JPH0548492U - 臨場感あるヘッドホン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 臨場感あるヘッドホンを提供すること。 【構成】 少なくとも下記（イ）（ロ）（ハ）でなるヘ
ッドホン装置。（イ）ステレオ入力音響信号をステレオ
音響に再生する両耳部に設けたヘッドホンと、（ロ）ス
テレオ入力音響信号により頭部の他の左右部分を振動加
振器で直接加振する方式の第二ヘッドホンと、（ハ）上
記加振器の設置点を移動させ得る構造とした取り付けバ
ンド。 【使用方法】 両耳の部分からは楽器からの直接音の作
用がなされ、他方頭部を直接加振されて脳の中に発生し
た音波は加振点から鼓膜の付け根までの脳の媒質中の伝
播時間が遅延時間になる。また頭骸骨のあちこちで多重
反射し、鼓膜の付け根に到達する時間は周波数別に異な
るよう自動的に脳の媒質中で作用が行われるので臨場感
のあるヘッドホン装置が得られる。 【効果】 リバーブ回路、周波数別到達時間分散プロセ
ッサ等が不要なため格段に安価な、前から聞こえるヘッ
ドホンが得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、音源像が頭のまん中に通常出来るヘッドホンの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４は例えば特開昭６３−２１５３００号公報に示されたステレオ音響信号再 生装置の概略的ブロック系統図であり、前に置く第一のスピーカ群（３ａ）およ び（３ｂ）と、後方に置く第二のスピーカ群（８ａ）および（８ｂ）により構成 されている。この公報に示された原理をヘッドホンに適用可能なことは容易に類 推できるので、これを図５に示した。すなわちヘッドホンの前方側に第一の超小 型スピーカー（３ａ）および（３ｂ）を設け、ヘッドホンの後方側に第二の超小 型スピーカー（８ａ）および（８ｂ）を設けた構成としてある。以下これを改良 形従来例として説明する。

【０００３】 次に動作について説明する。先ずヘッドホンの前方側に設けた第一の超小型ス ピーカではステレオ入力信号を単純にステレオ音響に再生するものとし、つぎに ヘッドホンの後方側に設けた第二の超小型スピーカーでは、次に述べる信号処理 を行ったステレオ音響を再生する。すなわち多重反射の信号を作るための数組の 予め定めた時間を遅延させた信号を作る回路、および周波数によって到達時間を 異ならせ周波数別に分散させて到達せしめる作用を作る回路、この二つの回路を 経た信号をパワーアンプに与えて、その出力により第二のスピーカを駆動する。 以上により音楽ホールで音楽を聞くときに近い状態の臨場感を得ることができる 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

改良従来型ヘッドホン装置は以上のように構成されているので、ヘッドホンの 形が大型になり不格好且つ重くなる欠点があった。また信号処理のためのデジタ ル遅延回路と多重反射音作成回路さらには周波数別到達時間分散用の音声プロセ ッサー等のため、装置が高価になる欠点があった。

【０００５】

【考案の目的】

この考案は上記のような問題点を解消するためになされたもので、耳の部分に 設けるヘッドホンはウオークマン再生装置に通常用いられる耳の中に入る程度の 小さいヘッドホンで良く、また多重反射音作成回路や周波数別到達時間分散用の 音声プロセッサーも不要または格段に簡略化することを前提とした、臨場感有る いわゆる前から聞こえるヘッドホン装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる臨場感有る、前から聞こえるヘッドホン装置は、両耳の部分 に設けるヘッドホンを備えると共に、これとは別に頭部の他の部分を直接加振す る装置を設けるものである。

【０００７】 与える信号に関しては、耳の部分に設けたヘッドホンに与える信号はステレオ 入力音響信号をそのままステレオ音響出力にする信号とする。また頭部を直接加 振する装置に与える信号はステレオ入力音響信号を遅延させるなど多少加工した 信号を与える。多重反射や周波数別の到達時間分散の信号処理は全く行わないこ とを原則とし、もし加工しても特開昭６３−２１５３００号のプロセッサに比べ 格段に簡単な回路とする。

【０００８】

【考案の作用】

この考案における臨場感有るヘッドホン装置では、両耳の部分からは従来通り のヘッドホンの作用があるがそれだけでは音像が頭の中に形作られて臨場感はな い。他方、頭部の他の部分例えばひたい部分の左右を加振するので、頭部を直接 加振されて脳の中に発生した音波が加振点から鼓膜の付け根までの直線区間の脳 の媒質中を伝わる。この伝播時間が第一遅延時間になるのでこの分の臨場感を得 ることが出来る。他方頭骸骨のあちこちで多重反射し、脳の媒質中を伝播し鼓膜 の付け根に到達する第二遅延時間は周波数別に異なるよう自動的に脳の媒質中で 作用が行われる。

【０００９】

【考案の効果】

この二つの遅延時間により臨場感ある前から間こえるヘッドホンが得られる。 また複雑な音声プロセッサーも必要ないため安価な装置が得られる。

【００１０】

【実施例１】 ［実施例の構成］ 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１において音響発生部分 は二つの部分で構成される。一つは楽器からの直接音を聴く第一のヘッドホンす なはち従来のヘッドホンが有る両耳部分で、二つめは頭部の他の部分（左右）を 加振する第二のヘッドホンすなはち頭部加振器がある付近の頭蓋骨部分である。 またステレオ入力音響信号はこれを単にステレオ音響にするための各アンプを経 て、第一のヘッドホン（３）および第二ヘッドホン加振器に電気的に接続される 。頭部加振器（１０）はこの実施例ではひたい部分に設けてある。（１１）はバ ンドで、直接頭部の肌に加振器（１０）を接しめるために用いる。

【００１１】 次に加振器（１０）の内部構成について図２により説明する。この実施例での 加振器は、一口で言えば高音域スピーカのツイターとほぼ同一の部品構成となっ ており、コーン（１２）の形状がツイターの場合円錐形であるのに対しこの加振 器の場合は円形平板に近い点が異なる。またコーンを支持するばね（１３）のコ ーン軸芯方向のばね定数がツイターの場合小さいが、加振器の場合は非常に大き くしてある点が異なる。なお（１４）はコーン中央に設けたボルト、（１５）は ナットで、バンド（１１）を挟んで固定するために用いる。

【００１２】 ［実施例の作用］ 両耳部分の音響作用は従来のヘッドホンと同じで、入力端子（１ａ）に入った 右チャンネル入力信号はパワーアンプ（２ａ）で増幅された後、右側ヘッドホン 装置（９ａ）の中央に配置された超小型スピーカ（３ａ）から右チャンネル直接 音として放出される。 同様に左チャンネル入力信号は入力端子（１ｂ）からパワーアンプ（２ｂ）へ送 られ増幅後、左側ヘッドホン装置（９ｂ）の中央に配置された超小型スピーカ（ ３ｂ）より左チャンネル直接音として放出される。

【００１３】 次に頭部加振部分の音響作用について述べる。右チャンネル入力信号は上記と 同時に、パワーアンプ（７ｂ）で増幅され右側加振器（１０ａ）へ入り、加振器 の磁気回路コアとコーンとの間で加振力が生ずる。この加振力により上記コアと コーンとの間で相対振動が発生する。この相対変位を以下変位と言う。コアとコ ーンとの間にあるばねのばね定数と変位との積が頭部に加わる加振力となり、頭 蓋骨を振動させる。頭骸骨の振動で発生した音波は頭蓋骨の中の脳の中を伝播し 、一番早く鼓膜付け根に到着する音波でも、右側加振点と右の鼓膜付け根までの 直線距離分だけ上記第一のヘッドホンの音響に比べ遅延する。

【００１４】 他方右加振点の頭蓋骨の振動で発生した音波の内、一部は何カ所かの頭蓋骨内面 で多重に反射し多重反射の作用と遅延の作用が加わる。また周波数別の時間差の ある伝播音が自動的に脳の媒質中で発生し、脳の内部から右側鼓膜付け根を振動 させ、それにより鼓膜を振動させる。すなはち狭い音楽ホールと類似の、音源が 前方に出来る点で臨場感有る音響特性が得られる。 また左チャンネル入力信号は同様に、パワーアンプ（７ｂ）で増幅され左側加 振器（１０ｂ）に入り、頭蓋骨を振動させるので、上記右側頭部加振の場合と同 様の作用と動作が得られる。

【００１５】 次に、頭部加振器をバンドの任意の位置に移動させる動作について、一実施例 である図２および図３により説明する。図２に示すようにコーン中央部のコーン 側に設けたボルト（１４）を、図３に示したバンド（１１）に設けた長穴（１６ ）に通しながら、その位置は適宜移動させて最後にナット（１５）でバンドに締 めて加振器を取り付ける。

【００１６】 ［実施例の効果］ 以上のように、この考案によれば、ヘッドホンにより、頭の中にオーケストラ が出来てしまう違和感を単になくす効果の他、もっと高度の臨場感を得る効果ま で幅広い要求に対応できる。 ステレオ入力信号をそのままステレオ音響に再生する両耳部に設ける第一のヘ ッドホンと、他の頭部を直接加振する第二ヘッドホンを設け、ステレオ入力信号 を若干遅延加工した信号で頭蓋骨のステレオ振動にする方式にすれば、臨場感の あるヘッドホン装置が安価に出来る。

【００１７】

【実施例２】 なお、上記実施例では両耳部分の第一ヘッドホンと頭部の他の部分を直接加振 する第二のヘッドホンの両方を用いた方式を示したが、第二のヘッドホンのみを 用いた方式でも、前述の頭部加振部分の音響作用後半で述べたように、多重反射 の作用と遅延の作用が加わるためと、周波数別に到達時間が異なる作用のため、 効果の程度は小さいが実施例１と同様の効果を奏する。

【００１８】

【実施例３】 また、上記実施例では頭部加振器への信号に関する図１のデジタル遅延回路の 遅延時間について詳述しなかったが、頭部加振器への信号を加工し、非常に大き な遅延時間を作る遅延回路（４ａ、４ｂ）を経たものとしても、同様の効果を奏 する。すなわち頭骸骨の中の脳の媒質で自動的に得られる遅延時間すなわち加振 点から鼓膜付け根までの音波の伝播時間に、人為的に附加した遅延時間が加わり 広い音楽ホールと類似の臨場感有る音響特性が得られる。。

【００１９】

【実施例４】 なお、上記二つの実施例では頭部加振器への信号は余り加工しない例で示した が、前記従来例のように、何通りもの遅延回路、リバーブ多重反射シミュレーシ ョン回路、周波数により到着時間を変える分散発生用移相器、などの全てを経た 信号としても、同様の効果を奏することが出来る。

【００２０】

【実施例５】 また、頭部加振器で頭骸骨を加振した場合の頭骸骨の振動の大きさの周波数特 性や振動の位相特性は、頭骸骨の機械インピーダンスに依存する。 従って、この頭骸骨の機械インピーダンスの周波数特性位相特性を補正する回路 をパワーアンプの前に挿入すると、より忠実に音響を再生することが出来る。 加振点を一定にした場合の応答点が異なることによる特性のばらつき、加振点 を異にした場合の特性のばらつき、を考慮して代表特性を決める。 一つの代表特性を用いても良いし、複数の代表特性を決めてユーザーが選択し て用いる方式でも良い。

【００２１】

【変形例】

また既存のステレオヘッドホンはそのまま使い、さらに頭部加振器のみ購入し 、各家庭にある既存のパワーアンプ２チャンネルを活用することでもよく、非常 に安価に目的を達成することが出来る。また既存のパワーアンプがない場合は、 類似の市販の標準パワーアンプを購入し、別途購入の頭部加振器すなはち第二ヘ ッドホンを駆動することも出来るので、経済性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１の概略的ブロック系統図であ
る。

【図２】本考案の実施例１の頭部加振器および取り付け
バンドの一例についての断面図でである。

【図３】頭部加振器および取り付け用バンドを示す平面
図である。

【図４】従来の臨場感あるスピーカー装置の概略的ブロ
ック系統図である。

【図５】従来改良型の臨場感あるヘッドホン装置の概略
的ブロック系統図である。

【符号の説明】

以下、サフィックス（ａ）は右側を示し、サフィックス
（ｂ）は左側を示す。 １ａ 入力信号（右チャンネル） ２ａ ヘッドホン用パワーアンプ（右耳用） ３ａ ヘッドホン用超小型スピーカ（右耳用） ６ 音声プロセッサー ７ａ 間接音用パワーアンプ（右側） ８ａ 間接音用電気機械変換器（スピーカまたは加振
器）（右側） ９ａ ヘッドホーンの耳当てカバー（右耳用） １０ａ 頭部加振器（右側） １１ 加振器（右側）を頭部に当てるためのバンド １２ 加振器のコーン １３ 磁気回路コアとコーンとの間に設けたばね １４ コーン中央に設けたボルト １５ バンド締め付け用ナット １６ バンドに設けた長い穴

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも下記の（イ）（ロ）（ハ）で
   なるオーデオ用ヘッドホン装置。 （イ）ステレオ入力音響信号をステレオ音響に再生する
   両耳部に設けたヘッドホンと、 （ロ）ステレオ入力音響信号により頭部の他の左右部分
   を振動加振器で直接加振する方式の第二ヘッドホンと、 （ハ）上記加振器の設置点を移動させ得る構造とした加
   振器取り付けバンド。