JP2001218293A - ヘッドホンシステム - Google Patents

ヘッドホンシステム

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JP2001218293A
JP2001218293A JP2000025786A JP2000025786A JP2001218293A JP 2001218293 A JP2001218293 A JP 2001218293A JP 2000025786 A JP2000025786 A JP 2000025786A JP 2000025786 A JP2000025786 A JP 2000025786A JP 2001218293 A JP2001218293 A JP 2001218293A
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裕之 橋本
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勲 角張
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浩 濱中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受聴者の個人差にかかわらず受聴者の前後に
ある仮想的な音源を受聴者が正しく知覚することができ
るように、マルチチャンネルの音響信号を再生すること
が可能なヘッドホンシステムを提供する。 【解決手段】 ヘッドホンシステム１０１は、ヘッドホ
ン２０１とヘッドホン２０１に音響信号を出力する信号
処理回路３０１とを備えている。ヘッドホン２０１は、
受聴者の右耳用のスピーカ１、３と、受聴者の左耳用の
スピーカ２、４と、スピーカ１〜４を支持する支持部材
８とを含む。スピーカ１、２は、受聴者の右耳の孔と受
聴者の左耳の孔とを結ぶ直線を含む鉛直面より前方に配
置される。スピーカ３、４は、その鉛直面より後方に配
置される。スピーカ１〜４のそれぞれは、受聴者の右耳
および受聴者の左耳に非接触に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチャンネル
の音響信号を再生するヘッドホンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＤＶＤなどのマルチメディアの普
及により、映像とともに、マルチチャンネルの音響情報
が提供されるようになってきている。
【０００３】従来、ヘッドホンを用いて、マルチチャン
ネルの音響信号の再生を仮想的に行う方法が提案されて
いる。
【０００４】例えば、特願平７−５１９９７８号公報
は、左右一対のスピーカに入力される信号に対してフィ
ルタ処理を行うことにより、受聴者より前方にある音源
を受聴者に知覚させたり、受聴者より後方にある音源を
受聴者に知覚させたりする技術を開示している。
【０００５】図１９は、特願平７−５１９９７８号公報
に記載されているヘッドホン装置の構成を示す。
【０００６】図１９に示されるヘッドホン装置は、受聴
者の右耳用のスピーカ１９０１と、受聴者の左耳用のス
ピーカ１９０２とを含む。スピーカ１９０１、１９０２
は、受聴者の耳から離れた位置に固定されている。
【０００７】図１９において、参照番号１９６０は、受
聴者の後方にある仮想的な音源を示し、参照番号１９１
０、１９１１は、フィルタを示す。
【０００８】ここで、Ｈ１は、音源１９６０から受聴者
の右耳までの伝達関数を示す。Ｈ２は、音源１９６０か
ら受聴者の左耳までの伝達関数を示す。伝達関数Ｈ１は
フィルタ１９１０に設定される。伝達関数Ｈ２はフィル
タ１９１１に設定される。
【０００９】入力信号Ｘは、フィルタ１９１０、１９１
１に入力される。フィルタ１９１０の出力は、右耳用の
スピーカ１９０１に入力される。フィルタ１９１１の出
力は、左耳用のスピーカ１９０２に入力される。
【００１０】このようにして、受聴者は、仮想的な音源
１９６０を知覚することが可能になる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】左右方向の音源を正し
く知覚することは、人間にとって比較的容易である。こ
れは、両耳が頭部の左右端にあるからである。人間は、
音源からの信号が左耳に到達するまでの時間と音源から
の信号が右耳に到達するまでの時間との差やそれらの信
号のレベル差などの複数の情報に基づいて、左右方向の
音源を知覚していると考えられている。このため、左右
方向の音源の知覚に関しては、個人差も少ない。
【００１２】前後方向の音源を正しく知覚することは、
人間にとって比較的困難である。これは、音源からの信
号が左耳に到達するまでの時間と音源からの信号が右耳
に到達するまでの時間との差が小さいからである。人間
は、音源の周波数スペクトラムの絶対値という単独の情
報に基づいて、前後方向の音源を知覚していると考えら
れている。このため、前後方向の音源の知覚に関して
は、個人差が大きい。個人の頭部形状の差異が原因で、
音源からの耳までの頭部伝達関数に個人差が生じるから
である。
【００１３】図１９に示される従来技術のように、左右
一対のスピーカとフィルタ処理とにより前方の音源と後
方の音源とを表現する場合には、上記伝達関数の個人差
の影響から、前後方向の音源を受聴者に正しく知覚させ
ることは困難であった。特に、高音域においては、この
個人差の影響がより大きくなるため、個人による知覚効
果にバラツキ大きいという問題点があった。
【００１４】本発明は、上記課題を考慮してなされたも
のであり、受聴者の個人差にかかわらず受聴者の前後に
ある仮想的な音源を受聴者が正しく知覚することができ
るように、マルチチャンネルの音響信号を再生すること
が可能なヘッドホンシステムを提供することを目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のヘッドホンシス
テムは、ヘッドホンと前記ヘッドホンに音響信号を出力
する信号処理回路とを備えたヘッドホンシステムであっ
て、前記ヘッドホンは、受聴者の右耳用の第１および第
３のスピーカと、前記受聴者の左耳用の第２および第４
のスピーカと、前記第１および前記第２のスピーカが前
記受聴者の前記右耳の孔と前記受聴者の前記左耳の孔と
を結ぶ直線を含む鉛直面より前方に配置され、かつ、前
記第３および前記第４のスピーカが前記鉛直面より後方
に配置され、かつ、前記第１から前記第４のスピーカの
それぞれが前記受聴者の前記右耳および前記受聴者の前
記左耳に非接触に配置されるように、前記第１から前記
第４のスピーカを支持する支持部材とを含んでおり、こ
れにより、上記目的が達成される。
【００１６】前記信号処理回路は、前記受聴者より前方
にある前方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信
号を前記第１および前記第２のスピーカに出力してもよ
い。
【００１７】前記信号処理回路は、前記受聴者より後方
にある後方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信
号を前記第３および前記第４のスピーカに出力してもよ
い。
【００１８】前記信号処理回路は、前記受聴者より後方
にある後方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信
号のうち所定の周波数ｆｉ以下の周波数を有する音響信
号を前記第１および前記第２のスピーカに出力し、前記
後方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信号のう
ち所定の周波数ｆｉ以上の周波数を有する音響信号を前
記第３および前記第４のスピーカに出力してもよい。
【００１９】前記信号処理回路は、前記受聴者より前方
にある前方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信
号のうち所定の周波数ｆｉ以上の周波数を有する音響信
号を前記第１および前記第２のスピーカに出力し、前記
前方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信号のう
ち所定の周波数ｆｉ以下の周波数を有する音響信号を前
記第３および前記第４のスピーカに出力してもよい。
【００２０】前記第１および前記第２のスピーカは、前
記受聴者の右目と前記受聴者の左目とを結ぶ直線を含む
鉛直面より後方に配置されてもよい。
【００２１】前記第３のスピーカは、前記受聴者の正面
方向の直線と前記第３のスピーカの面の中心を通る垂線
とのなす角度が略１００度から略１２０度の範囲内とな
るように配置され、前記第４のスピーカは、前記受聴者
の正面方向の直線と前記第４のスピーカの面の中心を通
る垂線とのなす角度が略１００度から略１２０度の範囲
内となるように配置されてもよい。
【００２２】前記ヘッドホンは、前記音響信号の低周波
帯域のみを再生する低周波再生専用スピーカをさらに備
えていてもよい。
【００２３】前記低周波再生専用スピーカは、前記受聴
者の後頭部の近傍に配置されてもよい。
【００２４】前記低周波再生専用スピーカは、前記受聴
者の頭頂部の近傍に配置されてもよい。
【００２５】前記ヘッドホンは、前記音響信号の低周波
帯域のみを再生するために使用される低周波再生専用信
号に基づいて振動する振動ユニットをさらに備えてお
り、前記振動ユニットは、前記受聴者の側頭部に密着す
るように支持されていてもよい。
【００２６】前記支持部材は、前記第１および前記第３
のスピーカを支持する第１の支持具と、前記第２および
前記第４のスピーカを支持する第２の支持具とを含み、
前記第３のスピーカと前記第１の支持具とは、第１の結
合部を介して結合されており、前記第３のスピーカは、
前記第１の結合部を中心として回転可能なように支持さ
れており、前記第４のスピーカと前記第２の支持具と
は、第２の結合部を介して結合されており、前記第４の
スピーカは、前記第２の結合部を中心として回転可能な
ように支持されていてもよい。
【００２７】前記ヘッドホンは、前記第３のスピーカの
放射音を反射させる第１の反射板と、前記第４のスピー
カの放射音を反射させる第２の反射板とをさらに備えて
おり、前記第３のスピーカは、前記第３のスピーカの振
動板面が前記受聴者の前記右耳の孔と前記第３のスピー
カの中心とを結ぶ直線を含み、かつ、前記第１の反射板
によって反射された前記第３のスピーカの放射音が前記
受聴者の前記右耳に到達するように配置され、前記第４
のスピーカは、前記第４のスピーカの振動板面が前記受
聴者の前記左耳の孔と前記第４のスピーカの中心とを結
ぶ直線を含み、かつ、前記第２の反射板によって反射さ
れた前記第４のスピーカの放射音が前記受聴者の前記左
耳に到達するように配置されてもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、図１〜図
３を参照して、本発明の実施の形態１のヘッドホンシス
テム１０１を説明する。
【００２９】ヘッドホンシステム１０１は、ヘッドホン
２０１と、ヘッドホン２０１に音響信号を出力する信号
処理回路３０１とを含む。
【００３０】図１は、ヘッドホン２０１の構成を示す三
面図である。
【００３１】ヘッドホン２０１は、受聴者の右耳用のス
ピーカ１、３と、受聴者の左耳用のスピーカ２、４と、
スピーカ１〜４を支持する支持部材８とを含む。
【００３２】支持部材８は、以下の条件（１）〜（３）
を満たすようにスピーカ１〜４を支持する。
【００３３】条件（１）：スピーカ１、２は、鉛直面４
００より前方に配置される。
【００３４】条件（２）：スピーカ３、４は、鉛直面４
００より後方に配置される。
【００３５】条件（３）：スピーカ１〜４のそれぞれ
は、受聴者の右耳および受聴者の左耳に非接触に配置さ
れる。
【００３６】ここで、鉛直面４００は、受聴者の右耳の
孔と受聴者の左耳の孔とを結ぶ直線を含む鉛直面である
と定義される。
【００３７】支持部材８は、例えば、ヘッドホンバンド
２０と、スピーカ支持具３０、３１とを含む。スピーカ
支持具３０は、スピーカ１、３を支持する。スピーカ支
持具３１は、スピーカ２、４を支持する。スピーカ支持
具３０とスピーカ支持具３１とはヘッドホンバンド２０
によって結合されている。ただし、支持部材８の形状
は、図１に示されるものには限定されない。上述した条
件（１）〜（３）を満たすようにスピーカ１〜４を支持
する限り、支持部材８は、任意の形状を有し得る。
【００３８】スピーカ１〜４を上述したように配置する
ことにより、スピーカ１とスピーカ３とは、それぞれ、
音響的に独立したエンクロージャを有することになり、
スピーカ２、４とは、それぞれ、音響的に独立したエン
クロージャを有することになる。これにより、スピーカ
１からの音響信号とスピーカ３からの音響信号とは、そ
れぞれ独立に、受聴者の頭部の形状に沿って受聴者の右
耳に到達し、スピーカ２からの音響信号とスピーカ４か
らの音響信号とは、それぞれ独立に、受聴者の頭部の形
状に沿って受聴者の左耳に到達する。このことは、前後
方向の個人の伝達関数の情報を受聴者に与えることを意
味する。その結果、受聴者は、受聴者の個人差にかかわ
らず、受聴者の前後にある仮想的な音源を正しく知覚す
ることが可能になる。
【００３９】図２は、信号処理回路３０１の一例として
信号処理回路３０１ａの構成を示すブロック図である。
信号処理回路３０１ａは、受聴者より前方にある音源を
受聴者に知覚させるための音響信号をスピーカ１、２に
出力する。
【００４０】図２において、参照番号５０は、受聴者の
前方にある前方センター音源を示す。前方センター音源
５０は、実在するわけではなく、受聴者によってあたか
も実在するかのように知覚される仮想的な音源である。
以下、前方センター音源５０を仮想音源５０という。図
２では、仮想音源５０は、破線によって表されている。
【００４１】信号処理回路３０１ａには、前方右入力信
号（ＦＲ信号）、前方左入力信号（ＦＬ信号）、前方セ
ンター入力信号（ＦＣ信号）、後方右入力信号（ＳＲ信
号）および後方左入力信号（ＳＬ信号）が入力される。
信号処理回路３０１ａは、これらの入力信号を処理する
ことにより音響信号を生成し、その音響信号をヘッドホ
ン２０１に出力する。
【００４２】信号処理回路３０１ａは、フィルタ１０ａ
と、フィルタ１１ａと、加算器１２ａと、加算器１３ａ
とを含む。
【００４３】フィルタ１０ａは、ＦＣ信号を処理する。
加算器１２ａは、フィルタ１０ａによって処理されたＦ
Ｃ信号とＦＲ信号とを加算する。加算結果は、スピーカ
１に出力される。
【００４４】フィルタ１１ａは、ＦＣ信号を処理する。
加算器１３ａは、フィルタ１１ａによって処理されたＦ
Ｃ信号とＦＬ信号とを加算する。加算結果は、スピーカ
２に出力される。
【００４５】ＳＲ信号は、スピーカ３に出力される。Ｓ
Ｌ信号は、スピーカ４に出力される。
【００４６】フィルタ１０ａの伝達関数Ｘとフィルタ１
１ａの伝達関数Ｙとは、（数１）および（数２）を満た
すように設計される。このように、伝達関数Ｘ、Ｙを設
計することにより、受聴者は、仮想音源５０を正しく知
覚することができる。
【００４７】
【数１】ｈ１・Ｘ＋ｈ３・Ｙ＝Ｈ１
【００４８】
【数２】ｈ２・Ｘ＋ｈ４・Ｙ＝Ｈ２ ここで、Ｈ１は仮想音源５０から受聴者の右耳の孔まで
の伝達関数を示し、Ｈ２は仮想音源５０から受聴者の左
耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ１はスピーカ１から受
聴者の右耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ２はスピーカ
１から受聴者の左耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ３は
スピーカ２から受聴者の右耳の孔までの伝達関数を示
し、ｈ４はスピーカ２から受聴者の左耳の孔までの伝達
関数を示す。
【００４９】（数１）および（数２）から、Ｘは（数
３）によって表され、Ｙは（数４）によって表される。
【００５０】
【数３】Ｘ＝（ｈ４・Ｈ１−ｈ３・Ｈ２）／（ｈ１・ｈ
４−ｈ２・ｈ３）
【００５１】
【数４】Ｙ＝（ｈ１・Ｈ２−ｈ２・Ｈ１）／（ｈ１・ｈ
４−ｈ２・ｈ３） なお、上述したＨ１、Ｈ２、ｈ１〜ｈ４は、ある特定の
受聴者に対して測定される。その特定の受聴者は、実在
の受聴者であってもよいし、仮想的な受聴者であっても
よい。
【００５２】その特定の受聴者以外の受聴者（例えば、
受聴者Ａとする）が、その特定の受聴者に対して測定さ
れたＨ１、Ｈ２、ｈ１〜ｈ４に基づいて設計されたフィ
ルタ１０ａ、１１ａを含むヘッドホン２０１を用いる場
合には、その受聴者Ａに対する伝達関数Ｈ１’は（数
５）によって表される。
【００５３】ここで、Ｈ１’は仮想音源５０から受聴者
Ａの右耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ１’はスピーカ
１から受聴者Ａの右耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ
３’はスピーカ２から受聴者Ａの右耳の孔までの伝達関
数を示す。
【００５４】
【数５】 Ｈ１’＝ｈ１’・Ｘ＋ｈ３’・Ｙ ＝ｈ１’・｛（ｈ４・Ｈ１−ｈ３・Ｈ２）／（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ ３）｝＋ｈ３’・｛（ｈ１・Ｈ２−ｈ２・Ｈ１）／（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ３） ｝ ＝｛（ｈ１’・ｈ４−ｈ２・ｈ３’）・Ｈ１＋（ｈ１・ｈ３’−ｈ１ ’・ｈ３）・Ｈ２｝／（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ３） （数６）から、（数５）は、（数７）に変形される。
【００５５】
【数６】ｈ１’・ｈ４−ｈ２・ｈ３’＞＞ｈ１・ｈ３’
−ｈ１’・ｈ３
【００５６】
【数７】Ｈ１’≒｛（ｈ１’・ｈ４−ｈ２・ｈ３’）／
（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ３）｝・Ｈ１＝（１＋Δｈ１）
・Ｈ１ 同様にして、その受聴者Ａに対する伝達関数Ｈ２’は
（数８）によって表される。ここで、Ｈ２’は仮想音源
５０から受聴者Ａの左耳の孔までの伝達関数を示す。
【００５７】
【数８】Ｈ２’＝（１＋Δｈ２）・ Ｈ２ これらのΔｈ１、Δｈ２が受聴者の個人差を補正するた
めの補正係数として機能する。これにより、ヘッドホン
システム１０１によれば、伝達関数Ｈ１、Ｈ２を単に実
現する従来のヘッドホンシステム（例えば、図１９に示
されるヘッドホン装置）に比較して、受聴者が仮想音源
５０をより正しく知覚することが可能になる。
【００５８】なお、受聴者の個人差を補正するための上
述した手法は、後述されるすべての実施の形態において
共通である。
【００５９】図３は、信号処理回路３０１の一例として
信号処理回路３０１ｂの構成を示すブロック図である。
信号処理回路３０１ｂは、受聴者より後方にある音源を
受聴者に知覚させるための音響信号をスピーカ３、４に
出力する。
【００６０】図３において、参照番号６０は、受聴者の
後方にある後方音源を示す。後方音源６０は、実在する
わけではなく、受聴者によってあたかも実在するかのよ
うに知覚される仮想的な音源である。以下、後方音源６
０を仮想音源６０という。図３では、仮想音源６０は、
破線によって表されている。
【００６１】信号処理回路３０１ｂには、前方右入力信
号（ＦＲ信号）、前方左入力信号（ＦＬ信号）、後方音
源入力信号（ＳＣ信号）、後方右入力信号（ＳＲ信号）
および後方左入力信号（ＳＬ信号）が入力される。信号
処理回路３０１ｂは、これらの入力信号を処理すること
により音響信号を生成し、その音響信号をヘッドホン２
０１に出力する。
【００６２】信号処理回路３０１ｂは、フィルタ１０ｂ
と、フィルタ１１ｂと、加算器１２ｂと、加算器１３ｂ
とを含む。
【００６３】フィルタ１０ｂは、ＳＣ信号を処理する。
加算器１２ｂは、フィルタ１０ｂによって処理されたＳ
Ｃ信号とＳＲ信号とを加算する。加算結果は、スピーカ
３に出力される。
【００６４】フィルタ１１ｂは、ＳＣ信号を処理する。
加算器１３ｂは、フィルタ１１ｂによって処理されたＳ
Ｃ信号とＳＬ信号とを加算する。加算結果は、スピーカ
４に出力される。
【００６５】ＦＲ信号は、スピーカ１に出力される。Ｆ
Ｌ信号は、スピーカ２に出力される。
【００６６】フィルタ１０ｂの伝達関数Ｘとフィルタ１
１ｂの伝達関数Ｙとは、（数９）および（数１０）を満
たすように設計される。このように、伝達関数Ｘ、Ｙを
設計することにより、受聴者は、仮想音源６０を正しく
知覚することができる。
【００６７】
【数９】ｈ５・Ｘ＋ｈ７・Ｙ＝Ｈ３
【００６８】
【数１０】ｈ６・Ｘ＋ｈ８・Ｙ＝Ｈ４ ここで、Ｈ３は仮想音源６０から受聴者の右耳の孔まで
の伝達関数を示し、Ｈ４は仮想音源６０から受聴者の左
耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ５はスピーカ３から受
聴者の右耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ６はスピーカ
３から受聴者の左耳の孔までの伝達関数を示し、ｈ７は
スピーカ４から受聴者の右耳の孔までの伝達関数を示
し、ｈ８はスピーカ４から受聴者の左耳の孔までの伝達
関数を示す。
【００６９】（数９）および（数１０）から、Ｘは（数
１１）によって表され、Ｙは（数１２）によって表され
る。
【００７０】
【数１１】Ｘ＝（ｈ８・Ｈ３−ｈ７・Ｈ４）／（ｈ５・
ｈ８−ｈ６・ｈ７）
【００７１】
【数１２】Ｙ＝（ｈ５・Ｈ４−ｈ６・Ｈ３）／（ｈ５・
ｈ８−ｈ６・ｈ７） このように、実施の形態１では、受聴者より前方にある
音源を受聴者に知覚させるための音響信号は、鉛直面４
００より前方に配置されるスピーカ１、２を用いて再生
され、受聴者より後方にある音源を受聴者に知覚させる
ための音響信号は、鉛直面４００より後方に配置される
スピーカ３、４を用いて再生される。
【００７２】受聴者より前方にある音源に関する情報
は、個人の頭部の形状に従ったその方向の個人の伝達関
数を通して、受聴者に与えられることになる。また、受
聴者より後方にある音源に関する情報は、個人の頭部の
形状に従ったその方向の個人の伝達関数を通して、受聴
者に与えられることになる。その結果、受聴者は、受聴
者の個人差にかかわらず、受聴者の前後にある音源を正
しく知覚することが可能になる。
【００７３】さらに、鉛直面４００より前方に配置され
るスピーカ１、２は、鉛直面４０１より後方に配置され
ていることが好ましい。スピーカ１、２を上述したよう
に配置することにより、スピーカ１、２が受聴者の視角
に入ることを防止することが可能になる。その結果、受
聴者は、スピーカ１、２に視界を遮られることなく、大
型映像ディスプレイに映し出される映像を楽しむことが
可能になる。
【００７４】ここで、鉛直面４０１は、受聴者の右目と
受聴者の左目とを結ぶ直線を含む鉛直面であると定義さ
れる。
【００７５】（実施の形態２）以下、図４〜図７を参照
して、本発明の実施の形態２のヘッドホンシステム１０
２を説明する。
【００７６】ヘッドホンシステム１０２は、ヘッドホン
２０２と、ヘッドホン２０２に音響信号を出力する信号
処理回路３０２とを含む。
【００７７】図４は、ヘッドホン２０２の構成を示す三
面図である。
【００７８】ヘッドホン２０２は、受聴者の右耳用のス
ピーカ１、５と、受聴者の左耳用のスピーカ２、６と、
スピーカ１〜２、５〜６を支持する支持部材８とを含
む。
【００７９】実施の形態１と同様に、支持部材８は、ス
ピーカ１、２が鉛直面４００より前方に配置され、か
つ、スピーカ５、６が鉛直面４００より後方に配置さ
れ、かつ、スピーカ１〜２、５〜６のそれぞれが受聴者
の右耳および受聴者の左耳に非接触に配置されるよう
に、スピーカ１〜２、５〜６を支持する。
【００８０】実施の形態２では、受聴者より後方にある
音源を受聴者に知覚させるための音響信号のうち、所定
の周波数ｆｉ以下の周波数を有する音響信号は、鉛直面
４００より前方に配置されるスピーカ１、２を用いて再
生され、受聴者より後方にある音源を受聴者に知覚させ
るための音響信号のうち、所定の周波数ｆｉ以上の周波
数を有する音響信号は、鉛直面４００より後方に配置さ
れるスピーカ５、６を用いて再生される。
【００８１】ここで、所定の周波数ｆｉは、受聴者の前
方に配置される音源から受聴者の右耳（または左耳）の
孔までの伝達関数（以下、前方伝達関数と略記する）と
受聴者の後方に配置される音源から受聴者の右耳（また
は左耳）の孔までの伝達関数（以下、後方伝達関数と略
記する）との差異がほとんど０である周波数帯域の上限
値として定義されることが好ましい。
【００８２】このように、受聴者より後方にある音源を
受聴者に知覚させるための音響信号のうちの一部をスピ
ーカ１、２を用いて再生することにより、スピーカ５、
６を小型化および軽量化することが可能になる。
【００８３】なお、この場合、受聴者より前方にある音
源を受聴者に知覚させるための音響信号は、鉛直面４０
０より前方に配置されるスピーカ１、２を用いて再生さ
れる。
【００８４】前方伝達関数と後方伝達関数との差異は、
主として、受聴者の頭部の形状が前後方向に非対称であ
ることおよび受聴者の耳の形状が前後方向に非対称であ
ることに起因する。しかし、前後方向の非対称に基づく
物理寸法は、数ｃｍ以下である。
【００８５】音響信号の波長と周波数との関係の考察か
ら、上述した所定の周波数ｆｉを特定することができ
る。本実施の形態では、所定の周波数ｆｉは、例えば、
約１ＫＨｚ〜約３ＫＨｚに設定される。
【００８６】同様に、受聴者の個人差に基づく、頭部の
寸法の差異および耳の寸法の差異もせいぜい数ｃｍであ
る。このことから、受聴者の個人差に基づく伝達関数の
差異が生じ始める周波数も、所定の周波数ｆｉにほぼ一
致する。
【００８７】図５は、特定の受聴者に対する、前方伝達
関数および後方伝達関数の一例を示す。図５において、
実線は受聴者の前方０度方向の頭部伝達関数の例を示
し、破線は受聴者の後方１８０度方向の頭部伝達関数の
例を示す。
【００８８】図５に示される例では、約１ＫＨｚ以上の
周波数帯域において、前方伝達関数と後方伝達関数との
差異が大きくなっていることが分かる。
【００８９】図６は、受聴者の個人差に基づく頭部伝達
関数の差異の一例を示す。図６において、実線は受聴者
Ａの前方０度方向の頭部伝達関数の例を示し、一点鎖線
は受聴者Ｂの前方０度方向の頭部伝達関数の例を示し、
破線は受聴者Ｃの前方０度方向の頭部伝達関数の例を示
す。
【００９０】図６に示される例においても、約１ＫＨｚ
以下の周波数帯域においては受聴者の個人差に基づく頭
部伝達関数の差異は小さく、約１ＫＨｚ以上の周波数帯
域において受聴者の個人差に基づく頭部伝達関数の差異
が大きくなっていることが分かる。
【００９１】図５および図６に示される例では、所定の
周波数ｆｉを約１ＫＨｚに設定することが好ましい。頭
部伝達関数に差異のほとんどない所定の周波数ｆｉ以下
の周波数を有する音響信号の再生をスピーカ１、２にま
かせることにより、スピーカ５、６の振動板の小型化や
磁気回路の軽量化を行なうことが可能になる。
【００９２】図７は、信号処理回路３０２の構成を示す
ブロック図である。信号処理回路３０２は、受聴者より
後方にある後方音源を受聴者に知覚させるための音響信
号のうち所定の周波数ｆｉ以下の周波数を有する音響信
号をスピーカ１、２に出力し、後方音源を受聴者に知覚
させるための音響信号のうち所定の周波数ｆｉ以上の周
波数を有する音響信号をスピーカ５、６に出力する。
【００９３】図７において、図３に示される構成要素と
同一の構成要素には同一の参照番号を付し、その説明を
省略する。
【００９４】信号処理回路３０２は、所定の周波数ｆｉ
以上の周波数成分の信号を通過させるハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）１４１、１４２と、所定の周波数ｆｉ以下の
周波数成分の信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）１５１、１５２とを含む。
【００９５】ＳＲ信号は、ＨＰＦ１４１を介してスピー
カ５に入力される。また、ＳＲ信号は、ＬＰＦ１５１に
入力される。ＬＰＦ１５１の出力は、フィルタ１１０と
フィルタ１１１とに入力される。
【００９６】ＳＬ信号は、ＨＰＦ１４２介してスピーカ
６に入力される。また、ＳＬ信号は、ＬＰＦ１５２に入
力される。ＬＰＦ１５２の出力は、フィルタ２１０とフ
ィルタ２１１とに入力される。
【００９７】ＳＣ信号は、フィルタ１０ｂとフィルタ１
１ｂとに入力される。
【００９８】加算器１２１は、ＦＲ信号とフィルタ１１
０の出力とフィルタ１０ｂの出力とフィルタ２１０の出
力とを加算し、その加算結果をスピーカ１に出力する。
【００９９】加算器１２２は、ＦＬ信号とフィルタ１１
１の出力とフィルタ１１ｂの出力とフィルタ２１１の出
力とを加算し、その加算結果をスピーカ２に出力する。
【０１００】フィルタ１１０の伝達関数Ｘ１は、（数１
３）によって表される。フィルタ１１１の伝達関数Ｙ１
は、（数１４）によって表される。このように、伝達関
数Ｘ１、Ｙ１を設計することにより、受聴者は、仮想音
源６１を正しく知覚することができる。
【０１０１】
【数１３】Ｘ１＝（ｈ４・Ｈ３１−ｈ３・Ｈ４１）／
（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ３）
【０１０２】
【数１４】Ｙ１＝（ｈ１・Ｈ４１−ｈ２・Ｈ３１）／
（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ３） ここで、Ｈ３１は仮想音源６１から受聴者の右耳の孔ま
での伝達関数を示し、Ｈ４１は仮想音源６１から受聴者
の左耳の孔までの伝達関数を示す。
【０１０３】フィルタ２１０の伝達関数Ｘ２は、（数１
５）によって表される。フィルタ２１１の伝達関数Ｙ２
は、（数１６）によって表される。このように、伝達関
数Ｘ２、Ｙ２を設計することにより、受聴者は、仮想音
源６２を正しく知覚することができる。
【０１０４】
【数１５】Ｘ２＝（ｈ４・Ｈ３２−ｈ３・Ｈ４２）／
（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ３）
【０１０５】
【数１６】Ｙ２＝（ｈ１・Ｈ４２−ｈ２・Ｈ３２）／
（ｈ１・ｈ４−ｈ２・ｈ３） ここで、Ｈ３２は仮想音源６２から受聴者の左耳の孔ま
での伝達関数を示し、Ｈ４２は仮想音源６２から受聴者
の右耳の孔までの伝達関数を示す。
【０１０６】（実施の形態３）以下、図８〜図９を参照
して、本発明の実施の形態３のヘッドホンシステム１０
３を説明する。
【０１０７】ヘッドホンシステム１０３は、ヘッドホン
２０３と、ヘッドホン２０３に音響信号を出力する信号
処理回路３０３とを含む。
【０１０８】図８は、ヘッドホン２０３の構成を示す三
面図である。
【０１０９】ヘッドホン２０３は、受聴者の右耳用のス
ピーカ１、５と、受聴者の左耳用のスピーカ２、６と、
スピーカ１〜２、５〜６を支持する支持部材８とを含
む。
【０１１０】実施の形態１と同様に、支持部材８は、ス
ピーカ１、２が鉛直面４００より前方に配置され、か
つ、スピーカ５、６が鉛直面４００より後方に配置さ
れ、かつ、スピーカ１〜２、５〜６のそれぞれが受聴者
の右耳および受聴者の左耳に非接触に配置されるよう
に、スピーカ１〜２、５〜６を支持する。
【０１１１】実施の形態３では、受聴者より前方にある
音源を受聴者に知覚させるための音響信号のうち、所定
の周波数ｆｉ以下の周波数を有する音響信号は、鉛直面
４００より後方に配置されるスピーカ５、６を用いて再
生され、受聴者より前方にある音源を受聴者に知覚させ
るための音響信号のうち、所定の周波数ｆｉ以上の周波
数を有する音響信号は、鉛直面４００より前方に配置さ
れるスピーカ１、２を用いて再生される。
【０１１２】ここで、所定の周波数ｆｉは、実施の形態
２と同様に設定された周波数である。
【０１１３】このように、受聴者より前方にある音源を
受聴者に知覚させるための音響信号のうちの一部をスピ
ーカ５、６を用いて再生することにより、スピーカ１、
２を小型化および軽量化することが可能になる。
【０１１４】なお、この場合、受聴者より後方にある音
源を受聴者に知覚させるための音響信号は、鉛直面４０
０より後方に配置されるスピーカ５、６を用いて再生さ
れる。
【０１１５】図９は、信号処理回路３０３の構成を示す
ブロック図である。信号処理回路３０３は、受聴者より
前方にある前方音源を受聴者に知覚させるための音響信
号のうち所定の周波数ｆｉ以上の周波数を有する音響信
号をスピーカ１、２に出力し、前方音源を受聴者に知覚
させるための音響信号のうち所定の周波数ｆｉ以下の周
波数を有する音響信号をスピーカ５、６に出力する。
【０１１６】図９において、図２および図７に示される
構成要素と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、
その説明を省略する。
【０１１７】信号処理回路３０３は、所定の周波数ｆｉ
以上の周波数成分の信号を通過させるハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）４１と、所定の周波数ｆｉ以下の周波数成分
の信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１と
を含む。
【０１１８】ＦＬ信号は、ＨＰＦ１４１に入力される。
ＨＰＦ１４１の出力は、加算器１２５に入力される。ま
た、ＦＬ信号は、ＬＰＦ１５１に入力される。ＬＰＦ１
５１の出力は、フィルタ１１０とフィルタ１１１とに入
力される。
【０１１９】ＦＲ信号は、ＨＰＦ１４２に入力される。
ＨＰＦ１４２の出力は、加算器１２６に入力される。ま
た、ＦＲ信号は、ＬＰＦ１５２に入力される。ＬＰＦ１
５２の出力は、フィルタ２１０とフィルタ２１１とに入
力される。
【０１２０】ＦＣ信号は、ＨＰＦ４１とＬＰＦ５１とに
入力される。ＨＰＦ４１の出力は、フィルタ１０ａとフ
ィルタ１１ａとに入力される。ＬＰＦ５１の出力は、加
算器１２３と加算器１２４とに入力される。
【０１２１】加算器１２５は、ＨＰＦ１４１の出力とフ
ィルタ１０ａの出力とを加算し、その加算結果をスピー
カ２に出力する。
【０１２２】加算器１２３は、ＳＬ信号とフィルタ１１
０の出力とＬＰＦ５１の出力とフィルタ２１０の出力と
を加算し、その加算結果をスピーカ６に出力する。
【０１２３】加算器１２４は、フィルタ１１１の出力と
ＬＰＦ５１の出力とフィルタ２１１の出力とＳＲ信号と
を加算し、その加算結果をスピーカ５に出力する。
【０１２４】加算器１２６は、ＨＰＦ１４２の出力とフ
ィルタ１１ａの出力とを加算し、その加算結果をスピー
カ１に出力する。
【０１２５】（実施の形態４）以下、図１０〜図１４を
参照して、本発明の実施の形態４のヘッドホンシステム
１０４を説明する。
【０１２６】ヘッドホンシステム１０４は、ヘッドホン
２０４と、ヘッドホン２０４に音響信号を出力する信号
処理回路３０４とを含む。
【０１２７】ヘッドホン２０４は、実施の形態１〜実施
の形態３で説明したヘッドホン２０１〜２０３の構成に
加えて、音響信号の低周波帯域のみを再生する低周波再
生専用スピーカ７をさらに含む。
【０１２８】実施の形態１〜実施の形態３では、各スピ
ーカは、受聴者の両耳に非接触に配置される。このた
め、音響信号の低周波帯域の再生レベルが低下しがちで
ある。低周波再生専用スピーカ７は、音響信号の低周波
帯域の再生レベルを補償するために設けられる。これに
より、広帯域なヘッドホン再生を実現することが可能に
なる。
【０１２９】音響信号の低周波帯域においては、音響信
号の波長が長いため、前方伝達関数と後方伝達関数との
差はほとんどなく、受聴者の個人差に基づく伝達関数の
差もほとんどない。従って、低周波再生専用スピーカ７
は、様々な場所に配置され得る。
【０１３０】図１０は、低周波再生専用スピーカ７を受
聴者の後頭部の近傍に配置した例を示す。図１０に示さ
れる例では、補助支持具２１がヘッドホンバンド２０に
取り付けられている。補助支持具２１は、低周波再生専
用スピーカ７が受聴者の後頭部の近傍に配置されるよう
に、低周波再生専用スピーカ７を支持する。
【０１３１】図１１は、低周波再生専用スピーカ７を受
聴者の頭頂部の近傍に配置した例を示す。図１１に示さ
れる例では、低周波再生専用スピーカ７が受聴者の頭頂
部の近傍に配置されるように、低周波再生専用スピーカ
７がヘッドホンバンド２０に直接的に取り付けられてい
る。
【０１３２】図１２は、低周波再生専用スピーカ７を受
聴者の後頭部の近傍に配置した例を示す。図１２に示さ
れる例では、補助支持具２２が受聴者の肩部に取り付け
可能なように構成されている。補助支持具２２は、低周
波再生専用スピーカ７が受聴者の後頭部の近傍に配置さ
れるように、低周波再生専用スピーカ７を支持する。
【０１３３】なお、図１０に示される例において、低周
波再生専用スピーカ７の配置を安定させるためには、補
助支持具２１と受聴者の頭部との接触面積は大きい方が
好ましい。
【０１３４】図１３、図１４は、補助支持具２１と受聴
者の頭部との接触面積を大きくするように改良された補
助支持具２１の形状の一例を示す。
【０１３５】なお、信号処理回路３０４は、音響信号の
低周波帯域のみを再生するための信号を低周波再生専用
スピーカ７に出力するように構成される。
【０１３６】上述したように、実施の形態４によれば、
低周波再生専用スピーカを設けることにより、受聴者の
両耳に非接触に配置されたスピーカの低周波再生能力の
低下を補うことができる。その結果、より広帯域なヘッ
ドホン再生を実現することが可能になる。
【０１３７】（実施の形態５）以下、図１５を参照し
て、本発明の実施の形態５のヘッドホンシステム１０５
を説明する。
【０１３８】ヘッドホンシステム１０５は、ヘッドホン
２０５と、ヘッドホン２０５に音響信号を出力する信号
処理回路３０５とを含む。
【０１３９】ヘッドホン２０５は、実施の形態１〜実施
の形態３で説明したヘッドホン２０１〜２０３の構成に
加えて、音響信号の低周波帯域のみを再生するために使
用される低周波再生専用信号に基づいて振動する振動ユ
ニット１０、１１をさらに含む。
【０１４０】実施の形態１〜実施の形態３では、各スピ
ーカは、受聴者の両耳に非接触に配置される。このた
め、音響信号の低周波帯域の再生レベルが低下しがちで
ある。振動ユニット１０、１１は、音響信号の低周波帯
域の再生レベルを補償するために設けられる。これによ
り、広帯域なヘッドホン再生を実現することが可能にな
る。
【０１４１】図１５は、振動ユニット１０をスピーカ支
持具３０と受聴者の側頭部との間に配置し、振動ユニッ
ト１１をスピーカ支持具３１と受聴者の側頭部との間に
配置した例を示す。
【０１４２】スピーカ支持具３０は、スピーカ１、５を
支持する。スピーカ支持具３１は、スピーカ２、６を支
持する。スピーカ支持具３０とスピーカ支持具３１とは
ヘッドホンバンド２０によって結合されている。
【０１４３】振動ユニット１０、１１は、受聴者の側頭
部に密着するように設けられる。振動ユニットの振動
は、頭蓋骨に伝達される。その結果、骨伝導が発生す
る。これにより、受聴者は、低周波帯域の音を知覚する
ことが可能になる。
【０１４４】また、振動ユニット１０、１１が受聴者の
側頭部に密着するように設けられるため、ヘッドホン２
０５が受聴者の頭部からずれにくいという利点もある。
【０１４５】なお、信号処理回路３０５は、低周波再生
専用信号を振動ユニット１０、１１に出力するように構
成される。
【０１４６】上述したように、実施の形態５によれば、
振動ユニットを設けることにより、受聴者の両耳に非接
触に配置されたスピーカの低周波再生能力の低下を補う
ことができる。その結果、より広帯域なヘッドホン再生
を実現することが可能になる。
【０１４７】（実施の形態６）以下、図１６〜図１７を
参照して、本発明の実施の形態６のヘッドホンシステム
１０６を説明する。
【０１４８】ヘッドホンシステム１０６は、ヘッドホン
２０６と、ヘッドホン２０６に音響信号を出力する信号
処理回路３０６とを含む。
【０１４９】ヘッドホン２０６は、実施の形態１〜実施
の形態５で説明したヘッドホン２０１〜２０５のいずれ
かの構成と同一の構成を有し得る。
【０１５０】実施の形態６では、受聴者の正面方向の直
線と鉛直面４００より後方に配置されるスピーカ３、４
の面の中心を通る垂線とがなす角度が略１００度から略
１２０度の範囲内となるように、スピーカ３、４が配置
される。
【０１５１】スピーカ３、４をこのように配置すること
により、受聴者は、後方の音源を受聴者の正面方向に対
して略１００度から略１２０度の範囲に知覚することが
可能になる。これは、マルチチャンネル再生に関する国
際電気通信連合（ＩＴＵ）の勧告ＢＳ．７７５に合致す
る。その結果、受聴者は、好適な広がり感覚をもって後
方の音源を知覚することができる。
【０１５２】図１６は、受聴者の正面方向の直線とスピ
ーカ３、４の面の中心を通る直線とがなす角度が略１１
０度となるように、スピーカ３、４を配置した例を示
す。
【０１５３】図１６において、参照番号４１は、受聴者
の正面方向の直線４０と略１１０度の角度をなし、か
つ、受聴者の頭部の中心を通る直線を示す。参照番号４
２は、受聴者の正面方向の直線４０と略１１０度の角度
をなし、かつ、受聴者の左耳の孔を通る直線を示す。
【０１５４】スピーカ４は、スピーカ４の面の中心を通
る垂線が、直線４１または直線４２に平行になるように
配置される。
【０１５５】図１６において、参照番号４３は、受聴者
の正面方向の直線４０と略１１０度の角度をなし、か
つ、受聴者の頭部の中心を通る直線を示す。参照番号４
４は、受聴者の正面方向の直線４０と略１１０度の角度
をなし、かつ、受聴者の右耳の孔を通る直線を示す。
【０１５６】スピーカ３は、スピーカ３の面の中心を通
る垂線が、直線４３または直線４４に平行になるように
配置される。
【０１５７】図１７は、受聴者に対するスピーカ１〜４
の角度を調節することが可能な角度調節機構を有するヘ
ッドホン２０６の構成例を示す。
【０１５８】図１７に示される例では、ヘッドホン２０
６は、スピーカ１、３を支持するスピーカ支持具３０
と、スピーカ２、４を支持するスピーカ支持具３１とを
含む。
【０１５９】スピーカ１とスピーカ支持具３０との結合
部、スピーカ３とスピーカ支持具３０との結合部、スピ
ーカ２とスピーカ支持具３１との結合部およびスピーカ
４とスピーカ支持具３１との結合部のそれぞれは、ヒン
ジ機構を有している。すなわち、スピーカ１〜４は、結
合部を中心として回転可能に支持されている。
【０１６０】図１７に示されるような角度調節機構を設
けることにより、受聴者の正面方向の直線と鉛直面４０
０より後方に配置されるスピーカ３、４の面の中心を通
る垂線とがなす角度を上述した好ましい範囲内に設定す
ることが容易になる。
【０１６１】また、受聴者の個人差に基づく耳の位置の
ずれや、ヘッドホンを装着時の固定位置のずれなどを補
正することが容易になる。
【０１６２】また、受聴者の正面方向の直線と鉛直面４
００より前方に配置されるスピーカ１、２の面の中心を
通る垂線とがなす角度を調節することにより、受聴者の
好みの音場感を選択するようにしてもよい。
【０１６３】なお、受聴者に対するスピーカ１、２の角
度は固定とし、受聴者に対するスピーカ３、４の角度の
みを調節可能としてもよい。あるいは、受聴者に対する
スピーカ３、４の角度は固定とし、受聴者に対するスピ
ーカ１、２の角度のみを調節可能としてもよい。
【０１６４】上述したように、実施の形態６によれば、
受聴者の正面方向の直線と鉛直面４００より後方に配置
されるスピーカ３、４の面の中心を通る垂線とがなす角
度が所定の範囲内に設定される。これにより、マルチチ
ャンネル再生において受聴者がより正確な音場を知覚す
ることが可能になる。
【０１６５】（実施の形態７）以下、図１８を参照し
て、本発明の実施の形態７のヘッドホンシステム１０７
を説明する。
【０１６６】ヘッドホンシステム１０７は、ヘッドホン
２０７と、ヘッドホン２０７に音響信号を出力する信号
処理回路３０７とを含む。
【０１６７】図１８は、ヘッドホン２０７の構成を示す
三面図を示す。
【０１６８】ヘッドホン２０７は、スピーカ６の放射音
を反射させる反射板５１０を含む。
【０１６９】図１８の左側面図に示されるように、スピ
ーカ６は、スピーカ６の振動板面が受聴者の左耳の孔と
スピーカ６の中心とを結ぶ直線５００を含み、かつ、反
射板５１０によって反射されたスピーカ６の放射音が受
聴者の左耳に到達するように配置されている。
【０１７０】スピーカ６と反射板５１０とをこのように
配置することにより、直線５００上ではスピーカ６の前
後からの音が打ち消し合って減少する。一方、反射板５
１０によって反射されたスピーカ６の正面方向の放射音
は打ち消されることなく受聴者の左耳に到達する。その
結果、受聴者は、仮想スピーカ５２０からあたかも音が
放射されたかのように知覚することできる。
【０１７１】なお、スピーカ６の振動板面と反対側の面
は、音響的に開放されている。
【０１７２】なお、スピーカ５の放射音を反射させる反
射板をさらに設け、スピーカ５をスピーカ６と同様に配
置するようにしてもよい。
【０１７３】このように、実施の形態７によれば、受聴
者は、頭部から離れた位置の仮想スピーカの音像を受聴
者の頭部に近接して配置されたスピーカ５、６で知覚す
ることが可能になる。その結果、ヘッドホン２０７を小
型化することが可能となる。
【０１７４】
【発明の効果】本発明のヘッドホンシステムによれば、
第１および第２のスピーカが受聴者の右耳の孔と受聴者
の左耳の孔とを結ぶ直線を含む鉛直面より前方に配置さ
れ、第３および第４のスピーカがその鉛直面より後方に
配置される。さらに、第１〜第４のスピーカのそれぞれ
が受聴者の右耳および受聴者の左耳に非接触に配置され
る。
【０１７５】第１〜第４のスピーカをこのように配置す
ることにより、第１のスピーカからの音響信号と第３の
スピーカからの音響信号とは、それぞれ独立に、受聴者
の頭部の形状に沿って受聴者の右耳に到達し、第２のス
ピーカからの音響信号と第４のスピーカからの音響信号
とは、それぞれ独立に、受聴者の頭部の形状に沿って受
聴者の左耳に到達する。このことは、前後方向の個人の
伝達関数の情報を受聴者に与えることを意味する。その
結果、受聴者は、受聴者の個人差にかかわらず、受聴者
の前後にある仮想的な音源を正しく知覚することが可能
になる。
【０１７６】また、受聴者より後方にある後方音源を受
聴者に知覚させるための音響信号のうち所定の周波数ｆ
ｉ以下の周波数を有する音響信号が、第１および第２の
スピーカに出力され、後方音源を受聴者に知覚させるた
めの音響信号のうち所定の周波数ｆｉ以上の周波数を有
する音響信号が、第３および第４のスピーカに出力され
る。
【０１７７】このように、後方音源を受聴者に知覚させ
るための音響信号のうちの一部を第１および第２のスピ
ーカを用いて再生することにより、第３および第４のス
ピーカを小型化および軽量化することが可能になる。
【０１７８】さらに、第１および第２のスピーカは、受
聴者の右目と受聴者の左目とを結ぶ直線を含む鉛直面よ
り後方に配置されていることが好ましい。第１および第
２のスピーカをこのように配置することにより、第１お
よび第２のスピーカが受聴者の視角に入ることを防止す
ることができる。その結果、受聴者は、第１および第２
のスピーカに視界を遮られることなく、大型映像ディス
プレイに映し出される映像を楽しむことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のヘッドホン２０１の構
成を示す三面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の信号処理回路３０１ａ
の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１の信号処理回路３０１ｂ
の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２のヘッドホン２０２の構
成を示す三面図である。
【図５】特定の受聴者に対する、前方伝達関数および後
方伝達関数の一例を示す図である。
【図６】受聴者の個人差に基づく頭部伝達関数の差異の
一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２の信号処理回路３０２の
構成を示すブロック図である
【図８】本発明の実施の形態３のヘッドホン２０３の構
成を示す三面図である。
【図９】本発明の実施の形態３の信号処理回路３０３の
構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態４において、低周波再生
専用スピーカ７を受聴者の後頭部の近傍に配置した例を
示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４において、低周波再生
専用スピーカ７を受聴者の頭頂部の近傍に配置した例を
示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４において、低周波再生
専用スピーカ７を受聴者の後頭部の近傍に配置した例を
示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４において、改良された
補助支持具２１の形状の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４において、改良された
補助支持具２１の形状の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態５において、振動ユニッ
ト１０、１１を配置した例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態６において、スピーカ
３、４を配置した例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態６のヘッドホン２０６の
構成例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態７のヘッドホン２０７の
構成を示す三面図を示す。
【図１９】従来技術のヘッドホン装置の構成を示す図で
ある。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６ スピーカ ７ 低周波再生専用スピーカ ８ 支持部材 １０、１１ 振動ユニット １０ａ、１１ａ フィルタ １０ｂ、１１ｂ フィルタ １２ａ、１３ａ 加算器 １２ｂ、１３ｂ 加算器 ２０ ヘッドホンバンド ２１、２２ 補助支持具 ３０、３１ スピーカ支持具 ４１ ＨＰＦ ５１ ＬＰＦ １１０、１１１ フィルタ １２１、１２２ 加算器 １２３、１２４、１２５、１２６ 加算器 １４１、１４２ ＨＰＦ １５１、１５２ ＬＰＦ ２１０、２１１ フィルタ ４００ 鉛直面 ４０１ 鉛直面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角張 勲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 濱中 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D062 AA74

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘッドホンと前記ヘッドホンに音響信号
    を出力する信号処理回路とを備えたヘッドホンシステム
    であって、 前記ヘッドホンは、 受聴者の右耳用の第１および第３のスピーカと、 前記受聴者の左耳用の第２および第４のスピーカと、 前記第１および前記第２のスピーカが前記受聴者の前記
    右耳の孔と前記受聴者の前記左耳の孔とを結ぶ直線を含
    む鉛直面より前方に配置され、かつ、前記第３および前
    記第４のスピーカが前記鉛直面より後方に配置され、か
    つ、前記第１から前記第４のスピーカのそれぞれが前記
    受聴者の前記右耳および前記受聴者の前記左耳に非接触
    に配置されるように、前記第１から前記第４のスピーカ
    を支持する支持部材とを含む、ヘッドホンシステム。
  2. 【請求項２】 前記信号処理回路は、前記受聴者より前
    方にある前方音源を前記受聴者に知覚させるための音響
    信号を前記第１および前記第２のスピーカに出力する、
    請求項１に記載のヘッドホンシステム。
  3. 【請求項３】 前記信号処理回路は、前記受聴者より後
    方にある後方音源を前記受聴者に知覚させるための音響
    信号を前記第３および前記第４のスピーカに出力する、
    請求項１に記載のヘッドホンシステム。
  4. 【請求項４】 前記信号処理回路は、前記受聴者より後
    方にある後方音源を前記受聴者に知覚させるための音響
    信号のうち所定の周波数ｆｉ以下の周波数を有する音響
    信号を前記第１および前記第２のスピーカに出力し、前
    記後方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信号の
    うち所定の周波数ｆｉ以上の周波数を有する音響信号を
    前記第３および前記第４のスピーカに出力する、請求項
    １に記載のヘッドホンシステム。
  5. 【請求項５】 前記信号処理回路は、前記受聴者より前
    方にある前方音源を前記受聴者に知覚させるための音響
    信号のうち所定の周波数ｆｉ以上の周波数を有する音響
    信号を前記第１および前記第２のスピーカに出力し、前
    記前方音源を前記受聴者に知覚させるための音響信号の
    うち所定の周波数ｆｉ以下の周波数を有する音響信号を
    前記第３および前記第４のスピーカに出力する、請求項
    １に記載のヘッドホンシステム。
  6. 【請求項６】 前記第１および前記第２のスピーカは、
    前記受聴者の右目と前記受聴者の左目とを結ぶ直線を含
    む鉛直面より後方に配置される、請求項１に記載のヘッ
    ドホンシステム。
  7. 【請求項７】 前記第３のスピーカは、前記受聴者の正
    面方向の直線と前記第３のスピーカの面の中心を通る垂
    線とのなす角度が略１００度から略１２０度の範囲内と
    なるように配置され、前記第４のスピーカは、前記受聴
    者の正面方向の直線と前記第４のスピーカの面の中心を
    通る垂線とのなす角度が略１００度から略１２０度の範
    囲内となるように配置される、請求項１に記載のヘッド
    ホンシステム。
  8. 【請求項８】 前記ヘッドホンは、 前記音響信号の低周波帯域のみを再生する低周波再生専
    用スピーカをさらに備えている、請求項１に記載のヘッ
    ドホンシステム。
  9. 【請求項９】 前記低周波再生専用スピーカは、前記受
    聴者の後頭部の近傍に配置される、請求項８に記載のヘ
    ッドホンシステム。
  10. 【請求項１０】 前記低周波再生専用スピーカは、前記
    受聴者の頭頂部の近傍に配置される、請求項８に記載の
    ヘッドホンシステム。
  11. 【請求項１１】 前記ヘッドホンは、 前記音響信号の低周波帯域のみを再生するために使用さ
    れる低周波再生専用信号に基づいて振動する振動ユニッ
    トをさらに備えており、前記振動ユニットは、前記受聴
    者の側頭部に密着するように支持されている、請求項１
    に記載のヘッドホンシステム。
  12. 【請求項１２】 前記支持部材は、前記第１および前記
    第３のスピーカを支持する第１の支持具と、前記第２お
    よび前記第４のスピーカを支持する第２の支持具とを含
    み、 前記第３のスピーカと前記第１の支持具とは、第１の結
    合部を介して結合されており、前記第３のスピーカは、
    前記第１の結合部を中心として回転可能なように支持さ
    れており、 前記第４のスピーカと前記第２の支持具とは、第２の結
    合部を介して結合されており、前記第４のスピーカは、
    前記第２の結合部を中心として回転可能なように支持さ
    れている、請求項１に記載のヘッドホンシステム。
  13. 【請求項１３】 前記ヘッドホンは、 前記第３のスピーカの放射音を反射させる第１の反射板
    と、前記第４のスピーカの放射音を反射させる第２の反
    射板とをさらに備えており、 前記第３のスピーカは、前記第３のスピーカの振動板面
    が前記受聴者の前記右耳の孔と前記第３のスピーカの中
    心とを結ぶ直線を含み、かつ、前記第１の反射板によっ
    て反射された前記第３のスピーカの放射音が前記受聴者
    の前記右耳に到達するように配置され、 前記第４のスピーカは、前記第４のスピーカの振動板面
    が前記受聴者の前記左耳の孔と前記第４のスピーカの中
    心とを結ぶ直線を含み、かつ、前記第２の反射板によっ
    て反射された前記第４のスピーカの放射音が前記受聴者
    の前記左耳に到達するように配置される、請求項１に記
    載のヘッドホンシステム。
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