JP2870717B2 - ステレオ信号生成装置 - Google Patents

ステレオ信号生成装置

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JP2870717B2
JP2870717B2 JP5016175A JP1617593A JP2870717B2 JP 2870717 B2 JP2870717 B2 JP 2870717B2 JP 5016175 A JP5016175 A JP 5016175A JP 1617593 A JP1617593 A JP 1617593A JP 2870717 B2 JP2870717 B2 JP 2870717B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はステレオ信号をヘッド
ホンで聴取するとき、またはヘッドホン受聴と等価なス
ピーカ再生で聴取するとき(以下、単にヘッドホンで聴
取する、またはヘッドホン受聴等と称す)に、聴取者の
前後方向に存在する音源に対応する定位感を、聴取者の
頭外に付与することができるステレオ信号生成方式に関
する。
【0002】
【従来の技術】人間はある音源からの音を両耳で聞い
て、音源の方向、位置を判別している。すなわち、音像
の定位感を得ている。因みに図2に示すように例えばス
テレオ信号LとRを受聴者1の前方に配置した左右スピ
ーカ2と3から再生した場合、前方向(2つのスピーカ
2と3の範囲内に限る)にある音源の音像は前方頭外に
定位する。
【0003】これは左右のスピーカ2と3から受聴者1
の左右の耳に入る直接音成分Dl とDR に加えて左のス
ピーカ2から聴取者1の右耳に入る信号XL (クロスト
ーク成分)と、右スピーカ3から聴取者1の左耳に入る
信号XR (クロストーク成分)の存在によるものと考え
られる。同様にスピーカを聴取者1の後方に2個並べた
ときにも同様にクロストーク成分によって音像が後方の
頭外に定位する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでヘッドホンに
よりステレオ信号を受聴した場合、左右の横方向に関し
ては頭外位置に定位すべき音像は頭外に、また頭内位置
に定位すべき音像は頭内に定位するが、前後方向に関し
ては、頭外に定位すべき音像が頭内位置に定位してしま
う欠点がある。
【0005】図3に示す楕円形5が従来のヘッドホンに
よるステレオ信号の音像の定位感を示す。従来よりヘッ
ドホンによるステレオ信号の音像の定位感を付与する方
法として聴取者の前後方向に存在する音源と両耳間のイ
ンパルスレスポンスをソース信号に畳み込んだステレオ
信号、又は両耳間の音圧差と時間差で定位感を付与した
ステレオ信号を用いていた。
【0006】然し乍ら、聴取者の前後方向に存在する音
源と両耳間のインパルスレスポンスをソ−ス信号に畳込
んだステレオ信号によっても前後方向に関しては音像の
定位感は図3に示した楕円形5のようになってしまう欠
点がある。また、両耳間の音圧差と時間差で定位感を付
与した信号を用いた場合、原理的には前後感は付与でき
ず、図3に示した楕円形5は厚みを持たない楕円形、す
なわち直線になる。
【0007】この発明の目的は、ヘッドホンによっても
スピーカ再生時と同等の音像の定位感を得ることができ
るステレオ信号生成方式を提案するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明ではヘッドホン
により聴取者に音像を定位させる際のステレオ信号生成
方式において、聴取者の前後方向に存在する複数の音源
について、聴取者の頭外の前方又は後方に音像を定位さ
せるための信号成分を付加してステレオ信号を生成する
ステレオ信号生成方式を提案する。
【0009】この発明のステレオ信号生成装置は、1つ
の信号源と左の耳間の伝達特性をソース信号に与える第
1のフイルタと、1つの信号源と右の耳間の伝達特性を
ソース信号に与える第2のフイルタと、第1のフイルタ
の出力を第3のフイルタと第4のフイルタに分岐する第
1の分岐装置と、第2のフイルタの出力を第5のフイル
タと第6のフイルタに分岐する第2の分岐装置と、再生
用左スピーカと左の耳間の伝達特性に対応する特性を与
えて、第1の分岐装置の出力から等価直接音成分を得る
第3のフイルタと、再生用左スピーカと右の耳間の伝達
特性に対応する特性を与えて、第1の分岐装置の出力か
ら等価クロストーク成分を得る第4のフイルタと、再生
用右スピーカと左の耳間の伝達特性に対応する特性を与
えて、第2の分岐装置の出力から等価クロストーク成分
を得る第5のフイルタと、再生用右スピーカと右の耳間
の伝達特性に対応する特性を与えて、第2の分岐装置の
出力から等価直接音成分を得る第6のフイルタと、第3
のフイルタと第5のフイルタのそれぞれの出力を合成し
て第1の音響装置に出力する第1の合成装置と、第4の
フイルタと第6のフイルタのそれぞれの出力を合成して
第2の音響装置に出力する第2の合成装置と、第3乃至
第6のフイルタの伝達特性を設定する設定器と、からな
る。
【0010】
【実施例】図1にこの発明の一実施例を示す。この実施
例では、聴取者の前後方向に存在するn個の音源に対応
する定位感を、ヘッドホン(またはヘッドホンに近い耳
に近接して配置したスピーカ再生)により頭外に再生す
るためのものである。101A(101N)は信号源、
102A(102N)は信号源101A(101N)と
なる実音源と左耳間の伝達特性、または両耳間音圧差と
時間差を与えるフィルタ(または畳み込み器)、103
A(103N)は実音源と右耳間の伝達特性、または両
耳間音圧差と時間差を与えるフィルタ(または畳み込み
器)、104A(104N)は左信号Lを106A(1
06N)および108A(108N)へ分岐させる分岐
装置、105A(105N)は右信号Rを107A(1
07N)および109A(109N)へ分岐させる分岐
装置を示す。106A(106N),107A(107
N),108A(108N),109A(109N)は
それぞれ実音場再生を模擬する部分で、例えば106A
(106N)は再生用左スピーカと左耳間の伝達特性
(直接音成分DL )と等価な特性を与えて等価直接音成
分D´L を得るフィルタ(または畳み込み器)、107
A(107N)は再生用右スピーカと右耳間の伝達特性
(直接音成分DR )と等価な特性を与えて等価直接音成
分D´R を得るフィルタ(または畳み込み器)、108
A(108N)は再生用左スピーカと右耳間の伝達特性
(クロストーク成分XL )と等価な等価クロストーク成
分X´L を得るフィルタ(または畳み込み器)、109
A(109N)は再生用右スピーカと左耳間の伝達特性
(クロストーク成分XL )と等価な等価クロストーク成
分X´R を得るフィルタ(または畳み込み器)、110
A(110N)は右信号Rから分岐した等価クロストー
ク成分X´R を左の等価直接音成分D´L に合成する合
成装置、111A(111N)は左信号Lから分岐した
等価クロストーク成分X´L を右の等価直接音成分D´
R に合成する合成装置、112A(112N)は左チャ
ンネル出力端子、113A(113N)は右チャンネル
出力端子を表している。
【0011】114は左チャンネル出力端子112A
(112N)に出力される信号を加算する加算器、11
5は右チャンネル出力端子113A(113N)に出力
される信号を加算する加算器、116は加算器114の
出力端子、117は加算器115の出力端子、121A
(121N)は聴取者の個人差を考慮してフィルタ(又
は畳み込み器)106、107、108、109の特性
を設定する設定器をそれぞれ示す。
【0012】ここで、1番目の音源101Aが聴取者の
前方にある場合について説明する。音源101Aから入
力された信号は分岐して実音源と左耳間の伝達特性、ま
たは両耳間音圧差と時間差を与えるフィルタ(または畳
み込み器)102Aによって左信号Lが生成される。こ
の左信号Lは分岐装置104Aとフィルタ(または畳み
込み器)106Aにより実音場再生特性が付与され、図
に示した直接音場成分DL と等価な等価直接成分D´
L に生成される。この等価直接音成分D´L は合成器1
10Aを通じて左チャネル出力端子112Aに出力され
る。
【0013】一方、フィルタ(または畳み込み器)10
3Aでは音源101Aから入力された信号を右信号Rに
生成する。この右信号Rを分岐装置105Aを通じてフ
ィルタ(または畳み込み器)107Aに与えられ、この
フィルタ(または畳み込み器)107Aにより実音場再
生特性が付与され、図に示した直接音成分DR と等価
な等価直接音成分D´R に生成される。この等価直接音
成分D´R は合成器111Aとを通じて右チャネル出力
端子113Aに出力される。このように左右の信号(等
価直接音成分D´L とD´R )はチャネル出力端子11
2A及び113Aに出力される。
【0014】この発明ではフィルタ(又は畳み込み器)
102Aと103Aによって生成した左信号Lと右信号
Rを分岐装置104A及び105Aで分岐し、この分岐
した信号にフィルタ(または畳み込み器)108A及び
109Aで実音場特性を与えて実音場再生時に左の直接
音成分DL が右耳に漏れるクロストーク成分XL と右の
直接音成分DR が左耳に漏れるクロストーク成分XR
等価な等価クロストーク成分X´L とX´R を得て、こ
の等価クロストーク成分X´L とX´R を合成装置11
0A及び111Aに与える。合成装置110Aでは等価
直接音成分D´ L に等価クロストーク成分X´R を合成
し、合成装置111Aでは等価直接音成分X´R に等価
クロストーク成分X´L を合成し、この合成された合成
信号D´ L +X´R と、D´R +X´L を左右の両チャ
ネル出力端子112Aと113Aに出力する。
【0015】各左チャネル出力端子112A〜112N
に出力される合成信号を加算器114で加算し、また右
チャネル出力端子113A〜113Nに出力される合成
信号は加算器115で加算し、これら加算結果を左出力
端子116と右出力端子117に出力する。従って左出
力端子116と右出力端子117には左右の合成信号D
´L +X´R ,D´R +X´L の和が出力される。
【0016】後方に音源があった場合も、前方に音源が
あった場合と同様に、後方に置いた2個のスピーカのク
ロストーク成分を等価直接音成分D´L とD´R に付与
することで実現できる。そして、聴取者は聴取者の個人
差を考慮してフィルタ(または畳み込み器)106、1
07、108、109の特性を選択する設定器121A
(121N)により、自分に最も適したフィルタ(また
は畳み込み器)106、107、108、109の特性
を選択する。設定器に設定するデータセットは、前方、
後方強調フィルタの係数を、例えば、二つの再生スピー
カの角度、距離をパラメータとして標準疑似頭を用いて
測定すること等で作成する。
【0017】出力端子116及び117に出力される左
の合成信号と右の合成信号をヘッドホンによって受聴す
ることにより前方または後方に定位すべき音源の音像は
直接音成分D´L とD´R 及びクロストーク成分X´L
とX´R によって受聴者の頭外に定位する。その音像の
定位感は図3に示す聴取者に付与する目的の円形4と同
等になる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように前後方向の音源につ
いて、音源と両耳間のインパルスレスポンスをソース信
号に畳み込んだ信号、または両耳間音圧差と時間差で定
位感を付与した信号に、聴取者が選択した最適なスピー
カ再生を模擬した等価直接音成分と等価クロストーク成
分を付加したステレオ信号を生成することにより、ヘッ
ドホン受聴時に前後方向に存在する音源に対応する定位
感を聴取者の頭外に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】スピーカ再生時に発生するクロストーク成分を
説明するための平面図。
【図3】スピーカ再生時の音像の定位感及び従来のヘッ
ドホンの音像の定位感を説明するための平面図。
【符号の説明】
101A,101N 信号源 102A,102N 実音源と左耳間の伝達特性(ま
たは両耳間音圧差と時間差)を与えるフィルタ(又は畳
み込み器) 103A,103N 実音源と右耳間の伝達特性(ま
たは両耳間音圧差と時間差)を与えるフィルタ(又は畳
み込み器) 104A,104N, 分岐装置 105A,105N 分岐装置 106A,106N, フィルタ(または畳み込み器) 107A,107N, フィルタ(または畳み込み器) 108A,108A, フィルタ(または畳み込み器) 109A,109N フィルタ(または畳み込み器) 110A,110N, 合成装置 111A,111N 合成装置 114,115 加算器 121A,121N 設定器
フロントページの続き (72)発明者 小泉 宣夫 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−189399(JP,A) 実開 平3−115500(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04S 1/00 - 7/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】耳に近接した左と右の音響装置からの信号
    により、聴取者に音像を定位させる際のステレオ信号生
    成装置において、 1つの信号源と左の耳間の伝達特性をソース信号に与え
    る第1のフイルタと、 上記1つの信号源と右の耳間の伝達特性をソース信号に
    与える第2のフイルタと、 上記第1のフイルタの出力を第3のフイルタと第4のフ
    イルタに分岐する第1の分岐装置と、 上記第2のフイルタの出力を第5のフイルタと第6のフ
    イルタに分岐する第2の分岐装置と、 再生用左スピーカと左の耳間の伝達特性に対応する特性
    を与えて、上記第1の分岐装置の出力から等価直接音成
    分を得る上記第3のフイルタと、 再生用左スピーカと右の耳間の伝達特性に対応する特性
    を与えて、上記第1の分岐装置の出力から等価クロスト
    ーク成分を得る上記第4のフイルタと、 再生用右スピーカと左の耳間の伝達特性に対応する特性
    を与えて、上記第2の分岐装置の出力から等価クロスト
    ーク成分を得る上記第5のフイルタと、 再生用右スピーカと右の耳間の伝達特性に対応する特性
    を与えて、上記第2の分岐装置の出力から等価直接音成
    分を得る上記第6のフイルタと、 上記第3のフイルタと上記第5のフイルタのそれぞれの
    出力を合成して上記第1の音響装置に出力する第1の合
    成装置と、 上記第4のフイルタと上記第6のフイルタのそれぞれの
    出力を合成して上記第2の音響装置に出力する第2の合
    成装置と、 上記第3乃至第6のフイルタの伝達特性を設定する設定
    器と、 からなることを特徴とするステレオ信号生成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2910891B2 (ja) * 1992-12-21 1999-06-23 日本ビクター株式会社 音響信号処理装置
JP3115500U (ja) * 2005-06-13 2005-11-10 慶子 橋本 透明、又は半透明な掃除機のホースと掃除機の柄

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