JPH05300598A - バイノーラル処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の人間の左右非対称性に即し得て精度の
高いバイノーラル処理を行い、またヘッドホン等の特性
に影響されずに所望の音響特性を正しく得る。 【構成】 左チャンネルの入力オーディオ信号に対し第
１の伝達特性Ｈ1L及び第２の伝達特性Ｈ2Lに基づいてそ
れぞれ信号処理を施し、右チャンネルの入力オーディオ
信号に対し第３の伝達特性Ｈ1R及び第４の伝達特性Ｈ2R
に基づいてそれぞれ信号処理を施し、第１の伝達特性に
基づいて得られた信号と前記第４の伝達特性に基づいて
得られた信号とを加算して左チャンネルの出力オーディ
オ信号を得、第２の伝達特性に基づいて得られた信号と
第３の伝達特性に基づいて得られた信号とを加算して右
チャンネルの出力オーディオ信号を得ることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、バイノーラル処理方法に関す
る。

【０００２】

【背景技術】ヘッドホンにてオーディオ再生音を聴取す
る場合には通常、音像が頭内に集まって定位してしまい
臨場感が得られない。そこで、ダミーヘッドを原音場内
に設置して人間の左右の耳で聴取した場合と同様なレベ
ル差と時間差詳しくは各周波数に対する振幅特性（いわ
ゆる周波数特性），位相特性及び群遅延特性からなる伝
達特性が生ずるように個別のマイクロホンで集音するこ
とによりいわゆるバイノーラル録音を行ない、ダミーヘ
ッドを用いたバイノーラル録音による信号をヘッドホン
で聴取する方法がある。この方法では音像が前方に定位
して原音場で音楽を聴取する場合とほぼ同程度の臨場感
が得られる。しかしながら、この方法の場合、オーディ
オ信号がディスクやテープ等の記録媒体にバイノーラル
録音されることが前提であり、通常の録音が既にされた
記録媒体に対しては有効ではなかった。

【０００３】バイノーラル録音されていない記録媒体の
演奏によって得られたオーディオ信号に対してバイノー
ラル録音されたようにバイノーラル処理する装置として
バイノーラルプロセッサが知られている。このバイノー
ラルプロセッサは、ＦＩＲ型フィルタ、ＩＩＲ型フィル
タ等のディジタルフィルタから構成され、音像を前方に
定位させるための方向情報がディジタルフィルタの係数
として予め備えられる。方向情報はインパルス応答（伝
達特性）により与えられ、インパルス応答に対するオー
ディオ信号のたたみ込み（convolution)がディジタルフ
ィルタにおいて行なわれる。このインパルス応答は、図
１に示すようにダミーヘッド（又は人間の頭）１に対し
て音像を定位させたい位置に音源２を置いて単位インパ
ルスを発生させ、それをダミーヘッド１の耳に挿入され
た左右のマイクロホン３，４によって集音することによ
り左右各々測定される。

【０００４】モノラル用のバイノーラルプロセッサは図
２に示すように構成される。すなわち、音源からのオー
ディオ信号はバイノーラルプロセッサ１１のディジタル
フィルタ１２，１３に供給される。右用のディジタルフ
ィルタ１２のインパルス応答はＨ1 、左用のディジタル
フィルタ１３のインパルス応答はＨ2 とされる。ディジ
タルフィルタ１２，１３の各出力信号はアンプ１４，１
５を介してヘッドホン１６に供給される。

【０００５】ステレオ用のバイノーラルプロセッサを構
成するに当っては、ヘッドホンでの聴取が左右のスピー
カで聴取しているような効果を得るために、通常、聴取
者からの左右のスピーカの関係が左右対称であるとし
て、図３に示すように左のスピーカ２１と聴取者２２の
左耳との間のインパルス応答をＨ1 、右のスピーカ２３
と聴取者２２の左耳との間のインパルス応答をＨ2 、右
のスピーカ２３と聴取者２２の右耳との間のインパルス
応答をＨ1 、左のスピーカ２１と聴取者２２の右耳との
間のインパルス応答をＨ2 とすることができる。よっ
て、図４に示すようにステレオ用のバイノーラルプロセ
ッサ２５は、ディジタルフィルタ２６ないし２９及び加
算器３０，３１から構成される。ディジタルフィルタ２
６，２７には左チャンネルのオーディオ信号が供給さ
れ、ディジタルフィルタ２８，２９には右チャンネルの
オーディオ信号が供給される。ディジタルフィルタ２
６，２９のインパルス応答はＨ1 、ディジタルフィルタ
２７，２８のインパルス応答はＨ2とされる。加算器３
０はディジタルフィルタ２６，２８の各出力信号を加算
してアンプ３２に供給する。加算器３１はディジタルフ
ィルタ２７，２９の各出力信号を加算してアンプ３３に
供給する。アンプ３２，３３の各出力信号がヘッドホン
３４の左右チャンネル信号となる。

【０００６】かかる構成においては、聴取者と左右スピ
ーカとの位置関係が左右対称であるとみなし、２つのイ
ンパルス応答Ｈ1 とＨ2 だけでバイノーラル処理を行な
うものである。しかしながら、聴取者と左右スピーカと
の位置関係は必ずしも左右対称であるとは限らず、ま
た、スピーカの左右特性のばらつきや特に人間の聴覚の
左右非対称性が反映されないので、任意の位置に音像を
定位せしめたり、精度の高いバイノーラル処理を行なう
には不十分である。

【０００７】また、バイノーラル処理を行なうときに用
いるヘッドホン等の特性は考慮に入れていないため、バ
イノーラル処理で得られた音響特性にヘッドホン等の特
性が重なって、所望の音響特性にならない、という問題
があった。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、実際の人間の左右非対
称性に即し得て精度の高いバイノーラル処理を行うバイ
ノーラル処理方法を提供することである。また、ヘッド
ホン等の特性に影響されずに所望の音響特性を正しく得
ることのできるバイノーラル処理方法を提供することで
ある。

【０００９】

【発明の構成】本発明によるバイノーラル処理方法は、
左側及び右側音響出力点から音響出力されることによっ
て標準音像位置に定位する左右チャンネルの入力オーデ
ィオ信号に対し、前記左側及び右側音響出力点からの前
記入力オーディオ信号による音響出力を聴取すべき位置
としての左耳及び右耳聴取点と前記左側及び右側音響出
力点との位置関係に応じた伝達特性に基づき、それぞれ
信号処理を施して左右チャンネルの出力オーディオ信号
を生成するバイノーラル処理方法であって、前記左チャ
ンネルの入力オーディオ信号に対し第１の伝達特性及び
第２の伝達特性に基づいてそれぞれ信号処理を施し、前
記右チャンネルの入力オーディオ信号に対し第３の伝達
特性及び第４の伝達特性に基づいてそれぞれ信号処理を
施し、前記第１の伝達特性に基づいて得られた信号と前
記第４の伝達特性に基づいて得られた信号とを加算して
前記左チャンネルの出力オーディオ信号を得、前記第２
の伝達特性に基づいて得られた信号と前記第３の伝達特
性に基づいて得られた信号とを加算して前記右チャンネ
ルの出力オーディオ信号を得ることを特徴としている。

【００１０】また、本発明によるバイノーラル処理方法
は、左側及び右側音響出力点から音響出力されることに
よって標準音像位置に定位する左右チャンネルの入力オ
ーディオ信号に対し、前記左側及び右側音響出力点から
の前記入力オーディオ信号による音響出力を聴取すべき
位置としての左耳及び右耳聴取点と前記左側及び右側音
響出力点との位置関係に応じた伝達特性に基づき、それ
ぞれ信号処理を施して左右チャンネルの出力オーディオ
信号を生成し、この出力オーディオ信号に応じ音響出力
手段をして音響出力せしめるバイノーラル処理方法であ
って、前記出力オーディオ信号に対し前記音響出力手段
の伝達特性の逆特性に基づいて信号処理を施して音響出
力することを特徴としている。

【００１１】さらに、本発明によるバイノーラル処理方
法は、録音手段により音源からの音響出力を左耳及び右
耳聴取点において傍受することによって、もしくはこれ
と等価な信号生成をなすことによって得られる所定音像
位置に定位する左右チャンネルのオーディオ信号を記録
媒体に記録し、再生手段により前記記録媒体から前記オ
ーディオ信号を再生し、このオーディオ信号に応じ音響
出力手段をして音響出力せしめるバイノーラル処理方法
であって、前記再生手段により再生されたオーディオ信
号に対し、前記録音手段、前記再生手段または前記音響
出力手段の伝達特性の逆特性に基づいて信号処理を施し
て音響出力することを特徴としている。

【００１２】

【発明の作用】本発明によるバイノーラル処理方法は、
左チャンネルの入力オーディオ信号に対し第１の伝達特
性及び第２の伝達特性に基づいてそれぞれ信号処理を施
し、右チャンネルの入力オーディオ信号に対し第３の伝
達特性及び第４の伝達特性に基づいてそれぞれ信号処理
を施し、第１の伝達特性に基づいて得られた信号と第４
の伝達特性に基づいて得られた信号とを加算して左チャ
ンネルの出力オーディオ信号を得、第２の伝達特性に基
づいて得られた信号と第３の伝達特性に基づいて得られ
た信号とを加算して右チャンネルの出力オーディオ信号
を得る。

【００１３】また、本発明によるバイノーラル処理方法
は、バイノーラル処理された出力オーディオ信号に対し
音響出力手段の伝達特性の逆特性に基づいて信号処理を
施して音響出力する。さらに、本発明によるバイノーラ
ル処理方法は、録音手段によりバイノーラル録音されこ
れを再生手段により再生されたオーディオ信号に対し、
録音手段、再生手段または音響出力手段の伝達特性の逆
特性に基づいて信号処理を施して音響出力する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図５は、本発明によるバイノーラル処理
方法の原理を示す図であり、図３と同等な部分には同一
の符号が付されている。本実施例においては、精度の高
いバイノーラル処理を行なうために、聴取者２２と音響
出力点としての左右のスピーカ２１，２３との位置関係
を従来の如く左右対称であるものと想定せずに、聴取者
２２の左右耳と左右のスピーカ２１，２３との間におけ
るインパルス応答をそれぞれ個別に設定する。

【００１５】すなわち、同図に示すように、左のスピー
カ２１と聴取者２２の左耳との間のインパルス応答をＨ
1L（第１の伝達特性）、左のスピーカ２１と聴取者２２
の右耳との間のインパルス応答をＨ2L（第２の伝達特
性）、右のスピーカ２３と聴取者２２の右耳との間のイ
ンパルス応答をＨ1R（第３の伝達特性）、右のスピーカ
２３と聴取者２２の左耳との間のインパルス応答をＨ2R
（第４の伝達特性）とする。

【００１６】図６はこれら設定されたインパルス応答に
基づいて構成されたバイノーラルプロセッサを示す概略
ブロック図であり、図４と同等な部分には同一の符号が
付されている。図において、ステレオ用のバイノーラル
プロセッサ４１は、ディジタルフィルタ４２ないし４５
及び加算器４６，４７から構成される。ディジタルフィ
ルタ４２，４３には左チャンネルのオーディオ信号が供
給され、ディジタルフィルタ４４，４５には右チャンネ
ルのオーディオ信号が供給される。また、ディジタルフ
ィルタ４２のインパルス応答はＨ1L、ディジタルフィル
タ４３のインパルス応答はＨ2Lとされ、ディジタルフィ
ルタ４４のインパルス応答はＨ2R、ディジタルフィルタ
４５のインパルス応答はＨ1Rとされる。加算器４６はデ
ィジタルフィルタ４２，４４の各出力信号を加算してア
ンプ３２に供給する。加算器４７は、ディジタルフィル
タ４３，４５の各出力信号を加算してアンプ３３に供給
する。そして、アンプ３２，３３の各出力信号がヘッド
ホン３４の左右チャンネル信号となる。

【００１７】図７及び図８は、図５の如き左右スピーカ
２１，２３によりオーディオ信号を音響出力せしめ、そ
の音響出力を実際の人間（聴取者２２）の両耳に装着し
た左右マイクロホンにて傍受した場合の各インパルス応
答における周波数ｆに対する傍受音圧レベルＳＰＬ特性
すなわち周波数特性を示している。なお、このときスピ
ーカ２１，２３と聴取者２２との距離はそれぞれ２ｍと
し、聴取者２２の正面中心線から左右に３０゜の角度を
有して当該スピーカ２２，２３を配したものであり、従
って左右スピーカと聴取点との位置関係は対称としたも
のである。また、曲線に付したＨ1L，Ｈ1R，Ｈ2L，Ｈ2R
は、図５並びに図６における各インパルス応答と対応し
ている。

【００１８】この図７及び図８からも分かるように、聴
取者２２に対し対称に配された左右スピーカ２１，２３
による音響出力といえども、理論的には互いに同等であ
るはずのインパルス応答Ｈ1LとＨ1R、及びＨ2LとＨ2Rが
聴取者２２の聴覚の左右非対称性によって異なる特性と
なる。本実施例においては、上記異なる特性に基づき図
６の如くバイノーラルプロセッサ４１における各インパ
ルス応答をそれぞれ個別に設定する構成なので、聴取者
２２の聴覚の左右非対称性をも考慮に入れたきめの細か
いバイノーラル処理をすることができる。従って、きわ
めて精度の高いバイノーラル処理をすることが可能とな
るのである。

【００１９】上記実施例においては、インパルス応答Ｈ
1L，Ｈ2L，Ｈ1R，Ｈ2Rをバイノーラル処理装置の各ディ
ジタルフィルタにより得ていたが、これらインパルス応
答を種々用意し、これらを適宜切換えて様々な音響効果
を奏する構成としても良い。すなわち、上記ディジタル
フィルタをＤＳＰ（Digital Signal Processor）にて構
成し、予め複数種類のインパルス応答（ＦＩＲ用係数）
データが記憶されているメモリやＣＰＵ（Central Proc
essing Unit ）をその周辺に備え、キーボード等により
メモリに対し所望の係数データを選択すると、ＤＳＰ内
のデータエリアに該データが取込まれ、ＤＳＰがこれに
従った信号処理をなすことにより実施することができ
る。かかる係数データは、聴取する際の部屋のタイプや
人の条件ごとに生成されていれば、ユーザはこれらを最
適なものとすべく指定することによってより良好な音響
効果を奏することができることとなる。

【００２０】なお、インパルス応答の測定時における左
右マイクロホンの装着箇所は、ダミーヘッドや人間の耳
に装着することに限定されることなく、例えば、ホール
等の音場設計時における縮小模型によるシミュレーショ
ンに用いるために標準ダミーヘッドを縮小したものに装
着したり、動物の聴覚の研究用のために該動物のダミー
ヘッドの耳に装着しても良い。

【００２１】一方、図９は音響出力上におけるヘッドホ
ン等の不要特性の影響を回避すべく構成されたバイノー
ラル処理装置を示すブロック図である。図において、再
生装置５１は音源位置に対し所定の標準位置でその音響
出力が傍受されて得られるか、もしくはこれと等価な信
号生成をなして得られるオーディオ信号（標準音像定位
をなすオーディオ信号）が録音された記録媒体からその
オーディオ信号を再生し、これをバイノーラル処理回路
５２に供給する。バイノーラル処理回路５２は、供給さ
れたオーディオ信号に対し上述の如きバイノーラル処理
を施して特性キャンセル回路５３に供給する。特性キャ
ンセル回路５３は、後述の如く設定されるインパルス応
答に基づいて入力信号を出力回路５４に供給する。出力
回路５４は特性キャンセル回路５３の出力に応じヘッド
ホン５５を駆動する。

【００２２】いま、各回路及び装置のインパルス応答
が、再生装置５１がＨ51、バイノーラル処理回路５２が
Ｈ52、特性キャンセル回路５３がＨ53、出力回路５４が
Ｈ54、ヘッドホン５５がＨ55であるとし、ヘッドホン５
５の特性をキャンセルする場合には、特性キャンセル回
路５３のインパルス応答特性Ｈ53は、へッドホン５５の
インパルス応答Ｈ55の逆特性が設定される。すなわち、 Ｈ53＝Ｈ55^-1 …（１） となる。特性キャンセル回路５３は、この逆特性に基づ
いて入力信号におけるヘッドホン５５の振幅、位相及び
群遅延特性をキャンセルするので、ヘッドホン５５の音
響出力には、そのヘッドホン自体の特性に影響されず
に、バイノーラル処理回路５２に設定した目的どおりの
音響効果を得ることができる。

【００２３】いま、ヘッドホン５５の伝達特性のうち、
振幅特性（いわゆる周波数特性）に着目し、例えば中域
が上昇した特性であるとすると、特性キャンセル回路５
３の伝達特性のうち、周波数特性は、中域が下降した特
性となる。他の振幅及び群遅延特性についてもそれぞれ
キャンセルされる特性となる。さらに、ここで再生装置
５１のインパルス応答Ｈ51をも考慮に入れれば、特性キ
ャンセル回路５３のインパルス応答特性Ｈ53は、 Ｈ53＝Ｈ51^-1＊Ｈ55^-1 …（２） となる。こうすることにより、ヘッドホン５５に加えて
再生装置５１の特性にも影響されない音響効果を得るこ
とができる。勿論、出力回路５４のインパルス応答特性
についても全く同じように対応することができ、この場
合は、 Ｈ53＝Ｈ51^-1＊Ｈ54^-1＊Ｈ55^-1 …（３） となる。なお、＊は、インパルス応答のたたみ込みを表
すものである。また、各装置及び回路のインパルス応答
は、システム構成前に予め個別に測定されているもので
ある。

【００２４】同様に、さらに録音系における種々のイン
パルス応答特性についても鑑み、図１０の如き構成にお
いて、特性キャンセル回路５３のインパルス応答を設定
しても良い。図１０において、６１は音源としての例え
ば音叉であり、この音叉６１からの音響出力をダミーヘ
ッド６２に装着されたマイクロホンによって傍受し、こ
の傍受して得られたオーディオ信号がアンプ６３を介し
て録音装置６４に供給される。録音装置６４では、供給
されるオーディオ信号を所定のフォーマットで記録媒体
に記録する。そして、この記録媒体を読取って信号の再
生を上記再生回路５１がなす。記録媒体には、ダミーヘ
ッド６２を用いて録音されたオーディオ信号が記録され
ているので、再生系においてバイノーラル処理回路を不
要としている。他の構成については、図９と同様であ
る。

【００２５】かかる構成において、それぞれインパルス
応答が、音叉６１とダミーヘッド６２までの空間がＨd
1、ダミーヘッド６２に装着したマイクロホンがＨ62、
アンプ６３がＨ63、録音装置６４がＨ64であるとする
と、特性キャンセル回路５３のインパルス応答特性Ｈ53
は、 Ｈ53＝Ｈ62^-1＊Ｈ63^-1＊Ｈ64^-1＊Ｈ51^-1＊Ｈ54^-1＊Ｈ55^-1 …（４） となる。

【００２６】また、図１１は、バイノーラル録音された
オーディオ信号をスピーカにて音響出力するものであ
り、図１０と同等な部分には同一の符号が付されてい
る。図１１において、出力回路５４からのオーディオ信
号は、左右スピーカ５６Ｒ及び５６Ｌに供給され、聴取
者５７の左右耳に向けて音響出力をなす。また、図１０
と同様、記録媒体には、ダミーヘッドを用いて録音され
たオーディオ信号が記録されているので、再生系にバイ
ノーラル処理回路が不要となる。

【００２７】かかる構成において、それぞれインパルス
応答が、左右スピーカ５６Ｒ及び５６ＬがＨ56、スピー
カ５６Ｒ及び５６Ｌと聴取者５７の左右耳との間の空間
がＨd3であるとすると、特性キャンセル回路５３のイン
パルス応答Ｈ53は、 Ｈ53＝Ｈ62^-1＊Ｈ63^-1＊Ｈ64^-1＊Ｈ51^-1＊Ｈ54^-1＊Ｈ56^-1＊Ｈd3^-1 …（５） となる。ここでは、不要特性に影響されない音響出力を
なし得るとともに、Ｈd3をキャンセルすることにより、
バイノーラル録音されたオーディオ信号をスピーカ出力
する際に生ずる左右音響出力のクロストークから解放さ
せることができる。かかる構成は、バイノーラル録音さ
れたオーディオ信号をヘッドホン受聴せずにスピーカ受
聴する場合の処理、すなわちトランゾーラル（trans-au
ral ）処理をなす基本的な構成であり、特性キャンセル
回路５３は、スピーカ５６Ｒ及び５６Ｌと聴取者５７と
の間の空間のインパルス応答Ｈd3の逆特性に依存して動
作するものであるが、実際は次のようになる。

【００２８】図１２は、かかるトランゾーラル処理回路
を示すブロック図である。トランゾーラル処理回路１０
１において、左チャンネルオーディオ信号は、加算器１
０２の一方の入力端に供給されるとともに、反転バッフ
ァ１０３を介して加算器１０４の他方の入力端に供給さ
れる。また、右チャンネルオーディオ信号は、加算器１
０４の一方の入力端に供給されるとともに、非反転バッ
ファ１０５を介して加算器１０２の他方の入力端に供給
される。

【００２９】加算器１０２の出力は、インパルス応答１
／（ｈ1 ＋ｈ2 ）を有するディジタルフィルタ１０６を
経た後、加算器１０７の一方の入力端に供給されるとと
もに、非反転バッファ１０８を介して加算器１０９の他
方の入力端に供給される。加算器１０４の出力は、イン
パルス応答１／（ｈ1 −ｈ2 ）を有するディジタルフィ
ルタ１０６を経た後、加算器１０９の一方の入力端に供
給されるとともに、反転バッファ１１１を介して加算器
１０７の他方の入力端に供給される。

【００３０】加算器１０７の出力オーディオ信号は、ア
ンプ５４Ｌを介してスピ―カ５６Ｌに供給される。加算
器１０９の出力オーディオ信号は、アンプ５４Ｒを介し
てスピ―カ５６Ｒに供給される。スピーカ５６Ｌ及び５
６Ｒは聴取者５７に音響出力をなすこととなる。かかる
構成において、聴取者５７の左耳及び右耳に届く音響レ
ベルＬ´´及びＲ´´は、左右スピ―カのそれぞれ音響
出力レベルをＬ´及びＲ´とし、聴取者５７と左右スピ
―カ５６Ｌ，５６Ｒとの位置関係を対称とすると、 Ｌ´´＝Ｌ´ｈ1 ＋Ｒ´ｈ2 …（６） Ｒ´´＝Ｒ´ｈ1 ＋Ｌ´ｈ2 …（７） となる。ここで、トランゾーラル処理回路１０１におけ
るディジタルフィルタ１０６のインパルス応答を１／
（ｈ1 ＋ｈ2 ）とし、ディジタルフィルタ１１０のイン
パルス応答を１／（ｈ1 −ｈ2 ）とすると、入力オーデ
ィオ信号Ｌ，Ｒに対する左右スピーカ出力レベルは、 Ｌ´＝（Ｌ＋Ｒ）／（ｈ1＋ｈ2）＋（Ｌ−Ｒ）／（ｈ1−ｈ2） …（８） Ｒ´＝（Ｌ＋Ｒ）／（ｈ1＋ｈ2）＋（Ｒ−Ｌ）／（ｈ1−ｈ2） …（９） である。但し、アンプ５４Ｌ及び５４Ｒ並びにスピーカ
５６Ｌ及び５６Ｒについてのインパルス応答分を無視し
たものである。これら式（８）及び（９）を式（６）及
び（７）に代入すると、 Ｌ´´＝２Ｌ …（１０） Ｒ´´＝２Ｒ …（１１） となり、原信号成分のみが聴取者５７の耳に届くことと
なる。こうして、聴取者５７は、バイノーラル録音され
たオーディオ信号をスピーカ出力する際に生ずるクロス
トークから解放させることができる。なお、トランゾー
ラル処理回路１０１の内部構成は、いわゆるたすき掛け
になっていて複雑なようにみえるがＤＳＰで処理すると
きには計算が少なくて済むので有利である。

【００３１】また、図１３は、先述の如きバイノーラル
処理を応用して特殊な音響効果を狙ったものが示されて
おり、図１０と同等な部分には同一の符号が付されてい
る。図において、音叉６１の音響出力を傍受するのは該
音源に対し所定の標準位置に設置された卓上マイクロホ
ン６５である。卓上マイクロホン６５は、傍受して得た
オーディオ信号をアンプ６３を介して録音装置６４に供
給する。なお、再生まではモノラル信号である。

【００３２】この構成においては、バイノーラル録音せ
ず、卓上マイクロホン６５による標準の録音形式なの
で、これにより録音されたオーディオ信号をバイノーラ
ルで受聴するためには再生系においてバイノーラル処理
する必要があるが、ヘッドホン５５で受聴しながら上述
の如き実際のスピーカ５６Ｒ及び５６Ｌを駆動して受聴
しているような聴感を得るため、バイノーラル処理回路
５２のインパルス応答Ｈ52を、 Ｈ52＝Ｈ56＊Ｈd3 …（１２） とし、また、音叉６１と卓上マイクロホン６５までの間
の空間のインパルス応答がＨd2である場合に、特性キャ
ンセル回路５３のインパルス応答Ｈ53を、 Ｈ53＝Ｈd2^-1＊Ｈ65^-1＊Ｈ63^-1＊Ｈ6４^-1＊Ｈ51^-1＊Ｈ54^-1＊Ｈ55^-1 …（１３） としている。なお、Ｈd2をキャンセルするということ
は、音叉６１を無響室で聞くことに相当する。こうする
ことにより、ヘッドホンで受聴しながら所定位置にある
現実のスピーカ５６Ｒ，５６Ｌで受聴しているような聴
感を得ることができる。また、かかる処理は、バイノー
ラル処理を改変したものということができる。

【００３３】上記実施例においては、ヘッドホンのイン
パルス応答をバイノーラル処理回路の各ディジタルフィ
ルタにより得ていたが、ヘッドホンの種類に応じたイン
パルス応答を複数用意し、接続するヘッドホンに合わせ
てこれらを適宜切換える構成としても良い。かかる構成
についても、上記ＤＳＰ及び予め複数種類のインパルス
応答（ＦＩＲ用係数）データが記憶されているメモリ並
びにＣＰＵを用いて実施することができる。

【００３４】他方、ビデオカメラのマイクロホンとし
て、撮影者の左右耳に小型のマイクロホンを装着して録
画とともにバイノーラル録音を行ない、再生時にヘッド
ホンにて音を聴取しつつ再生画像を見れば、あたかも撮
影者になった感覚で画像及び音響効果を楽しむことがで
きる。また、かかる録音もしくは再生の際に上述したよ
うなトランゾーラル処理及び必要に応じ各種特性キャン
セル等を行なうことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の如く、本発明のバイノーラル処理
方法は、左チャンネルの入力オーディオ信号に対し第１
の伝達特性及び第２の伝達特性に基づいてそれぞれ信号
処理を施し、右チャンネルの入力オーディオ信号に対し
第３の伝達特性及び第４の伝達特性に基づいてそれぞれ
信号処理を施し、第１の伝達特性に基づいて得られた信
号と第４の伝達特性に基づいて得られた信号とを加算し
て左チャンネルの出力オーディオ信号を得、第２の伝達
特性に基づいて得られた信号と第３の伝達特性に基づい
て得られた信号とを加算して右チャンネルの出力オーデ
ィオ信号を得るので、実際の人間の左右非対称性に即し
得て精度の高いバイノーラル処理を行うことができる。

【００３６】また、本発明のバイノーラル処理方法は、
出力オーディオ信号に対し音響出力手段の伝達特性の逆
特性に基づいて信号処理を施して音響出力するので、ヘ
ッドホン等の特性に影響されずに所望の音響特性を正し
く得ることができる。さらに、本発明のバイノーラル処
理方法は、録音手段によりバイノーラル録音されこれを
再生手段により再生されたオーディオ信号に対し、録音
手段、再生手段または音響出力手段の伝達特性の逆特性
に基づいて信号処理を施して音響出力するので、音響出
力手段に加えて録音系及び再生系の特性に影響されずに
所望の音響特性を正しく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】モノラル再生の場合のインパルス応答を説明す
るための図である。

【図２】図１のインパルス応答に基づく従来のモノラル
用のバイノーラルプロセッサの構成を示す概略図であ
る。

【図３】ステレオ再生の場合のインパルス応答を説明す
るための図である。

【図４】図３のインパルス応答に基づく従来のステレオ
用のバイノーラルプロセッサの構成を示す概略図であ
る。

【図５】本発明のバイノーラル処理方法におけるインパ
ルス応答を説明するための図である。

【図６】本発明によるバイノーラル処理方法が適用され
た図５のインパルス応答に基づくバイノーラルプロセッ
サの構成を示す概略図である。

【図７】左右スピーカ２１，２３の音響出力を聴取者２
２の両耳に装着した左右マイクロホンにて傍受した場合
のインパルス応答Ｈ1L，Ｈ1Rにおける周波数特性を示す
図である。

【図８】左右スピーカ２１，２３の音響出力を聴取者２
２の両耳に装着した左右マイクロホンにて傍受した場合
のインパルス応答Ｈ2L，Ｈ2Rにおける周波数特性を示す
図である。

【図９】本発明によるバイノーラル処理方法が適用され
た、再生装置により入力オーディオ信号を得、ヘッドホ
ンにより音響出力をなすバイノーラル処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図１０】本発明によるバイノーラル処理方法が適用さ
れた、バイノーラル録音系を含むバイノーラル処理装置
の構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明によるバイノーラル処理方法が適用さ
れた、バイノーラル録音系を含みかつスピーカにより音
響出力をなすバイノーラル処理装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１２】トランゾーラル処理を説明するための図であ
る。

【図１３】本発明のバイノーラル処理方法によるバイノ
ーラル処理装置の応用例を示すブロック図である。

【主要部分の符号の説明】

２１，２３ スピーカ ３４ ヘッドホン ４１ バイノーラルプロセッサ ４２，４３，４４，４５ ディジタルフィルタ ４６，４７ 加算器 ５１ 再生装置 ５２ バイノーラル処理回路 ５３ 特性キャンセル回路 ５５ ヘッドホン ６４ 録音装置

フロントページの続き (72)発明者 篠原 聡志 東京都大田区大森西４丁目15番５号パイオ ニア株式会社大森工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左側及び右側音響出力点から音響出力さ
   れることによって標準音像位置に定位する左右チャンネ
   ルの入力オーディオ信号に対し、前記左側及び右側音響
   出力点からの前記入力オーディオ信号による音響出力を
   聴取すべき位置としての左耳及び右耳聴取点と前記左側
   及び右側音響出力点との位置関係に応じた伝達特性に基
   づき、それぞれ信号処理を施して左右チャンネルの出力
   オーディオ信号を生成するバイノーラル処理方法であっ
   て、 前記左チャンネルの入力オーディオ信号に対し第１の伝
   達特性及び第２の伝達特性に基づいてそれぞれ信号処理
   を施し、前記右チャンネルの入力オーディオ信号に対し
   第３の伝達特性及び第４の伝達特性に基づいてそれぞれ
   信号処理を施し、前記第１の伝達特性に基づいて得られ
   た信号と前記第４の伝達特性に基づいて得られた信号と
   を加算して前記左チャンネルの出力オーディオ信号を
   得、前記第２の伝達特性に基づいて得られた信号と前記
   第３の伝達特性に基づいて得られた信号とを加算して前
   記右チャンネルの出力オーディオ信号を得ることを特徴
   とするバイノーラル処理方法。
2. 【請求項２】 前記第１の伝達特性は、前記左側音響出
   力点と前記左耳聴取点との間の伝達特性とし、前記第２
   の伝達特性は、前記左側音響出力点と前記右耳聴取点と
   の間の伝達特性とし、前記第３の伝達特性は、前記右側
   音響出力点と前記右耳聴取点との間の伝達特性とし、前
   記第４の伝達特性は、前記右側音響出力点と前記左耳聴
   取点との間の伝達特性とすることを特徴とする請求項１
   記載のバイノーラル処理方法。
3. 【請求項３】 左側及び右側音響出力点から音響出力さ
   れることによって標準音像位置に定位する左右チャンネ
   ルの入力オーディオ信号に対し、前記左側及び右側音響
   出力点からの前記入力オーディオ信号による音響出力を
   聴取すべき位置としての左耳及び右耳聴取点と前記左側
   及び右側音響出力点との位置関係に応じた伝達特性に基
   づき、それぞれ信号処理を施して左右チャンネルの出力
   オーディオ信号を生成し、この出力オーディオ信号に応
   じ音響出力手段をして音響出力せしめるバイノーラル処
   理方法であって、前記出力オーディオ信号に対し前記音
   響出力手段の伝達特性の逆特性に基づいて信号処理を施
   して音響出力することを特徴とするバイノーラル処理方
   法。
4. 【請求項４】 前記入力オーディオ信号は、再生手段に
   より所定記録媒体の記録情報を再生することによって得
   られ、前記出力オーディオ信号に対し前記再生手段の伝
   達特性の逆特性に基づいて信号処理を施して音響出力す
   ることを特徴とする請求項３記載のバイノーラル処理方
   法。
5. 【請求項５】 音源からの音響出力を左耳及び右耳聴取
   点において傍受することによって、もしくはこれと等価
   な信号生成をなすことによって得られる所定音像位置に
   定位する左右チャンネルのオーディオ信号を録音手段に
   より記録媒体に記録し、再生手段により前記記録媒体か
   ら前記オーディオ信号を再生し、このオーディオ信号に
   応じ音響出力手段をして音響出力せしめるバイノーラル
   処理方法であって、前記再生手段により再生されたオー
   ディオ信号に対し、前記録音手段、前記再生手段または
   前記音響出力手段の伝達特性の逆特性に基づいて信号処
   理を施して音響出力することを特徴とするバイノーラル
   処理方法。
6. 【請求項６】 前記音響出力手段は、左右スピーカであ
   り、前記出力オーディオ信号に対し前記左右スピーカと
   そのスピーカ出力を聴取する位置との間の空間の伝達特
   性の逆特性に基づき信号処理を施して音響出力すること
   を特徴とする請求項５記載のバイノーラル処理方法。