WO2007034568A1 - 音再生方式、それに用いた立体音用マイクロフォンおよび立体音再生装置 - Google Patents

Abstract

簡単な構成で音源からの音を実際に耳で聴取すると同様な臨場感が溢れた音を聴取できるようにする。音を音信号に変換するマイクロフォン素子(42)と、音源(40)からの到来音が侵入されるスリット(46)を有し、該スリット(46)から入った到来音が外耳から外耳道(36)を通って鼓膜で反射し、外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音を発生させる有底の反射筒(43)とよりなり、前記スリット(46)から侵入された到来音と前記遅延音を重畳させた合成音信号を形成し、前記合成音信号をヘッドフォン(60)に加え、臨場感が溢れた音を発生させる。

Description

明 細 書 音再生方式、 それに用いた立体音用マイ ク ロ フォ ンおよび立体音再生 装置。 技術分野

本発明は、 実際に耳介で聴取するのと 同様に聞こえる臨場感が溢れた立 体音信号を再生させる音再生方式、 それに用いた立体音用マイク 口フォ ン および立体音再生装置に関する。 背景技術

従来、 鳥の鳴声あるいは雷鳴等を集音し録音したり 、 立

曰楽演奏を録音す るのにステ レオマイ ク 口 フォ ンを用いている。 すなわちゝ '藝の鳴声あるい は雷鳴等の到来音をマイ ク 口フォンで集音し、 増幅した後へッ ドフォンで 聴取している。

しかし、 へッ ドフォンでは外耳道の入口付近で再生されるため、 この再 生方法では聴覚系がへッ ドフォンのある位置で察知してしま う。 その結果 と して、 左右方向以外の上下、 前後等の音を聴取する臨 感が溢れたステ レオ効果を得る こ と できない問題力 ^sあった。

そこで、 発音体を前方に自然な音色で定位させながら 、 かつ収録系にお ける残響音を 3次元的広がり をもつて受聴者に享受させ 、 バイ ノ一ラル信 号による残響音の強さを軽く.するこ とが特開平 6 — 2 1 7 4 ひ 0号公報に 記載されている。

第 1 5 図に示すよ う に、 収音系 1 の発音体 2 からの直接収録する収録手 段 3 、 4で収録された音信号とダミ一 へッ ド 5の耳部に配置された収録手 段 6 、 7で収録された音響信号はミ キシング段階でゲィ ン ン ト 口一ノレ回 路 1 0 、 1 1 、 1 2 、 1 3でゲイ ンをかけてミ ック ス される 。 この際、 遅 延素子 8 9 を設けてもよい。

遅延素子 8 9 で 延された信号はク ロ ス ト ―ク処理部 1 4で処理され た後、 ゲイ ンコン ト ール回路 1 0 1 1 よ り の音響信号と共にァンプ 1

5 1 6 に加えられ 聴取者 1 7 のへッ ドフォン 1 8 を鳴らす。 このよ う に残響音のみをパイ ノ ラル収録させる こ とによ り 、 残響の方向情報を収 録できるよ う にしてレ、 ■3

特開平 1 1 — 1 2 7 5 0 0号公報にはダミーへッ ドマイ ク ロフォンで収 録した音をへッ ドフォンで再生して両耳で受聴させる こ とによ り 臨場感 のある音場再生を行 バイ ノ ーラル方式のステ レオ音響技術が開示されて いる。

第 1 6 図および第 1 7図に示すよ う に 、 ダミ ッ ド、マイ ク ロ フオン 2

0 を用いて収音した をへッ ドフォ ン 2 1 によ り再生するバイ ノ ラ 収 音再生装置であって へッ ドフォン 2 1 の左右ス ピ一力部 2 2が ッ ドフ ォンの左右耳介装着部 2 3 よ り も前方に配置し 、 当該ス ピー力部 2 2 から 音を出力するに際し ス ピーカ部 2 2から耳介装着部へ至る空間 2 4 の音 響特性の逆特性を音像定位フィルタ リ ング部 2 5でス ピ —力部 2 2から出 力される音響信号に畳み込み演算し、 これによ り振 '幅及び位相遅れを是正 して、 受聴者前方方向の音像定位感を改善し、 受聴者に対して良好な頭外 音像定{立感を与える こ とが記載されている。 発明の開示

発明が解決しょ う とする課題

特開平 6 — 2 1 7 4 0 0号公報に記載する従来の立体音再生装置では頭 の形状等外観を考慮していたが、 外耳道から鼓膜までの影響とそれによる 脳の働き等を無視していたので、 実際に自然界あるいは音楽演奏を耳介で 聞く のと は異なった音が再生され、 且つ特別なダミ ッ ドおよびゲイ ン をコン ドロールする回路あるいはク ロス トーク付加回路等の複雑な回路を 必要とするので、 大き く なり 高価になる。

特開平 1 1 一 1 2 7 5 0 0号公報に記載されている従来の立体音再生装 置でも外耳道から鼓膜までの影響とそれによる脳の働き等を無視していた ので、 実際に自然界あるいは音楽演奏を耳介で聞く のとは異なった音が再 生され、 しかも特別なヘッ ドフォンを必要するので汎用性が乏しく なり 、 また音響特性の逆特性の信号を作成する音像定位フィルタ リ ング部を必要 するため高価になる。 課題を解決するための手段

本発明は音源からの音を実際に耳で聴取するのと同様な臨場感が溢れた 音信号を発生させる音再生方式、 それに用いた立体音用マイ ク ロ フォンお よび立体音再生装置を提供するものである。

本発明に依れば、 音源から直接に入る真実な到来音を集音し到来音信号 に変換する集音手段と、 前記到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射 し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音信号を発生させる 遅延音発生手段と、 前記到来音信号と遅延音信号から合成音信号を発生さ せる合成音信号発生手段と、 前記合成音信号発生手段で発生させた合成音 信号から音を再生させる音再生手段よ り なる再生方式を提供する。

また、 本発明では、 前記再生方式に用いられるマイ ク ロ フォンで、 遅延 音発生器で音源から直接に.入る真実な到来音が外耳から外耳道を通って鼓 膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音を発生さ せ、 音源から前記外耳に直接に入る真実な到来音と前記遅延音発生器で発 生された遅延音とが重畳された合成音をマイク 口 フォン素子に加え、 音信 号を発生させる立体音用マイ ク ロ フォ ンを提供する。

更に、 本発明では、 簡単な構成で音源からの音を実際に耳で聴取する と 同様な臨場感が溢れた音信号を発生させるもので、 音を音信号に変換する マイ ク ロ フォン素子と、 音源からの到来音が侵入されるス リ ッ トを有し、 該ス リ ッ トから入った到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外 耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音を発生させる有底の反射 筒と よ り な り 、 前記ス リ ッ トから侵入された到来音と前記遅延音を重畳さ せた合成音を形成し、 前記合成音をマイ ク ロ フォン素子に加え、 合成音信 号を発生させる立体音用マイ ク ロ フォ ンを提供する。

更に、 本発明では、 前記マイ ク ロ フォ ン素子に両指向性マイ ク ロ フォン 素子を用い、 反射筒をマイ ク ロフォン素.子の後面に設け、 両指向性マイ ク 口フォン素子の表面にス リ ッ トから侵入された到来音を加え、 前記両指向 性マイ ク 口フォン素子の裏面に前記遅延音とを加え、 合成音信号を発生す る立体音用マイ ク 口 フォンを提供する。

更に、 本発明では、 録音再生機から再生された音信号あるレ、は補聴器か ら を に耳で聴取する と同様な臨場感が溢れた音を再生させるもので、 源から直接に入る真実な到来音と、 到来音が外耳から外耳 を通つて鼓 膜で反射し 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音とを させた合成 を重畳された合成音を音信号に変換するマイ ク Ρフ才ンと、 刖記マイ ク フォンで変換された合成音信号から音を再生す 'るへッ ドフォ ンとなる立体音再生装置を提供する。

更に、 本発明では、 音源から直接に入る真実な到来音と、 到来音が外耳 から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延 させた遅延音と を重畳させた合成音を合成音信号に変換するマイ ク ロフォ ンと、 前記マイ ク ロ フォ ンで変換された合成音信号を録音再生する録音再 生機と、 前記録音再生機で録音された合成音信号から音を再生するへッ ド フォ ンからなる立体音再生装置を提供する。

更に、 本発明では、 音源か.ら直接到来する音を収音し、 音信号に変換す るマイ ク ロ フォンと、 前記マイ ク ロ フォ ンで変換された音信号かち音が外 耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅 延させた遅延音信号を発生させ音信号遅延回路と、 前記音信号遅延回路で 遅延された遅延音信号と、 マイ ク ロ フォ ンで変換された音信号と を合成さ せ合成音信号を発生する音信号合成回路と、 前記音信号合成回路からの合 成音信号から音を再生するへッ ドフォンからなる立体音再生装置を提供す る。

更に、 本発明では、 音源から直接に入る真実な到来音を収音し音信号に 変換するマイ ク ロ フォ ンと 、 前記マイ ク ロ フォ ンで変換された音信号から 音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 耳に戻る時間に相当する時間 を遅延させた遅延音信号を発生させ音信号遅延回路と、 前記音信号遅延回 路で遅延された遅延音信号と.マイ ク ロ フォ ンで変換された音信号を合成さ せ合成音信号を発生する音信号合成回路と、 前記音信号合成で合成された 音合成信.号を録音再生する録音再生機と、 前記録音再生機からの合成音信 号から音を再生するへッ ドフォンからなる立体音再生装置を提供する。 図面の簡単な説明

第 1 図は 本発明の音再生方式のブ Π ク図であ り 、 第 2 図は、 本発明 の 5L体 用マイ ク 口 フォンの原理を説明するための外耳道の模型断面図で あ 第 3図は、 本発明の立体音用マィ ク フォンの原理を説明するため の外耳道の動作を示す断面模型図であ り 、 第 4図は 、 本発明の立体音用マ ィ ク 口 フォンの原理を説明するため模型断面図であ り 、 第 5 図は、 本発明 の 5L体 用マィ ク ロ フォンの模型断 tS図であ 第 6 図は 、 本発明の立体 用マィ ク P フォンの模型平面図であり 、 第 7図は 、 本発明の立体音用マ ィ ク πフォンの他の実施例を示す模型断 tfi図であ り 、 第 8図は、 第 7図の 本発明の立体音用マイ ク ロ フォ ンの作動を 明する作動図であり 、 第 9図 は、第 7図の本発明の立体マイ ク 口 フォンの原理を説明する原理図であ り 、 第 1 0図は、 本発明の立体音再生装置のブロ ック図であ り 、 第 1 1 図は、 本発明の立体音用マイ ク ロ フォ ンの斜'視図であり 、 第 1 2図は、 本発明の 他の立体音再生装置のブロ ック図であ り 、 第 1 3 図は、 本発明の同じく他 の実施例を示す立体音再生装置のブ U ック図であり 第 1 4 図は、 本発明 の他の実施例を示す立体音再生装置のブロ ック図であ り 、 第 1 5図は、 従 来の立体音再生装置のプロ ック図であ り 、 第 1 6図は 、 従来の他の実施例 を示す立体音再生装置のプロ ック図であ り 、 第 1 7図は、 第 1 6 図の従来 の立体音再生装置に用いたヘッ ドフォン部分の模型図である 発明を実施するための最良の形態

本発明者は音源からマイ ク ロ フォ ン等の集音手段に入る真実音である到 来音と、遅延音発生手段で到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音信号と を合成音手段で 合成し合成音信号を発生させ、 音再生手段で合成音信号から を再生させ るこ とによ り 自然界に存在する と同様な臨場感に溢れた音を聞く こ とが でき るこ とを実験によ り確かめた。

第 1 図は前述の臨場感に溢れた音を聞く こ とを実現した本発明の音再生 方式を示すブ口 ック図 あ 。

音源 4 0から直接に入る真実な到来音を集音し到来音信号に変換する集 音手段 3 4 と 到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し 、 外耳に戻 る時間に相当する時間を遅延させ遅延音信号を発生させる遅延音発生手段

3 5 と、 到来 信号と遅延音信号から合成音信号を発生させる合成音信号 発生手段 3 6 と 、 合成音信号発生手段 3 6 に接続されたアンプ 3 7 と、 へ ッ ドフォン 3 3 と よ り なる。 集音手段 3 4は通常マイ ク ロ フ才ンが用いら れる。

第 2図に人間の外耳道の模型断面図を示す。 人間の外耳道 3 0 は直径が 約 7 m mで、 外耳道入口 3 1 から外耳道 3 0 の置く にはある鼓膜 3 2 まで の長さが 2 3 2 7 m mであ り 、外耳道は容積が約 1 ミ リ リ ッ トルである。 第 3図に示すよ うに、 到来音 Aが外耳道 3 0の外耳道入口 3 1 付近に達 する と、 到来音 Aと外耳道 3 0 を先行した先行音が鼓膜 3 2 で反射された 反射音 B とが干渉点 Cで擦れ違う こ とになる。 その結果干渉点 Cには反射 音 Bが到来音 Aと同相の時には山とな り 、 逆相のと きには谷となる新たな 波面 Dが発生する。

本発明者はこの新たな波面 Dを検出 し、 增幅した後干渉点 Cの付近に置 かれたへッ ドフォンで新たな波面 Dを再現すれば、 脳細胞の働きによ り聴 覚系にヘッ ドフォンの存在を気付かれずに到来音 Aとその位置を知覚させ 得るこ と を考え付いた。

そこで 、 第 4 図に示すよ う に 、 干渉点 Cにへッ ドフォ ン 3 9 を置き、 へ ッ ドフォン 3 9 に新たな波面 Dを加えて実験した。 その結果、 干渉点 Cに 置かれたへッ ドフォ ン 3 9にあ新たに生じた実際の波面 Dを再現している ためにその存在感が薄れ、 へク ドフォン 3 9 の聴取者には到来音 Aの再生 音が聞こえ 、 この再生音に対して録音'時の音源方向が知覚され立体音に適 した特性となる。

このこ とを実現したのが第 1 図に示す音再生方式で、 音源 4 0からの真 実な到来曰 Aは集音手段 3 4で集音される。 集音手段 3 4で集音された音 は遅延音発生手段 3 5 と合成曰信号発生手段 3 6 で合成音信号を発生させ る。 合成曰信号はアンプ 3 7でアンプされ、 へッ ドフォン 3 3 を駆動し音 を再生させる。 再生される音には到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で 反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた音が含まれるので、 干渉点 cに置力 れたへッ ドフォン 3 3 にも新たに生じた実際の波面 Dを再 現している と同様な効果が得られる。 そのため前述したよ う に、 ヘッ ドフ オンの存在感が薄れ、 へッ ドフォン 3 3 の聴取者には到来音 Aの再生音が 聞こえ、 この再生音に対して録音時の音源方向が知覚され臨場感が溢れた 音を聴取できる。

前述した遅延音信号と合成音信号を得るための遅延音発生手段 3 5 と合 成音信号発生手段 3 6 には二つの方法がある。

第 1 の方法は音響的に行う方法であ り 、 集音手段 3 4で集音された到来 音をその到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間 に相当する時間を遅延させる。 そして、 集音された到来音と遅延させた遅 延音と を集音手段 3 4 に加え合成音信号を発生させる方法である。

第 2の方法は電気的に行う方法であ り 、 音源 4 0からの到来音を集音手 段 3 4で集音し、 集音した音を音信号に変換した後、 その音信号を到来音 が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間 を遅延素子で遅延させ遅延音信号を得る。 そして集音手段 3 4で変換され た音信号と遅延音信号を合成音信号発生手段 3 6 で合成し合成音信号を発 生させる方法である。

第 5図は前述した遅延音信号と合成音信号を音響的に得る第 1 の方法で あり 、 ダミー外耳道を用いて新たな波面 Dを検出するマイ ク ロ フォン 4 1 の断面図を示している

第 6図は第 5 図のダヽ 外耳道を用いて新たな波面 Dを検出するマイ ク 口 7·オン 4 1 の正面図を示している。 マイ ク 口フォン 4 1 はマイ ク ロ フォ ン素子 4 2 、 反射筒 4 3および反射板 4 4力 らなる。 マイ ク ロ フォン素子

4 2は通常のエレク 卜 レッ 卜マイ ク ロフオ ン （ E C M ) でよ く 、 マイ ク ロ フォ ン素子 4 2 は 2 0 H z 〜 2 0 0 0 0 H z 間平坦な周波数特性を有する。 反射板 4 4はゴムよ り な り 、 音源からの音を反射させる と共に、 後方から

'の音を遮蔽する。

反射筒 4 3 は音源 4 0からの音を収音するス リ ッ ト 4 6 と底 4 8 と を有 する。 音源 4 0 から直接あるいは反射板 4 4で反射されス リ ッ ト 4 6 を介 して入った音は直接マイ ク ロ フォン素子 4 2 に加えられる と共に、 反射筒 4 3 の底で反射され、 反射された音もマイ ク ロ フォン素子 4 2 に加えられ る。

従って、 マイ ク ロ フォ ン素子 4 2 には反射筒 4 3 のス リ ッ ト 4 6 から入 り直接マイ ク ロ フォ ン素子 4 2 に加わる到来音と底 4 8 で反射された反射 音が重畳した合成音が加えられ、 出力端子 4 7から電気信号に変換された 音信号が出力される。

反射筒 4 3の長さはス リ ッ ト 4 6 を介して入った到来音が底 4 8で反射 されマイ ク ロ フォ ン素子 4 2 に加えられる時間と、到来音が外耳に加わり 、 外耳に加わった音が鼓膜に加わり 、 鼓膜で反射され再び外耳に戻る時間に なるよ う な長さにしている。

換言すれば、 反射筒 4 3 の長さは外耳から鼓膜までの距離である。 外耳 から鼓膜までの距離は前述したよ う に人それぞれによって異なり 、 また大 人と子供で異なるが 2 3 m mから 2 7 m mで平均する と 2 5 m mとなるの で、反射筒 4 3 の長さは 2 5 m m、ス リ ッ ト 4 6 の間隔を 2 m m程度と し、 反射筒 4 3 のス リ ッ ト 4 6 を介して入った音が反射筒 4 3 の底 4 8 で反射 され、 反射された音がマイ ク ロ フォ ン素子 4 2 に達する時間をおよそ 1 5 0マイ ク ロ秒と してレヽる。

第 7図は前述した場合と同様に遅延音信号と合成音信号を音響的に得る 第 1 の方法を実現するダミー外耳道を用いて、 干渉点 C.に新たな波面 Dを 検出するマイ ク ロ フォン 4 9の断面図で、 両指向性マイ ク ロ フォン素子 5 0 を用いた点が第 5 図のマイ ク ロフォンと異なる。 両指向性マイ ク ロ フォ ン素子 5 0 と裏面側に設けられた反射筒 5 1 と よ り なる。

反射筒 5 1 は音源 4 0 からの音を収音するス リ ッ ト と底と を有する。 音 源 4 0からス リ ッ トを介して入った音は直接両指向性マイ ク ロ フォン素子 5 0 に加えられる と共に、 反射筒 5 1 の底で反射され、 反射された音も両 指向性マイ ク ロ フォ ン素子 5 0に加えられる。

第 8 図に示すよ う に、 両指向性マイ ク ロ フォ ン素子 5 0は表面側からの 到来音 Eはマイ ク ロ フォ ン素子 5 0 を通過し、 裏面側の +出力の通過音を 発生する。 それに対して裏面側からの到来音 Gは表面側に一出力の通過音 一 Hを発生する。 このよ う に表面側からの到来音 Eは +出力となるが、 反 射筒 5 1 で反射させた裏面側からの反射音は一出力となる。 つま り音波の 粒子速度に比例した出力電圧が出力端子 O U T l 、 O U T 2 に現れる こ と になる。

第 9図に示すよ う に、 干渉点 Cには合成波面 Dが発生する。 このと き干 渉点 Cにぺロシティ一マイ ク ロ フォン等の両指向性のマイ ク ロ フォ ン素子 5 0 を用い、 干渉点 Cから外耳道へ流出入する音波の粒子速度に比例した 電圧を検出し、 増幅した後イヤホンで干渉点 Cの付近に再生しても同様な 結果が得られた。 この場合に反射简 5 1 の長さを標準外耳道の長さ と同じ 2 5 m mにして、 遅延時間が 1 5 0 マイ ク ロセカ ン ドとなるよ う にしてい る。

従って、第 7図に示すよ う に、両指向性マイ ク ロ フォン素子 5 0 を用い、 反射简 5 1 をマイ ク ロ フォン素子 5 0の後面に設け、 両指向性マイ ク ロ フ オ ン素子 5 0 の表面にス リ ッ トから侵入された到来音を加え、 前記両指向 性マイ ク ロ フォ ン素子 5 0 の裏面に反射筒 5 1 で反射された前記遅延音と を加えるこ とによ り 、 合成音信号を発生するこ とができる。

第 1 0図は第 5 図に示すマイ ク ロ フォ ン 4 1 を用いた本発明の立体音再 生装置のブロ ック図であるが、 第 7図に示すマイ ク ロフォン 4 9 を用いて も全く 同様であるのでマイ ク 口 フォン 4 1 を用いて説明する。

本発明の立体音再生装置は左右用のマイ ク ロ フォン 4 1 とマイ ク ロフォ ン 4 1 の出力端子 4 7からの音信号を増幅するアンプ 5 2 と、 アンプ 5 2 で増幅された音信号を録音再生する録音再生機 5 3、 録音再生機 5 3で再 生された音信号を増幅するアンプ 5 4およびへッ ドフォン 6 0 よ り なる。 第 1 1 図に示すよ う に、 マイ ク ロ フォン 4 1、 4 1 は左右の音を収録さ せるため、 先端が適当な角度で外方向に向く よ う配置されている。 マイ ク 口 フォ ン 4 1、 4 1 にはアンプ 5 2が接続され、 アンプ 5 2 にはテープレ コータ、 D V Dプレーヤあるいは M Dプレーヤ等の録音再生機 5 3 が接続 されている。 録音再生機 5 3にはアンプ 5 4およびへッ ドフォン 6 0が接 続されている。

本発明の立体音再生装置を使って、 例えば、 音楽演奏あるいは屋外で鳥 の声を収録するには、 音源 4 0に向かってマイ ク ロフォン 4 1 、 4 1 を向 ける。 音源 4 0 からの到来音は直接あるいは反射板 4 4 で反射され、 マイ ク ロ フオン 4 1 、 4 1 の反射筒 4 3 、 4 3 のス リ ッ ト 4 6 、 4 6から反射 筒 4 3、 4 3 に入る。 入った到来音は直接マイ ク ロ フォ ン素子 4 2 、 4 2 に加わる と共に反射筒 4 3、 4 3 の底 4 8 、 4 8 .で反射され、 反射された 反射音はス リ ッ ト 4 6 、 4 6 から入った到来音と重畳して合成音を形成し、 その合成音がマイ ク ロ フォン素子 4 2 、 4 2 に加えられる。

マイ ク ロ フォ ン素子 4 2、 4 2で合成音に対応した電気信号である合成 音信号に変換され、 出力端子 4 7、 4 7 から出力される。 その合成音信号 はアンプ 5 2で増幅され、 録音再生機 5 3で録音される。

録音再生機 5 3 で録音された音を聞きたいと きには、 録音再生機 5 3 を 再生状態にする と、 録音再生機 5 3 から録音された合成音信号が取り 出さ れる。 取り 出された合成音信号はアンプ 5 4 で増幅され、 ヘッ ドフォ ン 6 0 に加わり 、 再生される音には到来'音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反 射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた音が含まれるので、 実 際の音を耳介で聞く のと同様な臨場感が溢れた音を再生される。

以上にて音楽演奏あるいは屋外で鳥の声を収録し、 収録された音楽演奏 あるいは鳥の声を後で再生する場合について説明した。 しかし、 補聴器で はマイ ク ロ フォン 4 1 、 4 1 で収録した音を直ぐに再生する必要がある。 第 1 2図に示すよ う に、 補聴器に使用する場合にはアンプ 5 4 にヘッ ド フォ ン 6 0 を直接接続する。 そして、 前述の場合と同様に、 音源 4 0 に対 してマイ ク ロ フォ ン 4 1 を向ける。 音源 4 0からの到来音は直接あるいは 反射板 4 4 で反射され、 マイ ク ロ フォ ン 4 1 の反射筒 4 3 のス リ ッ ト 4 6 から反射筒 4 3 に入る。 入った到来音は直接マイ ク ロ フォ ン素子 4 2 に加 わる と共に反射筒 4 3 の底 4 8で反射され、 反射された反射音はス リ ッ ト 4 6 から入った到来音と重畳して合成音を形成し、 その合成音がマイ ク ロ フォン素子 4 2 に加えられる。 マイ ク ロ ン素子 4 2で合成音に対応した電気信号である合成音信号に変 換され、 出力端子 4 7から出力される。 その合成音信号はアンプ 5 4で增 幅され、 ヘッ ドフォン 6 0 に加わり 、 ヘッ ドフォ ン 6 0 を駆動して音を再 生する。 従って、 使用者は直接に耳で聞く のと同様な頭外音像定位感がぁ る音を補聴器と して聞く こ とができる。

第 1 3図は遅延音信号と合成音信号を電気的に発生させる第 2の方法で 実現した本発明の立体音再生装置の実施例を示すプロ ック図である。 前述 では特別なマイ ク ロ フォン 4 1 を用いたが、 一般的に用いられているステ レオマイ ク ロ フォンを用いても臨場感が溢れた立体音再生装置を実現でき るよ う にしたものである。マイ ク ロ フォ ン 6 1 にはアンプ 6 2が接続され、 アンプ 6 2の出力の一部は音信号遅延回路 6 3が接続されている。 音信号 遅延回路 6 3はアンプ 6 2 と共に音信号合成回路 6 4 に接続されている。 音信号合成回路 6 4 には録音再生機 6 5およぶアンプ 6 6 が接続されてい る。

音信号遅延回路 6 3 はァンプ 6 2で増幅された音信号の一部を遅延させ る もので、 その遅延時間は が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外 耳に戻る時間に相当する時間である。 音信号遅延回路 6 3で遅延させた遅 延音信号とアンプ 6 2で増幅された音信号は音信号合成回路 6 4 に加わり 合成音信号を生成する。

第 1 3図のブロ ック図において、 音楽演奏あるいは屋外で鳥の声を収録 するには、 音源 4 0 に向かつてマイ ク ロ フォ ン 6 1 を向ける。 音源 4 0 か らの到来音はマイ ク 口 フ才ン 6 1 に加わる。 マイ ク ロ フォン 6 1 に加えら れた到来音は音信号に変換される。その音信号はアンプ 6 2で増幅される。 アンプ 6 2で増幅された 信号と音信号遅延回路 6 3で遅延させた遅延音 信号とは音信号合成回路 6 4 に加わり合成音信号を生成する。 合成音信号 は録音再生機 6 5 に録音され

録音再生機 6 5で録音された音信号を聞きたいと きには、 録音再生機 6 5 を再生状態にする。 する と、 録音再生機 6 5から録音されたアンプ 6 6 で増幅されへッ ドフォ ン 6 7 を駆動する。 ヘッ ドフォン 6 7で再生される 音には到来音が外耳から外耳道を通つて鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に 相当する時間を遅延させた音が含まれるので、 直接耳で聞いたのと同様な 臨場感が溢れた音を再生する。

第 1 4図に示すよ う に、 補聴器にに使用する場合には、 ァンプ 6 2 ί 録音 再生機 6 5 の代わり に音信号遅延回路 6 3 を接続する。 従つて、 され た音はマイ ク ロ フォ ン 6 1 で音信号に変換される。 その 曰 1曰号はァンプ 6 2で増幅される。 増幅された音信号の一部は音信号遅延回路 6 3で が外 耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時 遅延 れた遅延音信号を生成する。 遅延音信号はアンプ 6 2 からの音信号と音 号合成回路 6 4で重畳され合成音信号を形成する 。 合成音信号はァンプ 6 を介してへッ ドフォ ン 6 7 に加わり 、 直接耳で聞いたのと同様な頭外 像定位感を有する音を再生でき る 発明の効果

本発明の音再生方式は音源から直接に入る真実な到来音と、 遅延音発生 手段で到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に 相当する時間を遅延させた遅延音信号と を合成音手段で合成し合成音信号 を発生させ、音再生手段で合成音信号から音を再生させるよ う にしたので、 然界に存在する と同様な臨場感に溢れた音を聞く こ とができる。

本発明の立体音用マイ ク ロ フォンは音源から外耳に直接に入る真実な到 来音と、 到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間 に相当する時間を遅延させた遅延音とが重畳された合成音がマイ ク ロ フォ ン素子に加えられるよ う にしたので、 マイ ク ロ フォン素子から得られる音 号をへッ ドフォンで聴取したと きに、 自然界に存在する と同様な臨場感 溢れた音を聞く こ とができる。 . 本発明の立体音再生装置はマイ ク 口フォンで音源から直接到来する音と その音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当す る時間遅延させた遅延音とを重畳させた合成音を収音し合成音信号に変換 するよ う にしたので、 耳で音源からの音を直接聞く のと 同様に聞き く こ と が出来る。 従って補聴器に応用 したと き左右だけでなく 、 前後上下の広が り も分かる頭外音像定位感を実現でき る。

また本発明の立体音再生装置はマイ ク ロフォンで音源から直接到来する 音と、 その音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に 相当する時間遅延させた遅延音と を重畳させた合成音を収音し合成音信号 に変換し、 変換した合成音信号をテープあるいは M D等の録音再生手段に 録音し、 録音再生手段で録音された合成音信号を再生するこ とによ り 、 実 際の鳥の声あるいは雷鳴または音楽演奏と同様な臨場感の溢れた音を聞く ことが出来る。

上述においてマイ ク ロフォンで音源から直接到来する音とその音が外耳 から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間遅延さ せた遅延音と を重畳させた合成音を収音し合成音信号に変換していたが、 通常のマイ ク ロ フォンで収録された音信号を音信号遅延回路で音が外耳か ら外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延さ せた遅延音信号を発生させ、 音信号遅延回路で遅延された遅延音信号とマ イ ク 口 フォンで変換された音信号を音信号合成回路で合成させ合成音信号 を発生させ、 音信号合成回路からの合成音信号をヘッ ドフォンに加え、 音 を再生するよ う にしたので、 補聴器に応用 したと き左右だけでなく 、 前後 上下の広が り も分かる頭外音像定位感を実現できる。

前述と同様に、 通常のマイ ク ロ フォンで収録された音信号と音が外耳か ら鼓膜に反射し、 音信号遅延回路で外耳に戻る時間時間の相当する時間遅 延させた遅延音信号との音合成信号を録音再生機で録音したので、 録音再 生機で再生する こ と によ り何時でも実際の鳥の声あるいは雷鳴または音楽 演奏と 同様な臨場感の溢れた音を聞く こ とが出来る。

マイ ク ロ フォンの両指向性マイ ク ロ フォ ン素子を用いれば、 外耳道の役 目 をする反射筒をマイ ク ロ フォン素子の後面に設ける こ とが出来るので、 正面側から来る到来音の周波数特性に影響を及ばすこ とがない。

Claims

5 求 の 範 囲

1 . 音源から直接に入る真実な到来音を集音し到来音信号に変換する集 音手段と、

• 5 前記到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し 、 外耳に戻る時間に 相当する時間を遅延させ遅延 信号を発生させる遅延音発生手段と、 前記到来音信号と遅延音信号から合成音信号を発生させる合成音信号発 生手段と、

前記合成音信号発生手段で発生させた合成音信号から音を再生する音再 0 生手段よ り なる こ と を特徴とする音再生方式

2 . 刖記音が外耳から外耳 を通つて鼓膜で反射し 、 外耳に戻る時間に 相当する時間は約 1 5 0マイ ク ロセカ ン ドであるこ とを特徴とする請求項

1 記載の音再生方式。

3 . 音を音信号に変換するマイ ク 口フォン素子と、

5 音源から直接に入る真実な到来 が外耳から外耳道を通つて鼓膜で反射 し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音を発生させる遅延 音発生器と よ り な り 、

音源から前記外耳に直接に入る 実な到来音と前記遅延音発生器で発生 された遅延音と を前記マイ ク ロ フォ ン素子に加え、 合成音信号を再生させ 0 る こ と を特徴とする立体音用マイ ク 口 フォ ン。

4 . 音を音信号に変換するマイ ク 口 フォ ン素子と、

音源からの到来音が侵入されるス リ ッ トを有し、 該ス リ ツ 卜力 ら入った 到来音が外耳から外耳道を通って鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当す る時間を遅延させた遅延音を発生させる有底の反射筒と よ り な り 、 5 前記ス リ ッ トカゝら侵入された到来音と前記遅延音とをマイ ク ロ フオン素 子に加え、 合成音信号を発生するこ と を特徴とする立体音用マイ ク ロ フォ ン

5 . 前記マイ ク ロフオン素子に両指向性マイ ク ロフォン素子を用い、 反 射筒をマイ ク ロ フォン素子の後面に設け、 両指向性マイ ク ロ フォン素子の 表面にス リ ッ トから侵入された到来音を加え 、 前記両指向性マイ ク ロ フォ ン素子の裏面に反射筒で反射された前記遅延音と を加え合成音信号を発生 するこ とを特徴とする請求項 4記載の立体音用マイ ク ロ フォ ン。

6 . 前記反射筒の直径は約 7 m mと し、 長さは 2 3〜 2 7 m mと し、 容 積を約 1 ミ リ リ ッ トルとする こ とを特徴と して請求項 4記載の立体音用マ ク ロ フオ ン。

7 . 音源から直接に入る真実な到来音と、 該到来音が外耳から外耳道を aつて鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音 と を重畳させた合成音を合成音信号に変換するマイ ク 口 フォンと、 前記マイ ク ロ フォ ンで変換された合成音信号から音を再生するへッ ドフ ォンとなる こ とを特徴とする立体音再生装置

8 . 音源から直接に入る真実な到来音と、 該到来音が外耳から外耳道を 通つて鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音 と を重畳させた合成音を合成音信号に変換するマイ ク ロ フォ ンと 、 前記マイ ク ロ フォ ンで変換された合成音信号を録音再生する録音再生機 ど 、

前記録音再生機で録音された合成音信号から音を再生するへッ ドフォ ン 力 らなる こ と を特徴とする立体音再生装置。

9 . 音源から直接に入る真実な到来音を収音し音信号に変換するマイ ク π フォンと 、

前記マイ ク ロ フォ ンで変換された音信号から音が外耳から外耳道を通つ て鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音信号 を発生させ音信号遅延回路と、

前記音信号遅延回路で遅延された遅延音信号とマイ ク ロ フォンで変換さ れた音信号を合成させ合成音信号を発生する音信号合成回路と、 前記音信号合成回路からの合成音信号から音を再生するヘッ ドフォンか らなる こ とを特徴とする立体音再生装置。

1 0 . 音源から直接に入る真実な到来音を収音し音信号に変換するマイ ク ロ フオ ンと、

前記マイ ク ロ フォンで変換された音信号から音が外耳から外耳道を通つ て鼓膜で反射し、 外耳に戻る時間に相当する時間を遅延させた遅延音信号 を発生させ音信号遅延回路と、

前記音信号遅延回路で遅延された遅延音信号とマイ ク ロ フォンで変換さ れた音信号を合成させ合成音信号を発生する音信号合成回路と、

前記音信号合成で合成された音合成信号を録音再生する録音再生機と、 前記録音再生機からの合成音信号から音を再生するヘッ ドフォンからなる こ と を特徴とする立体音再生装置。