JPH05336599A - 音像定位ヘッドホン装置および、それを用いた仮想現実視聴覚装置 - Google Patents

音像定位ヘッドホン装置および、それを用いた仮想現実視聴覚装置

Info

Publication number
JPH05336599A
JPH05336599A JP4142590A JP14259092A JPH05336599A JP H05336599 A JPH05336599 A JP H05336599A JP 4142590 A JP4142590 A JP 4142590A JP 14259092 A JP14259092 A JP 14259092A JP H05336599 A JPH05336599 A JP H05336599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
headphone device
sound image
headphone
image localization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4142590A
Other languages
English (en)
Inventor
Soichi Nishiyama
聡一 西山
Kazuyuki Watanabe
和之 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4142590A priority Critical patent/JPH05336599A/ja
Publication of JPH05336599A publication Critical patent/JPH05336599A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/033Headphones for stereophonic communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1058Manufacture or assembly
    • H04R1/1075Mountings of transducers in earphones or headphones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2205/00Details of stereophonic arrangements covered by H04R5/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2205/022Plurality of transducers corresponding to a plurality of sound channels in each earpiece of headphones or in a single enclosure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/027Spatial or constructional arrangements of microphones, e.g. in dummy heads

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッドホン装置に関し、その使用者が音像の
定位を可能にするヘッドホンを提供する。 【構成】 独立に駆動される複数のスピーカ(1〜9)を、
左右それぞれのヘッドホン(10L,10R) 内に設けて、音像
定位を可能にする。さらに上記音像定位ヘッドホン装置
の位置・方向を逐一検出する手段(13)を設け、さらにそ
の検出された位置・方向に応じて、上記ヘッドホン装置
を装着した人間に現実の音像定位を与えるよう上記複数
の音源に駆動信号を供給する手段(11,12) を仮想現実視
覚装置(14,11,12)に組み合わせて設けてもよい。また
は、複数のマイクロフォン(1"〜 5")を、それぞれ片方
のヘッドホンの外側に設け、該ヘッドホンの内側にて該
マイクロフォンのそれぞれに対応した位置に複数のスピ
ーカ(1〜5)を設け、該マイクロフォンの各々が受けた音
の電気信号を増幅しそれに対応する該音発生源の各々を
駆動する複数の駆動回路(1'〜5') を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘッドホン装置に係
り、特に該ヘッドホン内に互いに独立して駆動される複
数のスピーカを設け使用者に音像の定位を知覚させるヘ
ッドホンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のヘッドホン装置は、右左各々のヘ
ッドホンに1個のスピーカを設け、前後右左の音源から
の距離や方角に応じて左右の音声信号を予め処理、即ち
振幅や位相等の変化をさせてそれら左右のヘッドホンを
駆動することにより、該ヘッドホン装置使用者(以下人
間と呼ぶ)に音像の定位を知覚させていた。
【0003】その信号処理の詳細について述べる。近
年、マンマシンインターフェースというような人間と計
算機との対話を可能にする要求があり、人工現実感や仮
想現実といった技術により人間の5感を利用した直観的
な対話方法が開発されるようになってきた。しかし、こ
れまでに開発された対話は視覚による方法が殆どであ
り、聴覚を利用するものは少なかった。
【0004】人間の現実感の認識を考えると、視覚から
の情報が最も大事には違いないが、視覚のみでは効果的
な現実感は得られない。なぜなら人間は5感全ての情報
によって現実感を認識しているからである。
【0005】これからの個人型対話装置を考えると、音
像の定位の行える音響装置が必要である。この装置を用
いることによって音の方向や周りの環境をリアルに人間
に与えることができ、現実感が向上する。例えば、視覚
装置にヘッドマウントデスプレイ(HMD)とよばれる
頭部搭載型立体視装置を、視覚装置にヘッドホン型の音
像定位が行える音響装置を用いることで、実時間で変化
する仮想世界(景観シミュレーション、CAD/CAM
など)をコンピュータグラフィックス(CG)やコンピ
ュータサウンド(CS)で体験し直観的な操作をするこ
とが出来る。
【0006】さらに、ヘッドホン装置にその方向を検出
する装置を設け、人間がその方向を変化させても、その
検出した方向に基づいて左右のヘッドホンに入力する信
号を処理する方法が提案されてきた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明の従来の人工
実感聴覚装置においては、普通のステレオヘッドホンを
用いるので、即ち左右各々の耳に各々1個のスピーカか
らの音が伝達されるので、頭部の音響伝達特性(骨格、
耳の形、頭髪など)の個人差による影響を受けて、常に
正しい現実感を再現することが出来ない。また、例えば
前方の音は頭の中に、後方の音は上方に定位してしまう
ということになり、あらゆる方向からの音像の定位が困
難であるという問題点があった。
【0008】本発明は以上のような状況から確実に音像
の定位の行えるヘッドホン装置の提供を目的としたもの
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のヘッドホ
ン装置においては、それぞれ独立に駆動される複数の音
発生源(スピーカ)が左右それぞれのヘッドホン内に設
けられている。さらに、本発明の第2と第3のヘッドホ
ン装置においては、上記ヘッドホン装置の位置および/
或いは方向を逐一検出する手段を設け、さらにその検出
された位置および/或いは方向に応じて、上記ヘッドホ
ン装置を装着した人間に現実の音像定位を与えるよう上
記複数の音源に駆動信号を供給する駆動回路を上記第1
のヘッドホン装置に設ける。さらに、本発明の第4のヘ
ッドホン装置においては、それぞれ複数のマイクロフォ
ンを、左右それぞれのヘッドホンの外側に設け、該ヘッ
ドホンの内側の位置に該マイクロフォンのそれぞれに対
応した複数のスピーカを設け、該マイクロフォンの各々
が受けた音の電気信号を増幅しそれに対応する該スピー
カの各々を駆動する複数の増幅器を設ける。
【0010】
【作用】即ち本発明においては、人間の前方からの音は
各ヘッドホン内の前側にあるスピーカからその耳に入力
され、同様に人間の後方からの音は各ヘッドホン内の後
側にあるスピーカからその耳に入力される。その他上下
左右も同様である。従って、前後上下左右からの音はそ
れぞれ前後上下左右からそれぞれの耳に聞こえ、その人
間はその頭部の音響伝達特性の個人差に影響されること
なく音像の定位を知覚することが可能となる。
【0011】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1、2と図5によ
り詳細に説明する。図1(a) において、LとRはそれぞ
れ左右のヘッドホンを示し、それらは1個の組ヘッドホ
ン10を形成する。図1(b) は一方のヘッドホンをその
内側から見た図を示し、複数個例えば13個の小さなス
ピーカが取り付けられている。数字1〜5と6、7、
3、8、9はそれぞれ中央上下配列の5個のスピーカと
中央横配列の5個のスピーカを代表として示す。図1
(c) は図1(b) の縦の断面図を示す。これらの図に示す
ごとく各スピーカはそれぞれの耳を上下左右から取り囲
むような位置に、直接耳に接触しないような距離に離さ
れて配置されている。各スピーカにそれぞれ接続されて
いる複数の駆動回路11はそれぞれ独立しており、それ
ぞれ外部から独立した信号が入力される。
【0012】この組ヘッドホン10の動作を、各スピー
カを駆動する信号によって図5にて説明する。図5(a)
においては前方から聞こえる矢印に示す直接音が、左右
ともその到達時間だけ遅れた信号として正面側のスピー
カ6から矢印に示す如く再生されるのを示す。図5(b)
は前方からの音が矢印に示す如く右側の壁に当たって反
射し、その第1次反射音が到達時間だけ遅れて、壁によ
る吸収分だけ減衰した信号として矢印の如く右前側のス
ピーカ7から再生されるのを示す。図5(c) は矢印に示
す前方からの音が右と後側の壁に当たって反射した第2
次反射音が到達時間だけ遅れて、壁による吸収分だけ減
衰して矢印の如く右側のスピーカ3と8から再生される
のを示す。これら音源と壁は実在するのではなくて、電
子計算機12によって仮想的に合成されたものである。
上記駆動信号は電子計算機12によって、そこへ入力さ
れたモノラルの音信号を上記の如く処理した後、駆動回
路11のそれぞれに入力される。
【0013】本発明の第2の実施例を図3により説明す
る。図3において、組ヘッドホン10には更に位置・方
向検出器13が取り付けられている。この位置・方向検
出器13は、例えば外部に設けられた複数の電波発信源
からの電波を受信して検出器13の空間的位置情報成分
(x,y,z)と空間的方向の情報成分(yaw, pitch,
roll) の計6個の情報を検出する。これは従来より上述
のヘッドマウントデスプレイ(HMD)の仮想現実視覚
信号作成に用いられて来たものを利用できる。電子計算
機12は検出器13から得られた上記情報に基づいて、
上記仮想視覚信号をヘッドマウントデスプレイ14に、
それに対応した音信号を駆動回路11に、それぞれに出
力する。従って、この組ヘッドホン10’とHMD14
を併せ設けることにより、その人間はその頭部の動きに
追従して変化する仮想現実を視覚的にも音響的にも同時
に知覚することが出来る。これにより、その人間は実空
間で或る一点からの音を目を閉じて聞きながら首を振る
と、首を振らない時よりもその音源位置の判別分解能が
上がることで説明出来るように、現実感をより良く知覚
することができる。
【0014】なお、上記説明において位置・方向検出器
13は位置と方向を検出すると述べたが、必要に応じて
位置或いは方向のいずれか一方のみを検出するものでも
よい。
【0015】本発明の第3の実施例を図4により説明す
る。図4(a) は左右それぞれのヘッドホンL’とR’か
らなる組ヘッドホン10’を示し、図4(b) は図1(c)
に対応する縦断面図を示す。左右それぞれのヘッドホン
L’とR’には図1(c) のスピーカ1〜5のそれぞれの
外側に、スピーカと同数のマイクロフォン1”〜5”が
設けられている。各マイクロフォン1”〜5”の受信音
はそれぞれの駆動回路1’〜5’によって増幅されて、
それぞれのスピーカ1〜5を駆動する。
【0016】このヘッドホン使用者は、ヘッドホンを使
用しない時と同様に現実音をその指向性(音像)を失う
ことなしに、増幅して聞くことが出来る。換言すれば、
音像の定位を失うことのない補聴器として動作する。
【0017】また、無人の他地点にマイクロフォン1”
〜5”と同形状構成の複数のマイクロフォンを配置し
て、さらにそこに設けた上記位置・方向検出器13と図
示してないビデオカメラと共に遠隔操作によって人間の
頭と同じ動きをさせることにより、こちら側で上記組ヘ
ッドホン10によってその受信音を再現すれば、方向感
覚のある視聴覚を有し現実感のより高いマニピュレータ
(マジックハンド)を提供することが出来る。
【0018】上記第3の実施例の説明で駆動回路1’〜
5’はヘッドホン内部に設けられているように述べた
が、これら駆動回路1’〜5’はヘッドホンの外部に設
けても本発明の趣旨は失われない。また駆動回路1’〜
5’は単なる増幅だけでなく音の加工を行ってもよい。
これら音信号を同時に記録をしてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
ヘッドホン装置によれば、簡単な構成で音像の定位を容
易で確実に行えるヘッドホンの提供ができる。また、人
間はそれぞれ異なった形の耳を持ち、その故に音像定位
には個人差があるが、本発明のヘッドホン装置によれ
ば、その個人差のある耳を押しつぶすことなく耳の個人
差を維持したまま音像定位の可能なヘッドホンを提供で
きる。さらにヘッドマウントデスプレイと併用すること
により、より現実感の高い仮想現実視聴覚装置を提供す
ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施例のヘッドホンを示す図である。
【図2】 第1の実施例の構成を示す図である。
【図3】 第2の実施例の構成を示す図である。
【図4】 第3の実施例のヘッドホンを示す図である。
【図5】 第1の実施例の動作説明の図である。
【符号の説明】
1〜9はスピーカ、1’〜5’は駆動回路、1”〜5”
はマイクロフォン、10は組ヘッドホン、11は駆動回
路、12は電子計算機、13は位置・方向検出器、14
はヘッドマウントデスプレイ、L、L’、R、R’は左
と右のヘッドホンである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ独立に駆動される複数の音発生
    源(1〜9)を、左右それぞれのヘッドホン(L、R)
    内に設けて、音像定位を可能にしたことを特徴とする音
    像定位ヘッドホン装置。
  2. 【請求項2】 上記音像定位ヘッドホン装置の位置およ
    び/或いは方向を逐一検出する手段(13)を設け、さ
    らにその検出された位置および/或いは方向に応じて、
    上記ヘッドホン装置を装着した人間に現実の音像定位を
    与えるよう上記複数の音源に駆動信号を供給する手段
    (11、12)を設けたことを特徴とする請求項1記載
    の音像定位ヘッドホン装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の音像定位ヘッドホン装置
    と、頭部搭載型立体視装置(14)と、該頭部搭載型立
    体視装置に仮想現実視覚信号を出力し上記ヘッドホン装
    置に仮想現実聴覚信号を出力する電子計算機(12)と
    を設けたことを特徴とする仮想現実聴視覚装置。
  4. 【請求項4】 それぞれ複数のマイクロフォン(1”〜
    5”)を、それぞれ片方のヘッドホン(L、R)の外側
    に設け、該ヘッドホンの内側にて該マイクロフォンのそ
    れぞれに対応した位置に複数の音発生源(1〜5)を設
    け、該マイクロフォンの各々が受けた音の電気信号を増
    幅しそれに対応する該音発生源の各々を駆動する複数の
    駆動回路(1’〜5’)を設けたことを特徴とする音像
    定位ヘッドホン装置。
JP4142590A 1992-06-03 1992-06-03 音像定位ヘッドホン装置および、それを用いた仮想現実視聴覚装置 Withdrawn JPH05336599A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4142590A JPH05336599A (ja) 1992-06-03 1992-06-03 音像定位ヘッドホン装置および、それを用いた仮想現実視聴覚装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4142590A JPH05336599A (ja) 1992-06-03 1992-06-03 音像定位ヘッドホン装置および、それを用いた仮想現実視聴覚装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05336599A true JPH05336599A (ja) 1993-12-17

Family

ID=15318849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4142590A Withdrawn JPH05336599A (ja) 1992-06-03 1992-06-03 音像定位ヘッドホン装置および、それを用いた仮想現実視聴覚装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05336599A (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001031973A1 (fr) * 1999-10-28 2001-05-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Systeme servant a reproduire un champ sonore tridimensionnel
KR20040036862A (ko) * 2002-10-25 2004-05-03 주식회사 컴퓨터프로덕션 4채널 헤드폰
WO2004040941A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-13 Sinisa Milnersic Multichannel headphones
WO2005034574A1 (ja) * 2003-10-02 2005-04-14 Isamu Koizumi ヘッドホンによる立体音響再生装置
JP2006525708A (ja) * 2003-04-29 2006-11-09 コン トゥエン ファム,ホン 音の空間的再生のための音響ヘッドホン
US7463748B2 (en) 2004-03-22 2008-12-09 Cotron Corporation [Earphone structure with a composite sound field ]
WO2012053446A1 (ja) * 2010-10-22 2012-04-26 ソニー株式会社 ヘッドフォン装置
CN102651831A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 索尼公司 耳机装置及其声音再现方法
EP3304927A4 (en) * 2015-06-03 2018-07-18 Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. Headset devices and methods for controlling a headset device
CN114025287A (zh) * 2021-10-29 2022-02-08 歌尔光学科技有限公司 一种音频输出控制方法、系统及相关组件
US11356762B2 (en) 2018-01-24 2022-06-07 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Headphone arrangements for generating natural directional pinna cues

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001031973A1 (fr) * 1999-10-28 2001-05-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Systeme servant a reproduire un champ sonore tridimensionnel
US6961433B2 (en) 1999-10-28 2005-11-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Stereophonic sound field reproducing apparatus
KR20040036862A (ko) * 2002-10-25 2004-05-03 주식회사 컴퓨터프로덕션 4채널 헤드폰
WO2004040941A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-13 Sinisa Milnersic Multichannel headphones
JP2006525708A (ja) * 2003-04-29 2006-11-09 コン トゥエン ファム,ホン 音の空間的再生のための音響ヘッドホン
WO2005034574A1 (ja) * 2003-10-02 2005-04-14 Isamu Koizumi ヘッドホンによる立体音響再生装置
US7463748B2 (en) 2004-03-22 2008-12-09 Cotron Corporation [Earphone structure with a composite sound field ]
DE102004036355B4 (de) * 2004-03-22 2013-11-14 Cotron Corp. Kopfhörerstruktur mit einem Mischklangfeld
JP2012094942A (ja) * 2010-10-22 2012-05-17 Sony Corp ヘッドフォン装置
WO2012053446A1 (ja) * 2010-10-22 2012-04-26 ソニー株式会社 ヘッドフォン装置
CN102651831A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 索尼公司 耳机装置及其声音再现方法
EP2493211A3 (en) * 2011-02-25 2013-05-22 Sony Corporation Headphone apparatus and sound reproduction method for the same
EP3304927A4 (en) * 2015-06-03 2018-07-18 Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. Headset devices and methods for controlling a headset device
US10237678B2 (en) 2015-06-03 2019-03-19 Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. Headset devices and methods for controlling a headset device
US11356762B2 (en) 2018-01-24 2022-06-07 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Headphone arrangements for generating natural directional pinna cues
CN114025287A (zh) * 2021-10-29 2022-02-08 歌尔光学科技有限公司 一种音频输出控制方法、系统及相关组件
CN114025287B (zh) * 2021-10-29 2023-02-17 歌尔科技有限公司 一种音频输出控制方法、系统及相关组件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10959037B1 (en) Gaze-directed audio enhancement
EP3095254B1 (en) Enhanced spatial impression for home audio
US20220159380A1 (en) Microphone for recording multi-dimensional acoustic effects
US8254605B2 (en) Binaural recording for smart pen computing systems
JP4924119B2 (ja) アレイスピーカ装置
US9420392B2 (en) Method for operating a virtual reality system and virtual reality system
JP2014180044A (ja) 音声を定位知覚する技術
CN102860041A (zh) 对收听者进行位置跟踪的扬声器
JP6246922B2 (ja) 音響信号処理方法
JPH05336599A (ja) 音像定位ヘッドホン装置および、それを用いた仮想現実視聴覚装置
JP2003032776A (ja) 再生システム
JP5577949B2 (ja) 天井スピーカ装置
WO2022004421A1 (ja) 情報処理装置、出力制御方法、およびプログラム
US10440495B2 (en) Virtual localization of sound
KR20180018464A (ko) 입체 영상 재생 방법, 입체 음향 재생 방법, 입체 영상 재생 시스템 및 입체 음향 재생 시스템
Hirahara et al. Impact of dynamic binaural signal associated with listener's voluntary movement in auditory spatial perception
JP3363921B2 (ja) 音像定位装置
US10764707B1 (en) Systems, methods, and devices for producing evancescent audio waves
US20050041816A1 (en) System and headphone-like rear channel speaker and the method of the same
US6983054B2 (en) Means for compensating rear sound effect
US20080310658A1 (en) Headphone for Sound-Source Compensation and Sound-Image Positioning and Recovery
US11653149B1 (en) Symmetrical cuboctahedral speaker array to create a surround sound environment
JP4167438B2 (ja) 遊技機用音響システム
TW519849B (en) System and method for providing rear channel speaker of quasi-head wearing type earphone
JPH06282285A (ja) 立体音声再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803