JPH07107599A - ヘッドホン受聴装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】音響原信号を演算処理して受聴すると共に、適
当な周囲音も同時に受聴できるようにして、ヘッドホン
の着装による周囲との断絶感を軽減し、自然な音のイメ
ージ（音の頭外定位感が十分である）を得るようにした
ヘッドホン受聴装置を提供する。 【構成】受聴者は、畳み込み回路３Ｌ，３Ｒにより、音
像定位処理された音響信号をヘッドホンスピーカ１１
Ｌ，１１Ｒから受聴すると共に、ＤＭ６のマイクロホン
７Ｌ，７Ｒにより収音された周囲音を骨伝導トランスジ
ューサ１０Ｌ，１０Ｒから受聴する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２チャンネルの音響信号
をヘッドホンで受聴する際に、スピーカシステムによる
受聴時と同等の音像イメージを得ることを目的としたヘ
ッドホン受聴装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダミーヘッドマイクロホンなどによる特
殊な収録信号を除いて、通常のステレオ又はモノラル信
号ソースは、一般にスピーカシステムで受聴することを
目的として制作されている。したがって、本来ヘッドホ
ンによる受聴には適さないものである。事実、ステレ
オ、又はモノラル信号を直接一対のヘッドホン用音響変
換器に導いて受聴すると非常に不自然な音のイメージ
（音像が頭の中にこもったり、近傍にまつわりついたり
する）を得る。そこで、こうした聴覚現象を避けるため
にスピーカシステムによる音響再生状態を想定して、あ
らかじめステレオ又はモノラル信号に電気的信号処理を
加えることが考えられている。

【０００３】その方法のねらいとするところは、スピー
カシステムから受聴者の両耳位置までの音響伝送系を電
気的にシュミレートしてヘッドホン再生時に両耳に供給
される音圧や位相をスピーカシステム再生時と同様（同
等）なものにすることにある。こうした信号処理を目的
とした補正回路が、例えば特開昭５６−６７０００号、
実開平２−１４５９００号、実開平３−９０２００号、
実開平４−８０２００号などの公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、よく知られ
ているように室には広範囲に拡散した音場がある。受聴
者は、多数の音源と拡散音場の空間音響におかれてお
り、まず基本的に直接音で第一の音像が作られ、次に残
響音で拡散した音像が作られる。つまり、直接音による
音像は空間に消えていくような感じで残響音による音像
に吸収されていく。したがって、音像定位には直接音に
よる音像のみならず、拡散した音像が必要であることが
わかる。また、室内空間のような音場に入ると、一般的
に受聴者はただちに実際か想像かは別として、室の形、
大きさやその他の特徴について、概念的な印象をもつ。
この概念的印象を、空間印象というが、この空間印象は
その空間の音を聞くことにより明確に印象形成される。

【０００５】そこで、従来のヘッドホン受聴装置によれ
ば、ヘッドホンを着装すると周囲と断絶され、その空間
の周囲音を聞くことができない。よって、受聴者は、そ
の室の空間印象の視覚から得られる印象と聴覚から得ら
れる印象との相違により、心理的に違和感のある空間印
象を形成する。したがって、視覚から得られる情報と聴
覚から得られる情報との相違により、聴覚から得られる
情報は誤っているという観念が生じる。そこで、例えば
音像定位がされた音響信号が与えられ、実際に受聴者に
はその音像が定位されているとしても、その定位された
音像を素直に受け入れることができない。又、ヘッドホ
ンの着装による周囲との断絶感は、聴覚機構や神経等に
疲労感を与え、スピーカシステムによる再生とは異なっ
た心理的状態（違和感）を与えられやすい。以上のよう
に、従来のヘッドホン受聴装置によれば、ヘッドホンの
着装による周囲との断絶感により、自然な音のイメージ
が得られない（音の頭外定位感が十分でない）という問
題点があった。

【０００６】そこで、本発明は上記の点に着目してなさ
れたものであり、音響原信号を演算処理して受聴すると
共に、適当な周囲音も同時に受聴できるようにして、ヘ
ッドホンの着装による周囲との断絶感を軽減し、自然な
音のイメージ（音の頭外定位感が十分である）を得るよ
うにしたヘッドホン受聴装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のヘッドホン受聴
装置は、オーディオ信号伝送系に、受聴位置における伝
達関数を演算する畳み込み回路を設けて、前記畳み込み
回路の出力をヘッドホンで受聴する、ヘッドホン受聴装
置であって、周辺の音を取り込むマイクロホンと、前記
マイクロホンで取り込まれた音を受聴する手段とを備
え、前記畳み込み回路の出力と前記マイクロホンで取り
込まれた音とを同時に受聴することにより前述の目的を
達成するものである。

【０００８】又、オーディオ信号伝送系に、受聴位置に
おける伝達関数を演算する畳み込み回路を設けたヘッド
ホン受聴装置であって、周辺の音を取り込むマイクロホ
ンと、前記畳み込み回路の出力と前記マイクロホンで取
り込まれた音とをミキシングするミキシング手段とを備
え、前記ミキシング手段の出力をヘッドホンで受聴する
ことにより前述の目的を達成するものである。

【０００９】又、上述したようなヘッドホン受聴装置で
あって、前記マイクロホンは前記ヘッドホンに取り付け
られていることにより前述の目的を達成するものであ
る。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明のヘッドホ
ン受聴装置の実施例を説明する。まず、図１を参照して
本発明の第一実施例について説明する。図１は本発明の
ヘッドホン受聴装置の第一実施例を示すブロック図であ
る。同図において、１はヘッドホン受聴装置、２は音響
原信号の入力端子、３ＬはＬチャンネル信号の畳み込み
回路、３ＲはＲチャンネル信号の畳み込み回路、４Ｌ，
４ＲはＤ／Ａ変換部、５Ｌ，５Ｒはアンプ、６はＤＭ
（ダミーヘッド収録用マイクロホン）、７Ｌ，７Ｒはマ
イクロホン、８Ｌ，８Ｒはマイクアンプ，９はヘッドホ
ン、１０Ｌ，１０Ｒは骨伝導トランスジューサ、１１
Ｌ，１１Ｒはヘッドホンスピーカ、１２は受聴者であ
る。

【００１１】音響信号の音像定位を制御させうるような
信号処理の対象にされているデジタル音響原信号（モノ
ラル信号）が、入力端子２を介し畳み込み回路３Ｌ，３
Ｒに供給されると、Ｄ／Ａ変換器４Ｌ，４Ｒ、アンプ５
Ｌ，５Ｒを介して、ヘッドホン９のヘッドホンスピーカ
１１Ｌ，１１Ｒに音像定位処理された音響信号が出力さ
れる。一方、ＤＭ６は、例えば一対のマイクロホン７
Ｌ，７Ｒが丁度、人間の両耳の位置関係と同じように設
けられ、受聴者の近くに配置される。そして、マイクロ
ホン７Ｌ，７Ｒにより収音された周囲音を出力し、マイ
クアンプ８Ｌ，８Ｒを介して、ヘッドホン９を装着した
受聴者１２に例えば骨伝導トランスジューサ１０Ｌ，１
０Ｒにより受聴される。

【００１２】畳み込み回路３Ｌ，３Ｒでは、例えば水平
面の任意の方向に音像定位させるためのフィルタの係数
が設定されている。すなわち、例えば、ＤＭ６の位置に
対してある位置の実音源によるＤＭ６のマイクロホン７
Ｌ，７Ｒのインパルス応答と、ＤＭ６にヘッドホンを装
着させた場合のＤＭ６のマイクロホン７Ｌ，７Ｒのイン
パルス応答が略一致する（相関度がほぼ１になる）よう
に測定され計算されたフィルタ係数が設定される。又、
畳み込み回路には具体的にはＤＳＰが用いられ、その中
に設けられているフィルタにより畳み込みが行われる。

【００１３】ここで、骨伝導トランスジューサ１０Ｌ，
１０Ｒを介して、周囲音が、音像定位処理された音響信
号に混入することになり、問題が生じるとも考えられる
が、通常、受聴者１２は、取得選択して必要な音のみを
聞くことができ（これを一般にカクテル効果と称せられ
ていることは周知のことである）、このためこのような
混入は何ら音響信号の音像定位には支障がないものであ
るが、場合によっては混入のレベルを適度に制御するこ
とは差し支えない。

【００１４】なお、周囲音の収音は、丁度、人間の両耳
の位置関係と同じように設けられたマイクロホンによれ
ば何でもよく、例えばヘッドホンスピーカ外部近傍にマ
イクロホンを設けて、周囲音を収音するようにしてもよ
い。又、周囲音を受聴者に受聴させる手段は骨伝導トラ
ンスジューサに限るものではなく、例えばスピーカーで
もよく、ヘッドホン内部に音響信号を出力するヘッドホ
ンスピーカと別に周囲音を出力する他のヘッドホンスピ
ーカを設けるようにしてもよい。

【００１５】以上説明したように、本発明の第一実施例
によれば、音響原信号は畳み込み回路３Ｌ，３Ｒによ
り、音像定位処理して受聴されると共に、適当な周囲音
をマイクロホン７Ｌ，７Ｒにより収音して受聴できるよ
うにしたため、ヘッドホンの装着による周囲との断絶感
を軽減でき（空間印象の形成に資する）、スピーカシス
テムと同等の無ヘッドホン的心理状態を与えることによ
り、自然な音のイメージ（音の頭外定位感が十分であ
る）が得られると共に、受聴時に聴覚機構や神経等にや
さしい（疲労しない）という利点がある。

【００１６】次に図２を参照して本発明の第二実施例に
ついて説明する。なお、上述した本発明の第一実施例と
同様の構成部分、又は対応する構成部分には、同様の符
号を用いてその説明を省略することがある。図２は本発
明のヘッドホン受聴装置の第二実施例を示すブロック図
である。同図において、２０はヘッドホン受聴装置、２
２は音響原信号の入力端子、２３Ｌ，２３Ｒは加算器、
２４はヘッドホン、２５Ｌ，２５Ｒはヘッドホンスピー
カ、２６Ｌ，２６Ｒはマイクロホン、２７Ｌ，２７Ｒは
遅延回路、である。

【００１７】ヘッドホン受聴装置２０の、入力端子２２
を介して畳み込み回路３Ｌ，３Ｒに供給されたモノラル
のデジタル音響原信号は、音像定位処理され、Ｄ／Ａ変
換器４Ｌ，４Ｒを介して加算器２３Ｌ，２３Ｒに入力さ
れる。ヘッドホン２４には、そのヘッドホンスピーカ２
５Ｌ，２５Ｒ外部近傍に、左右一対のマイクロホン２６
Ｌ，２６Ｒが設置されていて、受聴者の頭の移動や回転
に従って連動して周囲音を収音して、遅延回路２７Ｌ，
２７Ｒ、マイクアンプ８Ｌ，８Ｒを介して加算器２３
Ｌ，２３Ｒに入力される。加算器２３Ｌ，２３Ｒでは前
記音像定位処理された音響信号と周囲音とが適度に加算
され、アンプ５Ｌ，５Ｒを介してヘッドホンスピーカ２
５Ｌ，２５Ｒに供給される。ここで、遅延回路２７Ｌ，
２７Ｒによりハウリングの発生を防止するようにされて
いる。

【００１８】以上説明したように、本発明の第二実施例
によれば、音響原信号を畳み込み回路３Ｌ，３Ｒによ
り、音像定位処理して、これに適当な周囲音をヘッドホ
ン２４に設けた一対のマイクロホン２５Ｌ，２５Ｒによ
り収音して加え得るようにしたため、ヘッドホンの装着
による周囲との断絶感を軽減でき（空間印象の形成に資
する）、スピーカシステムと同等の無ヘッドホン的心理
状態を与えることにより、自然な音のイメージ（音の頭
外定位感が十分である）が得られると共に、受聴時に聴
覚機構や神経等にやさしい（疲労しない）という利点が
ある。

【００１９】なお、信号処理は音像拡大処理を付加させ
たりすることもできる。又、周囲音の収音は、上述した
手段のみによらず、又、一つの一対のマイクロホンによ
るとも限らず、複数の対のマイクロホンによってもよ
い。また、ヘッドホンはインナーイヤタイプのものであ
ってもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヘッドホ
ン受聴装置によれば、ヘッドホンの着装による周囲との
断絶感を軽減したため、スピーカシステムと同等の無ヘ
ッドホン的心理的状態を与えることにより、自然な音の
イメージ（音の頭外定位感が十分である）を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘッドホン受聴装置の第一実施例を示
すブロック図である。

【図２】本発明のヘッドホン受聴装置の第二実施例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１，２０ ヘッドホン受聴装置 ３Ｌ，３Ｒ 畳み込み回路 ７Ｌ，７Ｒ，２６Ｌ，２６Ｒ マイクロホン ９，２４ ヘッドホン １０Ｌ，１０Ｒ 骨伝導トランスジューサ（マイクロホ
ンで取り込まれた音を受聴する手段） ２３Ｌ，２３Ｒ 加算器（ミキシング手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーディオ信号伝送系に、受聴位置にお
   ける伝達関数を演算する畳み込み回路を設けて、前記畳
   み込み回路の出力をヘッドホンで受聴する、ヘッドホン
   受聴装置であって、 周辺の音を取り込むマイクロホンと、 前記マイクロホンで取り込まれた音を受聴する手段とを
   備え、 前記畳み込み回路の出力と前記マイクロホンで取り込ま
   れた音とを同時に受聴することを特徴とするヘッドホン
   受聴装置。
2. 【請求項２】 オーディオ信号伝送系に、受聴位置にお
   ける伝達関数を演算する畳み込み回路を設けたヘッドホ
   ン受聴装置であって、 周辺の音を取り込むマイクロホンと、 前記畳み込み回路の出力と前記マイクロホンで取り込ま
   れた音とをミキシングするミキシング手段とを備え、 前記ミキシング手段の出力をヘッドホンで受聴すること
   を特徴とするヘッドホン受聴装置。
3. 【請求項３】 前記マイクロホンは前記ヘッドホンに取
   り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載
   のヘッドホン受聴装置。