JPH1070789A - ステレオ音声再生装置 - Google Patents
ステレオ音声再生装置Info
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- JPH1070789A JPH1070789A JP9127313A JP12731397A JPH1070789A JP H1070789 A JPH1070789 A JP H1070789A JP 9127313 A JP9127313 A JP 9127313A JP 12731397 A JP12731397 A JP 12731397A JP H1070789 A JPH1070789 A JP H1070789A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- speaker
- binaural
- headphone
- switch
- Prior art date
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S1/00—Two-channel systems
- H04S1/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2420/00—Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
- H04R2420/05—Detection of connection of loudspeakers or headphones to amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S1/00—Two-channel systems
- H04S1/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
- H04S1/005—For headphones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
- H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Stereo-Broadcasting Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スピーカを聴取する場合とヘッドホンを聴取
する場合とでクロストーク打ち消しをオン及びオフに切
り換える。 【解決手段】 ステレオ再生装置は、第１の位置（プラ
グ２４がソケット１８に挿入されていない状態）で入力
手段からのバイノーラル信号をクロストーク打ち消し手
段を介してスピーカ手段に結合させ、第２の位置（プラ
グ２４がソケット１８に挿入されている状態）でクロス
トーク・キャンセル手段を動作停止にして入力手段から
のバイノーラル信号をヘッドホン手段に結合させるスイ
ッチ手段（１２，１８，２４，３０，３２）とを備え
る。
する場合とでクロストーク打ち消しをオン及びオフに切
り換える。 【解決手段】 ステレオ再生装置は、第１の位置（プラ
グ２４がソケット１８に挿入されていない状態）で入力
手段からのバイノーラル信号をクロストーク打ち消し手
段を介してスピーカ手段に結合させ、第２の位置（プラ
グ２４がソケット１８に挿入されている状態）でクロス
トーク・キャンセル手段を動作停止にして入力手段から
のバイノーラル信号をヘッドホン手段に結合させるスイ
ッチ手段（１２，１８，２４，３０，３２）とを備え
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はステレオ音声再生装
置に関し、特に、ステレオ音声処理を採用したステレオ
システムに関する。
置に関し、特に、ステレオ音声処理を採用したステレオ
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】高度にリアルな３次元音声イメージを生
成するためのバイノーラル（binaural）信号の処理はよ
く知られている。例えば、国際特許出願第WO94/22278号
参照のこと。バイノーラル技術はいわゆる「人工ヘッ
ド」マイクロフォン・システムを用いてなされる録音に
基づいており、その録音は続いてディジタル的に処理さ
れる。人工ヘッドの使用は、自然な３次元音声キュー
（脳がこれを使用して３次元空間における音声ソースの
位置を決定する）がステレオ録音に取り込まれるのを確
実化する。バイノーラル信号の後続する信号処理は、ス
ピーカを介して録音を聴いている時に生じるトランスオ
ーラル・クロストークを予測し、このトランスオーラル
・クロストークが打ち消されることを確実化する。クロ
ーストークはリスナーの１つの耳に向けられたオーディ
オ信号が他の耳にも受け取られると発生し、その打ち消
しは３次元キューが媒体の再生に有効で、それにより脳
が正確にキューを解釈することを確実化する。このよう
な処理なしでは、録音音声は音色的に不正確であり、そ
れらの３次元属性をスピーカによるオーディションで再
生しない。
成するためのバイノーラル（binaural）信号の処理はよ
く知られている。例えば、国際特許出願第WO94/22278号
参照のこと。バイノーラル技術はいわゆる「人工ヘッ
ド」マイクロフォン・システムを用いてなされる録音に
基づいており、その録音は続いてディジタル的に処理さ
れる。人工ヘッドの使用は、自然な３次元音声キュー
（脳がこれを使用して３次元空間における音声ソースの
位置を決定する）がステレオ録音に取り込まれるのを確
実化する。バイノーラル信号の後続する信号処理は、ス
ピーカを介して録音を聴いている時に生じるトランスオ
ーラル・クロストークを予測し、このトランスオーラル
・クロストークが打ち消されることを確実化する。クロ
ーストークはリスナーの１つの耳に向けられたオーディ
オ信号が他の耳にも受け取られると発生し、その打ち消
しは３次元キューが媒体の再生に有効で、それにより脳
が正確にキューを解釈することを確実化する。このよう
な処理なしでは、録音音声は音色的に不正確であり、そ
れらの３次元属性をスピーカによるオーディションで再
生しない。
【０００３】本明細書の目的のために、「バイノーラル
信号」という用語は、空間的に離れた１対のマイクロフ
ォンの間に位置する人工ヘッド手段により生成されるオ
ーディオ回折効果を表す１つ以上のコンポーネントを含
む、２チャンネル又はステレオ信号を意味することを意
図している。人工ヘッド手段は、一般に、耳の構造をし
たマイクロフォンを持つ、人間の頭と胴の正確なモデル
でよい。これに替えて、それははるかに不正確である
が、音声信号源からの回折信号を生成する、例えば空間
的に離れた１対のマイクロフォンの間に位置するシート
又は木のブロックでよい。それは、そのような信号成分
を生成しステレオ信号に印加する電気的合成回路又はシ
ステムであってもよい。バイノーラル信号は人工ヘッド
手段から直接送信されてもよい。これに替えて、これら
は録音から再生されてもよい。上記したように、そのよ
うな信号がスピーカを介して再生するときに、その信号
はクロストーク打ち消しのための処理を経ることが必要
である。
信号」という用語は、空間的に離れた１対のマイクロフ
ォンの間に位置する人工ヘッド手段により生成されるオ
ーディオ回折効果を表す１つ以上のコンポーネントを含
む、２チャンネル又はステレオ信号を意味することを意
図している。人工ヘッド手段は、一般に、耳の構造をし
たマイクロフォンを持つ、人間の頭と胴の正確なモデル
でよい。これに替えて、それははるかに不正確である
が、音声信号源からの回折信号を生成する、例えば空間
的に離れた１対のマイクロフォンの間に位置するシート
又は木のブロックでよい。それは、そのような信号成分
を生成しステレオ信号に印加する電気的合成回路又はシ
ステムであってもよい。バイノーラル信号は人工ヘッド
手段から直接送信されてもよい。これに替えて、これら
は録音から再生されてもよい。上記したように、そのよ
うな信号がスピーカを介して再生するときに、その信号
はクロストーク打ち消しのための処理を経ることが必要
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リスナ
ーがスピーカではなくてヘッドホンを採用して再生音声
を聴く場合は、ヘッドホン・スピーカは互いに分離され
ている時は、トランスオーラル・クロストークは生じな
いので、クロストーク打ち消しは不要である。ヘッドホ
ンは例えば雑音擾乱をつくることなしに電子楽器を演奏
したい場合又は雑音環境で録音をモニタするために、電
子楽器とともに使用できる。これは明らかにユーザがス
ピーカ又はヘッドホンのいずれかを介して聴くことを望
む場合に問題を生じる。本発明の目的はこの問題を克服
することである。
ーがスピーカではなくてヘッドホンを採用して再生音声
を聴く場合は、ヘッドホン・スピーカは互いに分離され
ている時は、トランスオーラル・クロストークは生じな
いので、クロストーク打ち消しは不要である。ヘッドホ
ンは例えば雑音擾乱をつくることなしに電子楽器を演奏
したい場合又は雑音環境で録音をモニタするために、電
子楽器とともに使用できる。これは明らかにユーザがス
ピーカ又はヘッドホンのいずれかを介して聴くことを望
む場合に問題を生じる。本発明の目的はこの問題を克服
することである。
【０００５】リアルな３次元音声イメージを再生するた
めに、スピーカ及びヘッドホンのいずれを聴いているか
に依存して、クロストーク打ち消しをオン及びオフに切
り換ることができることが望ましいだけではなく、国際
出願第WO94/22278及びWO95/15069に説明されているよう
に、両モードの聴取に対して「トワイス・スルー・ザ・
イヤー」（twice through the ears）効果を補償するこ
とが有利である。
めに、スピーカ及びヘッドホンのいずれを聴いているか
に依存して、クロストーク打ち消しをオン及びオフに切
り換ることができることが望ましいだけではなく、国際
出願第WO94/22278及びWO95/15069に説明されているよう
に、両モードの聴取に対して「トワイス・スルー・ザ・
イヤー」（twice through the ears）効果を補償するこ
とが有利である。
【０００６】「トワイス・スルー・ザ・イヤー」効果の
補償は、人工ヘッドを介して録音された音声のスペクト
ル応答を整形し、又は等化するためにオーディオ・フィ
ルタを使用する。この整形のために使用される伝達関数
は様々な方法で計算できる。ヘッドホンにより聴く場合
は、ヘッドホン−耳伝達関数が計算され、これらの関数
ははヘッドホンの種類により異なり、これらの関数はス
ピーカからの音声の耳に対する入射角とスピーカから耳
までの距離の両方に依存している。
補償は、人工ヘッドを介して録音された音声のスペクト
ル応答を整形し、又は等化するためにオーディオ・フィ
ルタを使用する。この整形のために使用される伝達関数
は様々な方法で計算できる。ヘッドホンにより聴く場合
は、ヘッドホン−耳伝達関数が計算され、これらの関数
ははヘッドホンの種類により異なり、これらの関数はス
ピーカからの音声の耳に対する入射角とスピーカから耳
までの距離の両方に依存している。
【０００７】本発明のさらなる目的は、所望であれば、
スピーカからの音声を聴いているときのインターオーラ
ル・クロストークの打ち消しに加えて、加えられるイコ
ライゼーションを変更して、ヘッドホンからの音声を聴
くために使用される伝達関数に比べて異なる伝達関数
が、スピーカからの音声を聴いているときに使用される
ことを可能にする手段を提供することである。
スピーカからの音声を聴いているときのインターオーラ
ル・クロストークの打ち消しに加えて、加えられるイコ
ライゼーションを変更して、ヘッドホンからの音声を聴
くために使用される伝達関数に比べて異なる伝達関数
が、スピーカからの音声を聴いているときに使用される
ことを可能にする手段を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様によれ
ば、バイノーラル信号を生成する入力手段と、クロスト
ーク・打ち消し手段と、スピーカ手段と、ヘッドホン手
段と、第１の位置で入力手段からのバイノーラル信号を
クロストーク打ち消し手段を介してスピーカ手段に結合
させ、第２の位置で前記クロストーク打ち消し手段を動
作停止にして入力手段からのバイノーラル信号をヘッド
ホン手段に接合させるスイッチ手段とを備える、ステレ
オ音声再生装置が提供される。
ば、バイノーラル信号を生成する入力手段と、クロスト
ーク・打ち消し手段と、スピーカ手段と、ヘッドホン手
段と、第１の位置で入力手段からのバイノーラル信号を
クロストーク打ち消し手段を介してスピーカ手段に結合
させ、第２の位置で前記クロストーク打ち消し手段を動
作停止にして入力手段からのバイノーラル信号をヘッド
ホン手段に接合させるスイッチ手段とを備える、ステレ
オ音声再生装置が提供される。
【０００９】好ましくは、ヘッドホン手段のジャック・
プラグを受け取るソケット手段が設けられ、ソケット手
段はソケット手段内のジャック・プラグの挿入を検出
し、それに応答してスイッチ手段を前記第２の位置に切
り換えるように作用する。ソケット手段は、出力バイノ
ーラル信号をスピーカ手段に与えるように作用する信号
分配手段内に組み込まれている。
プラグを受け取るソケット手段が設けられ、ソケット手
段はソケット手段内のジャック・プラグの挿入を検出
し、それに応答してスイッチ手段を前記第２の位置に切
り換えるように作用する。ソケット手段は、出力バイノ
ーラル信号をスピーカ手段に与えるように作用する信号
分配手段内に組み込まれている。
【００１０】好ましくは、左右のバイノーラル信号を生
成するためのバイノーラル・プレースメント・フィルタ
を含む信号処理手段が設けられており、入力手段はモノ
フォニックな出力オーディオ信号を生成するように作用
し、信号処理プロセッサは前記出力信号を受け取り、前
記左右のバイノーラル信号を前記クロストーク打ち消し
手段を介して、前記スイッチ手段が前記第１の位置にあ
るときにスピーカ手段のそれぞれ左右のスピーカに送る
か、又はスイッチ手段が第２の位置にあるときにヘッド
ホン手段のそれぞれ左右のヘッドホンに送るように作用
する。
成するためのバイノーラル・プレースメント・フィルタ
を含む信号処理手段が設けられており、入力手段はモノ
フォニックな出力オーディオ信号を生成するように作用
し、信号処理プロセッサは前記出力信号を受け取り、前
記左右のバイノーラル信号を前記クロストーク打ち消し
手段を介して、前記スイッチ手段が前記第１の位置にあ
るときにスピーカ手段のそれぞれ左右のスピーカに送る
か、又はスイッチ手段が第２の位置にあるときにヘッド
ホン手段のそれぞれ左右のヘッドホンに送るように作用
する。
【００１１】本発明の更なる態様においては、信号処理
プロセッサはさらに、イコライゼーション・フィルタ手
段を含み、イコライゼーション・フィルタ手段は、スイ
ッチ手段により、スイッチ手段が前記第１の位置にある
ときにイコライゼーション・フィルタ手段の伝達関数が
スピーカ手段からの音声を聴いているリスナに対する機
能に対応している第１の状態と、イコライゼーション・
フィルタ手段の伝達関数がヘッドホン手段からの音声を
聴いているリスナに対する機能に対応している第２の状
態とに選択的に切り換え可能である。
プロセッサはさらに、イコライゼーション・フィルタ手
段を含み、イコライゼーション・フィルタ手段は、スイ
ッチ手段により、スイッチ手段が前記第１の位置にある
ときにイコライゼーション・フィルタ手段の伝達関数が
スピーカ手段からの音声を聴いているリスナに対する機
能に対応している第１の状態と、イコライゼーション・
フィルタ手段の伝達関数がヘッドホン手段からの音声を
聴いているリスナに対する機能に対応している第２の状
態とに選択的に切り換え可能である。
【００１２】イコライゼーション・フィルタ手段はスピ
ーカ手段により再生された音声を聴いているリスナに対
する機能に対応している伝達関数を用いる「正規化され
た」伝達関数を有し、スイッチ手段が第２の位置にある
時に動作してスピーカ手段に供給されるバイノーラル信
号を受け取って訂正信号を印加し、それによりバイノー
ラル信号を変更して訂正されたバイノーラル信号をヘッ
ドホン手段に供給する訂正手段が設けられている。
ーカ手段により再生された音声を聴いているリスナに対
する機能に対応している伝達関数を用いる「正規化され
た」伝達関数を有し、スイッチ手段が第２の位置にある
時に動作してスピーカ手段に供給されるバイノーラル信
号を受け取って訂正信号を印加し、それによりバイノー
ラル信号を変更して訂正されたバイノーラル信号をヘッ
ドホン手段に供給する訂正手段が設けられている。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明が明瞭に理解され、容易に
実施するために、本発明の２つの実施例を添付の図面を
参照して記載する。本発明の好ましい実施例は、本出願
人による国際出願第WO94/22278号に記載のタイプの３Ｄ
音声再生システムからのヘッドホンとスピーかの両方に
フォーマットされた信号を与える手段を提供する。本発
明によれば、このシステムは、ヘッドホンがシステムに
結合されたことを適切に検出する検出手段と、適当なヘ
ッドホン-コンパチブルな信号がシステムの出力に生成
されるようにディジタル信号処理アルゴリズムを変形す
るコントローラ手段とを備える。ヘッドホンの使用が検
出されると、コントローラは、信号処理アルゴリズムを
実行して処理のクロストーク打ち消し段階を省略させる
ディジタルフィルタを形成する。ヘッドホンが検出され
ない場合、クロストーク打ち消しアルゴリズムが再び実
施される( デフォルト状態はスピーカのオーディショニ
ングに対応している) 。
実施するために、本発明の２つの実施例を添付の図面を
参照して記載する。本発明の好ましい実施例は、本出願
人による国際出願第WO94/22278号に記載のタイプの３Ｄ
音声再生システムからのヘッドホンとスピーかの両方に
フォーマットされた信号を与える手段を提供する。本発
明によれば、このシステムは、ヘッドホンがシステムに
結合されたことを適切に検出する検出手段と、適当なヘ
ッドホン-コンパチブルな信号がシステムの出力に生成
されるようにディジタル信号処理アルゴリズムを変形す
るコントローラ手段とを備える。ヘッドホンの使用が検
出されると、コントローラは、信号処理アルゴリズムを
実行して処理のクロストーク打ち消し段階を省略させる
ディジタルフィルタを形成する。ヘッドホンが検出され
ない場合、クロストーク打ち消しアルゴリズムが再び実
施される( デフォルト状態はスピーカのオーディショニ
ングに対応している) 。
【００１４】図において、共通の特徴には同一の参照番
号が付されてされており、例えばＰＣ音声カード上の音
声シンセサイザのような入力装置２は、電気的モノフォ
ニックオーディオ信号を生成し、それは、ライン８上に
左右のデュアル・チャンネル・バイノーラル信号を生成
してクロストーク打ち消しフィルタ１０に与えるバイノ
ーラル・プレースメント(placement）・フィルタ６を含
むディジタル音声プロセッサ４（概略的に破線内に示さ
れている）に供給される。プロセッサ４からのデュアル
チャンネル出力信号は出力信号をそれぞれ増幅器１４及
び１６を介して分配部１２に供給される。分配部１２は
ヘッドホンソケット１８と合体している。分配部１２は
通常は出力バイノーラル信号を一対のスピーカ２０，２
２に分配する。ヘッドホン・プラグ２４（図２）がソケ
ット１８に挿入されると、出力信号はかわってヘッドホ
ン２６に供給される。さらに、制御信号が制御パス２８
に与えられ、その制御パス２８は検出器３０を含む。そ
の検出器３０は検出信号をマイクロコントローラ３２に
供給し、マイクロコントローラ３２は制御信号をプロセ
ッサ４に供給する。
号が付されてされており、例えばＰＣ音声カード上の音
声シンセサイザのような入力装置２は、電気的モノフォ
ニックオーディオ信号を生成し、それは、ライン８上に
左右のデュアル・チャンネル・バイノーラル信号を生成
してクロストーク打ち消しフィルタ１０に与えるバイノ
ーラル・プレースメント(placement）・フィルタ６を含
むディジタル音声プロセッサ４（概略的に破線内に示さ
れている）に供給される。プロセッサ４からのデュアル
チャンネル出力信号は出力信号をそれぞれ増幅器１４及
び１６を介して分配部１２に供給される。分配部１２は
ヘッドホンソケット１８と合体している。分配部１２は
通常は出力バイノーラル信号を一対のスピーカ２０，２
２に分配する。ヘッドホン・プラグ２４（図２）がソケ
ット１８に挿入されると、出力信号はかわってヘッドホ
ン２６に供給される。さらに、制御信号が制御パス２８
に与えられ、その制御パス２８は検出器３０を含む。そ
の検出器３０は検出信号をマイクロコントローラ３２に
供給し、マイクロコントローラ３２は制御信号をプロセ
ッサ４に供給する。
【００１５】使用において、スピーカ２０，２２が聴取
のために使用されている時は、制御パスは非活動的とな
り、又はそれは単に補助信号をプロセッサ４に与えてク
ロストーク打ち消しが採用されることを示す。この配置
は図１に示されている。他方で、図２に示されているよ
うに、ヘッドホン２６が聴取のために使用されている場
合に、ヘッドホン・ジャック・プラグ２４のソケット１
８への挿入が検知され使用されて、プロセッサ４に、制
御パス２８を介して、クロストーク打ち消しが採用され
るべきではないことを通知する。すると、マイクロコン
トローラ３２が有効になってクロストーク打ち消しフィ
ルタ１０（図１）を回路から切り離す。バイノーラル・
プレースメント・フィルタ６は勿論アクティブのままで
ある。
のために使用されている時は、制御パスは非活動的とな
り、又はそれは単に補助信号をプロセッサ４に与えてク
ロストーク打ち消しが採用されることを示す。この配置
は図１に示されている。他方で、図２に示されているよ
うに、ヘッドホン２６が聴取のために使用されている場
合に、ヘッドホン・ジャック・プラグ２４のソケット１
８への挿入が検知され使用されて、プロセッサ４に、制
御パス２８を介して、クロストーク打ち消しが採用され
るべきではないことを通知する。すると、マイクロコン
トローラ３２が有効になってクロストーク打ち消しフィ
ルタ１０（図１）を回路から切り離す。バイノーラル・
プレースメント・フィルタ６は勿論アクティブのままで
ある。
【００１６】ソケット１８を介するヘッドホン接続の検
出は以下のような様々な方法で行われる。 （ａ）ヘッドホン・ソケット上の既存の一般の切換接続
の使用； （ｂ）電流制限バイアス電圧をライブ・オーディオ・フ
ィードの１つ又は両方に印加することによりヘッドホン
を通る小ＤＣ電流の検出； （ｃ）ＡＣ結合された、ＡＣバイアス電圧をライブ・オ
ーディオ・フィードの１つ又は両方に印加することによ
りヘッドホンを通る小ＡＣ電流の検出； （ｄ）ヘッドホン・ジャック・ソケット上のスイッチ接
点の使用；又は （ｅ）ヘッドホン・ソケットの一部又は全てにおける光
ビームの使用。 これらの変形の任意のものをどのように実施するかは当
業者に明らかであろう。
出は以下のような様々な方法で行われる。 （ａ）ヘッドホン・ソケット上の既存の一般の切換接続
の使用； （ｂ）電流制限バイアス電圧をライブ・オーディオ・フ
ィードの１つ又は両方に印加することによりヘッドホン
を通る小ＤＣ電流の検出； （ｃ）ＡＣ結合された、ＡＣバイアス電圧をライブ・オ
ーディオ・フィードの１つ又は両方に印加することによ
りヘッドホンを通る小ＡＣ電流の検出； （ｄ）ヘッドホン・ジャック・ソケット上のスイッチ接
点の使用；又は （ｅ）ヘッドホン・ソケットの一部又は全てにおける光
ビームの使用。 これらの変形の任意のものをどのように実施するかは当
業者に明らかであろう。
【００１７】本発明は又、「トワイス・スルー・ザ・イ
ヤー」効果を補償するスペクトル・イコライゼーション
・フィルタと、音声源の３次元プレースメントの効果を
合成するフィルタとを採用するタイプのバイノーラル音
声処理システムにおいて使用される。こうして、図２に
示されるようにヘッドホンが接続されるとクロストーク
打ち消しを単にオフするかわりに、±３０°の方位角の
スピーカを用いて「トワイス・スルー・ザ・イヤー」効
果を補償する第１の状態からイコライゼーション回路が
±９０°に配置されたヘッドホンの補償をする第２の状
態にイコライゼーション回路を切り換えるほうがよりよ
い。図３及び４はこのような実施例の１つを示してい
る。
ヤー」効果を補償するスペクトル・イコライゼーション
・フィルタと、音声源の３次元プレースメントの効果を
合成するフィルタとを採用するタイプのバイノーラル音
声処理システムにおいて使用される。こうして、図２に
示されるようにヘッドホンが接続されるとクロストーク
打ち消しを単にオフするかわりに、±３０°の方位角の
スピーカを用いて「トワイス・スルー・ザ・イヤー」効
果を補償する第１の状態からイコライゼーション回路が
±９０°に配置されたヘッドホンの補償をする第２の状
態にイコライゼーション回路を切り換えるほうがよりよ
い。図３及び４はこのような実施例の１つを示してい
る。
【００１８】図３において、例えば、ＰＣ音声カード上
の音声合成チップのような入力装置２は、モノフォニッ
ク・オーディオ信号を、左右チャンネルのバイノーラル
信号を線８上に生成するヘッド応答伝達関数（ＨＲＴ
Ｆ）フィルタ対３４ａとクロストーク打ち消しフィルタ
１０とを含むディジタル音声プロセッサ４に与える。プ
ロセッサ４は音色訂正のための一対のイコライゼーショ
ン・フィルタ３４ｂを含んでいる。図２において、プロ
セッサ４からのデュアル・チャンネル出力は出力信号を
それぞれの増幅器１４及び１６を介して分配部１２に供
給する。
の音声合成チップのような入力装置２は、モノフォニッ
ク・オーディオ信号を、左右チャンネルのバイノーラル
信号を線８上に生成するヘッド応答伝達関数（ＨＲＴ
Ｆ）フィルタ対３４ａとクロストーク打ち消しフィルタ
１０とを含むディジタル音声プロセッサ４に与える。プ
ロセッサ４は音色訂正のための一対のイコライゼーショ
ン・フィルタ３４ｂを含んでいる。図２において、プロ
セッサ４からのデュアル・チャンネル出力は出力信号を
それぞれの増幅器１４及び１６を介して分配部１２に供
給する。
【００１９】フィルタ対３４ａは予め定義されたＨＲＴ
Ｆのライブラリから選択された対でよく、イコライゼー
ション・フィルタ３４ｂの別々の対は音色訂正に適用す
るために使用される。しかしながら、イコライゼーショ
ン・フィルタ３４ｂはＨＲＴＦフィルタ対３４ａに一体
化されて、等化のための余分な処理を節約することが望
ましい。（フィルタ対３４ａ及び３４ｂを備える）ＨＲ
ＴＦフィルタ・セット３４は、リスナーの前に配置され
てリスナーの前に±３０°の方位角を形成する一対のス
ピーカを聴いているリスナーに関係した伝達関数に対応
する伝達関数を用いて「正規化」されている。「正規
化」の実行は処理電力を節約するだけでなく、録音中に
発生した人工ヘッド信号に対応する信号及び合成バイノ
ーラル・プレースト・信号（binaurally-placed signal
s ）に対応する信号が互いに混合される方法を単純化す
る。このより完全な説明のためには、本出願人による国
際特許出願第WO95/15069号を参照のこと。この方法での
正規化はリスナーの前の±30°の方位角に配置されたス
ピーカを聴くためにはリスナーに対する正確な音調訂正
を与えるが、±90°に配置されたイヤホーンのためには
正確な右音調訂正を与えない。大部分の人は、おそらく
相違に迅速に適合するので、ヘッドホンとスピーカのオ
ーディショニングの間の音調変化を理解したり気付くこ
とはない。しかしながら、３次元合成に対しては、その
音調の相違はバイノーラル音声キューの有効性に影響を
与え、記録媒体からリスナーの耳への音声信号の伝達関
数の正確度を確実化することは利益がある。
Ｆのライブラリから選択された対でよく、イコライゼー
ション・フィルタ３４ｂの別々の対は音色訂正に適用す
るために使用される。しかしながら、イコライゼーショ
ン・フィルタ３４ｂはＨＲＴＦフィルタ対３４ａに一体
化されて、等化のための余分な処理を節約することが望
ましい。（フィルタ対３４ａ及び３４ｂを備える）ＨＲ
ＴＦフィルタ・セット３４は、リスナーの前に配置され
てリスナーの前に±３０°の方位角を形成する一対のス
ピーカを聴いているリスナーに関係した伝達関数に対応
する伝達関数を用いて「正規化」されている。「正規
化」の実行は処理電力を節約するだけでなく、録音中に
発生した人工ヘッド信号に対応する信号及び合成バイノ
ーラル・プレースト・信号（binaurally-placed signal
s ）に対応する信号が互いに混合される方法を単純化す
る。このより完全な説明のためには、本出願人による国
際特許出願第WO95/15069号を参照のこと。この方法での
正規化はリスナーの前の±30°の方位角に配置されたス
ピーカを聴くためにはリスナーに対する正確な音調訂正
を与えるが、±90°に配置されたイヤホーンのためには
正確な右音調訂正を与えない。大部分の人は、おそらく
相違に迅速に適合するので、ヘッドホンとスピーカのオ
ーディショニングの間の音調変化を理解したり気付くこ
とはない。しかしながら、３次元合成に対しては、その
音調の相違はバイノーラル音声キューの有効性に影響を
与え、記録媒体からリスナーの耳への音声信号の伝達関
数の正確度を確実化することは利益がある。
【００２０】これは、１つのセットはヘッドホンの聴取
に対して正規化され、他方のセットはスピーカの聴取に
対して正規化された、ＨＲＴＦフィルタ３４の２つの分
離されたセットを持つことにより達成される。しかしな
がら、これは大きなコンピュータメモリ空間を必要とす
るので好ましくない。好ましい解決は、±３０度の方位
角にセットされた（デフォルト・セッティングの）スピ
ーカの聴取に対して正規化されたＨＲＴＦフィルタ３４
の１つのセットを使用し、訂正手段を使用して、イコラ
イゼーション訂正信号をバイノーラルに配置された信号
に与えてヘッドホンの＋９０°と−９０°の位置に対す
る信号を等化する（ヘッドホンが使用中のとき）。この
ような訂正信号は、原理的に、±９０°の関数により割
られた±３０°の伝達関数に等しいファクタであろう。
正確な±９０°位置に対する伝達関数を計算し、人工ヘ
ッド上に直接配置されたヘッドホンからの測定を行うこ
とにより、さらによい結果が得られる。これは、ヘッド
ホンの聴取は、（周辺ヘッドホンの）共鳴キャビティ、
及び音声トランスデューサを遠フィールドではなくて近
フィールド位置に持つことにより生じる低周波ブースト
のような、±９０°ソース位置以外を導入するという追
加のファクタを考慮する。この場合、訂正信号は±３０
°の伝達関数を（人工ヘッド上にヘッドホンを配置して
測定した）ヘッドホン伝達関数で割ったのものに等しく
なる。訂正ファクタの分子は常に元の正規化のために使
用される伝達関数である。
に対して正規化され、他方のセットはスピーカの聴取に
対して正規化された、ＨＲＴＦフィルタ３４の２つの分
離されたセットを持つことにより達成される。しかしな
がら、これは大きなコンピュータメモリ空間を必要とす
るので好ましくない。好ましい解決は、±３０度の方位
角にセットされた（デフォルト・セッティングの）スピ
ーカの聴取に対して正規化されたＨＲＴＦフィルタ３４
の１つのセットを使用し、訂正手段を使用して、イコラ
イゼーション訂正信号をバイノーラルに配置された信号
に与えてヘッドホンの＋９０°と−９０°の位置に対す
る信号を等化する（ヘッドホンが使用中のとき）。この
ような訂正信号は、原理的に、±９０°の関数により割
られた±３０°の伝達関数に等しいファクタであろう。
正確な±９０°位置に対する伝達関数を計算し、人工ヘ
ッド上に直接配置されたヘッドホンからの測定を行うこ
とにより、さらによい結果が得られる。これは、ヘッド
ホンの聴取は、（周辺ヘッドホンの）共鳴キャビティ、
及び音声トランスデューサを遠フィールドではなくて近
フィールド位置に持つことにより生じる低周波ブースト
のような、±９０°ソース位置以外を導入するという追
加のファクタを考慮する。この場合、訂正信号は±３０
°の伝達関数を（人工ヘッド上にヘッドホンを配置して
測定した）ヘッドホン伝達関数で割ったのものに等しく
なる。訂正ファクタの分子は常に元の正規化のために使
用される伝達関数である。
【００２１】図３の装置の動作において、ヘッドホン・
プラグ２４がソケット１８に差し込まれないときは、再
生はスピーカ２０，２２を通してなされ、クロストーク
打ち消し回路１０が採用されてトランスオーラル・クロ
ストークを消去する。この動作モードにおいては、ＨＲ
ＴＦフィルタ・セット３４が±３０°に配置されたスピ
ーカ２０，２２の聴取に対して正規化されるように回路
がセットされる。図４を参照すると、ヘッドホン２４が
ソケット１８に挿入されており、スピーカ２０，２２が
切断され、クロストーク打ち消し回路が回路から外され
るように切り換わっており、イコライゼーション回路は
ＨＲＴＧフィルタ・セット３４の伝達関数が±９０°の
ヘッドホンの聴取に対する伝達関数となっている第２の
状態に切り換わっている。
プラグ２４がソケット１８に差し込まれないときは、再
生はスピーカ２０，２２を通してなされ、クロストーク
打ち消し回路１０が採用されてトランスオーラル・クロ
ストークを消去する。この動作モードにおいては、ＨＲ
ＴＦフィルタ・セット３４が±３０°に配置されたスピ
ーカ２０，２２の聴取に対して正規化されるように回路
がセットされる。図４を参照すると、ヘッドホン２４が
ソケット１８に挿入されており、スピーカ２０，２２が
切断され、クロストーク打ち消し回路が回路から外され
るように切り換わっており、イコライゼーション回路は
ＨＲＴＧフィルタ・セット３４の伝達関数が±９０°の
ヘッドホンの聴取に対する伝達関数となっている第２の
状態に切り換わっている。
【００２２】本発明の利益は以下の通りである。 （ａ）本発明は最適の３次元音声フィールドをスピーカ
とヘッドホンの両方のオーディショニングの間にユーザ
のために自動的に提供する。 （ｂ）追加の信号処理は殆ど又は全く不要である。信号
処理システムは簡単に代替的な方法で再形成され、従っ
て実施のコストは低い。
とヘッドホンの両方のオーディショニングの間にユーザ
のために自動的に提供する。 （ｂ）追加の信号処理は殆ど又は全く不要である。信号
処理システムは簡単に代替的な方法で再形成され、従っ
て実施のコストは低い。
【００２３】（ｃ）本発明は、ハイファイ、テレビジョ
ン、コンピュータ・ゲーム・システム、ビデオ及び楽器
を含むすべての２スピーカ３Ｄ音声再生システムに汎用
的に適用される。 （ｄ）本発明はスイート・スポット動作に依存する様々
な３Ｄオーディオシステムで使用できる。
ン、コンピュータ・ゲーム・システム、ビデオ及び楽器
を含むすべての２スピーカ３Ｄ音声再生システムに汎用
的に適用される。 （ｄ）本発明はスイート・スポット動作に依存する様々
な３Ｄオーディオシステムで使用できる。
【図１】スピーカを聴取する場合の１実施例のブロック
図である。
図である。
【図２】ヘッドホンを聴取する場合の実施例のブロック
図である。
図である。
【図３】スピーカを聴取する場合の更なる実施例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】図３の実施例でヘッドホンを聴取する場合のブ
ロック図である。
ロック図である。
２…入力装置 ４…ディジタル音声プロセッサ ６…バイノーラル・プレースメント・フィルタ １０…クロストーク打ち消しフィルタ １２…分配部 １８…ヘッドホンソケット ２０，２２…スピーカ ２４…ヘッドホンプラグ ２６…ヘッドホン ３０…検出器 ３２…マイクロコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード デビット クレモウ イギリス国，エスエル９ ０エヌエフ，バ ッキンガムシャー，ジェラーズ クロス, コッパー リッジ ５
Claims (6)
- 【請求項１】 バイノーラル信号を生成する入力手段
と、クロストーク打ち消し手段と、スピーカ手段と、ヘ
ッドホン手段と、第１の位置で前記入力手段からのバイ
ノーラル信号を前記クロストーク打ち消し手段を介して
前記スピーカ手段に結合させ、第２の位置で前記クロス
トーク打ち消し手段を動作停止にして前記入力手段から
のバイノーラル信号を前記ヘッドホン手段に結合させる
スイッチ手段とを備える、ステレオ音声再生装置。 - 【請求項２】 前記ヘッドホン手段のジャック・プラグ
を受け取るソケット手段が設けられ、前記ソケット手段
は前記ソケット手段内のジャック・プラグの挿入を検出
し、それに応答して前記スイッチ手段を前記第２の位置
に切り換えるように作用する、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記ソケット手段は、出力バイノーラル
信号を前記スピーカ手段に与えるように作用する信号分
配手段内に組み込まれている、請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 左右のバイノーラル信号を生成するため
のバイノーラル・プレースメント・フィルタを含む信号
処理手段が設けられており、前記入力手段はモノフォニ
ックな出力オーディオ信号を生成するように作用し、前
記信号処理プロセッサは前記出力信号を受け取り、前記
左右のバイノーラル信号を前記クロストーク打ち消し手
段を介して、前記スイッチ手段が前記第１の位置にある
ときに前記スピーカ手段のそれぞれ左右のスピーカに送
るか、又は前記スイッチ手段が前記第２の位置にあると
きに前記ヘッドホン手段のそれぞれ左右のヘッドホンに
送るように作用する、請求項１から３のいずれか１項に
記載の装置。 - 【請求項５】 前記信号処理プロセッサはさらに、イコ
ライゼーション・フィルタ手段を含み、前記イコライゼ
ーション・フィルタ手段は、前記スイッチ手段により、
前記スイッチ手段が前記第１の位置にあるときに前記イ
コライゼーション・フィルタ手段の伝達関数が前記スピ
ーカ手段からの音声を聴取しているリスナに対する機能
に対応している第１の状態と、前記イコライゼーション
・フィルタ手段の伝達関数が前記ヘッドホン手段からの
音声を聴取しているリスナに対する機能に対応している
第２の状態とに選択的に切り換え可能である、請求項４
記載の装置。 - 【請求項６】 前記イコライゼーション・フィルタ手段
は前記スピーカ手段により再生された音声を聴取してい
るリスナに対する機能に対応している伝達関数を用いる
「正規化された」伝達関数を有し、前記スイッチ手段が
前記第２の位置にある時に動作して前記スピーカ手段に
供給されるバイノーラル信号を受け取って訂正信号を印
加し、それによりバイノーラル信号を変更して訂正され
たバイノーラル信号を前記ヘッドホン手段に供給する訂
正手段が設けられている、請求項５記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9610394.0A GB9610394D0 (en) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | Audio reproduction systems |
| GB9610394:0 | 1996-05-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070789A true JPH1070789A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3920404B2 JP3920404B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=10793906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12731397A Expired - Lifetime JP3920404B2 (ja) | 1996-05-17 | 1997-05-16 | 音声再生モジュール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5917916A (ja) |
| EP (1) | EP0808075B1 (ja) |
| JP (1) | JP3920404B2 (ja) |
| GB (1) | GB9610394D0 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20010016598A (ko) * | 2000-12-26 | 2001-03-05 | 이원돈 | 입체음향 재생 장치 및 그 방법 |
| KR20040050613A (ko) * | 2002-12-10 | 2004-06-16 | 엘지전자 주식회사 | 2.1채널 오디오신호 스위칭회로 |
| WO2006054698A1 (ja) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Victor Company Of Japan, Limited | 映像音声記録装置及び方法、並びに、映像音声再生装置及び方法 |
| KR100611106B1 (ko) | 2004-07-06 | 2006-08-10 | 한국전자통신연구원 | 3차원 오디오 재생 휴대용 단말기 |
| KR100619082B1 (ko) | 2005-07-20 | 2006-09-05 | 삼성전자주식회사 | 와이드 모노 사운드 재생 방법 및 시스템 |
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| JPH11134168A (ja) * | 1997-10-30 | 1999-05-21 | Toshiba Corp | コンピュータシステムおよびオーディオ信号出力制御方法 |
| GB2342830B (en) * | 1998-10-15 | 2002-10-30 | Central Research Lab Ltd | A method of synthesising a three dimensional sound-field |
| US6442277B1 (en) * | 1998-12-22 | 2002-08-27 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for loudspeaker presentation for positional 3D sound |
| JP2000358294A (ja) | 1999-06-15 | 2000-12-26 | Yamaha Corp | オーディオ音響装置 |
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1996
- 1996-05-17 GB GBGB9610394.0A patent/GB9610394D0/en active Pending
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- 1997-03-27 EP EP97302136.3A patent/EP0808075B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-05 US US08/851,721 patent/US5917916A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-16 JP JP12731397A patent/JP3920404B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP0808075B1 (en) | 2013-07-17 |
| GB9610394D0 (en) | 1996-07-24 |
| US5917916A (en) | 1999-06-29 |
| EP0808075A2 (en) | 1997-11-19 |
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| EP0808075A3 (en) | 2005-08-10 |
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