JPH07203597A - Headphone reproducing device - Google Patents

Headphone reproducing device

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Publication number
JPH07203597A
JPH07203597A JP5349875A JP34987593A JPH07203597A JP H07203597 A JPH07203597 A JP H07203597A JP 5349875 A JP5349875 A JP 5349875A JP 34987593 A JP34987593 A JP 34987593A JP H07203597 A JPH07203597 A JP H07203597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
viewer
sound
headphones
signal
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5349875A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Matsumoto
正治 松本
Akihisa Kawamura
明久 川村
Toshihiko Date
俊彦 伊達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5349875A priority Critical patent/JPH07203597A/en
Publication of JPH07203597A publication Critical patent/JPH07203597A/en
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  • Headphones And Earphones (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To fix a sound image in a front part(outside a head) in the same way as that of speaker reproduction at the time of headphone reproduction. CONSTITUTION:A direction detecting circuit 12 detects the direction theta of a viewer 4. A setting circuit 13a reads the inpulse responce of right and left ears for a sound source from a storage circuit 14a and sets it in FIR filters 2c and 2d. The FIR filters 2c and 2d convolutes an acoustic signal from an input terminal 1 by specified inpulse responce and outputs the acoustic signal to the listener 4 with a headphone 3. Thus, the dynamic convolution of inpulse responce can be executed in accordance with the movement of the listener 4 so that the sound image fixing in the front part is realized at the time of headphone 3 reproduction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、AV(オーディオ・ビ
ジュアル)機器において、ヘッドホンを用いた臨場感の
ある音響再生を行うヘッドホン再生装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a headphone reproducing apparatus for reproducing realistic sound using headphones in AV (audio / visual) equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、音響分野においては、ヘッドホン
再生方式が用いられるポータブルのカセットプレーヤや
光ディスク等を再生するプレーヤが普及しており、これ
に伴いヘッドホン再生時にスピーカ再生方式と同様、音
像が前方(頭の外)に定位するなどの新しいヘッドホン
再生方式の開発が望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of audio, portable cassette players that use a headphone reproducing method and players that reproduce optical disks have become widespread. Accordingly, when reproducing headphones, a sound image is forwarded like a speaker reproducing method. It is desired to develop a new headphone playback method such as localization (outside the head).

【0003】ここで従来のヘッドホン再生装置について
図面を参照しながら説明する。図9はヘッドホン再生に
おいて、音像を視聴者の前方に定位させる従来のヘッド
ホン再生装置の構成を示すブロック図である。本図にお
いて、先ず入力端子1から音響信号が入力され、2つに
分岐された後にFIRフィルタ2a,2bに入力され
る。FIRフィルタ2a,2bは畳み込み演算を行うデ
ジタルフィルタで、音像を頭外に定位させる頭部伝達関
数hL(t) 、hR(t) (tは連続的な時間を表し、入力
信号が時間関数であることを示している。)のインパル
ス応答を有している。
Here, a conventional headphone reproducing device will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional headphone reproducing apparatus that localizes a sound image in front of a viewer during headphone reproduction. In the figure, first, an acoustic signal is input from the input terminal 1, branched into two, and then input to the FIR filters 2a and 2b. The FIR filters 2a and 2b are digital filters that perform convolution calculation, and the head related transfer functions hL (t) and hR (t) (t represents continuous time, and the input signal is a time function) that localizes the sound image outside the head. It has an impulse response of 1).

【0004】FIRフィルタ2a,2bでは、ヘッドホ
ン3で信号を再生した場合に音像が視聴者4の前方に定
位するよう、所望のタップ係数で入力信号の畳み込み演
算が行われる。FIRフィルタ2a,2bの出力信号は
ヘッドホン3により音響振動として視聴者4の左右の耳
に入力される。ここで、FIRフィルタ2を用い、音像
を前方に定位させる方法について図10を用いて説明す
る。
In the FIR filters 2a and 2b, the convolution operation of the input signal is performed with a desired tap coefficient so that the sound image is localized in front of the viewer 4 when the signal is reproduced by the headphones 3. The output signals of the FIR filters 2a and 2b are input to the left and right ears of the viewer 4 as acoustic vibrations by the headphones 3. Here, a method for localizing a sound image forward using the FIR filter 2 will be described with reference to FIG.

【0005】図10(a)はスピーカ再生装置5におい
て、視聴者4の前方に設置されたスピーカ6から音響の
信号S(t)を空気振動に変換して放射した状態を示してい
る。点線部分に示すh1(t) は、スピーカ6と視聴者4の
右耳までのインパルス応答を示し、h2(t) はスピーカ6
と視聴者4の左耳までのインパルス応答を示している。
スピーカ6から信号S(t)を放射したとき、視聴者4の右
耳における信号R(t)は、(1)式で表現される。 R(t)=S(t)*h1(t) ・・(1) 同様に左耳における信号L(t)は、(2)式で表現される
(但し*は畳み込み演算を表している)。 L(t)=S(t)*h2(t) ・・(2) 実際は、スピーカ6自身のインパルス応答などが畳み込
まれるが、ここでは省略した。尚、h1(t),h2(t) にスピ
ーカ6等の特性も含ませても良い。
FIG. 10A shows a state in which the speaker reproduction device 5 converts the acoustic signal S (t) into air vibration and radiates it from the speaker 6 installed in front of the viewer 4. H1 (t) shown in the dotted line shows the impulse response to the speaker 6 and the right ear of the viewer 4, and h2 (t) is the speaker 6
And the impulse response up to the left ear of the viewer 4 is shown.
When the signal S (t) is emitted from the speaker 6, the signal R (t) in the right ear of the viewer 4 is expressed by the equation (1). R (t) = S (t) * h1 (t) ··· (1) Similarly, the signal L (t) in the left ear is expressed by the equation (2) (however, * represents the convolution operation). . L (t) = S (t) * h2 (t) (2) Actually, the impulse response of the speaker 6 itself is convoluted, but it is omitted here. The characteristics of the speaker 6 and the like may be included in h1 (t) and h2 (t).

【0006】次に図10(b)はヘッドホン3により信
号S(t)を再生する従来のヘッドホン再生装置の構成を示
している。図9と同様に、本図の視聴者の左右の耳部に
記したhHR(t),hHL(t) はヘッドホン3と視聴者4の両耳
間のインパルス応答である。この場合の視聴者4の右耳
に入力される信号R'(t) は、(3)式で表現される。 R'(t) =S(t)*hR(t) *hHR(t)・・(3) 同様に視聴者4の左耳に入力される信号L'(t) は、
(4)式で表現される。 L'(t) =S(t)*hL(t) *hHL(t)・・(4)
Next, FIG. 10B shows the structure of a conventional headphone reproducing apparatus for reproducing the signal S (t) by the headphones 3. Similar to FIG. 9, hHR (t) and hHL (t) marked on the left and right ears of the viewer in this figure are impulse responses between the ears of the headphones 3 and the viewer 4. The signal R ′ (t) input to the right ear of the viewer 4 in this case is expressed by the equation (3). R '(t) = S (t) * hR (t) * hHR (t) (3) Similarly, the signal L' (t) input to the left ear of the viewer 4 is
It is expressed by equation (4). L '(t) = S (t) * hL (t) * hHL (t) ... (4)

【0007】ここで、ヘッドホン再生装置において、ス
ピーカ再生装置5と同様の信号が視聴者4の両耳に入力
されれば、音像は前方に定位することとなる。従って
(1)式と(3)式、及び(2)式と(4)式が等しく
なるように、hR(t) とhL(t) を以下のように設定すれば
良いこととなる。 h1(t) =hR(t) *hHR(t)・・(6) h2(t) =hL(t) *hHL(t)・・(7) このときには、ヘッドホン再生時に音像が前方に定位す
ることとなる。(6),(7)式において、h1(t),h2
(t) 及びhHR(t)、hHL(t)は実測により得られることか
ら、hR(t),hL(t) は計算により求めることができる。こ
れらの式の値を求める方法は幾つかあるが、ここでは周
波数領域に変換して求める方法を次に説明する。
Here, in the headphone reproducing apparatus, if a signal similar to that of the speaker reproducing apparatus 5 is input to both ears of the viewer 4, the sound image is localized in the front direction. Therefore, hR (t) and hL (t) should be set as follows so that equations (1) and (3) and equations (2) and (4) are equal. h1 (t) = hR (t) * hHR (t) .. (6) h2 (t) = hL (t) * hHL (t) .. (7) At this time, the sound image is localized in front of the headphones during playback. It will be. In equations (6) and (7), h1 (t), h2
Since (t), hHR (t), and hHL (t) are obtained by actual measurement, hR (t) and hL (t) can be calculated. Although there are several methods for obtaining the values of these equations, a method for obtaining the values by converting them into the frequency domain will be described below.

【0008】先ず、FIRフィルタのインパルス応答を
それぞれフーリエ変換したものを以下の(8)〜(1
3)式のように表すと、前述した(6),(7)式は
(14),(15)式のようになる。ここで、FFT(x)は
xをフーリエ変換する関数、ωは角周波数を表してい
る。 H1(ω)=FFT(h1(t)) ・・(8) H2(ω)=FFT(h2(t)) ・・(9) HR(ω)=FFT(hR(t)) ・・(10) HL(ω)=FFT(hL(t)) ・・(11) HHR(ω)=FFT(hHR(t)) ・・(12) HHL(ω)=FFT(hHL(t)) ) ・・(13) H1(ω)=HR(ω)・HHR(ω) ・・(14) H2(ω)=HL(ω)・HHL(ω) ・・(15)
First, Fourier transforms of the impulse responses of the FIR filters are given in (8) to (1) below.
When expressed as the equation (3), the equations (6) and (7) described above become the equations (14) and (15). Here, FFT (x) represents a function for Fourier transforming x, and ω represents an angular frequency. H1 (ω) = FFT (h1 (t)) ・ ・ (8) H2 (ω) = FFT (h2 (t)) ・ ・ (9) HR (ω) = FFT (hR (t)) ・ ・ (10 ) HL (ω) = FFT (hL (t)) ・ ・ (11) HHR (ω) = FFT (hHR (t)) ・ ・ (12) HHL (ω) = FFT (hHL (t)) ・ ・(13) H1 (ω) = HR (ω) ・ HHR (ω) ・ ・ (14) H2 (ω) = HL (ω) ・ HHL (ω) ・ ・ (15)

【0009】従って、得られた(14)、(15)式か
ら次の(16),(17)式が算出される。 HR( ω) =H1(ω) /HHR(ω) ・・(16) HL( ω) =H2(ω) /HHL(ω) ・・(17) そして、(16),(17)のHR(ω),HL(ω) を逆フ
ーリエ変換する(IFFT(X) で表す)と、次の(18),
(19)式が算出される。 hR(t) =IFFT(HR(ω))・・(18) hL(t) =IFFT(HL(ω))・・(19) こうしてインパルス応答hR(t),hL(t) を求めることがで
きる。
Therefore, the following equations (16) and (17) are calculated from the obtained equations (14) and (15). HR (ω) = H1 (ω) / HHR (ω) ··· (16) HL (ω) = H2 (ω) / HHL (ω) ··· (17) And the HR (of (16) and (17) ( Inverse Fourier transform of ω), HL (ω) (represented by IFFT (X)) gives the following (18),
Equation (19) is calculated. hR (t) = IFFT (HR (ω)) ··· (18) hL (t) = IFFT (HL (ω)) · · (19) In this way, the impulse response hR (t), hL (t) can be obtained. it can.

【0010】以上のようにして求めたインパルス応答を
FIRフィルタ2a,2bのタップ係数として設定し、
入力信号と畳み込み演算を行うことにより、音像を前方
に定位させることができる。
The impulse response obtained as described above is set as the tap coefficient of the FIR filters 2a and 2b,
The sound image can be localized in the front by performing the convolution operation with the input signal.

【0011】ここで畳込み演算を行うFIRフィルタ2
a,2bの基本的な構成を図11に示す。本図におい
て、FIRフィルタ2は信号の入力端子7、信号をτ1
時間だけ遅延させる複数の遅延素子8、タップ係数(h
(n)) と入力信号及び各遅延回路の遅延信号との乗算を
行う複数の乗算器9、各乗算器9の出力を加算する加算
器10、変換信号の出力端子11で構成される。通常こ
のようなFIRフィルタには、乗加算を夫々高速に行う
DSP(Digital Signal processor)や専用LSIが用
いられる。各乗算器9には図11のようにインパルス応
答h(n) (n:0 〜N-1 、N は必要とするインパルス応答
の長さ)がタップ係数として設定され、各遅延素子8に
はアナログ信号をディジタル信号に変換する際のサンプ
リング周波数に対応する遅延時間τ1 が設定されてい
る。そして入力される信号に対してそれぞれ乗加算と遅
延を繰り返すことにより、畳込み演算を実行する。この
信号処理はディジタル信号に対して行われるので、実際
はこのFIRフィルタ2の前にアナログ信号をディジタ
ル信号に変換するA/Dコンバータ、及びディジタル信
号をアナログ信号に変換するD/AコンバータがFIR
フィルタ2の後に必要である。この図では省略している
(以下同様)。
FIR filter 2 for performing a convolution operation here
The basic configuration of a and 2b is shown in FIG. In this figure, the FIR filter 2 has a signal input terminal 7 and a signal τ1.
A plurality of delay elements 8 for delaying by time, tap coefficient (h
(n)) and a plurality of multipliers 9 for multiplying the input signal and the delay signal of each delay circuit, an adder 10 for adding the outputs of the multipliers 9, and a conversion signal output terminal 11. Usually, for such an FIR filter, a DSP (Digital Signal Processor) for performing multiplication and addition at high speed or a dedicated LSI is used. The impulse response h (n) (n: 0 to N-1, where N is the length of the required impulse response) is set as a tap coefficient in each multiplier 9 as shown in FIG. A delay time τ 1 corresponding to the sampling frequency when converting an analog signal into a digital signal is set. Then, the convolution operation is executed by repeating multiplication and addition and delay for the input signal. Since this signal processing is performed on the digital signal, the A / D converter for converting the analog signal into the digital signal and the D / A converter for converting the digital signal into the analog signal are actually FIR before the FIR filter 2.
Required after filter 2. It is omitted in this figure (same below).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成では、FIRフィルタに各視聴者個人のインパル
ス応答を設定した場合には音像が前方に定位するが、他
の視聴者に設定されたインパルス応答を有するヘッドホ
ン再生装置を用いた場合には、聴感特性の個人差が生じ
るため、音像が前方に定位しずらいという欠点があっ
た。又従来のヘッドホン再生装置では、視聴者が頭部の
向きを変化させても、それに従って音像位置が変化しな
いという問題点があった。
However, in such a configuration, when the impulse response of each viewer is set in the FIR filter, the sound image is localized forward, but the impulse response set for other viewers is set. In the case of using the headphone reproducing apparatus having the above, there is a drawback that it is difficult to localize the sound image in the front because there is an individual difference in the hearing characteristics. Further, in the conventional headphone reproducing device, there is a problem that the sound image position does not change according to the change of the head direction of the viewer.

【0013】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、標準的なインパルス応答を用い
た場合にも、不特定多数の視聴者に対し音像を前方に定
位させることが可能で、視聴者が頭部の向きを変える
と、それに従って音像位置を自動的に変化させるように
したヘッドホン再生装置を実現することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. Even when a standard impulse response is used, the sound image is localized in front of a large number of viewers. The present invention aims to realize a headphone reproducing device in which the position of the sound image is automatically changed according to the change of the direction of the head by the viewer.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、視聴者の左右の耳に音響を出力するヘッドホンと、
ヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の頭部に取
付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する方向検出手段
と、音響信号が入力され、任意の方向に音像を定位させ
るための畳み込み演算を行い、変換された音響信号をヘ
ッドホンに出力する複数の演算手段と、方向検出手段で
検出された視聴者の頭部の各向きに対応し、演算手段の
各畳込みの係数を記憶する記憶手段と、方向検出手段よ
り検出された向きに対応して演算手段における畳込みの
係数を記憶手段から読み出し、演算手段に設定する設定
手段と、を具備することを特徴とするものである。
The invention according to claim 1 of the present application comprises headphones for outputting sound to the left and right ears of a viewer,
Headphones or direction detection means attached to the head of a viewer wearing headphones and detecting the orientation of the viewer's head and acoustic signals are input, and convolution calculation is performed to localize the sound image in any direction. A plurality of calculation means for outputting the converted acoustic signal to the headphones, and a storage means for storing the convolution coefficient of each calculation means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detection means, Setting means for reading the coefficient of convolution in the computing means from the storage means and setting the coefficient in the computing means in correspondence with the direction detected by the direction detecting means.

【0015】本願の請求項2の発明は、視聴者の左右の
耳に音響を出力するヘッドホンと、ヘッドホン又はヘッ
ドホンを装着した視聴者の頭部に取付けられ、視聴者の
頭部の向きを検出する方向検出手段と、音響信号が入力
され、直接音に対して反射音を付加した音響信号をヘッ
ドホンに出力する反射音付加手段と、方向検出手段で検
出された視聴者頭部の各向きに対応し、反射音付加手段
の反射音の各作成データを記憶する記憶手段と、方向検
出手段より検出された向きに対応して作成データを記憶
手段から読み出し、反射音付加手段に設定する設定手段
と、を具備することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, the headphones for outputting sound to the left and right ears of the viewer and the headphones or the head of the viewer wearing the headphones are attached to detect the orientation of the viewer's head. Direction detection means, a sound signal is input, reflected sound addition means for outputting a sound signal obtained by adding a reflected sound to the direct sound to the headphones, and each direction of the viewer's head detected by the direction detection means. Correspondingly, storage means for storing each creation data of the reflected sound of the reflected sound adding means, and setting means for reading the created data corresponding to the direction detected by the direction detecting means from the storage means and setting it in the reflected sound adding means. And are provided.

【0016】本願の請求項3の発明は、視聴者の左右の
耳に音響を出力するヘッドホンと、ヘッドホン又はヘッ
ドホンを装着した視聴者の頭部に取付けられ、視聴者の
頭部の向きを検出する方向検出手段と、音響信号が入力
され、特定の方向に音像を定位させるための畳み込み演
算を行う複数の演算手段と、演算手段の出力信号を任意
の時間だけ遅延させる複数の遅延手段と、遅延手段の出
力信号を複数の周波数帯域に分割すると共に、分割され
た信号の出力レベルを制御する複数組の分割手段と、分
割手段の各周波数帯域に分割された信号を加算し、ヘッ
ドホンに出力する加算手段と、方向検出手段で検出され
た視聴者頭部の各向きに対応し、遅延手段の遅延時間と
分割手段の出力レベル値を夫々制御する制御手段と、を
具備することを特徴とするものである。
According to the invention of claim 3 of the present application, the headphones for outputting sound to the left and right ears of the viewer and the headphones or the head of the viewer wearing the headphones are attached to detect the orientation of the viewer's head. Direction detecting means, a plurality of calculating means for inputting an acoustic signal, performing a convolution calculation for localizing a sound image in a specific direction, and a plurality of delaying means for delaying an output signal of the calculating means by an arbitrary time, The output signal of the delay means is divided into a plurality of frequency bands, and a plurality of sets of dividing means for controlling the output level of the divided signals and the signals divided into the respective frequency bands of the dividing means are added and output to the headphones. And a control unit for controlling the delay time of the delay unit and the output level value of the dividing unit, which correspond to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting unit. It is an.

【0017】本願の請求項4の発明は、視聴者の左右の
耳に音響を出力するヘッドホンと、ヘッドホン又はヘッ
ドホンを装着した視聴者の頭部に取付けられ、視聴者の
頭部の向きを検出する方向検出手段と、音響信号が入力
され、直接音に対して反射音を付加した音響信号を生成
する反射音付加手段と、反射音付加手段の出力信号を任
意の時間だけ遅延させる複数の遅延手段と、遅延手段の
出力信号を複数の周波数帯域に分割すると共に、分割さ
れた信号の出力レベルを制御する複数組の分割手段と、
分割手段の各周波数帯域に分割された信号を加算し、ヘ
ッドホンに出力する加算手段と、方向検出手段で検出さ
れた視聴者頭部の各向きに対応し、遅延手段の遅延時間
と分割手段の出力レベル値を夫々制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするものである。
According to the invention of claim 4 of the present application, the headphone for outputting sound to the left and right ears of the viewer and the headphone or the head of the viewer wearing the headphone are attached to detect the orientation of the head of the viewer. Direction detecting means, an acoustic signal is inputted, reflected sound adding means for generating an acoustic signal by adding a reflected sound to a direct sound, and a plurality of delays for delaying an output signal of the reflected sound adding means by an arbitrary time. Means and a plurality of sets of dividing means for dividing the output signal of the delay means into a plurality of frequency bands and controlling the output level of the divided signals,
The adding means for adding the signals divided into each frequency band of the dividing means and outputting to the headphones, and the delay time of the delay means and the delay time of the dividing means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means Control means for controlling the output level values respectively,
It is characterized by including.

【0018】本願の請求項5の発明は、視聴者の左右の
耳に音響を出力するヘッドホンと、ヘッドホン又はヘッ
ドホンを装着した視聴者の頭部に取付けられ、視聴者の
頭部の向きを検出する方向検出手段と、音響信号が入力
され、任意の方向に音像を定位させるための畳み込み演
算を行い、変換された音響信号を生成する複数の演算手
段と、方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに
対応し、演算手段の各畳込みの係数を記憶する第1の記
憶手段と、演算手段の信号が入力され、直接音に対して
反射音を付加した音響信号を生成する反射音付加手段
と、方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに対
応し、反射音付加手段の反射音の各作成データを記憶す
る第2の記憶手段と、方向検出手段より検出された向き
に対応して、演算手段における畳込みの係数を第1の記
憶手段から読み出して演算手段に設定すると共に、反射
音付加手段における作成データを第2の記憶手段から読
み出して反射音付加手段に設定する設定手段と、を具備
することを特徴とするものである。
According to the invention of claim 5 of the present application, the headphone for outputting sound to the left and right ears of the viewer and the headphone or the head of the viewer wearing the headphone are attached to detect the orientation of the head of the viewer. Direction detection means, a plurality of calculation means for inputting an acoustic signal, performing a convolution calculation for localizing a sound image in an arbitrary direction, and generating a converted acoustic signal, and a viewer detected by the direction detection means First storage means for storing each convolution coefficient of the calculation means corresponding to each direction of the head and a signal of the calculation means are input, and an acoustic signal in which a reflected sound is added to a direct sound is generated. Detected by the reflected sound adding means, a second storage means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means and storing each creation data of the reflected sound of the reflected sound adding means, and detected by the direction detecting means. Depending on the direction Setting means for reading the convolution coefficient in 1) from the first storage means and setting it in the computing means, and reading the created data in the reflected sound addition means from the second storage means and setting it in the reflected sound addition means. It is characterized by doing.

【0019】本願の請求項6の発明は、視聴者の左右の
耳に音響を出力するヘッドホンと、ヘッドホン又はヘッ
ドホンを装着した視聴者の頭部に取付けられ、視聴者の
頭部の向きを検出する方向検出手段と、音響信号が入力
され、特定の方向に音像を定位させるための畳み込み演
算を行う複数の演算手段と、演算手段の信号が入力さ
れ、直接音に対して反射音を付加した音響信号を生成す
る反射音付加手段と、反射音付加手段の出力信号を任意
の時間だけ遅延させる複数の遅延手段と、遅延手段の出
力信号を複数の周波数帯域に分割すると共に、分割され
た信号の出力レベルを制御する複数組の分割手段と、分
割手段の各周波数帯域に分割された信号を加算し、ヘッ
ドホンに出力する加算手段と、方向検出手段で検出され
た視聴者頭部の各向きに対応し、遅延手段の遅延時間と
分割手段の出力レベル値を夫々制御する制御手段と、を
具備することを特徴とするものである。
According to the invention of claim 6 of the present application, the headphones for outputting sound to the left and right ears of the viewer and the headphone or the head of the viewer wearing the headphones are attached to detect the orientation of the viewer's head. Direction detection means, a plurality of calculation means for inputting an acoustic signal and performing a convolution calculation for localizing a sound image in a specific direction, and a signal of the calculation means are input, and a reflected sound is added to a direct sound. Reflected sound addition means for generating an acoustic signal, a plurality of delay means for delaying the output signal of the reflected sound addition means by an arbitrary time, and the output signal of the delay means is divided into a plurality of frequency bands, and the divided signals A plurality of sets of dividing means for controlling the output level of the above, an adding means for adding the signals divided into each frequency band of the dividing means and outputting to the headphones, and a head for each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. Corresponds to and is characterized by comprising a control means for respectively controlling the output level value of the delay time and dividing means of the delay means.

【0020】[0020]

【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明
によれば、方向検出手段はヘッドホン又はヘッドホンを
装着した視聴者の頭部に取付けられ、視聴者の頭部の向
きを検出する。記憶手段には方向検出手段で検出された
視聴者頭部の各向きに対応し、演算手段の各畳込みの係
数を記憶させておく。次に設定手段は方向検出手段より
検出された向きに対応して所望の畳込みの係数を記憶手
段から読み出して演算手段に設定する。そして演算手段
は音響信号が入力されると、任意の方向に音像を定位さ
せるための畳み込み演算を行い、変換された音響信号を
ヘッドホンに出力する。こうすると視聴者の動きに対応
してヘッドホンから聞こえる音像の位置が自動的に変化
する。
According to the invention of claim 1 of the present application having such a feature, the direction detecting means is attached to the head of the viewer wearing the headphones or the headphone, and detects the orientation of the head of the viewer. The storage means stores the coefficient of each convolution of the calculation means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detection means. Next, the setting means reads out a desired convolution coefficient from the storage means corresponding to the direction detected by the direction detection means and sets it in the calculation means. Then, when the acoustic signal is input, the calculation means performs a convolution calculation for localizing the sound image in an arbitrary direction, and outputs the converted acoustic signal to the headphones. By doing so, the position of the sound image heard from the headphones automatically changes in response to the movement of the viewer.

【0021】又本願の請求項2の発明によれば、方向検
出手段はヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の
頭部に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する。記
憶手段には方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向
きに対応し、反射音付加手段の反射音や残響音の各作成
データを記憶させておく。次に設定手段は方向検出手段
より検出された向きに対応して作成データを記憶手段か
ら読み出して反射音付加手段に設定する。そして反射音
付加手段は音響信号が入力されると、直接音に対して反
射音や残響音を付加した音響信号をヘッドホンに出力す
る。こうすると視聴者の動きに対応してヘッドホンから
聞こえる音源の反射音や残響音が変化する。
According to the invention of claim 2 of the present application, the direction detecting means is attached to the head of the viewer wearing the headphones or the headphone and detects the orientation of the head of the viewer. The storage means stores each creation data of the reflected sound and the reverberant sound of the reflected sound adding means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. Next, the setting means reads out the created data corresponding to the direction detected by the direction detecting means from the storage means and sets it in the reflected sound adding means. Then, when the acoustic signal is input, the reflected sound adding unit outputs to the headphones an acoustic signal obtained by adding a reflected sound and a reverberant sound to the direct sound. In this way, the reflected sound and reverberant sound of the sound source heard from the headphones change according to the movement of the viewer.

【0022】又本願の請求項3の発明によれば、方向検
出手段はヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の
頭部に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する。演
算手段は音響信号が入力されると、特定の方向に音像を
定位させるための畳み込み演算を行う。そして遅延手段
は演算手段の出力信号を任意の時間だけ遅延させる。更
に分割手段は遅延手段の出力信号を複数の周波数帯域に
分割すると共に、分割された信号の出力レベルを制御す
る。制御手段は方向検出手段で検出された視聴者頭部の
各向きに対応し、遅延手段の遅延時間と分割手段の出力
レベル値を夫々制御する。加算手段は分割手段の各周波
数帯域に分割された信号を加算し、ヘッドホンに出力す
る。こうすると反射音付加手段や記憶手段を設けなくて
も視聴者の動きに対応してヘッドホンから聞こえる音像
の位置が自動的に変化する。
According to the third aspect of the present invention, the direction detecting means is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphone and detects the orientation of the head of the viewer. When the acoustic signal is input, the calculation means performs a convolution calculation for localizing the sound image in a specific direction. Then, the delay means delays the output signal of the arithmetic means by an arbitrary time. Further, the dividing means divides the output signal of the delay means into a plurality of frequency bands and controls the output level of the divided signal. The control means controls the delay time of the delay means and the output level value of the dividing means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. The adding means adds the signals divided into the respective frequency bands of the dividing means and outputs to the headphones. By doing so, the position of the sound image heard from the headphones automatically changes in response to the movement of the viewer without providing the reflection sound adding means and the storage means.

【0023】又本願の請求項4の発明によれば、方向検
出手段はヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の
頭部に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する。反
射音付加手段は音響信号が入力されると、直接音に対し
て反射音や残響音を付加した音響信号を出力する。そし
て遅延手段は反射音付加手段の出力信号を任意の時間だ
け遅延させる。更に分割手段は遅延手段の出力信号を複
数の周波数帯域に分割すると共に、分割された信号の出
力レベルを制御する。制御手段は方向検出手段で検出さ
れた視聴者頭部の各向きに対応し、遅延手段の遅延時間
と分割手段の出力レベル値を夫々制御する。加算手段は
分割手段の各周波数帯域に分割された信号を加算し、ヘ
ッドホンに出力する。こうすると演算手段や記憶手段を
設けなくても視聴者の動きに対応してヘッドホンから聞
こえる音像の位置が自動的に変化する。
According to the invention of claim 4 of the present application, the direction detecting means is attached to the head of the viewer wearing the headphones or the headphone, and detects the orientation of the head of the viewer. When the acoustic signal is input, the reflected sound adding means outputs an acoustic signal in which a reflected sound or a reverberant sound is added to the direct sound. The delay means delays the output signal of the reflected sound adding means by an arbitrary time. Further, the dividing means divides the output signal of the delay means into a plurality of frequency bands and controls the output level of the divided signal. The control means controls the delay time of the delay means and the output level value of the dividing means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. The adding means adds the signals divided into the respective frequency bands of the dividing means and outputs to the headphones. By doing so, the position of the sound image heard from the headphones automatically changes in response to the movement of the viewer without providing a calculation unit or a storage unit.

【0024】又本願の請求項5の発明によれば、方向検
出手段はヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の
頭部に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する。第
1の記憶手段には方向検出手段で検出された視聴者頭部
の各向きに対応し、演算手段の各畳込みの係数を記憶さ
せておく。第2の記憶手段には方向検出手段で検出され
た視聴者頭部の各向きに対応し、反射音付加手段の反射
音や残響音の各作成データを記憶させておく。次に設定
手段は方向検出手段より検出された向きに対応して作成
データを記憶手段から読み出して反射音付加手段に設定
する。そして反射音付加手段は演算手段から信号が入力
されると、直接音に対して反射音や残響音を付加した音
響信号をヘッドホンに出力する。こうすると視聴者の動
きに対応してヘッドホンから聞こえる音源の音像の位置
が自動的に変化すると共に、音源の反射音や残響音が変
化する。
According to the fifth aspect of the present invention, the direction detecting means is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphone, and detects the orientation of the head of the viewer. The first storage means stores the coefficient of each convolution of the calculation means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detection means. The second storage means stores the respective created data of the reflected sound and the reverberant sound of the reflected sound adding means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. Next, the setting means reads out the created data corresponding to the direction detected by the direction detecting means from the storage means and sets it in the reflected sound adding means. When the reflected sound adding means receives the signal from the calculating means, the reflected sound adding means outputs to the headphones an acoustic signal obtained by adding reflected sound or reverberant sound to the direct sound. This automatically changes the position of the sound image of the sound source heard from the headphones in response to the viewer's movement, and changes the reflected sound and reverberant sound of the sound source.

【0025】又本願の請求項6の発明によれば、方向検
出手段はヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の
頭部に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する。演
算手段は音響信号が入力されると、特定の方向に音像を
定位させるための畳み込み演算を行う。反射音付加手段
は演算手段から信号が入力されると、直接音に対して反
射音や残響音を付加した音響信号を出力する。そして遅
延手段は反射音付加手段の出力信号を任意の時間だけ遅
延させる。更に分割手段は遅延手段の出力信号を複数の
周波数帯域に分割すると共に、分割された信号の出力レ
ベルを制御する。制御手段は方向検出手段で検出された
視聴者頭部の各向きに対応し、遅延手段の遅延時間と分
割手段の出力レベル値を夫々制御する。加算手段は分割
手段の各周波数帯域に分割された信号を加算し、ヘッド
ホンに出力する。こうすると演算手段及び反射音付加手
段に対する記憶手段を設けなくても、視聴者の動きに対
応してヘッドホンから聞こえる音源の音像の位置が自動
的に変化すると共に、音源の反射音や残響音が変化す
る。
According to the invention of claim 6 of the present application, the direction detection means is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphone and detects the orientation of the head of the viewer. When the acoustic signal is input, the calculation means performs a convolution calculation for localizing the sound image in a specific direction. When the signal is input from the calculating means, the reflected sound adding means outputs an acoustic signal in which reflected sound or reverberant sound is added to the direct sound. The delay means delays the output signal of the reflected sound adding means by an arbitrary time. Further, the dividing means divides the output signal of the delay means into a plurality of frequency bands and controls the output level of the divided signal. The control means controls the delay time of the delay means and the output level value of the dividing means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. The adding means adds the signals divided into the respective frequency bands of the dividing means and outputs to the headphones. By doing so, the position of the sound image of the sound source heard from the headphones is automatically changed in response to the movement of the viewer, and the reflected sound or reverberant sound of the sound source is generated without providing a storage unit for the calculation unit and the reflected sound adding unit. Change.

【0026】[0026]

【実施例】本発明の第1実施例におけるヘッドホン再生
装置について図面を参照しながら説明する。図1は第1
実施例におけるヘッドホン再生装置の構成を示すブロッ
ク図である。尚、従来例と同一機能を有する部分は同一
の符号をつけて詳細な説明を省略する。図1において、
入力端子1に入力された音響信号はFIRフィルタ2
c,2dに与えられる。FIRフィルタ2cはスピーカ
再生装置のスピーカから視聴者4の左耳に出力される音
響に相当する信号を生成する演算手段で、入力信号に所
定のインパルス応答で畳み込み演算を行うデジタルフィ
ルタで構成される。FIRフィルタ2dもスピーカ再生
装置のスピーカから視聴者4の右耳に出力される音響に
相当する信号を生成する演算手段で、デジタルフィルタ
で構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A headphone reproducing device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is the first
It is a block diagram showing the composition of the headphone reproducing device in an example. The parts having the same functions as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In FIG.
The acoustic signal input to the input terminal 1 is the FIR filter 2
c, 2d. The FIR filter 2c is a calculation means for generating a signal corresponding to the sound output from the speaker of the speaker reproducing device to the left ear of the viewer 4, and is composed of a digital filter for performing convolution calculation on the input signal with a predetermined impulse response. . The FIR filter 2d is also a calculation means for generating a signal corresponding to the sound output from the speaker of the speaker reproducing device to the right ear of the viewer 4 and is composed of a digital filter.

【0027】視聴者4のヘッドホン3又は視聴者の頭部
に方向検出器12が取付けられている。方向検出器12
は視聴者4の頭部が向く方向を検出する方向検出手段
で、例えば地磁気を利用した地磁気センサーや加速度セ
ンサー等により構成される。地磁気センサーの場合、経
線に対する変位角が検出され、加速度センサーの場合、
水平面内の頭部の動きが加速度として検出される。設定
回路13aは方向検出回路12からの視聴者4の向きθ
に基づいて所定のインパルス応答のデータを設定し、そ
の値を記憶回路14aから出力する設定手段である。記
憶回路14aは代表的な視聴者4が数種類の方向を向い
たとき、前方に置かれた図示しないスピーカと視聴者4
の両耳間のインパルス応答のデータを夫々の方向毎に組
データとして記憶する記憶手段である。
The direction detector 12 is attached to the headphone 3 of the viewer 4 or the head of the viewer. Direction detector 12
Is a direction detecting means for detecting the direction in which the head of the viewer 4 is facing, and is composed of, for example, a geomagnetic sensor or an acceleration sensor using geomagnetism. In the case of a geomagnetic sensor, the displacement angle with respect to the meridian is detected, and in the case of an acceleration sensor,
The movement of the head in the horizontal plane is detected as acceleration. The setting circuit 13a controls the direction θ of the viewer 4 from the direction detection circuit 12.
Is a setting means for setting predetermined impulse response data based on the above, and outputting the value from the memory circuit 14a. The memory circuit 14a includes a speaker (not shown) placed in front of the viewer 4 when the typical viewer 4 faces several kinds of directions.
The storage means stores the impulse response data between the two ears as set data for each direction.

【0028】このように構成された第1実施例における
ヘッドホン再生装置の動作について説明する。先ず、入
力端子1から音楽等の音響信号が入力され、FIRフィ
ルタ2c,2dに入力される。FIRフィルタ2c,2
dにおいて、設定回路13aにより設定された所望のイ
ンパルス応答の係数が記憶回路14aから読み出され、
FIRフィルタ2内の各乗算器のタップ係数として与え
られる。この記憶回路14aには、ある代表的な視聴者
やダミーヘッドとよばれる人形の両耳と、前方に置かれ
たスピーカ間の複数のインパルス応答が(左及び右用の
組で)記憶されている。
The operation of the headphone reproducing apparatus according to the first embodiment having the above configuration will be described. First, an acoustic signal such as music is input from the input terminal 1 and input to the FIR filters 2c and 2d. FIR filters 2c, 2
At d, the desired impulse response coefficient set by the setting circuit 13a is read from the storage circuit 14a,
It is given as a tap coefficient of each multiplier in the FIR filter 2. In this memory circuit 14a, a plurality of impulse responses between a representative viewer and both ears of a doll called a dummy head and a speaker placed in front are stored (in a pair for left and right). There is.

【0029】図2は視聴者4の向きθに対するインパル
ス応答の種類を示す説明図である。図2(a)は代表的
な視聴者4がスピーカ再生装置5に接続されたスピーカ
6に対して前方正面を向いている状態を示している。こ
のときの視聴者4の左耳、右耳とスピーカ6間のインパ
ルス応答を夫々hL0(t)、hR0(t)とする。図2(b)は視
聴者4が前方のスピーカに対し左へθ1 だけ向いた状態
を示し、この場合の視聴者4の左耳、右耳とスピーカ6
間のインパルス応答を夫々hLL1(t) 、hLR1(t)とする。
図2(c)は同様に左へθ2 だけ動いた場合で、このと
きのインパルス応答を夫々hLL2(t) 、hLR2(t) とし、図
2(d)は逆に視聴者が右へθ3 だけ向いた場合で、こ
のときのインパルス応答を夫々hRL1(t) とhRR1(t)と
し、図2(e)は右へθ4 だけ向いた場合で、このとき
のインパルス応答を夫々hRL2(t) 、hRR2(t)としてい
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the types of impulse responses with respect to the direction θ of the viewer 4. FIG. 2A shows a state in which a typical viewer 4 faces the front front with respect to the speaker 6 connected to the speaker reproducing device 5. Impulse responses between the left and right ears of the viewer 4 and the speaker 6 at this time are hL0 (t) and hR0 (t), respectively. FIG. 2B shows a state in which the viewer 4 faces leftward by θ 1 with respect to the front speaker, and in this case, the left and right ears of the viewer 4 and the speaker 6 are shown.
The impulse responses between them are hLL1 (t) and hLR1 (t), respectively.
Similarly, Fig. 2 (c) shows the case of moving to the left by θ2, and the impulse responses at this time are hLL2 (t) and hLR2 (t), respectively. When facing, the impulse responses at this time are hRL1 (t) and hRR1 (t), respectively. In Fig. 2 (e), when facing right by θ4, the impulse responses at this time are hRL2 (t) and hRL2 (t), respectively. hRR2 (t).

【0030】図2のように夫々の視聴者の向きに応じた
インパルス応答を左用、右用を組で記憶回路14aに記
憶させておく。但し向きの分解能は記憶回路14aの規
模に対応して設定するが、例えば360°を1°おきに
設定した場合には計720個のインパルス応答のデータ
を記憶する必要がある。尚、視聴者4が左に向いた場合
と右に同じ角度だけ向いた場合とでは、左右のインパル
ス応答が逆になることを考慮すれば、記憶回路14aの
データ量を半減させることも可能である。又、向きθが
例えば5°のデータは、向きが0°と10°の場合のデ
ータから補間して求めるという方法により、データ量を
減少させることも可能である。
As shown in FIG. 2, the impulse responses corresponding to the directions of the respective viewers are stored in the storage circuit 14a in pairs for left and right. However, the direction resolution is set according to the scale of the storage circuit 14a, but if 360 ° is set at intervals of 1 °, for example, it is necessary to store 720 impulse response data. It should be noted that considering that the left and right impulse responses are opposite when the viewer 4 faces left and at the same angle right, it is possible to reduce the amount of data in the memory circuit 14a by half. is there. Further, the data amount of the orientation θ of 5 ° can be reduced by a method of interpolating the data when the orientations are 0 ° and 10 °.

【0031】さて、視聴者4の向きθは方向検出回路1
2により検出され、その信号は設定回路13aに与えら
れる。次に設定回路13aは方向検出回路12により出
力された視聴者4の向きθに対応したインパルス応答の
組のデータを記憶回路14aから選択し、そのデータを
FIRフィルタ2c,2dに設定する。例えば、図2
(b)に示すように視聴者4が左へθ1 だけ動いた場合
には、hLR1(t) とhLL1(t) を記憶回路14aから読み出
し、FIRフィルタ2c,2dの乗算器に設定する。
Now, the direction θ of the viewer 4 is the direction detection circuit 1
2 and the signal is given to the setting circuit 13a. Next, the setting circuit 13a selects, from the storage circuit 14a, the data of the impulse response set corresponding to the direction θ of the viewer 4 output from the direction detection circuit 12, and sets the data in the FIR filters 2c and 2d. For example, in FIG.
As shown in (b), when the viewer 4 moves to the left by θ1, hLR1 (t) and hLL1 (t) are read from the memory circuit 14a and set in the multipliers of the FIR filters 2c and 2d.

【0032】このように視聴者4は、左右に向いた場合
でも前方にスピーカが置かれた場合のインパルス応答で
畳み込まれた信号をヘッドホン3から聞くことができ、
常に音像をスピーカの正面方向に感じることとなる。人
間は通常頭部を動かし、音源の方向を探している。第1
実施例のヘッドホン再生装置は視聴者4の動きを、向き
θの変化として捉えることにより、音像の個人差を吸収
させ、静的なインパルス応答だけでは実現できなかった
音の動的な前方定位を実現させることができる。例えば
ヘッドホンを装着して視聴者4が部屋内を動くと、その
動きに応じて左右の耳の音圧が変化し、動きによる音の
変化を自然に感じとることができる。
As described above, the viewer 4 can hear the signal convoluted with the impulse response when the speaker is placed in the front even from the headphones 3 even when facing the left and right sides,
The sound image is always felt in the front direction of the speaker. Humans usually move their heads to find the direction of the sound source. First
The headphone reproducing apparatus according to the embodiment captures the movement of the viewer 4 as a change in the direction θ, thereby absorbing individual differences in the sound image, and dynamic front localization of the sound that could not be realized by only the static impulse response. Can be realized. For example, when the viewer 4 wears headphones and moves in the room, the sound pressure of the left and right ears changes according to the movement, and the change in sound due to the movement can be naturally felt.

【0033】次に、本発明の第2実施例におけるヘッド
ホン再生装置について図3を参照しつつ説明する。図3
は第2実施例のヘッドホン再生装置の構成を示すブロッ
ク図である。本図において視聴者4のヘッドホン3に方
向検出回路12が取付けられ、入力端子1から音響信号
が入力されることは第1実施例と同一である。入力端子
1の音響信号は反射音付加回路15aに与えられる。反
射音付加回路15aは視聴者4の居る音響空間と相等の
反射音又は残響音を直接音に付加する反射音付加手段で
ある。
Next, a headphone reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 3
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a headphone reproducing device according to a second embodiment. In this figure, the direction detection circuit 12 is attached to the headphones 3 of the viewer 4 and an acoustic signal is input from the input terminal 1 as in the first embodiment. The acoustic signal from the input terminal 1 is given to the reflected sound adding circuit 15a. The reflected sound adding circuit 15a is a reflected sound adding unit that adds a reflected sound or a reverberant sound equivalent to the acoustic space in which the viewer 4 is present to the direct sound.

【0034】図4(a)は視聴者4の居る音響空間にお
いて、スピーカ6とこれより放射される音響の直接音と
反射音又は残響音との伝播経路を示す平面図であり、図
4(b)は反射音付加回路15の構成例を示すブロック
図である。図4(a)において、視聴者4の左、右耳へ
の直接音を夫々DL,DRとする。又左側の壁16Lに
入射する音Aが反射され、視聴者4の左、右耳への反射
音又は残響音を夫々AL,ARとする。同様に右側の壁
16Rに入射する音Bが反射され、視聴者4の左、右耳
への反射音又は残響音を夫々BL,BRとする。
FIG. 4A is a plan view showing the propagation paths of the direct sound and the reflected or reverberant sound of the sound emitted from the speaker 6 in the acoustic space in which the viewer 4 is present. FIG. 3B is a block diagram showing a configuration example of the reflected sound adding circuit 15. In FIG. 4A, direct sounds to the left and right ears of the viewer 4 are DL and DR, respectively. Further, the sound A incident on the left wall 16L is reflected, and the reflected sound or reverberant sound to the left and right ears of the viewer 4 is AL and AR, respectively. Similarly, the sound B incident on the right wall 16R is reflected, and the reflected sound and the reverberant sound to the left and right ears of the viewer 4 are BL and BR, respectively.

【0035】図4(b)において、図1の入力端子1の
信号は遅延器17a,17b、18a,18bに与えら
れる。遅延器17a,17bは音源(スピーカ6)から
視聴者4への反射音AL,ARの伝播時間に相当する時
間だけ信号を遅延させる回路であり、遅延器18a,1
8bは音源から視聴者4への反射音BL,BRの伝播時
間に相当する時間だけ信号を遅延させる回路である。乗
算器19a,19bは遅延器17a,17bの出力を減
衰又は増幅する回路で、その出力レベルは各反射音の音
圧に相当するよう設定される。同様に乗算器20a,2
0bは遅延器18a,18bの出力を減衰又は増幅する
回路である。加算器21aは乗算器19a,20aの夫
々の出力と、入力端子1の信号とを加算する回路であ
る。同様に加算器21bは乗算器19b,20bの夫々
の出力と、入力端子1の信号とを加算する回路である。
In FIG. 4B, the signal at the input terminal 1 of FIG. 1 is given to the delay devices 17a, 17b, 18a and 18b. The delay devices 17a and 17b are circuits that delay the signal by a time corresponding to the propagation time of the reflected sounds AL and AR from the sound source (speaker 6) to the viewer 4, and the delay devices 18a and 1b
Reference numeral 8b is a circuit that delays the signal by a time corresponding to the propagation time of the reflected sounds BL and BR from the sound source to the viewer 4. The multipliers 19a and 19b are circuits for attenuating or amplifying the outputs of the delay devices 17a and 17b, and the output level thereof is set so as to correspond to the sound pressure of each reflected sound. Similarly, the multipliers 20a, 2
Reference numeral 0b is a circuit for attenuating or amplifying the outputs of the delay devices 18a and 18b. The adder 21a is a circuit that adds the respective outputs of the multipliers 19a and 20a and the signal of the input terminal 1. Similarly, the adder 21b is a circuit that adds the respective outputs of the multipliers 19b and 20b and the signal of the input terminal 1.

【0036】図3において記憶回路14bは視聴者4の
向きθに対応した反射音作成データを記憶する記憶手段
であり、遅延器17,18の遅延時間、及び乗算器1
9,20の利得を視聴者4の向きθ別に記憶する。又設
定回路13bは方向検出回路12により検出された視聴
者4の向きθに応じて、記憶回路14bに格納されてい
る反射音作成データを反射音付加回路15aに与える設
定手段である。
In FIG. 3, the storage circuit 14b is a storage means for storing the reflected sound creation data corresponding to the direction θ of the viewer 4, and the delay time of the delay devices 17 and 18, and the multiplier 1
The gains of 9 and 20 are stored for each direction θ of the viewer 4. Further, the setting circuit 13b is a setting means for giving the reflected sound creation data stored in the storage circuit 14b to the reflected sound adding circuit 15a in accordance with the orientation θ of the viewer 4 detected by the direction detecting circuit 12.

【0037】このように構成された第2実施例のヘッド
ホン再生装置の動作について説明する。図3において入
力端子1に入力された音楽等の信号は反射音付加回路1
5aに入力される。この反射音付加回路15aでは入力
信号に対し反射音や残響音が付加される。図4(a)に
示すように、視聴者4が壁16に囲まれた部屋において
スピーカ6から放射される音を聞いている場合を想定す
る。このとき壁16からの各種の反射音が視聴者4に入
射されるが、代表的な伝播経路の音をA,Bとする。視
聴者4は直接音DL,DRを聴くと同時に、左耳で反射
音(残響音)AL,BLを聴き、右耳で反射音(残響
音)BR,ARを聴く。
The operation of the headphone reproducing apparatus according to the second embodiment having the above structure will be described. In FIG. 3, a signal such as music input to the input terminal 1 is reflected sound adding circuit 1
5a is input. The reflected sound adding circuit 15a adds a reflected sound and a reverberant sound to the input signal. It is assumed that the viewer 4 is listening to the sound emitted from the speaker 6 in the room surrounded by the wall 16 as shown in FIG. At this time, various reflected sounds from the wall 16 are incident on the viewer 4, and sounds of typical propagation paths are A and B. At the same time as listening to the direct sounds DL and DR, the viewer 4 hears the reflected sounds (reverberation sounds) AL and BL with the left ear and the reflected sounds (reverberation sounds) BR and AR with the right ear.

【0038】視聴者4に向かう反射音ALとARは、両
耳へ到達する時間に差があり、又その振幅レベルが異な
ると考える。同様に反射音BLとBRについても同様で
ある。図4(b)の遅延器17a,17bには直接音D
L,DRに対する反射音AL、ARの夫々の時間差が設
定される。又遅延器18a,18bには直接音DL,D
Rに対する反射音BL、BRの夫々の時間差が設定され
る。次に乗算器19a,19bには反射音ALとARの
振幅レベルが設定され、乗算器20a,20bには反射
音BLとBRの振幅レベルが設定される。そして乗算器
19a,20aの各出力,及び直接音DLとして入力端
子1の信号を加算器21aで夫々加算し、図3の左側の
ヘッドホン3に信号を出力する。同様に乗算器19b,
20bの各出力,及び直接音DRとして入力端子1の信
号を加算器21bで夫々加算し、図3の右側のヘッドホ
ン3に信号を出力する。
It is considered that the reflected sounds AL and AR directed to the viewer 4 have different arrival times to both ears and have different amplitude levels. The same applies to the reflected sounds BL and BR. Direct sound D is applied to the delay units 17a and 17b of FIG.
The time difference between the reflected sounds AL and AR with respect to L and DR is set. In addition, direct sounds DL and D are applied to the delay devices 18a and 18b.
The time difference between the reflected sounds BL and BR with respect to R is set. Next, the amplitude levels of the reflected sounds AL and AR are set in the multipliers 19a and 19b, and the amplitude levels of the reflected sounds BL and BR are set in the multipliers 20a and 20b. Then, the outputs of the multipliers 19a and 20a and the signal of the input terminal 1 as the direct sound DL are respectively added by the adder 21a, and the signals are output to the headphones 3 on the left side of FIG. Similarly, the multiplier 19b,
The respective outputs of 20b and the signal of the input terminal 1 as the direct sound DR are respectively added by the adder 21b, and the signal is output to the headphones 3 on the right side of FIG.

【0039】こうすると、簡易的にスピーカ再生と同様
の状態でヘッドホン再生を実現することができる。例え
ばヘッドホン再生装置を携帯しながら、視聴者4が部屋
を動き回ると、自己に対する反射音の変化を自然に感じ
とることができる。実際は、部屋の反射音は多数存在す
るが、主な反射音のみ(例えば4経路)を実現するよう
反射音付加回路15aの構成を決めれば良い。
By doing so, it is possible to simply realize the headphone reproduction in the same state as the speaker reproduction. For example, when the viewer 4 moves around the room while carrying the headphone reproducing device, it is possible to naturally feel the change in the reflected sound to the viewer. In reality, there are many reflected sounds in the room, but the configuration of the reflected sound adding circuit 15a may be determined so that only the main reflected sounds (for example, four paths) are realized.

【0040】次に本発明の第3実施例におけるヘッドホ
ン再生装置について図5を参照しつつ説明する。図5は
第3実施例におけるヘッドホン再生装置の構成を示すブ
ロック図であり、第1,2実施例と同一部分は同一の符
号をつけ、その説明は省略する。本図において入力端子
1の音響信号は演算手段としてのFIRフィルタ2a,
2bに与えられる。FIRフィルタ2a,2bは図9に
示す従来例のFIRフィルタと同一の回路で、音源が視
聴者4の中央前方に位置するときのインパルス応答hL
(t) 、hR(t) のみを有したデジタルフィルタであ
る。FIRフィルタ2a,2bの出力は夫々遅延器22
a,22bに与えられる。
Next, a headphone reproducing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the headphone reproducing apparatus in the third embodiment. The same parts as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this figure, the acoustic signal at the input terminal 1 is the FIR filter 2a,
Given to 2b. The FIR filters 2a and 2b have the same circuit as the conventional FIR filter shown in FIG. 9, and the impulse response hL when the sound source is located in front of the center of the viewer 4
It is a digital filter having only (t) and hR (t). The outputs of the FIR filters 2a and 2b are the delay devices 22 respectively.
a, 22b.

【0041】遅延器22a,22bは音の伝播経路によ
る音響の遅延時間だけ入力信号を遅延させる遅延手段で
あり、その遅延時間は後述する制御回路25から制御さ
れる。遅延器22aの出力は分割回路23a,23bに
与えられ、遅延器22bの出力は分割回路23c,23
dに与えられる。分割回路23a,23bは入力信号を
高音と低音に分割し、そのレベルを制御する左耳の分割
手段である。例えば分割回路23aはハイパスフィルタ
(HPF)を含み、高音を濾波して方向検出回路12か
ら出力される向きθの値が増加すると、制御回路25の
制御信号により音の出力レベルを減衰させる。又分割回
路23bはローパスフィルタ(LPF)を含み、低音を
濾波して向きθの値が増加すると、制御回路25の制御
信号により高音の場合より緩やかに音の出力レベルを減
衰させる。
The delay devices 22a and 22b are delay means for delaying the input signal by the delay time of the sound due to the sound propagation path, and the delay time is controlled by the control circuit 25 described later. The output of the delay circuit 22a is given to the division circuits 23a and 23b, and the output of the delay circuit 22b is divided circuits 23c and 23b.
given to d. The dividing circuits 23a and 23b are dividing means for the left ear which divides the input signal into a high tone and a low tone and controls the level thereof. For example, the division circuit 23a includes a high-pass filter (HPF), and when the value of the direction θ output from the direction detection circuit 12 by filtering a high tone increases, the output signal of the sound is attenuated by the control signal of the control circuit 25. The dividing circuit 23b includes a low-pass filter (LPF), and when the low tone is filtered to increase the value of the direction θ, the control signal of the control circuit 25 attenuates the output level of the tone more gently than in the case of the high tone.

【0042】分割回路23c,23dは入力信号を高音
と低音に分割し、そのレベルを制御する右耳の分割手段
である。分割回路23cは高音を濾波し、方向検出回路
12から出力される向きθの値が増加すると、制御回路
25の制御信号により音の出力レベルを減衰又は増幅さ
せる。又同様に分割回路23dは低音を濾波し、向きθ
の値が増加すると、制御回路25の制御信号により音の
出力レベルを減衰又は増幅させる。
The dividing circuits 23c and 23d are right ear dividing means for dividing the input signal into a high tone and a low tone and controlling the level thereof. The division circuit 23c filters high-pitched sound, and when the value of the direction θ output from the direction detection circuit 12 increases, the output signal of the sound is attenuated or amplified by the control signal of the control circuit 25. Similarly, the dividing circuit 23d filters low-pitched sound and outputs the direction θ.
When the value of is increased, the control signal of the control circuit 25 attenuates or amplifies the output level of the sound.

【0043】分割回路23a,23bの出力は加算器2
4aに与えられ、分割回路23c,23dの出力は加算
器24bに与えられる。加算器24aは左耳の高音信号
と低音信号を加算する加算手段で、加算器24bは右耳
の高音信号と低音信号を加算する加算手段で、夫々の加
算信号はヘッドホン3の左、右に出力される。制御回路
25は方向検出回路12により検出された視聴者4の向
きθに対応して、遅延器22の遅延時間を制御すると共
に、分割回路23の出力レベルを制御する制御手段であ
る。
The outputs of the dividing circuits 23a and 23b are the adder 2
4a, and the outputs of the dividing circuits 23c and 23d are given to the adder 24b. The adder 24a is an addition means for adding the high-pitched sound signal and the low-pitched sound signal of the left ear, and the adder 24b is an addition means for adding the high-pitched sound signal and the low-pitched sound signal of the right ear. Is output. The control circuit 25 is a control unit that controls the delay time of the delay device 22 and the output level of the division circuit 23 in accordance with the direction θ of the viewer 4 detected by the direction detection circuit 12.

【0044】このように構成された第3実施例のヘッド
ホン再生装置の動作について説明する。入力端子1に入
力された音楽等の信号は、FIRフィルタ2a,2bに
与えられる。FIRフィルタ2a,2bは代表的な視聴
者に対し、前方定位(スピーカ正面)のインパルス応答
が設定されている。視聴者4が前方に頭部を向け、その
向きθが0°であれば、遅延器22a,22bの遅延時
間は共に同一の最小値に設定されて、その信号が分割回
路23に出力される。この場合の分割回路23a,23
bの出力レベルも同一で、分割回路23c,23dの出
力レベルも同一に制御される。このためヘッドホン3か
ら左右相等の音響が前方のスピーカから出力されている
ように両耳に出力される。
The operation of the thus constructed headphone reproducing apparatus of the third embodiment will be described. The signal such as music input to the input terminal 1 is given to the FIR filters 2a and 2b. The FIR filters 2a and 2b are set with an impulse response of front localization (on the front of the speaker) for a typical viewer. When the viewer 4 turns his / her head forward and the direction θ is 0 °, the delay times of the delay devices 22a and 22b are both set to the same minimum value, and the signal is output to the division circuit 23. . Dividing circuits 23a, 23 in this case
The output level of b is also the same, and the output levels of the dividing circuits 23c and 23d are also controlled to be the same. Therefore, the sound of the left-right phase or the like is output from the headphones 3 to both ears as if output from the front speaker.

【0045】次に視聴者4が、頭部を例えば左へ向きθ
だけ向けたとする。この場合耳の解析や共振により例え
ば低音に比較し高音の入射量は減衰し、右耳への高音の
入射量は増加する。このとき制御回路25は遅延器22
aの遅延時間を増加させ、遅延器22bの遅延時間を減
少させる。更に制御回路25は分割回路23aの出力レ
ベルを下げ、分割回路23cの出力レベルを上げる。こ
のように制御されると、ヘッドホン3から音源が視聴者
4の頭部に対して右側に移動したような音響が出力され
る。
Next, the viewer 4 turns his head to the left, for example, θ.
I'm just going to In this case, due to the analysis of the ear and the resonance, the amount of high-tone sound is attenuated and the amount of high-tone sound incident to the right ear is increased as compared with low-pitched sound, for example. At this time, the control circuit 25 causes the delay device 22 to
The delay time of a is increased and the delay time of the delay device 22b is decreased. Further, the control circuit 25 lowers the output level of the division circuit 23a and raises the output level of the division circuit 23c. When controlled in this manner, a sound is output from the headphones 3 as if the sound source moved to the right with respect to the head of the viewer 4.

【0046】制御回路25は、方向検出回路12により
検出された視聴者の左右の動きに対応して遅延器22の
遅延時間と、分割回路23の通過ゲインを制御するが、
これは視聴者4の左右の動きに対して前方に置かれたス
ピーカと視聴者の両耳間のインパルス応答の変化が少な
いと仮定している。しかしその違いは左右に到達する信
号の時間と所定帯域の振幅差であるという考えに基づい
ている。
The control circuit 25 controls the delay time of the delay device 22 and the passage gain of the division circuit 23 in accordance with the left and right movements of the viewer detected by the direction detection circuit 12.
This assumes that there is little change in the impulse response between the speaker placed in front and the viewer's both ears with respect to the left and right movements of the viewer 4. However, the difference is based on the idea that it is the difference between the time of a signal that reaches the left and right and the amplitude of a predetermined band.

【0047】このような動作により、視聴者4の動きに
応じて第1実施例のように全てのインパルス応答を持つ
ことなく、簡易的にヘッドホン再生による前方定位の音
響放射を可能にしている。従って第1,第2実施例のよ
うに記憶回路を必要としない。尚、ここでは分割回路を
LPFとHPFにより構成したが、BPF(バンドパス
フィルタ)を組み合わせ、複数の周波数に分割して制御
しても良い。
By such an operation, it is possible to simply radiate sound with front localization by reproducing the headphones without having all impulse responses according to the movement of the viewer 4 as in the first embodiment. Therefore, the memory circuit is not required unlike the first and second embodiments. Although the division circuit is composed of the LPF and the HPF here, the division circuit may be combined with a BPF (bandpass filter) and divided into a plurality of frequencies for control.

【0048】次に本発明の第4実施例におけるヘッドホ
ン再生装置について図6を参照しつつ説明する。図6は
第4実施例におけるヘッドホン再生装置の構成を示すブ
ロック図である。本図において、第1〜3実施例と同一
部分は同一の符号をつけ、その詳細な説明は省略する。
入力端子1の音響信号は反射音付加回路15bに与えら
れる。反射音付加回路15bは第2実施例の反射音付加
回路15aと同一機能を有する回路で、入力信号に対し
反射音や残響音を付加する反射音付加手段である。又、
遅延器22a,22b、分割回路23a〜23d、加算
器24a,24b、制御回路25が夫々設けられている
ことは第3実施例と同様である。
Next, a headphone reproducing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the headphone reproducing device in the fourth embodiment. In the figure, the same parts as those in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The acoustic signal from the input terminal 1 is given to the reflected sound adding circuit 15b. The reflected sound adding circuit 15b has the same function as the reflected sound adding circuit 15a of the second embodiment, and is a reflected sound adding means for adding reflected sound or reverberant sound to the input signal. or,
Similar to the third embodiment, the delay devices 22a and 22b, the dividing circuits 23a to 23d, the adders 24a and 24b, and the control circuit 25 are provided.

【0049】このように構成された第4実施例における
ヘッドホン再生装置の動作について簡単に説明する。入
力端子1に入力された信号は反射音付加回路15bに入
力される。この反射音付加回路15bの基本的な機能は
反射音付加回路15aと同様であるが、設定されている
反射音作成データは視聴者4がスピーカに対し、正面を
向いている場合(θが0°)のデータだけが設定されて
いる。この反射音付加回路15bの出力信号は遅延器2
2a,22bに入力されるが、以後の回路の動作は第3
実施例と同様である。
The operation of the headphone reproducing apparatus according to the fourth embodiment having the above structure will be briefly described. The signal input to the input terminal 1 is input to the reflected sound adding circuit 15b. The basic function of the reflected sound adding circuit 15b is the same as that of the reflected sound adding circuit 15a, but the set reflected sound creating data is used when the viewer 4 is facing the front of the speaker (θ = 0. (°) data is only set. The output signal of the reflected sound adding circuit 15b is the delay device 2
2a, 22b, but the operation of the circuit thereafter is the third
It is similar to the embodiment.

【0050】このように、単一機能を有する反射音付加
回路15bを用いて、簡易的にスピーカ再生と相等の音
像を実現させている。即ち、反射音作成データを各向き
θ毎に持つことなく、左右の耳へ出力される音響の伝播
時間と周波数毎のレベルを制御することにより、簡易的
に視聴者4の動きに応じた再生を行い、ヘッドホン再生
による前方定位を実現している。
As described above, the reflected sound adding circuit 15b having a single function is used to easily realize the reproduction of the speaker and the equal sound image. That is, by controlling the propagation time and the level of each frequency of the sound output to the left and right ears without having the reflected sound creation data for each direction θ, the reproduction according to the movement of the viewer 4 can be simply performed. And realizes front localization by playing headphones.

【0051】次に本発明の第5実施例におけるヘッドホ
ン再生装置について図7を参照しつつ説明する。図7は
第5実施例のヘッドホン再生装置の構成を示すブロック
図であり、第1〜4実施例と同一部分は同一の符号をつ
け、その説明は省略する。入力端子1に入力された音響
信号は図1と同一のFIRフィルタ2c,2dに与えら
れる。FIRフィルタ2c,2dはスピーカ再生装置の
スピーカから出力される音響に相当する信号を生成する
演算手段であり、その出力は反射音付加回路15aに与
えられる。
Next, a headphone reproducing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the headphone reproducing apparatus according to the fifth embodiment. The same parts as those in the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The acoustic signal input to the input terminal 1 is given to the same FIR filters 2c and 2d as in FIG. The FIR filters 2c and 2d are calculation means for generating a signal corresponding to the sound output from the speaker of the speaker reproducing device, and the output thereof is given to the reflected sound adding circuit 15a.

【0052】FIRフィルタ2c,2dには第1の記憶
回路14bが接続され、反射音付加手段としての反射音
付加回路15aには第2の記憶回路14bが接続されて
いる。記憶回路14bは視聴者4がある方向を向いてい
るとき、前方に置かれたスピーカと両耳間のインパルス
応答を組で記憶する回路である。又記憶回路14cは視
聴者4の向きに対応した反射音作成データを記憶する回
路である。記憶回路14b,14cの読出制御信号は設
定回路13cにより出力される。設定回路13cは方向
検出回路12により検出された視聴者4の左右の向きθ
に対応して、記憶回路14b、記憶回路14cに格納さ
れているデータを選択し、FIRフィルタ2c,2d、
及び反射音付加回路15aにそのデータを出力する設定
手段である。
A first storage circuit 14b is connected to the FIR filters 2c and 2d, and a second storage circuit 14b is connected to a reflected sound addition circuit 15a as reflected sound addition means. The storage circuit 14b is a circuit that stores the impulse response between the speaker placed in front and both ears when the viewer 4 is facing in a certain direction. The storage circuit 14c is a circuit for storing the reflected sound creation data corresponding to the direction of the viewer 4. The read control signal of the storage circuits 14b and 14c is output by the setting circuit 13c. The setting circuit 13c detects the left / right direction θ of the viewer 4 detected by the direction detection circuit 12.
Corresponding to, the data stored in the memory circuit 14b and the memory circuit 14c is selected, and the FIR filters 2c, 2d,
And a setting means for outputting the data to the reflected sound adding circuit 15a.

【0053】このように構成された第5実施例における
ヘッドホン再生装置の動作は、第1実施例と第2の実施
例のヘッドホン再生装置の各動作を組み合わせて実現さ
れる。即ち、前方のスピーカによるインパルス応答の畳
込みと、簡易的な反射音付加により、前方定位を更に向
上させることができる。
The operation of the headphone reproducing apparatus according to the fifth embodiment thus constructed is realized by combining the operations of the headphone reproducing apparatus according to the first and second embodiments. That is, the convolution of the impulse response by the front speaker and the simple addition of reflected sound can further improve the front localization.

【0054】次に本発明の第6実施例におけるヘッドホ
ン再生装置について図8を参照しつつ説明する。図8は
第6実施例のヘッドホン再生装置の構成を示すブロック
図であり、第1〜5実施例と同一部分は同一の符号をつ
け、構成を簡単に説明する。入力端子1の音響信号は図
5と同一のFIRフィルタ2a,2bに与えられる。そ
してここで固定のインパルス応答に変換された信号は反
射音付加回路15bに入力され、反射音が付加された音
響信号が遅延器22a,22bに与えられる。遅延器2
2a,22bは制御回路25で設定された遅延時間だけ
音響信号を遅延し、その信号を分割回路23a〜23d
に出力する。加算器23a,23bは左耳、右耳に入力
する信号を合成し、ヘッドホン3に与える。
Next, a headphone reproducing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing the structure of the headphone reproducing apparatus of the sixth embodiment. The same parts as those in the first to fifth embodiments are designated by the same reference numerals, and the structure will be briefly described. The acoustic signal from the input terminal 1 is given to the same FIR filters 2a and 2b as in FIG. The signal converted into the fixed impulse response here is input to the reflected sound adding circuit 15b, and the acoustic signal added with the reflected sound is given to the delay units 22a and 22b. Delay device 2
2a and 22b delay the acoustic signal by the delay time set by the control circuit 25, and divide the signal into the dividing circuits 23a to 23d.
Output to. The adders 23a and 23b synthesize the signals input to the left and right ears and give the synthesized signals to the headphones 3.

【0055】このように構成された第6実施例における
ヘッドホン再生装置の動作は、第3実施例と第4実施例
の動作を組み合わせたものと同一である。この実施例で
はFIRフィルタ2a,2bによるインパルス応答の畳
込みと、反射音付加回路15bによる簡易的な反射音付
加により、音像の前方定位を更に向上させることができ
る。
The operation of the headphone reproducing apparatus according to the sixth embodiment thus constructed is the same as the combination of the operations of the third and fourth embodiments. In this embodiment, the forward localization of the sound image can be further improved by convoluting the impulse response by the FIR filters 2a and 2b and simply adding the reflected sound by the reflected sound adding circuit 15b.

【0056】尚、以上の各実施例では方向検出を視聴者
の左右の方向のみ考慮しているが、上下方向の動きも加
味することにより更に前方定位の精度を向上させること
が可能である。また、入力信号はモノラルとして1チャ
ンネルの音響信号を対象にしたが、ステレオの音響信号
を処理する場合も基本的に同一種類の回路を更に増設す
るだけで、本発明の目的の動作を実現することができ
る。更にFIRフィルタ2を図11に示すような遅延
器,乗算器,加算器で構成したが、DSPのような信号
演算用のICを用い、これと相当な動作をさせてもよ
い。
In each of the above embodiments, the direction detection is considered only in the left and right directions of the viewer, but the accuracy of the front localization can be further improved by taking into consideration the movement in the vertical direction. Further, although the input signal is intended for a one-channel acoustic signal as monaural, basically, when processing a stereo acoustic signal, the operation of the object of the present invention is realized simply by adding a circuit of the same type. be able to. Further, the FIR filter 2 is composed of the delay device, the multiplier and the adder as shown in FIG. 11, but an IC for signal operation such as DSP may be used to perform a considerable operation.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、視聴者が
向く方向を方向検出手段により検出し、この視聴者の動
きに対応した信号処理を入力音響信号に付加することに
より、静的なインパルス応答の畳込みではなく動的なイ
ンパルス応答の畳込みを行い、ヘッドホン再生による音
像の前方定位を実現できる。このため視聴者がヘッドホ
ン再生装置を携帯して、音響空間を移動したり、頭部の
向きを変えても、音源の音響信号がまるでスピース再生
装置から放射されるように聴くことができる。
As described above, according to the present invention, the direction in which the viewer is facing is detected by the direction detecting means, and the signal processing corresponding to the motion of the viewer is added to the input acoustic signal, whereby the static sound is obtained. It is possible to realize forward localization of the sound image by reproducing the headphones by performing convolution of the dynamic impulse response instead of convolution of the normal impulse response. Therefore, even if the viewer carries the headphone reproduction device and moves in the acoustic space or changes the direction of the head, the viewer can hear the sound signal of the sound source as if it were emitted from the spice reproduction device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例におけるヘッドホン再生装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a headphone reproducing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例のヘッドホン再生装置において、記
憶回路に格納されるインパルス応答例を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an impulse response example stored in a storage circuit in the headphone reproducing device according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施例におけるヘッドホン再生装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a headphone reproducing device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】(a)はスピーカから放射される直接音と反射
音の伝播経路を示す説明図、(b)は第2実施例のヘッ
ドホン再生装置に含まれる反射音付加回路の構成例を示
すブロックである。
FIG. 4A is an explanatory diagram showing propagation paths of a direct sound and a reflected sound emitted from a speaker, and FIG. 4B shows a configuration example of a reflected sound addition circuit included in the headphone reproducing apparatus according to the second embodiment. It is a block.

【図5】本発明の第3実施例におけるヘッドホン再生装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a headphone reproducing device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施例におけるヘッドホン再生装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a headphone reproducing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5実施例におけるヘッドホン再生装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a headphone reproducing device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6実施例におけるヘッドホン再生装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a headphone reproducing device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】従来のヘッドホン再生装置の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional headphone reproducing device.

【図10】(a)はスピーカ再生装置と視聴者とのイン
パルス応答を示す説明図であり、(b)はヘッドホン再
生装置のヘッドホンによる前方定位の説明図である。
FIG. 10A is an explanatory diagram showing an impulse response between a speaker reproducing device and a viewer, and FIG. 10B is an explanatory diagram of forward localization using headphones of the headphone reproducing device.

【図11】FIRフィルタの一般的な構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a general configuration of an FIR filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2a,2b,2c,2d FIRフィルタ 3 ヘッドホン 4 視聴者 5 スピーカ再生装置 6 スピーカ 8 遅延素子 9,19a,19b,20a,20b 乗算器 10,20a,20b,24a,24b 加算器 12 方向検出回路 13a,13b,13c 設定回路 14a,14b,14c 記憶回路 15a,15b 反射音付加回路 16,16L,16R 壁 17a,17b,18a,18b,22a,22b 遅
延器 23a,23b,23c,23d 分割回路 25 制御回路
1 Input Terminals 2a, 2b, 2c, 2d FIR Filter 3 Headphones 4 Viewer 5 Speaker Playback Device 6 Speaker 8 Delay Element 9, 19a, 19b, 20a, 20b Multiplier 10, 20a, 20b, 24a, 24b Adder 12 Direction Detection circuit 13a, 13b, 13c Setting circuit 14a, 14b, 14c Storage circuit 15a, 15b Reflected sound addition circuit 16, 16L, 16R Wall 17a, 17b, 18a, 18b, 22a, 22b Delay device 23a, 23b, 23c, 23d Split Circuit 25 Control circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 視聴者の左右の耳に音響を出力するヘッ
ドホンと、 前記ヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の頭部
に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する方向検出
手段と、 音響信号が入力され、任意の方向に音像を定位させるた
めの畳み込み演算を行い、変換された音響信号を前記ヘ
ッドホンに出力する複数の演算手段と、 前記方向検出手段で検出された視聴者の頭部の各向きに
対応し、前記演算手段の各畳込みの係数を記憶する記憶
手段と、 前記方向検出手段より検出された向きに対応して前記演
算手段における畳込みの係数を前記記憶手段から読み出
し、前記演算手段に設定する設定手段と、を具備するこ
とを特徴とするヘッドホン再生装置。
1. Headphones that output sound to the left and right ears of a viewer, and direction detection means that is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphones and that detects the orientation of the head of the viewer. An acoustic signal is input, a convolution operation for localizing a sound image in an arbitrary direction is performed, and a plurality of calculating means for outputting the converted acoustic signal to the headphones, and the viewer's head detected by the direction detecting means Storage means for storing each convolution coefficient of the calculation means corresponding to each direction of the section; and the convolution coefficient in the calculation means corresponding to the orientation detected by the direction detection means from the storage means. A headphone reproducing apparatus, comprising: a setting unit that reads out and sets the calculation unit.
【請求項2】 視聴者の左右の耳に音響を出力するヘッ
ドホンと、 前記ヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の頭部
に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する方向検出
手段と、 音響信号が入力され、直接音に対して反射音を付加した
音響信号を前記ヘッドホンに出力する反射音付加手段
と、 前記方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに対
応し、前記反射音付加手段の反射音の各作成データを記
憶する記憶手段と、 前記方向検出手段より検出された向きに対応して前記作
成データを前記記憶手段から読み出し、前記反射音付加
手段に設定する設定手段と、を具備することを特徴とす
るヘッドホン再生装置。
2. Headphones that output sound to the left and right ears of the viewer, and direction detection means that is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphones and that detects the orientation of the head of the viewer. An acoustic signal is input, reflected sound adding means for outputting to the headphones an acoustic signal obtained by adding reflected sound to direct sound, and corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means, Storage means for storing each created data of the reflected sound of the reflected sound adding means, and setting for reading the created data from the storage means in correspondence with the direction detected by the direction detecting means and setting it in the reflected sound adding means A headphone reproducing device comprising:
【請求項3】 視聴者の左右の耳に音響を出力するヘッ
ドホンと、 前記ヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の頭部
に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する方向検出
手段と、 音響信号が入力され、特定の方向に音像を定位させるた
めの畳み込み演算を行う複数の演算手段と、 前記演算手段の出力信号を任意の時間だけ遅延させる複
数の遅延手段と、 前記遅延手段の出力信号を複数の周波数帯域に分割する
と共に、分割された信号の出力レベルを制御する複数組
の分割手段と、 前記分割手段の各周波数帯域に分割された信号を加算
し、前記ヘッドホンに出力する加算手段と、 前記方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに対
応し、前記遅延手段の遅延時間と前記分割手段の出力レ
ベル値を夫々制御する制御手段と、を具備することを特
徴とするヘッドホン再生装置。
3. Headphones that output sound to the left and right ears of the viewer, and direction detection means that is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphones and that detects the orientation of the head of the viewer. A plurality of calculation means for inputting an acoustic signal and performing a convolution calculation for localizing a sound image in a specific direction, a plurality of delay means for delaying an output signal of the calculation means by an arbitrary time, and an output of the delay means A plurality of sets of dividing means for dividing the signal into a plurality of frequency bands and controlling the output level of the divided signals, and an addition for adding the signals divided into the respective frequency bands of the dividing means and outputting to the headphones Means and control means for controlling the delay time of the delay means and the output level value of the dividing means, which correspond to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. A headphone reproducing device characterized by:
【請求項4】 視聴者の左右の耳に音響を出力するヘッ
ドホンと、 前記ヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の頭部
に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する方向検出
手段と、 音響信号が入力され、直接音に対して反射音を付加した
音響信号を生成する反射音付加手段と、 前記反射音付加手段の出力信号を任意の時間だけ遅延さ
せる複数の遅延手段と、 前記遅延手段の出力信号を複数の周波数帯域に分割する
と共に、分割された信号の出力レベルを制御する複数組
の分割手段と、 前記分割手段の各周波数帯域に分割された信号を加算
し、前記ヘッドホンに出力する加算手段と、 前記方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに対
応し、前記遅延手段の遅延時間と前記分割手段の出力レ
ベル値を夫々制御する制御手段と、を具備することを特
徴とするヘッドホン再生装置。
4. Headphones that output sound to the left and right ears of the viewer, and direction detection means that is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphones and that detects the orientation of the head of the viewer. A reflected sound adding unit that receives a sound signal and generates a sound signal by adding a reflected sound to a direct sound; a plurality of delay units that delays an output signal of the reflected sound adding unit by an arbitrary time; The output signal of the means is divided into a plurality of frequency bands, a plurality of sets of dividing means for controlling the output level of the divided signals, and the signals divided into the respective frequency bands of the dividing means are added, and the headphones are connected to the headphones. Output means for outputting, and control means for controlling the delay time of the delay means and the output level value of the dividing means respectively corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means. A headphone reproducing device characterized by being provided.
【請求項5】 視聴者の左右の耳に音響を出力するヘッ
ドホンと、 前記ヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の頭部
に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する方向検出
手段と、 音響信号が入力され、任意の方向に音像を定位させるた
めの畳み込み演算を行い、変換された音響信号を生成す
る複数の演算手段と、 前記方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに対
応し、前記演算手段の各畳込みの係数を記憶する第1の
記憶手段と、 前記演算手段の信号が入力され、直接音に対して反射音
を付加した音響信号を生成する反射音付加手段と、 前記方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに対
応し、前記反射音付加手段の反射音の各作成データを記
憶する第2の記憶手段と、 前記方向検出手段より検出された向きに対応して、前記
演算手段における畳込みの係数を前記第1の記憶手段か
ら読み出して前記演算手段に設定すると共に、前記反射
音付加手段における作成データを前記第2の記憶手段か
ら読み出して前記反射音付加手段に設定する設定手段
と、を具備することを特徴とするヘッドホン再生装置。
5. Headphones that output sound to the left and right ears of a viewer, and direction detection means that is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphones and that detects the orientation of the head of the viewer. A plurality of calculation means for receiving a sound signal, performing a convolution calculation for localizing a sound image in an arbitrary direction, and generating a converted sound signal, and each direction of the viewer's head detected by the direction detection means Corresponding to, the first storage means for storing the coefficient of each convolution of the calculation means, and the reflected sound addition for receiving the signal of the calculation means and generating the acoustic signal in which the reflected sound is added to the direct sound. Means, second storage means corresponding to each direction of the viewer's head detected by the direction detecting means, and storing each creation data of the reflected sound of the reflected sound adding means, and detected by the direction detecting means. Corresponding to the direction , The convolution coefficient in the calculation means is read from the first storage means and set in the calculation means, and the created data in the reflected sound addition means is read from the second storage means and the reflected sound addition means. A headphone reproducing device, comprising:
【請求項6】 視聴者の左右の耳に音響を出力するヘッ
ドホンと、 前記ヘッドホン又はヘッドホンを装着した視聴者の頭部
に取付けられ、視聴者の頭部の向きを検出する方向検出
手段と、 音響信号が入力され、特定の方向に音像を定位させるた
めの畳み込み演算を行う複数の演算手段と、 前記演算手段の信号が入力され、直接音に対して反射音
を付加した音響信号を生成する反射音付加手段と、 前記反射音付加手段の出力信号を任意の時間だけ遅延さ
せる複数の遅延手段と、 前記遅延手段の出力信号を複数の周波数帯域に分割する
と共に、分割された信号の出力レベルを制御する複数組
の分割手段と、 前記分割手段の各周波数帯域に分割された信号を加算
し、前記ヘッドホンに出力する加算手段と、 前記方向検出手段で検出された視聴者頭部の各向きに対
応し、前記遅延手段の遅延時間と前記分割手段の出力レ
ベル値を夫々制御する制御手段と、を具備することを特
徴とするヘッドホン再生装置。
6. Headphones that output sound to the left and right ears of the viewer, and direction detection means that is attached to the headphone or the head of the viewer wearing the headphones and that detects the orientation of the head of the viewer. A plurality of calculation means for inputting an acoustic signal and performing a convolution calculation for localizing a sound image in a specific direction, and a signal of the calculation means are input, and an acoustic signal in which a reflected sound is added to a direct sound is generated. Reflected sound adding means, a plurality of delay means for delaying the output signal of the reflected sound adding means by an arbitrary time, and dividing the output signal of the delay means into a plurality of frequency bands, and the output level of the divided signals A plurality of sets of dividing means for controlling the above, an adding means for adding the signals divided into the respective frequency bands of the dividing means, and outputting to the headphones, and a viewer detected by the direction detecting means. Corresponding to each direction of the parts, the headphone reproducing apparatus characterized by comprising a control means for respectively controlling the output level value of the delay time between the dividing means of said delay means.
【請求項7】 前記反射音付加手段は、入力された直接
音に反射音及び残響音を加えた信号を生成するものであ
ることを特徴とする請求項2,4又は5,6記載のヘッ
ドホン再生装置。
7. The headphone according to claim 2, 4 or 5, wherein the reflected sound adding means generates a signal in which a reflected sound and a reverberant sound are added to the input direct sound. Playback device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003001848A3 (en) * 2001-06-25 2004-04-01 Siemens Ag Device for playing back audio signals and method for modifying filter data
JP2006279492A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Tsuken Denki Kogyo Kk Interactive teleconference system
JP2007202020A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Sony Corp Audio signal processing device, audio signal processing method, and program
KR20110128857A (en) * 2009-02-13 2011-11-30 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Head tracking for mobile applications

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003001848A3 (en) * 2001-06-25 2004-04-01 Siemens Ag Device for playing back audio signals and method for modifying filter data
JP2006279492A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Tsuken Denki Kogyo Kk Interactive teleconference system
JP2007202020A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Sony Corp Audio signal processing device, audio signal processing method, and program
KR20110128857A (en) * 2009-02-13 2011-11-30 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Head tracking for mobile applications
JP2012518313A (en) * 2009-02-13 2012-08-09 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Head tracking for mobile applications
US10015620B2 (en) 2009-02-13 2018-07-03 Koninklijke Philips N.V. Head tracking

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