明 細
発明の名称 オーディオ S生装置 技術利用分野
本発明は、 例えば、 へッ ドホ ンによる音響信号の再生に使用し て好適なォ一ディ ォ再生装置に関する。 背景技術
従来から、 リスナの両耳を覆うようにして頭部にへッ ドホ ンを 装着して、 両耳から音響信号を聴取するへッ ドホ ンによる音響信 号の再生方法がある。 このへッ ドホ ンによる音響信号の再生方法 は、 信号源からの信号が仮にステ レオ信号であっても、 再生され る音像がリ スナの頭の中にこもる、 いわゆる頭内定位の現象が生 じる。
一方へッ ドホンによる音響信号の再生方式の一つにバイ ノ ーラ ル収音再生方式がある。 このバイ ノ ーラ ル収音再生方式とは、 以 下のような方式をいう。 リ スナの頭部を想定したダミ ーへッ ドの 左右両耳の穴にダミ 一へッ ド · マイ クロホンと呼ばれるマイ クロ ホンを設ける。 このダミ ーへッ ドマイ ク口ホンにより信号源から の音響信号を収音する。 このようにして収音された音響信号を、 実際にリスナがへッ ドホンを装着して再生すると、 信号源からの 音声をそのまま聞いているような臨場感が得られる。 このような バイ ノ ー ラ ル収音再生方式によれば、 収音再生音像の方向感、 定 位感及び臨場感などを向上させることができる。 しかしながらこ のようなバイ ノ ーラ ル再生を行うためには、 音源信号と してダミ 一ヘッ ド ♦ マイ ク ホンで収音した、 ス ピーカ再生用とは異なる 特殊なソ 一ス と しての信号源が必要とされた。
そこで上述のバイ ノ ーラル収音再生方式を応川して、 例えば一
般のステ レオ信号をへッ ドホンにより、 ス ピーカ再生と同じょう
な頭部外 (ス ピーカ位置) に定位させた再生効果を得るこ とが考
えられた。 しかし、 ス ピーカによるステ レオ再生の場合には、 リ スナが頭 (顔) の方向を変えても、 音像の絶対的な方向及び位匿
は変化せず、 リ スナの感じる音像の相対的な方向及び位置が変化
する。 これに対し、 ヘッ ドホンによるバイ ノ ーラル再生の場合に
は、 リ スナが頭 (顔) の方向を変えても、 リ スナの感じる音像の
相対的な方向及び位置は変化しない。 このためバイ ノ ーラル再生
であっても、 リ スナが頭 (顔) の方向を変える場合には音場はリ スナの頭の中に形成されてしまい、 特に、 音像をリ スナの前方に
定位させる、 いわゆる前方定位させることが難しかった。 しかも 、 この場合には昔像が頭部上方に上昇しがちであつた。
これに対して、 特公昭 4 2— 2 2 7号公報記載のへッ ドホン再
生方法によれば、 次のようなへッ ドホ ンによるバイ ノ ーラル再生
方法が考えられている。 すなわち、 音像の方向感及び定位感は、
左耳及び右耳の聴取する音の音量差、 時間差、 位相差等により決
定されるので、 上記公報のシステムは、 左及び右チ ャ ンネルのォ
一ディォ信号ライ ンに、 レベル制御回路及び可変遅延回路をそれ
ぞれ設けると共に、 リ スナの頭の向きを検出し、 その検出信号に
より各チヤ ンネルのォ一ディ ォ信号のレベル制御回路及び可変遅
延回路を制御するようにしたものである。 , - しかし、 上記特公昭 4 2— 2 2 7号公報記載のへッ ドホン 生
方法においては、 リ スナの頭の向きの検出信号そのものによりモ
一タを駆動し、 このモータにより レベル制御回路及び可変遅延回
路の可変抵抗器及び可変コ ンデンサをアナ グ信号により機械的
に制御しているので、 リ スナが頭の向きを変えてからへッ ドホ ン に供給される各チ ャ ンネルのオーディオ信号の音量差及び時問差
を変化させるまでに時閗の遅れを生じてしまい、 リ スナの頭の動
きに対応できなかつた。
また、 上記特公昭 4 2 — 2 2 7号公報記載のへッ ドホン再生方 法においては、 音量差及び時間差を変化させるとき、 その変化特 性は、 音源と リ スナとの相対的な位置関係や、 リスナの頭部の形 状及び耳介の形状などに基づいて決定しなければならない。 すな わち、 ある一つの変化特性にした場合には、 音源と リスナとの位 置閲係が固定されてしまい、 距離感、 音源間距離を変化させるこ とが出来ず、 また、 リスナにより頭部及び耳介の形状が異なるの で、 効果の程度がばらついてしまう ことがあった。 しかも、 仮想 音源位置から両耳に至る伝達関数を測定する際の音源固有の特性 、 および用いるへ ッ ドホ ン固有の特性の補正を施す手段について は述べられていなかった。
更に、 特公昭 5 4 - 1 9 2 4 2号公報記載の立体再生方式によ れば、 リスナの頭の向きとへッ ドホンに供給される各チ ヤ ンネル の才一ディ ォ信号の音量差及び時間差相互の変化量の関係を連続 的に求められることが記載されている。
しかし、 上記特公昭 5 4 - 1 9 2 4 2号公報記載の立体再生方 式においては、 ォ一ディォ信号の音量差及び時 差相互の変化量 の関係を連続的に求めて、 これを記憶させるためには膨大な容量 のメモ リ 一を設けなくてはならず、 実現が極めて困難であった。 しかも、 仮想音源位置から両耳に至る伝達関数を測定する際の音 源固有の特性、 および用いるへッ ドホ ン固有の特性の補正を施す 手段については述べられていなかつた。
またさ らに、 本発明と同一出願人による特開平 0 1 — 1 1 2 9 0 0号公報記載のオーディオ再生装置には、 これらオーディ オ信 号の音量差及び時間差相互の変化量の相互 関係を連続的ではな く離散的にデータを求めて、 オーディ ォ信号を処理する装置が記 載されている。
しかし、 上記特開平 0 1 — 1 1 2 9 0 0号公報記載の才ーディ ォ再生装置では、 アナログ、 ディ ジタル信号処理のどちらにも適 用できるような原理的な概念が示されているのみで、 アナ口グま たはディ ジタル信号処理を用い、 実際の商品に適用する際の具体 性に欠けている。 しかも、 仮想音源位置から両耳に至る伝達関数 を測定する際の音源固有の特性、 および用いるへッ ドホ ン固有の 特性の補正を施す手段については述べられていなかった。
またさ らに、 本発明と同一出願人による特開平 0 3 — 2 1 4 8 9 7号公報記載の音響信号再生装置には、 各仮想音源位置から両 耳に至る伝達閲数を固定し、 信号処理した後に、 各耳に供給され る信号のレベル及び遅延時 PtOを頭の回転角に応じて制御すること により、 構成が簡単になり、 大幅なメ モ リ 一の節約ができること が述べられている。
このように上述した従来のへッ ドホ ン再生方法、 立休再生方式 および才一ディ 才再生装置は、 いずれも、 リ スナの頭の動きに対 応してこれら才ーディ才信号を高速に処理するためにディ ジタ ル 信号処理しなければ実現することができないにもかかわらず、 そ の処 Θ1手段および処理方法が示されておらず、 実施することが困 難であるという不都合があつた。
また、 これらオーデ ィ オ信号の音量差及び時間差相互の変化量 等の Γϋ係を記憶させるためには膨大な容量のメモ リ ーを設けなく てはならず、 これらもディ ジタル信号処理しなければ実現するこ とができないにもかかわらず、 その処理手段および処理方法が示 されておらず、 実現が極めて困難であるという不都合があつた。
さ らに、 仮想音源位置から両耳に至る伝達関数を測定する際の 音源 Ξ有の特性、 および用いるへッ ドホン固有の特性によりへッ ドホンの再生音に影響があるにもかかわらず、 これらについて補 正を施す手段については何も記載されておらず、 このためへッ ド
ホンの再生音に影響を及ぼすという不都合があった。
また、 このように上述した従来のへッ ドホ ン再生方法、 立体再 生方式、 オーディオ再生装置および音響信号再生装置は、 いずれ も、 リスナの頭の動きに対応してこれらォ一ディ ォ信号を高速に 処理するためにディ ジタル信号処理しなければ実現することがで きないにもかかわらず、 その処 ±111手段および処理方法、 さ らに複 数の聴取者が同時に受聴する場合の具体的な構成が示されておら ず、 ^施することが困難であるという不都合があつた。
また、 これらオーディオ信号の音量差及び時 差相互の変化量 等の KH系を記憶させるためには膨大な容量のメ モ リ 一を設けなく てはならず、 これらもディ ジタル信号処理しなければ実現するこ とができないにもかかわらず、 その処理手段および処理方法が示 されておらず、 実現が極めて困難であるという不都合があつた。
さ らに、 仮想音源位置から両ェ ΐに至る伝達閲数を測定する際の 音源固有の特性、 および用いるへッ ドホ ン固有の特性によりへッ ドホンの再生音に影響があるにもかかわらず、 これらについて補 正を施す手投については何も記載されておらず、 このためへッ ド ホンの再生音に影響を及ぼすという不都合があつた。
また、 このよ う に上述した従来のへッ ドホ ン再生方法、 立体苒 生方式、 オーディオ再生装置および音響信号再生装置は、 いずれ も、 用いるへッ ドホ ン固有の特性によりへッ ドホ ンの再生音に影 響があるにもかかわらず、 これらについて補正を施す手段につい ては何も記載されておらず、 このためへッ ドホンの再生音に影響 を及ぼすという不都合があつた。
また、 再生中にへッ ドホ ンをかけたまま リ スナが基準方向に対 して頭部を動かした場合、 再生される音源の位置が変わらないの で、 リスナが音源の位置を変えたい場合でも音源の位置が固定さ れるので、 再生状態が不自然になるという不都合があった。
さ らに、 再生される音場をホール等にしたい ¾合や、 残 の有 無やその程度を切り換えたい場合、 再生時の音 やバラ ンスを変 えたい場合、 また、 信号源をディ ジタル信号源、 アナログ ¾源 に変えたい場合、 およびその信号源のチ ャ ンネル数を変えたい ¾ 合などに、 その調整手段の具体的な構成が示されておらず、 実施 することが困難であるという不都合があつた。
さ らにまた、 これらの調整手段を装置全体のどの部分に配 Ϊ!す るかについて、 その具体的な構成が示されておらず、 実施するこ とが困難であるという不都合があつた。 発明の開示
本発明は、 かかる点に鑑みてなされたものであり、 メ モ リ 一の 容 mを節約し、 リ スナの頭の動きに対応して高速処理が可能で、 収音条件に影響されないオーディ才再生装置の促供を第 1 の目的 とする。
また、 本発叨は、 かかる点に鑑みてなされたものであり、 あた かも仮想音源位置に置かれたスピー力から複数の聴取者に対して も同時に再生音が閱こえるようなオーディォ再生装置の提供を第 2の目的とする。
また、 本発明は、 かかる点に鑑みてなされたものであり、 リス ナの使い勝手を良く し、 あたかも仮想音源位置に置かれたス ピー 力から再生音が閒こえるようなオーディォ再生装置の提供を第 3 の目的とする。
第 1 の発明のォ一ディォ再生装置は、 複数チャ ンネルのディ ジ タル音響信号を供給するディ ジタル信号源と、 聴取者の両: ΓΤの近 傍に配置され、 ディ ジタル信号源からのディ ジタル音響信号をデ ィ ジタ ル Zアナ グ変換手段によりアナ口グ信号に変換して再生 する音響再生手段と、 基準方向に対する聴取者の頭部の運動を所
定角度- に検出する角度検出手段と、 角度検出手段により検出さ れた角度をディ ジタルァ ド レス信号に変換するァ ド レス変換手段 と、 聴取者が識別できる角度毎に、 聴取者の頭部の 準方向に対 する仮想音源位置から聴取者の両耳に至るィ ンパルス レスポンス を測定し、 この測定に用いたへッ ドホ ンもしく は音源のうち少な く と もいずれか一方の補正特性をィ ンパルス レスポ ンスに畳み込 み記憶された記憶手段と、 ディ ジタル信号源からのディ ジタル音 響信号と記憶竽段に記憶されたィ ンパルス レスポ ンス との gみ込 み積分を行なう ¾分手段とを え、 ア ドレス変換手段のディ ジタ ルア ド レス信号により記憶手段の了 ド レスを指定し、 記憶手段に ディ ジタル記憶されたへ ッ ドホンもしく は音源のうち少なく とも いずれか一方の補正特性を畳み込んだィ ンパルス レスポンスに基 づいてディ ジタル音響信号を聴取者の頭部の運動に対してリ アル タイ ムで補正するようにしたものである。 これによれば、 ァ ドレ ス変換手段のディ ジタ ルァ ド レス信号により記憶手段のァ ド レス を指定し、 記憶手段にディ ジタ ル記憶されたへッ ドホ ンもしく は 音源のうち少なく ともいずれか一方の補正特性を予め畳み込んだ ィ ンパルス レスポ ンスを読み出すことにより、 ィ ンパルス レスポ ンスに基づいてディ ジタル音響信号を聴取者の頭部の運動に対し てリ アルタ イ ムで補正するので、 信号処理を遅延させること無く ィ ンパルス レスポンスの測定に用いたへッ ドホ ンもしく は音源の うち少なく ともいずれか一方の補正をすることができる。
また、 第 2の発明のオーディ ォ再生装置は、 さ らに少なく とも 音響再生手段と角度検出手段とが設けられて聴取者の頭部に装着 されるへッ ドホ ン装置と、 少なく ともァ ド レス変換手段と記憶手 段と稹分手段とが設けられた装置本体と、 装置本体とへッ ドホ ン 装置との の信号の伝送を行う伝送手段とを備えているので、 装 置本体で信号処理された再生信号をへッ ドホン装置で再生するこ
とができる。
また、 第 3の発叨のオーディ オ再生装 E は、 il数チ ャ ンネルの ディ ジタ ル音響信号を供給するディ ジタル信 ¾源と、 聴取者の両 耳の近傍に配^され、 ディ ジタ ル信号源からのディ ジタ ル音響信 号をディ ジタル Zアナ口グ変換手段によりアナ口グ信号に変換し て再生する音響再生手段と、 準方向に対する聴取者の頭部の運 iを所定角度毎に検出する角度検出手段と、 ¾度検出手段により 検出された ¾度をディ ジタ ルァ ドレス 号に変換するァ ドレス信 号変換手段と、 聴取者の頭部の基^方向に対する仮想音源位置か ら固^された聴取者の両耳に至るィ ンパルス レスポンスを測定し 、 測: されたィ ンパルス レスポンスを記惊する^ 1 の記 手投と 、 ディ ジタ ル信号源からの各チ ヤ ンネルのディ ジタ ル音響信号と
1 の記憶手段に記憶されたィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み ¾i分を行なう積分手段と、 聴取者が識別できる角度毎に、 聴取者 の頭部の基準方向に対する仮想音源位置から聴取者の両耳に至る 音 言号の時問差及びレベル差を測定し、 音響信号の時間差及び レベル差を表す制御信号を記憶した第 2の記憶手段と、 積分手段 でィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行った各チ ヤ ンネル のディ ジタル音響信号を第 2の記憶手段に記憶された制御 号で 補正して音響再生手设に供給する制御手段とを備え、 ア ド レス信 号変換手段のディ ジタルァ ドレス信号により第 2の記憶手段のァ ド レスを指定し、 第 2の記憶手段に記憶された制御信号を読み出 し、 積分手段でイ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行った ディ ジタル音響信号を制御手段において制御信号により補正する ことにより、 制御信号に基づいて各チ ャ ンネルのディ ジタル音響 信号を聴取者の頭部の運動に対してリ アルタイ ムで M正するよう にしたものである。 これによれば、 ア ド レス信号変换手设のディ ジタ ルァ ドレス信号により第 2の記憶手段のァ ド レスを指定し、
2の記憶手段に記憶された制御信号を読み出し、 積分手设でィ ンパルス レス ポ ンス との畳み込み積分を行ったディ ジタ ル音響信 号を制御手段において制御信号により Mi正するので、 信号処理を 遅延させること無く、 あたかもその仮想音源位-匿に置かれたスピ —力から聴取者に対して再生咅が聞こえるように補正することが できる。
また、 第 4の発明のオーディオ再生装置は、 さ らに積分手段で ィ ンパルス レスポ ンス との: 1:み込みを行った各チ ヤ ンネルのディ ジタル音響信号を 2 チ ヤ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左 側ディ ジタ ル音響信号毎に加算する加算手段を備え、 加算手段で 加^された 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号は制御手段によって第 2の記憶手段に記憶された 制御信号で補正されて音響再生手段に供給されるものである。 こ れによれば、 ア ドレス信号変換手段のディ ジタルァ ドレス信号に より第 2の記憶手段のア ド レスを指定し、 第 2の記憶手段に記憶 された制御信号を読み出し、 加算手段で加算された 2 チ ャ ンネル の右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音 I5信号を制御手 段において制御信号により補正するので、 信号処理を遅延させる こと無く、 あたかもその仮想音源位置に置かれたス ピー力から聴 取者に対して 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタ ル音響信号及び左側デ ィ ジタル音響信号による再生音が閗こえるように補正することが できる。
また、 第 5の発明のオーディォ再生装置は、 さ らに少なく とも 音響再生手段と角度検出手段とが設けられて聴取者の頭部に装着 されるへッ ドホ ン装置と、 少なく ともァ ド レス変換手段と記憶手 段と積分手段とが設けられた装置本体と、 装置本体とへ ッ ドホ ン 装置との間を伝送媒体を介して信号の伝送を行う伝送手段とを備 えているので、 装置本体で信号処理された再生信号をへッ ドホ ン
装 Sで再生することができる。
また、 第 ΰの発明のオーディ オ ¾生装置は、 伝送手设は、 加 乎段で加算された 2 チ ヤ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左 側ディ ジタ ル音 ΜΐΙ号を無線送信する送信手段と、 送信手段から 送信された 2チャ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号を受信する受信手段とを備え、 受信手段から出力 されたディ ジタル音響信号が制御手段によつて 0正されるもので ある。 これによれば、 送信手段から送信された 2 チ ャ ンネルのデ ィ ジタ ル音響信号を受信手 で受信することにより、 制御^号に 基づいて 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音響信- をヮィャレスで聴取 者の ¾部の運動に対してリ アルタィ ムで補正するので、 信- 3処 ¾ を遅延させること無く、 あたかもその仮想音源位置に匿かれたス ピー力から聴取者に対して再生音が間こえるようにワイヤレスで 補正することができる。
また、 5 7の発明のオーディオ再生装置は、 伝送手段は、 加算 手段で加算された 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左 側ディ ジタル音響信号をアナ口グ音響信号に変換するディ ジタ ル Ζ了ナ口グ変换手段と、 ディ ジタル/アナ口グ変換手段から出力 されたアナ口グ音響信号が供給され、 供給されたアナ口グ音 M 号を無線送信する送信手段と、 送信手段から送信されたアナログ 音響信号を受信する受信手段とを備え、 受信手段から出力された ディ ジタル音響信号が制御手段によつて補正されるものである。 これによれば、 送信手段から送信された 2 チ ャ ンネルのァナ口グ 音響信号を受信手段で受信することにより、 制御信号に基づいて 2 チ ヤ ンネルのアナ口グ音饗信号をヮィャレスで聴取者の頭部の 運動に対してリ アルタイ 厶で補正するので、.信号処理を遅延させ ること無く、 あたかもその仮想音源位置に置かれたスピー力から 聴取者に対して再生音が閱こえるようにワ イ ヤ レスで補正するこ
とができる。
また、 第 8の発明のオーディ オ再生装置は、 伝送手段は、 加算 手段で加算された 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左 側ディ ジタル音響信- を無線により送信する第 1の送信部及び他 の信号を受信する第 1 の受信部とを有する第 1 の無線手段と、 第 1 の無線手段の第 1 の送信部により送信された 2 チ ヤ ンネルの右 側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号を受信する第 の受信部および他の信号を送信する第 2の送信部とを^する第 2の無線手段とを備え、 第 2の無線手段で受信された 2 チ ャ ンネ ルの右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号を制御 手段で補正するとともに、 第 1 の無線手段の笕 1 の送信部から送 信される 2チャ ンネルのディ ジタル音!5信号に I¾jする信号処理の 内容を変更するようにしたものである。 これによれば、 第 2の無 線手 f殳の第 2の送信部から第 1 の無線手段の第 1 の受信部に信号 処理変更信号を送信し、 第 1 の無線手段の送信部から送信される 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音響信号に関する信号処理の内容を変 更することにより、 制御信号に基づいて 2 チ ャ ンネルのディ ジタ ル音響信号を双方向のヮィャレスで聴取者の頭部の運動に対して リ アルタイ ムで Mi正するので、 信号処理を遅延させること無く、 あたかもその仮想音源位置に置かれたス ピーカから聴取者に対し て再生音が間こえるように双方向のヮィャレスで補正することが できる。
また、 第 9の発明のオーディ才再生装置は、 さ らに少なく とも 制御手段の後段であって、 音響再生手段本体または音響再生手段 本体以外に設けられ、 音響再生手段固有の特性を補正する補正手 段とを え、 補正手段により音響再生手段固有の特性を^正し、 音響 号を聴取者の頭部の運動に対してリ 了ルタィ ムで補正する ようにしたものである。 これによれば、 聴取者は音響再生手段の
近傍で補正手设により咅響再生手段固 の特性を補正し、 咅 号を聴取者の頭部 動に対してリ アルタ イ ムで 正することがで きる。
また、 第 1 ϋの発明のォ一ディ ォ再生装 ϋは、 さ らに少なく と も制御竿段より後段であって、 音響再生手段本休または音響再生 手设本体以外に設けられ、 角度検出手段で所定角度侮に検出され た基準方向に対する聴取者の頭部の運動に閲する信号を、 S準方 向に対する正而方向の 号に リ セッ 卜する リセッ 卜手段を設けた ものである。 これにより、 聴取者は咅響再生手段の近傍で角度検 出手段で所定: ¾度 に検出された 準方向に対する聴取者の頭部 運動に! ¾]する信号を、 リセ ッ ト手段により基準方向に対する正面 方向の信号に リセッ ト して、 音響信号を聴取者の ϊ¾部運動に対し てリ アルタ イ ムで袖正することができる。
また、 第 1 1の発叨の才一ディ 才再生装置は、 さ らに少なく と も制御手段より後 ί殳であって、 音響再生手段本体または音響再生 手 f殳本体以外に設けられ、 音響信号が再生される音場及び Z叉は 残響を選択し、 音響信号に付加する付加手段を設けたものである 。 これにより、 聴取者は音響再生手段の近傍で付加手段により音 響信号が再生される音場及び Z叉は残響を選択し、 音響信号に付 加し、 音響信号を聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ イ ムです 正することができる。
また、 第 1 2の発明のオーディオ再生装置は、 さらに少なく と も制御手段より後段であって、 音響再生手段本体または音響再生 手段本体以外に設けられ、 音響信号の再生時の音量及び Z叉はバ ラ ンスを調整する調整手段を設けたものである。 これにより、 聴 取者は音響再生手段の近傍で調整手段により音響信号の再 ill時の 音量及び Z叉はバラ ンスを調整し、 音響信号を聴取者の頭部の運 動に対してリ アルタィ 厶で補正することができる。
また、 第 1 3の発明のオーディォ再生装置は、 複数チ ヤ ンネル のディ ジタル音響信号を供給するディ ジタル信号源と、 数の聴 取者の各々の両耳の近傍に配置され、 ディ ジタル信号源からのデ ィ ジタル音響信号をディ ジタル ァナ口グ変換手段によりアナ口 グ信号に変換して再生する複数の音響再生手段と、 甚準方向に対 する聴取者の頭部の運動を所定角度毎に検出する角度検出手段と 、 角度検出手段により検出された角度をディ ジタルァ ド レス信号 に変換するア ド レス信号変換手段と、 聴取者の頭部の基準方向に 対する仮想音源位置から固定された聴取者の両耳に至るィ ンパル ス レスポ ンスを測定し、 測定されたイ ンパルス レスポ ンスを記憶 する第 1 の記憶手段と、 ディ ジタル信号源からの各チャ ンネルの ディ ジタ ル音響信号と第 1の記憶手段に記' I されたィ ンパルス レ スポンスとの畳み込み積分を行なう積分手段と、 複数の聴取者が 識別できる角度毎に、 複数の聴取者の頭部の基準方向に対する仮 想音源位置から複数の聴取者の両耳に至る音響信号の時^ 0差及び レベル差を測定し、 音響信号の時問差及びレベル差を表す制御信 号を記憶した複数の第 2の記 1意手段と、 ディ ジタル音響信号を第 2の記憶手段に記憶された制御信号で補正して音響再生手段に供 給する複数の制御手段と、 積分手段でィ ンパルス レスポ ンスとの 畳み込み積分を行った各チャ ンネルのディ ジタル音響信号を 2チ ャ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号 毎に加算する複数の加算手段とを備え、 ァ ドレス信号変換手段の ディ ジタルァ ドレス信号により第 2の記憶手段のァ ドレスを指定 し、 第 2の記憶手段に記憶された制御信号を読み出し、 ディ ジタ ル音響信号を複数の制御手段において制御信号により補正し、 複 数の加算手段で加算して 2 チ ヤ ンネルの右側ディ ジタル音響信号 及び左側ディ ジタル音響信号とにすることにより、 制御信号に基 づいて 2 チ ヤ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタ
ル音 信号を複数の聴取者の各々の頭部の逸'動に対してリ アル夕 ィ 厶で補正するようにしたものである。 これによれば、 ア ド レス 信号変換手设のディ ジタルア ド レス信号により ^ 2の記 1 手段の ア ド レスを指定し、 ίί 2の記 手段に記憶された制御信号を読み 出し、 ディ ジタ ル音響信号を複数の制御手段において制御信号に より補正し、 複数の加算手段で加算して 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタ ル音響信号及び左側ディ ジタ ル音響信号にするので、 信号処 理を遅延させること無く、 あたかもその仮想音源位^に ϋかれた ス ピー力から複数の聴取者に対して 2 チ ヤ ンネ ルの右側ディ ジタ ル音響信号及び左側ディ ジタル音 1M言号による 生音が間こえる ように補正することができる。
また、 第 1 4の発明のォ一ディ ォ再生装置は、 祓数チ ャ ンネル のディ ジタル音響信号を供給するディ ジタル信号源と、 複数の聴 取者の各々の両耳の近傍に配置され、 ディ ジタル信号源からのデ ィ ジタル音響信号をディ ジタル Ζ了ナ口グ変換手 1¾によりアナ口 グ信号に変換して? 5生する音響再生手段と、 基準方向に対する聴 取者の頭部の運動を所定角度 ¾に検出する角度検出手段と、 角度 検出手段により検出された角度をディ ジタルァ ド レス信号に変換 するア ドレス信号変換手段と、 聴取者の頭部の S準方向に対する 仮想音源位置から固定された聴取者の両耳に至るィ ンパルス レス ポ ンスを測定し、 測定されたィ ンパルス レス ポ ンスを記憶する第 1の記憶手段と、 ディ ジタル信号源からの各チ ヤ ンネルのディ ジ タル音響信号と第 1 の記憶手段に記憶されたィ ンパルス レスポン スとの畳み込み積分を行なう積分手段と、 積分手段でィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行った各チ ヤ ンネルのディ ジタ ル 音響信号を 2 チ ヤ ンネ ルの右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタ ル音響信号^に加算する加算手段と、 複数の聴取者が識另 yで きる角度毎に、 複数の聴取者の頭部の基维方向に対する仮想音源
位置から複数の tt' 取者の両: tnこ至る音響信号の時 差及びレベル 差を測:i し、 音響 号の時問差及びレベル差を表す制御信号を記 惊した第 2の記 I 手投と、 加 手段で加算された 2 チャ ンネルの 右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号を第 2の記 憶手段に記憶された制御信号で袖正して音響再生手段に供給する 複数の制御- 段とを備え、 ァ ド レス信号変換手段のディ ジタ ル了 ドレス信号により第 2の記憶手段のァ ドレスを指定し、 第 2の記 憶手段に記憶された制御信号を読み出し、 加算手段で加算された 2 チャ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及び左側ディ ジタル音響 信号を複数の制御手段において制御信号により補正することによ り、 制御信号に ^づいて 2 チ ヤ ンネルのお側ディ ジタル音' 信号 及び左側ディ ジタル音響信号を複数の聴取者の各々の頭部の運動 に対してリ アルタイ ムで補正するようにしたものである。 こす Lに よれば、 ア ド レス信号変換手段のディ ジタ ルァ ド レス信号により 第 2の記憶手段のア ド レスを指定し、 第 2の記憶手段に記憶され た制御信号を読み出し、 加算手段で加算された 2 チ ャ ンネルの右 側ディ ジタル音響信 及び左側ディ ジタル音響信号を複数の制御 手段において制御信号により補正するので、 信号処理を遅延させ ること無く、 あたかもその仮想音源位置に置かれたス ピーカから 複数の聴取者に対して 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタル音響信号及 び左側ディ ジタル音響信号による再生音が聞こえるように補正す ることができる。
また、 第 1 5の発明のォ一ディ ォ再生装置は、 複数チャ ンネル の音響信号を供給する信号源と、 聴取者の頭部の基準方向に対す る仮想音源位匿から頭部の動きに対応した聴取者の両耳に至るィ ンパルス レス ポ ンスを測定し、 測定されたィ ンパルス レス ポ ンス を記憶し、 または聴取者が識別できる角度毎に、 聴取者の頭部の 筵準方向に対する仮想音源位匿から聴取者の両耳に至る音響信号
の時 fill差及びレベル差を測定し、 咅 言号の時 ;^及びレベル差 を表す制御信号を記 した記 段と、 基^方向に対する聴取者 の頭部の運動を所定 ½度毎に検出する角度検出 段と、 ft度検出 手段により検出された; ¾度をァ ドレス信号に変換する了 ドレス信 号変換手段と、 信号源から各チ ャ ンネ ルの音!5信号を記憶手段に 記憶されたィ ンパルス レスポンスまたは制御信号に Sづいて ¥ι正 する制御手段と、 制御手段で補正した音響信号を再生する音 1?再 生手段と、 少なく とも制御 ^ の後段であって、 音!5 生手段に よる Mi正された の再生時の再生^性を設定する設定手段 とを備え、 了 ド レス信号変換手段のァ ド レス信号により記 手段 の了 ドレスを指定し、 記 tS:手段に記 t'Sされたィ ンパルス レス ボ ン スまたは制御信号を読み出し、 ¾響信号を制御手段においてィ ン パルス レスポンスまたは制御信号で補正し、 設定手段により設定 された再生時の再生特性により、 Mi正された音響信号を再生する と共に、 音 号を聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ イ ムで 補正するようにしたものである。 これにより、 少なく とも制御手 段より後段であって、 音響再生手段による M正された音響信号の 再生時の再生特性を設定する設定手段を設けたので、 聴取者は音 饗再生手段の近傍で設定手段により音響信号の再生時の再生特性 を補正し、 音響信号を聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ イ ム で補正することができる。
また、 第 1 6の発明のオーディオ再生装置は、 設定手段は、 音 響再生手段本体または音響再生手设本体以外に設けられ、 音響再 生手段固有の特性を補正する補正手段により構成され、 補正され た音響信号を袖正手段により音響再生手段固有の特性を補正する ようにしたものである。 これにより、 少なく とも制御手段より後 段であって、 音響再生手段木休または音響再生手段本体以外に設 けられ、 音響再生手段固有の特性を補正する補正手段を設けたの
で、 聴取者は音響再生^段の近傍で補正手段により音響再生手段 固有の特性を補正し、 音響信号を聴取者の頭部の運動に対してリ アルタイ ムで補正することができる。
また、 第 1 7の発明のオーディ オ再生装置は、 設定手段は、 音 響再生手段本体または音響再生手段木体以外に設けられ、 角度検 出手段で所定角度毎に検出された基準方向に対する聴取者の頭部 の運動に関する信号を、 基準方向に対する正面方向の信号に リセ ッ 卜する リ セ ッ ト手段から構成され、 角度検出手段で所定 ¾度 - に検出された基準方向に対する聴取者の頭部の運動に関する信号 を、 リ セ ッ ト手 ¾により基準方向に対する正而方向の信 ¾に リ セ ッ 卜するようにしたものである。 これにより、 聴取者は音響再生 手段の近傍で角度検出手段で所定角度毎に検出された 準方向に 対する聴取者の頭部の運動に関する信号を、 リ セッ ト ^段により 基準方向に対する正面方向の信号に リ セッ 卜 して、 音響信号を聴 取者の頭部の運動に対してリ アルタィ ムで補正することができる また、 第 1 8の発明のオーディオ再生装置は、 音響再生手段本 体または音響再生手段本体以外に設けられ、 音響信号が再生され る音場及び Z叉は残響を選択し、 音響信号に付加する付加手段と から構成され、 補正された音響信号を付加手段により音響信号が 再生される音場及び Z叉は残響を選択し、 音響信号に付加するよ うにしたものである。 これにより、 聴取者は音響再生手段の近傍 で付加手段により音響信号が再生される音場及び Z叉は残響を選 択し、 音響信号に付加し、 音響信号を聴取者の頭部の運動に対し てリ アルタ イ ムで補正することができる。
また、 第 1 9の発明のオーディオ再生装置は、 音響再生手段本 休または音響再生手段本体以外に設けられ、 音響信号の再生時の 音量及び Z叉はバラ ンスを調整する調整手段とから構成され、 補
正された音 号を調整乎设により音 M言号の再生時の音 及び Z叉はバラ ンスを調整し、 ¾響信号を聴取者の頭 ¾の運動に対し てリ アルタイ ムで補正するようにしたものである。 これにより、 聴取者は音響再生手段の近傍で調整手段により苦響信号の再生時 の ίί ¾及び Z叉はバラ ンスを調整し、 音響信号を聴取者の頭部の 運動に対して リ アルタ イ ムで補正することができる。
また、 第 2 0の発明のォ一ディォ再生装置は、 複数のチヤ ンネ ルの音響信号を供給する信号源と、 音響信号を無線により送信し 、 他の信号を受信する^ 1 の無線^段と、 聴取者の ¾1部の S ¾S方 向に対する仮想音源位 - s:から頭部の訕きに対応した聴取者の両耳 に至るィ ン ノ、。ルス レス ポ ンスを測 31し、 測定されたィ ン ノ、。ルス レ ス ポ ンスを記憶し、 または聴取者が識別できる ¾度毎に、 聴取者 の頭部の基準方向に対する仮想音源位置から聴取者の両耳に至る 音響信号の時 ΡΗ'】差及びレベル差を測定し、 音響信号の時間差及び レベル差を表す制御信号を記憶した記憶手段と、 ¾準方向に対す る聴取者の頭部の運動を所定角度毎に検出する: ¾度検出手段と、 角度検出手段により検出された角度をァ ドレス信号に変換するァ ド レス信号変換手段と、 第 1 の無線手段から音響信号を受信し、 他の信号を送信する第 2の無線手段と、 第 2の無線手段からの各 チ ヤ ンネルの音響信号を記憶手段に記憶されたィ ンパルス レスポ ンスまたは制御信号に基づいて補正する制御手 f殳と、 制御 -设で 袖正した音響信号を再生する音響再生手段とを備え、 ア ド レス信 号変換手段のァ ド レス信号により記憶手段のァ ド レスを指定し、 記憶手段に記憶されたィ ンパルス レスポンスまたは制御信号を み出し、 音響信号を制御手段においてイ ンパルス レス ポ ンスまた は制御信号を補正し、 音響信号を双方向のヮィャレスで聴取者の 頭部の運動に対してリ アルタ イ ムで ^正するようにしたものであ る。 これにより、 音 旨号を双方向のワ イ ヤ レスで聴取者の頭部
の遝 ¾に対してリ 了ルタィ ムで補正することができる。
また、 第 2 1 の発叨の才一ディォ苒生装置は、 さ らに音響再生 手段本体または音!5再生手段本体以外に設けられ、 音響再生手段 固有の特性を補正する補正手段を備え、 補正された音響信号を補 正手段により音響再生手段固冇の特性を補正するようにしたもの である。 これにより、 音響再生手段本体または音響再生手段本体 以外に設けられ、 音響再生手段固有の特性を補正する補正手段を 設けたので、 聴取者(よ音響再生 ^ ¾の近傍で補正手段により立: 曰 再生手段固 の特性を補正し、 音響信号を聴取者の頭部の遝動に 対してリ アルタィ 厶で Mi正することができる。
また、 第 2 2の発明のオーディ オ W ^装置は、 さ らに音響^生 手段本休または音響再生手段木休以外に設けられ、 ¾度検出手段 で所定角度每に検出された S準方向 ίこ対する聴取者の頭部の運動 に閿する信号を、 基準方向に対する正面方向の信号に リ セッ トす る リ セッ ト手设を備え、 角度検出手段で所定角度毎に検出された 基準方向に対する聴取者の頭部の運動に閲する信号を、 リ セ ッ ト 手段により基準方向に対する正面方向の信号に リ セッ トするよう にしたものである。 これにより、 聴取者は音響 生手段の近傍で 角度検出手段で所定角度毎に検出された基準方向に対する聴取者 の頭部の運動に関する信号を、 リ セッ ト手段により基準方向に対 する正面方向の信号に リ セ ッ ト して、 音響信号を聴取者の頭部の 運動に対してリ アルタ イ ムで Mi正することができる。
また、 第 2 3の発明のオーディ オ再生装置は、 さらに音響再生 手段本体または音響再生手段本体以外に設けられ、 音響信号が再 生される音場及び Z叉は残響を選択し、 音響信号に付加する付加 手段とを ί え、 補正された音 ^信号を付加手段により音響信号が 再生される音場及び Z叉は残響を選択し、 音響信号に付加するよ うにしたものである。 これにより、 聴取者は音響再生手段の近傍
で付加^段により音 M 号が再生される咅場及び Z叉は残 IFを選 択し、 音 言号に付加し、 音 号を聴取者の^部の運動に対し てリ アルタ イ ムで 正することができる。
また、 笫 2 4の発明のオーディォ再生装^は、 さ らに音 再生 手段本体また ί -よ音響再生手段本休以外に設けられ、 音響 号の再 生時の音量及び Ζ叉はバラ ンスを調整する調整手段とを備え、 ¾ 正された音響信号を調整手段により音響 号の再生時の音 及び Ζ叉はバラ ンスを調整し、 音響信号を聴取者の頭部の運動に対し てリ アルタ イ ムで袖正するようにしたものである。 これにより、 聴取 ¾は音響苒生手 1¾の近傍で調整手段により音響信号の S生時 の咅量及び Ζ叉はバラ ンスを調整し、 音響信号を聴取者の頭^の 動に対して リ アルタ イ ムで補正することができる。
また、 第 2 の発叨のォ一ディ ォ再生装置は、 さらに少なく と も制御手段の後段であつて、 音響再生手段本体または音響再生手 13:本休以外に設けられ、 音!5再生手段固有の特性を ¾正する補正 手设、 角度検出手段で所定角度毎に検出された基準方向に対する 聴取者の頭部の運勖 {こ関する信号を基準方向に対する正而方向の 信号に リセッ トする リ セッ ト手 、 音響信号が再生される音 ¾及 び Ζ叉は残響を選択し音響信号に付加する付加手段、 音 5信号の 再生時の音量及び/叉はバラ ンスを調整する調整手段とを備え、 袖正された音響信号を補正竽段により音響再生手设固有の特性を Mi正し、 リ セッ ト手段により S準方向に対する正面方向の信号に リ セッ ト し、 付加手段により音響信号が再生される音場及び Z叉 は残響を選択し、 調整手段により音響信号の再生時の音量及び/ 叉はバラ ンスを調整するようにしたものである。 これによれば、 少なく とも制御手段より後段であって、 音響再生手段本体また( -よ 音響再生手段本体以外に、 袖正手段、 リ セッ ト手 Ιδ:、 付加手段、 調整手段を設けたので、 聴取者は音響再生手段の近傍で補正手段
により音響再生竽] ¾固 の特性を捕正し、 リ セッ 卜手段により基 準方向に対する正面方向の信 ¾に リ セ ッ ト し、 付加 により音 響信号が再生される音場及び/叉は残響を選択し、 調整手段によ り音響信号の再生時の音量及び Ζ叉はバラ ンスを調整し、 音響信 号を双方向のワ イ ヤ レスで聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ ィ ムで補正することができる。
また、 第 6の発叨のォ一ディ才再生装置は、 さらに少なく と も制御 ^段より後段であって、 音響再生手段本体または音響再生 手段本体以外に設けられ、 信号源をディ ジタ ル信号源若しく はァ ナログ信号源および任意のチャ ンネル数に切り換えをする信号切 換手段を備え、 信号切換手段により信号源をディ ジタル信号源若 しく はアナ口グ信号源および任怠のチャ ンネル数に切り換え、 音 響信号を双方向のヮィャレスで聴取者の頭部の運動に対してリ 了 ルタイ ムで補正するようにしたものである。 これによれば、 少な く とも制御手段より後段であって、 音響再生手段本体または音響 再生手段本体以外に、 信号源をディ ジタ ル信号源若しく はアナ口 グ ί t号源および任意のチ ヤ ンネル数に切り換えをする信号切換手 段を設けたので、 聴取者は音響再生手段の近傍で信号源をディ ジ タル信号源若しく はアナ口グ 号源および任意のチヤ ンネル数に 切り換えをすることができ、 音響信号を聴取者の頭部の運動に対 してリ アルタイ ムで補正するすることができる。
また、 第 2 7の発明のオーディォ再生装置は、 信号源は、 アナ 口グ信号源と、 上記アナ口グ信号源から出力される音響信号をデ ィ ジタ ル音響信号に変換する第 1 の変換手段を備え、 角度検出手 段は、 アナログ角度検出手段と、 アナログ角度検出手段から出力 される角度検出信号をディ ジタル角度検出信号に変換する筇 2の 変換手段を備え、 記憶手段は、 ディ ジタ ル化されたィ ンパルス レ スポ ンスまたは制御信号を記憶すると共に、 音響再生手段はディ
ジタル音響信号をアナ口グ音 号に変換する笫 3の変換手段を 備えるようにしたものである。 これにより、 ディ ジタル信 処现 をするようにしたので、 記 1:δ手段の容量を節約して、 信 処理を 高速にすることができるので、 音響信号を聴取者の頭部の運励に 対してリ アルタ イ ムで補正することができる。
また、 第 2 8の発明のオーディオ再生装置は、 信号源は、 ディ ジタ ル信号源から構成されていると共に、 角度検出手投は、 ディ ジタル角度検出手段から構成されており、 記 tS手段は、 ディ ジタ ル化されたィ ンパルス レスポンスまたは制御信 ¾を記 1 するもの である。 これにより、 ディ ジタル信号処理をするようにしたので 、 記 i£手段の容 IIを節約して、 信号処理を iT5速にすることができ るので、 音 号を聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ イ ムで 補正することができる。
また、 第 2 9の発明の才ーディォ再生装置は、 複数チ ャ ンネル のディ ジタ ル音響信号を供給するディ ジタ ル信号源と、 聴取者の 部の ¾準方向に対する仮想音源位置から固定された 取者の両 耳に至るィ ンパルス レス ポ ンスを測定し、 測定されたィ ンパルス レスポ ンスを記憶した第 1 の記憶-手段と、 ディ ジタ ル信号源から の各チャ ンネルのディ ジタル音響信号と第 1 の記憶手段に記憶さ れたィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行なう積分手段と
、 積分手段でィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行つた各 チャ ンネルのディ ジタ ル音響信号を 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタ ル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号毎に加算する加 手设と
、 加算手段により加算された 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタル音響 信号及び左側ディ ジタ ル音響信号を無線により送信する送信手段 と、 送信手段により送信された 2 チ ヤ ンネルのディ ジタル音 言 号を受信する受 手段と、 聴取者の両: ΙΪの近傍に配置され、 ディ ジタル信号源からのディ ジタル音響信号をディ ジタル Zアナ口グ
変換手段によりアナ πグ音響信号に変換して再生する音響?0:生手 段と、 基準方向に対する聴取者の頭部の運動を所定角度毎に検出 する角度検出手段と、 角度検出芋段により検出された角度をディ ジタルァ ドレス信号に変換するァ ドレス信号変換手段と、 聴取者 が識別できる角度 に、 聴取者の頭部の S準方向に対する仮想音 源位匿から聴取者の両耳に至る音響信号の時 1¾]差及びレベル差を 測定し、 音響信号の時 差及びレベル差を表す制御信号を記憶し た第 の記惊手段と、 受信手段で受信された 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音饗信号を第 2の記憶手段に記憶された制御信号で補正し て音響再生手段に供給する制御手段とを備え、 送 手段から送信 された 2チヤ ンネルのディ ジタル音響信号を受信手段で受信する ことにより、 了 ド レス信号変換手段のディ ジタ ルァ ド レス信 に より第 2の記憶手段のァ ド レスを指定し、 第 2の記^手段に記憶 された制御信号を読み出し、 受信手段で受信した 2 チ ャ ンネルの ディ ジタル音響信号を制御手段において制御信号により補正する ことにより、 制御信号に基づいて 2チヤ ンネルのディ ジタル音響 号をワ イ ャ レスで聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ ィ 厶で 補正するようにしたものである。 これにより、 送信手段から送信 された 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音饗信号を受信手段で受信する ことにより、 制御信号に基づいて 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音響 信号をワ イ ヤ レスで聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ イ ムで 補正するので、 信号処理を遅延させること無く、 あたかもその仮 想音源位置に置かれたス ピーカから聴取者に対して再生音が問こ えるようにワイ ヤレスで補正することができる。
また、 第 3 0の発明のオーディオ再生装置は、 さ らに加算手段 により加^された 2 チャ ンネルのディ ジタル音響信号をァナ口グ 音響信号に変換するディ ジタル Ζアナ口グ変換手段を備え、 ディ ジタル Ζアナ口グ変換手段から出力されたアナ口グ音響信号が送
信手段に供給されると共に、 送信手段から送信されたアナログ音 響信号が受信手段によって受 され、 受^ ¾で受信されたアナ Πグ音響信号が制御手段によつて li正されるよ にしたものであ る。 これによれば、 送信手 から送信された 2 チ ャ ンネルのアナ 口グ音響信号を受信手段で受信することにより、 制御信号に基づ いて 2 チ ヤ ンネルのァナ 口グ音響信号をワ イ ヤ レスで聴取者の頭 部の ίΠ動に対してリ アルタィ ムで袖正するので、 信号処理を遲延 させること無く、 あたかもその仮想 源位置に ^かれたスピ一力 から聴取- に対して^生音が間こえるようにワ イ ヤ レスで補正す ることができる。
また、 3 1 の発叨のオーディ オ ¾生装 I は、 ^数チ ャ ンネル のディ ジタル音響信号を供給するディ ジタル信号源と、 聴取者の 頭部の ®準方向に対する仮想音源位置から固定された聴取者の両 耳に至るィ ンパルス レスポ ンスを測定し、 測定されたィ ンパルス レスポンスを記憶した B 1 の記^手设と、 ディ ジタル信号源から の各チャ ンネルのディ ジタル音響信号と第 1 の記 ;手 f殳に記憶さ れたィ ンパルス レスポ ンスとの畳み込み穑分を行なう積分手段と 、 稿分手段でィ ンパルス レスポ ンスとの畳み込み ¾¾分を行つた各 チ ャ ンネルのディ ジタル音響信号を 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジク ル音響信号及び左側ディ ジタル音響信号毎に加算する加算手段と 、 加算手 1¾により加算された 2 チ ャ ンネルの右側ディ ジタ ル音饗 信号及び左側ディ ジタル音響信号を無線により送信する送信部お よび他の信号を受信する受信部とを有する第 1 の無線手 ¾と、 第 1 の無線手段の送信部により送信された 2 チ ヤ ンネルのディ ジタ ル音響信号を受信する受信部および他の信号を送信する送信部と を有する第 2の無線手段と、 聴取者の両耳の近傍に配置され、 デ ィ ジタル信号源からのディ ジタル音響信号をディ ジタル Zアナ口 グ変換手段によりアナ口グ音響信号に変換して再生する音響再生
手段と、 準方向に対する聴取者の頭部の運動を所定角度^に検 出する ½度検出ニ-段と、 ½度検出手段により検出された角度をデ ィ ジタルァ ド レス 号に変換するァ ド レス信号変換手段と、 聴取 者が識別できる ½度毎に、 聴取者の頭部の基準方向に対する仮想 音源位置から聴取者の両耳に至る音響信号の時間差及びレベル差 を測定し、 音饗信号の時間差及びレベル差を表す制御信号を記憶 した B 2の記憶手段と、 笫 2の無線手段の受信部で受信された 2 チャ ンネルのディ ジタ ル音!5信号を筇 2の記憶半段に記憶された 制御信号で補正して音響再生手段に供給する制御手段とを備え、
1 の無線手段の送信部から送信された 2 チ ヤ ンネルのディ ジタ ル音 I5信号を第 2の無線手段の受信部で受信することにより、 了 ド レス信号変換手段のディ ジタ ルア ド レス信号によ り第 2 の記' Li 乎投のァ ドレスを指定し、 第 2の記憶手段に記憶された制御信号 を読み出し、 第 2の無線手段の受信部で受信した 2チャ ンネルの ディ ジタル咅響信号を制御手段において制御信号により補正し、
2の無線手段の送信部から第 1の無線手段の受信部に信号処理 変更信号を送信し、 第 1 の無線手段の送信部から送信される 2チ ャ ンネルのディ ジタ ル音響信号に関する信号処现の内容を変更す ることにより、 制御信号に基づいて 2チャ ンネルのディ ジタル音 響信号を双方向のヮィャレスで聴取者の頭部の運!)に対してリ 了 ルタイ ムで補正するようにしたものである。 これにより、 第 2の 無線手段の送信部から第 1の無線手段の受信部に信号処理変更信 号を送信し、 第 1の無線手段の送信部から送信される 2 チ ャ ンネ ルのディ ジタル音響信号に関する信号処理の内容を変更すること により、 制御信号に基づいて 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音響信号 を双方向のヮィャレスで聴取者の頭部の運動に対してリ アルタイ ムで補正するので、 信号処理を遅延させること無く、 あたかもそ の仮想音源位置に置かれたス ピー力から聴取者に対して再生音が
こえるように双方向のワ イ ヤ レスで補正する ことができる。 また、 第 3 2の発明のオーディ オ再生装^は、 複数のチ ャ ンネ ルの音響信号を供給する信 源と、 聴取者の頭部の S 方向に対 する仮想音源位置から聴取者の頭部の動きに対応した聴取者の両 耳に至るイ ンパルス レス ポ ンスを測定し、 測芷されたィ ンパルス レス ポ ンスを記憶し、 または聴取者が識別できる角度毎に、 聴取 者の頭部の S準方向に対する仮想音源位置から聴取者の両耳に至 る音 I 信号の時 j差及びレベル差を測定し、 音響 ί 号の時 RH差及 びレベル差を表す制御信号を記 tfiした記^手段と、 基準方向に対 するひとりまたは複数の聴取者の頭部の運動を所定 ½度^に検出 して信号を出力する 1 個または複数の角度検出手段と、 角度検出 手段により検出された角度をァ ド レス信号に変換するア ド レス 号変換手段と、 信号源からの各チ ヤ ンネルの音響信号を記憶手段 に記 t' されたィ ンバルス レス ポ ンスまたは制御信号に Sづぃて補 正する制御手段と、 ひとりまたは複数の聴取者の頭部近傍であつ て、 聴取者の頭部に向けてに配 Hされ、 制御手段により袖正され た音響信号を再生する音響再生手段とを備え、 角度検出手段から の角度に応じた信号に甚づいてァ ド レス信号変換手段のァ ド レス 信号により記憶手段に記憶されたィ ンパルス レスポンスまたは制 御信号を読み出し、 音響信号を制御手段においてィ ンパルス レス ポ ンスまたは制御信号により袖正し、 音 1 言号をひとりまたは複 数の聴取者の頭部の運動に対してリ アルタィ ムで補正し、 音響再 生手段により音響信号を再生するようにしたものである。 これに よれば、 角度検出手段からの角速度に比例した信号に基づいて、 ァ ド レス信号変換手段の了 ド レス信号により記 t' 手段のァ ド レス を指定し、 記憶手] ¾に記憶されたィ ンパルス レス ポ ンスまたは制 御信号を読み出し、 音響信号を制御手段においてィ ンパルス レス ポンスまたは制御信号により補正し、 音響信号をひとりまたは複
数の 取者の頭部の運動に対してリ アルタ イ ムで Μϊ正するので、 聴取者の頭部の回転に対応して Mi正された音響 ί3号を音響 W生手 段により再生することができる。
また、 第 3 3の発明のオーディオ再生装置は、 音響再生手 ¾は 、 聴取者の左右の両耳に対するように配置された複数のス ピーカ であるものである。 これによれば、 音響再生手段は、 聴取者の左 右の両耳に対するように配置された複数のス ピーカであるので、 聴取者の頭部の回転に対応して、 聴取者の左右の両: ί を結ぶ直線 上において、 補正された音! M "号をス ピ一力により再生すること ができる。
また、 第 3 4の発叨のォ—ディ ォ再生装置は、 音響: ffl生手段は 、 聴取者の左右の両耳を結ぶ直線より聴取者の前方に配置された 複数のス ピーカであるものである。 これによれば、 音響再生手段 は、 聴取者の左右の両耳を結ぶ直線より聴取者の前方に配匿され た複数のス ピーカであるので、 聴取者の頭部の回転に対応して、 聴取者の左右の両耳を結ぶ直線より前方において、 補正された音 響信号をス ピーカにより再生することができる。
また、 筇 3 5の発明のオーディオ? Ϊ生装置は、 音響再生手段は 、 聴取者の左右の両耳を結ぶ直線より聴取者の後方に配置された スピーカであるものである。 これによれば、 音響再生手段は、 聴 取者の左右の両耳を結ぶ直線より聴取者の後方に配置された複数 のス ピーカであるので、 聴取者の頭部の回転に対応して、 聴取者 の左右の両 Ifを結ぶ直線より後方において、 補正された音響信号 をス ピーカにより再生することができる。
また、 第 3 6の発明のオーディ オ再生装置は、 ¾度検出手段は 、 聴取者の頭部に設けられた振動ジャ イ ロであるものである。 こ れによれば、 角度検出手段は、 聴取者の頭部に設けられた振 il)ジ ャィ 口であるので、 振動ジャィ 口から回転検出信号が検出され、
聴取者の ¾Π部の回転に対応して補正された音 を音響再生手 段により ί生することができる。
また、 第 3 7の発叨の才一ディ ォ再生装匿は、 ¾度検出手段は 、 聴取者の頭部近傍に設けられた超音波送受信装置であるもので ある。 これによれば、 角度検出手段は、 聴取者の頭部近傍に設け られた超音波送受信装置であるので、 超音波の反射に基づいて、 聴取者の頭部の回転に対応して補正された音^信号を音響再生手 段により W生することができる。
また、 第 3 8の発明のオーディオ再生装 は、 角度検出手投は 、 聴取者の ΚΠ部近傍に設けられた非接触回転セ ンサであるもので ある。 これによれば、 角度検出手段は、 聴取者の ¾部近傍に設け られた非接触回転セ ンサであるので、 赤外線の反射に基づいて、 聴取者の頭部の回転に対応して ¾正された音響信 ¾を音響再生手 段により再生することができる。
また、 第 3 9の発明のォ一ディ オ^生装置は、 角度検出手 i殳は 、 聴取者の頭部近傍に設けられたカメ ラであるものである。 これ によれば、 角度検出手段は、 聴取者の頭部近傍に設けられたカ メ ラであるので、 カメ ラの画像認識に基づいて、 聴取者の頭部の回 転に対応して補正された音響信号を音響再生手段により再生する ことができる。
また、 第 4 ϋの発明のオーディォ再生装置は、 複数のチヤ ンネ ルの音響信号を供給する信号源と、 音響信号の複数のチ ヤ ンネル 数に応じて、 複数のチ ヤ ンネル数を複数のチ ヤ ンネル数とは異な るチ ヤ ンネル数に変換するチ ヤ ンネル数変換 ^段と、 聴取者の頭 部の基準方向に対する仮想音源位置から聴取者の頭部の動きに対 応した両耳に至るィ ンパルス レスポ ンスを測定し、 測定されたィ ンパルス レスポンスを記憶し、 または聴取者が識別できる角度 ίこ、 聴取者の頭部の基準方向に対する仮想音源位置から聴取者の
両耳に至る音響信号の時間差及びレベル差を測定し、 音響信号の 時 1113差及びレベル差を表す制御信号を記惊した記 tS手] ¾と、 越準 方向に対するひとりまたは複数の聴取者の頭部の運 EIJを所 il ½度 に検出して信¾を出力する 1個または複数の ¾度検出手段と、 角度検出手段により検出された ¾度をァ ドレス信号に変換するァ ドレス信号変換- -段と、 チャ ンネ ル数変换 段からの各チヤ ンネ ルの音響信号を記'^手段に記憶されたィ ンパルス レス ポ ンスまた は制御信号に基づいて補正する制御手段と、 ひとりまたは複数の 聴取者の頭部に ¾可能と し、 制御手段で袖正した音響信号を再 生する音響再生手段とを備え、 ft度検出手段からの; ¾度に応じた 信号に基づいて、 ア ド レス信号変換^段のア ド レス信号により記 惊手段に記憶されたィ ンパルス レスポンスまたは制御信号を読み 出し、 チ ヤ ンネ ル数変換手段で変換された複数のチ ャ ンネ ル数と は異なる他のチャ ンネル数の音響信号を制御手段においてィ ンパ ルス レス ポ ンスまたは制御信号により補正し、 音響信号をひとり または複数の聴取者の頭部の運動に対してリ アルタ ィ ムで補正し 、 音 I再生手段により音響信号を再生するようにしたものである 。 これによれば、 角度検出手段からの; ί 度に対応した信号に基づ いて、 ァ ド レス信号変換手段のァ ド レス信号により記憶手 J¾のァ ド レスを指定し、 記憶手段に記憶されたイ ンパルス レス ポ ンスま たは制御信号を読み出し、 チ ャ ンネル数変換手段で変換された複 数のチ ャ ンネ ル数とは異なる他のチ ャ ンネル数で音響信号を制御 手段においてィ ンパルス レス ポ ンスまたは制御信号により補正し 、 音響信号をひとりまたは複数の聴取者の頭部運動に対してリ 了 ルタイ ムで補正し、 音響再生手段において制御手段で補正した再 生音像が定位するように再生することができる。
また、 第 4 1 の発叨のオーディ ォ再生装^は、 チ ヤ ンネ ル数変 換手段は、 音響信号の複数のチ ャ ンネ ル数に応じて、 複数のチ ヤ
ンネル数を複数のチャ ンネル数より も少ない他のチヤ ンネル数に 変换するデコ一ダであるものである。 これによれば、 チ ャ ンネル 数変換手段は、 咅 I 信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 II数の チ ヤ ンネル数を ¾1数のチ ヤ ンネル数より も少ない他のチ ヤ ンネル 数に変換するデコーダであるので、 少ないチャ ンネルで再生音像 を定位させることができる。
また、 第 4 2の発叨のォーディ ォ再生装置は、 チ ヤ ンネル数変 換手段は、 音 * 信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ヤ ンネル数を複数のチヤ ンネル数よりも少ない他のチャ ンネル数に 変換するデコーダであって、 他のチ ャ ンネル数に対応して、 音響 信号が再生されるス ピーカの種類のシュ ミ レーショ ンを変更でき るものである。 これによれば、 チ ャ ンネル致変換手段は、 音響信 号の ¾数のチヤ ンネル数に応じて、 複数のチヤ ンネル数を ¾数の チ ャ ンネル数より も少ない他のチ ヤ ンネル数に変換するデコーダ であって、 他のチ ャ ンネル数に対応して、 音響信号が再生される ス ピー力の種類のシユ ミ レ一 シ ヨ ンを変更でき るので、 ス ピーカ の種類のシュ ミ レーショ ンを変えて、 あたかも異なるス ピーカか ら再生されるように、 再生音像を定位させることができる。
また、 第 4 3の発明のオーディォ再生装置は、 チ ャ ンネル数変 換手段は、 音響信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ヤ ンネル数を複数のチ ヤ ンネル数より も少ない他のチ ヤ ンネル数に 変換するデコーダであって、 他のチ ャ ンネル数に対応して、 咅響 信号が再生されるス ピーカの距離のシユ ミ レー シ ョ ンを変更でき るものである。 これによれば、 チ ャ ンネル数変換手段は、 音響信 号の複数のチ ヤ ンネル数に応じて、 複数のチ ヤ ンネル数を複数の チ ャ ンネル数より も少ない他のチ ヤ ンネル数に変換するデコーダ であって、 他のチ ャ ンネル数に対応して、 音響信号が再生される ス ピー力の距離のシュ ミ レーショ ンを変更できるので、 ス ピー力
の距離のシュ ミ レー シ ョ ンを変えて、 あたかも異なる距離から再 生されるように、 再生音像を^位させることができる。
また、 第 4 4の発明のオーディ オ再生装置は、 チ ャ ンネル数変 换手段は、 音響信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ヤ ンネル数を複数のチ ヤ ンネル数より も多い他のチ ヤ ンネル数に変 換するエ ンコーダであるものである。 これによれば、 チ ャ ンネル 数変換手段は、 音響信号の祓数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数の チ ャ ンネル数を複数のチ ヤ ンネル数より も多い他のチ ャ ンネル数 に変投するェンコ ーダであるので、 チ ャ ンネル数を多く して再生 音像を定位させることができる。
また、 第 4 5の発叨のオーディォ再生装置は、 チ ャ ンネル数変 换手段は、 音響信号の複数のチャ ンネル数に応じて、 複数のチャ ンネル数を複数のチヤ ンネル数より も多い他のチヤ ンネル数に変 換するェンコ ーダであって、 他のチヤ ンネル数に対応する位置情 報を し、 位置情報により、 音響信号が再生されるス ピーカの種 類のシュ ミ レーショ ンを変更できるものである。 これによれば、 チャ ンネル数変換手段は、 音響信号の複数のチャ ンネル数に応じ て、 複数のチヤ ンネル数を複数のチヤ ンネル数よりも多い他のチ ャ ンネル数に変換するエ ンコーダであって、 他のチ ヤ ンネル数に 対応する位置情報を有し、 位置情報により、 音響信号が再生され るス ピー力の種類のシュ ミ ュ レ一ショ ンを変更できるので、 ェン コ―—ダが有する位置情報によりス ピーカ配置のシユ ミ レーシ ヨ ン がされるように、 再生音像を定位させることができる。 図面の簡単な説明
図 〗 はこの発明のオーディ ォ再生装置の一実施例のプロ ッ ク図 である。
図 2はこの発明のォ一ディ ォ再生装置の一実施例のディ ジタル
角度 出手段の 成を示す図である。
図 3はこの発明のォ一ディ ォ :生装置のー实施例のアナ口グ; ¾ 度検出手段の描成を示す図である。
図 4はこの発明の才一ディォ再生装置の一実施例のィ ンパルス レスポ ンスのテーブルを示す図である。
図 5 はこの発叨のォーディ才再生装匿の一突施例のィ ンパルス レスポンスの測定を説叨する図である。
図(; はこの発明のオーディ オ^生装 Sの一実施例のブ n ッ ク図 である。
図 Ί はこの ¾叨のォ一ディ ォ再生装匿の他の实施例の制御信号 のテ一ブルを示す図である。
図 8はこの発明のオーディ オ再生装匿の他の ¾施例のブ口 ッ ク 図である。
図 9 はこの発叨のォ一ディ ォ再生装置の他の実施例のプロ ッ ク 図である。
図 1 0 はこの発叨のオーディ才再生装置の他の突施例のブ ッ ク図である。
図 1 1 はこの発明の才一ディ ォ再生装置の送信部の一の実施例 のブロ ッ ク図であり、 図 1 1 Αは送信部に加^器を含まない例、 図 1 1 Bは送信部に加算器を含む例である。
図 1 2 はこの発叨のオーディ ォ再生装置の受信部の一実施例の ブロ ッ ク図である。
図 1 3はこの発明のオーディォ再生装置の受信部の他の実施例 のブロ ッ ク図である。
図 1 4はこの発明のオーディオ再生装置のへッ ドホ ンの一実施 例を示す図である。
図 1 5 はこの発明のオーディオ再生装 の他のへッ ドホ ンの荚 施例を示す図である。
図 1 6 はこの発叨のォ一ディ ォ再生装置の一実施例のブロ ッ ク 図である。
図 1 7 はこの発明のォ一ディォ再生装匿の他の突施例のブ口 ッ ク図である。
図 i 8はこの発明のオーディ ォ再生装置の他の実施例のブ π ッ ク図である。
図 1 9 はこの発明のオーディ オ再生装置の一実施例のス ピーカ 配置のシュ ミ レーショ ンを示す図である。
図 2 ϋ はこの発叨のオーディ ォ再生装置の一実施例の 1 チャ ン ネルモノ ラ ル再生川のス ピーカ配 gのシュ ミ レー シ ョ ンを示す図 である。
図 2 1 はこの発明のオーディォ再生装置の一実施例の 2 チ ャ ン ネルステ レ才再生用のス ピーカ配置のシュ ミ レ一 シ ョ ンを示す図 である。
図 2 2 はこの発叨の才ーディ ォ再生装置の一実施例の 3 チ ャ ン ネル ^生用のス ピーカ配置のシュ ミ レー シ ョ ンを示す図である。 図 2 3 はこの発明のオーディ オ再生装置の一実施例の 4 チ ャ ン ネル再生用のス ピーカ配置のシュ ミ レ一シ ョ ンを示す図である。 図 2 4 はこの発明のォ一ディォ再生装置の一実施例の 5 チ ャ ン ネル再生用のス ピ一力配置のシュ ミ レーシ ョ ンを示す図である。 図 2 5 はこの発明のオーディォ再生装置の一実施例の前方 5チ ヤ ンネル、 後方 2 チ ャ ンネル再生用のスピ一力配置のシュ ミ レー ショ ンを示す図である。
図 2 6 はこの発明のォ一ディ ォ再生装置の一実施例のへッ ドホ ンの全体を示す図である。
図 2 7 はこの発明の才一ディォ再生装置の一実施例のへッ ドホ ンの全体を示す図である。
図 2 8はこの発明のォ一ディォ再生装置の一実施例のプロ ッ ク
3
図である。
図 2 9 はこの発叨のォ一ディ才再生装置の他の実施例のブ口 ッ ク図である。
図 3 0 はこの発明のォ一ディ ォ再生装置の他の ¾施例のブ口 ッ ク図である。
図 3 1 はこの発叨のォ一ディ ォ再生装 ΪΞの一実施例のス ピー力 の配置を示す図である。
図?> 2 はこの発明のォーディ ォ再生装匿の一実施例の頭部 0 fe 検出の例を示す図である。
図 3 3はこの発明のオーディ オ再生装置のー卖施例の伝这閲数 およびィ ンハ。ルス レス ポ ンスを用いたブ u ッ ク図である。
図 3 4 はこの発叨のオーディ ォ再生装置のー荬施例の伝 iU KT奴 およびィ ンパルス レス ポ ンスを用いたブロ ッ ク図である。
図 3 5 はこの発明のォーディ ォ再生装置のー实施例の動作を説 明する図である。
図 3 6 はこの発明の才一ディ ォ再生装置の一実施例の動作を説 叨する図である。
図 3 7 はこの発叨のオーディ ォ再生装置の一実施例のス ピー力 配置を 1 チ ャ ンネルモノ ラル再生用と した図である。
図 3 8はこの発明のォ一ディ ォ再生装置のー实施例のスピー力 配置を 2 チ ャ ンネ ルステ レオ再生用と した図である。
図 3 9はこの発明のオーディ オ再生装置の一実施例のス ピーカ 配置を 3 チ ヤ ンネル再生用とした図である。
図 4 ϋ はこの発明のォ一ディォ再生装置の一実施例のス ピー力 配匿を 4 チ ヤ ンネル再生用と した図である。
図 4 1 はこの発叨のオーディ ォ再生装置の一実施例のスピー力 配置を 5 チ ヤ ンネル再生用と した図である。
図 4 2はこの発明の才ーディォ再生装置の一実施例のス ピー力
配-匿を前方 5 チ ャ ンネル、 後方 2 チ ャ ンネル再生用と した図であ る o 発明を実施するための S良の形態
以下本発明に係るオーディ オ再生装置の一実施例について、 図 1 から図 5 に従い詳細に説明する。
本発明の実施例のオーディオ再生装置は、 音響信号をへッ ドホ ンで ¾生する際に、 本来ス ピーカで再生する場合に予め定められ た位匿 m係に置かれるべきス ピーカから音が 生されるのと同等 の定位感、 音場感等を、 へッ ドホ ンで再生しても^られるように したものである。
すなわち、 本発明の実施例のオーディオ再生装 ϋは、 ステ レオ 等で収音された多チヤ ンネルの音響信号をへッ ドホ ンで再生する システムに用いるものである。 特に予め定められた位匿閱係 (例 えば、 リ スナの前方右、 前方左、 中央、 その他である。 ) に各音 像を定位させる Ξ的で各チャ ンネルに記録あるいは伝送されるデ ィ ジタル化された昔響信号をへッ ドホン等で再生する際に用いる ものである。
ここでは、 まず基準方向に対する頭部の運動を一定角度あるい は予め定められた ¾度^に検出し、 方向を含む大きさを表すディ ジタ ルァ ド レス信号に変換する。 この了 ド レス信号によ り予めメ モ リ 一に記録されている頭部の基準方向に対する仮想音源位置か ら両耳に至るディ ジタ ル記録されたィ ンパルス レスポ ンスを読み 出す。 そして、 各チ ャ ンネルのディ ジタ ル化された音響信号とこ のィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行ないリ アルタ イ ム で補正し変更する。 これにより、 あたかもその仮想音源位置に置 かれたスピー力から再生音が聞こえるような再生効 ¾を実現する ことができるものである。
図 1 において、 符号 1 はディ ジタ ルオ ーディ 才デイ ス ク (例え ばコ ンパク ト ディ ス ク ) やディ ジタ ル a放送等の多チ ャ ンネル のディ ジタルステ レオ ί3号源を示す。 符号 2 は了ナ グレコ 一 ド 、 アナログ放送等のアナログステ レオ 号源を示す。 符号 3はこ れらアナ口グ信号をディ ジタル信号に変換するための A / D変換 器である。 この Λ D変^器 3は多チ ヤ ンネルの場合にはチ ャ ン ネル数だけ設けられる。 符号 4は切替器であり、 ディ ジタ ルで入 力された信号もアナ口グで入力された信号も同等に、 かつ一定の サンプリ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるディ ジ夕ル 信号と して扱われる。 こ こでは、 2 チ ャ ンネルの切り替えのみを 示したが、 多チ ャ ンネルの ¾合にも同様にチ ヤ ンネル数だけ設け らォ" Lる。
これらのディ ジタル信号列のうち左のディ ジタル信号 Lは、 ^ み込み: f 分器 5に供給される。 こ こでは、 畳み込み積分器 5 に付 厲するメ モ リ 6 に呼び出された、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向い ている方向の、 頭部の S準方向に対する、 仮想音源位置から両耳 に至る一定のサンプリ ング周波数および量子化ビッ ト数で表され るディ ジタル記録された一組のィ ンパルス レスポ ンスとで畳み込 み稻分が行われる。 また、 畳み込み稿分器 7およびメ モ リ 8は右 のディ ジタル信号 Rのクロス トーク成分を供給する。
上記と同様に右のディ ジタ ル信号 Rは、 畳み込み積分器 1 1 に 供給される。 こ こでは、 畳み込み積分器 1 1 に付厲するメ モ リ 1 2 に呼び出された、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方向の 、 頭部の基準方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る一定の サ ンプ リ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるディ ジタル 記録された一組のィ ンパルス レスポ ンスとで畳み込み積分が行わ れる。 また、 み込み積分器 9およびメ モ リ 1 0 は左のディ ジタ ル信号 Lのク ロ ス トーク成分を供給する。
これら畳み込み積分器 5およびメ モ リ 6、 Sみ込み積分器 9お よびメ モ リ 1 0でイ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ ムで:!み込 み積分が行なわれた結果は加算器 1 5 に供給されて加算される。 また、 畳み込み積分器 7およびメ モ リ 8、 畳み込み ^分器 1 1お よびメ モ リ 1 2 でィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ ムで:!み込 み ¾1分が行なわれた結 ¾は加 器 1 6 に供給されて加算される。 このとき、 残響回路 1 3、 1 4 による残響信号を加算器 1 5、 1 6 に付加している。
この畳み込み嵇分され、 加算器 1 5、 1 6 で加算された結果は 、 D Z A変換器 1 9、 2 0 によりアナログ信 -に変換され、 電力 増幅器 2 1 、 2 2 により ^力増幅されてへッ ドホ ン 2 4に加えら れる。 これにより、 リ スナ 2 3は、 へッ ドホ ン 2 4の右発音体お よび左発音体 2 6 により音響を間く ことができる。
こ こで、 上述した畳み込み稂分器 5で畳み込まれるィ ンパルス レスポ ンスは、 仮想音源位置から リ スナ 2 3の両耳に至るィ ンパ ルス レスポ ンスを測定する際に用いた音源固有の補正特性および へッ ドホ ン固有の補正特性を予め畳み込んだものである。 従って 、 畳み込み積分器 5でィ ンパルス レスポンスを^み込んだ後に改 めて、 これらの補正を行う必要がなく、 これらの袖正を含むィ ン パルス レスポ ンスの畳込みを一度で実行するので、 リ アルタ イ ム で信号処理をすることができる。
このよ う に、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1およびメ モ リ 6 、 8、 1 0、 1 2において基準方向に対する、 仮想音源位置から リ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタ ル記録された一組のィ ンパルス レスポ ンス と畳み込み積分をする際に、 イ ンパルス レスポ ンスの 測定に用いたへッ ドホンの補正特性または音源の補正特性のいず れか一方、 または双方のィ ンパルス レスポ ンスを予め畳み込んだ ィ ンパルス レスポ ンスとすることにより、 リ アルタ イ ムで同時に
正を含めた畳み込み処现を行なう ことができる。
ここで、 ディ ジタル角度検出器 2 8はリスナ 2 の 12J1部の動き を検出するものであり、 図 2 においてディ ジタル: ¾ &検出器 2 8 の詳細な構成が示されている。 図 2ではそのディ ジタル角度検出 器 2 8 と して地磁気の水平分力を利用する場合が示されている。 図 2 においては、 角度検出信号をディ ジタル信号と して取り出す 例が示されている。
先ず基準方向に対する リ スナ 2 3の頭部の運動を、 一定単位角 度毎あるいは予め定められた角度^に離散的情報と して取りだす 場合の例と して、 頭部中央位蘆に口一タ リ 一エンコーダ一 3 ϋが 、 その入力蚰が垂直となるように設けられているとともに、 その 入力軸に、 磁針 2 9が設けられている。 従って、 一タ リ 一ェン コーダー 3 ϋからは、 磁針 2 9の示す南北方向を基準と して、 リ ス ナ 2 3の方向を含む頭の動きを示す出力が取りだされる。 この ロータ リ ーエ ンコーダ一 3 0 はへッ ドホン 2 4のへッ ドバン ド 2 7 に取り付けたが、 へッ ドバン ド 2 7から独立した取付装置上に 設けてもよい。
そしてこのディ ジタル角度検出器 2 8のエンコーダー 3 0の出 力が検出回路 3 1 、 3 2に供給され、 検出回路 3 1からは、 リ ス ナ 2 3が頭を時計方向に回したときと、 半時計方向に回したとき で " 0 " または " 1 " に変化する方向信号 S dが取りだされ、 検 出回路 3 2からは、 リ スナ 2 3が頭の向きを変えたとき、 その変 えた角度に比例した数のパルスが P a、 例えば 2 ° 変化する毎に 1つのパルス P aが出力される。
そして、 信号 S d力 、 アップダウ ンカ ウ ンタ 3 3のカ ウ ン ト方 向入力 U / Dに供給されると共に、 パルス P aが了ップダゥ ン力 ゥ ンタ 3 3のク ロ ッ ク入力 (カ ウ ン ト入力) C Kに供給され、 そ のカ ウ ン ト出力がリ スナ 2 3の頭の向きと大きさを表すディ ジタ
ル了 ド レス信号に変換され、 ア ド レス制御回路 3 4 を通じてメ モ リ 3 5 にア ド レス信号と して供給される。
そしてメ モ リ 3 5 内のテーブルの該当するァ ドレスから、 予め メ モ リ 3 5 に記録されている リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対す る仮想音源位置から リ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録され たイ ンパルス レスポ ンスが読みだされ、 同時に畳み込み積分器 5 、 Ί 9、 1 1 に付属するメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 にロー ドさ れ、 各チヤ ンネルのディ ジタル化された音響信号と このィ ンパル ス レスポ ンス との畳み込み穰分がおこなわれ、 現在、 リ スナ 2 3 の頭部が向いている方向の補正がリ アルタ イ ムで行なわれる。 こ こで、 メ モ リ 3 5 に記録されたィ ンパルス レスボンスは、 仮想音 源位置から リ スナ 2 3の両耳に至るィ ンパルス レスポンスを測定 する際に用いた音源固有の補正特性およびへッ ドホン固有の補正 特性を予め畳み込んだものである。
一方、 符号 3 8はアナ口グ: ¾度検出器を示すものであり、 その 詳細な構成は図 3に示されている。 図 3では、 角度検出出力をァ ナログ信号と して取りだす例が示されている。 リ スナ 2 3の頭部 中央部に C D Sゃフ ォ トダイ オー ド等の光の強さにより抵抗値が 変化する受光素子からなる受光器 4 1が取り付けられている。 こ の受光器 4 1 と対向して電球や発光ダイォ― ド等の発光器 3 9が 設けられていて、 この発光器 3 9 により一定の強さの光を受光器 4 1 に向けて照射するようになっている。
その際、 この発光器 3 9の投射光の通路間に回転角度により投 射光の透過度が変化するような可訕シャ ッ タ ー 4 0が設けられて おり、 この可動シャ ッ タ ー 4 0 は磁針 2 9 と共に回転するように なっている。 従って、 受光器 4 1 に一定の電流を流すとき、 受光 器 4 1の受光素子両端の電圧は磁針 2 9の示す南北方向を基準と して、 リ スナ 2 3の方向を含む頭の動きを示すアナログ出力が取
りだされる。 このアナログ ft )Si検出器 3 8は、 へッ ドホ ン 2 4 の へ ッ ドバン ド 2 7 に取り付けたが、 へ ッ ドバン ド 2 7力、ら独立し た取付装置上に設けてもよい。
アナ πグ角度検出器 3 8のアナ口グ出力は増幅器 4 で増幅さ れた後に、 A Z D変換器 4 3に加えられ、 このディ ジタ ル出力は 切替器 4 4を介してァ ド レス制 ll回路 3 4 に供給される。 丁 ドレ ス制御回路 3 では S準方向に対する リ スナ 2 3の頭部の迎動を —定 ¾度あるいは予め定められた角度^の方向を含む大きさを表 すディ ジタ ルア ド レス信号を生成し、 メ モ リ 3 5 にア ド レス信号 と して供給される。
そ してメ モ リ 3 5 内のテーブルの該当するア ド レスから、 予め メ モ リ 3 5 に記録されている リ スナ 2 3の ΗΠ部の S準方向に対す る仮想音源位-匿から リ スナ 2 3の両耳に至るィ ンパルス レスポ ン スに、 これらィ ンパルス レスポ ンスの測定に用いた音源固有の 正特性および用いたへッ ドホン特有の 11正特性のいずれか一方ま たは双方が畳み込まれてディ ジタル記録されたィ ンパルス レスポ ンスが読みだされ、 同時に畳み込み ^分器 5 、 7 、 9 、 1 1 に付 属するメ モ リ 6 、 8 、 1 0 、 1 2にロー ドされ、 各チ ャ ンネルの ディ ジタル化された音響 i -号とこのィ ンパルス レスポ ンスとの: g み込み積分がおこなわれ、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向いている 方向の補正がリ アルタイ ムで行なわれる。
図 4 に、 メモ リ 3 5内のテーブルのデータの一例を示す。 すな わち、 今、 図 5 に示すように、 リスナ 2 3の前方に左前方及び右 前方のス ピーカ 4 5 L 、 4 5 Rが配置されている場合、 この左お よび右のス ピーカ 4 5 L 、 4 5 Rの設置位置から、 リ スナ 2 3の 両耳に至るィ ンノ、。ルス レスポ ンスと して
数 1 h ( t , θ ) = \ / {2 π ) S H (ω, ^ ) · e x p ( j ω (_ ) d ω 数 2 h θ ) = I / { π ) S H (ω, 0 ) - e x p ( j ω ) d ω 数 3 h r l ( t, 0 ) = 1 / (2 π ) 11 r i ( ω , 0 ) - e x p ( j ω t ) d ω 数 4
oo
h R R ( t , 0 ) = 1 / (2 π ) S II K R ( ω , 0 ) - e x p ( j w t ) d a) を考える。
こ こで、 この場合、 音源は固有の特性を持つス ピーカ等である から、 用いた音源の指向性を考 したィ ンパルス レスポ ンス : h
( t , 0 ) を、
数 5
h ( t, 0 ) = h ( t , 0 )
また、 頭部の基準方向に対する仮想音源位置から両耳に至るィ ンパルス レスボ ンスを測定したダ ミ ー へ ッ ドマイ ク ロホ ンで測定 した、 用いるへッ ドホ ン固有のイ ンノ、。ルス レスポ ンス力、' : h ( t ) のとき、
数 6
h ( t ) = h h ( t )
で表される。 従って、 メ モ リ 3 5 に記憶されたィ ンパルス レス ポンスのテーブルには、 これらの一方若しく は双方の逆特性、 h ( t , 0 ) ~ h h ( t ) が畳み込み積分され、 補正された イ ンパルス レスポ ンス : f ! j ( t , 0 ) が記録されている (ただ
し、 I J = L L, L R, R L, R R, · · · ) 。
従って、 メ モ リ 3 5に記 t されたィ ンパルス レス ポ ンスのテ一 ブルに記録されているイ ンノ、 °ルス レス ポ ンス : f ! J ( t , 0 ) は 、 頭部の S準方向に対する仮想音源位置から両 ΧΠこ至るィ ンパル ス レスポンスを測定する際に、 指向性を考慮した音源固有の特性 (イ ンパルス レス ポ ンス) : h s u ( t , 0 ) を持つ音源を;]い た 口、
数 7
f , j ( t , 0 ) = h l J ( t , 0 ) * h s , j ( t , (Π -、 また、 へッ ドホ ン固有のイ ンノ、。ルス レス ポ ンスが h h ( t ) の ものを用いるとき、 メ モ リ 3 5に記惊されたィ ンパルス レス ボ ン スのテーブルに 己 ¾されるイ ンノ、。ルス レス ポ ンス : f ! j ( t , 0
) は、
数 8
f I j ( t , 0 ) = h ! j ( t , ) * h h ( t )
で表される。 さらに、 音源固有の特性 (イ ンパルス レス ポ ンス ) カ h s , j ( t , ί> ) 、 また、 ヘ ッ ドホ ン固有のイ ンパルス レス ポンスが h h ( t ) のものを用いるときには、 メ モ リ 3 5に記 I されたィ ンハ "ルス レス ポ ンスのテーブルに記録されるィ ンノ、 "ルス レス ポ ンス f Z j ( t , り ) は、
数 9
{ u ( t , ^ ) = h u ( t , ) * h SIJ(t, <?)— '* h h(t )_' で表され、 同時にこれらの M正も行われる。
なお
h ! j ( t , 0 ) I音源位置から J耳に至るィ ンパルス レス ポ ンス。
0 I音源位置と頭部のなす角
{ω, 0 ) I音源位置から J耳に至る伝達関数。
ω : 角周波数 ( 2 ?! f , f : 周波数)
であり、 この場合のィ ンパルスを測定する音源と してはス ピーカ を用いてもよい。
またリ スナ 2 3の各耳の収音位置に関しては、 外耳道入り口から 鼓膜位置までの問の何れの位置でもよい。
だだしこの位置は、 後で述べる、 用いるへッ ドホ ン 2 4の固有 の特性を打ち消すための Mi正特性を求める位置と等しいことが要 求される。
このようなイ ンパルス レスポ ンスを考えたとき、 角度 : ^を単 位角度毎に、 例えば 2 ° ずつ変化させたときのディ ジタル記録し たィ ンパルス レスポ ンスがメ モ リ 3 5 のテ一ブルの 1番地毎に書 き込まれている。 この角度は、 リ スナ 2 3が頭部を回転させたと きに、 左右両耳で頭部の回転した角度を識別できる角度毎にする 。 またこのテーブルは、 メ モ リ 3 5に対して例えば 3組設けられ ると共に、 その組毎に、 リ スナ 2 3の頭部および耳介の形状、 ま た用いるへッ ドホン 2 4の特性等に対応してデータの値が異なる ようになされている。 そして、 その 3組のテーブルのうちの 1つ が、 ア ド レス制御回路 3 4の切替器 3 6の切り替えにしたがつて 選択される。
なお図 1 において、 符号 3 7はリ セッ ト スイ ッチであり、 これ をオ ンしたとき、 アップダウ ンカウ ンタ 3 3の値は "オール 0 " に リセッ ト され、 このときメモ リ 3 5のテーブルは ^ = 0のア ド レスが選択される。
この実施例のオーディォ再生装置はこのように構成され、 以下 のような動作をする。 多チ ャ ンネルディ ジタルステ レオ信号源 1 からのディ ジタルオーディォ信号、 あるいは多チヤ ンネルアナ口 グステレオ信号源 2 に入力されたアナ口グ信号を A Z D変換器 3 によりデジタル信号に変換した各チヤ ンネルの才一ディ才信号が
、 切替器 4で選択された後、 登み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 お よびメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2の各回路および加^器 1 5、 1 6 により、 音場と しての空 ill]情報を持った両 Ifへのディ ジタル信号 に変換され、 電力増幅器 2 1、 2 2で電力増幅された後、 へッ ド ホ ン 2 4 に供給される。
そして、 この場合、 リ スナ 2 3が頭を動かすと、 ディ ジタル角 度検出器 2 8を用いた場合では、 その向きに従った信号 S d、 P が得られ、 これによりアップダウ ンカウ ンタ 3 3のカウ ン ト値 はリ スナ 2 3の頭の向きにしたがった値となる。 このカウ ン ト値 が了 ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5 にア ド レス信号と し て供給される。 メ モ リ 3 5からは、 図 4のテーブルに対応したデ 一夕のうち、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の 準方向に 対する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパ ルス レスポ ンスが取りだされ、 このデ一タが畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 およびメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2に供給される。 頭部回転検出のアナ口グ角度検出器 3 8を用いた場合では、 セ ンサ一出力が増幅器 4 2で増幅された後、 A Z D変換器 4 3によ り リ スナ 2 3の頭の向きにしたがったデジタル信号に変換され、 ァ ドレス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5 にァ ドレス信号と して 供給され、 ディ ジタル角度検出器 2 8の場合と同様にしてリ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対する仮想音源位置 から両耳に至るディ ジタ ル記録されたィ ンパルス レスポ ンスが取 りだされ、 このデータが畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1および メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 に供給される。 こ こで、 このイ ンパル ス レスポ ンスは、 イ ンパルス レスポ ンスの測定に用いた音源固有 の補正特性および用いたへッ ドホン特有の補正特性のいずれか一 方または双方が畳み込まれてディ ジタル記録されたィ ンパルス レ スポ ンスである。 從つて、 これらの袖正を含むィ ンパルス レスポ
ンスの:!'込みを一度で実行するので、 リ アルタィ ムで信号処理を することができる。
このようにして、 へッ ドホ ン 2 4 に供給されるオーディオ信号 L , Rは、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対 する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパル スレスポンスとの畳み込み積分が行なわれれるので、 複数個のス ピ一力が仮想音源位置に置かれてスピ一力で再生しているような 音場感を得ることが出来る。
また、 特に、 この例によれば、 リ スナ 2 3の頭の向きに従って へッ ドホン 2 4 に供給されるォ一ディ ォ信号の特性を変更すると き、 これをメ モ リ 3 5のテーブルを使用して行なっているので、 リ スナ 2 3の頭の向きにしたがってきめ細かく変更することが出 来、 最適な特性とすることが出来る。
更にメ モ リ 3 5 のテーブルにディ ジタ ル記録されたィ ンパルス レスポ ンスが取りだされ、 このデータが畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1およびメモ リ 6、 8、 1 0、 1 2に純電子的に供給され るので、 リスナ 2 3の頭の向きに対するオーディオ信号の特性の 変化に遅れを生じることがなく、 不自然さを生じることはない。
なおこの時、 残響回路 1 3、 1 4 による残響信号もへッ ドホン 2 4に供給されるので、 リ スニ ングルームやコ ンサー トホールに おける広がり感が付加され、 優れたステレオ音場感を得ることが できる。
一方、 メモ リ 3 5 には複数のテ一ブルを用意しておき、 これを リ スナ 2 3が切替器 3 6により任意に選択できるようにしている ので、 リ スナ 2 3の頭部や耳介の形状、 用いるヘ ッ ドホ ン 2 4の 特性が違っていても、 最適な特性を得ることができる。 更に、 角 度 0の変化に対する リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対する仮想音 源位置から両耳に至るディ ジタ ル記録されたィ ンパルス レスボ ン
スの変化量を、 テーブルにより標' 4 より も大き く、 あるいは小 さ く なるようにしておく ことにより、 リ スナ 2 3の頭の向きに対 する音像の位置の変化量が異なるので、 これにより リ スナ 2 3か ら音像までの距離感などを変更することが出来る。
また、 残響回路 1 3 、 1 4 による残響信号を付加していると共 に、 この残響信号はホールの壁などによる反射音や残響音の様に 聞こえるので、 あたかも有名なコ ンサー トホールで音栾を問いて いるかの様な臨場感を得ることが出来る。
さ らに図 4のデータは、 次のようにして得ることが出来る。 す なわちへッ ドホ ン 2 4で再生したときに好ま しい再生音場となる よう、 適当な室内に、 必要なチ ャ ンネル数のイ ンパルス音源とダ ミ ー へ ッ ドマイ クロホ ンを定められた位置に配 ϋする。 この場合 のイ ンパルスを測定する音源としてはスピーカを用いてもよい。
またダミ 一へ ッ ドの各耳の収音位置に閱しては、 外耳道入り口 から鼓胶位置までの間の何れの位置でもよいが、 用いるへッ ドホ ン 2 4の固有の特性を打ち消すための補正特性を求める位置と等 しいことが要求される。
またィ ン ノ、。ルス レスポ ンスの測定は、 各チ ャ ンネルのス ピーカ 位置よりィ ンパルス音を放射し、 一定角度 : △ ^毎にダミ ー へッ ドの各耳に設けられたマイ ク ロ ホ ンで収音することにより得られ る。 従ってある角度 : ί> 1 においては、 1つのチ ャ ンネル毎に 1 組のィ ンパルス レスポ ンスが得られることになるから、 仮に 5 チ ヤ ンネルの信号源の場合は、 1 つの角度毎に 5組、 すなわち 1 ◦ 種のィ ンパルス レスポ ンスが得られることになる。
また用いるヘ ッ ドホ ンの固有の特性を打ち消すための袖正特性 を求める方法は、 音場のイ ンパルス レスポ ンスの収音を行なつた ダミ ー へッ ドマイ ク ロホンと同一のものを用い、 用いるへッ ドホ ンをダミ ー へッ ドに装着し、 へッ ドホン入力からダミ ー へッ ドの
各耳のマイ ク ロ ホ ン Rj]のィ ンパルス レスポ ンス、 その結果の逆特 性となるようなィ ンパルス レスポ ンスを計算で求める。
あるいは L M S了ルゴリズム等の適応処理を用いて直接求めて もよい。 具体的なへッ ドホ ン固有の特性の 正は、 オーディオ入 力信号が加えられてから、 ヘ ッ ドホ ンに信号が加えられるまでの 間の任意の部分で、 時間領域の処理と しては求めた補正特性を表 すィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行なう こ とにより、 またァナ口グ的には D / Λ変換後、 逆特性のァナログフ ィ ルタ 一 を通す事により実現できる。
更に、 上述においては、 リスナ 2 3の頭の水平面内における向 きについてのみ考慮したが垂直面内および、 これらと直交する面 内における向きについても同様に処理することも出来る。
またメ モ リ 3 5 におけるテーブルは 1組とし、 ア ド レス制御回 路 3 4 においてそのテ一ブルに対するァ ドレスの指定を変更して 複数組のテーブルがある場合と同様に制御データを得ることも出 来る。
更に、 テ一ブルのデ一タは、 リスナ 2 3の一般的な頭の向きの 範囲に限ってもよく、 また、 角度 ^は、 例えば、 = 0 ° 付近で は 0 . 5 ° おきに設定しておき、 I ≥ 4 5 ° I では 3 ° おきに 設定するというように、 向きによって角度 ^の間隔を異ならせて もよい。 上述したように、 リスナが頭部回転の角度を識別できる 角度^でよい。 更に、 へッ ドホン 2 4の代わりに、 リスナ 2 3両 耳の近く に配置したス ピ一力でもよい。
上例によれば、 入力されるオーディ オ信号は、 多チ ャ ンネルの ステレオ等で収音されたディ ジタル記録あるいは伝送された信号 、 およびアナ口グ記録あるいは伝送された信号のどちらに対して も適応でき、 また リ スナ 2 3の頭の動きを検出する角度検出手段 に関しては、 ディ ジタル信号で出力されるもの、 および了ナログ
信号で出力されるもののどちらに対しても適用できる。
また、 上例によれば、 リ スナ 2 3の頭の動きに同期させてへッ ドホン 2 4 に供給されるォ一ディ才信号の特性を変更するとき、 リ スナ 2 3の頭の動きに対し連続的にではなく、 人 の聴党特性 に合わせ、 人 の識別できる必要十分な適当な一定単位角度 あ るいは予め定められた 度毎にメ モ リ 3 5のテープルから読みだ して行なっているので、 リ スナ 2 3の頭の向きに対して必要十分 な変 Mi内容についてのみ演算を行なえば、 連続的に変更をしたの と同じ効果を得ることが出来る。 従って、 メ モ リ 3 5の容量の節 約が図れ、 かつ演算の処现速度に関しても必要以上に高速演算の 必要がなく なる。
また、 上例によれば、 リスナ 2 3の頭の回転に左右されず、 常 に一定方向の固定された音源からのバイ ノ一ラ ル特性が得られる ので、 極めて自然な頭外定位感が得られる。
また、 上例によれば、 メ モ リ 3 5のテ一ブルに従って、 ディ ジ タ ル記録されたイ ンパルス レスポ ンスで表される特性を、 畳み込 み ¾分器 5、 7、 9、 1 1 およびメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2にお いて純電子式に Sみ込み積分を行ない制御しているので特性劣化 が少なく、 かつリ スナ 2 3の頭の動きに対するオーディ 才信号の 特性の変化に遅れを生じることがないので、 従来のシステムにお けるような不自然さを生じさせることはない。
また、 上例によれば、 メ モ リ 3 5 には複数のテーブルを用意し ておき、 これをリ スナ 2 3が切替器 3 6 により任意に選択出来る ようにしているので、 リスナ 2 3の頭部や耳介の形状、 ヘッ ドホ ン 2 4の特性等が違っていても、 遗適な特性を得ることが出来る ο
また、 上例によれば、 角度 ^の変化に対するイ ンパルス レスポ ンスの変化量を、 テーブルによって標準値よりも大き く、 あるい
は小さ く なるようにしておく ことにより、 リ スナ 2 3の頭の向き に対する音像の位置の変化量が異なるので、 これにより リ スナ 2 3から音像までの距離感などを変更することができる。
また、 上例によれば、 残響回路 1 3、 1 4 により必要に応じ適 切な残響信号が付加されるので、 あたかも有名なコ ンサ一 トホー ルで音楽を聞いているような臨場感を得ることが出来る。
本発明によれば、 了 ドレス信号変換-手段のディ ジタルァ ド レス 信号により記憶手段のァ ドレスを指定し、 記憶手段にディ ジタル 記録されたへッ ドホ ンの補正特性および音源の補正特性を:^み込 んだィ ンパルス レスポ ンスを読み出すことにより、 ィ ンパルス レ スポ ンスに基づいてディ ジタ ル音響信号を聴取者の頭部運動に対 してリ アルタイ ムで補正するので、 信号処理を遅延させること無 く ィ ンパルス レスポ ンスの測^に用いたへッ ドホ ンの補正および 音源の補正をすることができる。
以下本発叨の別の発明に係るオーディ ォ再生装置の一実施例に ついて、 図 6から図 1 0 に從ぃ詳細に説明する。 なお、 先の発明 の実施例において説明した図 2〜図 5 は同様なので説明を省略す る。
本発明の実施例のオーディ オ再生装置は、 音響信号をへッ ドホ ンで再生する際に、 本来スピー力で再生する場合に予め定められ た位置関係に置かれるべきス ピーカから音が再生されるのと同等 の定位感、 音場感等を、 一人はもとより複数の聴取者に対しても 同時に、 へッ ドホ ンで再生しても得られるようにしたものである すなわち、 本発叨の卖施例のオーディオ再生装置は、 ステ レオ 等で収音された多チャ ンネルの音響信号をへッ ドホンで再生する システムに用いるものである。 特に予め定められた位置関係 (例 えば、 リ スナの前方右、 前方左、 中央、 その他である。 ) に各音
像を定位させる 的で各チ ヤ ンネルに記録あるいは伝送されるデ イ ジタ ル化された音!?信号をへッ ドホ ン等で再生する際に川いる ものである。
こ こでは、 まず基'準方向に対する頭部運動を一 '角度あるいは 予め定められた角度毎に検出し、 方向を含む大きさを表すディ ジ タ ルァ ド レス信号に変換する。 このァ ド レス信号によ り予めメ モ リ ーに記録されている頭部の基準方向に対する仮想音源位置から 両耳に至るディ ジタル記録された制御信号を読み出す。 そして、 予めイ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分を行なった各チ ヤ ン
5
ネルのディ ジタル化された音響信号とこの制御信 とをリ 了ルタ
ϋ
イ 、で 正し変更する。 これにより、 あたかもその仮想音源位置 に置かれたス ピ一力から再生音が間こえるような^生効果を突現 することができるものである。
第 G図において、 符号 1 はディ ジタルオーディ オディスク (例 えばコ ンパク トディ スク) やディ ジタル衛星放送等の多チヤ ンネ ルのディ ジタ ルステ レオ信号源を示す。 符号 2 はアナログレコ ー ド、 アナログ放送等のアナログステ レオ信号源を示す。 符号 3は これらアナログ信号をディ ジタル信号に変換するための Λ Z D変 換器である。 この A Z D変換器 3は多チャ ンネルの場合にはチャ ンネル数だけ設けられる。 符号 4 は切替器であり、 ディ ジタ ルで 入力された信号もアナ πグで入力された信号も同等に、 かつ一定 のサ ンプリ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるディ ジタ ル信号と して扱われる。 こ こでは、 2 チ ャ ンネルの切り替えのみ を示したが、 多チ ヤ ンネルの場合にも同様にチャ ンネル数だけ設 けられる。
これらのディ ジタル信号列のうち左のディ ジタル信号 Lは、 畳 み込み積分器 5 に供給される。 ここでは、 畳み込み積分器 5 に付 J するメ モ リ G には、 リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対して固定
された頭部に対する、 仮想音源位置から両耳に至る一定のサンプ リ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるデジタ ル記録され た一組のィ ンパルス レスポ ンスが記憶されている。 ディ ジタル信 号列は、 畳み込み積分器 5 において、 このメモ リ 6より読み出さ れたィ ンパルス レスポンスと リ アルタィ 厶で畳み込み積分される o
さ らに、 この畳み込み積分されたディ ジタル信号列に対して、 制御装置 5 0 において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方 向の、 頭部の基準方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る両 耳間の時 1¾差及びレベル差等を表す制御信号により リ アルタ イ ム で M正が行われる。 また、 畳み込み積分器 7およびメ モ リ 8は右 のディ ジタル信号 Rのク ロ ス トーク成分を供給する。
上記と同様に右のディ ジタル信号 Rは、 畳み込み稿分器 1 1 に 供給される。 こ こでは、 畳み込み積分器 1 1 に付厲するメ モ リ 1 2 には、 リスナ 2 3の頭部の基準方向に対して固定された頭部に 対する、 仮想音源位置から両耳に至る一定のサンプリ ング周波数 および量子化ビッ ト数で表されるディ ジタル記録された一組のィ ンパルス レスポ ンスが記憶されている。 ディ ジタ ル信号列は、 畳 み込み積分器 1 1 において、 このメ モ リ 1 2より読み出されたィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ 厶で畳み込み積分される。
さ らに、 この畳み込み積分されたディ ジタル信号列に対して、 制御装置 5 3において、 現在、 リスナ 2 3の頭部が向いている方 向の、 頭部の基準方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る両 耳間の時問差及びレベル差等を表す制御信号により リ アルタィ ム で補正が行われる。 また、 畳み込み積分器 9およびメ モ リ 1 0 は 左のディ ジタル信号 Lのク口ス トーク成分を供給する。
これら畳み込み稹分器 5 、 メ モ リ 6及び制御装置 5 0、 畳み込 み積分器 9 、 メ モ リ 1 0及び制御装置 5 2でィ ンパルス レスボ ン
スと畳み込み積分を行ない、 制御信号でリ アルタイ ムで補正した 結采は加算器 1 5 に供給されて加算される。 また、 ©み込み ¾分 器 7 、 メ モ リ 8及び^御装 [S 1 、 覺み込み嵇分器 1 1 、 メ モ リ 1 2及び制御装置 5 3 でィ ンパルス レスポ ンスと み込み ¾分を 行ない、 制御信号でリ アルタィ ムで補正した結果は加^器 1 6 に 供給されて加算される。 このとき、 残 回路 ] 3、 1 4 による残 響信号を加算器 1 5、 1 6 に付加している。 また、 左のディ ジタ ル信号 L及び右のディ ジタル信号 R以外の切替器 4で切り替えら れる多チャ ンネルディ ジタル信 ¾も上述と同様の回路を経て加^ 器 1 5及び 1 6に加^される。
この畳み込み嵇分して、 ^正され、 加算器 1 5、 1 6で加算さ れた結朵は、 2 チ ャ ンネルのディ ジタル信号と して、 正装 E 5 5、 5 7 により、 制御信号の測定に用いた音源固有またはへッ ド ホ ン固有の特性に補正される。 つまり、 この袖正装置 5 5、 5 7 は、 仮想音源位; SSから リ スナ 2 3の両耳に至るイ ンパルス レスポ ンスを測定する際に用いた音源固有の補正特性およびへッ ドホン 固有の Mi正特性を有するものである。 D Z A変換器 1 9、 2 0に よりアナ口グ信号に変換され、 電力增幅器 2 1 、 2 2 により電力 増幅されてヘ ッ ドホ ン 2 4に加えられる。 これにより、 リ スナ 2 3は、 へッ ドホ ン 2 4の右発音体 2 5および左発音体 2 6により 音響を閱く ことができる。
ここで、 制御装置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3 と しては、 可変遅延 装置と可変レベル制御器、 あるいは多バン ドに分割されたグラ フ イ ツ クイ コ ライザ等の周波数帯域毎のレベル制御器との組み合わ せで構成することができる。 また、 メ モ リ 3 5 に記憶されている 情報は、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方向の、 頭部の基準方向 に対する、 仮想音源位置から両耳に至る両耳 の時間差及びレべ ル差等を表すイ ンパルス レスポ ンスでも良い。 この場合には、 上
述の制御装置は、 I I R、 あるいは F I Rの可変ディ ジタルフィ ルタ一で構成すれば良い。
このように、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 およびメ モ リ 6 、 8、 1 ϋ、 1 2 において基準方向に対する、 仮想音源位置から 固定方向のリ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパ ルス レスポ ンスと畳み込み積分をし、 さらに制御装置 5 0 . 5 1 、 5 2、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方 向の、 頭部の S準方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る両 耳間の時 fl 差及びレベル差等を表す制御信号により リ アルタ イ ム で補正し、 制御信号の測定に用いたへッ ドホ ンの補正特性または 音源の補正特性の !/、ずれか一方、 または双方の袖'正を行う ことに より、 リ アルタイ ムで同時に補正を含めたディ ジタ ル信号処理を 行なう ことができる。
ディ ジタル角度検出器 2 8のエ ンコーダー 3 0の出力が検出回 路 3 1、 3 2 に供給され、 検出回路 3 1からは、 リ スナ 2 3が頭 を時計方向に回したときと、 半時計方向に回したときで " 0 " ま たは " 1 " に変化する方向信号 S dが取りだされ、 検出回路 3 2 からは、 リ スナ 2 3が頭の向きを変えたとき、 その変えた角度に 比例した数のパルスが P a、 例えば 2 変化する毎に 1つのパル ス P aが出力される。
そして、 信号 S dが、 アップダウ ンカウ ンタ 3 3のカウ ン ト方 向入力 U Z Dに供給されると共に、 パルス P aがァップダゥ ンカ ゥ ンタ 3 3のクロ ッ ク入力 (カウ ン ト入力) C Kに供給され、 そ のカ ウ ン ト出力がリ スナ 2 3の頭の向きと大きさを表すディ ジタ ルア ド レス信号に変換され、 ア ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5 にァ ド レス信号と して供給される。
そしてメ モ リ 3 5内のテーブルの該当するア ドレスから、 予め メモリ 3 5 に記録されている リスナ 2 3の頭部の基準方向に対す
る仮想音源位置から リ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録され た両: Ιΐ の時問差及びレベル差等を表す制御信号が読みだされ、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 および付属するメ モ リ 6 、 8 、 1 ϋ、 1 2 によりイ ンパルス レスポ ンス との']!み込み 分がおこ なわれた各チ ヤ ンネルのディ ジタ ル化された音 M 号と、 制御装 置 5 0、 5 1 、 5 2 、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が 向いている方向の補正がリ アルタィ 厶で行なわれる。
了ナログ角度検出器 3 8のアナ口グ出力は増幅器 4 2で ¾幅さ れた後に、 Aノ D変換器 4 3に加えられ、 このディ ジタル出力は 切替器 4 4を介してァ ドレス制 5御回路 3 4に供給される。 了 ドレ
4
ス制御回路 3 4では S準方向に対する リ スナ 2 3の頭部運動を一 定 ¾度あるいは予め定められた; ¾度毎の方向を含む大きさを表す ディ ジタルァ ド レス信号を生成し、 メ モ リ 3 5 に了 ド レス信号と して供給される。
そしてメ モ リ 3 5 内のテーブルの該当するア ド レスから、 予め メ モ リ 3 5 に記録されている リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対す る仮想音源位置から リ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録され た両耳間の時問差及びレベル差等を表す制御信号が読みだされ、 畳み込み攛分器 5、 7、 9、 1 1および付厲するメ モ リ 6、 8、 1 0 、 丄 2 によ り イ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分がおこ なわれた各チヤ ンネルのディ ジタル化された音響信号と、 制御装 置 5 0 、 5 1 、 5 2 、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が 向いている方向の補正がリ アルタ イ ムで行なわれる。
今、 図 5に示すように、 リ スナ 2 3の前方に左前方及び右前方 のスピーカ 4 5 し、 4 5 Rが配置されている場合、 この左および 右のス ピーカ 4 5 L、 4 5 Rの設置位置から、 リ スナ 2 3の基準 方向、 つまり、 0 = G 0 両耳に至るイ ンパルス レスポ ンスと して
数 1 1 h ( t ) = l / (2 π ) II L 1. ( ω ) x p ( j ω t ) d ω 数 1 2 h し R ( t ) = 1 / (2 π ) S II LR ( ω ) · e x p ( j ω t ) d ω 数 1 3 h RL ( t ) = 1 / (2TT ) S H RL ( ω e x p ( j ω t d ω oo 数 1 4 h RR ( t ) = I / {2 π ) S H RR ( ω ) · e x p ( j ω t ) d ω
—— OO
を考えるとき、 メ モ リ 6 、 8、 1 0 、 1 2 にはこれらを表すィ ン ノ、。ルス レスポ ンスがディ ジタル記録されている。
こ こで、 h mn ( t ) は mス ピーカ位置から、 n耳に至るイ ンパ ルス レスポ ンスであり、 H mn ( ω ) は mスピーカ位置から、 nに 至る伝達関数であり、 ωは角周波数 2 π f であり、 f は周波数で ある。
一方、 図 7 に、 メ モ リ 3 5内のテーブルのデータの一例を示す 。 すなわち、 メ モ リ 3 5に記憶された制御信号のテーブルには、 両耳 P曰1]の時間差 : Δ T u ( ) 及び両耳間のレベル差 : Δ L u ( ) が記録されている (ただし、 I J = L L, L R, R L, R R この場合の両: ΐΐθί!の時間差及び両耳間のレベル差を表す制御信 号を測定する音源と してはス ピーカを用いてもよい。 またリ スナ 2 3の各耳の収音位置に関しては、 外耳道入り口から鼓膜位置ま での I]の何れの位置でもよい。
だだし、 この位置は、 後で述べる、 用いるへッ ドホ ンの固有の
特性を打ち消すための補正特性を求める位置と等しいことが要求 される。
このようなイ ンパルス レスポ ンスを考えたとき、 角度 : ^を単 位角度^に、 例えば 2 ° ずつ変化させたときのディ ジタ ル記錄し たィ ンパルス レスポ ンスがメ モ リ 3 5 のテーブルの 1番地 に書 き込まれている。 この角度は、 リ スナ 2 3が頭部を回転させたと きに、 左右両耳で頭部の回転した角度を識別できる角度毎にする またこのテーブルは、 メ モ リ 3 5 に対して例えば 3組設けられ ると共に、 その組毎に、 5
リ スナ 2 3の頭部および耳介の形状、 ま
6
た用いるへッ ドホンの特性等に対応してデータの値が異なるよう になされている。 そして、 その 3組のテーブルのうちの 1つが、 了 ドレス制御回路 3 4の切替器 3 6の切り替えにしたがって選択 される。
この突施例のオーディオ再生装置はこのように構成され、 以下 のような動作をする。 多チャ ンネルディ ジタルステレオ信号源 1 からのディ ジタルオーディ才信号、 あるいは多チ ャ ンネルアナ口 グステレオ信号源 2に入力されたアナログ信号を A Z D変換器 3 によりディ ジタル信号に変換した各チャ ンネルのォ一ディ ォ信号 が、 切替器 4で選択された後、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2、 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3 の各回路および加算器 1 5、 1 6により、 音場と しての空 情報 を持った両耳への 2 チ ヤ ンネルのディ ジタル信号に変換され、 補 正装置 5 5、 5 7により用いる音源及びへッ ドホ ンの特性が補正 され、 電力増幅器 2 1、 2 2で電力増幅された後、 へッ ドホ ン 2 4に供給される。
そして、 この場合、 リ スナ 2 3が頭を動かすと、 ディ ジタル角 度検出器 2 8を用いた場合では、 その向きに従った信号 S d、 P
aが得られ、 これによりアップダウ ンカ ウ ンタ 3 3のカ ウ ン ト値 はリ スナ 2 3の頭の向きにしたがった値となる。 このカウ ン ト値 がァ ドレス制御回路 3 Aを通じてメ モ リ 3 5にァ ドレス信号とし て供給される。 メ モ リ 3 5からは、 図 7のテーブルに対応したデ —タのうち、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に 対する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録された両耳 RIJ の時間差及び両耳 Π3のレベル差を表す制御信号が取りだされ、 こ のデータが制御装匿 5 0、 5 1、 5 2、 5 3に供給される。
頭部回転検出のアナ口グ角度検出器 3 8を用いた場合では、 セ ンサー出力が増幅器 4 2で増幅された後、 A Z D変換器 4 3によ り リ スナ 2 3の頭の向きにしたがったディ ジタル信号に変換され 、 ア ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5に了 ド レス信号とし て供給され、 ディ ジタル角度検出器 2 8の場合と同様にしてリス ナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対する仮想音源位 置から両耳に至るディ ジタル記録された両耳間の時間差及び両耳 ΡΒΊのレベル差を表す制御信号が取りだされ、 このデータが制御装 置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3に供給される。 こ こで、 この補正装置 5 5、 5 7 は、 制御信号の測定に用いた音源固有の袖正特性およ び用いたへッ ドホン特有の補正特性のいずれか一方または双方を 有するものである。 従って、 これらの補正を含むディ ジタル信号 処理を一度で実行するので、 リ アルタイ 厶で信号処理をすること ができる。
このようにして、 へッ ドホン 2 4 に供給されるオーディ オ信号 L, Rは、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対 する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録された両耳 [¾]の 時 !¾]差及び両耳間のレベル差を表す制御信号との補正が行なわれ れるので、 複数個のスピー力が仮 I音源位置に置かれてス ピー力 で再生しているような音場感を得ることが出来る。
また、 特に、 この例によれば、 リ スナ 2 3の Ίの向きに従つて へッ ドホ ン 2 に供給されるオーディ 才信号の特性を変更すると き、 これをメ モ リ 3 5のテーブルを使用して行なっているので、 リ スナ 2 3の頭の向きにしたがつてきめ細かく変更することが出 来、 最適な特性とすることが出来る。
更にメ モ リ 3 5のテ一ブルにディ ジタル記! ¾された両耳 fiijの時 間差及び両耳間のレベル差を表す制御信号が取りだされ、 このデ —タが畳み込み稻分器 5、 7、 9、 1 1 およびメ モ リ 6、 8、 1 ◦、 1 2 により予め:!'み込まれたディ ジタル信号に対して、 制御 装 5 ϋ、 5 1、 5 2、 5 3で ^正するように、 純電子的に供給 されるので、 リ スナ 2 3の頭の向きに対するォ一ディ ォ信号の特 性の変化に遅れを生じることがなく、 不自然さを生じることはな い。
更に、 角度 ^の変化に対する リ スナ 2 3の頭部の ¾準方向に対 する仮想音源位匿から両耳に至るディ ジタル記録された両耳 の 時間差及び両耳間のレベル差を表す制御信号の変化量を、 テ一ブ ルにより標準値より も大き く、 あるいは小さ く なるようにしてお く ことにより、 リ スナ 2 3の頭の向きに対する音像の位置の変化 量が異なるので、 これにより リ スナ 2 3から音像までの距離感な どを変!!することが出来る。
上例によれば、 入力されるオーディオ信号は、 多チ ャ ンネルの ステレオ等で収音されたディ ジタル記録あるいは伝送された信号 、 およびアナ口グ記録あるいは伝送された信号のどちらに対して も適応でき、 またリ スナ 2 3 の の動きを検出する角度検出手] ¾ に関しては、 ディ ジタル信号で出力されるもの、 およびアナ口グ 信号で出力されるもののどちらに対しても適用できる。
また、 上例によれば、 リ スナ 2 3の頭の動きに同期させてへッ ドホン 2 4 に供給されるオーディォ信号の特性を変更するとき、
リ スナ 2 3の頭の動きに対し連続的にではなく、 人間の聴党特性 に合わせ、 人 の識別できる必要十分な適当な一定単位角度毎あ るいは予め定められた角度毎にメ モ リ 3 5のテーブルから読みだ して行なっているので、 リ スナ 2 3の頭の向きに対して必要十分 な変更内容についてのみ演算を行なえば、 連続的に変更をしたの と同じ効果を得ることが出来る。 従って、 メ モ リ 3 5の容量の節 約が図れ、 かつ演算の処理速度に関しても必要以上に高速演算の 必要がなく なる。
また、 上例によれば、 メ モ リ 3 5のテーブルに従って、 ディ ジ タル記玆された両耳 の時 H 差及び両耳 [ のレベル差を表す制御 信号で表される特性を、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 および メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2において予めイ ンパルス レスポ ンスが 畳み込まれたディ ジタ ル信号に対して、 純電子式に補正を行ない 制御しているので特性劣化が少なく、 かつリ スナ 2 3の頭の動き に対するオーディォ信号の特性の変化に遅れを生じることがない ので、 従来のシステムにおけるような不自然さを生じさせること はない。
また、 上例によれば、 角度 ^の変化に対する両耳間の時 Ril差及 び両耳 のレベル差を表す制御信号の変化量を、 テーブルによつ て標準値より も大き く、 あるいは小さ くなるようにしておく こと により、 リ スナ 2 3の頭の向きに対する音像の位置の変化 が異 なるので、 これにより リスナ 2 3から音像までの距離感などを変 更することができる。
上例では、 メ モ リ 3 5のテーブルに従って、 ディ ジタル記録さ れた両耳間の時間差及び両耳間のレベル差を表す制御信号の特性 を、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1およびメ モ リ 6、 8、 1 0 、 1 2において予めイ ンパルス レスポ ンスが畳み込まれたデイ ジ タ ル信号に対して、 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、
補正を行な 、制御する例を示したが、 図 8に示すように、 加 ϊ器 1 5、 1 6の後段において、 同様の制御装 ΪΞ 5 4、 5 ΰを設け、 2チヤ ンネルのディ ジタル信号に対して、 制御信号により Ή正す るようにしても良い。
図 8においては、 左側ディ ジタ ル音饗信号は、 畳み込み稻分器 5 、 メ モ リ 6及び畳み込み積分器 9 、 メ モ リ 1 ϋ でイ ンパルス レ スポ ンス と畳み込み積分を行ない、 加算器 1 5に供給されて加算 される。 また、 右側ディ ジタル音響信号は、 み込み積分器 1 1 、 メ モ リ 1 2及び畳み込み ¾S分器 7 、 メ モ リ 8 でイ ンパルス レス ポ ンス と畳み込み積分を行ない、 加算器 1 6 に供給されて加算さ れる。 加算 1 5、 1 6でそれぞれ右側及び左側のク ロス トーク 分を加算した右側及び左側ディ ジタル音響信号は、 制御装- iS 5 4 及び制御装置 5 6でメモ リ 3 5からの制御信号により リ アルタィ 厶で補正される。
このとき、 残響回路 1 3、 1 4 による残響信号を加算器 1 5、 1 6 に付加している。 また、 左のディ ジタル信号 L及び右のディ ジタル信号 R以外の切替器 4で切り替えられる多チ ャ ンネルディ ジタ ル信号も上述と同様の回路を経て加算器 1 5及び 1 6に加 される。 その他の描成は、 図 6に示したものと同様であるので、 その説明を省略する。
上例によれば、 複数のリ スナ 2 3の個々の頭部回転に応じて i¾ 耳間の時間差及び両耳間のレベル差を表す制御信号による M正を 行う ことにより複数のへッ ドホン 2 4で同時に再生することがで き、 高価な A Z D変換器 3や、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 を複数のリスナ 2 3の数だけ用意する必要がなく、 極めて安価に 構成することができる。
また、 上例において、 リ スナ 2 3が複数いる場合には、 図 9 に 示すように、 図 6 において、 残響回路 1 3、 1 4、 畳み込み積分
器 5、 Ί、 9、 1 1 およびメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2の後段の 0 路において、 端子 6 0、 6 1、 6 2、 6 3、 G 4. 6 5を設け、 複数のリ スナ 2 3に対応する数だけ端子 6 0、 fi l、 6 2、 6 3 、 6 4、 6 5から後] ¾の回路を分岐して設けるようにしてもよい 図 6 において、 残響回路 1 3、 1 4、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 およびメ モ リ 6、 8、 1 ϋ、 1 2の後を分岐する。 分岐 された後段に、 図示しない伝送路を介して、 図 9 において示すよ うに、 端子 6 0、 G l、 6 2、 6 3、 6 4、 6 5を設け、 複数の リ スナ 2 3に対応する数だけ端子 6 0、 6 1、 6 2、 6 3、 6 4 、 6 5から後段の回路を設ける。 そして、 端子 6 0、 6 1、 6 2 、 6 3、 6 4、 6 5 にそれぞれ右側及び左側のディ ジタル音響信 号及び右側及び左側のク ロ ス ト一ク分及び残響信号が供給される 図 9の場合は、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2により予めイ ンパルス レスポ ンス との'置み込み積 分を行なつた各チヤ ンネルのディ ジタル化された音響信号は、 図 示しない伝送路を介して、 端子 6 0、 6 1、 6 2、 6 3、 6 4、 6 5 に供給される。 そして、 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3に おいて、 メ モ リ 3 5より読み出された制御信号により袖正され、 変更され、 加算器 1 5、 1 6 に供給される。 そして補正装置 5 5 、 5 7でへッ ドホ ン 2 4固有の特性に補正されたこの 2チ ャ ンネ ルのディ ジタル信号は D / A変換器 1 9、 2 0でアナ口グ信号に 変換され、 ¾力増幅器 2 1、 2 2で増幅された後に、 へッ ドホ ン 2 4 に供給される。 これ以外の構成及び動作は図 6 に示したもの と同様であるのでその詳細な説明を省略する。
また、 図 1 0 に示すように、 加算器 1 5、 1 6の後段の回路に おいて、 端子 6 6、 6 7を設け、 複数のリ スナ 2 3に対応する数
だけ端子 6 6、 6 ?から後段の回路を分岐して設けるようにして もよい。
図 8において、 残響回路 1 3、 1 4、 加算器 1 5 . 1 6の後を 分岐する。 分岐された後段に、 図示しない伝送路を介して、 図 1 0 において示すように、 端子 6 6、 6 7を設け、 複数のリ スナ 2 3に対応する数だけ端子 6 6、 6 7から後段の回路を設ける。 そ して、 端子 6 6、 6 7 にそれぞれ右側及び左側のディ ジタル音響 信号が供給される。
図 1 0の場合は、 加算器 1 5、 1 6から、 図示しない伝送路を 介して供給された 2チャ ンネルのディ ジタル信号は制御装 ! 5 4 、 6 において、 メ モ リ 3 5より読み出された制御信号により補 正され、 変更される。 そして柿正装 IS 5 5、 5 7でへッ ドホ ン 2 4固有の特性に補正されたこの 2 チ ヤ ンネルのディ ジタル信号は D / Λ変換器 1 9、 2 ϋでアナログ信号に変換され、 電力増幅器 2 1、 2 2で増幅された後に、 ヘ ッ ドホ ン 2 4 に供給される。 こ れ以外の描成及び動作は図 8に示したものと同様であるのでその 説明を省略する。
上例によれば、 複数のリスナ 2 3の個々の頭部回転に応じて両 耳 1¾の時問差及び両耳間のレベル差を表す制御信号による iifi正を 行う ことにより複数のへッ ドホン 2 4で同時に再生することがで き、 高価な A Z D変換器 3や、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 を複数のリスナ 2 3の数だけ用意する必要がなく、 2チャ ンネル のディ ジタ ル信号に対して制御信号により補正するので、 制御回 路 5 4、 5 6が 2つで構成でき、 極めて安価に構成することがで さる。
本発明によれば、 了 ドレス信号変換手 f殳のディ ジタルァ ドレス 信号により第 2の記惊手段のァ ド レスを指定し、 第 2の記 β手段 に記録された両耳間の時間差及び両耳間のレベル差を表す制御信
号を読み出し、 積分手段でィ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積 分を行つたディ ジタル音響信号を制御手段において制御信号によ り補正するので、 信号処理を遅延させること無く、 あたかもその 仮想音源位置に置かれたス ピーカから聴取者に対して再生音が間 こえるように補正することができる。
以下本発明の別の発明に係るオーディ ォ再生装置の一実施例に ついて、 図 1 1から図 1 3に従い詳細に説明する。 なお、 先の発 明の突施例において説明した図 2〜図 5 は同様なので説明を省略 する。
本発明の実施例のオーディオ再生装置は、 音響信号をへッ ドホ ンで再生する際に、 本来ス ピーカで再生する場合に予め定められ た位置関係に置かれるべきス ピーカから音が再生されるのと同等 の定位感、 音場感等を、 一人はもとより複数の聴取者に対しても ワ イ ヤ レスにより同時に、 へッ ドホ ンで再生しても得られるよう にしたものである。
すなわち、 本発明の実施例のオーディオ再生装置は、 ステ レオ 等で収音された多チヤ ンネルの音響信号をヮィャレスによりへッ ドホンで再生するシステムに用いるものである。 特に予め定めら れた位 §δ係 (例えば、 リ スナの前方右、 前方左、 中央、 その他 である。 ) に各音像を定位させる目的で各チ ャ ンネルに記録ある いは伝送されるディ ジタル化された音響信号をヮィャレスにより へッ ドホ ン等で再生する際に用いるものである。
こ こでは、 まず予めィ ンパルス レスポ ンスとの畳み込み積分を 行なった各チャ ンネルのディ ジタル化された音響信号を送信器に より送信し、 へッ ドホ ンを装着したリ スナ側の受信機で音響信号 を受信し、 そして、 リ スナの基準方向に対する頭部運動を一定角 度あるいは予め定められた角度毎に検出し、 方向を含む大きさを 表すディ ジタ ルア ド レス信号に変換する。 このア ド レス信号によ
り予めメモ リ 一に記録されている頭部の基準方向に対する仮想音 源位置から両耳に至るディ ジタル記録された制御信号を読み出す 。 この制御信号と音響信号とをリ アルタ イ ムで補正し変更する。 これにより、 あたかもその仮想音源位置に置かれたス ピー力から 再生音が聞こえるような再生効 ¾をヮィ 了 レスで実現することが できるものである。
図 1 1 Aにおいて、 この発明のオーディオ再生装置の送信部の 例を示す。 符号 1 はディ ジタルォ一ディォディ スク (例えばコ ン パク トディ スク) やディ ジタル衛星放送等の多チヤ ンネルのディ ジタ ルステ レオ信号源を示す。 符号 2はアナログレコ ー ド、 アナ 口グ放送等のアナ口ダステレオ信号源を示す。 符号 3はこれらァ ナ口グ信号をディ ジタル信号に変換するための A Z D変換器であ る。 この A Z D変換器 3 は多チ ヤ ンネルの場合にはチ ヤ ンネル数 だけ設けられる。 符号 4 は切替器であり、 ディ ジタルで入力され た信号もアナログで入力された信号も同等に、 かつ一定のサ ンプ リ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるディ ジタル信号と して扱われる。 ここでは、 2 チ ャ ンネルの切り替えのみを示した が、 多チャ ンネルの場合にも同様にチャ ンネル数だけ設けられる o
これらのディ ジタル信号列のうち左のディ ジタル信号 Lは、 Έ み込み積分器 5 に供給される。 こ こでは、 畳み込み積分器 5に付 属するメ モ リ 6 には、 リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対して固定 された頭部に対する、 仮想音源位置から両耳に至る一定のサンプ リ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるデジタル記録され た一組のィ ンパルス レスポ ンスが記憶されている。 ディ ジタ ル信 号列は、 畳み込み積分器 5 において、 このメ モ リ 6より読み出さ れたィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ ムで^み込み積分される
また、 畳み込み積分器 7およびメ モ リ 8は右のディ ジタル信号 Rのク ロ ス トーク成分を供給する。
上記と同様に右のディ ジタ ル信号 Rは、 畳み込み稿分器 1 1 に 供給される。 こ こでは、 畳み込み積分器 1 1 に付属するメ モ リ 1 2 には、 リ スナ 2 3の頭部の ®準方向に対して固定された頭部に 対する、 仮想音源位置から両耳'に至る一^のサンプリ ング周波数 および量子化ビッ 卜数で表されるディ ジタル記録された一組のィ ンパルス レスポ ンスが記 I されている。 ディ ジタル信号列は、 畳 み込み積分器 1 〗 において、 このメ モ リ 1 2より読み出されたィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ 厶で畳み込み積分される。
また、 'み込み稽分器 9およびメ モ リ 1 0 は左のディ ジタル信 号 Lのク πス トーク成分を供給する。
また.、 畳み込み積分器 7 、 メ モ リ 8、 畳み込み稻分器 1 1 、 メ モ リ 1 2においても上述と同様にイ ンパルス レスポ ンス と畳み込 み積分が行なわれる。 このように、 畳み込み精分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 においてイ ンパルス レスポ ンス と!1:み込み稹分が行なわれたディ ジタル信号列は、 マルチプレク サ 1 G 2 に供給される。 このとき、 残響回路 1 3、 1 4による残 響信号もマルチプレクサ 1 6 2 に供給される。 マルチプレク サ 1 6 2で多重化されたディ ジタル信号列は、 変調器 1 6 3で所定の 方式で変調をかけられ、 送信機 1 6 4により電磁波として送信さ れる。
図 1 2において、 この発明のオーディオ再生装置の受信部の例 を示す。 図 1 2に示す受信部は上述の図 1 1 Aで示した送信部に 対応するものである。 上述の図 1 1 Aで示した送信部において、 畳み込み積分して、 加算器 1 5、 1 ΰで加算され、 送信された電 磁波は、 図 1 2において、 受信機 1 6 5で受信され、 復調器 1 6 6で復調され、 ディマルチプレク サ 1 6 7で分離される。 ディマ
ルチプレクサ 1 6 7で分離されたディ ジタル音響信号は、 制御装 置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3にそれぞれ供給される。
そして制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リ ス ナ 2 3の頭部が向いている方向の、 頭部の基準方向に対する運動 を、 一定角度毎あるいは予め定められた角度^に方向を含む大き さを表すディ ジタ ルァ ド レス信号に変換し、 仮想音源位置から両 耳に至る両耳 ijの R0差及びレベル差等を表す制御信号により リ アルタイ 厶で補正する。
このように制御 置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3において、 補正さ れたディ ジタル音響信 は、 加^器 1 5、 1 6 に加^;され、 2チ ヤ ンネ ルのディ ジタル音!5信号とされる。 また、 残響信 分は直 接、 加算器 1 5、 1 6 に加算される。 さ らにこの 2 チ ャ ンネルの ディ ジタル音響信号は、 杣正装置 5 5、 5 7により、 制御信号の 測定に用いた音源固 ^またはへッ ドホン固有の特性に Mi正される o
つまり、 この籼正装置 5 5、 5 7 は、 仮想音源位 Γ から リ スナ 2 3の両耳に至るィ ンパルス レス ポ ンスを測定する際に用いた音 源固有の補正特性およびへッ ドホン固有の補正特性を有するもの である。 D Z Α変換器 1 9、 2 0 によりアナログ信号に変換され 、 電力増幅器 2 1、 2 2により電力増幅されてヘ ッ ドホ ン 2 4 に 加えられる。 これにより、 リ スナ 2 3は、 ヘ ッ ドホ ン 2 4の右発 音体 2 5および左発音体 2 6により音響を聞く ことができる。
ここで、 制御装置 5 ϋ、 5 1 、 5 2、 5 3 と しては、 可変遅延 装置と可変レベル制御器、 あるいは多バン ドに分割されたグラフ イ ツ クイ コ ライザ等の周波数帯域毎のレベル制御器との組み合わ せで構成することができる。 また、 メ モ リ 3 5 に記憶されている 情報は、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方向の、 ¾部の基準方向 に対する、 仮想音源位置から両耳に至る両耳間の時 ΗΊ差及びレべ
ル差等を表すイ ンパルス レスポ ンスでも良い。 この場合には、 上 述の制御装置は、 I I R、 あるいは F I Rの可変ディ ジタ ルフ ィ ルターで構成すれば良い。
このよ う に、 ' 1:み込み嵇分器 5、 7、 9、 1 1 およびメ モ リ 6 、 8、 1 0、 1 2において基準方向に対する、 仮想音源位 から 固定方向のリ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパ ルス レスポ ンス と畳み込み穑分をし、 送信機 1 6 4 で電磁波とし て送信し、 さ らに受信機 1 6 で受信した信号を制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向いてい る方向の、 頭部の基準方向に対する、 仮想音源位匿から両耳に至 る両耳 lli]の時 fii]差及びレベル差等を表す制御信号によ り リ アルタ ィ ムで補正し、 制御信号の測定に用いたへッ ドホ ンの補正特性ま たは音源の補正特性のいずれか一方、 または双方の袖正を行う こ とにより、 ワ イ ヤ レスにより リ アルタ イ ムで同時に補正を含めた ディ ジタル信号処现を行なう ことができる。
そしてメ モ リ 3 5 内のテーブルの該当する了 ドレスから、 予め メ モ リ 3 5 に記録されている リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対す る仮想音源位置から リ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録され た両耳 R1]の時問差及びレベル差等を表す制御信号が みだされ、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1および付厲するメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 によ り イ ンパルス レスポ ンス との畳み込み積分がおこ なわれた各チャ ンネルのディ ジタル化された音響信号と、 制御装 置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が 向いている方向の袖正がワ イ ヤ レスにより リ アルタ イ ムで行なわ れる。
アナ口グ ¾度検出器 3 8のアナ口グ出力は、 図 1 3における増 幅器 4 2で増幅された後に、 A / D変換器 4 3に加えられ、 この ディ ジタル出力は切替器 4 4を介してァ ドレス制御回路 3 4に供
給される。 了 ドレス制御回路 3 4では基準方向に対する リ スナ 2 3の頭部運動を一定角度あるいは予め定められた; ¾度毎の方向を 含む大きさを表すディ ジタルァ ドレス信号を生成し、 メ モ リ 3 5 にア ド レス信号として供給される。
そ してメ モ リ 3 5 内のテーブルの該当する了 ド レスから、 予め メ モ リ 3 5に記録されている リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対す る仮想音源位匿から リ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録され た両 の時間差及びレベル差等を表す制御信 · が読みだされ、 畳み込み i分器 5、 7、 9、 1 1 および付屈するメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 によりイ ンパルス レスポ ンス との畳み込み 分がおこ なわれた各チ ヤ ンネルのディ ジタ ル化された音響信号と、 制御 置 5 じ、 5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が 向いている方向の fili正がワ イ ヤ レスにより リ 了ルタイ ムで行なわ れる。
この実施例のオーディオ再生装置はこのよ う に構成され、 以下 のような動作をする。 多チ ャ ンネルディ ジタ ルステ レオ信号源 1 からのディ ジタ ルオ ーディ オ信号、 あるいは多チ ヤ ンネルアナ u グステレオ信号源 2 に入力されたアナ口グ信号を A Z D変換器 3 によりディ ジタル信号に変換した各チ ヤ ンネルのオーディ ォ ί 号 が、 切替器 4で選択された後、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2により予めイ ンパルス レスポ ンス と の畳み込み積分を行なった各チ ヤ ンネルのディ ジタ ル化された音 響信号を送信機 1 6 4 により送信する。
へッ ドホ ン 2 4を装着したリ スナ 2 3側の受信機 1 6 5で音響 信号を受信し、 そして、 ディ ジタル角度検出器 2 8においてリ ス ナ 2 3の基準方向に対する頭部運動を一定角度あるいは予め定め られた角度毎-に検出し、 了 ドレス制御回路 3 4において方向を合 む大きさを表すディ ジタルァ ドレス信号に変換する。
このア ド レス信号により予めメ モ リ 3 5 に記録されている頭部 の基準方向に対する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録 された制御信号を読み出す。 制御装置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3に おいて、 この制御信号と音響信号とをリ アルタ イ ムで補正し変更 する。 この制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3 と加^器 1 5 . 1 6 により、 音場としての空間情報を持った両耳への 2 チ ャ ンネルの ディ ジタル信号に変換され、 補正装置 5 5、 5 7 により用いる音 源及びへッ ドホ ンの特性が補正され、 電力増幅器 2 1、 2 2で電 力増幅された後、 へッ ドホ ン 2 4 に供給される。 これにより、 あ たかもその仮想音源位置に置かれたス ピーカから ϊΐϊ生音が閱こえ るような 生効果をヮィ 了 レスで実現することができるものであ る。
そして、 この場合、 リ スナ 2 3が頭を動かすと、 ディ ジタル角 度検出器 2 8を用いた場合では、 その向きに従った信号 S d、 P aが得られ、 これによりアップダウ ンカウ ンタ 3 3のカウ ン ト値 はリ スナ 2 3の頭の向きにしたがった値となる。 このカ ウ ン ト値 が了 ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5 にァ ド レス信号と し て供給される。 メ モ リ 3 5からは、 図 7のテ一ブルに対応したデ —タのうち、 リスナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の S準方向に 対する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録された両耳問 の時 R0差及び両耳 fliJのレベル差を表す制御信号が取りだされ、 こ のデータが制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3に供給される。
頭部回転検出のアナ口グ角度検出器 3 8を用いた場合では、 セ ンサ一出力が増幅器 4 2で増幅された後、 A Z D変換器 4 3によ り リ スナ 2 3の頭の向きにしたがつたディ ジタル信号に変換され 、 了 ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5 .に了 ド レス信号とし て供給され、 ディ ジタル角度検出器 2 8の場合と同様にしてリ ス ナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対する仮想音源位
置から両耳に至るディ ジタル記録された両耳 fiijの π 差及び両耳 のレベル差を表す制御信号が取りだされ、 このデータが制御 置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3 に供給される。 ここで、 この 正装-匿 5 5、 5 7 は、 制御信号の測定に川いた音源固 の袖正特性およ び用いたへッ ドホン特有の補正特性のいずれか一方または双方を 有するものである。 従って、 これらの補正を含むディ ジタル信号 処理を一度で実行するので、 リ アルタイ ムで信号処理をすること ができる。
このようにして、 ヘ ッ ドホ ン 2 4 に供 ¾される才ーディ 才信号 L , Rは、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対 する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録された両 ]Τ Ρ の 時 Ιί ]差及び両耳間のレベル差を表す制御信号との補正が行なわれ れるので、 複数個のスピ一力が仮想音源位置に置かれてスピー力 で再生しているような音場感を得ることが出来る。
また、 特に、 この例によれば、 受信機 1 6 5側のリ スナ 2 3の 頭の向きに従ってへッ ドホ ン 2 4 に供給されるオーディ オ信号の 特性を変更するとき、 これをメ モ リ 3 5のテーブルを使用して行 なっているので、 リ スナ 2 3の頭の向きにしたがつてきめ細かく 変更することが出来、 最適な特性とすることが出来る。
更に受信機 1 6 5側のメ モ リ 3 5のテーブルにディ ジタル記録 された両耳間の時間差及び両耳間のレベル差を表す制御信号が取 りだされ、 このデータが畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1および メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2により予め畳み込まれたディ ジタル信 号に対して、 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3で補正するように 、 純電子的に供給されるので、 リ スナ 2 3の頭の向きに対するォ —ディォ信号の特性の変化に遅れを生じることがなく、 不自然さ を生じることはない。
また、 図 1 1 Βにおいて、 この発叨のォ—ディォ苒生装置の送
信部の他の例を示す。 こ こでは、 図 1 1 Aと異なる点のみを説叨 し、 図 1 1 Aにおいて示したものと同一のものには同一の符号を 付し、 その詳細な説明を省略する。 畳み込み稹分器 5 、 メ モ リ 6 、 畳み込み積分器 9 、 メ モ リ 1 0 でィ ンパルス レスポ ンス と畳み 込み積分を行なった結果は加算器 1 5 に供給されて加^される。 また、 畳み込み積分器 7 、 メ モ リ 8、 畳み込み積分器 1 1 、 メ モ リ 1 2 でィ ンパルス レスポ ンスと畳み込み積分を行なつた結 ¾は 加算器 1 6 に供給されて加算される。
このとき、 残響回路 1 3、 1 4 による残響信号を加算器 1 5、 1 6 に付加している。 加算器 1 5、 1 6 に供給された 2 チ ャ ンネ ルの左のディ ジタル信号 L及び右のディ ジタル信号 Rは、 マルチ プレクサ 1 6 2 に供給される。 また、 左のディ ジタル信号 L及び 右のディ ジタル信号 R以外の切替器 4で切り替えられる多チ ャ ン ネルディ ジタ ル信号も上述と同様の回路を経て加算器 1 5及び 1 6 に加算される。
こ こで、 加算器 1 5及び 1 6 に加算された 2 チ ヤ ンネルディ ジ タ ル信号を、 D Z A変換器 1 6 0 . 1 6 1 においてアナログ信号 に変換した後に、 マルチプレク サ 1 G 2 に供給しても良い。
図 1 3において、 この発明のオーディ オ再生装匿の受信部の他 の例を示す。 図 1 3に示す受信部は、 図 1 1 Bに示す送信部に対 応するものである。 ここでは、 図 1 2 と異なる点のみを説明し、 図 1 2 において示したものと同一のものには同一の符号を付し、 その詳細な説明を省略する。 図 1 3においてはディマルチプレク サ 1 6 7からの 2 チ ャ ンネルのディ ジタル信号は、 制御装置 5 4 、 5 6 にそれぞれ供給される。
こ こで、 図 1 1 Bにおいて加算器 1 5及び 1 6に加算された 2 チャ ンネルディ ジタル信号を、 D Z A変換器 1 6 0 , 1 6 1 にお いてアナ口グ信号に変換した後に、 マルチプレクサ 1 6 2 に供給
した場合には、 図 1 3において、 D Z A変換器 1 9、 2 0 は用い なくても良いことはいうまでもない。 この場合には、 送信部側に D Z A変換器 1 6 0、 1 6 1 を 2 チ ャ ンネル分だけ設ければ良く 、 複数の受信部が同時に使用される場合に受信部の数だけ D Z A 変換器 1 9、 2 0を設ける必要がなく なる。
上例によれば、 イ ンパレス レスポ ンスの;!'み込みにより空 Π]]情 報を得たディ ジタル信号またはアナ口グ信号は、 送信部から '磁 波でワ イ ヤ レス伝送されるので、 複数のリ スナ 2 3相互のへッ ド ホ ン 2 4のコー ドが絡み合う ことがなく、 しかも、 リ スナ 2 3の 数が増えても配線や回路の変更なく、 簡単に受 部を増設するこ とができる。
また、 上例では、 図 1 1 Bに示す送信部の送信機 1 6 4から図 1 3に示す受信部の受信機 1 6 5 に電磁波を送信する例を示した が、 図 1 1 Bに示す送信部の送信機 1 6 4および図 1 3に示す受 信部の受信機 1 G 5をそれぞれ送信機及び受信機を有する無線機 と し、 送信部から受信部に送信された電磁波に対して、 さ らに受 信部から送信部に対して信号処理変更信号に関する電磁波を送信 して、 送信部における信号処理の内容を変更するようにしても良 い。 こ こでは、 例えば、 残響回路 1 3、 1 4の特性を変更すると か、 送信部において、 選択可能な種々の特性を変えるようにする ものであれば良い。
上例により、 送信部と受信部とを双方向に通信可能と し、 リ ス ナ 2 3側において、 使い勝手の良い制御が可能となる。 また、 受 信部から送信部への制御が可能な双方向通信とすることにより、 多チ ャ ンネルディ ジタ ル信号源 1 または多チ ヤ ンネルアナ 口グ信 号源 2の切り換えや、 再生効果を高める空間情報を得るためのメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2の入れ替え等、 送信部において、 選択可 能な種々の特性をリ スナ 2 3の側の受信部で制御が可能となり、
使い勝手を良くすることができる。
本発明によれば、 送信手段から送信された 2 チ ヤ ンネルのディ ジタ ル音響信号を受信手段で受信することにより、 制御信号に基 づいて 2チヤ ンネルのディ ジタル音 M言号をヮィャレスで聴取者 の頭部運動に対してリ アルタイ ムで袖正するので、 信号処理を遅 延させること無く、 あたかもその仮想音源位置に匿かれたスピー 力から聴取者に対して再生音が聞こえるようにワ イ ヤ レスで補正 することができる。
以下本発明の? ijの発明に係るオーディオ再生装置の一実施例 ίこ ついて、 図 1 4から図 1 5 に従い詳細に説明する。 なお、 先の発 明の実施例において説明した図 2〜図 5 は同様なので説明を省略 する。
本発明の実施例のオーディ オ再生装置は、 音響信号をへッ ドホ ンで再生する際に、 本来ス ピーカで再生する場合に予め定められ た位 E OS係に置かれるべきス ピーカから音が再生されるのと同等 の定位感、 音場感等を、 へッ ドホンで再生しても得られるように したものであり、 特に、 リ スナがへッ ドホ ンの近くで、 へッ ドホ ン固有の特性を袖正し、 音源をリ スナの正面方向に リセッ ト し、 再生される音場および残響を選択し、 再生時の音量および若しく はバラ ンスを調整するようにしたものである。
すなわち、 本発明の実施例のオーディオ再生装置は、 ステ レオ 等で収音された多チ ヤ ンネルの音響信号をへッ ドホ ンで再生する システムに用いるものである。 特に予め定められた位置関係 (例 えば、 リ スナの前方右、 前方左、 中央、 その他である。 ) に各音 像を定位させる目的で各チャ ンネルに記録あるいは伝送されるデ ィ ジタル化された音響信号をへッ ドホン等で再生する際に、 へッ ドホ ンの近くで、 リ スナの使い勝手良く、 再生の各種条件を調整 できるようにしたものである。
こ こでは、 まず予めィ ンパルス レスポ ンス との み込み積分を 行なった各チ ャ ンネルのディ ジタ ル化された音^信号を送 機に より送信し、 ヘ ッ ドホ ンを装若したリ スナ側の受信機で音響信号 を受信し、 そして、 リ スナの S準方向に対する頭部運動を一定角 度あるいは予め定められた角度毎に検出し、 方向を合む大きさを 表すディ ジタル了 ドレス信号に変換する。 このア ド レス信号によ り予めメモ リ 一に記録されている頭部の S準方向に対する仮想音 源位 ϋから両耳に至るディ ジタ ル記録された制御信号を読み出す 。 この制御信号と音響信号とをリ アルタィ ムで 正し変更する。 これにより、 あたかもその仮想音源位置に置かれたス ピーカから 再生音が間こえるような再生効 ¾を直接に、 またはヮィ アレスで 卖現することができるものである。
この例は、 図 1、 図 6、 図 8、 図 9、 図 1 0、 図 1 1、 図 1 2 、 図 1 3において、 それぞれ示したこの発明のオーディ オ再生装 置について用いられる。 これらの構成は既に説明したので説叨は 翁略する。
この場合、 用いる音源及びへッ ドホ ン 2 4の固有の特性を ¾正 する袖正回路は、 へッ ドホン 2 4の本体内部に設けるようにする 。 また、 この ·正回路は、 必ずしもへッ ドホン本体に設けなく と も良く、 例えば、 へッ ドホ ンのコ ー ドに設けても良く、 装置本体 とへッ ドホンのコ一 ドとを接続するコネクタ一部以降のいずれに 設けても良い。 さ らに、 本体内部の制御装置以降に設けても良い この実施例のォ一ディォ再生装置は、 以下のような動作をする 。 多チ ャ ンネルディ ジタ ルステ レオ信号源 1からのディ ジタ ルォ 一ディ才信号、 あるいは多チヤ ンネルアナログステ レオ信号源 2 に入力されたアナ口グ信号を Λ Z D変換器 3によりディ ジタル信 号に変換した各チヤ ンネルのオーディォ信号が、 切替器 4で選択
される。 こ こで、 図 1 の場合は、 ディ ジタル信号列は、 畳み込み 積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 において、 メ モ リ 3 5より読み出されたィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタイ ムで畳み込み積分され、 加算器 1 5、 1 6 に供給される。
図 6 の場合は、 畳み込み嵇分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 により予めイ ンパルス レスポ ンスとの畳み込み積 分を行なった各チ ヤ ンネルのディ ジタ ル化された音響信号は、 制 御装 δϊ 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 メ モ リ 3 5より読み出 された制御信号により袖正され、 変更され、 加算器 1 5、 1 6 に 供給される。
図 の場合は、 加^器 1 5、 1 6からの 2 チ ャ ンネルのディ ジ タル信号は制御装置 5 4、 5 6 において、 メ モ リ 3 5より読み出 された制御信号により補正され、 変更される。 この 2 チ ャ ンネル のディ ジタル信号は D Z A変換器 1 9、 2 0でアナ口グ信号に変 換され、 電力増幅器 2 1、 2 2で増幅された後に、 へッ ドホ ン 2 4に供給される。
このようにしてへッ ドホン 2 4を装着したリ スナ 2 3は音響信 号を聴取することができる。 そして、 ディ ジタル角度検出器 2 8 においてリ スナ 2 3の基準方向に対する頭部運動を一定角度ある いは予め定められた角度毎に検出し、 ア ド レス制御回路 3 4 にお いて方向を含む大きさを表すディ ジタルァ ドレス信号に変換する ο
このア ド レス信号により予めメ モ リ 一 3 5に記録されている頭 部の基準方向に対する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記 録されたイ ンパレス レスポ ンスまたは制御信号を読み出す。 畳み 込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2または 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 において、 このィ ンパレス レスポ ンスまたは制御信号と音響信号とをリ アルタ イ ム
で補正し変更する。
この み込み稻分器 5、 7、 ΰ、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 i ϋ、 1 2または制御装置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6、 加 器 1 5、 1 6 により、 音場と しての空間情報を持った両耳への 2 チャ ンネルのディ ジタル信号に変換され、 電力増幅器 2 1、 2 2 で電力増幅された後、 ヘッ ドホン 2 4 に供給される。 ヘッ ドホン 2 4に内蔵された -正装置により用いる音源及びへッ ドホンの特 性が ¾正され、 これにより、 あたかもその仮想音源位^に {Sかれ たス ピー力から再生音が間こえるような再生効¾を実 ¾iすること ができるものである。
上例の図 6および図 8ではリ スナ 2 3が 1数の ·合のみを示し たが、 リ スナ 2 3が複数人いる場合には図 9または図 1 ϋのよう に構成することができる。 図 9 は図 6 に対応するものであり、 図 6の畳み込み積分器 5、 Ί ヽ 9、 1 1 以降を端子 6 ϋ〜 6 5 によ り分岐した例であり、 図 1 0 は図 8に対応するものであり、 加算 器 1 5、 1 6以降を端子 6 6、 6 7 により分岐した例である。
この場合、 畳み込み積分器 5、 Ί 、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 において空間情報を持ったディ ジタル信号に補正され た後で、 個々のリスナの頭部回転に応じて信号処理を行えば良く 、 高価な A Z D変換器 3や畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 を人 数分用いる必要がない。
これにより、 へッ ドホン 2 4、 ディ ジタル角度検出器 2 8、 お よび角度検出の信号処理回路 3 1 から 3 5、 制御装置 5 0から 5 3、 5 4、 5 6をリ スナの数だけ用意すれば良く、 安価に複数の リスナに対して同時に音響信号を供給することができる。
そして、 この場合、 リスナ 2 3が頭を動かすと、 ディ ジタル角 度検出器 2 8を用いた場合では、 その向きに従った信号 S d、 P aが得られ、 これによりアップダウ ンカ ウ ンタ 3 3のカ ウ ン ト値
はリ スナ 2 3の頭の向きにしたがった値となる。 このカウ ン ト値 がア ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5にア ド レス信号と し て供給される。
メ モ リ 3 5からは、 図 4のテーブルに対応したデータのうち、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対する仮想音 源位置から両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパレス レスポ ン スまたは図 7 に示した両耳間の時間差及び両耳 のレベル差を表 す制御信号が取りだされ、 このデータが畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 ϋ、 1 2または制御装匿 5 0 . 5 1 、 5 2、 5 3、 5 4、 5 G に供給される。
頭部回転検出のアナログ角度検出器 3 8を用いた 合では、 セ ンサ—出力が増幅器 4 2で増幅された後、 A Z D変換器 4 3によ り リ スナ 2 3の頭の向きにしたがったディ ジタル信号に変換され 、 ア ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5にァ ド レス信号と し て供給され、 ディ ジタル角度検出器 2 8の場合と同様にしてリ ス ナ 2 3の頭の向きに対応した 部の基準方向に対する仮想音源位 置から両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパレス レスポ ンスま たは図 7 に示した両 Ιί間の時間差及び両耳 f出のレベル差を表す制 御信号が取りだされ、 このデータが畳み込み嵇分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2または制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 に供給される。
こ こで、 ヘ ッ ドホ ン 2 4に内蔵された補正装置は、 イ ンパレス レスポ ンスまたは制御信号の測定に fflいた音源固有の ίιϋ正特性お よび用いたへッ ドホン特有の補正特性のいずれか一方または双方 を有するものである。 従って、 これらの補正を含むディ ジタル信 号処理を一度で実行するので、 リ アルタイ ムで信号処理をするこ とができる。
このようにして、 へッ ホ ン 2 4に供給されるオーディ オ信号
L, Rは、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対 する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタ ル記録されたィ ンバレ ス レスポ ンスまたは両耳 faの pj差及び両 1};問のレベル差を表す 制御信号との補正が行なわれるので、 複数個のス ピー力が仮想音 源位置に置かれてス ビーカで再生しているような咅¾感を ί るこ とが出来る。
更にメ モ リ 3 5のテーブルにディ ジタル記録された両: Pf Rijの時 問差及び両耳間のレベル差を表す制 m 号が取りだされ、 このデ
—夕が畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 およびメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 により予め畳み込まれたディ ジタル信号に対して、 制御 装置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3で祯正するように、 純電子的に供給 されるので、 リ スナ 2 3の頭の向きに対するオーディ ォ信号の特 性の変化に遅れを生じることがなく、 不自然さを生じることはな い。
また、 上例では、 へッ ドホ ン 2 4 に信号線を介して直接接続す る例を示したが、 以下のようにワ イ ヤ レスで送るようにしても良 い。 まず、 オーディ オ再生装匿の送 f3部においては、 図 1 1 Aに 示すように、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 においてイ ンパルス レスポ ンス と畳み込み!!分が行な われたディ ジタル信号列は、 マルチプレク サ 1 6 2 に供給される 。 マルチプレク サ 1 6 2で多重化されたディ ジタル信号列は、 変 調器 1 G 3で所定の方式で変調をかけられ、 送信機 1 6 4 により 電磁波と して送信される。
図 1 2 において、 この発明のオーディオ再生装置の受信部の例 を示す。 図 1 2 に示す受信部は上述の図 1 1 Λで示した送信部に 対応するものである。 上述の図 1 1 Aで示した送信部において、 畳み込み稹分され、 送信された電磁波は、 図 1 2 において、 受信 機 1 6 5で受信され、 復調器 1 6 6で復調され、 ディマルチプレ
クサ 1 6 7で分離される。 ディ マルチプレクサ 1 G 7で分離され たディ ジタル音!?信号は、 制御 置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3にそ れぞれ供給される。
そして制御装匿 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リ ス ナ 2 3の頭部が向いている方向の、 頭部の基準方向に対する運動 を、 一定角度毎あるいは予め定められた角度毎に方向を含む大き さを表すディ ジタルァ ドレス信号に変換し、 仮想音源位置から両 耳に至る両耳間の時間差及びレベル差等を表す制御信号により リ アルタ イ ムで補正する。
このように制御装置 5 0、 5 1、 5. 2、 5 3 において、 補正さ れたディ ジタル音響信号は、 加算器 1 5、 1 6 により加算され、 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音響信号とされる。 また、 残響信号分 は直接、 加 器 1 5、 1 6 に加算される。
D Z A変換器 1 9、 2 0 によりアナ口グ信号に変換され、 電力 増幅器 2 1 、 2 2 により電力増幅されてへッ ドホン 2 4 に加えら れる。 さ らにこの 2 チ ャ ンネルのディ ジタル音響信号は、 へッ ド ホン 2 4 に内蔵された ¾正装置により、 制御信号の測定に用いた 音源固冇またはへッ ドホ ン固有の特性に補正される。 つまり、 こ の補正装置は、 仮想音源位置から リ スナ 2 3の両: Ef に至るイ ンパ ルス レスポ ンスを測定する際に用いた音源固有の補正特性および ヘッ ドホン固有の補正特性を有するものである。 これにより、 リ スナ 2 3は、 ヘ ッ ドホ ン 2 4 の右発音体 2 および左発音体 2 6 により音響を間く ことができる。
このように、 畳み込み積分器 5、 Ί、 9、 1 1 およびメ モ リ 6 、 8、 1 0、 1 2 において 準方向に対する、 仮想音源位置から 固定方向のリ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパ ルス レスポ ンスと^み込み積分をし、 送信機 1 6 で電磁波と し て送信し、 さ らに受信機 1 6 5で受信した信号を制御装置 5 0、
5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リスナ 2 3の頭部が向いてい る方向の、 頭部の S準方向に対する、 仮想音源位 から両耳に至 る両耳^の時間差及びレベル差等を表す制御信 ¾により リ アルタ ィ ムで補正し、 制御信号の測定に用いたへ ッ ドホ ンの補正特性ま たは音源の補正特性のいずれか一方、 または双方の補正を行う こ とにより、 ワ イ ヤ レスにより リ アルタイ ムで同時に袖正を含めた ディ ジタル信号処理を行なう ことができる。
また、 図 1 1 Bにおいて、 図 1 1 Aに示したこの発明のオーデ ィ ォ再生装置の送信部の他の例を示す。 こ こでは、 Sみ込み ¾5分 器 5 、 メ モ リ 6、 畳み込み積分器 9 、 メ モ リ 1 0でィ ンパルス レ スポ ンス と畳み込み積分を行なった結果は加算器 1 5 に供給され て加算される。 また、 畳み込み積分器 7 、 メ モ リ 8、 暨み込み積 分器 1 1 、 メ モ リ 1 2 でイ ンパルス レスポ ンスと畳み込み積分を 行なった結果は加算器 1 6に供給されて加算される。
このとき、 残響回路 1 3、 1 4 による残響信号を加算器 1 5、 1 6 に付加している。 加算器 1 5、 1 6 に供給された 2チャ ンネ ルの左のディ ジタ ル信号 L及び右のディ ジタ ル信号 Rは、 マルチ プレクサ 1 6 2 に供給される。 また、 左のディ ジタル信号 L及び 右のディ ジタル信号 R以外の切替器 4で切り替えられる多チ ヤ ン ネルディ ジタル信号も上述と同様の回路を経て加算器 1 5及び 1 6 に加算される。
こ こで、 加算器 1 5及び 1 6 に加算された 2 チ ャ ンネルディ ジ タル信号を、 D Z A変換器 1 6 0、 1 6 1 においてアナログ信号 に変換した後に、 マルチプレクサ 1 6 2 に供給しても良い。
図 1 3において、 この発明のオーディ オ再生装置の受信部の他 の例を示す。 図 1 3に示す受信部は、 図 1 1 Bに示す送信部に対 応するものである。 図 1 3においてはディマルチプレクサ 1 6 7 からの 2 チヤ ンネルのディ ジタル信号は、 制御装置 5 4、 5 6 に
それぞれ供給される。
ここで、 図 1 1 Bにおいて加算器 1 5及び 1 6 に加算された 2 チャ ンネルディ ジタル信号を、 D Z A変換器 1 6 0、 1 6 1 にお いてアナログ信号に変換した後に、 マルチプレク サ 1 6 2に供給 した場合には、 図 1 3において、 D Z A変換器 1 9、 2 0 は用い なくても良いことはいうまでもない。 この場合には、 送信部側に D Z A変換器 1 6 0、 1 6 1 を 2 チ ヤ ンネル分だけ設ければ良く 、 複数の受信部が同時に使用される場合に受信部の数だけ D Z A 変換器 1 9、 2 0を設ける必要がなく なる。
上例によれば、 イ ンパレス レスポ ンスの畳み込みにより空間情 報を得たディ ジタ ル信号またはアナログ信号は、 送信部から電磁 波でヮィャ レス伝送されるので、 複数のリ スナ 2 3相互のへッ ド ホ ン 2 4のコー ドが絡み合う ことがなく、 しかも、 リ スナ 2 3の 数が増えても配線や回路の変更なく、 簡単に受信部を増設するこ とができる。
また、 上例では、 図 1 1 Aおよび図 1 1 Bに示す送信部の送信 機 1 6 4から図 1 2および図 1 3に示す受信部の受信機 1 6 5に 電磁波を送信する例を示したが、 図 1 1 Aおよび図 1 1 Bに示す 送信部の送信機 1 6 4 と、 図 1 2および図 1 3に示す受信部の受 信機 1 6 5 とをそれぞれ送信機及び受信機を有する無線機と し、 送信部から受信部に送信された電磁波に対して、 さらに受信部か ら送信部に対して信号処理変更信号に関する電磁波を送信して、 送信部における信号処理の内容を変更するようにしても良い。 こ こでは、 例えば、 残響回路 1 3、 1 4の特性を変更するとか、 送 信部において、 選択可能な種々の特性を変えるようにするもので あれば良い。
上例により、 送信部と受信部とを双方向に通信可能と し、 リ ス ナ 2 3側において、 使い勝手の良い制御が可能となる。 また、 受
信部から送信部への制御が可能な双方向迎 とすることにより、 多チ ヤ ンネルディ ジタル信号源 1 または多チ ャ ンネルアナ口グ信 号源 2の切り换えや、 再生効 を高める空「出情報を得るためのメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2の入れ替え等、 送信部において、 選択可 能な ¾]!々の特性をリ スナ 2 3の側の受信部で制御が可能となり、 使い勝手を良くすることができる。
また、 残響回路 1 3、 1 4 による残響信号を付加していると共 に、 この残響信号はホールの壁などによる反射 や残 II音の様に 聞こえるので、 あたかもお名なコ ンサ一 トホールで ^を間いて いるかの様な臨場感を得ることが出来る。
上述のように、 用いるィ ンパルス測定川の ΐί源およびへッ ドホ ン固有の補正回路がへッ ドホ ン 2 4本体または装置とへッ ドホン 2 4 とを接続するコネクタ以降、 若しく はワ イ ヤ レスへッ ドホ ン 2 4に設けることにより、 異なる極類のへッ ドホ ンを用いる場合 に、 改めて新しいへッ ドホ ン用の Mi正デ一夕を装匿本体側で変更 する必要がなく、 リ スナの使い勝手を良くすることができる。
更に、 上例では、 へッ ドホ ン 2 4 に用いるィ ンパルス測定用の 音源およびへッ ドホン固有の補正回路のみを設ける例を示したが 、 特に、 信号処理に閲する他の切り替えスィ ッ チ等を設けるよう にしても良い。 図 1 4および図 1 5 にこの発明のオーディオ再生 装置のへッ ドホ ンの例を示す。
図 1 4において、 へッ ドホ ン本体 7 0 には、 頭部回転検出部 7 5、 左アーム 7 L、 右アーム 7 Rが設けられている。 左アーム 7 Lの内側には左ユニ ッ ト 7 6 Lが設けられ、 右アーム 7 Rの内側 には右ュニッ ト 7 6 Rが設けられる。 左アーム 7 Lの外側にはリ セ ッ ト スイ ッ チ 7 1 、 音量調整ダイ ヤル 7 2 、 バラ ンス調整ダイ ャル 7 3、 音源、 残饗および音場等の切り替えスイ ッチ 7 4が設 けられている。 へッ ドホ ン固有の特性の補正回路は左アーム 7 L
および右アーム 7 Rの内部に電気回路と して設ける。 しかし、 こ れに限らず、 左ュニッ ト 7 G Lおよび右ュニッ ト 7 6 Rの内部で 、 機械系および音響系により設けるようにしても良い。
図 1 5 に示すへッ ドホ ン 7 0 は、 リ モー ト コ ン ト ロール部 8 0 に、 リ セ ッ ト スィ ッ チ 7 1、 音量調整ダイヤル 7 2 、 ノ ラ ンス調 整ダイヤル 7 3、 音源、 残響および音場等の切り替えスィ ツチ Ί 4を設けたものである。 図 1 4および図 1 5に示したへッ ドホン 7 0 は、 へッ ドホン固有の特性の Mi正回路のみをへッ ドホン側に 設け、 他の回路は装匿本体側に設け、 へ 、 j、 ドホ ン 7 0 にはその調 整ス ィ ッ チを設けるようにしたが、 これは、 ヘ ッ ドホ ン固 ίΓの特 性の補正回路の消費電力が比較的小量であり、 へッ ドホ ン 7 0に 設けても負担が少ないからである。 従って、 他の回路についても 、 改良により、 消 © ¾ 力を小量にできれば、 へッ ドホ ン側に設け ても良いことはいうまでもない。
上述した図 1 4および図 1 5のへッ ドホン 7 0 は、 図 1、 図 6 、 図 8、 図 9、 図 1 0、 図 1 1、 図 1 2、 図 1 3に示したいずれ のオーディ オ再生装置においても用いることができるものであり 、 特に、 図 1 1 〜図 1 3に示したォ一ディォ再生装置の受信部に おいては、 ワ イ ヤ レスで再生音を受信し、 ワ イ ヤ レスで各種調整 信号を送信するものであり、 この場合、 頭部回転検出部 7 5 は、 ディ ジタル角度検出器 2 8の他に送信部および受信部を有する無 線機を含むものである。
上例によれば、 再生される音響信号に、 映像付きの信号を用い る場合には、 常に映像を見ながら、 上述の各種調整スィ ッ チを使 用することができるので、 操作性を向上させることができる。
上述した例によれば、 複数のリ スナ 2 3の個々の頭部回転に応 じて両耳間の時間差及び両耳問のレベル差を表す制御信号による 補正を行う ことにより複数のへッ ドホ ン 2 4で同時に再生するこ
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とができ、 高価な A Z D変換器 3や、 み込み 分器 5、 7、 9 、 1 1 を複数のリ スナ 2 3の数だけ用意する必盟がなく、 極めて 安価に構成することができる。
上述した例によれば、 へッ ドホ ン 7 0の本体およびその周辺に へッ ドホン固有の特性の補正回路 7 L、 7 R、 リ セッ トスィ ッチ 7 1、 音量調整ダィ ャル 7 2 、 バラ ンス調整ダイヤル 7 3、 音源 、 残響および音埸等の切り替えスィ ツチ 7 4を設けたので、 これ らの操作をへッ ドホンおよびその周辺で行う ことができ、 投作性 が向上する。
特に、 再生される音響信号に、 映像付きの信号を用いる場合に は、 常に映像を見ながら、 リ セッ トスイ ッチ 7 1 を使用すること ができるので、 映像の正面方向に音像を定位させることができ、 音響再生の質を向上させることができる。
また、 へッ ドホ ン固有の特性の補正回路をへッ ドホ ン本体およ びその周辺に設けたので、 異なる種類のへッ ドホ ンを用いる場合 にも、 改めて新しいへッ ドホン用の袖正データを、 装 IS本休側で 変更する必要がない。
さらに、 へッ ドホ ン本体およびその周辺にリ セッ トスィ ツチ 7 1、 音量調整ダイャル 7 2 、 バラ ンス調整ダイャル 7 3、 音源、 残響および音場等の切り替えスィ ツチ 7 4を設けたので、 再生さ れる音響信号に、 映像付きの信号を用いる場合には、 常に映像を 見ながら、 これらのス ィ ッ チを調整できるので、 操作性を向上さ せることができる。
また、 本発明によれば、 上述において、 ディ ジタル信号処理を するようにしたので、 記憶手段の容量を節約して、 信号処理を高 速にすることができるので、 音響信号を聴取者の頭部運動に対し てリ アルタ イ ムで補正することができる。
以下本発明の別の発明に係るオーディォ再生装置の一実施例に
ついて、 図 1 6〜図 2 7 に従い詳細に説明する。 なお、 先の発叨 の実施例において説明した図 2〜図 5 は同様なので説明を省略す る o
本発明の実施例のオーディオ再生装置は、 へッ ドホ ンで音響信 号を再生する際に、 本来ス ピーカで再生する場合に予め定められ た位置 II係に匿かれるべきス ピーカから音が再生されるのと同等 の定位感、 音場感等を、 へッ ドホンで再生しても得られるように したものであり、 特に、 再生チ ャ ンネルを変えて複数の再生音像 が変更した再生チャ ンネルより定位するようにしたものである。
すなわち、 本発叨の实施例のオーディオ再生装 ϋは、 ステ レオ 等で収音された多チヤ ンネルの音響信号をへッ ドホンで再生する システムに用いるものである。 特に予め定められた位置関係 (例 えば、 リ スナの前方右、 前方左、 中央、 その他である。 ) に各音 像を定位させる目的で各チ ヤ ンネルに記録あるいは伝送されるデ イ ジタ ル化された音響信号をへッ ドホ ン等で再生する際に、 再生 チ ヤ ンネルをデコ一 ドまたはェ ンコ 一 ドして、 複数チ ヤ ンネルの S生 像を変更した再生チヤ ンネルにより定位させるようにした ものである。
図 1 6 において、 この発明のオーディオ再生装置の例を示す。 符号 1 はディ ジタルオーディオディスク (例えばコ ンパク トディ ス ク ) やディ ジタ ル衛星放送等の多チ ヤ ンネルのディ ジタ ルステ レオ信号源を示す。 符号 2 はアナログレコ ー ド、 了ナログ放送等 のアナ ロ グステ レオ信号源を示す。 ディ ジタ ルステ レオ信号源 1 およびアナログステ レオ信号源 2から供給されるディ ジタル信号 およびアナログ信号は、 複数チ ャ ンネルの音響信号である。 符号 3はこれらアナ口グ信号をディ ジタル信号に変換するための Α Ζ D変換器である。
この A / D変換器 3は多チャ ンネルの場合にはチャ ンネル数だ
け設けられる。 符号 4 は切替器であり、 ディ ジタルで入力された 信号もアナ口グで入力された信号も同等に、 かつ一定のサンプリ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるディ ジタル信 と し て扱われる。 ここでは、 2チャ ンネルの切り替えのみを示したが 、 多チ ャ ンネルの場合にも同様にチ ヤ ンネル数だけ設けられる。
これらのディ ジタル信号列のうち左のディ ジタル信号 Lは、 畳 み込み積分器 5 に供給される。 ここでは、 畳み込み ί分器 5 に付 厲するメモ リ 6 には、 リ スナ 2 3の現在頭部が向いている方向の 、 頭部の基準方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る一定の サンプリ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるデジタル記 Βされた一組のィ ンパルス レスポ ンスが記 ISされている。 ディ ジ タル信号列は、 畳み込み積分器 5 において、 このメ モ リ 6より読 み出されたィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ ムで gみ込み積分 される。 また、 畳み込み積分器 7およびメ モ リ 8は右のディ ジ夕 ル信号 Rのク 口 ス トーク成分を供給する。
上記と同様に右のディ ジタル信号 Rは、 畳み込み ¾¾分器 1 1 に 供給される。 こ こでは、 畳み込み積分器 1 1 に付属するメ モ リ 1 2 には、 リ スナ 2 3の現在頭部が向いている方向の、 頭部の S準 方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る一 5ϋのサンプリ ング 周波数および量子化ビッ ト数で表されるディ ジタル記録されたー 組のィ ンパルス レスポンスが記憶されている。 ディ ジタル信号列 は、 畳み込み穑分器 1 1 において、 このメ モ リ 1 2より読み出さ れたィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ ムで畳み込み積分される 。 また、 畳み込み積分器 9およびメ モ リ 1 ϋ は左のディ ジタ ル信 号 Lのク ロス ト一ク成分を供給する。
また、 畳み込み積分器 7 、 メ モ リ 8、 畳み込み積分器 1 1 、 メ モ リ 1 2においても上述と同様にイ ンパルス レスポ ンス と み込 み積分が行なわれる。 このように、 畳み込み積分器 5、 7、 9、
1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 においてイ ンパルス レスポ ンス と畳み込み 分が行なわれたディ ジタル信号列は、 加 器 1 5、
1 6 にそれぞれ供給される。 加算器 1 5、 1 ΰで加^された 2チ ヤ ンネルのディ ジタル信号は補正回路 1 7、 1 8により、 用いる 音源およびヘ ッ ドホ ン固有の特性等を除く ように補正され、 D Z Α変換器 1 9、 2 0でアナ πグ信号に変換され、 電力増幅器 2 1 、 2 2で増幅された後に、 デコーダ 1 9 3、 1 9 4 によりデコ一 ドされた再生チヤ ンネルで、 へッ ドホン 2 4 に供給される。
上例では、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 にイ ンパルス レスポ ンス が記憶されていて、 イ ンパレス レスポ ンスのみでディ ジタル信号 を補正する例を示したが、 図 1 7に示すように構成しても良い。 つまり、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 に付屈するメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2に、 基準方向に対して固定された頭部の、 仮想音 源位置から両耳に至る一対のディ ジタ ル記憶されたィ ンパルス レ スポンスを記憶させる。 ディ ジタル信号列はこのィ ンパルス レス ポ ンス と リ アルタ イ ムで畳み込み稿分される。 メ モ リ 3 5 には、 頭部の S準方向に対する仮想音源位置から両耳に至る両耳 Hijの時 間差、 レベル差を表す制御信号を記憶させる。
そして、 この畳み込み積分された各チヤ ンネルのディ ジタル信 号の各々に対して、 更に検出された基準方向に対する頭部遝動を 、 一定単位角度毎あるいは予め定められた角度毎に、 方向を含む 大きさを表すディ ジタルア ド レス信号に変換し、 このア ド レス信 号により予めメ モ リ 3 5に記憶された制御信号を読みだし、 制御 装置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3において、 リ アルタィ 厶で補正し、 変更するようにして、 その結果を加算器 1 5、 1 6に供給するよ うにしても良い。 この場合にも、 デコーダ 1 9 3、 1 9 4により 再生チ ャ ンネルのデコー ドをする。
また、 図 1 8に示すように、 このイ ンパルス レスポ ンス と リ ア
ルタィムで畳み込み積分されたディ ジタル信号列を加算器 1 5、 1 6 に供給し、 加算器 1 5、 1 〔;からの 2チャ ンネルのディ ジタ ル信号に対して、 更に検出された基準方向に対する瓸部運動を、 一定準位角度毎あるいは予め定められた角度 に、 方向を含む大 きさを表すディ ジタ ル了 ド レス信号に変換し、 このァ ド レス信号 により予めメ モ リ 3 5 に記惊された制御信号を読みだし、 制御装 置 5 4、 5 6 において、 リ アルタ イ ムで i正し、 変更するように しても良い。 この場合にも、 デコーダ 1 9 3、 1 9 4 により? Ϊ生 チ ヤ ンネルのデコ 一 ドをする。
こ こで、 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 と して は、 可変遅延装 ϋと可変レベル制御器、 あるいは多バン ドに分割 されたグラ フ ィ ッ クィ コ ラ イザ等の周波数 ¾域 ¾のレベル制御器 との組み合わせで構成することができる。 また、 メ モ リ 3 5 に記 tiされている情報は、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方向の、 頭 部の基準方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る両耳間の時 ^9差及びレベル差等を表すィ ンパルス レスポ ンスでも良い。 この 場合には、 上述の制御装置は、 I I R、 あるいは F I Rの可変デ イ ジタ ルフ ィ ルタ 一で構成すれば良い。
このよ うにして制御装置により、 空 110情報が与えられ、 補正回 路 1 7、 1 8により、 用いる音源及びヘッ ドホ ンの固有の特性を 補正され、 かつ頭部の動きに対して変化の与えられたディ ジタル 信号は D Z A変換器 1 9、 2 0でアナ口グ信号に変換され、 電力 増幅器 2 1、 2 2で増幅された後に、 へ つ ドホ ン 2 4 に供給され る o
この場合、 用いる音源及びへッ ドホ ンの固有の特性を補正する 補正回路 1 7、 1 8は、 アナ口グ信号処理、 ディ ジタル信号処理 のいずれでも良く、 ワ イ ヤ レスタイプのへッ ドホンの場合にはへ ッ ドホ ン本体内部に設けるようにしてもよい。 また、 この袖正回
路 1 マ 、 1 8は、 必ずしもへッ ドホ ン本体に設けなく とも良く、 例えば、 へッ ドホ ンのコー ドに設けても良く、 装置本体とへッ ド ホ ンのコー ドとを接続するコネクタ一部以降のいずれに設けても 良い。 さ らに、 本体内部の制御装置以降に設けても良い。
そして、 信号 S dが、 アップダウ ンカ ウ ンタ 3 3のカ ウ ン ト方 向入力 U / Dに供給されると共に、 ノヽ。ルス P aが了ップダゥ ンカ ゥ ンタ 3 3のク ロ ッ ク入力 (カ ウ ン ト入力) C Kに供給され、 そ の力ゥ ン ト出力がリスナ 2 3の頭の向きと大きさを表すディ ジタ ルァ ド レス信号に変換され、 ァ ド レス制御回路 3 4を通じてメモ リ 6、 8、 1 0、 1 2 にア ド レス信号と して供給される。
そしてメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2内のテーブルの該当するア ド レスから、 予め、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 に記録されている リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対する仮想音源位置から リスナ 2 3 の両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパルス レスポ ンスが読み 出され、 同時に畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 において、 各チ ヤ ンネルのディ ジタル化された音響信号とこのィ ンパルスレスポ ンスとの畳み込み積分が行われ、 現在、 リスナ 2 3の頭部が向い ている方向の袖正がリ アルタ イ ムで行われる。
図 1 6において、 アナ口グ角度検出器 3 8のアナ口グ出力は増 幅器 4 2で増幅された後に、 A Z D変換器 4 3に加えられ、 この ディ ジタ ル出力は切替器 4 4を介してァ ドレス制御回路 3 4に供 給される。 了 ドレス制御回路 3 4では基準方向に対する リ スナ 2 3の頭部運動を一定角度あるいは予め定められた角度毎の方向を 含む大きさを表すディ ジタルァ ドレス信号を生成し、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 にア ド レス信号として供給される。
そして、 図 1 6 においては、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2内のテ —ブルの該当するア ド レスから、 予めメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 に記録されている リスナ 2 3の頭部の基準方向に対する仮想音源
位置から リ スナ 2 3の両 If に至るディ ジタル記録されたィ ンパル ス レスポ ンスが読みだされ、 畳み込み ¾¾分器 5、 7、 9、 1 1 に よ り各チ ャ ンネルのディ ジタル化された音響信号と畳み込み ¾5分 され、 現在、 リスナ 2 3の頭 S が向いている方向の袖正がリ アル タ イ ムで行なわれる。
また、 図 1 7 においては、 メモ リ 3 5内のテーブルの該当する ア ドレスから、 予めメ モ リ 3 5 に記 ISされている リ スナ 2 3の頭 部の 準方向に対する仮想音源位置から リスナ 2 3の両耳に至る ディ ジタル記 された両耳 】の時間差及びレベル差等を表す制御 信号が読みだされ、 : Sみ込み ¾*ί分器 5、 7 . 9 . 1 1 および付 IS するメ モ リ G、 8、 1 0、 1 2によりイ ンパルス レスポ ンス との 畳み込み積分がおこなわれた各チヤ ンネルのディ ジタル化された 音響信号と、 制御装 S 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方向の補正がリ 了ルタ イ ムで行な われる。 図 1 8においても、 加算器 1 5、 1 6 で 2 チ ャ ンネルと された音響信号と、 制御装置 5 4、 5 6 において上述と同様に補 正される。
この突施例のォ一ディ ォ再生装置はこのように構成され、 以下 のような動作をする。 多チ ャ ンネルディ ジタルステ レオ ^号源 1 からのディ ジタルォ一ディ 才信号、 あるいは多チ ヤ ンネルアナ口 グステレオ信号源 2 に入力されたアナ グオーディォ信号を A Z D変換器 3によりディ ジタル信号に変換した各チャ ンネルのォー ディ ォ信号が、 切替器 4で選択される。 こ こで、 図 1 6の場合は 、 ディ ジタル信号列は、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 におい て、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2より読み出されたイ ンパルス レス ポ ンス と リ アルタイ 厶で畳み込み稿分され、 加算器 1 5、 1 6 に 供給される。
図 1 7 の場合は、 畳み込み ®ί分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6
、 8、 1 0、 1 2 により予めイ ンパルス レス ポ ンス との畳み込み 積分を行なった各チャ ンネルのディ ジタル化された音響信¾は、 制御装置 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3において、 メ モ リ 3 5より読み 出された l 御信号により補正され、 変更され、 加算器 1 5. 1 6 に供給される。 図 1 8の場合は、 加算器 1 5、 1 6からの 2チ ヤ ンネルのディ ジタ ル信号は制御装置 5 4、 5 6 において、 メ モ リ 3 5より読み出された制御信号により補正され、 変更される。 この 2チ ヤ ンネルのディ ジタル信号は DZ A変換器 1 9. 2 0 でアナ πグ信号に変換され、 電力増幅器 2 1、 2 2で増幅された 後に、 デコーダ 1 9 3、 1 9 4によりデコー ドされた再生チ ャ ン ネルの再生音と して、 へ ッ ドホ ン 2 4 に供給される。
このよ う に してへ ッ ドホ ン 2 4を装着したリ スナ 2 3は音響信 号を聴取することができる。 そして、 ディ ジタル角度検出器 2 8 およびアナ口グ角度検出器 3 8においてリ スナ 2 3の基準方向に 対する頭部運動を一定^度あるいは予め定められた角度毎に検出 し、 了 ドレス制御回路 3 4において方向を含む大きさを表すディ ジタ ルァ ド レス信号に変換する。
このァ ド レス信号により予めメ モ リ 3 5 に記録されている頭部 の基準方向に対する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録 されたイ ンパレス レス ポ ンスまたは制御信号を読み出す。 畳み込 み積分器 5、 7、 9、 1 1、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2または制 御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 において、 このイ ン ノ、。レス レスポンスまたは制御信号と音響信号とをリ アルタ ィ ムで 補正し変更する。
この畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2または制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6、 加算 器 1 5、 1 G により、 音場と しての空間情報を持つた両耳への 2 チ ャ ンネルのディ ジタ ル信号に変換され、 Mi正回路 1 7、 1 8に
より、 用いる音源及びへッ ドホンの特性等が !i正され、 力 '幅 器 2 1 、 2 2で ¾力増 ^ι された後、 デコーダ 1 9 3、 1 9 4 によ りデコー ドされた再生チヤ ンネルにより、 へッ ドホン 2 4 に供給 される。 これにより、 再生チ ャ ンネルを少なく して、 あたかもそ の仮想咅源位置に置かれたス ピー力から再生音が ίΐϋこえるような 再生効 ¾を実現することができるものである。
上例の図 1 6、 図 1 7および図 1 8ではリ スナ 2 3が単数の場 合のみを示したが、 リ スナ 2 3が複数人いる場合には、 図 1 7の 畳み込み演算器 5、 7、 9、 1 1以降を端子により分岐し、 また は、 図 1 8の加^器 1 5、 1 6以降を、 伝送路を介して、 端子に より分岐するようにしても良い。
この場合、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 において空間情報を持ったディ ジタル信号に補正され た後で、 個々のリスナの頭部回転に応じて信号処 ΗΠを行えば良く 、 高価な A Z D変換器 3や畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 を人 数分用いる必要がない。
これにより、 へ 、 j、 ドホン 2 4、 ディ ジタル角度検出器 2 8、 お よび角度検出の信号処理回路 3 1から 3 5、 制御装匿 5 0から 5 3、 5 4、 5 6をリ スナの数だけ用意すれば良く、 安価に複数の リ スナに対して同時に音響信号を供給することができる。
そして、 この場合、 リ スナ 2 3が頭を動かすと、 ディ ジタル角 度検出器 2 8またはアナ口グ角度検出器 3 8により、 その向きに 従ったディ ジタル信号、 またはアナログ信号が得られ、 これによ りその信号はリ スナ 2 3の頭の向きに従った値となる。 この値が ア ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2あるい はメ モ リ 3 5にア ド レス信号と して供給される。 つまり、 図 1 6 においては、 了 ド レスはメ モ リ 3 5を通らずに直接メ モ リ G、 8 、 1 ϋ、 1 2 に供給され、 図 1 7および図 1 8においては、 ァ ド
レスはメ モ リ 3 5 に供給される。
メ モ リ 6、 8、 1 ϋ、 1 2あるいはメ モ リ 3 5からは、 図 4の テ一ブルに対応したデータのうち、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応 した頭部の基準方向に対する仮想音源位置から両 ΙΠこ至るディ ジ タル記録されたィ ンパレス レスポンスまたは図 Ί に示した両耳間 の時間差及び両耳間のレベル差を表す制御信号が取りだされ、 こ のデータが畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 または制御装置 5 0 、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 に供給される。
アナログ角度検出器 3 8を用いた場合では、 この出力が増幅器 4 2で増幅された後、 A Z D変換器 3 3により リスナ 2 3の頭の 向きに従つたディ ジタル信号に変換され、 ア ド レス制御回路 3 4 を通じてメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2あるいはメ モ リ 3 5 にァ ド レ ス信号と して供給され、 ディ ジタル角度検出器 2 8の場合と同様 にしてリ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対する 仮想音源位置から両耳に至るディ ジタ ル記録されたィ ンパレス レ スポ ンスまたは図 7 に示した両耳間の時間差及び両耳 Π3のレベル 差を表す制御信号が取りだされ、 このデータが畳み込み嵇分器 5 、 Ί 9、 1 1 または制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 に供給される。
ここで、 補正回路 1 7、 1 8は、 音源、 音場および用いるへッ ドホン特有の補正特性のいずれか一つまたは複数の組み合わせ、 またはすベてを有するものである。 従って、 これらの袖正を含む ディ ジタ ル信号処理を一度で実行するので、 リ アルタ イ 厶で信号 処理をすることができる。
このようにして、 へッ ドホ ン 2 4 に供給される才一ディォ信号 L , Rは、 リ スナ 2 3の頭の向きに対応した頭部の基準方向に対 する仮想音源位置から両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパレ ス レスポンスまたは両: ΙΤ ΡΗΠの時間差及び両耳問のレベル差を表す
iliij御信号との補正が行なわれれるので、 複数個のス ピーカが仮想 音源位 1 に隠かれてスピー力で再生しているような ¾感を^る ことが出来る。
更にメ モ リ 3 5のテーブルにディ ジタル記 Uされた i¾ IT [illの時 iUj差及び両耳 のレベル差を表す制御信号が取りだされ、 このデ 一夕が畳み込み ¾分器 5、 7、 9、 1 1およびメ モ リ G、 8、 1 o、 1 2 により予め ¾み込まれたディ ジタル 号に対して、 制御 装^ 5 0、 5 1、 5 2、 5 3で補正するように、 純 子的に供給 されるので、 リ スナ 2 3の頭の向きに対するオーディ ォ信号の特 性の変化に遅れを生じることがなく、 不自然さを生じることはな い。
また、 上例では、 へッ ドホ ン 2 4 に信号線を介して直接接続す る例を示したが、 図 1 7の畳み込み積分器 5、 7 . 9 . 1 1以降 に変調器および送信機を設け、 へッ ドホ ン 2 4側に受信機および 変^器を設け、 受信機および変調器により受信し、 または、 図 1 8の加算器 1 5、 1 6以降に変調器および送信機を設け、 ヘッ ド ホ ン 2 4側に受信機および変調器を設け、 受信機および変調器に より受信して、 ワ イ ヤ レスで再生するようにしても良い。
上述したいずれの例においても、 メ モ リ 3 5 には複数のテープ ルを用意しておき、 これをリ スナ 2 3が切替器 3 6により任意に 選択できるようにしているので、 リ スナ 2 3の頭部や耳介の形状 、 用いるへッ ドホ ン 2 4の特性が違っていても、 最適な特性を得 ることができる。
上例によれば、 ;¾度検出手段と してのディ ジタル ½度検出器 2 8、 丫ナ口グ角度検出器 3 8からの角度に対応した信号に づぃ て、 ア ド レス信号変換手段と しての了 ドレス制御回路 3 4のア ド レス信号により記憶手段と してのメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2また はメ モ リ 3 5 のア ド レスを指定し、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2、
3 5 に記録されたィ ンパルス レスポ ンスまたは制御信号を読み出 し、 音響信号を制御手段と しての ¾み込み 分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2、 および制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 ΰ においてイ ンパルス レスポ ンスまたは制御 信号により補正し、 咅響信号を上記一人または複数のリスナ 2 3 の頭部運動に対してリ アルタイ ムで補正し、 音響再生手段と して のヘッ ドホン 2 4 において畳み込み稹分器 5、 7、 9、 1 1、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2、 および制御装置 5 0、 Γ) 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6で補正した音響信号を再生し、 チ ャ ンネル数変換 手段と してのデコーダ 1 9 3で変換された複数のチヤ ンネル数と は異なる他のチャ ンネル数で再生音像が定位するように再生する ことができる。
図 1 9から図 2 5 にこの発明のオーディォ 生装置の一実施例 のスピ一力の配置のシュ ミ レーショ ンを示す。 図 1 9 において示 すように、 へッ ドホ ン 2 4においては、 図 1 G、 図 1 7および図 1 8で示したデコ一ダ 1 9 3、 1 9 4により変更された音響信号 の再生チヤ ンネルで、 音 MS'号の^生音像を定位させることがで きる。 例えば、 5 チ ャ ンネルの音響信号のうちの、 2 チ ャ ンネル を指定して、 2 チ ヤ ンネルのス ピーカ配置のシュ ミ レ一 シ ョ ンに より再生音像を定位させることができる。
また、 デコーダ 1 9 3、 1 9 4により、 再生チ ャ ンネルを指定 すると共に、 再生チ ヤ ンネルのス ピー力の種類のシュ ミ レーシ ョ ンまたは距離のシュ ミ レーショ ンを変更することもできる。
また、 上例では、 デコーダ 1 9 3により、 音響信号の複数チ ヤ ンネルを変更する例を示したが、 デコーダ 1 9 3に替えて、 ェ ン コ一ダを設けて再生チャ ンネルを多くするようにしても良い。 ス ピーカの配置のシュ ミ レ一 シ ョ ンは、 以下のようになる。 ま ず、 図 1 9 において、 リスナ 2 3の左右の ϊ¾耳 2 3 L , 2 3 Rを
結ぶ直線より前方の Λの範 fflにスピー力が配 ISされたように音像 が定位する。 次に、 リ スナ 2 3の左右の両耳 2 3 L , 2 3 Rを結 ぶ直線上の Bの 圏にス ピーカが配 ISされたように音像が定位す る。 さ らに、 リ スナ 2 3の左右の両耳 2 3 L, 2 3 Kを結ぶ直線 より後方の Cの範 fflにス ピー力が配- されたように咅像が定位す る o
また、 このとき、 へッ ドホ ン 2 4 に リ セ ッ ト ス ィ ッ チ 1 9 0 を 設け、 リ スナ 2 3がこれを押すことにより、 頭部回 feの基準位 を設芷する。 また、 へッ ドホ ン 2 4の内側に リセッ トスィ ッチ 1 9 1 を設け、 頭部にヘ ッ ドホ ン 2 4を装若したとき、 リ セ ッ ト が かかるようにしても良い。
上例によれば、 ディ ジタル角度検出器 2 8、 アナログ角度検出 器 3 8はリセッ トスイ ッチ 1 9 0を有し、 リ セッ トスイ ッチ 1 9 0をォンしたときに リスナ 2 3が向いている方向を基準方向に設 定するようにしたので、 リ セッ ト スイ ッチ 1 9 0の作動により任 意の方向を正面に設定することができる。
また、 上例によれば、 ディ ジタル角度検出器 2 8、 アナログ角 度検出器 3 8はリスナ 2 3が予め定められた基準方向に向いたと きにその方向を基準方向に設定するようにしたので、 予め定めら れた方向を基準方向に自動的に設定することができる。
また、 上例によれば、 ヘ ッ ドホ ン 2 4はリ セッ ト スイ ッチ 1 9 1を有し、 リ スナ 2 3がへッ ドホ ン 2 4を装着したとき、 デイ ジ タル角度検出器 2 8、 アナログ角度検出器 3 8はリスナ 2 3の向 いている方向を基準方向に設定するようにしたので、 へッ ドホ ン 2 の装: により、 常に正面に設定することができる。
具休的には、 図 2 0〜図 2 5 に示すようになる。 1 チ ヤ ンネル のモノ ラル再生用のス ピ一力配置のシュ ミ レ一ショ ンは、 図 2 () に示すようになる。 つまり、 リ スナ 2 3の前方、 客席 i 3 0の中
5/101 7 央にセンタ 一ス ピーカ Cが配置されたように 生音像が定位する ように音響の再生をする。
また、 2 チ ャ ンネルのステレォ 生川のス ビーカ配 [1のシュ ミ レ一 シ ヨ ンは、 図 2 1 に示すようになる。 つまり、 リ スナ 2 3の 前方、 客席 1 4 ϋの左方および右方に左ス ピーカ Lおよびおスピ —力 Rが配置されたように再生音像が定位するように音響の再生 をする。
また、 3 チ ャ ンネルの再生用のス ピーカ配置のシュ ミ レー シ ョ ンは、 図 2 2 に示すようになる。 つまり、 リ スナ 2 3の前方、 客 席 1 5 0の中央にセ ンタ ース ピーカ Cが配置され、 ス ク リ ー ン 1 5 1の左方および右方に左スピ一力 Lおよび右スピー力 Rが配匿 されたように再生音像が定位するように音響の再生をする。
また、 4 チ ャ ンネルの再生用のス ピーカ配置のシュ ミ レーショ ンは、 図 2 3に示すようになる。 つまり、 リ スナ 2 3の前方、 客 席 1 6 0の中央にセ ンタ ース ピーカ Cが配置され、 ス ク リ ー ン 1 6 1 の左方および右方に左ス ピーカ Lおよび右スピー力 Rが配瞬 され、 さ らに、 客席 1 6 0の後方正面左右および、 後方左右両側 面にサラウ ン ドス ピーカ Sが配-匿されたように再生音像が定位す るように音響の再生をする。
また、 5 チ ャ ンネルの再生 fflのス ピーカ配置のシユ ミ レーショ ンは、 図 2 4に示すようになる。 つまり、 リ スナ 2 3が位置する 客席 1 Ί 0の前方、 中央にセ ンタ 一ス ピーカ Cが配置され、 ス ク リ ー ン 1 7 1の左方および右方に左ス ピーカ Lおよび右ス ピーカ Rが配置され、 さ らに、 客席 1 7 0の後方正面左および後方左側 面にサラウ ン ド左スピーカ S L が配置され、 客席 1 7 0の後方正 面右および後方お側面にサラウ ン ド右スピー力 S R が配置された ように再生音像が定位するように音!5の再生をする。
また、 前方 5 チ ヤ ンネル、 後方 2 チ ヤ ンネルの再生用のス ピ一
力配 iS":のシュ ミ レーショ ンは、 図 2 5 に示すようになる。 つま り 、 リ スナ 2 3が位 する客席 1 8 ()の前方、 中央にセ ンタ ース ピ —力 Cが配 ϋされ、 スク リ ーン 1 8 1 の左方および右方に左ス ピ —力 Lおよび右スピーカ Rが配 Εされ、 さ らに、 センタ一スビ一 力 Cと左ス ピーカ Lとの間に左エキス ト ラス ビーカ L Ε を |¾!置し 、 セ ンタ一ス ピーカ Cと右ス ピーカ Rとの Γΰ]に右エキス ト ラス ピ 一力 R Ε を配置し、 客席 1 8 ϋの後方左側面にサラ ウ ン ド左ス ピ 一力 S L が配置され、 客席 1 8 0の後方右側面にサラ ウ ン ド右ス ピー力 S R が配^されたように S生音像が定位するように音響の 再生をする。 更に、 サブウーハチヤ ンネルと して、 低 1或再生音の みを再生するチ ヤ ンネルのサブウーハス ピー力 Wを、 例えばセ ン タース ピーカ C付近に設けても良い。 また、 8 チ ャ ンネルス ピー 力 Xを設けても良く、 更に 8 チ ャ ンネル以上でも良い。
上例によれば、 チ ャ ンネル数変換手段と してのデコーダ 1 9 3 は、 音響信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ャ ンネル 数を複数のチ ヤ ンネル数より も少ない他のチ ャ ンネル数に変換す るデコ一ダであるので、 少ないチ ャ ンネルで再生音像を定位させ ることができる。
また、 上例によれば、 チ ャ ンネル数変換手段と してのェ ンコ一 ダは、 音響信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ャ ンネ ル数を複数のチャ ンネル数よりも多い他のチャ ンネル数に変換す るェ ンコ一ダであるので、 チャ ンネル数を多く して再生音像を定 位させることができる。
また、 上例によれば、 チ ャ ンネル数変換手段と してのデコーダ 1 9 3は、 音響信号の複数のチヤ ンネル数に応じて、 複数のチャ ンネル数を複数のチ ヤ ンネル数より も少ない他のチ ヤ ンネル数に 変換するデコーダであって、 他のチ ャ ンネル数に対応して、 音響 信号が再生されるス ビーカの種類のシュ ミ レーショ ンを変更でき
るので、 ス ピーカの種類のシユ ミ レ一 シ ヨ ンを変えて、 あたかも 異なるス ピーカから再生されるように、 再生音像を定位させるこ とができる。
また、 上例によれば、 チ ャ ンネル数変換手段と してのデコーダ 1 9 3 は、 音響信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ヤ ンネル数を複数のチヤ ンネル数より も少ない他のチヤ ンネル数に 変換するデコーダであって、 他のチ ャ ンネル数に対応して、 音響 信号が再生される ピ一力の距離のシュ ミ レーショ ンを変更でき るので、 ス ピーカの距離のシュ ミ レーシヨ ンを変えて、 あたかも 異なる距離から再生されるように、 再生音像を定位させることが できる。
また、 上例によれば、 チャ ンネル数変換手段と してのェンコ 一 ダは、 音響信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ャ ンネ ル数を複数のチヤ ンネル数より も多い他のチヤ ンネル数に変換す るエ ンコーダであって、 音響信号に付加された例えば U S P 3 9 5 9 5 9 0や U S P 4 ϋ 7 4 0 8 3に開示されているような方法 によつて再生レベルの変動に対応してェ ンコ一ドするので、 ドル ビーの変動の大きい周波数領域のスピー力で再生されるように、 再生音像を定位させることができる。
また、 上例によれば、 チ ャ ンネル数変換手段と してのェ ンコ 一 ダは、 音響信号の複数のチ ャ ンネル数に応じて、 複数のチ ャ ンネ ル数を ¾数のチヤ ンネル数より も多い他のチヤ ンネル数に変換す るエ ンコーダであって、 他のチ ャ ンネル数に対応する位置情報を 有し、 位置情報により、 音響信号が再生されるス ピーカの種類の シュ ミ レー シ ヨ ンを変更できるので、 ェ ンコ一ダが有する位置 報によりス ピーカ配置のシュ ミ レー シ ョ ンがされるように、 再生 音像を芷位させることができる。
上例の場合には、 特にゲーム機において、 位置情報により再生
チャ ンネルを変更して、 再生音像を定位させる ffl途に最適なもの であ 0
図 2 6 においては、 へ つ ドホン 9 0 のへッ ドバン ド 9 1 に頭部 回転検出部 9 2およびへッ ドホンュニッ ト 9 3、 9 4が設けられ ている。 そ して、 ヘッ ドバン ド 9 1 のへッ ドホンュニッ ト 9 3、
9 4の取り付け位 1 に近い部分であって、 その内側には、 支柱 9 5、 9 7から支持体 9 ΰ、 9 8が突出するように設けられている 。 このようにすることにより、 へ つ ドホンュニッ ト 9 3、 9 4が リ スナ 2 3の耳 2 3 L、 2 3 Rから所定距離だけ離れた状態でリ スナ 2 3に装着されるようになる。 このとき、 ΰΓΐ部回転検出部 9 2 はディ ジタル; ¾度検出器 8またはアナ口グ角度検出器 3 8で ある。
上例によれば、 音響??生手段と してのへッ ドホン 9 0の頭部装 着体としてのへッ ドバン ド 9 1 に設けられた支持部材と しての支 柱 9 5、 9 7、 支持体 9 6、 9 8により発音部と してのへッ ドホ ンユニッ ト 9 3、 9 4がリ スナ 2 3の耳 2 3 a、 2 3 bを押圧し ないようにして、 へッ ドホンュニッ 卜 9 3、 9 4の発音特性を音 響信号の収音特性に近づけるようにしたので、 外耳道入り口から 外側への放射ィ ンピーダンスが無装卷の場合に近くなり、 再生音 像の頭外定位を容易にし、 装着感を向上させることができる。
また、 図 2 7 においては、 へッ ドホン 1 0 0のへッ ドバン ド 1 0 1 に頭部回転検出部 1 0 2およびへッ ドホンュニッ ト 1 0 3、
1 0 が設けられている。 そして、 へッ ドホンュニッ ト 1 ϋ 3、 1 0 4の内側には、 支柱 1 0 5、 1 0 7から接触部 1 0 6、 1 0 8が突出するように設けられている。 このようにすることにより 、 ヘッ ドホンユニッ ト 1 0 3、 1 0 4がリ スナ 2 3の耳 2 3 L、 2 3 Rから所定距離だけ離れた状態でリスナ 2 3に装着されるよ うになる。 このとき、 頭部回転検出部 1 0 2 はディ ジタル角度検
出器 2 8または了ナ口グ½度検出器 3 8である„ 上例によれば、 へッ ドホン 1 0 ϋの ¾fl部 休と してのへッ ド ノ ン ド 1 0 1 に設けられた支持部材としての支柱 1 0 Γ)、 1 0 7 、 接触部 1 0 6、 1 () 8により発音部と してのへッ ドホ ンュニッ ト 1 0 3、 1 0 4がリ スナ 2 3の耳を押圧しないようにして、 へ ッ ドホ ンュニッ ト 1 0 3、 1 0 4の発音特性を音響信号の収音特 性に近づけるようにしたので、 外耳道入り口から外側への放射ィ ンピーダンスが無装 の 合に近く なり、 再生音像の頭外定位を 容易にし、 装着感を向上させることができる。
さ らに、 上例において、 頭部回 角度検出器に振動ジャ ィ πを 用いてもよい。 このようにするこ とによ り、 頭部回転検出部を小 型で軽量、 かつ低消 ¾電力で長寿命、 しかも取扱いが簡便で安価 に構成することができる。
さ らに、 振動ジャ イ ロは、 慣性力を利用せず、 コ リオ リカによ つて動作しているので、 リ スナ 2 3の頭部の回転中心近傍に設置 する必要がなく、 回転検出部のいずれの場所に取り付けてもよい ので、 構成および組み立てを簡単にすることができる。
本発明によれば、 角度検出手 j¾からの ¾度に対応した 号に基 づいて、 了 ド レス信号変換手段のァ ド レス信号により記憶手段の 了 ド レスを指定し、 記憶手段に記録されたイ ンパルス レスポ ンス または制御信号を読み出し、 音響信号を制御手段においてィ ンパ ルス レスポ ンスまたは制御信号により補正し、 音響信号を上記一 人または複数の ¾取者の頭部遝動に対してリ アルタィ ムで ^正し 、 音響再生手段において制御手段で補正した音響信号を再生し、 チ ヤ ンネル数変換手段で変換された複数のチャ ンネル数とは異な る他のチャ ンネル数で再生音像が定位するように再生することが できる。
以下本発叨の別の発明に係るオーディオ再生装置の一実施例に 丄 0 1
ついて、 図 2 8〜図 4 2 に従い詳細に説叨する。 なお、 先の究叨 の ¾施例において説叨した図 2〜図 5 は同様なので [;叨を省略す る。
本発明の ¾施例のォ一ディォ: ϋί生装置は、 音響 '号を固定され たス ピーカで再生する際に、 予め定められた位 ^ 1¾係に置かれた ス ピーカから、 リ スナの頭部 il動に対応して補正された音 1M言号 を再生して ί ·.られるようにしたものであり、 特に、 リ スナの頭部 近傍に配置したス ピーカにより再生して、 音像の足位感、 音場感 等を向上するようにしたものである。
すなわち、 本発叨の実施例のオーディ オ再生装 ISは、 ステ レオ 等で収音された多チヤ ンネルの音響信号をリスナの頭部近傍に配 置したス ピ一力で再生するシステムに用いるものである。 特に予 め定められた位置 [¾係 (例えば、 リ スナの前方右、 fiii方左、 中央 、 その他である。 ) に各音像を定位させる目的で各チ ャ ンネルに 記録あるいは伝送されるディ ジタ ル化された音 s信号をリ スナの 頭部近傍に配置したス ピー力等で再生する際に、 リ スナの頭部の 回転に対応して音響信号を補正し、 常に予め定められた定位感で 音響信号を再生できるようにしたものである。
図 2 8において、 この発明のオーディ才再生装匿の例を示す。 符号 1 はデイ ジタルオーディ オディスク (例えばコ ンパク トディ ス ク) ゃディ ジタ ル衛星放送等の多チ ヤ ンネルのディ ジタ ルステ レオ信号源を示す。 符号 2 はアナログレコ ー ド、 アナログ放送等 のアナログステ レ才信号源を示す。 符号 3はこれらアナ口グ^号 をディ ジタル信号に変換するための A Z D変換器である。
この Λ / D変換器 3は多チャ ンネルの場合にはチャ ンネル数だ け設けられる。 符号 4は切替器であり、 ディ ジタ ルで入力された 信号もアナ口グで入力された信号も同等に、 かつ一定のサンプリ ング周波数および量子化ビッ ト数で表されるディ ジタル信号と し i 0 2
て扱われる。 こ こでは、 2 チ ャ ンネルの切り替えのみを示したが 、 多チ ャ ンネルの場合にも同様にチャ ンネル数だり ,¾けられる。
これらのデイ ジタル信号列のうち左のデイ ジタル信号 Lは、 畳 み込み稻分器 5 に供給される。 こ こでは、 畳み込み積分器 5 に付 するメ モ リ 6 には、 リ スナ 2 3 の現在頭部が向いている方向の 、 頭部の基準方向に対する、 仮想音源位置から両耳に至る一定の サンプリ ング周波数および S子化ビッ ト数で表されるデジタル記 録された一組のィ ンパルスレスポンスが記惊されている。 ディ ジ タ ル信号列は、 畳み込み積分器 5 において、 このメ モ リ 6 よ り記 憶されたィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ ムで Sみ込み 'ί分さ れる。 また、 gみ込み 分器 7およびメ モ リ 8は右のディ ジタル 信号 Rのク ロス ト一ク成分を供給する。
上記と同様に右のディ ジタル信号 Rは、 畳み込み嵇分器 1 1 に 供給される。 こ こでは、 : み込み積分器 1 1 に付属するメ モ リ 1 2 には、 リ スナ 2 3の現在頭部が向いている方向の、 頭部の基準 方向に対する、 仮想音源位匿から両耳に至る一定のサンプリ ング J 波数および量子化ビッ ト数で表されるデジタル記録された一組 のィ ンパルス レスポ ンスが記^されている。 ディ ジタ ル信号列は 、 ©み込み積分器 1 1 において、 このメ モ リ 1 2より記憶された ィ ンパルス レスポ ンス と リ アルタ イ ムで畳み込み稹分される。 ま た、 畳み込み積分器 9およびメ モ リ 1 0 は左のディ ジタル信号 L のク ロ ス トーク成分を供給する。
また、 畳み込み嵇分器 7 、 メ モ リ 8、 畳み込み積分器 1 1 、 メ モ リ 1 2 においても上述と同様にイ ンパルス レスポ ンス と畳み込 み稂分が行なわれる。 このよ う に、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 においてイ ンパルス レスポ ンス と畳み込み積分が行なわれたディ ジタル信号列は、 加算器 1 5、 1 '6 にそれぞれ供給される。 加算-器 1 5、 1 6で加算された 2チ
ャ ンネルのディ ジタル信号は袖正回路 1 7、 1 8により用いる音 源およびス ピーカ固^の特性を除く ように 正され、 D Z A変換 器 1 9、 2 0でアナ口グ信号に変換され、 力 ¾幅器 2 K 2 2 で増幅された後に、 ス ピーカ 2 5および 2 6 に供 される。
上例では、 メ モ リ 6 、 8、 1 0 、 1 2 にイ ンパルス レス ポ ンス が記 ίβされていて、 ィ ンパルス レスポンスのみでディ ジタル信号 を補正する例を示したが、 図 2 9 に示すように構成しても良い。 つまり、 :!み込み積分器 5 、 7、 9 、 1 1 に付 するメ モ リ 6 、 8、 1 0、 1 2 に、 基準方向に対して固定'された頭部の、 仮想音 源位匿から両耳に至る一対のディ ジタル記憶されたィ ンパルス レ スポ ンスを記 tfiさせる。 ディ ジタ ル信号列はこのィ ンパルス レス ポ ンス と リ アルタ イ ムで ' み込み積分される。 メ モ リ 3 5 には、 頭部の ¾準方向に対する仮想音源位置から両耳に至る両耳 {]の時 間差、 レベル差を表す制御信号を記 1 させる。
そして、 この畳み込み積分された各チ ャ ンネルのディ ジタル信 号の各々に対して、 更に検出された基準方向に対する頭部運動を 、 一定単位角度毎あるいは予め定められた角度 ¾に、 方向を含む 大きさを表すディ ジタルァ ドレス信号に変換し、 このァ ドレス信 号により予めメモ リ 3 5に記憶された制御信号を読みだし、 制御 装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 リ アルタ イ ムで補正し、 変更するようにして、 その結果を加算器 1 5、 1 6 に供給するよ うにしても良い。
また、 図 3 0 に示すように、 このイ ンノヽ °ルス レスポ ンス と リ ア ルタイ ムで畳み込み積分されたディ ジタル信号列を加算器 1 5、 1 6 に供給し、 加算器 1 5、 1 6からの 2 チ ャ ンネルのディ ジ夕 ル信号に対して、 更に検出された基準方向に対する頭部運動を、 一定単位角度毎あるいは予め定められた角度毎に、 方向を合む大 きさを表すディ ジタルァ ド レス信号に変換し、 このア ド レス信号
により予めメ モ リ 3 5 に記憶された制御信号を読みだし、 制御装 Ex 5 4 . 5 ΰ において、 リ アルタ イ ムで Μ正し、 変更するように しても良い。
こ こで、 制御装^ 5 0、 5 1 、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 と して は、 可変 S延装置と可変レベル制御器、 あるいは多バン ドに分割 されたグラフ ィ ッ クィ コ ラィザ等の周波数 w域 ·のレベル制御器 との組み合わせで描成することができる。 また、 メ モ リ 3 5 に記 憶されている I 報は、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方向の、 頭 部の基準方向に対する、 仮想 1音源位 2から両耳に至る両 If PJ]の時 閗差及びレベル差等を表すイ ン oパルス レスポ ンスでも良い。 この
5
場合には、 上述の制御装置は、 I I R、 あるいは F I Rの可変デ イ ジタルフ ィ ルタ一で構成すれば良い。
このようにして制御装置により、 空間情報が与えられ、 補正回 路 1 7、 1 8により用いる音源及びス ピーカの固¾—の特性を補正 され、 かつ頭部の動きに対して変化の与えられたディ ジタル信号 は D Z A変換器 1 9、 2 0でアナログ信号に変換され、 電力増幅 器 2 1 、 2 2で増幅された後に、 ス ピーカ 2 5および 2 6 に供給 される。
この場合、 用いる音源及びス ピーカの固有の特性を補正する袖 正回路 1 7、 1 8は、 アナログ信号処理、 ディ ジタル信号処理の いずれでも良く、 ヮィャレスタィプのスピー力の ¾合にはスピ一 力本 内部に設けるようにしてもよい。 また、 この袖正回路は、 必ずしもス ピーカ木体に設けなく とも良く、 例えば、 ス ピーカの コ―ドに設けても良く、 装置本体とスピー力のコ 一 ドとを接続す るコネクタ一部以降のいずれに設けても良い。 さらに、 本体内部 の制 ^装匿以降に設けても良い。
ここで、 ディ ジタル角度検出器 2 8はリ スナ 2 3の頭部の動き を検出するものであり、 図 3 2 Aにおいて、 ディ ジタ ル角度検出
器 2 8により リ スナ 2 3の頭部の回転検出を行う詳細な !f成が示 されている。 図 3 2では、 そのディ ジタル角度検出 2 8 と して 、 まずリ スナ 2 3の頭部に装着されたへッ ドバン ド 2 7 に設けら れたロータ リ ーエンコーダー 3 0 により頭部の回 検出を行う 合が示されている。 また、 図 3 2 Bにおいては、 リ スナ 2 3の頭 部の後方に発信機 8 1 および受信機 8 2を設け、 これより ¾度検 出信号をディ ジタル信号と して取り出す例が示されている。 また 、 ロータ リ ーエンコーダー 3 ϋ、 発信機 8 1 および受信機 8 2 に 替えて、 アナ口グ出力によるアナ πグ角度検出器と して、 振動ジ ャ ィ uをへッ ドバン ド 2 7 に設けても良い。
この発信機 8 1および受信機 8 2の具体例と しては、 超 ΙΪ波送 受信装置、 ^外線非接触回転センサまたは力メ ラを川いると良い 。 超音波送受信装置は、 発信機 8 1 より超音波をリ スナ 2 3の頭 部に向けて送信し、 受信機 8 2により頭部からの反射された超音 波を受信することにより、 頭部の回転角度を検出する。 赤外線非 接触回転セ ンサは、 発信機 8 1 より赤外線をリスナ 2 3の頭部に 向けて送信し、 受信機 8 2により頭部からの反射された赤外線を 受信することにより、 頭部の回転角度を検出する。 また、 発信機 8 1 および受信機 8 2をカメ ラに替えても良い。 カメ ラは、 リ ス ナ 2 3の頭部を画像認識し、 これにより、 頭部の回転角度を検出 する。 これらの場合、 いずれも発信機 8 1および受信機 8 2また はカ メ ラにより、 左側頭部および右側頭部を迹続して回転検出す るので、 確実に角度を検出することができる。
上例によれば、 デイ ジタ ル角度検出器 2 8はロータ リ ーェ ンコ —ダ— 3 0、 発信機 8 1および受信機 8 2からなる非接触回 セ ンサであり、 アナログ角度検出器 3 8は、 リスナ 2 3の頭部に設 けられた振動ジャ イ ロまたは発信機 8 1および受信機 8 2からな る非接触回転セ ンサであるので、 これらにより回転検出信号が検
出され、 リ スナ 2 3の頭部回 ¾に対応して袖正された音 m編'号を 右ス ピーカ 2 5、 左ス ピーカ 2 6 により再生することができる。
また、 上例によれば、 ディ ジタ ル角度検出器 2 8、 アナログ角 度検出器 3 8は、 リ スナ 2 3の頭部近傍に設けられた超音波送受 信装置であるので、 超音波の反射に ¾づいて、 リ スナ 2 3の頭部 回転に対応して補正された音 号を右スピー力 2 5、 左ス ピー 力 2 6 により再生することができる。
また、 上例によれば、 ディ ジタル角度検出器 2 8、 アナ口グ角 度検出器 3 8は、 リ スナ 2 3の頭部近傍に設けられた非接触回転 セ ンサであるので、 赤外線の反射に基づいて、 リ スナ 2 3の頭部 回転に対応して袖正された音 ¾1信号を右ス ピ一力 2 5、 左スピー 力 2 6 により苒生することができる。
また、 上例によれば、 ディ ジタル角度検出器 2 8、 アナログ角 度検出器 3 8は、 リ スナ 2 3の頭部近傍に設けられた力メ ラであ るので、 カメ ラからの画像認識に基づいて、 リ スナ 2 3の頭部回 転に対応して補正された音響信号を右ス ピーカ 2 5、 左ス ピーカ 2 6 により再生することができる。
図 3 2 において、 まず、 基準方向に対する リ スナ 2 3の頭部運 動を、 一定単位角度^あるいは、 予め定められた; ¾度 .に離¾的 情報と して取り出す例と して、 へッ ドバン ド 2 7 に振動ジャイ ロ を設けても良い。 この振動ジャ イ ロはヘッ ドバン ド 2 7 に取り付 けたが、 へッ ドバン ド 2 7から独立した取り付け装 ϋ上に設けて も良い。 また、 必ずしも頭部中央に設ける必耍はなく、 耳にかけ るようにしても良い。 また、 発信機 8 1 および受信機 8 2 による 例においても、 図 2 8における動作は以下と同様である。
そして、 図 2 8において、 このディ ジタル角度検出器 2 8の口 —タ リ ーエ ンコーダ一 3 0の出力が検出回路 3 1 、 3 2 に供 さ れ、 検出回路 3 1 からは、 リ スナ 2 3が頭を時計方向に回したと
きと、 反時計方向に回したときで、 「 ϋ 」 または 「 1 」 に変化す る方^信号 S dが取り出され、 検出回路 3 2からは、 リ スナ 2 3 が頭の向きを変えたとき、 その変えた角度に比例した数のパルス が P a、 例えば、 2度変化する^に 1つのパルス P aが出力され る。
そして、 信号 S dが、 アップダウ ンカウ ンタ 3 3のカウ ン ト方 向入力 U Z Dに供給されると共に、 ノ、 °ルス P aがァップダゥ ンカ ゥ ンタ 3 3のク ロ ッ ク入力 (カウ ン ト入力) C Kに供給され、 そ のカウ ン ト出力がリスナ 2 3の ΰΠの向きと大きさを表すディ ジタ ルァ ド レス信号に変換され、 了 ド レス制御回路 3 を迎じてメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 にア ド レス信号と して供給される。
そ してメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 内のテーブルの該当するア ド レスから、 予め、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 に記録されている リ スナ 2 3の頭部の基準方向に対する仮想音源位置から リ スナ 2 3 の両耳に至るディ ジタル記 されたィ ンパルス レス ポ ンスが読み 出され、 同時に畳み込み嵇分器 5、 7、 9、 1 1 において、 各チ ヤ ンネルのディ ジタル化された音響信号とこのィ ンパルス レスポ ンスとの畳み込み積分が行われ、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向い ている方向の補正がリ アルタイ 厶で行われる。
一方、 符号 3 8はアナ πグ: ¾度検出器を示すものであり、 図 3 2 に示した、 振動ジャィ 口、 発信機 8 1 および受信機 8 2がアナ 口グ量で回転角度を検出する場合である。
アナ口グ角度検出器 3 8のアナ口グ出力は増幅器 4 2で '幅さ れた後に、 A Z D変換器 4 3に加えられ、 このディ ジタル出力は 切替器 4 4を介してア ド レス制御回路 3 4に供給される。 了 ドレ ス制御回路 3 4では基準方向に対する リ スナ 2 3の頭部運動を一 定½度あるいは予め定められた角度毎の方向を含む大きさを表す ディ ジタルア ドレス信号を生成し、 メ モ リ 6、 8、 1 ϋ、 1 2 に
了 ドレス信号と して供給される。
そして、 図 2 8 においては、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 内のテ —ブルの該当する丁 ド レスから、 予めメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 に記録されている リ スナ 2 3の頭部の^準方向に対する仮 ¾音源 位置から リ スナ 2 3の両耳に至るディ ジタル記録されたィ ンパル ス レスポ ンスが みだされ、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 に より各チ ャ ンネルのディ ジタル化された音響信号と畳み込み 分 され、 現在、 リスナ 2 3の頭部が向いている方向の 正がリ 了ル タ イ ムで行なわれる。
また、 図 2 9 においては、 メ モ リ 3 5内のテーブルの該当する ア ドレスから、 予めメ モ リ 3 5 に記録されている リ スナ 2 3の頭 部の基準方向に対する仮想音源位置から リスナ 2 3の両耳に至る ディ ジタル記録された両耳 R1]の R 差及びレベル差等を表す制御 信号が読みだされ、 ^み込み嵇分器 5、 7、 9、 1 1および付厲 するメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2によりイ ンパルス レスポ ンス との 畳み込み積分がおこなわれた各チヤ ンネルのディ ジタル化された 音響信号と、 制御装匿 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 現在、 リ スナ 2 3の頭部が向いている方向の補正がリ アルタ イ ムで行な われる。
図 3 0においては、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1および付 属するメ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 によりイ ンパルス レスポ ンス と の畳み込み積分がおこなわれた各チ ヤ ンネルのディ ジタ ル化され た音響信号を加算器 1 5、 1 6 により右側ディ ジタル信号と左側 ディ ジタル信号とにし、 その後にメ モ リ 3 5 内のテーブルの該当 するア ド レスから、 予めメ モ リ 3 5 に記録されている リ スナ 2 3 の頭部の基準方向に対する仮想音源位置から リ スナ 2 3の両耳に 至るディ ジタル記録された両耳 Π Πの時 Ri3差及びレベル差等を表す 制御信号が読みだされ、 制御装置 5 4、 5 6において、 現在、 リ
1 スナ 2 3の頭部が向いている方向の M正 リ 了ルタ イ ムで行なわ れる。 その他の構成及び 作は上述の図 2 9 と同様である。
図 3 】 において、 ス ピーカの配^を示す。 ス ピーカは、 まずリ スナ 2 3の 2 3 L、 2 3 Rを ぶ i 線 13上に耳 2 3 L、 2 3 Rに対向して配置する。 また、 リスナ 2 3の μΐΰ ^ 2 3 L . 2 3 R を結ぶ直線 Βより、 リ スナ 2 3の前方の Λの範囲に配匿する。 ま た、 リ スナ 2 3の両耳 2 3 L、 2 3 Rを結ぶ ϋ!_ί線 Βより、 リスナ 2 3の後方の Cの範 に配置する。 または、 これらを組み合わせ て ffi iSする。 いずれの 合にも、 リ スナ 2 3の近く に配隠するよ うにする。
上例によれば、 右ス ピー力 2 5、 左ス ピー力 2 G は、 リ スナ 3の左右の両耳 2 3 L , 2 3 Rに対向するように配置されたス ピ 一力であるので、' リ スナ 2 3の頭部回転に対応して、 リ スナ 2 3 の左右の両耳 2 3 L , 2 3 Rを結ぶ直線上において、 正された 音響信号を右スピー力 2 5、 左スピーカ 2 ΰ により再生すること ができる。
また、 上例によれば、 右ス ピーカ 2 5、 左ス ピーカ 2 6 は、 リ スナ 2 3の左右の両耳 2 3 L , 2 3 Rを結ぶ直線より リ スナ 2 3 に対して前方に配 1 されたス ピーカであるので、 リスナ 2 3の頭 部回転に対応して、 リ スナ 2 3の左右の両耳 2 3 L , 2 3 を結 ぶ直線より前方において、 補'正された音響信号を右スピー力 2 5 、 左ス ピーカ 2 6 により再生することができる。
また、 上例によれば、 右ス ピーカ 2 5、 左ス ピーカ 2 6 は、 リ スナ 2 3の左右の両耳 2 3 L, 2 3 Rを結ぶ直線より リスナ 2 3 に対して後方に配置されたス ピーカであるので、 リ スナ 2 3の頭 部回転に対応して、 リ スナ 2 3の左右の両耳 2 3 L, 2 3 Rを結 ぶ直線より後方において、 補正された音響信号を右ス ピーカ 2 5 、 左スピー力 2 6 により再生することができる。
こ こで、 固定ス ピーカによる音場再生は、 へッ ドホ ンを用いて 再生した場合と同じになるこ とを数式により説叨する。 以下に、 へッ ドホンおよびス ピーカによる音場シュ ミ レーショ ンを行う。 まず、 伝達「 数表示とイ ンパルス レスポ ンス表示を行う。
数 3 5
OO
H LLfw, 0 E = 1 / (2ττ E ί h LLf t, <9 L · e x p f- j ω t L CI t
― OO 数 3 6
OO
H ω, 0 L= 1 / (2π LS h LRf t , ^ L♦ e x p f- j ω t L d t 一 00
数 3 7
H RLL ω , 0 L= 1 {2π L h RLf t , ^ R - e x ^- j o t Rd t
― OO
数 3 8
00
II R R R ω , 0 R= I (2π R S h RRR t , 0 R - e x f— j iu t R d t
— OO こ こで、 = 0 (前方のみ) と して、 データを固定すると、 数 3 5〜数 3 8は、
数 3 9
∞
H LL ( ω ) = 1 / (2π R h LI. ( t ) · e x p (- j ω t ) d t
—— OO
数 4 0
OO
H L R ( ω ) = 1 / (27Γ L J h LR ( t ) · e x p ( - j ω t ) d t
— OO
数 4 1
OO
H RL (ω) = 1 X (2TT L J h RL ( t ) · e x p ( - j ω t ) d t
—— OO
数 4 2
R ( ω ) = 1 / (2ττ R J h ( t ) e x p ω t ) d t と表示することができる。
次に、 頭部回転情報を付加した数式を以下に示す。 こ こで、 数 3 9〜数 4 2 に示した前方固定データに、 各ス ピーカより両耳に 至る音波の振幅と位扣 (時 !¾]遅れ) の変化を付加し、 近似するも のとする。
数 4 3
H LL ( ω , 0 ) II L L ( ω ) · S ω, 0 )
= h L I. ( t ) * S LL ( t , 0 )
数 4 4
H L R ( ω , 0 ) = II L R ( ω ) - S L R ( ω , 0 )
= h L R ( t ) * S L R ( t , 0 )
数 4 5
H RL ( ω , 0 ) ^ H R1. ( ω ) - S RL ( ω , 0 )
= h R L ( t ) * S R L ( t , 0 )
数 4 6
H R K ( ω , 0 ) H R R ( ω ) - S R K ( ω , 0 )
= h R R ( t ) * S RR ( t , 0 )
このような数式を具体化すると、 図 3 3に示すようなブ π ッ ク 図になる。 図 3 3 は、 4チャ ンネル独立処理によるへッ ドホンに よる再生システムの伝達閲数を用いたブロ ッ ク図である。 左入力 端子 2 9 0 に供給された左音響信号は、 左耳に至る伝達閲数 Ι-Ι ^ ( ω ) 2 9 2 aおよび左耳に至るィ ンパルス レス ポ ンス H 0 ) 2 9 3 aにより信号処理される。 また、 左音響信号は、 右耳に 至るクロス トーク成分の伝達関数 II L R ( ω ) 2 9 2 bおよび右耳 に至るク ロ ス トーク成分のィ ンパルス レス ポ ンス H L R ( 0 ) 2 9 3 bにより信号処理される。
右入力端子 2 9 1 に供給された右音響信号は、 右耳に至る伝達 閲数 II R R ( ω ) 2 9 2 dおよび右 ΙΠこ至るィ ンパルス レスポ ンス H RR ( 0 ) 2 9 3 dにより信号処理される。 また、 右音 言号は 、 左耳に至るク ロス トーク成分の伝達^数 Π RL ( ω ) 2 9 2 cお よび左耳に至るク ロ ス ト ーク成分のィ ンパルス レスポ ンス II RL ( 0 ) 2 9 3 c により信号処理される。
加算器 2 9 4 は、 この信号処理された左音響信号と右ク π ス ト ーク成分とを加^する。 加算器 2 9 5 は、 この信号処理された右 音響信号と左ク ス トーク成分とを加^する。 へッ ドホ ン補正伝 達関数 2 9 6 aおよび 2 9 ΰ bは、 ffiいるへッ ドホン固有の特性 を補正するものである。
これにより M正された左音響信号および右音 号は、 それぞ れアンプ 2 9 7 aおよび 2 9 7 により増幅された後に、 へッ ド ホ ン 2 9 8に供給される。 なお、 伝達閲数 S (" 0 ) 2 9 3 a S LR ( ω , θ ) 2 9 3 b S RL ( ω , Θ ) 2 9 3 c . S RR ( ω , 0 ) 2 9 3 dには、 頭部回転検出信号が供給され、 頭部回転 角度に応じたイ ンパルス レスポ ンスにより信号処理されるように 構成されている。
次に、 ス ピーカより両耳に至る 4つの経路の特性を付加した後 、 つまり、 H ( ω ) と H L R ( ω ) 、 および H R L ( ω ) と H R R ( ω ) を加算した後に、 頭部回転時の特性変化を加える処理を続け て行うと、 以下のように簡略化することができる。
数 4 7
H L ( ω, 0 ) = { IKL ( ω ) + H R L ( ω ) } · S L ( t Θ ) = { h LL ( t ) + h RL ( t ) } * S L ( t , 0 )
数 4 8
H R ( ω , 0 ) = { H RR ( ω ) + II L R ( ω ) } · S ( t 0 ) = { h RR ( t ) + h LR ( t ) } * S R ( t 0 )
O /1 1 このような数式を具休化したのが図 3 4のブ u ッ ク図である。
図 3 4 は、 図 3 3において、 伝達 数 H ( 0 ) 2 9 3 a . H ( 0 ) 2 9 3 b . II R L ( 0 ) 2 9 3 c . 11 R R ( ^ ) 2 9 3 dを削 除し、 加算器 2 9 4および 2 9 5を経た後に、 伝 関数 S し ( t , 0 ) 3 0 0、 S R ( t , 0 ) 3 0 1 を設けたものである。
なお、 用いるへッ ドホ ンの特性が Η Η Ρ ( ω ) である場合、 その 袖正は、 1 Ζ Η Η Ρ ( ω ) または h ( t ) — 'を用いる。 こ こで、 数 4 9
CO
Η ΗΡ ( ω ) = I / (2 π ) J h 11 P ( L ) · c x p (— j ω t ) d t
10 —— OO
数 5 0
OO
1 / 11 H p ? ω - = 1 / (27Γ - J h u p t ii— 1 · e x p?— j ω t - d t 従って、 へッ ドホ ンの補正を含めた処理は、 2 チ ャ ンネル処理の
L f ω , 0 い 1 II„ P f ω L h „ p If t „ - 1 κξω , 0 R - 1 / II Η Ρξω R h H P ll t H *
= { h * s t , R+ h L • S R L R t , n} * h II p R t R 数 5 4
H R R ω , 0 R { H R R ω R · S R R (9 R f II L R R ω R · S 0 ) }
• 1 / Ii H P ( ω )
― { h R R ^ t fi 氺 S R R t R * S L R ίϊ 0 R) ^ h これを整理すると、 4 チ ヤ ンネル処理の場合は、
数 5 5
h L o>, Θ L { h 氺 S 0 L + h R L t R * S Rし R ?0 R)
* h H P R t R
R
数 5 6
h Rf ω , 0 R { h R * S t , 0 R + h L R L * s L Rio L)
1
* ll II P L t !_ '
2 チ ャ ンネル処现の場合は、 5
数 5 7
Υι ω , 0 t= { h LL? t L+ h R L t R} * S Lf
数 5 8
h R ω , Θ R= { h R R ^ t R + h L R L L L } * S Rf
こ こで、 h , ( t ) — 'は、 ス ピーカ再生の場合、 h S P ( t ) 一 ' に置き換えるだけでよい。 *氺
h h 従って、 図 3 5 に示すように、 へッ ドホンの代わりに、 リ スナ p p
2 3の両 Ifの近くであって、 前方以外に置かれたス ピーカによ t tり ρ シュ ミ レー シ ョ ンを行うと、 ク ロ ス ト ーク成分は無視でき るので 、 数式 5 5および 5 6、 数式 5 7および 5 8をそのまま適用する ことができる。 また、 補正もそのままス ピーカの場合に置き換え て適用することができる。
また、 図 3 6 に示すように、 リ スナ 2 3の頭部の回転角度を少 なく とも鋭 ½の範图に限定すると、 ヘッ ドホンにより再生した場 合のデータをそのまま使用することができる。
こ こで、 h mn ( t ) は mス ピーカ位置から, n耳に至るイ ンパ ルス レスポ ンスであり、 H mn ( ω ) は mス ピーカ位置から、 n に 至る伝達関数であり、 ωは角周波数 2 7Γ f であり、 ί は周波数で
ある。
次に、 図 3 7から図 4 2 に、 上述したス ピーカ配置を映画の再 生に適用する例を示す。 図 3 7 に、 ス ピー力配 [1を 1 チャ ンネル のモノ ラ ル再生用と した例を示す。 この場合、 客席 1 3 0の前方 中央に、 セ ンタ 一ス ピーカ Cのみを配 11する。 図 3 8に、 ス ピー 力配 :を 2 チ ヤ ンネルのステ レオ苒生用と した例を示す。 この場 合 > 客席 1 4 0の前方左右に、 左スピーカ Lおよび右ス ピー力 R を配置する。 図 3 9 に、 ス ビーカ配置を 3 チ ャ ンネルの再生川と した例を示す。 この場合、 客席 1 5 0の前方中央および左右に、 セ ンタ 一ス ピーカ C、 左ス ピーカ Lおよび右ス ピーカ Rを配; Sす る。
図 4 () に、 ス ピーカ配 ^を 4 チ ャ ンネルの再生用と した例を示 す。 この場合、 客席 1 6 0の前方中央および左右に、 セ ンタ ース ピ一力 C、 左スピーカ Lおよび右スピー力 Rを配置し、 客席 1 6 0の後方正面左右に 2個、 および後方左右両側而に 2個ずっサラ ゥ ン ドス ピ一力 Sを配匿する。 図 4 1 に、 ス ピ一力配置を 5 チ ヤ ンネルの 生用と した例を示す。 この場合、 客席 1 7 0の fi 方中 央ぉよび左右に、 センタ一スピーカ C、 左スピーカ Lおよび右ス ピー力 Rを配置し、 客席 1 7 0の後方正面左に 1個、 および後方 左側面に 3個サラウ ン ド左スピー力 S L を配置し、 後方正面右に 1個、 および後方右側面に 3個サ ラ ウ ン ド右ス ピーカ S R を配置 する。
図 4 2 に、 ス ピーカ配置を前方 5 チ ャ ンネル、 後方 2 チ ャ ンネ ルの再生用と した例を示す。 この場合、 客席 1 8 0の前方中央お よび左右に、 セ ンタ ース ピーカ C、 左ス ピーカ Lおよび右ス ピー 力 Rを配^し、 センタ一スピーカ Cと左スピーカ Lとの間に左ェ キスタ ラス ピーカ L E を配置し、 セ ンタ 一ス ピーカ Cと右ス ビー 力 Rとの に右エキスタ ラス ピーカ R E を配置する。 客席 1 8 0
の後方左側面に 3個サラウ ン ド左スピ一力 S L を配匿し、 後方右 側面に 3個サラ ウ ン ド右スピー力 S R を配置する。 図 4 2 に示し た例は、 7 0 ミ リの映画にもっとも好ま しいものである。 この ¾ 合、 さ らに、 サブウーハのチ ャ ンネルを付加しても良い。 このよ うにすることにより、 画面上の絵と問こえてく る音の位置を一致 させることができる。
この突施例のオーディ ォ再生装置はこのように描成され、 以下 のような動作をする。 多チ ャ ンネルディ ジタルステ レオ信号源 1 からのディ ジタルォ一ディォ信号、 あるいは多チ ヤ ンネルアナ π グステレオ信号源 2 に入力されたアナ口グ信号を Λ Z D変換器 3 によりディ ジタル信号に変換した各チ ャ ンネルのオーディ ォ信号 力 切替器 4で選択される。 こ こで、 図 2 8の場合は、 ディ ジタ ル信号列は、 畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2 において、 メ モ リ 3 5より読み出されたイ ンパルス レ スポ ンス と リ アルタ イ ムで畳み込み積分され、 加算器 1 5、 1 6 に供給される。
図 2 9の場合は、 : み込み δ*ΐ分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6 、 8、 1 0、 1 2 により予めイ ンパルス レスポ ンス との畳み込み 積分を行なった各チャ ンネルのディ ジタル化された音響信号は、 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3において、 メ モ リ 3 5より読み 出された制御信号により補正され、 変更され、 加算器 1 5、 1 6 に供給される。
図 2 9の場合は、 加算器 1 5、 1 6からの 2 チ ヤ ンネルのディ ジタ ル信号は制御装置 5 4、 5 6において、 メ モ リ 3 5より読み 出された制御信号により袖正され、 変更される。 この 2 チ ャ ンネ ルのディ ジタル信号は D Z Α変換器 1 9、 2 0でアナログ信号に 変換され、 電力増幅器 2 1、 2 2で増幅された後に、 ス ピーカ 2 5および 2 6 に供給される。
このようにして左ス ピーカ 2 Gおよび右ス ピーカ 2 5より リ ス ナ 2 3は音響信 ¾を聴取することができる。 そして、 ディ ジタル 角度検出器 2 8およびアナ口グ: ft度検出器 3 8においてリ スナ 2 3の甚準方向に対する頭部運動を一定角度あるいは予め定められ た角度毎に検出し、 ァ ド レス制御回路 3 において方向を含む大 きさを表すディ ジタルァ ド レス信号に変換する。
このァ ド レス信号によ り予めメ モ リ 3 5 に記録されている頭部 の基 方向に対する仮想音源位 から両 I?に至るディ ジタル記録 されたィ ンパレス レスポ ンスまたは制御信 を¾み出す。 ' iみ込 み 分器 5、 7、 9、 1 1、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2または制 御装 : 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6 において、 このイ ン ノ、'レス レスポ ンスまたは制御信号と音響信号とをリ アルタ イ ムで 補正し変更する。
この:!:み込み積分器 5、 Ί、 9、 1 1、 メ モ リ 6、 8、 1 0、 1 2または制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5 6、 加算 器 1 5、 1 6 により、 音場と しての空 HS1情報を持った両 Ifへの 2 チャ ンネルのディ ジタル信号に変換され、 ^正回路 1 7、 1 8に より用いる音源及びス ピーカの特性が^正され、 電力増幅器 2 1 、 2 2で電力増幅された後、 左ス ピーカ 2 6および右ス ピーカ 2 5 に供給される。 これにより、 あたかもその仮想音源位置に置か れたス ピーカから再生音が聞こえるような再生効果を実現するこ とができるものである。
上例によれば、 ディ ジタル角度検出器 2 8、 アナ口グ角度検出 器 3 8からの角速度に比例した信号に基づいて、 ァ ドレス制御回 路 3 4のア ド レス信号によりメ モ リ 3 5のア ド レスを指定し、 メ モ リ 3 5 に記録されたィ ンパルス レスポンスまたは制御信号を読 み出し、 音響信号を畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 、 メ モ リ 6 、 8、 1 0、 1 2、 制御装置 5 0、 5 1、 5 2、 5 3、 5 4、 5
6 においてィ ンパルス レスポ ンスまたは制御信号により補正し、 音 号を上記一人または複数のリ スナ 2 3の頭部 il動に対して リ アルタィ 厶で袖正するので、 リ スナ 2 3の頭部回転に対応して 補正された音響信号を右スピ一力 2 5、 左スピー力 2 6 により再 生することができる。
上例の図 2 8、 図 2 9および図 3 0ではリ スナ 2 3が単数の場 合のみを示したが、 リスナ 2 3が複数人いる ¾合には、 図 2 8、 図 2 9の畳み込み稿分器 5、 7、 9、 1 1以降を、 伝送路を介し て、 端子により分岐しても良い、 また、 図 3 0の加算器 1 5、 1 ΰ以降を、 伝送路を介して、 端子により分岐するようにしても^ い。
この場合、 畳み込み稻分器 5、 Ί、 9、 1 1 、 メ モ リ ΰ、 8、 1 0、 1 2 において空問情報を持ったディ ジタル信号に補正され た後で、 個々のリ スナの頭部回転に応じて信号処理を行えば良く 、 高価な A Z D変換器 3や:!:み込み積分器; 、 7、 9、 1 1 を人 数分用いる必要がない。
これにより、 左ス ピーカ 2 6および右ス ピーカ 2 5、 ディ ジタ ル角度検出器 2 8、 および角度検出の信号処理回路 3 1 力、ら 3 5 、 制御装置 5 0から 5 3、 5 4、 5 6をリ スナの数だけ用意すれ ば良く、 安価に複数のリスナに対して同時に音響信号を供給する ことができる。
そして、 この場合、 リ スナ 2 3が頭を動かすと、 ディ ジタル ] 度検出器 2 8またはアナ口グ角度検出器 3 8により、 その向きに 従ったディ ジタル信号、 またはアナログ信号が得られ、 これによ りその信号はリ スナ 2 3の頭の向きにしたがつた値となる。 この 値がア ド レス制御回路 3 4を通じてメ モ リ 3 5 にア ド レス信号と して供給される。
また、 上例では、 左ス ピーカ 2 6および右スピー力 2 5 に信号
線を介して直接接続する例を示したが、 図 2 9の畳み込み積分器 5、 7、 9、 1 1 からの信号を変調器、 送信機により送信し、 ま たは、 加算器 1 5、 1 6からの信号を変調器、 送信機により送信 し、 受信機、 復調器により受信するようにしてワ イ ヤ レスで送受 信して再生するようにしても良い。
本発明によれば、 角度検出手段からの角速度に比例した信号に 基づいて、 了 ドレス信号変換手段のァ ドレス信号により記憶手段 のァ ドレスを指定し、 記憶手段に記録されたィ ンパルス レスボ ン スまたは制御信号を読み出し、 音響信号を制御手段においてィ ン パルス レスポ ンスまたは制御信号により補正し、 音響信号を上記 一人または複数の聴取者の頭部運動に対してリ アルタィ ムで補正 するので、 聴取者の頭部回転に対応して補正された音響信号を音 響再生手段により再生することができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかるオーディオ再生装置は、 へッ ド ホ ンによる音響信号の再生に適し、 特に、 聴取者の頭部の回転に 対応して補正された音響信号の再生に適している。