JP2005102032A - High presence sound listening apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、高臨場感音響受聴装置に関し、特に、バイノーラル録音されていない音源を用いてバイノーラル録音された音源と同等の高臨場感で受聴することができる高臨場感音響受聴装置に関する。 The present invention relates to a highly realistic sound receiving apparatus, and more particularly, to a highly realistic sound receiving apparatus that can be heard with a high sense of presence equivalent to a binaurally recorded sound source using a sound source that is not binaurally recorded.
電話の様な個人性の高い情報伝達の場面においては、ヘッドホンの様な他者に傍聴されにくい受聴装置を用いた受聴環境を実現することが好ましい。ヘッドホンを用いた高臨場感音響受聴装置を構築する場合、頭部伝達関数と呼ばれる受聴者の頭部形状に由来する個人的な音響特性を考慮することが重要であり、予めバイノーラル録音された音源を準備しておいてこれを用いることが一般的である(非特許文献1 参照)。
バイノーラル録音再生装置においては、事前に受聴者固有の頭部伝達関数を考慮したバイノーラル録音が行われている必要がある。そして、特定の個人の頭部伝達関数を考慮したバイノーラル録音によって作成された音源を、他の人間に使用することができる音源に加工することは困難である。また、平均的な頭部形状を有する一般に市販されているダミーヘッドを用いたバイノーラル録音においては、頭部形状の個人性が十分に反映されないことに起因する臨場感の喪失という問題がある。 In the binaural recording / playback apparatus, binaural recording in consideration of the head-related transfer function unique to the listener needs to be performed in advance. It is difficult to process a sound source created by binaural recording that takes into account a particular individual's head-related transfer function into a sound source that can be used by another person. Further, in binaural recording using a commercially available dummy head having an average head shape, there is a problem of loss of realism due to insufficient personality of the head shape.
この発明は、受聴者頭部伝達関数に近似する頭部伝達関数を有するダミーヘッドを受聴装置に組み込むことで、バイノーラル録音されていない音源をバイノーラル録音された音源と同等の高臨場感で受聴することができる、上述した問題を解消した高臨場感音響受聴装置を提供するものである。 In this invention, a dummy head having a head-related transfer function that approximates the listener's head-related transfer function is incorporated into a listening device, so that a sound source that is not binaurally recorded can be heard with a high sense of presence equivalent to that of a binaurally recorded sound source. The present invention provides a highly realistic sound receiving apparatus that can solve the above-described problems.
請求項1:防音されたケース2内に配置され、ケース2内の任意の位置に位置決めされるスピーカ1を有する音源提示部Sを具備し、受聴者10の頭部伝達関数に近似する頭部伝達関数を有し、受聴者10の頭部運動に同期追従して駆動され、両耳の位置にマイクロフォン4a、bが配置され、同様にケース2内に配置されるダミーヘッド3を有する集音部Rを具備し、スピーカ1から再生放射される音響を両耳の位置のマイクロフォン4a、bにより集音した音響信号を伝送する通信部5と、伝送された音響信号を入力して音響を再生出力するされるヘッドホン6を有する音響提示部Hを具備する高臨場感音響受聴装置を構成した。
Claim 1: A head that is arranged in a soundproof case 2 and has a sound source presentation unit S having a
そして、請求項2:請求項1に記載される高臨場感音響受聴装置において、音源提示部Sは、スピーカ1を可動式スピーカとし、更に、スピーカ1に音響信号を送信する音響信号記録装置11と、スピーカ1の位置を制御するスピーカ位置制御装置13と、スピーカ位置制御装置13に音源位置情報および音源運動情報を送信する音源位置・運動記録装置12とを有し、頭部運動測定部Mは、受聴者10の頭部に取り付けた運動センサと頭部運動測定装置7を主要部より構成され、集音部Rは、頭部運動測定部Mにより測定された頭部運動の情報を伝送されるダミーヘッド制御部8と、ダミーヘッド3を駆動するダミーヘッド駆動部9とを有する高臨場感音響受聴装置を構成した。
According to a second aspect of the present invention, the sound source presentation unit S uses the
この発明により、バイノーラル録音されていない一般の音源を用いて、高臨場感を伴う受聴環境を構成することができる。この効果は、バイノーラル録音されていない音響信号を再生する可動式スピーカ1と、受聴者10の頭部の動きに連動し、マイクロフォン4a、bを両耳の位置に有し、受聴者10の頭部形状を模擬したダミーヘッド3と、可動式スピーカ1とダミーヘッド3とが設置されたケース2と、受聴者10の頭部の動きを検出する頭部運動測定装置7と、受聴者10の頭部の動きをダミーヘッド3に伝えるダミーヘッド制御部8と、マイクロフォン4a、bにより集音された音響信号を受聴者10に付与されたヘッドフォン6とより成る構成により奏される。
According to the present invention, it is possible to configure a listening environment with a high sense of presence using a general sound source that is not binaurally recorded. This effect is linked to the
この発明は、受聴者10の頭部伝達関数に近似する頭部伝達関数を有するダミーヘッド3を構成し、このダミーヘッド3を受聴者10の頭部運動に同期して駆動し、ダミーヘッド3の両耳の外耳道入口の位置にマイクロフォン4a、bを配置し、集音された音響信号をマイクロフォン4から通信部5を介してヘッドホン6の伝送、再生することにより、ダミーヘッド3の頭部伝達関数がと完全には等しくない場合も、高臨場感の受聴環境を実現することができる。
In the present invention, a dummy head 3 having a head-related transfer function that approximates the head-related transfer function of the listener 10 is configured, and the dummy head 3 is driven in synchronization with the head movement of the listener 10. The
図1の実施例を参照して発明を実施するための最良の形態を説明する。
音源提示部Sは、音源を構成するスピーカ1と、スピーカ1に音響信号を送信する音響信号記録装置11と、スピーカ1の位置を制御するスピーカ位置制御装置13と、スピーカ位置制御装置13に音源位置情報および音源運動情報を送信する音源位置・運動記録装置12により構成されている。スピーカ1としては、特に可動式スピーカが使用される。
The best mode for carrying out the invention will be described with reference to the embodiment of FIG.
The sound source presentation unit S includes a
集音部Rは、ダミーヘッド3と、ダミーヘッド3の耳部に取り付けられたマイクロフォン4と、ダミーヘッド3および可動式スピーカ1を収容するケース2と、ダミーヘッド3を駆動するダミーヘッド駆動部9と、ダミーヘッド駆動部9を制御するダミーヘッド制御部8により構成されている。
The sound collecting unit R includes a dummy head 3, a microphone 4 attached to the ear of the dummy head 3, a case 2 that houses the dummy head 3 and the
頭部運動測定部Mは、受聴者10の頭部の運動を測定する頭部運動測定装置7を主要部として構成されている。
The head movement measuring unit M is configured with a head movement measuring
音響提示部Hは、集音部Rの特にマイクロフォン4により得られた音響信号を受聴者10に伝達する通信部5と、受聴者10に装着されて音響信号を提示されるヘッドホン6により構成されている。この通信部5は、オーディオケーブル、無線伝送路、アンプその他の部材により構成される。 The sound presentation unit H includes a communication unit 5 that transmits an acoustic signal obtained by the microphone 4 of the sound collection unit R to the listener 10 and a headphone 6 that is attached to the listener 10 and presents the acoustic signal. ing. The communication unit 5 includes an audio cable, a wireless transmission path, an amplifier, and other members.
可動式スピーカ1の位置は受聴者10がケース2内において任意に位置決めすることができる。受聴者10と受聴者10に提示される音源の位置との間の関係は、ダミーヘッド3と可動式スピーカ1との間の相対位置関係と等しい。また、音源位置・運動情報が音源位置・運動記録装置12に記録されている場合、音源位置・運動記録装置12の記録に基づいて、スピーカ位置制御装置13により可動式スピーカ1の位置を制御することにより、音源を構成するスピーカ1の動きを含めた音場をケース2内に再現することができる。或いは、受聴者10が自由に音源位置・運動情報を作成し、作成された音源位置・運動情報に基づいて可動式スピーカ1を制御するともできる。これにより、実際には起こらなかった音源の動きを自由に作成して体験することもできる。
The listener 10 can arbitrarily position the
可動式スピーカ1は音響信号記録装置11から入力する音響信号を再生する。この再生された音響は、防音処理されたケース2内に設置されるダミーヘッド3の外耳道入口に取り付けられたマイクロフォン4により集音される。集音された音響信号は、オーディオケーブル、無線伝送路、アンプにより構成される通信部5を経由して受聴者10に装着されるヘッドホン6に伝送され、ヘッドホン6を介して音響が受聴者10に提示される。
The
頭部運動測定部Mの頭部運動測定装置7は受聴者10の頭部位置情報をリアルタイムに測定する。頭部運動測定部Mとしては、受聴者10の頭部運動情報をリアルタイムで測定することができ種々の装置を採用することができる。即ち、頭部運動測定装置7を含み、受聴者10の頭部に磁気センサを運動センサとして取り付けて磁気的に頭部運動を測定し、或いは、受聴者10の頭部に光源と反射材をセンサとして取り付けて反射光を測定することにより頭部運動を測定する。この他に、超音波センサ、或いは機械的センサを頭部に取り付けて頭部運動を測定する。ダミーヘッド駆動部9は、ダミーヘッド制御部8により測定された頭部位置情報に基づいて制御され、その結果、ダミーヘッド3は矢印により図示される如く受聴者10の頭部運動に追従して動作する。
The head movement measuring
ダミーヘッド3が受聴者10の頭部運動に同期して駆動されることにより、ダミーヘッド3の頭部伝達関数が受聴者10の頭部伝達関数と完全には等しくない場合も、高臨場感の受聴環境を実現することができる。ここで、頭部運動測定装置7とダミーヘッド制御部8とダミーヘッド駆動部9とは、受聴者10の頭部位置情報を測定してからダミーヘッド3を駆動する迄の遅延時間を小さくすべく設計すると好適である。
Even when the head-related transfer function of the dummy head 3 is not completely equal to the head-related transfer function of the listener 10 because the dummy head 3 is driven in synchronization with the head movement of the listener 10, Listening environment can be realized. Here, the head movement measuring
ダミーヘッド駆動部9の周囲を防音材により包囲するか、或いはダミーヘッド駆動部9をケース2の外側に配置することによりダミーヘッド駆動部9が発生する駆動音がダミーヘッド3に取り付けられているマイクロフォン4に伝達されることを防止している。また、ケース2を防音材により包囲し、ケース2内面を内部に反響を生起しないウレタンの様な吸音材により被覆する。 The drive sound generated by the dummy head drive unit 9 is attached to the dummy head 3 by surrounding the dummy head drive unit 9 with a soundproof material or by arranging the dummy head drive unit 9 outside the case 2. Transmission to the microphone 4 is prevented. Further, the case 2 is surrounded by a soundproofing material, and the inner surface of the case 2 is covered with a sound absorbing material such as urethane that does not cause echo inside.
上述した通り、この発明は、音響信号を再生する集音装置Sの可動式スピーカ1とダミーヘッド3とをケース2の中に密閉状態で配置している。可動式スピーカ1は、音源位置・運動記録装置12から供給される位置・運動情報に基づいて、スピーカ位置制御装置13により位置制御され、この位置制御された状態で音響信号記録装置11から入力される音響信号を再生する。可動式スピーカ1は音源の位置を考慮して配置され、可動式スピーカ1とダミーヘッド3の相対位置関係は、音源と受聴者10の相対位置関係と一致する。ケース2は防音処理されている。ダミーヘッド3の頭部伝達関数は受聴者10の頭部伝達関数に近似する特徴を有する。ダミーヘッド3の耳部の双方にはマイクロフォン4が挿入されており、可動式スピーカ1から再生放射される音響信号を外耳道入口の位置で集音する。集音された音響信号はマイクロフォン4から通信部5を介してヘッドホン6に伝達される。受聴者10はヘッドホン6から再生出力される音響を受聴する。一方、受聴者10の頭部運動は頭部運動測定装置7によりリアルタイムに測定される。測定された頭部運動の情報はダミーヘッド制御部8へ伝えられ、ダミーヘッド制御部8は、受聴者10の頭部運動にダミーヘッド3の運動を同期させる制御を行う。制御信号がダミーヘッド制御部8からダミーヘッド駆動部9へと伝達され、ダミーヘッド駆動部9によりダミーヘッド3が駆動される。これらの構成により、受聴者10は高臨場感を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the
1 スピーカ 2 ケース
3 ダミー ヘッド 4 マイクロフォン
5 通信部 6 ヘッドホン
7 頭部運動測定装置 8 ダミーヘッド制御部
9 ダミーヘッド駆動部 10 受聴者
11 音響信号記録装置 12 音源位置・運動記録装置
13 スピーカ位置制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
受聴者の頭部伝達関数に近似する頭部伝達関数を有し、受聴者の頭部運動に同期追従して駆動され、両耳の位置にマイクロフォンが配置され、同様にケース内に配置されるダミーヘッドを有する集音部を具備し、
スピーカから再生放射される音響を両耳の位置のマイクロフォンにより集音した音響信号を伝送する通信部と、伝送された音響信号を入力して音響を再生出力するされるヘッドホンを有する音響提示部を具備する、
ことを特徴とする高臨場感音響受聴装置。 A sound source presentation unit having a speaker disposed in a soundproof case and positioned at an arbitrary position in the case;
It has a head-related transfer function that approximates the listener's head-related transfer function, is driven in synchronization with the listener's head movement, and a microphone is placed at the position of both ears. It has a sound collection part with a dummy head,
A communication unit that transmits an acoustic signal obtained by collecting sounds reproduced and emitted from a speaker by microphones at positions of both ears, and an acoustic presentation unit that has headphones that reproduce and output the sound by inputting the transmitted acoustic signal. Have
A highly realistic sound listening device characterized by that.
音源提示部は、スピーカを可動式スピーカとし、更に、スピーカに音響信号を送信する音響信号記録装置と、スピーカの位置を制御するスピーカ位置制御装置と、スピーカ位置制御装置に音源位置情報および音源運動情報を送信する音源位置・運動記録装置とを有し、
頭部運動測定部は、受聴者の頭部に取り付けた運動センサと頭部運動測定装置を主要部より構成され、
集音部は、頭部運動測定部により測定された頭部運動の情報を伝送されるダミーヘッド制御部と、ダミーヘッドを駆動するダミーヘッド駆動部とを有する、
ことを特徴とする高臨場感音響受聴装置。
In the highly realistic sound listening apparatus according to claim 1,
The sound source presentation unit includes a speaker as a movable speaker, an acoustic signal recording device that transmits an acoustic signal to the speaker, a speaker position control device that controls the position of the speaker, and sound source position information and sound source motion in the speaker position control device. A sound source position / motion recording device for transmitting information;
The head movement measurement unit is composed of a movement sensor and a head movement measurement device attached to the listener's head.
The sound collection unit includes a dummy head control unit that transmits information on the head movement measured by the head movement measurement unit, and a dummy head drive unit that drives the dummy head.
A highly realistic sound listening device characterized by that.
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