JPS6027236B2 - ４チヤンネルヘツドホン装置 - Google Patents
４チヤンネルヘツドホン装置Info
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- JPS6027236B2 JPS6027236B2 JP51030107A JP3010776A JPS6027236B2 JP S6027236 B2 JPS6027236 B2 JP S6027236B2 JP 51030107 A JP51030107 A JP 51030107A JP 3010776 A JP3010776 A JP 3010776A JP S6027236 B2 JPS6027236 B2 JP S6027236B2
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- Japan
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- sound
- signal
- headphone
- frequency
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
- H04S3/02—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2205/00—Details of stereophonic arrangements covered by H04R5/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2205/022—Plurality of transducers corresponding to a plurality of sound channels in each earpiece of headphones or in a single enclosure
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R5/00—Stereophonic arrangements
- H04R5/033—Headphones for stereophonic communication
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
- H04S2400/01—Multi-channel, i.e. more than two input channels, sound reproduction with two speakers wherein the multi-channel information is substantially preserved
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
- H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はしコード、磁気テープ等の４チャンネル（ＣＨ
）プログラムソースを再生しヘッドホンで受聴する４Ｃ
Ｈヘッドホン装置に関し、本日ヘッドホンで受聴してい
ながら４つのプログラムソースを、部屋であたかも４つ
のスピーカで受蝋しているのと同様に音像が距離感をも
って頭外に定位するヘッドホン装置を提供するものであ
る。
）プログラムソースを再生しヘッドホンで受聴する４Ｃ
Ｈヘッドホン装置に関し、本日ヘッドホンで受聴してい
ながら４つのプログラムソースを、部屋であたかも４つ
のスピーカで受蝋しているのと同様に音像が距離感をも
って頭外に定位するヘッドホン装置を提供するものであ
る。
第１図はしコード、磁気テープ等の４ＣＨプログラムソ
ースを、４つのスピーカを代表的配置の前後２一２方式
にて室内で受聡している状態を示したものであり、第１
図に於いて、１は前方右スピーカ、２は前方左スピーカ
、３は後方右スピーカ、４は後方左スピーカであり、５
は受聴者、６は受聴者５の右耳、７は同じく左耳である
。右前方スピーカ１から受聴者５の右耳６に到達する直
接音径路をｌａ、左耳７に到達する直接音径路をｌｂ、
左前方スピーカ２に於いては２ａと２ｂ、右後方スピー
カ３に於いては３ａと３ｂ、左後方スピーカ４に於いて
は４ａと４ｂとそれぞれの直接音径路を示している。従
って第１図からわかる様に、受聡者５の右耳６にはスピ
ーカ１の直接音ｌａの他、スピーカ２，３，４の直接音
２ｂ，３ａ，４ｂも混入し、同様に左耳７にはスピーカ
２の直接音２ａの他、スピーカ１，３，４の直接音ｌｂ
，３ｂ，４ａも混入している事実があるＡ。更に、各ス
ピーカから受聴者の右耳と左耳に到達する２つの直接音
には、スピーカから受聴者迄の距離と角度より生じる時
間差がある。すなわち、第１図に於ける各スピーカの直
接音ｌｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂはｌａ，２ａ，３ａ，４ａ
のそれぞれの直接音に対して若干の時間遅れを生ずる事
実があるＢ。また、各々のスピーカから受聴者の両耳の
鼓膜までの伝達周波数特性は、受聴者の頭蓋と両耳介へ
到達する音波の入射角の違いを主要因とする特性の差異
を生ずるＣ。この特性差異は人工頭マイクロホンで調べ
ることが出来、その測定例を第２図に示す。第２図のａ
は音庄一周波数特性の平坦なスピーカを人工頭マイクロ
ホンからの距離１の、受音入射角度を右前方４５ｏで測
定した例、第２図のｂは受音入射角度を右前方１３５ｏ
（後方４５ｏ）で測定した例である。ａ，ｂともに周波
数５００ＨＺ付近以上からその伝達周波数特性に違いが
あることがわかる。第１図に於いて更に考慮しなければ
ならないのが部屋の壁面全体からの反射音（間接音）で
ある。実際のスピーカ受聴に於いては壁面８ａ，８ｂ，
８ｃ，８ｄの他、床面、天井から無数径路の反射音（間
接音）が存在する。これらの反射費は直接音より、反射
音の性質上、両耳６，７に遅れて到達するとともに、壁
面で反射される毎に移相され、かつ部屋の音響的非対称
性により両耳に到達する反射音は位相差を有する場合が
多い。また反射音の性質として、反射が行なわれる際、
周波数が高い程吸収量が多い事実がある○。しかしなが
ら、従来の４ＣＨヘッドホン受聴方式に於いては先に述
べた４つの点、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに関して問題がある事が
わかる。以下、従来の４ＣＨヘッドホン受聴方式につい
て説明する。第３図は４ＣＨヘッドホン受聴方式に於け
る従来例を示したものである。
ースを、４つのスピーカを代表的配置の前後２一２方式
にて室内で受聡している状態を示したものであり、第１
図に於いて、１は前方右スピーカ、２は前方左スピーカ
、３は後方右スピーカ、４は後方左スピーカであり、５
は受聴者、６は受聴者５の右耳、７は同じく左耳である
。右前方スピーカ１から受聴者５の右耳６に到達する直
接音径路をｌａ、左耳７に到達する直接音径路をｌｂ、
左前方スピーカ２に於いては２ａと２ｂ、右後方スピー
カ３に於いては３ａと３ｂ、左後方スピーカ４に於いて
は４ａと４ｂとそれぞれの直接音径路を示している。従
って第１図からわかる様に、受聡者５の右耳６にはスピ
ーカ１の直接音ｌａの他、スピーカ２，３，４の直接音
２ｂ，３ａ，４ｂも混入し、同様に左耳７にはスピーカ
２の直接音２ａの他、スピーカ１，３，４の直接音ｌｂ
，３ｂ，４ａも混入している事実があるＡ。更に、各ス
ピーカから受聴者の右耳と左耳に到達する２つの直接音
には、スピーカから受聴者迄の距離と角度より生じる時
間差がある。すなわち、第１図に於ける各スピーカの直
接音ｌｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂはｌａ，２ａ，３ａ，４ａ
のそれぞれの直接音に対して若干の時間遅れを生ずる事
実があるＢ。また、各々のスピーカから受聴者の両耳の
鼓膜までの伝達周波数特性は、受聴者の頭蓋と両耳介へ
到達する音波の入射角の違いを主要因とする特性の差異
を生ずるＣ。この特性差異は人工頭マイクロホンで調べ
ることが出来、その測定例を第２図に示す。第２図のａ
は音庄一周波数特性の平坦なスピーカを人工頭マイクロ
ホンからの距離１の、受音入射角度を右前方４５ｏで測
定した例、第２図のｂは受音入射角度を右前方１３５ｏ
（後方４５ｏ）で測定した例である。ａ，ｂともに周波
数５００ＨＺ付近以上からその伝達周波数特性に違いが
あることがわかる。第１図に於いて更に考慮しなければ
ならないのが部屋の壁面全体からの反射音（間接音）で
ある。実際のスピーカ受聴に於いては壁面８ａ，８ｂ，
８ｃ，８ｄの他、床面、天井から無数径路の反射音（間
接音）が存在する。これらの反射費は直接音より、反射
音の性質上、両耳６，７に遅れて到達するとともに、壁
面で反射される毎に移相され、かつ部屋の音響的非対称
性により両耳に到達する反射音は位相差を有する場合が
多い。また反射音の性質として、反射が行なわれる際、
周波数が高い程吸収量が多い事実がある○。しかしなが
ら、従来の４ＣＨヘッドホン受聴方式に於いては先に述
べた４つの点、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに関して問題がある事が
わかる。以下、従来の４ＣＨヘッドホン受聴方式につい
て説明する。第３図は４ＣＨヘッドホン受聴方式に於け
る従来例を示したものである。
第３図に於いて９はしコード、或いは磁気テープ等の４
ＣＨプログラムソース再生装置、１川まヘッドホン受聴
者、１１，１２はヘッドホン受聴者の右耳、左耳であり
、１３はヘッドホン右ユニット、１４はヘッドホン左ユ
ニット、１５および１６はヘッドホン右ユニットに内蔵
された電気−音響変換器、１７および１８もヘッドホン
ユニットに内蔵された電気−音響変換器である。第３図
からわかる事は第１に、電気一音響変換器１５から発す
る信号費は右耳１１に到達するのみで左耳１２に到達さ
れない。また電気−音響変換器１７から発する信号音も
左耳１２に到達するのみで右耳１１に到達される事はな
い。同様な事が電気−音響変換器１６と１８についても
言える。従って左右の電気−音響変換器Ｉ５と１７によ
る音像の定位々壇は例えばＡ点であり、１６と８による
音像の定位々層は例えばＢ点となる。これについては従
来のに日へッドホン受聴と何ら変わりなく、音像は頭内
に定位する。次に４ＣＨスピーカ受聡に於ける前後感は
第３図従来方式に於いては受聴者１０の両耳に近接され
た１６と１６、あるいは１７と１８の電気−音響変換器
間の短かし、間隔によって判断せねばならなく前後感と
しては非常に悪いものである。また各電気−音響変換器
から両耳迄の伝達周波数特性が平坦となるようにヘッド
ホンは設計されており、第２図ａ、およびけこ示したよ
うな音源迄の距離と受音入射角とで一義的に定まる特性
は与えられていないものである。更に、一方のＣＨから
他方のＣＨへ混入する信号径路をもたない為、方向感に
寄与する両耳間の時間差は与えられていないし、もち論
、間接音成分となるものはまったく存在しない。従って
第３図に示される様な４ＣＨヘッドホン受聴方式は音響
的にみれば従釆の本日ヘッドホン受懐と殉んど変わらな
い事がわかる。本発明は上記従来のに日へッドホン受聴
方式の欠点に鑑み、従来ある次日へッドホンで受聴して
いながら、止日の各層号の定位が第１図に示す４ＣＨス
ピーカ受聡と同じように受聴者が音像の定位を頭外に距
離感と方向感をもって認識し、長時間のヘッドホン受聴
でも疲れない事を特徴とした４ＣＨヘッドホン装置を提
供するものである。
ＣＨプログラムソース再生装置、１川まヘッドホン受聴
者、１１，１２はヘッドホン受聴者の右耳、左耳であり
、１３はヘッドホン右ユニット、１４はヘッドホン左ユ
ニット、１５および１６はヘッドホン右ユニットに内蔵
された電気−音響変換器、１７および１８もヘッドホン
ユニットに内蔵された電気−音響変換器である。第３図
からわかる事は第１に、電気一音響変換器１５から発す
る信号費は右耳１１に到達するのみで左耳１２に到達さ
れない。また電気−音響変換器１７から発する信号音も
左耳１２に到達するのみで右耳１１に到達される事はな
い。同様な事が電気−音響変換器１６と１８についても
言える。従って左右の電気−音響変換器Ｉ５と１７によ
る音像の定位々壇は例えばＡ点であり、１６と８による
音像の定位々層は例えばＢ点となる。これについては従
来のに日へッドホン受聴と何ら変わりなく、音像は頭内
に定位する。次に４ＣＨスピーカ受聡に於ける前後感は
第３図従来方式に於いては受聴者１０の両耳に近接され
た１６と１６、あるいは１７と１８の電気−音響変換器
間の短かし、間隔によって判断せねばならなく前後感と
しては非常に悪いものである。また各電気−音響変換器
から両耳迄の伝達周波数特性が平坦となるようにヘッド
ホンは設計されており、第２図ａ、およびけこ示したよ
うな音源迄の距離と受音入射角とで一義的に定まる特性
は与えられていないものである。更に、一方のＣＨから
他方のＣＨへ混入する信号径路をもたない為、方向感に
寄与する両耳間の時間差は与えられていないし、もち論
、間接音成分となるものはまったく存在しない。従って
第３図に示される様な４ＣＨヘッドホン受聴方式は音響
的にみれば従釆の本日ヘッドホン受懐と殉んど変わらな
い事がわかる。本発明は上記従来のに日へッドホン受聴
方式の欠点に鑑み、従来ある次日へッドホンで受聴して
いながら、止日の各層号の定位が第１図に示す４ＣＨス
ピーカ受聡と同じように受聴者が音像の定位を頭外に距
離感と方向感をもって認識し、長時間のヘッドホン受聴
でも疲れない事を特徴とした４ＣＨヘッドホン装置を提
供するものである。
以下本発明の実施例を図面とともに詳細に説明する。第
４図に於いて、２１，２２は再生装置からの４ＣＨステ
レオ再生信号のうち、前方２信号が印加される入力端子
、２３，２４‘ま後方２信号が印加される入力端子であ
り、２５，２６，２５′，２６′は加算器、２７，２７
′は遅延回路、２８，２８′は帰還回路、２９，２９′
は可変減衰器、３０，３０′は移相回路である。また、
３１ａ′，３１ｂ′，３２ａ′，３２ｂ′，３３ａ′，
３３ｂ′，３４ａ′，３４ｂ′はそれぞれローパスフイ
ルターであり、３５，３６，３７，３８，３５′，３６
′，３７′，３８′はそれぞれ加算器である。以下間接
音信号を作成する電気回路を説明する。入力端子２１，
２２に印加された前方２信号は加算器２５で加算され、
加算器２６に達し、遅延回路２７の入力信号となる。遅
延回路２７を介して遅れた出力信号はその一部は帰還回
路２８を介して加算器２６で入力信号と加算される。ま
た遅延回路２７の出力信号は可変減衰器２９にて適当な
信号レベルに調整されて２分され、一方は直にローパス
フィルター３２ａ′，３２ｂ′の入力信号とし、他方は
移相器３０を介してローパスフイルター３１を，３１ｂ
′の入力信号となる。また入力端子２３，２４に印加さ
れる後方２信号についても前方２信号とまった〈同一の
電気径路を介する。ここで間接音信号作成回路の各回路
部についてその役割を説明すると、遅延回路２７，２７
′は反射音特有の時間遅れを得るものであり、遅延時間
は数肌Ｓ〜数十のＳ迄得られるものである。帰還回路２
８，２８′は反射音が多重反射する事をシュミレートす
る為の回路であり、この回路の利得をコントロールする
ことで、遅延回路の初期遅延時間〜最終遅延時間迄の時
間を自由に変える事ができる。移相器３０，３０′は実
際の反射音が部屋の非対称性と壁面反射の際移相される
事などにより受聴者に到達する音波の位相が異になるた
め、この位相差を作成するための回路である。ローパス
フイルタ−３１ａ′，３１ｂ′，３２ａ′，３２ｂ′，
３３ａ′，３３ｂ′，３４ａ′，３４ｂは反射音の高城
周波数成分が反射の際壁面で吸収されるため、遅延回路
出力信号の高城周波数成分をカットする為のものである
。すなわち、前述したように、第２図で示される音源方
向の特徴付けがなされる周波数帯城は右４５０ で約４
Ｋ比、右１３５０で約松Ｈｚであるため、移相器３０，
３０′、ローパスフイルター３１ａ′〜３４を，３１ｂ
′〜３４ｂ′は以下の特性を有している。まず、前方用
移相器３０の周波数−位相量推移特性は入力信号に対し
、約巡蛇ｚ以下の周波数帯城でその位相推移量のｆがｌ
のｆｌミ打 の範囲で変化する特性を有するものである。
４図に於いて、２１，２２は再生装置からの４ＣＨステ
レオ再生信号のうち、前方２信号が印加される入力端子
、２３，２４‘ま後方２信号が印加される入力端子であ
り、２５，２６，２５′，２６′は加算器、２７，２７
′は遅延回路、２８，２８′は帰還回路、２９，２９′
は可変減衰器、３０，３０′は移相回路である。また、
３１ａ′，３１ｂ′，３２ａ′，３２ｂ′，３３ａ′，
３３ｂ′，３４ａ′，３４ｂ′はそれぞれローパスフイ
ルターであり、３５，３６，３７，３８，３５′，３６
′，３７′，３８′はそれぞれ加算器である。以下間接
音信号を作成する電気回路を説明する。入力端子２１，
２２に印加された前方２信号は加算器２５で加算され、
加算器２６に達し、遅延回路２７の入力信号となる。遅
延回路２７を介して遅れた出力信号はその一部は帰還回
路２８を介して加算器２６で入力信号と加算される。ま
た遅延回路２７の出力信号は可変減衰器２９にて適当な
信号レベルに調整されて２分され、一方は直にローパス
フィルター３２ａ′，３２ｂ′の入力信号とし、他方は
移相器３０を介してローパスフイルター３１を，３１ｂ
′の入力信号となる。また入力端子２３，２４に印加さ
れる後方２信号についても前方２信号とまった〈同一の
電気径路を介する。ここで間接音信号作成回路の各回路
部についてその役割を説明すると、遅延回路２７，２７
′は反射音特有の時間遅れを得るものであり、遅延時間
は数肌Ｓ〜数十のＳ迄得られるものである。帰還回路２
８，２８′は反射音が多重反射する事をシュミレートす
る為の回路であり、この回路の利得をコントロールする
ことで、遅延回路の初期遅延時間〜最終遅延時間迄の時
間を自由に変える事ができる。移相器３０，３０′は実
際の反射音が部屋の非対称性と壁面反射の際移相される
事などにより受聴者に到達する音波の位相が異になるた
め、この位相差を作成するための回路である。ローパス
フイルタ−３１ａ′，３１ｂ′，３２ａ′，３２ｂ′，
３３ａ′，３３ｂ′，３４ａ′，３４ｂは反射音の高城
周波数成分が反射の際壁面で吸収されるため、遅延回路
出力信号の高城周波数成分をカットする為のものである
。すなわち、前述したように、第２図で示される音源方
向の特徴付けがなされる周波数帯城は右４５０ で約４
Ｋ比、右１３５０で約松Ｈｚであるため、移相器３０，
３０′、ローパスフイルター３１ａ′〜３４を，３１ｂ
′〜３４ｂ′は以下の特性を有している。まず、前方用
移相器３０の周波数−位相量推移特性は入力信号に対し
、約巡蛇ｚ以下の周波数帯城でその位相推移量のｆがｌ
のｆｌミ打 の範囲で変化する特性を有するものである。
一方後方用移相器３０′においても前方同様の疑似的効
果を付与させる目的で介在させたものであるが、その周
波数‐位相推移量のｒは約必ＨＺ以下の周波数帯城で、
ｌのｆ−のｒＩＳ汀を推持させる様、その位相推移量を
前方用と違えている。この構成の結果、前後２つの間接
青信号出力を位相差処理する事で、４つの間接青信号出
力を疑似的に得る事ができ、本ヘッドホン装置の音像頭
外感効果を４チャンネル信号のそれぞれに於いて高める
事ができるものである。次に、ローパスフイルター３１
ａ′〜３４を，３１ｂ′〜３４ｂ′は疑似的な４つの独
立間接青信号を、リスナ聡感上の音到来方向にそれぞれ
の信号毎に設定させる目的で設けられている。
果を付与させる目的で介在させたものであるが、その周
波数‐位相推移量のｒは約必ＨＺ以下の周波数帯城で、
ｌのｆ−のｒＩＳ汀を推持させる様、その位相推移量を
前方用と違えている。この構成の結果、前後２つの間接
青信号出力を位相差処理する事で、４つの間接青信号出
力を疑似的に得る事ができ、本ヘッドホン装置の音像頭
外感効果を４チャンネル信号のそれぞれに於いて高める
事ができるものである。次に、ローパスフイルター３１
ａ′〜３４を，３１ｂ′〜３４ｂ′は疑似的な４つの独
立間接青信号を、リスナ聡感上の音到来方向にそれぞれ
の信号毎に設定させる目的で設けられている。
直接音と間接青信号による音像の距離感効果に関しては
、最大距離感を与える間接音の入射方向が存在する事が
一般的に知られている。
、最大距離感を与える間接音の入射方向が存在する事が
一般的に知られている。
一方、音の方向はリスナ両耳青信号の絶対周波数特性、
及び相対周波数特性差、更に両耳間の相対時間差によっ
て決定されている。これらの事実から、前方ロ−パスフ
イルタ−３１をと３１ｂ′のカットオフ周波数は約必Ｈ
ｚ付近、後方用のローバスフィルタ‐３３をと３３ｂ′
は約泌比付近に設定して、第２図ａ，ｂに示した様な両
耳特性の特徴付けを付加して４つの間接音方向の特定を
実現し、この結果、本ヘッドホン装置の音像頭外効果を
４チャンネル信号のそれぞれに於いて高めるものである
。尚、他の２組のローパスフィルター３２をと３２ｂ′
、或いは３４ａ′と３４ｂ′も上記各ローパスフィルタ
ー３１ａ′と３１ｂ′、或いは３３をと３３ｂ′と同様
の構成となっている。また、移相器３０，３０′を介し
ない信号についても間接音としての方向設定を必要とす
るため、８つのロー／ぐスフイルター３１を〜３４ａ′
，３１ｂ′〜３４ｂ′は、いずれも必要不可欠で、これ
らのローパスフィルターを介在させないと、音像頭外感
が十分得られず、本発明構成上欠く事のできないもので
ある。
及び相対周波数特性差、更に両耳間の相対時間差によっ
て決定されている。これらの事実から、前方ロ−パスフ
イルタ−３１をと３１ｂ′のカットオフ周波数は約必Ｈ
ｚ付近、後方用のローバスフィルタ‐３３をと３３ｂ′
は約泌比付近に設定して、第２図ａ，ｂに示した様な両
耳特性の特徴付けを付加して４つの間接音方向の特定を
実現し、この結果、本ヘッドホン装置の音像頭外効果を
４チャンネル信号のそれぞれに於いて高めるものである
。尚、他の２組のローパスフィルター３２をと３２ｂ′
、或いは３４ａ′と３４ｂ′も上記各ローパスフィルタ
ー３１ａ′と３１ｂ′、或いは３３をと３３ｂ′と同様
の構成となっている。また、移相器３０，３０′を介し
ない信号についても間接音としての方向設定を必要とす
るため、８つのロー／ぐスフイルター３１を〜３４ａ′
，３１ｂ′〜３４ｂ′は、いずれも必要不可欠で、これ
らのローパスフィルターを介在させないと、音像頭外感
が十分得られず、本発明構成上欠く事のできないもので
ある。
以上のように、入力端子から印加された４ＣＨステレオ
信号はこれら電気回路の働きにより、実際の部屋でスピ
ーカ受糠する際発生する反射音に近似される反射音（間
接音）信号に変換され、加算器３５，３６，３７，３８
および、３５′，３６′，３７′，３８′に到達する。
信号はこれら電気回路の働きにより、実際の部屋でスピ
ーカ受糠する際発生する反射音に近似される反射音（間
接音）信号に変換され、加算器３５，３６，３７，３８
および、３５′，３６′，３７′，３８′に到達する。
次に、直接青信号径路について、第４図に従って説明す
る。本実施例に於いては音像定位を認識する位置を前後
４５０、距離１のを想定している。従って、入力端子２
１からヘッドホン受聴者右耳鼓膜迄の伝達周波数特性は
第２図ａ実線の特性と同等であらねばならない。また入
力端子２１からヘッドホン受聴者左耳鼓膜迄の伝達周波
数特性は第２図ａ点線の特性と同等であらねばならない
。入力端子２２から、ヘッドホン受聴者両耳鼓膜迄の伝
達特性についてもまったく同様なことが言える。次に後
方に関して考えるならば、後方入力端子２３からヘッド
ホン受聴者右耳鼓膜迄の伝達周波数特性は第２図ｂ実線
と同等であり、かつ後方入力端子２３からヘッドホン受
聴者左耳鼓膜迄の伝達周波数特性は第２図ｂ点線と同等
であらねばならない。上記の理由に基づき、各入力様子
から印加された信号周波数特性が、ヘッドホン受贈者の
両耳鼓膜の位置に於いて、第２図ａ，ｂの伝達周波数特
性にならしめる補正回路が、第４図中の３１ａ，３１ｂ
，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂで
あり、３９，４０，３９′，４０′は遅延回路である。
る。本実施例に於いては音像定位を認識する位置を前後
４５０、距離１のを想定している。従って、入力端子２
１からヘッドホン受聴者右耳鼓膜迄の伝達周波数特性は
第２図ａ実線の特性と同等であらねばならない。また入
力端子２１からヘッドホン受聴者左耳鼓膜迄の伝達周波
数特性は第２図ａ点線の特性と同等であらねばならない
。入力端子２２から、ヘッドホン受聴者両耳鼓膜迄の伝
達特性についてもまったく同様なことが言える。次に後
方に関して考えるならば、後方入力端子２３からヘッド
ホン受聴者右耳鼓膜迄の伝達周波数特性は第２図ｂ実線
と同等であり、かつ後方入力端子２３からヘッドホン受
聴者左耳鼓膜迄の伝達周波数特性は第２図ｂ点線と同等
であらねばならない。上記の理由に基づき、各入力様子
から印加された信号周波数特性が、ヘッドホン受贈者の
両耳鼓膜の位置に於いて、第２図ａ，ｂの伝達周波数特
性にならしめる補正回路が、第４図中の３１ａ，３１ｂ
，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂで
あり、３９，４０，３９′，４０′は遅延回路である。
４１，４２，４１′，４２′は加算器、４３，４４は増
中器、４５は本日ヘッドホンの右側の電気音響変換器、
４６はヘッドホンの左側の電気音響変換器である。
中器、４５は本日ヘッドホンの右側の電気音響変換器、
４６はヘッドホンの左側の電気音響変換器である。
ここで入力端子２１および２２より電気音響変換器４５
および４６迄の信号の流れを説明する。
および４６迄の信号の流れを説明する。
この２信号の流れは第１図のスピーカ１，２を受聴して
いる状態と同様な音像定位の認識を呈するものである。
第４図に於いて、入力端子２１から印加された前方右信
号は補正回路３１ａを介して加算器３５に達し、ローパ
スフイルター３１ａ′を介して達する反射青信号と混合
し、加算器４１を介して増中器４３で増中され、ヘッド
ホンの右側の電気音響変換器４５に印加されると同時に
、もう一方補正回路３１ｂを介して加算器３６‘こ達し
、ローパスフィルター３１ｂ′を介して達する反射音信
号と混合した後、遅延回路３９により両耳時間差分の遅
延がなされ、加算器４２，４１′を介して増中器４４に
達する。増中後へツドホンの左側の電気音響変換器４６
に印加される。この時、ヘッドホンの両電気音響変換器
に印加される２信号の作用によりヘッドホン受聴者は音
像定位を頭外に距離感をもって右前方４５ｏ に認識す
る事ができる。同様に入力端子２２に印加された左前方
信号は補正回路３２ａを介して加算器３８に達し、３２
ａ′を介して達する反射青信号と混合し、加算器４２，
４１′と増中器４４を介してヘッドホンの左側の電気音
響変換器に印放される。同時に補正回路３２ｂを介する
信号とローバスフイルター３２ｂ′を介する反射青信号
とが加算器３７で混合され、両耳時間差を与える遅延回
路４０を介して加算器４１に達し、増中器４３を介して
ヘッドホンの右側の電気音響変換器に印加される。この
時両軍気音響変換器に印加される２信号の作用によりヘ
ッドホン受聡者は音像定位を頭外に距離感をもって左前
方４ｙに認識する事ができる。次に入力端子２３，２４
に印加される後方２信号の信号径路について説明する。
これら２信号の流れは第１図中のスピーカ３，４を受騰
している状態と同様な音像定位の認識を呈するものであ
る。入力端子２３から印加された右後方信号は補正回路
３３ａを介して加算器３８′に達し、ローパスフィルタ
ー３３ａ′を介して達する反射青信号と混合され、加算
器４２′，４１および増中器４３介してヘッドホンの右
側の電気音響変換器４５に印加される。一方同時に、補
正回路３３ｂを介した右後方信号はローパスフィルター
３３ｂ′を介して達する反射青信号と加算器３７′で混
合され遅延回路４０′により両耳時間差を与えられた後
、加算器４１′、増中器４４を介してヘッドホンの左側
の電気音響変換器４６に印放される。この時ヘッドホン
受聡者は両電気音響変換器に印加されるこれら２信号の
作用により、音像定位を頭外に距離感をもって右後方４
５ｏに認識する。次に、入力端子２４から印加された左
後方信号は補正回路３４ａを介して加算器３５′に達し
、ローパスフィルター４４ａ′を介した反射音信号と混
合され、加算器３５′，４１′と増中器４４を介してヘ
ッドホンの左側の電気音響変換器に印加され、一方同時
に補正回路３４ｂを介した信号とローパスフイル夕−３
４ｂ′を介した反射音信号とが加算器３６′で混合され
、両耳時間差だけ遅延回路３９′で遅延され、加算器４
２′，４１と増中器４３を介してヘッドホンの右側の電
気音響変換器に印加されるがこの時ヘッドホン受聴者は
これら２信号の作用により左後方４５ｏに距離感をもっ
て音像定位を認識する事ができる。以上が本実施例に於
ける４ＣＨ信号が印加される４つの入力端子から受聴者
ヘッドホン両電気音響変換器迄の信号の流れを説明した
ものであるが、本発明に於ける特徴である、音像定位に
方向感と距離感が得られるという効果は、遅延回路とロ
ーパスフィルターにより作成される反射青信号と、方向
情報を与える周波数補正回路と、両耳時間差を与える遅
延回路の動きによるものである。また第４図に示す実施
例に於いては、遅延回路３９，４０，３９′，４０′の
時間を独立に設定可能なため、各ＣＨの音像定位の方向
を任意に決める事が可能であり、更に可変抵抗減衰器２
９，２９′を調整して反射音信号しベルを変えると、音
像は頭内から頭外へ、或いはこの逆に距離を変える事も
できる。４チャンネルスピーカ再生における直接音およ
び間接音の前方音と後方音とは特に周波数特性が異なる
。
いる状態と同様な音像定位の認識を呈するものである。
第４図に於いて、入力端子２１から印加された前方右信
号は補正回路３１ａを介して加算器３５に達し、ローパ
スフイルター３１ａ′を介して達する反射青信号と混合
し、加算器４１を介して増中器４３で増中され、ヘッド
ホンの右側の電気音響変換器４５に印加されると同時に
、もう一方補正回路３１ｂを介して加算器３６‘こ達し
、ローパスフィルター３１ｂ′を介して達する反射音信
号と混合した後、遅延回路３９により両耳時間差分の遅
延がなされ、加算器４２，４１′を介して増中器４４に
達する。増中後へツドホンの左側の電気音響変換器４６
に印加される。この時、ヘッドホンの両電気音響変換器
に印加される２信号の作用によりヘッドホン受聴者は音
像定位を頭外に距離感をもって右前方４５ｏ に認識す
る事ができる。同様に入力端子２２に印加された左前方
信号は補正回路３２ａを介して加算器３８に達し、３２
ａ′を介して達する反射青信号と混合し、加算器４２，
４１′と増中器４４を介してヘッドホンの左側の電気音
響変換器に印放される。同時に補正回路３２ｂを介する
信号とローバスフイルター３２ｂ′を介する反射青信号
とが加算器３７で混合され、両耳時間差を与える遅延回
路４０を介して加算器４１に達し、増中器４３を介して
ヘッドホンの右側の電気音響変換器に印加される。この
時両軍気音響変換器に印加される２信号の作用によりヘ
ッドホン受聡者は音像定位を頭外に距離感をもって左前
方４ｙに認識する事ができる。次に入力端子２３，２４
に印加される後方２信号の信号径路について説明する。
これら２信号の流れは第１図中のスピーカ３，４を受騰
している状態と同様な音像定位の認識を呈するものであ
る。入力端子２３から印加された右後方信号は補正回路
３３ａを介して加算器３８′に達し、ローパスフィルタ
ー３３ａ′を介して達する反射青信号と混合され、加算
器４２′，４１および増中器４３介してヘッドホンの右
側の電気音響変換器４５に印加される。一方同時に、補
正回路３３ｂを介した右後方信号はローパスフィルター
３３ｂ′を介して達する反射青信号と加算器３７′で混
合され遅延回路４０′により両耳時間差を与えられた後
、加算器４１′、増中器４４を介してヘッドホンの左側
の電気音響変換器４６に印放される。この時ヘッドホン
受聡者は両電気音響変換器に印加されるこれら２信号の
作用により、音像定位を頭外に距離感をもって右後方４
５ｏに認識する。次に、入力端子２４から印加された左
後方信号は補正回路３４ａを介して加算器３５′に達し
、ローパスフィルター４４ａ′を介した反射音信号と混
合され、加算器３５′，４１′と増中器４４を介してヘ
ッドホンの左側の電気音響変換器に印加され、一方同時
に補正回路３４ｂを介した信号とローパスフイル夕−３
４ｂ′を介した反射音信号とが加算器３６′で混合され
、両耳時間差だけ遅延回路３９′で遅延され、加算器４
２′，４１と増中器４３を介してヘッドホンの右側の電
気音響変換器に印加されるがこの時ヘッドホン受聴者は
これら２信号の作用により左後方４５ｏに距離感をもっ
て音像定位を認識する事ができる。以上が本実施例に於
ける４ＣＨ信号が印加される４つの入力端子から受聴者
ヘッドホン両電気音響変換器迄の信号の流れを説明した
ものであるが、本発明に於ける特徴である、音像定位に
方向感と距離感が得られるという効果は、遅延回路とロ
ーパスフィルターにより作成される反射青信号と、方向
情報を与える周波数補正回路と、両耳時間差を与える遅
延回路の動きによるものである。また第４図に示す実施
例に於いては、遅延回路３９，４０，３９′，４０′の
時間を独立に設定可能なため、各ＣＨの音像定位の方向
を任意に決める事が可能であり、更に可変抵抗減衰器２
９，２９′を調整して反射音信号しベルを変えると、音
像は頭内から頭外へ、或いはこの逆に距離を変える事も
できる。４チャンネルスピーカ再生における直接音およ
び間接音の前方音と後方音とは特に周波数特性が異なる
。
これは受聴者の耳が前方を向いているためであり、この
４チャンネルスピーカ再生と同様の受聴状態をヘッドホ
ンで達成するためには、直接音信号および間接音信号の
前方費と後方音とを別々に処理する必要がある。本発明
では特性の異なる前方用、後方用の移相器、ローパスフ
ィルター、周波数特性補正回路を介して信号を処理する
ため、４チャンネルスピーカ再生に近い受聴状態が得ら
れる利点を有するものである。
４チャンネルスピーカ再生と同様の受聴状態をヘッドホ
ンで達成するためには、直接音信号および間接音信号の
前方費と後方音とを別々に処理する必要がある。本発明
では特性の異なる前方用、後方用の移相器、ローパスフ
ィルター、周波数特性補正回路を介して信号を処理する
ため、４チャンネルスピーカ再生に近い受聴状態が得ら
れる利点を有するものである。
第１図は前後２−２方式４ＣＨスピーカ受聴の状態を示
す概略図、第２図ａは前方４５ｏ、１のにおけるスピー
カからの音を人工頭マイクロホンで測定した音圧周波数
特性図、第２図ｂは後方４５ｏ、１肌におけるスピーカ
からの音を人口頭マイクロホンで測定した音圧周波数特
性図、第３図は従来の４ＣＨヘッドホン装置の概略図、
第４図は本発明の一実施例における４ＣＨヘッドホン装
置のブロック図である。 ２１，２２，２３，２４……入力端子、２５，２６，２
５′，２６′・…・・加算器、２７，２７′……遅延回
路、２８，２８′・・・・・・帰還回路、２９，２９′
……可変減衰器、３０，３０′…・・・移相回路、３１
ａ，３１ｂ′，３２ａ′，３２ｂ′，３３ａ′，３３ｂ
′，３４ａ′，３４日……ローパスフイルター、３５，
３６，３７，３８，３５′，３６′，３７′，３８′…
…加算器、３９，３９′，４０，４０′・・・・・・遅
延回路、４１，４２，４１′，４２′・・・・・・加算
器、４３，４４…・・・増幅器、４５，４６…・・・電
気音響変換器。 第１図 第２図 第３図 図 寸 船
す概略図、第２図ａは前方４５ｏ、１のにおけるスピー
カからの音を人工頭マイクロホンで測定した音圧周波数
特性図、第２図ｂは後方４５ｏ、１肌におけるスピーカ
からの音を人口頭マイクロホンで測定した音圧周波数特
性図、第３図は従来の４ＣＨヘッドホン装置の概略図、
第４図は本発明の一実施例における４ＣＨヘッドホン装
置のブロック図である。 ２１，２２，２３，２４……入力端子、２５，２６，２
５′，２６′・…・・加算器、２７，２７′……遅延回
路、２８，２８′・・・・・・帰還回路、２９，２９′
……可変減衰器、３０，３０′…・・・移相回路、３１
ａ，３１ｂ′，３２ａ′，３２ｂ′，３３ａ′，３３ｂ
′，３４ａ′，３４日……ローパスフイルター、３５，
３６，３７，３８，３５′，３６′，３７′，３８′…
…加算器、３９，３９′，４０，４０′・・・・・・遅
延回路、４１，４２，４１′，４２′・・・・・・加算
器、４３，４４…・・・増幅器、４５，４６…・・・電
気音響変換器。 第１図 第２図 第３図 図 寸 船
Claims (1)
- １ ４チヤンネルプログラムソースを再生して得られる
４つの直接音信号のうち、前方２つの信号を加算し、一
方、後方２つの信号も加算し、これら２つの加算信号を
各々帰還回路を有する遅延回路を介した後、各々の出力
信号を２分し、２分された各々の出力信号の一方に、周
波数−位相量推移と位相量推移同士の差分が約４ＫＨｚ
以下の帯域でそれぞれ０度からπなる移相器を介して４
つの信号出力とし、カツトオフ周波数を約４ＫＨｚ付近
とした前方２信号用ローパスフイルターとカツトオフ周
波数を約２ＫＨｚ付近とした後方２信号用ローパスフイ
ルターを介して４つの両耳間接音信号とし、一方上記４
つの直接音信号を、４チヤンネルスピーカ再生系の各伝
達特性に近似せしめる特性の異なる前方用、後方用の周
波数特性補正回路を介して上記間接音信号と合成せしめ
、さらに両耳時間差を与える独立に設けられた遅延回路
を介して２チヤンネル信号に合成せしめ、２チヤンネル
ヘツドホンで受聴することを特徴とする４チヤンネルヘ
ツドホン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51030107A JPS6027236B2 (ja) | 1976-03-18 | 1976-03-18 | ４チヤンネルヘツドホン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51030107A JPS6027236B2 (ja) | 1976-03-18 | 1976-03-18 | ４チヤンネルヘツドホン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52112302A JPS52112302A (en) | 1977-09-20 |
| JPS6027236B2 true JPS6027236B2 (ja) | 1985-06-27 |
Family
ID=12294543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51030107A Expired JPS6027236B2 (ja) | 1976-03-18 | 1976-03-18 | ４チヤンネルヘツドホン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027236B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52127302A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Four-channel headphone system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953001A (ja) * | 1972-09-21 | 1974-05-23 | ||
| JPS49133002A (ja) * | 1972-09-08 | 1974-12-20 | ||
| JPS5296003A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Head-phone device of four channel type |
-
1976
- 1976-03-18 JP JP51030107A patent/JPS6027236B2/ja not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49133002A (ja) * | 1972-09-08 | 1974-12-20 | ||
| JPS4953001A (ja) * | 1972-09-21 | 1974-05-23 | ||
| JPS5296003A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Head-phone device of four channel type |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52112302A (en) | 1977-09-20 |
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