なわれた信号とビデオデツキ５により再生
されたステレオ音響信号とが加算されて、ヘッドホン９
により両耳に放射される。

第４図は本発明の第４の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロック図を示すものである。第４図において、
７−１．７−２は人力信号から反射音を生成する反射音
生成回路である。

第１の実施例と同様に、とデオデソキ５によりステレオ
音響信号が再生され、性用信号が反射音生成回路７−１
．台用信号が反射音生成回路７２に入力される９反射音
生成回路７−１．７−２では右耳と左耳に放射される反
射音が異なるような反射音の付加が行なわれる。例えば
、第８図で示した乗算器の値が、反射音生成回路７−１
．７２で異なるように設定するわけである。このように
することによって、反射音の構造をより複雑にすること
が可能になり、効果が太き（なる。このように生成され
た反射音と再生されたステレオ音響信号を加算器８−１
．８−２により、それぞれ石用、左用信号をそれぞれ加
算してヘッドホン９で両耳に放射させる。

第５図は本発明の第５の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロック図を示すものである。第５図において、
１２−１．１２−２は第２の実施例と同様の機能を持つ
クロストーク生成回路である。第４の実施例と同様にし
て生成された反射音に対し、それぞれのクロストーク信
号をクロストーク生成回路ｉｌｌ、１２−２によって作
成し、このクロストーク信号と反射音と再生されたステ
レオ音響信号とを加算器８−１．８−２により、石川２
左用どうじを加算してヘッドホン９で両耳に放射させる
。但し、第２の実施例ではクロストーク信号の出力がク
ロスしていないが、これは反射音がモノラルになってい
るためで、クロスしていても同しであるからである。

第６図は本発明の第６の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロック図を示すものである。第６図において、
１３−１．１３−２．１３−３１３−４は第３の実施例
と同様の機能を持つ位相制御回路である。１３の実施例
と同様にして、位相制御回路１３−１．１３−２．１３
−３　１３−４において、生成された反射音とクロスト
ーク信号に対し、左右の信号間に相関がなくなるように
位相の制御が行なわれる。例えば、簡易的にこの位相制
御を行なう場合には、位相制御回路１３−１１３−２に
入力される信号にマイナス１を掛けて位相を反転させる
。逆に古川の信号の位相を逆にしてもよい。このように
位相制御された信号とステレオ音響信号を加算器８−１
．８−２により、それぞれ加算してヘッドホン９で両耳
に放射させる。

第７図は本発明の第７の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロック図を示すものである。第７図において、
１４−１．１４−２は通常スピーカ再生時に生じる直接
音に対するクロストーク信号を再生するクロストーク生
成回路である。

二のクロストーク生成回路１４−１．１４−２の基本的
な機能及び構成は先に示した実施例における反射音に対
するクロストーク信号を生成するクロストーク生成回路
と同じであり、クコストーク信号に掛けるフィルタの特
性と遅延時間が異なるだけである。例えば、直接音に対
するクロストークは第１０図、第１１図に示すように、
スピーカからの直接音が正面３０度方向からくるとし、
反射音は正面６０度から来るとして求めたりする。

このクロストーク生成回路１４−１．１４−２により生
成された信号を反射音及び入力であるステレオ音響信号
に加え、ヘッドホン９で両耳に放射させる。

なお、この直接音用のクロストーク生成回路は、先に示
した全ての実施例に付加することにより、頭外定位の効
果をより大きくすることができる。

また、先に示した実施例における反射音を生成する反射
音生成回路７および７−１．７−２は第１３図に示すよ
うなオールバスフィルタのように入力信号がフィードバ
ックする回路を組み合わせて作成する残響信号を加える
ことにより、より通常のスピーカ再生の状態に近くなり
、更に効果がでる。第１３図において、３１．３５．３
６は乗算器、３２．３３は加算器、３４は遅延器である
。

また、ｇはゲインを、τは遅延時間を示している。

なお、実施例では画像と音響信号を再生するものとして
ビデオデンキを使用したが、通常のテレビ放送でも効果
は同しである。

発明の効果 以上のように本発明は、ステレオ音響信号とこれに同期
した画像信号を再生する画像音響再生手段と、再生され
た画像信号をモニタする画像再生手段と、再生されたス
テレオ音響信号から空間的な反射音及びクロストーク信
号を作成する反射音生成手段と、反射音生成手段の出力
信号と音響信号を加算する加算手段と、加算手段から出
力される音響信号を左右の耳に独立に再生するヘッドホ
ンとを具備して構成され、音響信号に同期した画像信号
を同時に用いることにより視覚的な効果を付加し、さら
に反射音およびクロストーク等の信号を付加することに
より、通常のスピーカ再生における状態をヘッドホン再
生時に再現させ、ヘッドホン再生においても頭外定位を
実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるヘッドホン再生
装置のブロック図、第２図は本発明の第２の実施例にお
けるヘッドホン再生装置のブロック図、第３図は本発明
の第３の実施例におけるヘッドホン再生装置のブロック
図、第４図は本発明の第４の実施例におけるヘッドホン
再生袋！のブロック図、第５図は本発明の第５の実施例
におけるヘッドホン再生装置のブロック図、第６図は本
発明の第６の実施例におけるヘッドホン再生装置のブロ
ック図、第７図は本発明の第６の実施例におけるヘッド
ホン再生装置のブロック図、第８図は本発明の実施例に
おける反射音生成回路のブロック図、第９図は本発明の
実施例における反射音生成回路の振幅特性図、第１Ｏ図
は本発明の実施例におけるクロストーク生成回路のブロ
ック図、第１１図は通常スピーカ再生時における放射信
号の関係を示す図、第１２図は本発明の実施例における
遅延回路に設定する遅延時間を説明する図、第１３図は
本発明の他の実施例における反射音生成回路のブロック
図、第１４図は従来のヘッドホン再生装置のブロック図
である。 ５・・・・・・ビデオデツキ、６・・・・・・テレビジ
ョン、７・・・・・・反射音生成回路、８−１．８−２
・・・・・・加算回路、９・・・・・・へシトホン。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステレオ音響信号とこの信号に同期した画像信号
   を再生する画像音響再生手段と、この再生された画像信
   号をモニタする画像再生手段と、前記画像再生手段によ
   り再生されたステレオ音響信号から空間的な反射音およ
   びクロストーク信号を作成する反射音生成手段と、前記
   反射音生成手段の出力信号と前記音響信号を加算する加
   算手段と、前記加算手段から出力される音響信号を左右
   の耳に独立に再生するヘッドホンとを具備することを特
   徴とするヘッドホン再生装置。
2. （２）反射音生成手段および加算手段は、再生されたス
   テレオ音響信号の２つの信号を加算したあと、この加算
   信号に反射音を付加し、その信号を２つに分岐させ、そ
   れぞれの信号を前記ステレオ音響信号と加算したあと左
   右の耳に独立に再生することを特徴とする請求項（１）
   記載のヘッドホン再生装置。
3. （３）反射音生成手段および加算手段は、再生されたス
   テレオ音響信号の２つの信号を加算したあと、この加算
   信号に反射音を付加し、その信号から左用，右用のクロ
   ストーク信号をそれぞれ生成し、右用，左用の前記ステ
   レオ音響信号とクロストーク信号と反射音とを加算しそ
   れぞれの信号を左右の耳に独立に再生することを特徴と
   する請求項（１）記載のヘッドホン再生装置。
4. （４）反射音生成手段および加算手段は、再生されたス
   テレオ音響信号の２つの信号を加算したあと、この加算
   信号に反射音を付加し、その信号から左用，右用のクロ
   ストーク信号をそれぞれ生成し、反射音およびクロスト
   ーク信号の位相を制御して、右用，左用の前記ステレオ
   音響信号とクロストーク信号と反射音とを加算し、それ
   ぞれの信号を左右の耳に独立に再生することを特徴とす
   る請求項（１）記載のヘッドホン再生装置。
5. （５）反射音生成手段および加算手段は、右用，左用の
   ２つの反射音生成手段を有し、入力信号にそれぞれ異な
   る反射音を付加したあと、それぞれ右用，左用の前記ス
   テレオ音響信号と反射音を加算し、その信号を左右の耳
   に独立に再生することを特徴とする請求項（１）記載の
   ヘッドホン再生装置。
6. （６）反射音生成手段および加算手段は、右用，左用の
   ２つの反射音生成手段を有し、入力信号にそれぞれ異な
   る反射音を付加したあと、それぞれ２つの信号に分岐さ
   せ、それぞれの信号から左用，右用のクロストーク信号
   をそれぞれ生成し、このクロストーク信号と前記ステレ
   オ音響信号を加算し、それぞれの信号を左右の耳に独立
   に再生することを特徴とする請求項（１）記載のヘッド
   ホン再生装置。
7. （７）反射音生成手段および加算手段は、右用，左用の
   ２つの反射音生成手段を有し、入力信号にそれぞれ異な
   る反射音を付加したあと、それぞれ２つの信号に分岐さ
   せ、それぞれの信号から左用，右用のクロストーク信号
   をそれぞれ生成し、それぞれの反射音およびクロストー
   ク信号の位相を制御して、それぞれ右用，左用の位相制
   御されたクロストーク信号と反射音と前記ステレオ音響
   信号を加算し、その信号を左右の耳に独立に再生するこ
   とを特徴とする請求項（１）記載のヘッドホン再生装置
   。
8. （８）反射音生成手段および加算手段は、入力されるス
   テレオ音響信号の右用，左用の直接音に対する空間的な
   クロストーク信号を生成して反射音のクロストーク信号
   、反射音、ステレオ音響信号と加算し、その信号を左右
   の耳に独立に再生することを特徴とする請求項（１），
   （２），（３），（４），（５），（６），（７）項の
   いずれかに記載のヘッドホン再生装置。
9. （９）直接音および反射音に対するクロストーク信号は
   、ある振幅周波数特性のフィルタをかけ、その信号をあ
   る時間だけ遅延させることにより生成することを特徴と
   する請求項（３），（４），（６），（７），（８）項
   のいずれかに記載のヘッドホン再生装置。
10. （１０）反射音生成手段は、入力された信号をある時間
    だけ遅延させる遅延手段と、この遅延信号にある値を乗
    じる乗算手段とを複数組み合わせることにより反射音を
    生成することを特徴とする請求項（１），（２），（３
    ），（４），（５），（６），（７），（８）項のいず
    れかに記載のヘッドホン再生装置。
11. （１１）反射音生成手段は、入力された信号をある時間
    だけ遅延させる遅延手段と、この遅延信号にある値を乗
    じる乗算手段と、入力信号に帰還させる帰還手段とを複
    数組み合わせることにより反射音を生成することを特徴
    とする請求項（１），（２），（３），（４），（５）
    ，（６），（７），（８）項のいずれかに記載のヘッド
    ホン再生装置。