JP2003125499A - 音響再生装置 - Google Patents

音響再生装置

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JP2003125499A
JP2003125499A JP2001319617A JP2001319617A JP2003125499A JP 2003125499 A JP2003125499 A JP 2003125499A JP 2001319617 A JP2001319617 A JP 2001319617A JP 2001319617 A JP2001319617 A JP 2001319617A JP 2003125499 A JP2003125499 A JP 2003125499A
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JP2001319617A
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English (en)
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Taketoshi Yazaki
健敏 矢崎
Hiroshi Masuda
浩 増田
Katsuhiro Kishi
克洋 岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音の聞こえ方の個人差を補正して、最適な音
場効果を得られる音響再生装置を提案せんとするもので
ある。 【解決手段】 音声信号を再生してスピーカ7に供給す
るようにした音響再生装置において、聴取者8の頭部形
状、耳の位置及び耳介の形状に基づきフィルタ係数を変
更するようにした音の聞こえ方の個人差を補正するフィ
ルタ2を設け、この音声信号をこのフィルタ2を通して
このスピーカ7に供給するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号をサラウ
ンド再生するのに使用して好適な音響再生装置に関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来、例えばCD(Compact Disc)等の
音源からの音声信号を再生してスピーカに供給する音響
再生装置において、例えばサラウンド効果をより楽しむ
ために例えばDSP(digital signal processor)によ
り信号処理を施す際のパラメータに例えばスピーカの配
置や部屋の大きさ等のリスニング環境を設定してサラウ
ンド再生を行う如くするものが提案されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、人間が音を
聞くときには、音源からの直接音だけでなく、図3A、
図3Bのように頭部表面を回折した音や耳介で反射した
音等さまざまな音を合わせて聞いている。 【0004】図3Aはスピーカ7より放音された音が聴
取者8の頭部表面を回折して耳例えば右耳8Rに届く様
子を表す。 【0005】図3Bはスピーカ7より放音されて聴取者
8の右耳8Rに届いた音が耳介で反射し外耳道へと入る
様子を示す。 【0006】また耳介の音響的な作用は反射だけでな
く、干渉、回折、共振などの種々の物理現象に基づいて
いる。この耳介の伝達関数は音源の方向と距離、その形
状や位置等に依存している。即ち、耳介は到達する音響
信号に対し、音源の方向と距離、その形状や位置等によ
って定まる線形フィルタの働きをする。また、頭部によ
る音場の乱れは耳介の音響信号に相当大きな影響を与え
る。 【0007】図4に、数人の被験者から採取した耳元で
の音響信号の周波数特性の例を示す。この図4におい
て、横軸は周波数(Hz)、縦軸は振幅(dB)を示し、実線は
被験者全体の平均値、1点鎖線は被験者の標準偏差を表
している。この図4周波数特性より被験者によって聴取
する音にかなりのばらつきがあることがわかる。 【0008】上述の如く、実際の音場効果は音の到来方
向や距離だけでなく、人間の頭部形状、耳の位置や耳介
の形状等も密接に関係しており、従来のスピーカ配置及
び部屋の大きさ等のリスニング環境の設定をするだけで
は音の聞こえ方に個人差が生じていた。 【0009】本発明は斯かる点に鑑み、音の聞こえ方の
個人差を補正して、最適な音場効果が得られる音響再生
装置を提案せんとするものである。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、音声信号を再
生してスピーカに供給するようにした音響再生装置にお
いて、聴取者の頭部形状、耳の位置及び耳介の形状に基
づきフィルタ係数を変更するようにした音の聞こえ方の
個人差を補正するフィルタを設け、この音声信号をこの
フィルタを通してこのスピーカに供給するようにする 【0011】斯かる本発明によれば、聴取者の頭部形
状、耳の位置及び耳介の形状に基づきフィルタ係数を変
更するようにしたフィルタを設け、音声信号をこのフィ
ルタを通してスピーカに供給するようにしたので、音の
聞こえ方の個人差を補正でき最適な音場効果を得ること
ができる。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明音響
再生装置の実施の形態の例につき説明する。図1は本例
の基本的構成を示し、1は例えばサラウンド及びスピー
カの配置や部屋の大きさ等のリスニング環境の設定に基
づき信号処理された音声信号が入力される入力端子を示
す。 【0013】この図1において、音声信号入力端子1に
入力される例えばサラウンド及びリスニング環境の設定
に基づき信号処理された音声信号を、音の聞こえ方の個
人差を補正する補正フィルタ2に供給する。 【0014】この補正フィルタ2は例えばFIR(fini
te impulse response )フィルタにより構成し、聴取者
8の例えば頭部形状、耳の位置及び耳介の形状の個人情
報に対応した周波数特性より算出されるFIRフィルタ
係数を持ち、供給された音声信号をマイクロコンピュー
タ(以下マイコンという)3よりの指令に従って所定の
FIRフィルタ係数よりなる伝達関数で畳み込む如くし
て聞こえ方の個人差をなくす如くするものである。 【0015】ここで個人情報を設定する音響再生装置本
体に配された個人情報設定表示4のモデル設定の頭部形
状設定には、予め頭部形状モデルを図2Aに示す如く、
面長顔,横長顔,丸顔等数種類用意しておく。同様に、
耳介の形状は図2Bに示す如く、大,中,小、及び耳の
位置モデルは図2Cに示す如く、上,中,下等の選択枝
を夫々数種類用意しておく。そして操作パネル5を操作
する如くして聴取者8に自分の頭部形状、耳の位置及び
耳介の形状に近いモデルを夫々これらの中から選択して
組み合わせるようにさせる。 【0016】ここで補正フィルタ2のFIRフィルタ係
数を求める従来周知の方法について述べる。まず、個人
情報設定表示4のそれぞれのモデルの伝達関数が必要で
ある。この伝達関数は例えばスピーカを配置してこのス
ピーカからインパルス音を放音し、このインパルス音が
到達する聴取点でのインパルス応答を測定することによ
り求めることができる。即ち、聴取点で測定したインパ
ルス応答が、インパルス音が放音されたスピーカから聴
取点までの伝達関数である。このようなインパルス音を
頭部形状、耳の位置及び耳介の形状それぞれのモデルの
条件を変えてさまざまな条件下で測定しておく。 【0017】こうして測定された夫々のインパルス応答
より伝達関数となるFIRフィルタ係数を算出し、音響
再生装置本体に設けられたメモリ3aに記憶させる。こ
のメモリ3aはマイコンよりの指令に従って書き込み及
び読み出しが制御される如くなされる。 【0018】そして、聴取者8が選択した個人情報設定
に対応したFIRフィルタ係数をメモリから読み出し
て、DSP(digital signal processor)により供給さ
れた音声信号に対してこの伝達関数で畳み込む如くし
て、聞こえ方の個人差を補正しこの音声信号を聴取者8
に適した伝達特性にする信号処理を行う。 【0019】この補正フィルタ2は、音響再生装置本体
に配された個人情報設定表示4のモデル設定において、
聴取者8が操作パネル5を操作してプリセットされた複
数の頭部形状モデル、耳の位置及び耳介の形状モデルの
中から実際に自分の頭部形状、耳の位置及び耳介の形状
に近いモデルを選択することにより、マイコン3より指
令が出されてメモリ3aよりこの選択された頭部形状、
耳の位置及び耳介の形状モデルに対応したFIRフィル
タ係数が読み出され、補正フィルタ2のFIRフィルタ
係数が切り換えられる如くなされる。 【0020】そして、補正フィルタ2により個人差の補
正された音声信号を、供給された音声信号を増幅する増
幅器6に供給し、増幅器6により増幅された音声信号が
スピーカ7に供給され、このスピーカ7より放音される
如くなされている。 【0021】本例は上述の如く構成され、補正フィルタ
2に例えばサラウンド及びリスニング環境の設定に基づ
き信号処理された音声信号が供給される。このとき、聴
取者8が図2に示す如き音響再生装置本体に配された個
人情報設定表示4のモデル設定において、操作パネル5
を操作して自分に近いモデルとして例えば頭部形状を面
長顔、耳介の形状を大、耳の位置は上を選択したとす
る。この組み合わせによると図2Dの如き周波数特性2
aとなり、マイコン3よりの指令に従い補正フィルタ2
にはこの周波数特性2aに基づき算出されたFIRフィ
ルタ係数が選択される。 【0022】また聴取者8が別の組み合わせを選択し
て、例えば周波数特性2bあるいは2cの如き設定にな
るような選択をすれば補正フィルタ2にはこの周波数特
性2bまたは2cに基づいたFIRフィルタ係数が選択
される。このようにこの頭部形状、耳の位置及び耳介の
形状のモデル設定についてはさまざまな組み合わせを選
択することができる。 【0023】上述の如くして決定されるFIRフィルタ
係数を有する補正フィルタ2に供給された音声信号は、
聞こえ方の個人差を無くすよう補正された後、増幅器6
に供給される。そして、増幅器6にて適宜増幅された音
声信号がスピーカ6に供給されて放音される。 【0024】斯かる本例によれば、聴取者8の頭部形
状、耳の位置及び耳介の形状に基づきフィルタ係数を変
更するようにした補正フィルタ2を設け、音声信号をこ
の補正フィルタ2を通してスピーカ7に供給するように
したので、音の聞こえ方の個人差を補正でき最適な音場
効果を得ることができる。 【0025】また、聴取者は必ずしも床に対して垂直に
座っているとは限らず、ソファーにもたれて座っていた
り、横になりながら映画や音楽を鑑賞していることもあ
る。即ち、音源に対して頭部の角度及び耳の向き等が座
り方により変化する。そこで、前述の個人情報設定表示
4において更にリスニング姿勢モデル(図示せず)なる
ものを用意し、例えばスピーカに対しての現在の頭部の
角度や耳介の向き等を選択して補正フィルタ2のFIR
フィルタ係数を決定する如くする。このとき、リモコン
等の遠隔操作スイッチによりその姿勢を保持したままこ
の設定作業ができるようにすることを可とする。このよ
うにリスニング姿勢を考慮して補正フィルタ2のFIR
フィルタ係数を決定することにより、聴取者8がどんな
リスニング姿勢でも最適な音場効果を得ることができ
る。 【0026】また、上述例においては、個人情報設定表
示4のモデル設定にて選択された頭部形状、耳の位置及
び耳介の形状に基づきFIRフィルタ係数を算出するよ
うにしているが、音響再生装置本体に搭載される補正フ
ィルタ2のFIRフィルタ係数を記憶するメモリのメモ
リ容量が許す限り、例えば耳の取付角度の設定あるいは
左右の耳で別々に設定する等種々の条件が考えられ、よ
り効果的な設定を行うことができる。 【0027】尚、上述例では個人情報設定表示4でのモ
デル設定の際に、頭部形状、耳の位置及び耳介の形状の
各モデルの中から選択して組み合わせるようにしたがこ
れに限られるものではなく、両耳を含めた頭部形状(顔
形状)モデルの簡単なイラスト(似顔絵のようなもの)
を複数種類作成しその中から自分に近い顔形状モデルを
選択させる。あるいは、頭部形状及び耳介の大きさ等の
具体的な寸法(数字)を入力または選択させるようにし
てもよい。 【0028】また、頭部形状、耳の位置及び耳介の形状
等の組み合わせ(顔形状)に対し、1対1でFIRフィ
ルタ係数を用意せず、少ないFIRフィルタ係数に対し
て多数の顔形状の中から選択させ、中間的な顔形状に対
してはFIRフィルタ係数の内挿または平均化を行って
音声信号処理用のFIRフィルタ係数を設定するように
してもよい。 【0029】また、本発明は上述例に限られるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱することなく種々の形態が採
り得ることは勿論である。 【0030】 【発明の効果】斯かる本発明によれば、聴取者の頭部形
状、耳の位置及び耳介の形状に基づきフィルタ係数を変
更するようにしたフィルタを設け、音声信号をこのフィ
ルタを通してスピーカに供給するようにしたので、音の
聞こえ方の個人差を補正でき最適な音場効果を得ること
ができる利益がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明音響再生装置の実施の形態の例を示す構
成図である。 【図2】図1例の説明に供する線図である。 【図3】音の頭部における回折及び耳介による反射を示
す線図である。 【図4】数人の被験者より測定した周波数特性の例を示
す線図である。 【符号の説明】 1・・・・入力端子、2・・・・フィルタ、3・・・・マイコン、3
a・・・・メモリ、4・・・・個人情報設定表示、5・・・・操作パ
ネル、6・・・・増幅器、7・・・・スピーカ、8・・・・聴取者、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 克洋 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D062 AA11

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 音声信号を再生してスピーカに供給する
    ようにした音響再生装置において、 聴取者の頭部形状、耳の位置及び耳介の形状に基づきフ
    ィルタ係数を変更するようにした音の聞こえ方の個人差
    を補正するフィルタを設け、 前記音声信号を前記フィルタを通して前記スピーカに供
    給するようにしたことを特徴とする音響再生装置。
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