[go: up one dir, main page]

JP2009141880A - Headphone device - Google Patents

Headphone device Download PDF

Info

Publication number
JP2009141880A
JP2009141880A JP2007318676A JP2007318676A JP2009141880A JP 2009141880 A JP2009141880 A JP 2009141880A JP 2007318676 A JP2007318676 A JP 2007318676A JP 2007318676 A JP2007318676 A JP 2007318676A JP 2009141880 A JP2009141880 A JP 2009141880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
spu
drive unit
sound source
ear
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.)
Pending
Application number
JP2007318676A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumitaka Nishio
文孝 西尾
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2007318676A priority Critical patent/JP2009141880A/en
Publication of JP2009141880A publication Critical patent/JP2009141880A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Headphones And Earphones (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a reproduction sound in a headphone device by suppressing an unneeded reverberation sound. <P>SOLUTION: In the headphone device, a housing inner-wall section 4R, namely a part for mounting drive units SPu-f(LF), SPu-C(R), SPu-RF, SPu-RS, SPu-f(LS), is formed in a recessed polyhedron shape. A shape and a structure for irregularly reflecting sound released from the drive units are provided, for example, by finely mounting a member. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヘッドフォン装置に関するものである。   The present invention relates to a headphone device.

ヘッドフォン装置は、大きな音を周囲に響かせることなく、これを利用した聴取者には、充分な音量で音声を聴くことができるものとして、以前から広く普及している。
また、ヘッドフォン装置は、以前は、ステレオによる2チャンネルに対応して、左右に各1つのドライバを備えるものが一般的であったが、例えば特許文献1に示されるようにして、左右に複数のドライバを備えることでサラウンド再生が可能なように構成されたものが知られるようになってきている。
A headphone device has been widely used for a long time since it can listen to a sound at a sufficient volume for a listener who uses the headphone device without causing a loud sound to resonate.
In addition, in the past, a headphone device was generally provided with one driver for each of left and right corresponding to two stereo channels. For example, as shown in Patent Document 1, a plurality of headphone devices are provided on the left and right. What has been configured to be able to perform surround playback by providing a driver is becoming known.

特開2001−61197号公報JP 2001-61197 A

ところで、ヘッドフォン装置においてドライバが備えられるハウジングの内壁側の部分には或る程度の空間が形成される、この空間内における再生音の反射の仕方によっては再生音質を劣化させる原因となることがある。
特に特許文献1にあるように左右に複数のドライバを備えるようなヘッドフォン装置では、ドライバを取り付けるだけの面積を確保する必要上、ハウジングの内壁部の面積も多めにとることになるので、この内壁部にて形成される空間も大きくなって、上記の再生音質の劣化が生じやすくなる可能性がある。
By the way, a certain amount of space is formed in the inner wall side portion of the housing in which the driver is provided in the headphone device. Depending on how the reproduced sound is reflected in this space, the reproduced sound quality may be deteriorated. .
In particular, in the headphone device provided with a plurality of drivers on the left and right as disclosed in Patent Document 1, it is necessary to secure an area sufficient to attach the driver, and the inner wall portion of the housing needs to have a large area. There is a possibility that the space formed by the portion becomes larger and the reproduction sound quality deteriorates easily.

そこで本発明は上記した課題を考慮して、ヘッドフォン装置として次のように構成する。
つまり、片側の耳に対応して1以上のドライブユニットが備えられるハウジング部においてドライブユニットの取り付け部位となるハウジング内壁部について、ドライブユニットから放出された音が乱反射するようにして形成することとした。
In view of the above problems, the present invention is configured as a headphone device as follows.
In other words, the housing inner wall portion, which is the mounting portion of the drive unit, is formed so that the sound emitted from the drive unit is irregularly reflected in the housing portion provided with one or more drive units corresponding to one ear.

上記構成によるヘッドフォン装置では、ハウジング内壁部において、ドライブユニットから放出された音が乱反射するようにされる。換言すれば、例えばドライブユニットから放出されてハウジング内壁部にて反射された音が耳に対して集中的に到達してくるような状態となることが避けられる。   In the headphone device configured as described above, the sound emitted from the drive unit is diffusely reflected on the inner wall portion of the housing. In other words, for example, it is possible to avoid a state where the sound emitted from the drive unit and reflected by the inner wall of the housing reaches the ear intensively.

これにより、本願発明によるヘッドフォン装置によっては、聴取者が聴き取ることになる不要な残響音が抑制されることとなって、再生音声の品質の向上が図られる。   Thereby, depending on the headphone device according to the present invention, unnecessary reverberation sound that the listener listens to is suppressed, and the quality of the reproduced sound is improved.

以下、本願発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について説明を行っていく。
本実施の形態では、ヘッドフォン装置として、例えば5.1chサラウンドなどに代表されるマルチチャンネル構成により得られる音像定位を仮想的に実現しようとする音響再生システムに備えられるものを挙げることとする。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below.
In the present embodiment, as the headphone device, for example, a headphone device that is provided in an acoustic reproduction system that virtually realizes sound image localization obtained by a multi-channel configuration typified by 5.1ch surround is cited.

そこで、本実施の形態についての説明に先立ち、はじめに、仮想音像定位をヘッドフォン再生により実現する技術についての基本概念について説明しておく。
なお、ここでの説明にあたっては、音源の音像定位については最も簡単な例を挙げる。つまり、聴取者に対して或る位置関係にある単一の音源の音像定位をヘッドフォンにより仮想的に再生する場合を考える。これは、例えば図9の音響モデルにより模式的に示すようにして、聴取者Mと、この聴取者Mに対して一定角度及び一定距離に在るとされる1つの音源Srcとの関係として捉えることができる。この図に示すように、音源Srcから発せられる音は、聴取者Mの左耳に対しては伝達関数Hlが畳み込まれるようにして与えられて伝達され、右耳に対しては伝達関数Hrが与えられて伝達される。
なお、ここでの伝達関数Hl、Hrは、音源から聴取者の鼓膜に到達するまでの音の伝達特性に対応する頭部伝達関数とされる。また、この場合の音源Srcは、聴取者Mの前方において左側に位置していることから、音源Srcから聴取者Mの左右の各耳に到達する音のうちで、左耳に到達する音は、直接音的な主音声成分であるとして、また、右耳に到達する音は、本来は左耳に到達して聴こえる音が回折などして右耳にて聴き取られるクロストーク成分であり、従って、主音声成分に対して副音声成分となるものであるとして扱うことができる。
Therefore, prior to the description of the present embodiment, first, a basic concept of a technique for realizing virtual sound image localization by headphone reproduction will be described.
In the description here, the simplest example of sound image localization of a sound source is given. In other words, a case is considered where the sound image localization of a single sound source having a certain positional relationship with the listener is virtually reproduced by the headphones. For example, as schematically shown by the acoustic model of FIG. 9, this is understood as a relationship between the listener M and one sound source Src that is assumed to be at a constant angle and a fixed distance with respect to the listener M. be able to. As shown in this figure, the sound emitted from the sound source Src is given to the listener M's left ear so that the transfer function H1 is convoluted and transmitted, and to the right ear, the transfer function Hr. Is given and transmitted.
Here, the transfer functions Hl and Hr are head-related transfer functions corresponding to sound transfer characteristics from the sound source to the eardrum of the listener. Further, since the sound source Src in this case is located on the left side in front of the listener M, among the sounds that reach the left and right ears of the listener M from the sound source Src, the sound that reaches the left ear is The sound that reaches the right ear is a crosstalk component that can be heard by the right ear by diffracting the sound that can be heard by reaching the left ear. Therefore, it can be handled as a sub audio component with respect to the main audio component.

図10は、上記図9において、音源Srcから発せられて聴取者Mの左耳にて聴き取られたとされる、伝達関数Hlの経路による音の周波数特性Aと、聴取者Mの右耳にて聴き取られたとされる、伝達関数Hrの経路による音の周波数特性Bを示している。
上記もしているように、この場合の音源Srcは聴取者Mの左前方に位置していることで、聴取者Mの左耳にて聴き取られる音は直接音的なものである。これに対して、聴取者Mの右耳にて聴き取られる音は、間接音、クロストーク成分とされる。周波数特性Aに対する周波数特性Bの差分として、周波数特性Bのほうの音圧が小さくなっているのは、このことに対応したものである。
FIG. 10 shows the frequency characteristic A of the sound by the path of the transfer function H1 that is emitted from the sound source Src and listened to by the listener M's left ear in FIG. The frequency characteristic B of the sound according to the path of the transfer function Hr, which is assumed to be listened to.
As described above, since the sound source Src in this case is located at the left front of the listener M, the sound heard by the listener M's left ear is directly sound. On the other hand, the sound heard by the listener M's right ear is an indirect sound and a crosstalk component. As the difference between the frequency characteristic B and the frequency characteristic A, the sound pressure of the frequency characteristic B is smaller corresponding to this.

このようにして、1つの音源Srcから発せられて左右の各耳に到達して聴こえる音は、その周波数特性が異なっている。また、図9において示されているように、音源Srcから左耳までの距離と右耳までの距離との間には距離差Dsが存在し、この距離差Dsに応じて、音源Srcから発せられた音が左右の各耳に到達する時間差である到達時間差dlも生じることになる。図9に示した伝達関数Hl、Hrは、音源Srcから発せられたものとされる原音に対して、このような周波数特性差や到達時間差などの特性差を与えるものとなる。
そして、人の音像定位能力としては、上記のような左耳と右耳との間で聴き取る音についての周波数特性差(ここでは音量差の要素を含む)、時間差などの所定特性の差分から、音像の定位感を知覚するものであるとされている。このことに基づけば、1音源の仮想音像定位をヘッドフォンにより再生するためには、原音の音声信号を基として上記のような、主音声分と副音声成分とに対応する信号特性差を与えた2つの音声信号を得て、これらの音声信号の一方を左耳に対応するドライブユニットから再生出力させ、他方を右耳に対応するドライブユニットから再生出力させればよい、ということになる。
In this way, the sound that is emitted from one sound source Src and reaches and listens to the left and right ears has different frequency characteristics. Further, as shown in FIG. 9, there is a distance difference Ds between the distance from the sound source Src to the left ear and the distance to the right ear, and the sound source Src emits according to the distance difference Ds. An arrival time difference dl, which is a time difference in which the received sound reaches the left and right ears, is also generated. The transfer functions Hl and Hr shown in FIG. 9 give such characteristic differences such as frequency characteristic difference and arrival time difference to the original sound that is supposed to be emitted from the sound source Src.
The sound image localization ability of a person is based on a difference in predetermined characteristics such as a frequency characteristic difference (including a volume difference element in this case) and a time difference between sounds to be heard between the left ear and the right ear as described above. It is said to perceive the sense of localization of the sound image. Based on this, in order to reproduce the virtual sound image localization of one sound source with headphones, the above-described signal characteristic difference corresponding to the main sound component and the sub sound component is given based on the sound signal of the original sound. Two audio signals are obtained, one of these audio signals is reproduced and output from the drive unit corresponding to the left ear, and the other is reproduced and output from the drive unit corresponding to the right ear.

上記したことをふまえた上で、図11の音響モデルに示すようにして、聴取者Mに対して左右前方に配置した左音源Srclと右音源Srcrにより得られるとされる音像定位をヘッドフォンにより再現する場合を考えてみる。
この場合、先ず、左音源Srclから発せられる音は、主音声分として伝達関数Hllが与えられた聴取者Mの左耳に到達するとともに、副音声として伝達関数Hlrが与えられて右耳に到達するものとされる。また、右音源Srcrから発せられる音は、主音声分として伝達関数Hrrが与えられた聴取者Mの右耳に到達するとともに、副音声として伝達関数Hrlが与えられて聴取者Mの左耳に到達するものとされる。
Based on the above, as shown in the acoustic model of FIG. 11, the sound image localization assumed to be obtained by the left sound source Srcl and the right sound source Scrr arranged on the left and right front with respect to the listener M is reproduced with headphones. Consider the case.
In this case, first, the sound emitted from the left sound source Srcl reaches the left ear of the listener M to which the transfer function Hll is given as the main voice, and reaches the right ear with the transfer function Hlr given as the auxiliary voice. It is supposed to be. In addition, the sound emitted from the right sound source Scrc reaches the right ear of the listener M to which the transfer function Hrr is given as the main voice, and the transfer function Hrl is given to the listener M as the auxiliary voice. It is supposed to reach.

そして、上記図11に示した左右前方による音像定位をヘッドフォン再生により実現するための信号処理系の構成としては、図12に示す態様を考えることができる。
先ず、この図12に示される構成においては、入力信号として、図11の左音源Srclにて発せられる原音に対応した原音声信号Slと、同じ図11の右音源Srcrとして発せられる原音に対応した原音声信号Srとを入力するようにされる。
原音声信号Slは、合成器13aに直接的に入力される系と、フィルタ11bから遅延器12bを介して合成器13bに入力される系とに分岐される。また、原音声信号Srも、合成器13bに直接的に入力される系と、フィルタ11aから遅延器12aを介して合成器13aに入力される系とに分岐される。
The configuration shown in FIG. 12 can be considered as the configuration of the signal processing system for realizing the sound image localization by the left and right front shown in FIG. 11 by reproducing the headphones.
First, in the configuration shown in FIG. 12, the input signal corresponds to the original sound signal S1 corresponding to the original sound emitted from the left sound source Srcl in FIG. 11 and the original sound emitted as the right sound source Scrc in FIG. The original audio signal Sr is input.
The original audio signal Sl is branched into a system that is directly input to the synthesizer 13a and a system that is input from the filter 11b to the synthesizer 13b via the delay unit 12b. The original audio signal Sr is also branched into a system that is directly input to the synthesizer 13b and a system that is input from the filter 11a to the synthesizer 13a via the delay device 12a.

合成器13aでは、上記のようにして、直接的に入力された原音声信号Slと、原音声信号Srをフィルタ11a、遅延器12aにより処理した信号とを合成して、左(L)出力チャンネル用信号として、左耳に対応したドライブユニットSPu−Lにより音声として出力させるものとしている。
また、合成器13bは、直接的に入力された原音声信号Srと、原音声信号Slをフィルタ11b、遅延器12bにより処理した信号とを合成して、右(R)出力チャンネル用信号として、右耳に対応したドライブユニットSPu−Rにより音声として出力させるものとされる。
これらのドライブユニットの実際としては、例えば所定の材質形状による振動板を備え、音声信号を増幅して得られる駆動電流により上記振動板が駆動されることで音を再生するようにされた部位をいう。つまりは、ヘッドフォンなどの耳に近いところで音を再生するようにされたスピーカとされる。
The synthesizer 13a synthesizes the directly input original audio signal S1 and the signal obtained by processing the original audio signal Sr with the filter 11a and the delay device 12a as described above, and outputs the left (L) output channel. As a signal for use, the drive unit SPu-L corresponding to the left ear is output as sound.
Further, the synthesizer 13b synthesizes the directly input original audio signal Sr and the signal obtained by processing the original audio signal S1 with the filter 11b and the delay unit 12b to obtain a right (R) output channel signal. The drive unit SPu-R corresponding to the right ear is output as sound.
In actuality, these drive units are, for example, parts that have a diaphragm made of a predetermined material shape and reproduce sound by driving the diaphragm with a drive current obtained by amplifying an audio signal. . In other words, the speaker is configured to reproduce sound near the ear, such as headphones.

上記図12に示す構成において、先ず、原音声信号Slが合成器13aに直接的に入力されてドライブユニットSPu−Lに至る系は、左音源Srclから左耳に到達する主音声成分に対応するものとされ、後述するようにして、伝達関数Hllに応じた信号特性を与えていることと等価となる。これに対して、原音声信号Slがフィルタ11b、遅延器12b、合成器13bを経由してドライブユニットSPu−Rに至る系は、左音源Srclから右耳に到達する副音声成分に対応するものとされ、フィルタ11b、遅延器12bにより主音声成分に対する信号特性差(周波数特性差、到達時間差dl)を与えることで、伝達関数Hlrが畳み込まれたのと等価の信号特性を与えるようにされる。
同様にして、原音声信号Srが合成器13bに直接的に入力されてドライブユニットSPu−Rに至る系は、右音源Srcrから右耳に到達する主音声成分に対応し、伝達関数Hrrに応じた信号特性を与えているものとされ、原音声信号Srがフィルタ11a、遅延器12a、合成器13aを経由してドライブユニットSPu−Lに至る系は、右音源Srcから左耳に到達する副音声成分に対応するものとされ、フィルタ11a、遅延器12aにより、主音声成分に対する特性差を与えることで、伝達関数Hlrが畳み込まれたのと等価の信号特性を与えるようにされる。
In the configuration shown in FIG. 12, the system in which the original audio signal S1 is directly input to the synthesizer 13a and reaches the drive unit SPu-L corresponds to the main audio component that reaches the left ear from the left sound source Srcl. This is equivalent to giving a signal characteristic corresponding to the transfer function Hll as described later. On the other hand, the system in which the original audio signal S1 reaches the drive unit SPu-R via the filter 11b, the delay unit 12b, and the synthesizer 13b corresponds to the sub audio component that reaches the right ear from the left sound source Srcl. Then, a signal characteristic difference (frequency characteristic difference, arrival time difference dl) with respect to the main audio component is given by the filter 11b and the delay unit 12b, thereby giving a signal characteristic equivalent to the convolution of the transfer function Hlr. .
Similarly, a system in which the original audio signal Sr is directly input to the synthesizer 13b and reaches the drive unit SPu-R corresponds to the main audio component that reaches the right ear from the right sound source Scrc and corresponds to the transfer function Hrr. A system in which the original audio signal Sr reaches the drive unit SPu-L via the filter 11a, the delay unit 12a, and the synthesizer 13a is assumed to have a signal characteristic, and the sub audio component that reaches the left ear from the right sound source Src. By providing a characteristic difference with respect to the main audio component by the filter 11a and the delay unit 12a, a signal characteristic equivalent to that obtained by convolution of the transfer function Hlr is provided.

例えばL,Rによる2チャンネルステレオのヘッドフォンについての一般的なこととして、ドライブユニットの再生音声の周波数特性をはじめ、ハウジング内にて再生される音の特性は、実際に聴取者がヘッドフォンを装着して左右各耳のハウジング内部にて再生される音を聴いたときに、周波数帯域のバランスなどが自然なものとして聴こえるようにして設定されている。このことから、ヘッドフォン装置により音声再生された段階で、例えばL,Rの各チャンネルの再生音声には、それぞれのチャンネルが対応して、左右の各耳に到達するまでの経路に応じた伝達関数が近似的に与えられているものとして考えることができる。なお、後述する本実施の形態に対応した、マルチチャンネル(5.1ch)対応のヘッドフォン装置も、このようなことを前提として例えばドライブユニットなどがつくられている。
上記したことに基づけば、少なくとも、図12における主音声成分である、信号Slが合成器13aに直接的に入力されてドライブユニットSPu−Lに至る系と、信号Srが合成器13bに直接的に入力されてドライブユニットSPu−Rに至る系については、特にフィルタ処理や遅延処理を行わなくとも、ドライブユニットから音として出力されることを以て、伝達関数Hll、Hlrが畳み込まれたことと等価とされる特性の音が得られるものとして捉えることができることになるわけである。
そして、そのうえで、先にも説明したようにして、上記主音声成分に対応する副音声成分については、フィルタ及び遅延器により、伝達関数に応じた主音声成分に対する周波数特性差、到達時間差が与えられるようにされる。
これにより、左音源Srclから左耳に到達すべき伝達関数Hllによる主音声と、右耳に到達すべき伝達関数Hlrによる副音声とが、それぞれドライブユニットSPu−L、SPu−Rから再生出力されることになり、この音の成分を聴いたとすれば、しかるべき位置に左音源Srclが定位していると知覚できることになる。同様にして、右音源Srcrから右耳に到達すべき伝達関数Hrrによる主音声と、左耳に到達すべき伝達関数Hrlによる副音声とが、それぞれドライブユニットSPu−R、SPu−Lから再生出力されることになり、この音の成分を聴いた場合には、しかるべき位置に右音源Srcrが定位していると知覚できることになる。つまり、聴取者は、左音源Srclと右音源Srcrが左右前方におけるしかるべき位置にて定位した音像を知覚できることになり、仮想音像定位が実現される。
For example, as a general thing about the two-channel stereo headphones by L and R, the characteristics of the sound reproduced in the housing, including the frequency characteristics of the reproduced sound of the drive unit, are actually worn by the listener. It is set so that the balance of the frequency band can be heard naturally when listening to the sound reproduced inside the right and left ear housings. From this, at the stage of sound reproduction by the headphone device, for example, the reproduction function of each channel of L and R corresponds to each channel, and the transfer function corresponding to the path to reach the left and right ears. Can be considered as approximately given. Note that a multi-channel (5.1ch) compatible headphone device corresponding to the present embodiment, which will be described later, is also provided with a drive unit, for example, on the premise of this.
Based on the above, at least a system in which the signal S1, which is the main audio component in FIG. 12, is directly input to the combiner 13a and reaches the drive unit SPu-L, and the signal Sr is directly input to the combiner 13b. The system that is input and reaches the drive unit SPu-R is equivalent to the fact that the transfer functions Hll and Hlr are convoluted by outputting the sound from the drive unit without any filtering or delay processing. In other words, it can be understood that a sound with a characteristic can be obtained.
In addition, as described above, with respect to the sub audio component corresponding to the main audio component, a frequency characteristic difference and arrival time difference with respect to the main audio component corresponding to the transfer function are given by the filter and the delay unit. To be done.
As a result, the main sound by the transfer function Hll that should reach the left ear from the left sound source Srcl and the sub-voice by the transfer function Hlr that should reach the right ear are reproduced and output from the drive units SPu-L and SPu-R, respectively. Therefore, if this sound component is heard, it can be perceived that the left sound source Srcl is localized at an appropriate position. Similarly, the main sound based on the transfer function Hrr that should reach the right ear from the right sound source Scrc and the auxiliary sound based on the transfer function Hrl that should reach the left ear are reproduced and output from the drive units SPu-R and SPu-L, respectively. Therefore, when listening to this sound component, it can be perceived that the right sound source Scrc is localized at an appropriate position. In other words, the listener can perceive a sound image in which the left sound source Srcl and the right sound source Scrr are localized at appropriate positions in the left and right front, and virtual sound image localization is realized.

ここで、上記図12に示すシステム構成に対応したヘッドフォン装置と聴取者の頭部との関係を図13に示しておく。この場合のヘッドフォン装置は、図示するようにして、聴取者Mの左右の耳ごとに対応して左ハウジング部1L、右ハウジング部1Rを有している。ここでは図示していないが、例えば左ハウジング部1L、右ハウジング部1Rをヘッドバンドなどにより連結して、頭部に装着可能な構造を採るようにされている。そして、左ハウジング部1L、左ハウジング部1Rには、それぞれ、ドライブユニットSPu−L、SPu−Rが1つづつ取り付けられており、ヘッドフォン装置が適正に頭部に装着された状態では、ドライブユニットSPu−L、SPu−Rが、それぞれ、左耳、右耳により聴き取ることのできる最適とされる位置に在るようにされる。   Here, FIG. 13 shows the relationship between the headphone device corresponding to the system configuration shown in FIG. 12 and the listener's head. The headphone device in this case has a left housing part 1L and a right housing part 1R corresponding to each of the left and right ears of the listener M as shown in the figure. Although not shown here, for example, the left housing part 1L and the right housing part 1R are connected by a headband or the like, and a structure that can be mounted on the head is adopted. Then, one drive unit SPu-L and one SPu-R are attached to the left housing part 1L and the left housing part 1R, respectively, and when the headphone device is properly mounted on the head, the drive unit SPu- L and SPu-R are placed at optimum positions where they can be heard by the left ear and the right ear, respectively.

次に、上記図11〜図13により説明した2音源(2チャンネル構成)に対応する構成に基づいた、より実際的なマルチチャンネル構成に対応するヘッドフォン音響再生システムの構成について、図14及び図15を参照して説明する。ここでは、マルチチャンネル構成として、5.1chサラウンドの規格に対応させた場合を例に挙げることとする。   Next, a configuration of a headphone sound reproduction system corresponding to a more practical multi-channel configuration based on the configuration corresponding to the two sound sources (two-channel configuration) described with reference to FIGS. 11 to 13 will be described with reference to FIGS. Will be described with reference to FIG. Here, a case where the multi-channel configuration is adapted to the 5.1ch surround standard is taken as an example.

先ず、図14は、5.1chサラウンドのチャンネル構成のモデルを模式的に示している。
周知のようにして、5.1chサラウンドは、LF(Left Front)ch、C(Center)ch、RF(Right Front)ch、LS(Left Surround)ch、RS(Right Surround)chと、サブウーファともいわれるLFE(Low Frequency Effect)chの、計6チャンネルによるチャンネル構成を採るものとされる。これらのチャンネルについては例えばITU(International Telecommunication Union)勧告(ITU-R BS.775-1)などによって標準とされる音源位置、つまり、リスニングポジション(聴取者M)に対するスピーカの位置、高さなどが規定されている。ただし、LFEchについては、その再生周波数帯域が他のチャンネルに対して相当に低いために指向性が鈍く、聴取者にとっても明確な定位を感じにくいことから、その音源位置についての規定は緩やかなものとされている。
First, FIG. 14 schematically shows a model of 5.1 channel surround channel configuration.
As is well known, 5.1ch surround is also referred to as a subwoofer such as LF (Left Front) ch, C (Center) ch, RF (Right Front) ch, LS (Left Surround) ch, and RS (Right Surround) ch. A channel configuration with a total of 6 channels of LFE (Low Frequency Effect) ch is assumed. For these channels, for example, the sound source position standardized by the ITU (International Telecommunication Union) recommendation (ITU-R BS.775-1) or the like, that is, the position and height of the speaker with respect to the listening position (listener M). It is prescribed. However, for LFEch, the reproduction frequency band is considerably low relative to other channels, so the directivity is low, and it is difficult for listeners to feel a clear localization, so the definition of the sound source position is loose. It is said that.

そのうえで、図14においては、LFch、Cch、RFch、LSch、RSch、LFEchのそれぞれに応じた音源として、スピーカSP−LF、SP−C、SP−RF、SP−LS、SP−RS、SP−LFEが示され、これらのスピーカから出力されて左耳と右耳のそれぞれ到達する音声を聴取者Mが聴き取る、というモデルが示されている。
例えば5.1chサラウンドの規格に従ったこれらスピーカの配置位置としては、聴取者Mの位置に対する左前方にスピーカSP−LFを配置し、中央前方にスピーカSP−Cを配置し、右前方にスピーカSP−RFを配置し、左後方にスピーカSP−LSを配置し、右後方にスピーカSP−RSを配置するようにされる。
In addition, in FIG. 14, speakers SP-LF, SP-C, SP-RF, SP-LS, SP-RS, and SP-LFE are used as sound sources corresponding to LFch, Cch, RFch, LSch, RSch, and LFEch. A model is shown in which the listener M listens to the sound output from these speakers and reaching the left and right ears respectively.
For example, as the positions of these speakers in accordance with the 5.1ch surround standard, the speaker SP-LF is disposed at the left front with respect to the position of the listener M, the speaker SP-C is disposed at the center front, and the speaker is disposed at the right front. The SP-RF is arranged, the speaker SP-LS is arranged at the left rear, and the speaker SP-RS is arranged at the right rear.

そして、図11に倣えば、図14に示されるチャンネル構成の下での、各スピーカから聴取者Mの右耳、左耳に到達する音の経路については、下記の伝達関数(頭部伝達関数)により表すことができる。
Hlfl:スピーカSP−LFから主音声成分として左耳に到達する経路の伝達関数
Hlfr:スピーカSP−LFから副音声成分として右耳に到達する経路の伝達関数
Hcl:スピーカSP−Cから主音声/副音声成分として左耳に到達する経路の伝達関数
Hcr:スピーカSP−Cから副音声/主音声成分として右耳に到達する経路の伝達関数
Hrfl:スピーカSP−RFから副音声成分として左耳に到達する経路の伝達関数
Hrfr:スピーカSP−RFから主音声成分として右耳に到達する経路の伝達関数
Hlsl:スピーカSP−LSから主音声成分として左耳に到達する経路の伝達関数
Hlsr:スピーカSP−LSから副音声成分として右耳に到達する経路の伝達関数
Hrsl:スピーカSP−RSから副音声成分として左耳に到達する経路の伝達関数
Hrsr:スピーカSP−RSから主音声成分として右耳に到達する経路の伝達関数
Then, according to FIG. 11, the following transfer function (head-related transfer function) is used for the sound path from each speaker to the right ear and left ear of the listener M under the channel configuration shown in FIG. ).
Hfl: Transfer function of the path reaching the left ear as the main audio component from the speaker SP-LF Hlfr: Transfer function of the path reaching the right ear as the sub audio component from the speaker SP-LF Hcl: Main audio / from the speaker SP-C Transfer function of a path reaching the left ear as a sub audio component Hcr: Transfer function of a path reaching from the speaker SP-C to the right ear as a sub audio / main audio component Hrfl: From the speaker SP-RF to the left ear as a sub audio component Transfer function of the path to reach Hrfr: Transfer function of the path reaching the right ear as the main audio component from the speaker SP-RF Hlsl: Transfer function of the path reaching the left ear as the main audio component from the speaker SP-LS Hlsr: Speaker SP -Transfer function Hrsl of a path reaching the right ear from the LS as a sub audio component Hrsl: Transfer function H of a path reaching the left ear as a sub sound component from the speaker SP-RS rsr: transfer function of the path from the speaker SP-RS to the right ear as the main audio component

図15は、先の図11及び図12により示される基本概念を基として構成した、5.1chサラウンドに対応するヘッドフォン再生システムの例を示している。
先ず、この図においても、ドライブユニットとしては、左出力チャンネルと右出力チャンネルに対応した一対のドライブユニットSPu−L、SPu−Rが備えられる。ドライブユニットSPu−Lには、合成器13aにより入力音声信号を合成して得られた左出力チャンネル用音声信号が入力され、ドライブユニットSPu−Rには、合成器13bにより入力音声信号を合成して得られた右出力チャンネル用音声信号が入力される。
FIG. 15 shows an example of a headphone playback system that is based on the basic concept shown in FIGS. 11 and 12 and that supports 5.1 ch surround.
First, also in this figure, as a drive unit, a pair of drive units SPu-L and SPu-R corresponding to the left output channel and the right output channel are provided. The drive unit SPu-L receives the left output channel audio signal obtained by synthesizing the input audio signal by the synthesizer 13a, and the drive unit SPu-R obtains the input audio signal by the synthesizer 13b. The received right output channel audio signal is input.

そのうえで、5.1chサラウンドとしての各チャンネルの音声信号を、下記のようにして振り分けて合成器13a、13bに入力するようにされている。
先ず、LFchの原音声信号は、合成器13aに対して直接入力するようにしているとともに、フィルタ11b、遅延値12bを経由して合成器13bに入力させることとしている。
また、RFchの原音声信号は、合成器13bに対して直接入力するようにしていると共に、フィルタ11a、遅延器12bを経由して合成器13aに入力させることとしている。
Cchの原音声信号は、フィルタ11e、遅延器12eを経由した上で二系統に分岐させたうえで、各系の信号を、それぞれ合成器13a、遅延器13bに入力させることとしている。
LSchの原音声信号は、フィルタ11d、遅延器12dを経由して合成器13aに入力させるとともに、フィルタ11g、遅延器12gを経由して合成器13bに入力させることとしている。
RSchの原音声信号は、フィルタ11c、遅延器12cを経由して合成器13aに入力させるとともに、フィルタ11f、遅延器12fを経由して合成器13bに入力させることとしている。z
LFEchの原音声信号は、先ず、2系統に分岐した上で、各系の信号をそれぞれ、合成器13a、合成器13bに直接入力させることとしている。
In addition, the audio signal of each channel as 5.1ch surround is distributed and input to the combiners 13a and 13b as follows.
First, the LFch original audio signal is directly input to the synthesizer 13a, and is input to the synthesizer 13b via the filter 11b and the delay value 12b.
The RFch original audio signal is directly input to the synthesizer 13b and is input to the synthesizer 13a via the filter 11a and the delay unit 12b.
The Cch original audio signal passes through the filter 11e and the delay device 12e and is branched into two systems, and the signals of each system are input to the synthesizer 13a and the delay device 13b, respectively.
The original LSch audio signal is input to the synthesizer 13a via the filter 11d and the delay unit 12d, and is input to the synthesizer 13b via the filter 11g and the delay unit 12g.
The RSch original audio signal is input to the synthesizer 13a via the filter 11c and the delay unit 12c, and is input to the synthesizer 13b via the filter 11f and the delay unit 12f. z
First, the LFEch original audio signal is branched into two systems, and the signals of each system are directly input to the synthesizer 13a and the synthesizer 13b, respectively.

上記図15に示される構成において、先ず、LFch、RFchの組に対応する信号系の構成は、先に図12に示した左音源Srclと右音源Srcrの2チャンネル分に対応するヘッドフォンシステムの基本構成に対応している。このために、LFchの主音声成分(左出力チャンネル)に対応する信号は、フィルタ、遅延器を経由させないで合成器13aからドライブユニットSPu−Lにより出力させることとしており、これにより、伝達関数Hlflが畳み込まれたのと同等の信号特性の音を得ようとしているものである。また、LFchの副音声成分(右出力チャンネル)に対応する信号については、フィルタ11b、遅延器12bを経由させることで、主音声に対する副音声の周波数特性差、到達時間差を与えるようにすることで、伝達関数Hlfrが畳み込まれたのと同等の信号特性の音を得るようにされる。
同様にして、RFchの主音声成分(右出力チャンネル)に対応する信号は、フィルタ、遅延器を経由させずに合成器13bからドライブユニットSPu−Rにより出力させることで、伝達関数Hrflが畳み込まれたのと同等の信号特性の音を得るようにされ、RFchの副音声成分(左出力チャンネル)に対応する信号については、フィルタ11a、遅延器12aを経由させることで、主音声に対する副音声の周波数特性差、到達時間差を与え、伝達関数Hrflが畳み込まれたのと同等の信号特性の音を得るようにされる。
In the configuration shown in FIG. 15, first, the configuration of the signal system corresponding to the combination of LFch and RFch is the basic of the headphone system corresponding to the two channels of the left sound source Srcl and the right sound source Scrc shown in FIG. Corresponds to the configuration. For this reason, the signal corresponding to the main audio component (left output channel) of the LFch is output from the synthesizer 13a by the drive unit SPu-L without passing through the filter and delay device. It is trying to obtain a sound with the same signal characteristics as the convolution. Further, the signal corresponding to the LFch sub-sound component (right output channel) is passed through the filter 11b and the delay unit 12b, thereby giving the sub-sound frequency characteristic difference and arrival time difference with respect to the main sound. The sound having the same signal characteristic as that obtained by convolution of the transfer function Hlfr is obtained.
Similarly, the signal corresponding to the main audio component (right output channel) of RFch is output from the synthesizer 13b by the drive unit SPu-R without passing through the filter and delay unit, so that the transfer function Hrfl is convoluted. For the signal corresponding to the RF channel sub audio component (left output channel), the signal corresponding to the RF channel sub audio component (left output channel) is passed through the filter 11a and the delay device 12a, so A frequency characteristic difference and arrival time difference are given, and a sound having a signal characteristic equivalent to that obtained by convolution of the transfer function Hrfl is obtained.

また、LSchの主音声成分(左出力チャンネル)に対応して備えられるフィルタ11d、遅延器12dは、対応する伝達関数Hlslが畳み込まれたのと同等の信号特性を得るために、LFchの主音声成分に対する特性差(周波数特性差、及び到達時間差)を与えるためのパラメータ(通過帯域特性、遅延時間)が設定されるようになっている。つまり、LSchの主音声成分を基準とすれば、LFchの主音声成分は、互いの音源位置に応じて左耳に到達するまでの経路が異なってくることから、LSchの主音声成分に対する特性差を持つものであり、この特性差を、上記フィルタ11d、遅延器12dにより得ることとしているものである。
そのうえで、LSchの副音声成分(右出力チャンネル)に対応して備えられるフィルタ11g、遅延器11gは、対応する伝達関数Hlsrが畳み込まれたのと同等の信号特性を得るために、同じLSchの主音声成分に対する特性差を与えるためのパラメータを設定する。
Further, the filter 11d and the delay device 12d provided corresponding to the main audio component (left output channel) of the LSch have a main characteristic of the LFch in order to obtain a signal characteristic equivalent to that of the convolution of the corresponding transfer function Hlsl. Parameters (passband characteristics, delay time) for giving characteristic differences (frequency characteristic differences and arrival time differences) with respect to audio components are set. In other words, if the main audio component of LSch is used as a reference, the main audio component of LFch has a different path to reach the left ear depending on the position of each sound source. This characteristic difference is obtained by the filter 11d and the delay device 12d.
In addition, the filter 11g and the delay device 11g provided corresponding to the LSch sub-sound component (right output channel) have the same LSch in order to obtain a signal characteristic equivalent to the convolution of the corresponding transfer function Hlsr. A parameter for giving a characteristic difference with respect to the main audio component is set.

また、RSchの主音声成分(右出力チャンネル)に対応して備えられるフィルタ11f、遅延器11fは、対応する伝達関数Hlslが畳み込まれたのと同等の信号特性を得るために、LFchの主音声成分に対する特性差を与えるためのパラメータが設定されるようになっている。そのうえで、LSchの副音声成分(右出力チャンネル)に対応して備えられるフィルタ11g、遅延器11gは、対応する伝達関数Hrsrが畳み込まれたのと同等の信号特性を得るために、同じLSchの主音声成分に対する特性差を与えるためのパラメータを設定する。   Further, the filter 11f and the delay device 11f provided corresponding to the main audio component (right output channel) of the RSch have a main characteristic of the LFch in order to obtain a signal characteristic equivalent to the convolution of the corresponding transfer function Hlsl. A parameter for giving a characteristic difference with respect to the sound component is set. In addition, the filter 11g and the delay device 11g provided corresponding to the LSch sub-sound component (right output channel) have the same LSch in order to obtain a signal characteristic equivalent to the convolution of the corresponding transfer function Hrsr. A parameter for giving a characteristic difference with respect to the main audio component is set.

またCchについては、フィルタ11e、遅延器12eを経由してから、左出力チャンネルと右出力チャンネルとに対応する信号系に分岐されている。Cchは、図14に示されるようにして、聴取者Mの前方正面に位置する音源とされる。このために、理想的には、聴取者Mの左右の耳に到達する各系の音に対応する伝達特性Hcl、Hcrは同等であり、また、LFch、RFch、LSch、RSchのような主音声成分と副音声成分の相違も生じない。換言すれば、Cchでは、聴取者Mの左の耳に対応する系と、右の耳対応する系との間で、どちらを主音声成分、副音声成分としてあつかったとしても、実質的な差違は無いものである。
ただし、LFch、RFchの主音声成分を基準とすると、これに対するCchの左右の各耳に対応する音成分の信号特性差は存在する。従って、この信号特性差を与えれば、Cchとしての伝達特性Hcl、Hcrが得られ、その音像定位が実現されることになる。フィルタ11e、遅延器12eは、この信号特性差を与えるようにしてそのパラメータが設定される。
Further, Cch is branched to a signal system corresponding to the left output channel and the right output channel after passing through the filter 11e and the delay device 12e. Cch is a sound source located in front of the listener M as shown in FIG. For this reason, ideally, the transfer characteristics Hcl and Hcr corresponding to the sounds of the respective systems reaching the left and right ears of the listener M are equal, and the main sounds such as LFch, RFch, LSch, and RSch are used. There is no difference between the component and the sub audio component. In other words, in Cch, there is a substantial difference between the system corresponding to the left ear of the listener M and the system corresponding to the right ear, whichever is treated as the main audio component or the sub audio component. There is nothing.
However, if the main audio components of LFch and RFch are used as a reference, there is a difference in signal characteristic between sound components corresponding to the left and right ears of Cch. Therefore, if this signal characteristic difference is given, transfer characteristics Hcl and Hcr as Cch are obtained, and the sound image localization is realized. The parameters of the filter 11e and the delay device 12e are set so as to give this signal characteristic difference.

また、LFEchについては、先に図14により説明したように、その再生周波数帯域が低いために他のチャンネルの音と比較して指向性が鈍い。この点ではヘッドフォン再生においても同様である。そこで、LFEchについては、特に信号特性を与えることなく、直接、合成器13a、13bに分岐して入力させることとしているものである。
このようにして、図15に示す構成では、LFEch以外のチャンネルの音声信号について、左耳に到達する音成分に対応する伝達特性と、右耳に到達する音成分の伝達特性とを畳み込むようにして与えたうえで合成し、左出力チャンネルのドライブユニットSPu−Lと右出力チャンネルのドライブユニットSPu−Rからそれぞれ出力させることとしている。そして、このようにして出力される音を聴取者Mが聴くことで、図14により示したとされる音源位置に応じた音像定位が知覚されることになるものである。
Further, as described above with reference to FIG. 14, LFEch has a low directivity compared to the sound of other channels because of its low reproduction frequency band. This also applies to headphone playback. Therefore, the LFEch is directly input to the synthesizers 13a and 13b without being given signal characteristics.
In this way, in the configuration shown in FIG. 15, the transmission characteristics corresponding to the sound component reaching the left ear and the transmission characteristics of the sound component reaching the right ear are convoluted with respect to the audio signals of channels other than LFEch. Are combined, and output from the drive unit SPu-L of the left output channel and the drive unit SPu-R of the right output channel, respectively. Then, when the listener M listens to the sound output in this manner, sound image localization corresponding to the sound source position shown in FIG. 14 is perceived.

ところで、上記のようにして、図15に示した構成のヘッドフォン再生システムによっては、原理的には、5.1chサラウンドのチャンネル構成に対応する仮想的音像定位を聴くことが可能となるのであるが、現実には、音像定位が、希薄あるいは不自然になるなどして良好に知覚されない場合のあることが分かっている。
その原因の主たる要因として、1つには、左右の各耳に到達すべきチャンネルごとの音声成分を、合成器13a、13bを用いて音声信号の段階で電気的に合成していることが挙げられる。
By the way, as described above, depending on the headphone reproduction system having the configuration shown in FIG. 15, in principle, it is possible to listen to the virtual sound image localization corresponding to the 5.1ch surround channel configuration. In reality, it has been found that the sound image localization may not be perceived well because it is dilute or unnatural.
One of the main causes is that the audio components for each channel that should reach the left and right ears are electrically synthesized at the audio signal stage using the combiners 13a and 13b. It is done.

5.1chサラウンドとしての本来の音響再生システムは、例えば図14に準じて各チャンネルのスピーカを配置し、これらのスピーカから、対応のチャンネル音声を再生出力させるようにして構成される。この場合、聴取者Mの左右の耳には、各チャンネルのスピーカから発せられて到達しようとする音成分が空間上で合成された上で鼓膜に伝わるようにされる。
例えば、チャンネル間で再生される音声は、相互に逆相、同相になるような状態となり得る。原理的に逆相の音同士は打ち消し合って聴こえなくなり、同相の音は強め合うのであるが、空間上で合成される場合には、周囲環境などの影響で、的確に打ち消し合ったり強め合ったりするようなことには成りにくく、このような現象がかえって豊かな音場感が得られることにつながっていると考えられている。しかしながら、このような位相関係の音同士が、音声信号の段階にて電気的に合成された場合には、ほぼ正確に打ち消し合ったり、あるいは強め合ったりすることになり、これが例えば不自然な聴こえ方になってしまうなどして、音場感が良好でないと知覚させる要因となっている。
The original sound reproduction system as 5.1ch surround is configured to arrange speakers for each channel according to, for example, FIG. 14, and reproduce and output the corresponding channel sound from these speakers. In this case, the left and right ears of the listener M are transmitted to the eardrum after the sound components emitted from the speakers of the respective channels to be reached are synthesized in space.
For example, audio reproduced between channels can be in a state of being out of phase and in phase with each other. In principle, opposite-phase sounds cancel each other out and cannot be heard, and in-phase sounds strengthen each other. It is considered that this phenomenon is rather connected to a rich sound field feeling. However, when such phase-related sounds are electrically synthesized at the stage of the audio signal, they will cancel or intensify each other almost accurately, and this may be an unnatural sound. For example, the sound field may be perceived as not good.

また、実際の聴取者における個人差が大きく影響することも、音像定位感が良好でなくなることの、もう1つの主たる原因となる場合がある。
これまでに図9〜図15により説明したヘッドフォン再生システムにおいて用いられる伝達関数は頭部伝達関数といわれるもので、例えば音源から聴取者の鼓膜に到達するまでの音の経路についての伝達特性を表すものとされている。このために、頭部伝達関数においては、人の耳介により反射して鼓膜に到達するとされる特性成分も含むことになる。現実に、人の耳介の形状には個人差が有り、このような違いに対応させて頭部伝達関数を設定することは困難である。そこで、頭部伝達関数の設定にあたっては、しかるべき手法により、標準として設定した耳介形状を想定するようにされている。しかしながら、頭部伝達関数において、耳介形状が与える特性が占める割合は相応に高い。また、現実における人の耳介形状は、個人ごとに異なるものと考えて良いうえ、その個人差も相応に大きい。このために、例えば、標準として設定した耳介形状とかなり違った形状の耳介を持った聴取者には、設定した伝達関数による音とはかけ離れた音をきくことになり、結果、良好でない音像定位が知覚されることになる。
In addition, the great influence of individual differences among actual listeners may be another main cause of poor sound image localization.
The transfer function used in the headphone reproduction system described so far with reference to FIGS. 9 to 15 is called a head-related transfer function, and represents, for example, the transfer characteristic of the sound path from the sound source to the listener's eardrum. It is supposed to be. For this reason, the head-related transfer function includes a characteristic component that is reflected by the human pinna and reaches the eardrum. Actually, there are individual differences in the shape of the human pinna, and it is difficult to set the head-related transfer function corresponding to such differences. Therefore, in setting the head-related transfer function, the pinna shape set as a standard is assumed by an appropriate method. However, the proportion of the characteristics given by the pinna shape in the head-related transfer function is reasonably high. In addition, the actual human pinna shape may differ from person to person, and the individual differences are correspondingly large. For this reason, for example, a listener who has a pinna shape that is quite different from the pinna shape set as a standard will hear a sound far from the sound due to the set transfer function. Sound image localization will be perceived.

そこで、本実施の形態のヘッドフォン装置を備えるヘッドフォン音響再生システムとしては、次に述べていくようにして、上記の要因を極力排除して、良好な仮想音像定位感が得られるように構成する。   Therefore, the headphone sound reproduction system including the headphone device according to the present embodiment is configured to eliminate the above factors as much as possible and obtain a good virtual sound image localization feeling as described below.

先ず、図16により、本実施の形態に対応するヘッドフォン再生システムにおいて前提となる基本の音響モデルを示す。この図では、図11の場合と同様にして、聴取者M(リスニングポジション)の前方における左右対称の位置に、左音源Srcl、右音源Srcrをそれぞれ設定した場合を示している。
例えば図11に示した音響モデルでは、左音源Srcl、右音源Srcrから左右の各耳に到達する音の伝達関数Hll、Hlr、Hrr、Hrlは、音源位置から鼓膜に至る音の経路までに対応する頭部伝達関数であることとしており、従って、その測定点としては、鼓膜に対応した耳介内であるものとされている。
これに対して、本実施の形態としては、左音源Srcl、右音源Srcrから左右の各耳に到達する音の測定点について、空間測定範囲P1,P2として示される、左右の耳介の外側近傍となる空間上の位置範囲を設定することとしている。この空間測定範囲P1,P2においては、図17に示すようにして、各音源に対応する測定位置が設定されている。先ず、空間測定範囲P1においては、左音源Srclが左耳に到達する音の測定点Pllと、右音源Srcrが左耳に到達する音の測定点Prlが設定される。また、空間測定範囲P2においては、右音源Srcrが右耳に到達する音の測定点Prrと、左音源Srclが左耳に到達する音の測定点Plrが設定される。なお、これらの測定点に対する、水平方向(横の並び方向)及び垂直方向(高さ方向)、及び耳介からの距離等についての位置の設定は、図19により後述するようにしてヘッドフォン装置を構成することとした場合における、4つの各音を再生出力するためのドライブユニットの配置位置に対応して決められるものとされる。つまり、これらの測定点(Pll、Prl、Prr、Plr)は、対応する音のドライブユニットが配置される空間上の位置であることとされる。このようにして測定点を設定していることで、本実施の形態における、左音源Srcl、右音源Srcrから左右の各耳に到達する音の伝達関数としては、耳介に到達する直前までの空間経路に対応するものとされ、耳介の影響が排除されたものとして得られることになる。
なお、左音源Srclから左、右の各耳に到達する主音声成分、副音声成分と、右音源Srcrから右、左の各耳に到達する主音声成分、副音声成分について、図11では、それぞれHll、Hlr、Hrr、Hrlと表記したが、上記図16のようにして、本実施の形態で扱う耳介の影響が排除された伝達関数については、sHll、sHlr、sHrr、sHrlと表記することにする。
First, FIG. 16 shows a basic acoustic model which is a premise in the headphone reproduction system corresponding to the present embodiment. This figure shows a case where the left sound source Srcl and the right sound source Scrr are set at symmetrical positions in front of the listener M (listening position), as in the case of FIG.
For example, in the acoustic model shown in FIG. 11, the transfer functions Hll, Hrr, Hrr, and Hrl of the sound reaching the left and right ears from the left sound source Srcl and the right sound source Scrr correspond to the sound path from the sound source position to the eardrum. Therefore, the measurement point is assumed to be in the auricle corresponding to the eardrum.
On the other hand, in the present embodiment, the measurement points of the sound reaching the left and right ears from the left sound source Srcl and the right sound source Scrr are shown as spatial measurement ranges P1 and P2 and near the outside of the left and right pinna. The position range in the space is set. In the space measurement ranges P1 and P2, measurement positions corresponding to the respective sound sources are set as shown in FIG. First, in the space measurement range P1, the measurement point Pll of the sound that the left sound source Srcl reaches the left ear and the measurement point Prl of the sound that the right sound source Srcr reaches the left ear are set. In the space measurement range P2, a measurement point Prr for the sound that the right sound source Scrc reaches the right ear and a measurement point Plr for the sound that the left sound source Srcl reaches the left ear are set. Note that the positions of the measurement points with respect to the horizontal direction (horizontal arrangement direction), the vertical direction (height direction), the distance from the auricle, and the like are set as described later with reference to FIG. In the case of configuring, it is determined corresponding to the arrangement position of the drive unit for reproducing and outputting each of the four sounds. That is, these measurement points (Pll, Prl, Prr, Plr) are assumed to be positions on a space where the corresponding sound drive units are arranged. By setting the measurement points in this way, in the present embodiment, the transfer function of the sound reaching the left and right ears from the left sound source Srcl and the right sound source Scrc is up to just before reaching the pinna. It is assumed that it corresponds to the spatial path, and the effect of the pinna is eliminated.
In FIG. 11, the main sound component and the sub sound component that reach the left and right ears from the left sound source Srcl, and the main sound component and the sub sound component that reach the right and left ears from the right sound source Scrc Although expressed as Hll, Hlr, Hrr, and Hrl, respectively, transfer functions from which the influence of the pinna handled in the present embodiment is eliminated as shown in FIG. 16 are expressed as sHll, sHlr, sHrr, and sHrl. I will decide.

次に、図18により、本実施の形態のヘッドフォン音響再生システムの音声信号処理系の構成例として、上記図16の音響モデルに対応した基本構成を示す。
この図18の構成においては、入力信号として、上記図16の左音源Srclにて発せられる原音に対応した原音声信号Slと、同じ図11の右音源Srcrとして発せられる原音に対応した原音声信号Srとを入力するようにされている。
そのうえで、原音声信号Slについては、左音源Srclから左耳に到達する主音声成分と、右耳に到達する副音声成分とに対応させて2系統に分岐し、主音声成分に対応する系はフィルタ処理、遅延処理を特に施すことなく、ドライブユニットSPu−Lにより再生出力させることで、伝達関数sHllが畳み込まれたのと等価の音声を得るようにされる。
先の図12においては、ドライブユニットを含むハウジング部の構成により、ヘッドフォン装置により音声再生された段階で、主音音声成分の再生音声には、左右の各耳に到達するまでの経路に応じた伝達関数が近似的に与えられているものであり、従って、主音声成分に対応する系の音声信号についてのフィルタ処理、及び遅延処理を施すことなく省略できることを説明した。
本実施の形態においても、主音声成分に対応する系について、特にフィルタ処理、及び遅延処理を施さないことにより、伝達関数sHllが畳み込まれたのと等価の信号特性が与えられることとしているのは、上記の図12において、主音声成分に対応する系の音声信号について、フィルタ処理及び遅延処理を施していないことと同じ理由によるものである。
この点については、後述する、右音源Srcrの主音声成分に対応して原音声信号SrをドライブユニットSPu−Rから出力させる系についても同様とされる。
また、左音源Srclからの副音声成分に対応する系は、フィルタ11−f(L)、遅延器12−f(L)を経由させた上で、ドライブユニットSPu−f(L)により再生出力させるようにする。本実施の形態では、耳介の影響が排除された伝達関数が与えられるものの、1つの音源から左耳側に到達してしかるべき測定点にて測定される音の信号特性と、右耳側に到達して測定点にて測定される音の信号特性との間には、依然として、音の到達角度や到達方向の違いによる周波数特性差、到達時間差が生じるものであり、これが伝達特性の差としても表されるものである。そこで、フィルタ11−f(L)、遅延器12−f(L)によっては、左音源Srclからの主音声成分に対する信号特性差を与えることとして、これにより、伝達関数sHlrが畳み込まれたのと等価の信号特性を得るようにされる。
Next, FIG. 18 shows a basic configuration corresponding to the acoustic model of FIG. 16 as a configuration example of the audio signal processing system of the headphone acoustic reproduction system of the present embodiment.
In the configuration of FIG. 18, as input signals, the original sound signal Sl corresponding to the original sound emitted from the left sound source Srcl in FIG. 16 and the original sound signal corresponding to the original sound emitted as the right sound source Scrc in FIG. Sr is input.
In addition, the original audio signal S1 is branched into two systems corresponding to the main audio component reaching the left ear from the left sound source Srcl and the sub audio component reaching the right ear, and the system corresponding to the main audio component is By performing reproduction and output by the drive unit SPu-L without particularly performing filter processing and delay processing, it is possible to obtain sound equivalent to that in which the transfer function sHll is convoluted.
In FIG. 12, the transfer function corresponding to the route to reach the left and right ears in the reproduced sound of the main sound component when the sound is reproduced by the headphone device due to the configuration of the housing part including the drive unit. Has been given approximately, and therefore it can be omitted without performing filter processing and delay processing on the audio signal of the system corresponding to the main audio component.
Also in the present embodiment, the system corresponding to the main audio component is given signal characteristics equivalent to the convolution of the transfer function sHll by not performing filtering and delay processing. This is because, in FIG. 12, the audio signal of the system corresponding to the main audio component is not subjected to filter processing and delay processing.
The same applies to a system that outputs the original audio signal Sr from the drive unit SPu-R corresponding to the main audio component of the right sound source Scrc, which will be described later.
The system corresponding to the sub audio component from the left sound source Srcl is reproduced and output by the drive unit SPu-f (L) after passing through the filter 11-f (L) and the delay device 12-f (L). Like that. In the present embodiment, although a transfer function in which the influence of the pinna is eliminated is given, the signal characteristics of the sound measured at an appropriate measurement point reaching the left ear side from one sound source, and the right ear side However, there is still a difference in frequency characteristics and time of arrival due to differences in the sound arrival angle and direction, and the difference in transfer characteristics. It is also expressed as Therefore, depending on the filter 11-f (L) and the delay unit 12-f (L), the transfer function sHlr is convoluted by giving a signal characteristic difference with respect to the main audio component from the left sound source Srcl. The signal characteristic equivalent to is obtained.

また、原音声信号Srについても、右音源Srcrから右耳に到達する主音声成分と、左耳に到達する副音声成分とに対応させて2系統に分岐させ、主音声成分に対応する系はフィルタ処理、遅延処理を特に施すことなく、ドライブユニットSPu−Rにより再生出力させ、伝達関数sHrrが畳み込まれたのと等価の音声を得る。
また、右音源Srcrからの副音声成分に対応する系は、フィルタ11−f(R)、遅延器12−f(R)を経由させて、右音源Srcrからの主音声成分に対する信号特性差を与え、ドライブユニットSPu−f(R)により再生出力させる。これにより、伝達関数sHrlが畳み込まれたのと等価の信号特性による音が再現される。
Also, the original audio signal Sr is branched into two systems corresponding to the main audio component reaching the right ear from the right sound source Scrc and the sub audio component reaching the left ear, and the system corresponding to the main audio component is Without performing filter processing and delay processing in particular, reproduction and output are performed by the drive unit SPu-R, and an equivalent sound as if the transfer function sHrr is convoluted is obtained.
In addition, the system corresponding to the sub sound component from the right sound source Scrc passes through the filter 11-f (R) and the delay device 12-f (R) to obtain a signal characteristic difference with respect to the main sound component from the right sound source Scrc. And reproduced and output by the drive unit SPu-f (R). As a result, a sound having a signal characteristic equivalent to the convolution of the transfer function sHrl is reproduced.

例えば、先に示した図12によるヘッドフォン再生システムの構成では、ドライブユニットは、左右の出力チャンネルごとに応じて、各1つのみとされおり、2つの音源から左耳に到達して聴こえる音に対応する音声信号と、右耳に到達して聴こえる音に対応する音声信号とを、それぞれ合成したうえで、左右の各出力チャンネルのドライブユニットSPu−L、SPu−Rにより出力させることとしていたものである。
これに対して本実施の形態では、左音源Srclと右音源Srcrの各音源から左耳側、右耳側に到達するとされる音に対応した音声信号を、左右の出力チャンネル(L,R)ごとに合成するのではなく、個々に独立したドライブユニットから出力させるようにしているものである。つまり、本実施の形態では、左音源Srclと右音源Srcrの各音源から左耳側、右耳側に到達するとされる音に対応した音声信号ごとに対応して、出力チャンネル、つまりドライブユニットSPu−Lが設けられるものである。なお、ここでは、ドライブユニットSPu−L、SPu−R、SPu−f(R)、SPu−f(L)ごとに対応して、出力チャンネルL,R,f(R),f(L)として示している。
For example, in the configuration of the headphone playback system according to FIG. 12 described above, there is only one drive unit for each of the left and right output channels, and it corresponds to the sound that reaches the left ear from two sound sources and can be heard. And the audio signal corresponding to the sound that can be heard by reaching the right ear are combined and then output by the drive units SPu-L and SPu-R of the left and right output channels. .
On the other hand, in the present embodiment, the left and right output channels (L, R) are used to output audio signals corresponding to sounds that are supposed to reach the left ear side and the right ear side from the left sound source Srcl and the right sound source Scrc. Rather than combining them individually, they are output from independent drive units. In other words, in the present embodiment, the output channel, that is, the drive unit SPu− is associated with each audio signal corresponding to the sound that is supposed to reach the left ear side and the right ear side from each of the left sound source Srcl and the right sound source Scrc. L is provided. Here, output channels L, R, f (R), and f (L) are shown corresponding to the drive units SPu-L, SPu-R, SPu-f (R), and SPu-f (L). ing.

図19は、上記図18に示した音声信号系の構成に対応したヘッドフォン装置の態様例として、左右のハウジング部におけるドライブユニットの配置構造例を模式的に示している。
この図に示されるようにして、先ず、ヘッドフォン装置の左ハウジング部1Lにおいては、ドライブユニットSPu−L、SPu−f(R)が設けられて、左耳により、これらのドライブユニットにて再生される音が聴こえるようにされる。また、右ハウジング部1Rにおいては、ドライブユニットSPu−R、SPu−f(L)が設けられて、右耳により、これらのドライブユニットにて再生される音が聴こえるようにされる。
そのうえで、左ハウジング部1Lにおけるドライブユニットの配置としては、先ず、ドライブユニットSPu−Lを、図17の測定点Pllに対応するとされる位置に対応させて配置させることとしている。この位置は、例えば耳に対して前方にも後方にも偏りが無いとされる基準位置(前後方向対応の基準位置)としてみなされる。ドライブユニットSPu−f(R)は、ドライブユニットSPu−Lに対して前方であって、例えば所定の距離差DS1だけ離れた測定点Prlに対応する位置に配置するようにされる。
右用ハウジング部1Rにおけるドライブユニットの配置も、上記左ハウジング部1Lに準じて、ドライブユニットSPu−Rを、図16の測定点Prrに対応するとされる前後方向対応の基準位置に対応させて配置させたうえで、ドライブユニットSPu−f(L)は、ドライブユニットSPu−Rに対して、距離差DS1だけ前方に離れた測定点Plrに対応する位置に配置する。
FIG. 19 schematically shows an example of the arrangement structure of the drive units in the left and right housing portions as an example of the headphone device corresponding to the configuration of the audio signal system shown in FIG.
As shown in this figure, first, in the left housing part 1L of the headphone device, drive units SPu-L and SPu-f (R) are provided, and the sound reproduced by these drive units by the left ear. Can be heard. In the right housing portion 1R, drive units SPu-R and SPu-f (L) are provided so that sounds reproduced by these drive units can be heard by the right ear.
In addition, as the arrangement of the drive unit in the left housing portion 1L, first, the drive unit SPu-L is arranged in correspondence with the position corresponding to the measurement point Pll in FIG. This position is regarded as, for example, a reference position (reference position corresponding to the front-rear direction) that is not biased forward or backward with respect to the ear. The drive unit SPu-f (R) is arranged in front of the drive unit SPu-L, for example, at a position corresponding to the measurement point Prl separated by a predetermined distance difference DS1.
Also in the arrangement of the drive unit in the right housing part 1R, the drive unit SPu-R is arranged in correspondence with the reference position corresponding to the front-rear direction corresponding to the measurement point Prr in FIG. 16 according to the left housing part 1L. In addition, the drive unit SPu-f (L) is disposed at a position corresponding to the measurement point Plr that is separated from the drive unit SPu-R by a distance difference DS1.

上記図18及び図19に示す本実施の形態としてのヘッドフォン再生システムの基本構成では、先ず、左音源Srclについては、左耳にて、ドライブユニットSPu−Lから出力される主音声成分を聴き取り、右耳にて、ドライブユニットSPu−f(L)から出力される副音声成分を聴き取るようにされる。このとき、ドライブユニットSPu−f(L)は、右耳に対して基準的に配置されるドライブユニットSPu−Rより前方に位置していることから、この副音声成分の音は前方から到来するようにして耳に到達することになる。これにより、聴取者は、左音源Srclの音については、左前方に定位するものとして知覚することができる。
同様にして、右音源Srcrについては、右耳にて、ドライブユニットSPu−Rから出力される主音声成分を聴き取り、左耳にて、ドライブユニットSPu−f(R)から出力される副音声成分を聴き取るようにされる。ドライブユニットSPu−f(R)も、左耳側において基準的に配置されるドライブユニットSPu−Lより前方に位置しているので、この副音声成分の音も前方から到来するようにして耳に到達することになり、右音源Srcrの音についても、右前方に定位するものとして知覚できることになる。つまり、左音源Srcl、右音源Srcrの音像定位を知覚することが可能とされる。
In the basic configuration of the headphone playback system as the present embodiment shown in FIG. 18 and FIG. 19, first, for the left sound source Srcl, the main audio component output from the drive unit SPu-L is heard with the left ear, The sub-audio component output from the drive unit SPu-f (L) is heard with the right ear. At this time, since the drive unit SPu-f (L) is located in front of the drive unit SPu-R that is arranged on the basis of the right ear, the sound of this sub-sound component is made to come from the front. Will reach the ear. Thereby, the listener can perceive the sound of the left sound source Srcl as being localized left front.
Similarly, for the right sound source Scrc, the main audio component output from the drive unit SPu-R is heard with the right ear, and the sub audio component output from the drive unit SPu-f (R) with the left ear. It is made to listen. Since the drive unit SPu-f (R) is also located in front of the drive unit SPu-L that is arranged on the left ear side as a standard, the sound of this sub-sound component reaches the ear so that it also comes from the front. In other words, the sound of the right sound source Sccr can also be perceived as being localized to the right front. That is, it is possible to perceive the sound image localization of the left sound source Srcl and the right sound source Srcr.

そのうえで、聴取者Mの左耳には、出力チャンネルLに対応する左音源Srclからの主音声成分と、出力チャンネルf(R)に対応する右音源Srcrからの副音声成分とが、左ハウジング部1L内の空間で合成されたうえで到達して聴こえることになる。同様にして、聴取者Mの右耳には、出力チャンネルRに対応する右音源Srcrからの主音声成分と、出力チャンネルf(L)に対応する左音源Srclからの副音声成分とが、右ハウジング部1R内の空間で合成されたうえで到達して聴こえることになる。
このようにして本実施の形態のヘッドフォン装置では、音源から各耳に到達するとされる出力チャンネルの音を、それぞれ独立したドライブユニットにより再生した上で、左右の各耳に近い空間で合成するようにしている。このために、例えば、音源から各耳に到達するとされる音に対応する音声信号を電気的に合成してから音声として出力させる場合のように、逆相、同相の信号同士が的確に打ち消し合ったり強め合ったりするような現象も解消される。これにより、より良好な音場感を得ることが可能になる。
On the left ear of the listener M, the main sound component from the left sound source Srcl corresponding to the output channel L and the sub sound component from the right sound source Scrc corresponding to the output channel f (R) are left housing part. It will be heard after being synthesized in the space in 1L. Similarly, in the right ear of the listener M, the main sound component from the right sound source Scrc corresponding to the output channel R and the sub sound component from the left sound source Srcl corresponding to the output channel f (L) are After being synthesized in the space in the housing part 1R, it reaches and can be heard.
In this way, in the headphone device of the present embodiment, the sound of the output channel that is supposed to reach each ear from the sound source is reproduced by each independent drive unit and then synthesized in a space close to the left and right ears. ing. For this reason, for example, when the audio signal corresponding to the sound that is supposed to reach each ear from the sound source is electrically synthesized and then output as the audio, the signals of opposite phase and in-phase cancel each other exactly. Or the phenomenon of strengthening each other. This makes it possible to obtain a better sound field feeling.

また、本実施の形態のようにして、音源から各耳に到達するものとされる出力チャンネルごとの音が空間上で合成されてから耳に到達するようにされているということは、ドライブユニットから発せられた音は、空間上で合成された後に耳介にて反射などしてから鼓膜に到達するものである、ということがいえる。
従って、本実施の形態のようにして、音源から各耳に到達するものとされる出力チャンネルごとの音声信号について耳介の影響を排除した伝達特性(周波数特性、遅延時間差)を与えるようにすれば、この耳介に対応して変化する特性は、実際の聴取者個人の耳介により形成できることになる。このことは、例えば耳介の形状などの個人差によらず、良好な音像定位を感じることが可能になるということを意味している。
このようにして、本実施の形態のヘッドフォン再生システムは、これまでよりも良好とされる音像定位感が、より多くの人にとって得られるようにされているものである。
Further, as in the present embodiment, the sound for each output channel that is supposed to reach each ear from the sound source is synthesized in space and then reaches the ear. It can be said that the emitted sound reaches the eardrum after being synthesized in space and then reflected by the auricle.
Therefore, as in the present embodiment, transfer characteristics (frequency characteristics, delay time difference) excluding the influence of the pinna are applied to the audio signal for each output channel that is supposed to reach each ear from the sound source. For example, the characteristics that change corresponding to the pinna can be formed by the pinna of the actual listener. This means that it is possible to feel a good sound image localization regardless of individual differences such as the shape of the pinna.
In this way, the headphone playback system according to the present embodiment is configured so that more people can obtain a sound image localization feeling that is better than before.

ところで、図18に示される遅延器12−f(R)、遅延器12−f(L)の遅延時間は、これまでにも述べてきているように、同じ音源位置から一方の耳に主音声成分が到達するまでの距離と、他方の耳に副音声成分が到達するまでの距離とに応じて決まる到達時間差を、副音声成分の音声信号に与えるためのものとされる。例えば図12に示される構成の場合であれば、一方の音源の主音声成分と、他方の音源の副音声成分の音は,音声信号の段階で合成されることから、遅延器によって上記の到達時間差をそのまま与えるようにすることがベストモードとなる。
しかしながら、本実施の形態では、図19に示しているように、例えば左ハウジング部1Lであれば、ドライブユニットSPu−LとドライブユニットSPu−f(R)の配置位置について、物理的な距離DS1が与えられているので、必然的に、この距離DS1に応じて、ドライブユニットSPu−Lから出力される左音源Srclの主音声が左耳に到達する時間に対して、ドライブユニットSPu−f(R)から出力される右音源Srcrの副音声が左耳に到達する時間の遅延が生じることになる。従って、ベストモードの到達時間差を得るようにするためには、左音源Srclから左耳に主音声成分が到達するまでの距離と、右耳に副音声成分が到達するまでの距離とに応じて決まる到達時間差から、上記距離DS1に応じた遅延時間を差し引いた分の時間を、遅延器12−f(R)に設定すべきことになる。
By the way, the delay times of the delay units 12-f (R) and 12-f (L) shown in FIG. 18 are as follows. An arrival time difference determined according to the distance until the component reaches and the distance until the sub audio component reaches the other ear is given to the audio signal of the sub audio component. For example, in the case of the configuration shown in FIG. 12, the sound of the main sound component of one sound source and the sound of the sub sound component of the other sound source are synthesized at the stage of the sound signal. The best mode is to give the time difference as it is.
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 19, for example, in the case of the left housing portion 1L, the physical distance DS1 is given for the arrangement positions of the drive unit SPu-L and the drive unit SPu-f (R). Therefore, it is inevitably output from the drive unit SPu-f (R) with respect to the time that the main sound of the left sound source Srcl output from the drive unit SPu-L reaches the left ear according to the distance DS1. A delay in the time for the sub sound of the right sound source Sccr to reach the left ear will occur. Therefore, in order to obtain the arrival time difference in the best mode, depending on the distance from the left sound source Srcl until the main audio component reaches the left ear and the distance until the sub audio component reaches the right ear The time obtained by subtracting the delay time corresponding to the distance DS1 from the determined arrival time difference should be set in the delay device 12-f (R).

続いて、上記図16〜図19により説明した基本構成に基づいた、マルチチャンネルに対応するヘッドフォン音響再生システムの構成例について説明していくこととする。なお、ここでも、マルチチャンネル構成としては、5.1chサラウンドの規格に例に挙げる。   Subsequently, a configuration example of a headphone sound reproduction system corresponding to multi-channel based on the basic configuration described with reference to FIGS. 16 to 19 will be described. In this case as well, the multi-channel configuration is taken as an example in the 5.1ch surround standard.

先ず、図20により、本実施の形態に対応する5.1chサラウンドの音響モデルを示す。
この図に示す音響モデルとしても,例えば図14において示したのと同様に、LFch、Cch、RFch、LSch、RSch、LFEchのそれぞれに応じた音源として、スピーカSP−LF、SP−C、SP−RF、SP−LS、SP−RS、SP−LFEが示されている。また、これらのスピーカの配置も,図14と同様となる。
ただし、本実施の形態では、5.1chサラウンドに対応するヘッドフォン音響再生システムを構成するのにあたり、各チャンネルの音源(スピーカ)から聴取者Mの左右の耳に到達するものとされる各音の伝達関数については、図16によっても説明したように、耳介の影響が排除されたものを用いるようにされる。つまり、左右の耳介の外側近傍において、各音に対応するドライブユニットが位置するとされる空間上の測定点の集合範囲である空間測定範囲P1、P2内にて設定した測定点にて測定される、各音源からの音の伝達関数を用いるものである。
この場合の空間測定範囲P1、P2における測定点の設定例は、図21に示されている。先ず、左耳に対応する空間測定範囲P1においては、スピーカSP−LFから到達する音に対応する測定点Plflを基準に、その前方にSP−Cから到達する音の測定点Pclを設定し、このさらに前方に、スピーカSP−RFから到達する音の測定点Prflを設定する。また、上記基準の測定点Plflの後方に対して、スピーカSP−LSから到達する音の測定点Plslを設定し、さらに後方に対して、スピーカSP−RSから到達する音の測定点Prslを設定している。
また、右耳に対応する空間測定範囲P2においては、スピーカSP−RFから到達する音に対応する測定点Prfrを基準に、その前方にSP−Cから到達する音の測定点Pcrを設定し、このさらに前方に、スピーカSP−LFから到達する音の測定点Plfrを設定する。また、上記基準の測定点Prfrの後方に対して、スピーカSP−RSから到達する音の測定点Prsrを設定し、さらに後方に対して、スピーカSP−RSから到達する音の測定点Plsrを設定している。
そして、ここでは図20に示されるようにして、各音に対応する伝達関数を下記のようにして表すこととしている。
sHlfl:スピーカSP−LFから主音声成分として左耳側(測定点Plfl)に到達する経路の伝達関数
sHlfr:スピーカSP−LFから副音声成分として右耳側(測定点Plfr)に到達する経路の伝達関数
sHcl:スピーカSP−Cから主音声/副音声成分として左耳側(測定点Pcl)に到達する経路の伝達関数
sHcr:スピーカSP−Cから副音声/主音声成分として右耳側(測定点Pcr)に到達する経路の伝達関数
sHrfl:スピーカSP−RFから副音声成分として左耳側(測定点Prfl)に到達する経路の伝達関数
sHrfr:スピーカSP−RFから主音声成分として右耳側(測定点Prfr)に到達する経路の伝達関数
sHlsl:スピーカSP−LSから主音声成分として左耳側(測定点Plsl)に到達する経路の伝達関数
sHlsr:スピーカSP−LSから副音声成分として右耳側(測定点Plsr)に到達する経路の伝達関数
sHrsl:スピーカSP−RSから副音声成分として左耳側(測定点Prsl)に到達する経路の伝達関数
sHrsr:スピーカSP−RSから主音声成分として右耳側(測定点Prsr)に到達する経路の伝達関数
First, FIG. 20 shows a 5.1 ch surround acoustic model corresponding to the present embodiment.
Also in the acoustic model shown in this figure, speakers SP-LF, SP-C, SP- are used as sound sources corresponding to LFch, Cch, RFch, LSch, RSch, and LFEch, for example, as shown in FIG. RF, SP-LS, SP-RS, and SP-LFE are shown. Also, the arrangement of these speakers is the same as in FIG.
However, in this embodiment, when configuring a headphone sound reproduction system that supports 5.1ch surround, transmission of each sound that reaches the left and right ears of the listener M from the sound source (speaker) of each channel. As described with reference to FIG. 16, the function is a function from which the influence of the pinna is excluded. In other words, in the vicinity of the outside of the left and right pinna, the measurement is performed at the measurement points set in the space measurement ranges P1 and P2, which is a set range of measurement points in the space where the drive unit corresponding to each sound is located. The transfer function of sound from each sound source is used.
An example of setting measurement points in the space measurement ranges P1 and P2 in this case is shown in FIG. First, in the space measurement range P1 corresponding to the left ear, the measurement point Pcl of the sound arriving from the SP-C is set in front of the measurement point Plfl corresponding to the sound arriving from the speaker SP-LF. Further ahead, the measurement point Prfl of the sound reaching from the speaker SP-RF is set. In addition, a measurement point Plsl of sound arriving from the speaker SP-LS is set behind the reference measurement point Plfl, and a measurement point Prsl of sound arriving from the speaker SP-RS is set further behind. is doing.
In the space measurement range P2 corresponding to the right ear, the measurement point Pcr of the sound arriving from the SP-C is set in front of the measurement point Prfr corresponding to the sound arriving from the speaker SP-RF. Further ahead, a measurement point Plfr for a sound reaching from the speaker SP-LF is set. In addition, a measurement point Prsr of sound arriving from the speaker SP-RS is set behind the reference measurement point Prfr, and a measurement point Plsr of sound arriving from the speaker SP-RS is set further behind. is doing.
Here, as shown in FIG. 20, the transfer function corresponding to each sound is expressed as follows.
sHlfl: Transfer function of the path from the speaker SP-LF to the left ear side (measurement point Plfl) as the main audio component
sHlfr: Transfer function of the path from the speaker SP-LF to the right ear side (measurement point Plfr) as a secondary audio component
sHcl: transfer function of the path from the speaker SP-C to the left ear side (measurement point Pcl) as the main sound / sub sound component
sHcr: transfer function of a path from the speaker SP-C to the right ear side (measurement point Pcr) as a sub-sound / main sound component
sHrfl: transfer function of the path from the speaker SP-RF to the left ear side (measurement point Prfl) as a sub-speech component
sHrfr: transfer function of the path from the speaker SP-RF to the right ear side (measurement point Prfr) as the main audio component
sHlsl: transfer function of the path from the speaker SP-LS to the left ear side (measurement point Plsl) as the main audio component
sHlsr: transfer function of the path from the speaker SP-LS to the right ear side (measurement point Plsr) as a secondary audio component
sHrsl: transfer function of the path from the speaker SP-RS to the left ear side (measurement point Prsl) as a sub audio component
sHrsr: transfer function of the path from the speaker SP-RS to the right ear side (measurement point Prsr) as the main audio component

続いて、図22により、本実施の形態のヘッドフォン音響再生システムとして、5.1chサラウンドに対応した信号系の構成例について説明する。
先ず、この構成では、5.1chサラウンドを構成する6つのチャンネル(LFch、Cch、RFch、LSch、RSch、LFEch)ごとについて、左耳と右耳とにそれぞれ到達する音成分に対応した12の出力チャンネル(LF、f(LF)、RF、f(RF)、C(L)、C(R)LS、f(LS)、RS、f(RS)、LFE(L)、LFE(R))を設けることとしている。そのうえで、ドライブユニットとしても、これらの出力チャンネルごとに対応して、ドライブユニットSPu−LF、SPu−f(LF)、SPu−RF、SPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−C(R)、SPu−LS、SPu−f(LS)、SPu−RS、SPu−f(RS)、SPu−LFE(L)、SPu−LFE(R)を設けるようにされている。
そのうえで、5.1chサラウンドとしての各チャンネルの音声信号ごとの信号系を下記のようにして形成するようにされる。
Next, a configuration example of a signal system corresponding to 5.1ch surround will be described with reference to FIG. 22 as the headphone sound reproduction system of the present embodiment.
First, in this configuration, for each of the six channels (LFch, Cch, RFch, LSch, RSch, LFEch) constituting 5.1ch surround, 12 outputs corresponding to the sound components reaching the left ear and the right ear, respectively. Channel (LF, f (LF), RF, f (RF), C (L), C (R) LS, f (LS), RS, f (RS), LFE (L), LFE (R)) It is supposed to be provided. In addition, the drive units also correspond to each of these output channels, and drive units SPu-LF, SPu-f (LF), SPu-RF, SPu-f (RF), SPu-C (L), SPu-C ( R), SPu-LS, SPu-f (LS), SPu-RS, SPu-f (RS), SPu-LFE (L), SPu-LFE (R) are provided.
In addition, a signal system for each audio signal of each channel as 5.1ch surround is formed as follows.

なお、図22においては、計7つのフィルタ11と、計5つの遅延器12が示されている。これらの全てのフィルタ11及び遅延器12を備えた構成してもよいのであるが、本実施の形態としては、これらのうちで、破線により示すフィルタ11及び遅延器11については、後述するようにして省略することが可能である。そこで、ここでの図22の信号系についての説明では、破線で示されているフィルタ11及び遅延器12は、省略されているものとして説明を行っていく。   In FIG. 22, a total of seven filters 11 and a total of five delay devices 12 are shown. Although all of these filters 11 and delay devices 12 may be provided, in this embodiment, the filter 11 and the delay device 11 indicated by broken lines among them are described later. Can be omitted. Therefore, in the description of the signal system of FIG. 22 here, the description is made assuming that the filter 11 and the delay device 12 indicated by the broken lines are omitted.

先ず、この図22に示す信号系の構成においては、図18に対応する基本構成部分を、LFchとRFchに対応した信号系として備える。つまり、図18と図22とのチャンネルの対応関係として、入力ソース側については、図18の左音源Srcl、右音源Srcrがそれぞれ図22のLFch、RFchに対応し、出力チャンネル側については、図18のL、f(L)、R、f(R)がそれぞれ、LF、f(LF)、RF、f(RF)に対応する。   First, in the configuration of the signal system shown in FIG. 22, the basic configuration corresponding to FIG. 18 is provided as a signal system corresponding to LFch and RFch. That is, as the correspondence relationship between the channels in FIGS. 18 and 22, on the input source side, the left sound source Srcl and the right sound source Scrr in FIG. 18 correspond to LFch and RFch in FIG. 18 L, f (L), R, and f (R) correspond to LF, f (LF), RF, and f (RF), respectively.

上記した対応関係に応じて、先ず、LFchの原音声信号は2系統に分岐され、一方の系は、主音声成分として、フィルタ処理、遅延処理が施されることなく、直接的にドライブユニットSPu−LFに入力されるようにしている。この系により、伝達関数sHlflが与えられるものとしている。また、他方の系は、フィルタ11−f(LF)、遅延器12−f(LF)を経由することで、上記主音声成分に対する差分の信号特性が与えられて、上記ドライブユニットSPu−f(LF)に入力されるようになっており、これにより、伝達関数sHlfrが畳み込まれるようにして与えられた音声が再生されるようにする。
また、LFchに対して左右対象となる音源であるRFchの原音声信号も、主音声成分と副音声成分の2系統に分岐され、主音声成分の系は、フィルタ処理、遅延処理が施されることなく、直接的にドライブユニットSPu−RFに入力されるようにして、伝達関数sHrfrが与えられる。また、副音声成分の系は、フィルタ11−f(RF)、遅延器12−f(RF)を経由することで、上記主音声成分に対する差分の信号特性が与えられて、上記ドライブユニットSPu−f(LF)に入力されており、これにより、伝達関数sHrflが与えられた音声が再生されるようにする。
そして、この基本構成部分に対して、下記のようにして、残るLSch、RSch、Cch、LFEchの信号系が備えられることになる。
In accordance with the above-described correspondence, first, the original LFch audio signal is branched into two systems, and one system is directly subjected to the drive unit SPu− without being subjected to filter processing and delay processing as main audio components. It is input to the LF. It is assumed that the transfer function sHlfl is given by this system. The other system passes through a filter 11-f (LF) and a delay device 12-f (LF), and is given a signal characteristic of a difference with respect to the main audio component, so that the drive unit SPu-f (LF ), So that the given sound is reproduced such that the transfer function sHlfr is convoluted.
Also, the RFch original audio signal, which is the sound source that is the left and right target for LFch, is also branched into two systems of the main audio component and the sub audio component, and the main audio component system is subjected to filter processing and delay processing. Without being directly input to the drive unit SPu-RF, the transfer function sHrfr is given. Further, the sub audio component system passes through the filter 11-f (RF) and the delay device 12-f (RF), so that the signal characteristic of the difference with respect to the main audio component is given, and the drive unit SPu-f (LF) is input, so that the sound given the transfer function sHrfl is reproduced.
Then, the remaining LSch, RSch, Cch, and LFEch signal systems are provided for the basic components as described below.

Lschの原音声信号は、主音声成分についてはフィルタ処理などを介することなく直接的にドライブユニットSPu−LSに入力されており、これにより、伝達関数sHlslが与えられた音声が再生されるようにする。また、副音声成分については、主音声成分に対する信号特性差を与えるためにフィルタ11−f(LS)を経由させてドライブユニットSPu−f(LS)に入力させることで、伝達関数sHlsrが与えられた再生音声を得る。
また、LSchに対して左右対称となるRSchの原音声信号は、主音声成分についてはフィルタ処理などを介することなく直接的にドライブユニットSPu−RSに入力されており、これにより、伝達関数sHrsrが与えられた音声が再生されるようにする。また、副音声成分については、主音声成分に対する信号特性差を与えるためにフィルタ11−f(RS)を経由させてドライブユニットSPu−f(RS)に入力させることで、伝達関数sHrslが与えられた再生音声を得る。
The original audio signal of Lsch is directly input to the drive unit SPu-LS without passing through filter processing or the like for the main audio component, thereby reproducing the audio given the transfer function sHlsl. . Further, with respect to the sub audio component, the transfer function sHlsr is given by being input to the drive unit SPu-f (LS) via the filter 11-f (LS) in order to give a signal characteristic difference with respect to the main audio component. Get playback audio.
In addition, the original audio signal of RSch that is symmetric with respect to LSch is directly input to the drive unit SPu-RS without passing through filter processing or the like for the main audio component, which gives the transfer function sHrsr. So that the recorded audio is played. Further, the sub-sound component is given a transfer function sHrsl by being input to the drive unit SPu-f (RS) via the filter 11-f (RS) in order to give a signal characteristic difference with respect to the main sound component. Get playback audio.

また、Cchの原音声信号も、2分岐させることとして、一方の系は、ドライブユニットSPu−C(L)に直接的に入力させ、他方の系はドライブユニットSPu−C(R)に直接的に入力させるようにしている。先に図15により説明したのと同様に、Cchは、聴取者Mの正面前方にて定位する音源であるために、聴取者Mの左右の耳に対応した位置(測定点P1,P2)にて観測される音について、主音声成分と副音声成分とに対応した信号特性差は生じないとされ、各音の伝達関数sHcl、sHcrとしても同等であるとされる。このために、上記のようにして、左右のハウジング部に対応するドライブユニットSPu−C(R)、SPu−C(L)に対して、同じCchの原音信号を入力させることとしているものである。   In addition, the Cch original audio signal is also split into two, so that one system is directly input to the drive unit SPu-C (L) and the other system is directly input to the drive unit SPu-C (R). I try to let them. As described above with reference to FIG. 15, Cch is a sound source that is localized in front of the listener M. Therefore, the Cch is positioned at the positions corresponding to the left and right ears of the listener M (measurement points P <b> 1 and P <b> 2). Therefore, it is assumed that there is no difference in signal characteristics corresponding to the main audio component and the sub audio component, and the transfer functions sHcl and sHcr of each sound are equivalent. Therefore, as described above, the same Cch original sound signal is input to the drive units SPu-C (R) and SPu-C (L) corresponding to the left and right housing portions.

また、LFEchの音声については、図15によっても説明したように、指向性が鈍い。そこで、左右のハウジング部から同じ音が出力されていれば充分であるとの考え方をとることとして、ここでは、LFEchの原音声信号は、2系統に分岐して、各系の信号を、左右のハウジング部に対応するドライブユニットSPu−LFE(L)、SPu−LFE(R)に対して、直接的に入力させることとしているものである。   In addition, the directivity of the LFEch sound is dull as described with reference to FIG. Therefore, assuming that the same sound is output from the left and right housing parts, the LFEch original audio signal is branched into two systems, and the signals of each system are The drive units SPu-LFE (L) and SPu-LFE (R) corresponding to the housing portion are directly input.

ここで、図22に示される12個のドライブユニットの音響再生特性としては、同一とされるものを用いてよい。ドライブユニットの音響再生特性が同一であれば、フィルタ11の通過帯域特性をはじめ、信号処理系の設計が容易になる。ただし、LFEchに対応するドライブユニットSPu−LFE(L)、SPu−LFE(R)については、他のドライブユニットが再生すべき周波数帯域と比較すると、相当に低い帯域を再生することが要求されることから、このような低域再生に適合するような音響再生特性のものとしてよい。
ちなみに、本実施の形態の実際としては、例えば、LFEch以外に対応する10個のドライブユニットについては同じ音響再生特性のものを採用し、LFEchに対応する2つのドライブユニットについては、より口径を大きくして低音再生に音響再生特性のものを用いることとしている。
Here, as the sound reproduction characteristics of the twelve drive units shown in FIG. 22, the same sound reproduction characteristics may be used. If the sound reproduction characteristics of the drive unit are the same, the design of the signal processing system including the pass band characteristics of the filter 11 becomes easy. However, the drive units SPu-LFE (L) and SPu-LFE (R) corresponding to LFEch are required to reproduce a considerably lower band compared to the frequency band to be reproduced by other drive units. The sound reproduction characteristics may be suitable for such low-frequency reproduction.
Incidentally, as an actual example of the present embodiment, for example, 10 drive units other than LFEch adopt the same sound reproduction characteristics, and two drive units corresponding to LFEch have a larger diameter. A sound reproduction characteristic is used for bass reproduction.

続いて、上記図22に示した信号系の構成に対応した、ヘッドフォン装置におけるドライブユニットの配置例について、図23〜図25を参照して説明する。
先ず、図23と図24に示すようにして、ヘッドフォン装置の左ハウジング部1Lにおいては、前方から後方にかけて、水平仮想線H上に発音部の中心位置が沿うようにして、ドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RS)を配置するようにされる。また、ドライブユニットSPu−LFE(L)については、この場合には、ドライブユニットSPu−C(L)、SPu−LFが配置される位置の下側に配置させるようにしている。
また、ヘッドフォン装置の右ハウジング部1Rにおいては、前方から後方にかけて、水平仮想線H上に発音部の中心位置が沿うようにして、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)を配置するようにされる。また、ドライブユニットSPu−LFE(R)については、ドライブユニットSPu−C(R)、SPu−RFが配置される位置の下側に配置させるようにしている。
Next, an arrangement example of the drive unit in the headphone device corresponding to the configuration of the signal system shown in FIG. 22 will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIGS. 23 and 24, in the left housing portion 1L of the headphone device, the drive unit SPu-f ( RF), SPu-C (L), SPu-LF, SPu-LS, and SPu-f (RS). In this case, the drive unit SPu-LFE (L) is arranged below the position where the drive units SPu-C (L) and SPu-LF are arranged.
Further, in the right housing portion 1R of the headphone device, the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu are arranged so that the center position of the sounding portion is along the horizontal imaginary line H from the front to the rear. -RF, SPu-RS, SPu-f (LS) are arranged. Further, the drive unit SPu-LFE (R) is arranged below the position where the drive units SPu-C (R) and SPu-RF are arranged.

上記した配置の態様では、先ず、LFEch以外のチャンネルに対応するドライブユニットが、左右のハウジング部において、同じ水平仮想線H上に沿うようにして配置されている。この配置態様では、5.1chサラウンドとしての各チャンネル音源(スピーカ)の配置位置関係に対応したものとなっている。
つまり、例えば左ハウジング部1Lの側であれば、LFchの主音声成分に対応するドライブユニットSPu−LFの後方に、LSchの主音声成分に対応するドライブユニットSPu−LSを配置することとしている。また、ドライブユニットSPu−LFの前方に、Cchに対応するドライブユニットSPu−C(L)を配置している。このようにして主音声成分、及び主音成分に相当するチャンネルの音に対応するドライブユニットについては、チャンネル音源の位置に対応して配置されていることが分かる。また、副音声成分に対応するドライブユニットのうち、前方の音源に対応するドライブユニットSPu−f(RF)については、基準位置にあるドライブユニットSPu−LFに対して前方側に配置するようにされ、後方の音源に対応するドライブユニットSPu−f(RS)については、基準位置より後方側に配置するようにされる。
また、右ハウジング部1Rの側においては、左ハウジング部1Lとは左右対称となる位置関係により、ドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−C(R)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RF)を配置するようにしており、従って、右ハウジング部1Rの側においても、主音声成分に対応するドライブユニットについては、チャンネル音源の位置に対応して配置され、かつ、副音声成分として前方の音源に対応するドライブユニットSPu−f(LF)については、基準位置より前方側に配置され、後方の音源に対応するドライブユニットSPu−f(LS)は基準位置より後方側に配置されるようになっている。
In the arrangement mode described above, first, drive units corresponding to channels other than LFEch are arranged along the same horizontal imaginary line H in the left and right housing portions. This arrangement mode corresponds to the arrangement positional relationship of each channel sound source (speaker) as 5.1ch surround.
That is, for example, on the left housing portion 1L side, the drive unit SPu-LS corresponding to the main audio component of LSch is arranged behind the drive unit SPu-LF corresponding to the main audio component of LFch. Further, a drive unit SPu-C (L) corresponding to Cch is arranged in front of the drive unit SPu-LF. Thus, it can be seen that the drive unit corresponding to the main sound component and the sound of the channel corresponding to the main sound component is arranged corresponding to the position of the channel sound source. Of the drive units corresponding to the sub audio component, the drive unit SPu-f (RF) corresponding to the front sound source is arranged on the front side with respect to the drive unit SPu-LF at the reference position, and the rear The drive unit SPu-f (RS) corresponding to the sound source is arranged behind the reference position.
On the right housing part 1R side, the drive units SPu-f (RF), SPu-C (R), SPu-LF, SPu-LS, SPu- are arranged in a symmetrical relationship with the left housing part 1L. Therefore, the drive unit corresponding to the main audio component is also arranged corresponding to the position of the channel sound source on the right housing part 1R side, and as a sub audio component. The drive unit SPu-f (LF) corresponding to the front sound source is arranged in front of the reference position, and the drive unit SPu-f (LS) corresponding to the rear sound source is arranged in rear of the reference position. It has become.

この場合においては、上記もしているように、左右のハウジング部において配置されるドライブユニットのうちで、それぞれドライブユニットSPu−LF、SPu−RFの配置位置を基準としている。つまり、ドライブユニットSPu−LF、SPu−RFについては、左右それぞれの耳に出力音声が到達する位置、方向として、前方にも後方にも偏っていないとされる位置が設定される。この位置は、例えば通常のL,Rステレオとしてのヘッドフォン装置を構成することとした場合の、左右のドライブユニットの配置態様と同等になるものとされる。そのうえで、他のドライブユニットについての前後方向における位置関係が設定されているものである。   In this case, as described above, the arrangement positions of the drive units SPu-LF and SPu-RF among the drive units arranged in the left and right housing portions are used as references. That is, for the drive units SPu-LF and SPu-RF, positions where the output sound reaches the left and right ears and directions are set so as not to be biased forward or backward. This position is equivalent to the arrangement of the left and right drive units when a headphone device is configured as a normal L, R stereo, for example. In addition, the positional relationship in the front-rear direction for other drive units is set.

そのうえで、さらに、ドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−f(LF)が、左右の各ハウジング部において、基準位置より前方にあることで、LFch、RFchとしての音像が前方のしかるべき位置に定位して聴こえることとなるのは、先に図19により説明したとおりである。
また、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−f(RF)が、左右の各ハウジング部において、基準位置より後方にあることによっては、図19の説明に準じて、後方のしかるべき位置にて音像が定位して聴こえることになるものである。
そして、上記したLF,RF,LSch、RSchの音とともに、Cch、LFEchの音がハウジング部内にて空間的に合成されたうえで、左右の各耳に到達してくることになる。この結果、聴取者には、例えば図20に示したチャンネル構成に応じた音源位置による音像定位が明確に感じられることになる。
このようなLFEch以外のチャンネルに対応するドライブユニットの配置は、例えば図20に示した音響モデル(聴取環境のモデル)におけるチャンネルの音源(スピーカ)の配置パターンに従ったものになっているといえる。つまり、図20のスピーカの配置では、先ず左耳に関しては、この左耳を、前方側から後方側にかけて、スピーカSP−RF、SP−C、SP−LF、SP−LS、SP−RSの順で取り巻いているものとしてみることができる。左ハウジング部1Lにおけるドライブユニットの配置も、上記スピーカの取り巻き順に対応して、前方から後方にかけて、ドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RF)の順で配置されている。
同様に、右耳に関しては、左耳とは対称に、前方側から後方側にかけて、スピーカSP−LF、SP−C、SP−RF、SP−LS、SP−RSの順で取り巻いているものとしてみることができるる。そして、右側ハウジング部1Rにおいては、このスピーカの取り巻き順に対応して、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LF)の順で配置されている。
In addition, since the drive units SPu-f (RF) and SPu-f (LF) are in front of the reference positions in the left and right housing parts, the sound images as LFch and RFch are localized at appropriate positions in the front. The sound that can be heard is as described above with reference to FIG.
Further, depending on the fact that the drive units SPu-f (LF) and SPu-f (RF) are located behind the reference position in each of the left and right housing parts, the drive units SPu-f (LF) and SPu-f (RF) are located at appropriate positions on the rear side in accordance with the description of FIG. The sound image is localized and can be heard.
Then, the sound of Cch and LFEch is spatially synthesized in the housing portion together with the sound of LF, RF, LSch, and RSch, and reaches the left and right ears. As a result, the listener can clearly feel the sound image localization by the sound source position corresponding to the channel configuration shown in FIG. 20, for example.
It can be said that the arrangement of drive units corresponding to channels other than LFEch follows, for example, the arrangement pattern of the sound sources (speakers) of the channel in the acoustic model (listening environment model) shown in FIG. That is, in the arrangement of the speakers in FIG. 20, first, with respect to the left ear, the left ear is arranged in the order of the speakers SP-RF, SP-C, SP-LF, SP-LS, and SP-RS from the front side to the rear side. It can be seen as surrounding. The arrangement of the drive units in the left housing part 1L also corresponds to the winding order of the speakers, from the front to the rear, the drive units SPu-f (RF), SPu-C (L), SPu-LF, SPu-LS, SPu-f. They are arranged in the order of (RF).
Similarly, with respect to the right ear, it is assumed that the speakers SP-LF, SP-C, SP-RF, SP-LS, and SP-RS are surrounded in this order from the front side to the rear side, symmetrically with the left ear. I can see it. In the right housing portion 1R, in correspondence with the winding order of the speakers, the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, SPu-f (LF) are arranged in this order. Has been placed.

さらに、図23によれば、各ハウジング部において、仮想線H上に沿って配置されるLFEch以外に対応する5つのドライブユニット([SPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RF)][ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LF)]については、それぞれ、前後方向において平面的に配置されるのではなく、耳を囲む曲面に沿うようにして角度が与えられている。これにより、例えばドライブユニットの配置位置関係が、5.1chサラウンドのチャンネル構成における音源位置により近づくようにされ、その音像定位感がより明確になるようにされている。
なお、上記のようにして、曲面的にドライブユニットを配置していく場合における取り付け角度などについては、実際に得られる音像定位感などを検証して設定してよいが、例えば、耳の穴に対応して決めた或る位置(音声到達点Ap)に対して、できるだけその音軸が向くようにした設定が、好ましい態様の1つとなる。
Further, according to FIG. 23, in each housing portion, five drive units ([SPu-f (RF), SPu-C (L), SPu-LF) corresponding to other than the LFEch arranged along the virtual line H are provided. , SPu-LS, SPu-f (RF)] [drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, SPu-f (LF)], respectively. The angle is given along a curved surface that surrounds the ear, rather than being arranged in a plane, so that, for example, the arrangement position relationship of the drive units is closer to the sound source position in the 5.1ch surround channel configuration. The sound image localization feeling is made clearer.
As described above, the mounting angle and the like when the drive unit is arranged in a curved surface may be set by verifying the sense of sound image localization actually obtained, etc. Thus, a setting in which the sound axis is directed as much as possible with respect to a certain position (voice arrival point Ap) determined as described above is one of preferable modes.

ところで、この図24のようにして、ドライブユニットを聴取者の前後方向に沿って配置することによっては、次のような作用も得られる。
例えば左ハウジング部1Lにおける、RFchの副音声成分に対応するドライブユニットSPu−f(RF)と、LFchの主音声成分に対応するドライブユニットSPu−LFとの位置関係に着目してみると、左耳に対しては、ドライブユニットSPu−LFに対してドライブユニットSPu−f(RF)のほうが遠い位置に在ることになる。
このことは、例えば、先に図19にて説明した距離DS1が、ドライブユニットSPu−LFに対するドライブユニットSPu−f(RF)との間に存在する、ということを意味する。従って、ドライブユニットSPu−LFから左耳に音が到達する時間よりも、ドライブユニットSPu−f(RF)から左耳に音が到達する時間のほうが長くなるという時間差を生じる。ドライブユニットSPu−LFと、これと左右対称のドライブユニットSPu−RFとについての耳までの音の到達時間は同等である。副音声成分の信号特性としては、主音声成分に対する到達時間差を与えることが必要であるが、上記したことからすると、この到達時間差を、ドライブユニットSPu−f(RF)とドライブユニットSPu−Lとの位置関係により、稼ぐことができていることになる。これにより、後述もするようにして、本実施の形態としては、ドライブユニットSPu−f(RF)により音声を出力させる系における遅延器の省略が可能となり、簡易な信号処理系の構成を実現できるものである。
このことと同様の理由によって、右ハウジング部1RにおけるドライブユニットSPu−f(LF)も、ドライブユニットSPu−f(RF)と同じ位置関係により配置されている。また、左ハウジング部1LにおけるドライブユニットSPu−f(RS)も、ドライブユニットSPu−LSよりも後方に配置され、同様にして、右ハウジング部1RにおけるドライブユニットSPu−f(LS)も、ドライブユニットSPu−RSよりも後方に配置される。
By the way, by arranging the drive unit along the front-rear direction of the listener as shown in FIG. 24, the following operation can be obtained.
For example, in the left housing portion 1L, when attention is paid to the positional relationship between the drive unit SPu-f (RF) corresponding to the sub-audio component of RFch and the drive unit SPu-LF corresponding to the main audio component of LFch, On the other hand, the drive unit SPu-f (RF) is located farther from the drive unit SPu-LF.
This means, for example, that the distance DS1 described above with reference to FIG. 19 exists between the drive unit SPu-f (RF) for the drive unit SPu-LF. Therefore, a time difference that the time for the sound to reach the left ear from the drive unit SPu-f (RF) is longer than the time for the sound to reach the left ear from the drive unit SPu-LF. The sound arrival time to the ear is the same for the drive unit SPu-LF and the symmetrical drive unit SPu-RF. As a signal characteristic of the sub audio component, it is necessary to give an arrival time difference with respect to the main audio component. From the above, this arrival time difference is determined by the position between the drive unit SPu-f (RF) and the drive unit SPu-L. By the relationship, you can earn. Thus, as will be described later, in the present embodiment, it is possible to omit a delay unit in a system for outputting sound by the drive unit SPu-f (RF), and a simple signal processing system configuration can be realized. It is.
For the same reason, the drive unit SPu-f (LF) in the right housing portion 1R is also arranged with the same positional relationship as the drive unit SPu-f (RF). The drive unit SPu-f (RS) in the left housing part 1L is also arranged behind the drive unit SPu-LS. Similarly, the drive unit SPu-f (LS) in the right housing part 1R is also from the drive unit SPu-RS. Is also arranged rearward.

なお、先に図21に示した空間測定範囲P1、P2における測定点は、上記図23及び図24に示される、ドライブユニットの空間的な配置位置に対応して設定されているものとされる。つまり、左耳に対応する空間測定範囲P1内の測定点Prfl、Pcl、Plfl、Plsl、Prslは、それぞれ、左ハウジング部1LにおけるドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RS)の配置位置との対応を考慮して設定されるべきものとなる。同様にして、右耳に対応する空間測定範囲P2内の測定点Plfr、Pcr、Prfr、Prsr、Plsrは、それぞれ、右ハウジング部1RにおけるドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)の配置位置との対応を考慮して設定されるべきものとなる。   Note that the measurement points in the space measurement ranges P1 and P2 previously shown in FIG. 21 are set corresponding to the spatial arrangement positions of the drive units shown in FIGS. That is, the measurement points Prfl, Pcl, Plfl, Plsl, Prsl in the space measurement range P1 corresponding to the left ear are respectively drive units SPu-f (RF), SPu-C (L), SPu- in the left housing portion 1L. It should be set in consideration of correspondence with the arrangement positions of LF, SPu-LS, and SPu-f (RS). Similarly, the measurement points Plfr, Pcr, Prfr, Prsr, Plsr in the space measurement range P2 corresponding to the right ear are respectively drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), It should be set in consideration of the correspondence with the arrangement positions of SPu-RF, SPu-RS, and SPu-f (LS).

また、図25により、ハウジング部内におけるドライブユニットの配置態様の変形例を示す。なお、この図において図24と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図25においては、先ず、左ハウジング部1Lにおいて備えられるLFEch以外のチャンネルに対応する5つのドライブユニットのうちで、ドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LFについては、図24と同様の仮想水平線H上に沿って配置させているのに対して、ドライブユニットSPu−LS、SPu−f(RS)については、仮想水平線Hよりも所定だけ高い位置に設定された仮想水平線Hu上に沿うようにして配置させている。同様にして、右ハウジング部1Rにおいても、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RFについては仮想水平線H上に沿って配置させ、ドライブユニットSPu−RS、SPu−f(LS)については、仮想水平線Hu上に沿うようにして配置させている。
つまり、5.1chサラウンドのチャンネル構成においては、聴取位置に対して位置するとされるLSch、RSchを音源とする主音声成分、副音声成分に対応するドライブユニットを、他のチャンネルのドライブユニットよりも高い位置となるように設定しているものである。
例えば、実際の5.1chサラウンドなどのマルチチャンネル構成に対応したスピーカシステムにより音響再生を行う場合においては、聴取位置よりも後ろの位置に配置されるチャンネルのスピーカを、聴取位置に対して前方となる位置に配置されるチャンネルのスピーカよりも若干高い位置に設置すると、良好な音像定位感の得られることが経験的に知られている。上記図25に示したドライブユニットの配置例は、このことを応用したものであり、これにより、本実施の形態のヘッドフォン装置としても、より良好な音場を得ることが可能となるものである。
なお、この図25に示すようにして、ドライブユニットの配置位置を高さ方向に変更した場合には、空間測定範囲P1、P2内の各測定点についての高さ方向の位置が変更設定されるべきことになる。
FIG. 25 shows a modification of the arrangement of the drive units in the housing part. In this figure, the same parts as those in FIG.
In FIG. 25, first, among the five drive units corresponding to channels other than LFEch provided in the left housing portion 1L, the drive units SPu-f (RF), SPu-C (L), and SPu-LF are shown in FIG. 24, the drive units SPu-LS and SPu-f (RS) are arranged along a virtual horizontal line H similar to that of the virtual horizontal line Hu. It is arranged along the top. Similarly, also in the right housing part 1R, the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), and SPu-RF are arranged along the virtual horizontal line H, and the drive units SPu-RS, SPu-f ( LS) is arranged along the virtual horizontal line Hu.
That is, in the 5.1ch surround channel configuration, the drive units corresponding to the main audio component and the sub audio component having the sound source of LSch and RSch that are positioned relative to the listening position are positioned higher than the drive units of other channels. Is set to be.
For example, in the case where sound reproduction is performed by a speaker system that supports a multi-channel configuration such as an actual 5.1 channel surround, a speaker of a channel arranged at a position behind the listening position is set to the front with respect to the listening position. It is empirically known that a good sense of sound image localization can be obtained when installed at a position slightly higher than the speaker of the channel arranged at a certain position. The arrangement example of the drive unit shown in FIG. 25 is an application of this, and as a result, a better sound field can be obtained also in the headphone device of the present embodiment.
As shown in FIG. 25, when the arrangement position of the drive unit is changed in the height direction, the position in the height direction for each measurement point in the space measurement ranges P1 and P2 should be changed and set. It will be.

ところで、先に述べたように、先の図22についての説明は、破線により示したフィルタ11、遅延器12などが省略されているものとした、簡易化した構成であることを前提としてはいるが、図22に示される信号系においては、LFch、RFch、LSch、RSchにおける副音声の系について、主音声との周波数特性差を与えるためのフィルタ11が省略されることなく備えられている。このフィルタ11については、例えばデジタルフィルタにより構成することができるが、信号処理系についてできるだけ簡易化、低コスト化が図られるようにすることを考慮した場合には、フィルタ11としてアナログのフィルタを用いることも考えられる。   By the way, as described above, the description of FIG. 22 is based on the assumption that the filter 11, the delay device 12, and the like indicated by the broken lines are omitted. However, in the signal system shown in FIG. 22, the filter 11 for providing a frequency characteristic difference with the main sound is provided in the sub sound system in LFch, RFch, LSch, and RSch without being omitted. The filter 11 can be constituted by a digital filter, for example, but an analog filter is used as the filter 11 in consideration of the simplification and cost reduction of the signal processing system as much as possible. It is also possible.

図26は、アナログ回路によるフィルタ11の構成例を示している。
この図に示おいては、先ず、信号が入力される初段においてインダクタL1が直列に挿入されており、このインダクタL1の後段に対して、順次、フィルタ部11a、11b、11cが接続されて成るものとしている。フィルタ部11aは、インダクタL2、抵抗R2、コンデンサC2から成る直列回路と、インダクタL3、抵抗R3、コンデンサC3から成る並列回路を図示するようにして接続して形成される。また、フィルタ部11bは、インダクタL4、抵抗R4、コンデンサC4から成る直列回路と、インダクタL5、抵抗R5、コンデンサC5から成る並列回路を図示するようにして接続して形成される。また、フィルタ部11cは、インダクタL6及び抵抗R6から成る並列回路と、抵抗R7、コンデンサC7から成る直列回路とを、図示するようにして接続して成る。
図27は、主音声の周波数特性を基準のフラットな特性であるとして設定した場合における、副音声の周波数特性の例を示すものである。この副音声の周波数特性は、特性部分Aとして示すようにして、先ずは、低域から高域となっていくのに応じて緩やかに電圧(振幅)が低下していき、次いで、特性部分B,Cとして示すように、中域における2つの或る周波数のポイントで、ディップが生じるものとなる。これより高い帯域では、特性部分Dとして示すように、緩やかに電圧が低下していく。
図26のフィルタ11は、主音声成分に対応した特性の音声信号(原音声信号)を入力して、図27に示す信号特性を与えるためのものとされ、インダクタL1により、特性部分Dの特性を与え、フィルタ部11aにより特性部分Bの特性を与え、フィルタ部11bにより特性部分Cの特性を与え、フィルタ部11cにより特性部分Aの特性を与えるようにするものである。
FIG. 26 shows a configuration example of the filter 11 using an analog circuit.
In this figure, first, an inductor L1 is inserted in series at the first stage where a signal is input, and filter sections 11a, 11b, and 11c are sequentially connected to a subsequent stage of the inductor L1. It is supposed to be. The filter unit 11a is formed by connecting a series circuit including an inductor L2, a resistor R2, and a capacitor C2 and a parallel circuit including an inductor L3, a resistor R3, and a capacitor C3 as illustrated. The filter unit 11b is formed by connecting a series circuit including an inductor L4, a resistor R4, and a capacitor C4 and a parallel circuit including an inductor L5, a resistor R5, and a capacitor C5 as illustrated. The filter unit 11c is formed by connecting a parallel circuit including an inductor L6 and a resistor R6 and a series circuit including a resistor R7 and a capacitor C7 as illustrated.
FIG. 27 shows an example of the frequency characteristic of the sub-voice when the frequency characteristic of the main voice is set as a standard flat characteristic. As shown in the characteristic part A, the frequency characteristic of the sub-audio firstly, the voltage (amplitude) gradually decreases as the frequency range changes from low to high, and then the characteristic part B , C, a dip occurs at two certain frequency points in the mid-range. In a band higher than this, as shown by the characteristic portion D, the voltage gradually decreases.
The filter 11 in FIG. 26 inputs an audio signal (original audio signal) having a characteristic corresponding to the main audio component and gives the signal characteristic shown in FIG. 27. The characteristic of the characteristic portion D is provided by the inductor L1. The characteristic of the characteristic part B is given by the filter part 11a, the characteristic of the characteristic part C is given by the filter part 11b, and the characteristic of the characteristic part A is given by the filter part 11c.

なお、図26に示される、アナログ回路としてのフィルタ11の構成例はあくまでも一例であり、例えば図27に示すような特性が実用上許容される範囲で得られるようにされるのであれば、他の回路構成が採られてかまわないものである。   The configuration example of the filter 11 as an analog circuit shown in FIG. 26 is merely an example. For example, if the characteristics shown in FIG. 27 are obtained within a practically allowable range, other The circuit configuration may be adopted.

また、5.1chサラウンドに対応したヘッドフォン音響再生システムを構成する場合においては、厳密には、先に図15にても説明したように、例えばLFch、RFchを基準にしたとすると、この基準のチャンネルに対する、他のチャンネル(Cch、LSch、RSch)の音の信号特性差を与えて、しかるべき伝達関数が畳み込まれた音を得ることが必要である。
しかしながら、図22の構成では、Cch、LSch、RSchについては、主音声成分に対するフィルタは省略されている。つまり、LFch、RFchの音に対する信号特性差を与えるフィルタが省略されているものである。
これも、本実施の形態では、ハウジング部において、各出力チャンネルに応じたドライブユニットが個別に配置されていることによるものである。つまり、本実施の形態では、先に図23により説明したようにして、例えば5.1chサラウンドを形成する各チャンネルの音源(スピーカ)位置に対応させた配置位置関係により、ドライブユニットを配列することとしている。このことが、良好な音像定位が得られることの主要な要因となっている。即ち、ハウジング部内におけるドライブユニットの配置位置関係によって、例えばLFch、RFchの音に対する信号特性差を与えることと等価の作用が得られているものである。図22との対応であれば、破線により示している、Cch、LSch、RSchのフィルタ11−C、11−LS、11−RSについて、実際の回路としてはこれらを省略しているが、上記の理由により、これらのフィルタ11を挿入しているのと等価の構成が得られている、ということになる。
Further, in the case of configuring a headphone sound reproduction system that supports 5.1ch surround, strictly speaking, as described above with reference to FIG. It is necessary to obtain a sound in which an appropriate transfer function is convoluted by giving a difference in signal characteristics of sounds of other channels (Cch, LSch, RSch) with respect to the channel.
However, in the configuration of FIG. 22, the filters for the main audio component are omitted for Cch, LSch, and RSch. That is, the filter that gives the signal characteristic difference with respect to the LFch and RFch sounds is omitted.
This is also because the drive unit corresponding to each output channel is individually arranged in the housing portion in the present embodiment. That is, in the present embodiment, as described above with reference to FIG. 23, for example, the drive units are arranged according to the arrangement positional relationship corresponding to the sound source (speaker) position of each channel forming 5.1ch surround. Yes. This is a major factor in obtaining good sound image localization. That is, an operation equivalent to giving a signal characteristic difference with respect to the sound of LFch and RFch, for example, is obtained by the positional relationship of the drive units in the housing. 22, the Cch, LSch, and RSch filters 11-C, 11-LS, and 11-RS indicated by broken lines are omitted as actual circuits. For this reason, a configuration equivalent to inserting these filters 11 is obtained.

また、例えば図18に示した基本構成の下では、副音声成分の系に対しては、フィルタ11とともに、遅延器12が備えられている。前述のように、遅延器12は、音源から一方の耳に主音声成分が到達するまでの時間に対する、他方の耳に副音声成分が到達するまでの時間の差(ここでは「主・副音声間到達時間差」という)を作り出すことを主たる目的として設けられる。しかしながら、図22に示される簡易信号処理系としての構成では、LFch、RFch、LSch、RSchの各副音声の系について、この遅延器12が省略された形態が示されている。つまり、本実施の形態のヘッドフォン音響再生システムでは、下記のようにして、副音声成分を出力する系そのものにより相応の遅延時間を得るようにされており、このために遅延器を省略可能としている。   Further, for example, under the basic configuration shown in FIG. 18, a delay device 12 is provided together with the filter 11 for the sub audio component system. As described above, the delay unit 12 is different from the time until the main sound component reaches the one ear from the sound source until the sub sound component reaches the other ear (here, “main / sub sound”). The main purpose is to create a difference between arrival times). However, the configuration as the simple signal processing system shown in FIG. 22 shows a form in which the delay unit 12 is omitted for each of the sub-audio systems of LFch, RFch, LSch, and RSch. In other words, in the headphone sound reproduction system of the present embodiment, a corresponding delay time is obtained by the system itself that outputs the sub audio component as described below, and for this reason, the delay device can be omitted. .

先ず、副音声成分を出力すべき系においては、上記のようにして、主音声成分に対する周波数特性差を与えるためのフィルタ11が備えられる。一般的なこととして、信号がフィルタを通過することによっては、入力信号に対する位相差が生じる。この位相差は、信号の遅延としてみることができる。つまり、副音声成分の音声信号は、フィルタ11を通過することで遅延時間が与えられる。
また、副音声を出力すべきドライブユニットは、図19、図23などにより示したように、ハウジング部において、基準となるチャンネルのドライブユニット(SPu−L、SPu−R)(SPu−LF、SPu−RF)に対して、或る一定の距離を隔てるようにして配置される。これにより、例えば図23の右ハウジング部1R側を例に採れば、基準となるドライブユニットSPu−RFから右耳までの音の到達時間に対して、副音声成分に対応するドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−f(LS)から右耳までのそれぞれの音の到達時間は、ドライブユニットSPu−RFの配置位置からドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−f(LS)の配置位置までの距離に応じた遅延時間を持つことになる。ここで、ドライブユニットSPu−RFから右耳までの音の到達時間が、左ハウジング部1L側における、ドライブユニットSPu−RFから左耳までの音の到達時間と同等であるとすれば、上記の遅延時間が、即ち、主・副音源間到達時間差となる。そこで、このようにしてドライブユニットの配置位置に応じて得られる遅延時間が、実際に遅延器12により設定すべき遅延時間に対して許容範囲内の誤差に収まるようであれば、その系における遅延器12を省略することが可能となるわけである。
First, the system to output the sub audio component is provided with the filter 11 for providing a frequency characteristic difference with respect to the main audio component as described above. As a general matter, a phase difference with respect to the input signal is produced by the signal passing through the filter. This phase difference can be viewed as a signal delay. That is, the audio signal of the sub audio component is given a delay time by passing through the filter 11.
Further, as shown in FIGS. 19, 23, etc., the drive unit to output the secondary audio is the drive unit (SPu-L, SPu-R) (SPu-LF, SPu-RF) of the reference channel in the housing portion. ) With a certain distance. Thus, for example, taking the right housing portion 1R side of FIG. 23 as an example, the drive unit SPu-f (LF corresponding to the sub audio component with respect to the sound arrival time from the reference drive unit SPu-RF to the right ear is used. ), The arrival time of each sound from the SPu-f (LS) to the right ear is the distance from the arrangement position of the drive unit SPu-RF to the arrangement position of the drive units SPu-f (LF) and SPu-f (LS). It will have a corresponding delay time. Here, if the arrival time of the sound from the drive unit SPu-RF to the right ear is equivalent to the arrival time of the sound from the drive unit SPu-RF to the left ear on the left housing part 1L side, the delay time described above. That is, the arrival time difference between the main and sub sound sources. Therefore, if the delay time obtained in accordance with the arrangement position of the drive unit in this way falls within an error within an allowable range with respect to the delay time to be actually set by the delay device 12, the delay device in that system is used. Thus, 12 can be omitted.

なお、図22においては、Cchの系についても、破線で示すようにして、遅延器12−Cを省略した形態が示されている。Cchの系は、左右の耳に到達する音の間での信号特性差は存在しないものとして扱うことができるが、例えば基準となるLFch、RFchの主音声成分に対する信号特性差として、LFch、RFchの音源から左右の耳に音が到達する各時間に対する、Cchの音源から左右の耳に音が到達する各時間との差も含まれることになる。なお、このようにして異なるチャンネルの音源から同じ片側の耳に到達する音の時間差については「チャンネル間到達時間差」という。遅延器12−Cは、本来、Cchと、LFch及びRFchとの間についてのチャンネル間到達時間差を正確に発生させるためのものであるが、この遅延器12−Cが省略可能とされているのは、これも、ドライブユニットの配置位置により可能となっているものである。
つまり、左右のCchに対応するドライブユニットSPu−C(L)、SPu−C(R)は、図23に示すように、それぞれ、ドライブユニットSPu−LF、SPu−RFの位置を基準として、その前方に対して一定の距離を隔てて配置されている。これにより、左ハウジング部1L側では、ドライブユニットSPu−LF、ドライブユニットSPu−C(L)のそれぞれから左耳に到達する音についての時間差が生じる。つまり、CchとLFchとの間のチャンネル間到達時間差が生じているものとしてみることができる。同様に、右ハウジング部1R側においても、ドライブユニットSPu−RF、ドライブユニットSPu−C(R)から右耳に到達する時間差により、CchとLFchとの間のチャンネル間到達時間差が生じているものとしてみることができる。これにより、遅延器12−Cを省略しても、これを備えたことと等価の信号特性を得ることを可能としている。
In FIG. 22, the Cch system is also shown in a form in which the delay device 12-C is omitted as indicated by a broken line. The Cch system can be handled as a signal characteristic difference between sounds that reach the left and right ears, but for example, as a signal characteristic difference with respect to the main audio component of the reference LFch and RFch, LFch and RFch A difference between each time when sound arrives at the left and right ears from the sound source is different from each time when sound arrives at the left and right ears from the Cch sound source. Note that the time difference between sounds that reach the same one ear from the sound sources of different channels in this way is called “interchannel arrival time difference”. The delay unit 12-C is originally for accurately generating the inter-channel arrival time difference between Cch, LFch, and RFch, but this delay unit 12-C can be omitted. This is also possible depending on the arrangement position of the drive unit.
That is, as shown in FIG. 23, the drive units SPu-C (L) and SPu-C (R) corresponding to the left and right Cch are located in front of the drive units SPu-LF and SPu-RF, respectively. They are arranged at a certain distance from each other. As a result, on the left housing portion 1L side, a time difference is generated with respect to the sound reaching the left ear from each of the drive unit SPu-LF and the drive unit SPu-C (L). That is, it can be considered that an inter-channel arrival time difference between Cch and LFch has occurred. Similarly, on the right housing part 1R side, it is assumed that the arrival time difference between channels between Cch and LFch is caused by the difference in time from the drive unit SPu-RF and the drive unit SPu-C (R) to the right ear. be able to. Thereby, even if the delay unit 12-C is omitted, it is possible to obtain signal characteristics equivalent to the provision of the delay unit 12-C.

次に、これまでに説明したドライブユニットの配置が適用される、本実施の形態のヘッドフォン装置の実際例について説明する。
図1は、本実施の形態のヘッドフォン装置に採用できる外形についての態様例を示している。
この図に示すヘッドフォン装置100は、いわゆるオーバーヘッドバンド式といわれる形態のもので、ヘッドバンド2の両側に、それぞれ、右ハウジング部1R、左ハウジング部1Lが取り付けられている。また、右ハウジング部1R、左ハウジング部1Lの内側の縁部に対応しては、耳当てなどともいわれるクッション材を用いたイヤーパッド3R、3Lがそれぞれ取り付けられる。
ユーザは、ヘッドバンド2を頭部に掛け、この状態で、右ハウジング部3R、左ハウジング部3Lのイヤーパッド3R、3Lのそれぞれが、右、左の耳に当たるようにして、ヘッドフォン装置100を装着する。
Next, an actual example of the headphone device of the present embodiment to which the arrangement of the drive unit described so far is applied will be described.
FIG. 1 shows an example of an outer shape that can be employed in the headphone device of the present embodiment.
The headphone device 100 shown in this figure is a so-called overhead band type, and a right housing portion 1R and a left housing portion 1L are attached to both sides of the headband 2, respectively. In addition, ear pads 3R and 3L using a cushion material called an ear pad are attached to the inner edge portions of the right housing portion 1R and the left housing portion 1L, respectively.
The user puts the headband device 100 on the head, and in this state, wears the headphone device 100 so that the ear pads 3R and 3L of the right housing portion 3R and the left housing portion 3L are in contact with the right and left ears. .

次に、これまでに説明したドライブユニットの配置に従って、実際にヘッドフォン装置100のハウジング部の内壁部にドライブユニットを取り付ける場合の例(ドライブユニット取付例)について説明する。
なお、LFEchについてはその音の定位感が希薄であることから、LFEchのドライブユニットの配置位置設定についてはかなり自由度が高い。そこで、以降の説明では、主として、LFEch以外のチャンネルに対応するドライブユニット配置について言及する。また、以降のドライブユニット取付例についての説明は、右ハウジング部1R内のドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)の配置を示した図に基づいて行うが、左ハウジング部1Lについても、右ハウジング部1R側に対して左右対称となるようにして、ドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RF)を配置するものである。
Next, an example in which the drive unit is actually attached to the inner wall portion of the housing portion of the headphone device 100 according to the arrangement of the drive unit described so far (example of drive unit attachment) will be described.
It should be noted that the LFEch has a very low degree of freedom in setting the arrangement position of the drive unit of the LFEch because the sense of localization of the sound is sparse. Therefore, in the following description, the drive unit arrangement corresponding to channels other than LFEch will be mainly referred to. In the following explanation of the drive unit mounting example, the arrangement of the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, SPu-f (LS) in the right housing portion 1R is described. The left housing portion 1L is also symmetrical with respect to the right housing portion 1R side so that the drive units SPu-f (RF), SPu-C (L), SPu-LF are used. , SPu-LS and SPu-f (RF) are arranged.

図2は、ドライブユニット取付例として、その第1例を示している。図2(a)は、右ハウジング部1R側におけるドライブユニット配置を平面方向からみた図であり、図2(b)は、ドライブユニット配置を、右ハウジング部1Rのハウジング部2Rの内側からみた斜視図である。
なお、この図におけるドライブユニット取付位置は、図24に示したように、水平仮想線H上にドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)を配置し、ドライブユニットSPu−LFE(R)を水平仮想線Hよりも下側に配置する例を基にしている。この点については、第2例以降のドライブユニット配置においても同様である。
また、図2(a)及び後述する図3(a)においては、ドライブユニットの配置位置の相違が視覚的に分かりやすくなるように、右ハウジング部1Rに対して、所定の半径サイズの円周Oと、この円周Oの直径となる直線Lとを破線により示している。
FIG. 2 shows a first example as a drive unit mounting example. 2A is a view of the drive unit arrangement on the right housing part 1R side as seen from the plane direction, and FIG. 2B is a perspective view of the drive unit arrangement seen from the inside of the housing part 2R of the right housing part 1R. is there.
Note that the drive unit mounting position in this figure is as shown in FIG. 24 in the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, SPu-f on the horizontal virtual line H. (LS) is arranged, and the drive unit SPu-LFE (R) is arranged below the horizontal imaginary line H. This also applies to the drive unit arrangements in the second and subsequent examples.
Further, in FIG. 2A and FIG. 3A described later, a circumference O having a predetermined radius size is provided with respect to the right housing portion 1R so that a difference in the arrangement position of the drive unit can be easily understood visually. And a straight line L having a diameter of the circumference O is indicated by a broken line.

図2(a)(b)に示されるように、この場合には、お椀型の曲面形状を有するハウジング内壁部4Rの面において、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)の振動板(開口部)のカバー部分(振動板カバーcvr)が表出するようにして取り付けられる。この際、各ドライブユニットは、その音軸が、右耳における所定位置に対応して設定した音声到達点Apの方を向くようにして取付の向きが調整される。なお、音声到達点Apの設定に関しては後述する。
なお、前後方向に沿ったドライブユニットの配列順については、これまでに図23以降により述べてきた配置位置と同様となっている。つまり、右ハウジング部1Rの前から後にかけて、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)の順となる。このドライブユニットの配列順は、例えばITU勧告(ITU-R BS.775-1)に示される音源(スピーカ)の配置位置関係(例えば図14参照)を反映したものであり、本実施の形態におけるドライブユニットの配列順に関して基本的なものとなる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in this case, the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu are formed on the surface of the housing inner wall 4R having a bowl-shaped curved shape. -RF, SPu-RS, SPu-f (LS) diaphragm (opening) cover portion (diaphragm cover cvr) is attached so as to be exposed. At this time, the mounting direction of each drive unit is adjusted so that the sound axis thereof faces the voice arrival point Ap set corresponding to a predetermined position in the right ear. The setting of the voice arrival point Ap will be described later.
The arrangement order of the drive units along the front-rear direction is the same as the arrangement position described so far with reference to FIG. That is, the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, and SPu-f (LS) are arranged in this order from the front to the rear of the right housing portion 1R. The arrangement order of the drive units reflects the positional relationship (for example, see FIG. 14) of the sound sources (speakers) shown in the ITU recommendation (ITU-R BS.775-1), for example. This is the basic ordering sequence.

ところで、ドライブユニット取付例の第1例にあっては、ドライブユニットが取り付けられるハウジング内壁部4Rは、お椀形状の曲面となっている。このために、第1例、によるヘッドフォン装置を頭部に装着した状態では、ハウジング内壁部4Rのパラボラ形状がちょうど耳穴方向に対して集中的に音を反射させてしまうような環境が形成される。
すると、例えば、実際に各ドライブユニットから音を出した場合には、ハウジング内壁部4Rと頭部との間で形成された空間内にて反射を繰り返し、最終的には耳穴方向に集中して到達するような現象を生じる可能性がある。このような現象が生じると、例えば不必要な残響の発生が増加して、聴感上では不自然な残響を感じるようになることがある。
特に本実施の形態のようにして、1つのハウジング部に比較的多数のドライブユニットを前後方向に沿ってほぼ並べるようにして設ける場合には、全てのドライブユニットを取り付けられるだけの面積を確保する必要上、ハウジング内壁部4Rの面積も多く取る傾向になるが、これにより、ハウジング内壁部4Rにより形成される空間の容積も大きくなる。このことは、上記した不必要な残響の発生を生じやすくする要因となる。
By the way, in the first example of the drive unit mounting example, the housing inner wall portion 4R to which the drive unit is mounted has a bowl-shaped curved surface. For this reason, in a state where the headphone device according to the first example is mounted on the head, an environment is formed in which the parabolic shape of the inner wall portion 4R of the housing just reflects the sound intensively in the direction of the ear hole. .
Then, for example, when sound is actually emitted from each drive unit, reflection is repeated in the space formed between the inner wall portion 4R of the housing and the head, and finally it is concentrated in the direction of the ear canal May occur. When such a phenomenon occurs, for example, the occurrence of unnecessary reverberation increases, and an unnatural reverberation may be felt in the sense of hearing.
In particular, as in this embodiment, when a relatively large number of drive units are provided in one housing part so as to be arranged substantially in the front-rear direction, it is necessary to secure an area enough to mount all the drive units. Although the area of the housing inner wall portion 4R tends to be increased, the volume of the space formed by the housing inner wall portion 4R is also increased. This is a factor that facilitates the generation of the above-described unnecessary reverberation.

そこで、上記の残響に関する対策として、図3に、ドライブユニット取付例についての第2例の態様を示す。なお、この図において図2と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
第2例では、図3(a)(b)に示されるようにして、ハウジング内壁部4Rについて、全体的には凹多面体としてみることのできる形状で形成することとした。ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)は、凹多面体形状のハウジング内壁部4Rにおける所定の1つの面(あるいは複数の面にまたがってもよい)に対して取り付けるが、このときに、ドライブユニットが取り付けられるべきそれぞれの面は、図3(a)からも理解されるように、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)の音軸のそれぞれが音声到達点Apの方を向くように、その面の傾きであるとか位置を決めるようにする。
Therefore, as a countermeasure for the above reverberation, FIG. 3 shows a second example of the drive unit mounting example. In this figure, the same parts as those in FIG.
In the second example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the inner wall portion 4R of the housing is formed in a shape that can be seen as a concave polyhedron as a whole. The drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, and SPu-f (LS) are each a predetermined surface (or a plurality of surfaces) in the housing inner wall portion 4R having a concave polyhedron shape. However, at this time, the respective surfaces to which the drive unit is to be attached are the drive units SPu-f (LF), SPu-C as understood from FIG. (R), SPu-RF, SPu-RS, and SPu-f (LS) are each determined to have an inclination of the surface or a position so that each sound axis faces the voice arrival point Ap.

このようにしてハウジング内壁部4Rについて多面体構造とすることで、ドライブユニットから発せられた音(音波)は、ハウジング内壁部4Rの空間内でランダムな方向に反射する(乱反射する)ことになり、ハウジング内壁部4Rがパラボラ形状の場合のようにして、耳穴位置に集中して反射してくるような現象を避けられる。これにより、不必要な残響の発生は大幅に抑制され、不自然な残響感も生じないようにすることができる。   By making the housing inner wall portion 4R into a polyhedral structure in this way, the sound (sound wave) emitted from the drive unit is reflected (randomly reflected) in a random direction within the space of the housing inner wall portion 4R. As in the case where the inner wall portion 4R has a parabolic shape, it is possible to avoid a phenomenon that the light is concentrated and reflected at the position of the ear hole. Thereby, generation | occurrence | production of an unnecessary reverberation is suppressed significantly and it can prevent the unnatural reverberation feeling from arising.

また、第2例を基として音を乱反射するように構成した2つの例を、ドライブユニット取付例についての第3例、第4例として、図4、図5に示す。なお、図4、図5において、図3と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
先ず、第3例である図5としては、図3に示した態様のハウジング内壁部4Rの面に対して、柱状体集合部材7を取り付けることとした。この柱状体集合部材7は、例えば所定の四角形状サイズの角柱を適当な長さに切断したものを、適当な数だけ集めて側面部にて相互に結合させて形成している。このために、柱状体集合部材7は、それぞれが異なる全体形状とサイズとなる。そして、この柱状体集合部材7を、凹多面体形状のハウジング内壁部4Rの面に対して、適当に取り付け固定するものである。
このような構造では、ドライブユニットから発せられた音の乱反射が、柱状体集合部材7により、さらに細かく、また、促進されるものとなり、不必要な残響の発生について、より顕著な抑制効果が期待できることになる。
なお、柱状体集合部材7の材料には樹脂を用いることができる。
Further, two examples configured to diffusely reflect sound based on the second example are shown in FIGS. 4 and 5 as a third example and a fourth example of the drive unit mounting example. 4 and 5, the same parts as those in FIG.
First, in FIG. 5 as a third example, the columnar body assembly member 7 is attached to the surface of the housing inner wall portion 4R of the aspect shown in FIG. The columnar assembly member 7 is formed by collecting, for example, an appropriate number of rectangular columns having a predetermined quadrangular size cut into an appropriate length and bonding them together at the side surface portions. For this reason, the columnar body assembly members 7 have different overall shapes and sizes. Then, the columnar body assembly member 7 is appropriately attached and fixed to the surface of the housing inner wall portion 4R having a concave polyhedron shape.
In such a structure, the irregular reflection of the sound emitted from the drive unit is further finely promoted by the columnar body assembly member 7, and a more remarkable suppression effect on the occurrence of unnecessary reverberation can be expected. become.
In addition, resin can be used for the material of the columnar body assembly member 7.

また、第4例である図5としては、上記柱状体集合部材7に代えて、破片部材8を取り付けることとしている。
この破片部材8は、例えば樹脂や石などを適当に砕いて形成したもので、これを、凹多面体のハウジング内壁部4Rの面に対して適当に配置して取り付け固定するようにしている。
このようにしても、第3例と同様に、ドライブユニットから発せられた音の乱反射が、破片部材8により、さらに細かく、また、促進され、不必要な残響のより有効な抑制が期待できる。
Further, in FIG. 5 as the fourth example, a fragment member 8 is attached in place of the columnar body assembly member 7.
The fragment member 8 is formed, for example, by appropriately crushing resin, stone, or the like. The fragment member 8 is appropriately disposed and fixed to the surface of the housing inner wall portion 4R of the concave polyhedron.
Even in this case, similarly to the third example, the diffuse reflection of the sound emitted from the drive unit is further finely promoted by the fragment member 8, and more effective suppression of unnecessary reverberation can be expected.

なお、柱状体集合部材7については樹脂を、また、破片部材8については樹脂若しくは石を用いることができると述べたが、これ以外の材質のものが用いられてもよい。ただし、吸音効果の高い材質を用いると、必要な残響までが抑制されてしまうことになって好ましくないことを本願発明者は確認している。従って、柱状体集合部材7及び破片部材8については、必要な残響は残せる程度に、音の吸音率が一定以下(反射率が一定以上)の材質を採用することが好ましい。また、この観点からすると、これまでの第1例〜第4例において用いられるハウジング内壁部4R自体についても、音の吸音率が一定以下の材質、例えば樹脂などを採用することが適切となる。   In addition, although it has been described that resin can be used for the columnar body assembly member 7 and resin or stone can be used for the fragment member 8, materials of other materials may be used. However, the inventor of the present application has confirmed that the use of a material having a high sound absorbing effect is not preferable because the required reverberation is suppressed. Therefore, it is preferable that the columnar body assembly member 7 and the fragment member 8 are made of a material having a sound absorption coefficient that is not more than a certain level (reflectance is not less than a certain value) to the extent that necessary reverberation remains. From this point of view, it is also appropriate to employ a material having a sound absorption coefficient of a certain value or less, such as resin, for the housing inner wall 4R itself used in the first to fourth examples.

図6(a)(b)(c)は、それぞれ、本実施の形態のドライブユニット配置の第1例、第2例、第3例に対応してそれぞれ製作した右側ハウジング部1Rにおける、残響特性を示している。図6(a)(b)(c)においては、縦軸が残響音のレベルで、横軸が時間となっている。
ここでの残響特性は、例えば、人間の右耳に対して右側ハウジング部1Rが宛てられているのと同等の環境の下で、残響音を右耳に対応する音声到達点Apにて観測したものである。また、ここで観測した残響音は、ドライブユニットSPu−RFから発せられた音についてのものとなっている。残るドライブユニットから発せられる音についてもほぼ同等の特性が得られる。
FIGS. 6A, 6B, and 6C show the reverberation characteristics in the right housing portion 1R that is manufactured corresponding to the first example, the second example, and the third example of the drive unit arrangement of the present embodiment, respectively. Show. In FIGS. 6A, 6B, and 6C, the vertical axis represents the level of reverberation and the horizontal axis represents time.
For example, the reverberation characteristics are observed at the voice arrival point Ap corresponding to the right ear in an environment equivalent to the case where the right housing portion 1R is addressed to the human right ear. Is. In addition, the reverberation sound observed here is for the sound emitted from the drive unit SPu-RF. Similar characteristics can be obtained for the sound emitted from the remaining drive units.

先ず、第1例に対応する図6(a)と第2例に対応する図6(b)とを比較してみると、残響音レベルは、約60msec以降の時間において、概ね10db程度低減されているとみてとれるが、これは、聴感上不要な残響音が抑制されていることを示す。
さらに、第2例に対応する図6(b)と、第3例に対応する図6(c)とを比較してみると、約260msec以降の時間において、図6(b)では、10dBを若干越えているのが、図6(c)では、ほぼ10dB以内に収まっているまでに抑制されていることが示されている。例えばこの260msec付近以降の時間における残響音レベルの減少は、聴感上で違和感のある残響を抑制するのに大きく寄与する。なお、図5に示した第4例についても、図6(c)と同等の特性が得られている。
このようにして、実際の測定によっても、第2例を基とする構成では、不要な残響が弱められることが確認できている。また、このようにして音が乱反射することによっては、例えば、特定の周波数の音のみが強調されて聴こえるような現象も抑制することができる。
また、同一面上にドライブユニットを配置する場合、隣接するドライブユニットが生成する音波の粗密による圧力変動を受けて混変調を生じ、これによって音が劣化する可能性があるとも考えられる。しかし、本実施の形態のドライブユニット配置の第2例を基とする構成では、多面体構造においてそれぞれ異なる面にドライブユニットを配置することができるので、上記のような混変調は生じにくくなる。
First, comparing FIG. 6A corresponding to the first example and FIG. 6B corresponding to the second example, the reverberation sound level is reduced by about 10 db in the time after about 60 msec. This indicates that the reverberant sound unnecessary for hearing is suppressed.
Further, comparing FIG. 6B corresponding to the second example and FIG. 6C corresponding to the third example, in the time after about 260 msec, in FIG. A slight excess is shown in FIG. 6 (c), which is suppressed until it is within approximately 10 dB. For example, the decrease in the reverberation sound level in the time after the vicinity of 260 msec greatly contributes to suppressing reverberation that is uncomfortable on hearing. In the fourth example shown in FIG. 5, the same characteristics as in FIG. 6C are obtained.
Thus, it has been confirmed by actual measurement that unnecessary reverberation is weakened in the configuration based on the second example. In addition, when the sound is irregularly reflected in this way, for example, it is possible to suppress a phenomenon in which only a sound having a specific frequency is emphasized and heard.
Further, when drive units are arranged on the same surface, it is considered that cross modulation occurs due to pressure fluctuations due to the density of sound waves generated by adjacent drive units, which may degrade the sound. However, in the configuration based on the second example of the drive unit arrangement of the present embodiment, since the drive units can be arranged on different surfaces in the polyhedral structure, the above-described cross modulation is less likely to occur.

ところで、先に図7を参照して説明した、チャンネル間到達時間差の設定による遅延回路の省略は、CchとLFch、及びCchとRFchによる、左右それぞれにおける2つのチャンネル間のみに関してのものとなっている。
しかし、上記のようなチャンネル間到達時間差は、例えば室内環境などでマルチチャンネル対応のスピーカを実際に配置して音響再生する場合には必然的に生じるものであるといえる。このことからすれば、本実施の形態のヘッドフォン装置において、より積極的に、できるだけ多くのチャンネル間で、できるだけ適切な到達時間差が設定できるようになれば、本実施の形態のヘッドフォン装置により再生されるサラウンド音声は、より臨場感の豊かな良質なものになるといえる。
By the way, the omission of the delay circuit by the setting of the inter-channel arrival time difference described above with reference to FIG. 7 is only for the two left and right channels by Cch and LFch, and Cch and RFch. Yes.
However, it can be said that the difference in arrival time between channels as described above inevitably occurs when sound is reproduced by actually arranging speakers corresponding to multi-channels in an indoor environment or the like. In view of this, in the headphone device of the present embodiment, if it is possible to set an appropriate arrival time difference as much as possible between as many channels as possible, the headphone device of the present embodiment can reproduce it. The surround sound can be said to be of a high quality with a richer presence.

このためには、例えば、しかるべきチャンネルの音声のドライブユニットに対応する信号系において、チャンネル間到達時間差を設定するための遅延器を設け、この遅延器に対して、予め求めたチャンネル間到達時間差に応じた所要の遅延時間を設定することが考えられる。
しかし、これまでに述べてきたように、遅延器12の省略により得られる低コスト化、音声信号処理回路系の簡易化などの効果が得られることを考慮すれば、遅延器を付加することなく、チャンネル間到達時間差が設定できるようにすることが好ましい。
そこで、本実施の形態としては、以下に述べるようにして、ヘッドフォン装置に対してチャンネル間到達時間差を設定する。
For this purpose, for example, in a signal system corresponding to an audio drive unit of an appropriate channel, a delay unit for setting an inter-channel arrival time difference is provided. It is conceivable to set a required delay time according to the response.
However, as described above, in consideration of the effects of cost reduction and simplification of the audio signal processing circuit system obtained by omitting the delay device 12, without adding a delay device. It is preferable that the difference in arrival time between channels can be set.
Therefore, in this embodiment, as described below, an inter-channel arrival time difference is set for the headphone device.

図7(a)には、ITU勧告(ITU-R BS.775-1)に基づいた、聴取位置(リスニングポジションLtp)と5.1chサラウンドでの各チャンネルの音源位置との関係が示されている。ただし、LFEchについては、その音声の定位感が希薄であることから、ここでの図示は省略している。
ここでは、Cchの音源位置に対するLFch、RFchの各音源位置の見開き角度(距離DS-Cを示す直線と距離DS-LF、DS-RFを示す直線の各々とが成す角度)は30°であり、Cchの音源位置に対するLSch、RSchの各音源位置の見開き角度(距離DS-Cを示す直線と距離DS-LS、DS-RSを示す直線の各々とが成す角度)は120°であるものと規定している。
FIG. 7A shows the relationship between the listening position (listening position Ltp) and the sound source position of each channel in 5.1ch surround based on the ITU recommendation (ITU-R BS.775-1). . However, the illustration of LFEch is omitted because the sense of localization of the sound is sparse.
Here, the spread angle of each LFch and RFch sound source position with respect to the Cch sound source position (angle formed by a straight line indicating the distance DS-C and each of the straight lines indicating the distance DS-LF and DS-RF) is 30 °. The spread angle of each LSch and RSch sound source position with respect to the Cch sound source position (the angle formed by the straight line indicating the distance DS-C and each of the straight lines indicating the distance DS-LS and DS-RS) is 120 °. It prescribes.

通常、リスニングポジションLtpに居るとされる聴取者と、各チャンネル(Cch、LFch、RFch、LSch、RSch)の音源(スピーカ)との距離(音源距離)は、図7(a)において破線で示す、DS-C、DS-LF、DS-RF、DS-LS、DS-RSによりそれぞれ表すようにされる。ここで、これらの音源距離DS-C、DS-LF、DS-RF、DS-LS、DS-RSは、各チャンネルからの直接音がリスニングポジションLtpに到達してくるまでの距離としてみることができる。また、リスニングポジションLtpから各チャンネルの音源までの距離は等しいことから、これらの音源距離DS-C、DS-LF、DS-RF、DS-LS、DS-RSの長さは同じとなる。   The distance (sound source distance) between the listener who is normally at the listening position Ltp and the sound source (speaker) of each channel (Cch, LFch, RFch, LSch, RSch) is indicated by a broken line in FIG. , DS-C, DS-LF, DS-RF, DS-LS, and DS-RS. Here, these sound source distances DS-C, DS-LF, DS-RF, DS-LS, and DS-RS can be viewed as distances until the direct sound from each channel reaches the listening position Ltp. it can. Since the distance from the listening position Ltp to the sound source of each channel is equal, the lengths of these sound source distances DS-C, DS-LF, DS-RF, DS-LS, and DS-RS are the same.

しかし、人の耳は頭部の左右の横側に在ることから、現実においては、リスニングポジションLptに居るとする聴取者の左耳と右耳とは、リスニングポジションLtpとなる中心点から物理的に或る距離だけ離れて位置することになる。これは、各チャンネルの音源から発せられた音声が現実にリスニングポジションLtpに居る聴取者の耳に到達するのにあたっては、その到達位置が、中心点であるリスニングポジションLtpから、頭部の中心から耳までの長さ分、左右の方向にずれることを意味する。   However, since the human ears are on the left and right sides of the head, in reality, the left and right ears of the listener who is at the listening position Lpt are physically located from the center point at which the listening position Ltp is established. Therefore, it is located a certain distance away. This is because when the sound emitted from the sound source of each channel actually reaches the listener's ear at the listening position Ltp, the reaching position is from the listening position Ltp, which is the center point, from the center of the head. It means that it shifts to the left and right by the length to the ear.

そこで、図7(a)においては、右耳に対応して各チャンネルの音源から発せられた音が到達してくる位置に対応させて音声到達点Apを設定することとした。なお、この場合には、外耳の入り口に対応する耳の穴を円形形状として捉えたときの、その中心付近の位置を音声到達点Apとして設定している。これは、例えば外耳道から鼓膜までの経路については、各ドライブユニットからの音が共通に通過することになるので差分は生じないとの想定に基づいたものである。   Therefore, in FIG. 7A, the voice arrival point Ap is set in correspondence with the position where the sound emitted from the sound source of each channel arrives corresponding to the right ear. In this case, when the ear hole corresponding to the entrance of the outer ear is regarded as a circular shape, the position near the center is set as the voice arrival point Ap. This is based on the assumption that there is no difference in the path from the ear canal to the eardrum, for example, because the sound from each drive unit passes in common.

すると、各チャンネル(Cch、LFch、RFch、LSch、RSch)の音源から直接音が音声到達点Apに到達してくる距離(音源距離)DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrは、同じ長さには成らずに、リスニングポジションLtpとなる中心点から右側にずれた距離に応じて、それぞれが異なる長さとなる。
図7(b)は、図7(a)に示される音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrとしての直線を並べて比較したものである。この図からも分かるように、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrの間での長さの大小関係については、
DS-RSr<DS-RFr<DS-Cr<DS-LFr<DS-RFr<DS-LSr
となる。
Then, the distance (sound source distance) DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr from which the direct sound reaches the sound arrival point Ap from the sound source of each channel (Cch, LFch, RFch, LSch, RSch) DS-RSr do not have the same length, but have different lengths depending on the distance shifted to the right side from the center point serving as the listening position Ltp.
FIG. 7 (b) shows a comparison of the straight lines as the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, and DS-RSr shown in FIG. 7 (a). As can be seen from this figure, the length relationship between the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr is as follows:
DS-RSr <DS-RFr <DS-Cr <DS-LFr <DS-RFr <DS-LSr
It becomes.

なお、図7においては、中心点であるリスニングポジションLtpから各チャンネルまでの音源の距離を1600m、リスニングポジションLtpから右に100mmの距離を経た位置を音声到達点Apとして設定している。すると、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrの実際の長さは、それぞれ、
DS-Cr=1597mm
DS-LFr=1638mm
DS-RFr=1554mm
DS-LSr=1676mm
DS-RSr=1510mm
となる。
また、この場合において、最も短くなる音源距離DS-RSrを基準(+0mm)とすると、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSr間の差(チャンネル間距離差)は、
DS-Cr=+87mm
DS-LFr=+128mm
DS-RFr=+44mm
DS-LSr=+166mm
DS-RSr=+0mmmm
のようにして表される。
また、自明なことなので図示してはいないが、左耳対応の音声到達点の位置、及び、この左耳対応の音声到達点と各チャンネルの音源との距離の関係については、上記図7に示した、右耳対応の音声到達点Apと、上記の音源距離に対して左右対称となる。
In FIG. 7, the distance of the sound source from the listening position Ltp, which is the center point, to each channel is set to 1600 m, and the position 100 mm to the right from the listening position Ltp is set as the voice arrival point Ap. Then, the actual lengths of the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr are
DS-Cr = 1597mm
DS-LFr = 1638mm
DS-RFr = 1554mm
DS-LSr = 1676mm
DS-RSr = 1510mm
It becomes.
In this case, if the shortest sound source distance DS-RSr is the reference (+0 mm), the difference between the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr (between channels) Distance difference) is
DS-Cr = + 87mm
DS-LFr = + 128mm
DS-RFr = + 44mm
DS-LSr = + 166mm
DS-RSr = + 0mmmm
It is expressed as follows.
Further, since it is self-evident, it is not shown in the figure, but the relationship between the position of the voice arrival point corresponding to the left ear and the distance between the voice arrival point corresponding to the left ear and the sound source of each channel is shown in FIG. The sound arrival point Ap corresponding to the right ear shown is symmetrical to the sound source distance.

ここで、上記の音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSr間の差(チャンネル間距離差)は、各チャンネルの音源からの直接音についての到達時間差、即ちチャンネル間到達時間差に対応するものとなる。
このことは、ヘッドフォン装置のハウジング部内における各チャンネル対応のドライブユニットから耳までの各距離について、例えば、上記図7に示される音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSr間での距離差に準じた長短差が与えられるようにして上記各ドライブユニットを配置すれば、その結果として、チャンネル間到達時間差を設定できる、ということを意味している。
Here, the difference between the above sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, and DS-RSr (distance between channels) is the difference in arrival time for direct sound from the sound source of each channel, That is, it corresponds to the difference in arrival time between channels.
This means that for each distance from the drive unit corresponding to each channel to the ear in the housing part of the headphone device, for example, the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS shown in FIG. This means that if the above drive units are arranged so as to provide a length difference according to the distance difference between -RSr, as a result, an inter-channel arrival time difference can be set.

そこで、本願発明者は、この点に着目して、図3に示した第2例のドライブユニット取付の構成において、さらに次のようにして、ドライブユニットから耳(音声到達点Ap)までの各距離(以降、ユニット距離ともいう)について設定することとした。
なお、以降説明するユニット距離の設定にあたっては、上記図7において設定したリスニング環境(聴取環境)を目標たる環境として想定し、これに基づいたドライブユニット配置の設定を行うこととしている。また、LFEchについては、先にも述べたように、定位感や他のチャンネルとの到達時間差による聴こえ方の違いなどが希薄であることから、LFEchのドライブユニットについてユニット距離を設定することの有効性は低い。このために、以降の説明では、LFEch以外のチャンネルに対応するユニット距離について言及する。
Therefore, the inventor of the present application pays attention to this point, and in the configuration of the drive unit mounting of the second example shown in FIG. 3, each distance (from the drive unit to the ear (speech arrival point Ap)) (see FIG. 3) Hereinafter, the unit distance is also set.
In setting the unit distance described below, the listening environment (listening environment) set in FIG. 7 is assumed as the target environment, and the drive unit arrangement is set based on this. For LFEch, as mentioned above, the difference in listening due to differences in the sense of localization and the arrival time with other channels is sparse, so the effectiveness of setting the unit distance for the drive unit of LFEch Is low. For this reason, the following description will refer to unit distances corresponding to channels other than LFEch.

ここで再度図3を参照すると、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)のそれぞれから右耳の音声到達点Apに至るまでの距離であるユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsが示されている。
そして、図3に示される右側音響ユニット1Rにおけるドライブユニットの取り付けの実際によっては、上記ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsについて、図7の音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrの間での距離差に準じた関係が得られるようにされている。
確認のために述べておくと、ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsは、図7における音源距離DS-LFr、DS-Cr、DS-RFr、DS-RSr、DS-LSrにそれぞれ対応する。
Here, referring to FIG. 3 again, each of the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, and SPu-f (LS) leads to the right ear voice arrival point Ap. Unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, and Dfls, which are distances up to, are shown.
Then, depending on the actual mounting of the drive unit in the right acoustic unit 1R shown in FIG. 3, the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls are the same as those shown in FIG. , DS-LSr, DS-RSr, the relationship according to the distance difference is obtained.
For confirmation, the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, and Dfls correspond to the sound source distances DS-LFr, DS-Cr, DS-RFr, DS-RSr, and DS-LSr in FIG. .

なお、ここでの「ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsについての、図7の音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrの間での距離差に準じた関係」とは、ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsの間での長さの比について、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrの間での長さの比と同じするような厳密なものをはじめ、これより緩やかなものとして、例えばユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsの長さについての大小関係を、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrの大小関係と同じくすることも含まれる。   It should be noted that “the distance difference between the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr in FIG. 7 with respect to the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls”. `` Relationship in accordance with '' refers to the ratio of lengths between unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls, and sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr For example, the relationship between the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, and Dfls can be expressed as a sound source distance DS. This includes the same size relationship as -Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, and DS-RSr.

さらには、ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsのうちで、所定の2以上のユニット距離の間での大小関係を、図7において対応する音源距離の大小関係と同じくすることも含まれる。
本願発明者は、全ての5つのユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsの間で、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrと同じ大小関係を保たなくとも、ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsのうちで、特定のものの間での大小関係を保ちさえすれば、実用上充分な音響再生性能が得られることを確認している。
より具体的には、右側ハウジング部1Rについてであれば、リスニングポジションLtpよりも前方(フロント)に音源が位置するチャンネル(LFch、Cch、RFch)に対応するドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RFに対応するユニット距離Dflf、Dcr、Drfについて、少なくとも、これらのユニット距離が対応する音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr間と同じ大小関係を与えるようにする。すると、たとえ残る後方のチャンネル(RSch、LSch)に対応するドライブユニットのユニット距離Drs、Dflsとを含めた大小関係が、音源距離のそれから若干外れているとしても、充分に鑑賞に耐えるだけの良好な音響感が得られることが確認された。
Furthermore, it is included that the magnitude relationship between two or more predetermined unit distances among the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls is the same as the corresponding magnitude relationship of the sound source distances in FIG. .
The present inventor has the same magnitude relationship among all five unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls as the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr. Even if it is not maintained, it has been confirmed that sufficient sound reproduction performance can be obtained practically as long as the size relationship between specific ones among the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls is maintained. .
More specifically, in the case of the right housing portion 1R, drive units SPu-f (LF), SPu- corresponding to channels (LFch, Cch, RFch) in which the sound source is located in front (front) of the listening position Ltp. The unit distances Dflf, Dcr, Drf corresponding to C (R) and SPu-RF are given at least the same magnitude relationship as the corresponding sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr. To. Then, even if the magnitude relationship including the unit distance Drs and Dfls of the drive unit corresponding to the remaining rear channels (RSch, LSch) is slightly different from that of the sound source distance, it is good enough to withstand viewing It was confirmed that an acoustic feeling can be obtained.

例えば、現実においては、物理的に限られたスペースのハウジング内壁部4Rに対して、マルチチャンネルを成すチャンネルごとに個別に対応して複数のドライブユニットを取り付けようとすると、何らかの制約がでてくる可能性がある。そのうえで、音源距離に準じたユニット距離を得ようとすれば、さらに制約が厳しくなる。しかし、上記のようにして、全てのドライブユニットのうち、特定のドライブユニットに対応するユニット距離についてのみ、音源距離に準ずるようにして設定すればよい、ということになれば、上記の制約が緩やかになる。   For example, in reality, if a plurality of drive units are individually attached to each of the multi-channel channels on the housing inner wall 4R having a physically limited space, some restrictions may occur. There is sex. In addition, if the unit distance according to the sound source distance is to be obtained, the restriction becomes more severe. However, as described above, only the unit distance corresponding to a specific drive unit among all the drive units may be set so as to conform to the sound source distance. .

そして、第2例として製造する実際のヘッドフォン装置にあっても、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)の取り付け位置を調整することにより、ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsについて、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrと同程度の長さの比を設定できる。また、より緩やかに、ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsの大小関係を、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrと同じになるようにして保つことができる。さらに、ユニット距離Dflf、Dcr、Drf、Drs、Dflsのうちの特定のものの大小関係を、音源距離DS-Cr、DS-LFr、DS-RFr、DS-LSr、DS-RSrのうちで対応するものと同じくするようにして設定することもできる。
いずれにせよ、このようにして、ドライブユニットSPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)の位置調整を行った右ハウジング部1Rと、これに対応したドライブユニットSPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RS)の位置調整を行った左ハウジング部1Lとを有するヘッドフォン装置によっては、図7に準じて設定されたチャンネル間到達距離差に応じたチャンネル間での音声の到達時間差が与えられることになる。このようにして構成したハウジング部(1R、1L)を備えるヘッドフォン装置によっては、例えば、これら左右の各ドライブユニットについて、チャンネル間到達距離差を考慮することなく、単に前後方向に沿って適当に配置したとする場合と比較して、より良好なサラウンド再生音を聴くことができる。
Even in the actual headphone device manufactured as the second example, the mounting positions of the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, and SPu-f (LS) are determined. By adjusting, unit lengths Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls can be set to a ratio of the same length as sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr . In addition, make the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls more or less the same as the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr. Can keep. In addition, the unit distances Dflf, Dcr, Drf, Drs, Dfls that correspond to the specific magnitude relationship among the sound source distances DS-Cr, DS-LFr, DS-RFr, DS-LSr, DS-RSr It can also be set in the same way as.
In any case, the right housing part 1R in which the position of the drive units SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, SPu-f (LS) is adjusted in this way, Depending on the headphone device having the left housing part 1L in which the position of the drive unit SPu-f (RF), SPu-C (L), SPu-LF, SPu-LS, SPu-f (RS) corresponding to this is adjusted. Accordingly, the difference in the arrival time of the sound between the channels corresponding to the difference in the reaching distance between the channels set according to FIG. 7 is given. Depending on the headphone device including the housing portion (1R, 1L) configured as described above, for example, the left and right drive units are simply arranged appropriately in the front-rear direction without considering the inter-channel reach distance difference. Compared to the case, it is possible to hear a better surround playback sound.

なお、第2例のようにしてハウジング内壁部4Rが多面体を形成するものである場合には、ドライブユニットを取り付けることとなる面部の向きの配置の設定によって、上記のユニット距離を設定することが容易に可能となる。   When the housing inner wall portion 4R forms a polyhedron as in the second example, it is easy to set the unit distance by setting the orientation of the surface portion to which the drive unit is attached. It becomes possible.

また、これまでにおいては、本実施の形態のヘッドフォン装置は、マルチチャンネルに対応して、チャンネル数に応じて個別となる複数のドライブユニットを、左右それぞれのハウジング部に備えたものであることを前提に説明してきた。しかし、本実施の形態としてのハウジング内壁部4Rにてドライブユニットから放出された音を乱反射させる構成に関しては、例えばこれまでの2チャンネルステレオに対応して、左右のハウジング部に各1つのドライブユニットのみを備える構成のヘッドフォン装置にも適用が可能であり、また、不要な残響を抑制して再生音質を向上させる効果も得られるものである。
一方のハウジング部において1つのドライブユニットを備える場合の、ハウジング内壁部4R構造についての形成例を図8(a)(b)に示しておく。なお、この図において図3と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
この図においては、右音響ユニット1Rのハウジング内壁部4Rにおいて、図示するようにして、その音軸が音声到達点Apの方に向くようにしてRチャンネル対応のドライブユニットSPu−Rを取り付けるととともに、ハウジング内壁部4Rを図3に準じて凹多面体構造としているものである。もちろん、この場合においても、図4、図5のようにして、柱状体集合部材7や破片部材8のような音を乱反射させる部材をさらに設けることとしてよい。
In addition, it has been assumed that the headphone device of the present embodiment has been provided with a plurality of drive units that correspond to multi-channels and that are individually provided according to the number of channels in the left and right housing portions. Explained. However, regarding the configuration in which the sound emitted from the drive unit is diffusely reflected by the housing inner wall portion 4R as the present embodiment, for example, only one drive unit is provided in the left and right housing portions corresponding to the conventional two-channel stereo. The present invention can also be applied to a headphone device having a configuration, and an effect of improving the reproduction sound quality by suppressing unnecessary reverberation can be obtained.
8A and 8B show an example of forming the housing inner wall 4R structure when one drive unit is provided in one housing. In this figure, the same parts as those in FIG.
In this figure, in the housing inner wall 4R of the right acoustic unit 1R, a drive unit SPu-R corresponding to the R channel is attached so that its sound axis is directed toward the voice arrival point Ap as shown in the figure, The housing inner wall 4R has a concave polyhedron structure in accordance with FIG. Of course, also in this case, as shown in FIGS. 4 and 5, a member for irregularly reflecting sound, such as the columnar member assembly member 7 and the fragment member 8, may be further provided.

また、これまでに図2〜図5により示したドライブユニット配置の例においては、図7にて説明したようにして規定したモデルを理想のリスニング環境としたことを前提としているが、これ以外のモデルを理想のリスニング環境としても構わない。   In the examples of the drive unit arrangements shown in FIGS. 2 to 5 so far, it is assumed that the model defined as described in FIG. 7 is an ideal listening environment. Can be an ideal listening environment.

さらに、これまでにおいては、図22の信号系の構成を簡易化していくことを前提として説明してきたが、その逆に、非常に忠実な音場が再現されるようにすることを目的として信号系を構成することも妨げられるものではない。
この場合には、例えば、図22において破線により示されているフィルタ11、遅延器12を実際に設けることとして、しかるべき通過帯域特性、遅延時間を設定し、主音声成分と副音声成分間の厳密な信号特性差が与えられるように、つまり、相応に正確な伝達関数が畳み込まれるようにして信号系を構成するようにされる。このときには、例えばフィルタ11についてもデジタルフィルタを用いることとすれば、精度が高くなる。
Further, the description has been made on the premise that the configuration of the signal system of FIG. 22 is simplified, but conversely, the signal is used for the purpose of reproducing a very faithful sound field. It is not impeded to construct the system.
In this case, for example, the filter 11 and the delay device 12 indicated by broken lines in FIG. 22 are actually provided, and appropriate passband characteristics and delay times are set, and the main audio component and the sub audio component are The signal system is configured such that a strict signal characteristic difference is given, that is, a correspondingly accurate transfer function is convoluted. In this case, for example, if a digital filter is used for the filter 11 as well, the accuracy becomes high.

また、図7及び図3を参照して説明した、第2例のドライブユニット取付例におけるユニット距離の設定についても、例えば図22の信号系の構成において破線で示すフィルタ11,遅延器12を省略したうえで、適切なチャンネル間到達時間差を生じさせるための構成ではあるが、上記のようにして破線で示されているフィルタ11、遅延器12を省略しない構成と併用することも可能である。
このようにしてドライブユニット配置に関する実施の形態と、フィルタ11、遅延器12を省略しない構成とを併用する場合には、例えば、さらに厳密に所要のチャンネル間到達時間差を設定できるようにして、遅延器12の遅延時間を調整するという構成を採ることができる。
In addition, regarding the setting of the unit distance in the drive unit mounting example of the second example described with reference to FIGS. 7 and 3, for example, the filter 11 and the delay device 12 indicated by the broken lines in the configuration of the signal system in FIG. 22 are omitted. In addition, although it is a configuration for generating an appropriate inter-channel arrival time difference, it can be used in combination with a configuration in which the filter 11 and the delay device 12 indicated by the broken lines are not omitted as described above.
When the embodiment relating to the drive unit arrangement and the configuration in which the filter 11 and the delay device 12 are not omitted are used in combination, for example, the delay time can be set more precisely by setting a required inter-channel arrival time difference. It is possible to adopt a configuration in which 12 delay times are adjusted.

また、図22においては、基準となるLFch、RFchの主音声成分の信号系には、フィルタ、遅延器を設けていない。これも先に説明したように、LFch、RFchについては、例えばヘッドフォン装置(ハウジング部)が本来持つとされる音響特性を利用して、必要とされる信号特性を簡易に得ようとしているものである。しかしながら、厳密には、例えば図20にも示されているように、LFch、RFchの主音声成分についても、その音源位置に応じた伝達関数が存在するものであり、本来はこの伝達関数が忠実に畳み込まれることで、その音源の定位感が良好になる。このことからすれば、LFch、RFchの主音声成分の信号系についても、フィルタ(及び遅延器)を備えてしかるべき信号特性が得られるようにしてよいものである。この場合、LSch、RFchの主音声成分以外の他の出力チャンネルに対応する音については、上記のようにしてフィルタ(及び遅延器)を経由することで与えられることとなるLFch、RFchの主音声成分の信号特性を基準として、その信号特性差が得られるようにすればよいことになる。   In FIG. 22, the signal system of the main audio components of LFch and RFch serving as a reference is not provided with a filter or a delay device. As described above, for LFch and RFch, for example, it is intended to easily obtain the required signal characteristics by utilizing the acoustic characteristics originally assumed by the headphone device (housing). is there. However, strictly speaking, for example, as shown in FIG. 20, there is also a transfer function corresponding to the sound source position for the main audio components of LFch and RFch. The feeling of localization of the sound source becomes better by being folded in. From this, the signal system of the main audio component of LFch and RFch may be provided with a filter (and a delay unit) so that appropriate signal characteristics can be obtained. In this case, the LFch and RFch main sounds that are given through the filter (and delay unit) as described above for sounds corresponding to other output channels other than the main audio components of the LSch and RFch. The signal characteristic difference may be obtained with reference to the signal characteristic of the component.

また、本実施の形態が対応するヘッドフォン音響再生システムとしては、実際に聴取者が頭部に装着して使用する本実施の形態としてのヘッドフォン装置と、例えば図22などに示される信号系に対応する信号処理回路部とを備えて構成されるべきものとなる。このヘッドフォン装置と信号処理回路部とについての実際の構成の組み合わせとしては、例えば1つには、ヘッドフォン装置と、信号処理回路部を備える信号処理装置部とを別体としたシステム構成とすることが考えられる。この場合、信号処理装置部からヘッドフォン装置に対する音声信号の伝送は、例えば、有線により行われるようにしてもよいし、赤外線、電波などによる所定の無線送受信方式を採用して無線により行われるようにしてもよい。
また、もう1つの構成としては、本実施の形態のヘッドフォン装置本体を構成するハウジング部やヘッドバンド部などの所定部位に対して、信号処理回路部を内蔵させて一体化する構成も考えられる。
In addition, the headphone sound reproduction system supported by the present embodiment is compatible with the headphone device according to the present embodiment that is actually worn by the listener on the head and the signal system shown in FIG. 22, for example. And a signal processing circuit unit to be configured. As a combination of the actual configurations of the headphone device and the signal processing circuit unit, for example, one is a system configuration in which the headphone device and the signal processing device unit including the signal processing circuit unit are separated. Can be considered. In this case, transmission of the audio signal from the signal processing unit to the headphone device may be performed, for example, by wire, or may be performed wirelessly by adopting a predetermined wireless transmission / reception method using infrared rays, radio waves, or the like. May be.
As another configuration, a configuration in which a signal processing circuit unit is built in and integrated with a predetermined portion such as a housing unit and a headband unit that constitute the headphone device body of the present embodiment is also conceivable.

また、実施の形態としては、これまでに、マルチチャンネルとして5.1chサラウンドに対応する構成を例に挙げているが、例えば7.1chサラウンドなど、他の方式のマルチチャンネル構成にも適用が可能とされる。
また、ハウジング内壁部において音を乱反射させる形状、構造は、マルチチャンネル対応以外を目的として、1つの耳に対応するハウジング部に対して複数のドライブユニットを備えるようなヘッドフォン装置についても適用できる。さらに、ハウジング内壁部において音を乱反射させる形状、構造は、例えば図3〜図5により説明したもの以外にも、多様に考えることができる。例えば、図2に示したような曲面形状のハウジング内壁部4Rに対して、図4、図5に示したような音を乱反射させる部材を設けるような構造とすることも妨げられるものではない。
また、例えば図4、図5に示したような音を乱反射させる部材は、その部材としての部品を、ハウジング内壁部の面に対して後から適宜取り付けるようにして設けてもよいが、ハウジング内壁部と音を乱反射させる部材に相当する部位とを一体成型するようにしてもよい。このような一体成型は、例えば材料に樹脂を採用した場合には容易に実現できる。そして、このような一体成型によりハウジング内壁部と音を乱反射させる部材とを形成することによっては、製造工程の簡易化と、製造コストの削減を図ることができる。
Also, as an embodiment, a configuration corresponding to 5.1 channel surround as a multi-channel has been described as an example, but it can also be applied to other channel multi-channel configurations such as 7.1 channel surround. It is said.
In addition, the shape and structure for irregularly reflecting sound on the inner wall portion of the housing can be applied to a headphone device including a plurality of drive units for the housing portion corresponding to one ear for the purpose other than the multi-channel correspondence. Furthermore, the shape and structure for irregularly reflecting sound on the inner wall portion of the housing can be variously considered other than those described with reference to FIGS. For example, it is not impeded that the curved inner housing wall 4R as shown in FIG. 2 is provided with a member for irregularly reflecting sound as shown in FIGS.
Further, for example, the member for irregularly reflecting sound as shown in FIGS. 4 and 5 may be provided so that components as the member are appropriately attached to the surface of the inner wall portion of the housing later. The part corresponding to the member for irregularly reflecting the sound may be integrally formed. Such integral molding can be easily realized, for example, when a resin is used as the material. Then, by forming the housing inner wall portion and the member that irregularly reflects the sound by such integral molding, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

実施の形態のヘッドフォン装置の外形についての態様例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of an aspect about the external shape of the headphone apparatus of embodiment. 実施の形態のドライブユニット取付例(第1例)を示す図である。It is a figure which shows the drive unit attachment example (1st example) of embodiment. 実施の形態のドライブユニット取付例(第2例)を示す図である。It is a figure which shows the drive unit attachment example (2nd example) of embodiment. 実施の形態のドライブユニット取付例(第3例)を示す図である。It is a figure which shows the drive unit attachment example (3rd example) of embodiment. 実施の形態のドライブユニット取付例(第4例)を示す図である。It is a figure which shows the drive unit attachment example (4th example) of embodiment. 実施の形態のドライブユニット取り付け例の第1例、第2例、第3例によるハウジング部の残響特性を比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the reverberation characteristic of the housing part by the 1st example, 2nd example, and 3rd example of the drive unit attachment example of embodiment. 実施の形態におけるドライブユニット配置の設定にあたって前提となる、リスニング環境のモデルを例示した図である。It is the figure which illustrated the model of the listening environment used as a premise in the setting of the drive unit arrangement | positioning in embodiment. 2チャンネルステレオ対応のヘッドフォン装置におけるハウジング内壁部の形成例を示す図である。It is a figure which shows the example of formation of the housing inner wall part in the headphone apparatus corresponding to 2 channel stereo. 一音源を聴き取る場合の音響モデル例を示す図である。It is a figure which shows the example of an acoustic model in the case of listening to one sound source. 図9の音響モデルにおける主音声成分と副音声成分の信号特性差を示す図である。It is a figure which shows the signal characteristic difference of the main audio | voice component and sub audio | voice component in the acoustic model of FIG. 二音源を聴き取る場合の音響モデル例を示す図である。It is a figure which shows the example of an acoustic model in the case of listening to two sound sources. 図11に示す音響モデルに対応したヘッドフォン音響再生システムの音声信号処理系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the audio | voice signal processing system of the headphone acoustic reproduction system corresponding to the acoustic model shown in FIG. 図12に対応するヘッドフォン装置におけるドライブユニットの配置態様例を、平面方向より模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of an arrangement | positioning aspect of the drive unit in the headphone apparatus corresponding to FIG. 12 from a plane direction. 5.1chサラウンドの一般的な音響モデルを示す図である。It is a figure which shows the general acoustic model of 5.1ch surround. 図14に示す音響モデルに対応したヘッドフォン音響再生システムの音声信号処理系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the audio | voice signal processing system of the headphone sound reproduction system corresponding to the acoustic model shown in FIG. 本願発明の実施の形態としてのヘッドフォン音響再生システムに対応する基本の音響モデルを示す図である。It is a figure which shows the basic acoustic model corresponding to the headphone sound reproduction system as embodiment of this invention. 図16の音響モデルにおける各音源の音成分に対応する測定位置の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the measurement position corresponding to the sound component of each sound source in the acoustic model of FIG. 図16に対応するヘッドフォン音響再生システムについての音声信号処理系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the audio | voice signal processing system about the headphone sound reproduction | regeneration system corresponding to FIG. 図18の構成に対応するヘッドフォン装置におけるドライブユニットの配置態様例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning aspect of the drive unit in the headphone apparatus corresponding to the structure of FIG. 実施の形態のヘッドフォン音響再生システムに対応する5.1chサラウンドの音響モデルを示す図である。It is a figure which shows the acoustic model of 5.1ch surround corresponding to the headphone sound reproduction system of embodiment. 図20の音響モデルにおける各音源の音成分に対応する測定位置の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the measurement position corresponding to the sound component of each sound source in the acoustic model of FIG. 5.1chサラウンド方式に対応した、実施の形態のヘッドフォン音響再生システムの音声信号処理系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the audio | voice signal processing system of the headphone sound reproduction system of embodiment corresponding to a 5.1ch surround system. 5.1chサラウンド方式に対応した、実施の形態のヘッドフォン装置におけるドライブユニットの配置態様例を、平面方向より模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of an arrangement | positioning aspect of the drive unit in the headphone apparatus of embodiment corresponding to a 5.1ch surround system from a plane direction. 5.1chサラウンド方式に対応した、実施の形態のヘッドフォン装置におけるドライブユニットの配置態様例を、側面方向より模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of the arrangement | positioning aspect of the drive unit in the headphone apparatus of embodiment corresponding to a 5.1ch surround system from a side surface direction. 5.1chサラウンド方式に対応した、実施の形態のヘッドフォン装置におけるドライブユニットについての他の配置態様例を、側面方向より模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other example of an arrangement | positioning aspect about the drive unit in the headphone apparatus of embodiment corresponding to a 5.1ch surround system from a side surface direction. 実施の形態のヘッドフォン音響再生システムの音声信号処理系において備えられるフィルタの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the filter with which the audio | voice signal processing system of the headphone sound reproduction system of embodiment is equipped. 図26に示すフィルタの特性例を示す図である。It is a figure which shows the example of a characteristic of the filter shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1L 左ハウジング部、1R 右ハウジング部、3R イヤーパッド(右ハウジング部側)、4R ハウジング内壁部(右ハウジング部側)、7 柱状体集合部材、8 破片部材、11(11−LS、11−RS、11−f(RS)、11−f(LS)、11−C、11−f(LF)、11−f(RF)) フィルタ、12(12−(RF)、12−f(RS)、12−(LF)、12−f(LS)) 遅延器、SPu−f(RF)、SPu−C(L)、SPu−LF、SPu−LS、SPu−f(RS)、SPu−LFE(L)、SPu−f(LF)、SPu−C(R)、SPu−RF、SPu−RS、SPu−f(LS)、SPu−LFE(R)、SPu−f(RS)LFE(L)、SPu−f(LS)LFE(L)、SPu−f(RF)C、SPu−f(LF)C ドライブユニット   1L left housing part, 1R right housing part, 3R ear pad (right housing part side), 4R housing inner wall part (right housing part side), 7 columnar body assembly member, 8 debris member, 11 (11-LS, 11-RS, 11-f (RS), 11-f (LS), 11-C, 11-f (LF), 11-f (RF)) Filter, 12 (12- (RF), 12-f (RS), 12 -(LF), 12-f (LS)) Delay, SPu-f (RF), SPu-C (L), SPu-LF, SPu-LS, SPu-f (RS), SPu-LFE (L) , SPu-f (LF), SPu-C (R), SPu-RF, SPu-RS, SPu-f (LS), SPu-LFE (R), SPu-f (RS) LFE (L), SPu- f (LS) LFE (L), SPu-f (RF) C, SPu-f (LF) C drive unit

Claims (5)

片側の耳に対応して1以上のドライブユニットが備えられるハウジング部において上記ドライブユニットの取り付け部位となるハウジング内壁部について、上記ドライブユニットから放出された音が乱反射するようにして形成する、
ことを特徴とするヘッドフォン装置。
In the housing part provided with one or more drive units corresponding to the ears on one side, the housing inner wall part which is the mounting part of the drive unit is formed so that the sound emitted from the drive unit is irregularly reflected.
A headphone device characterized by that.
上記ハウジング内壁部を多面体形状により形成している、
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドフォン装置。
The housing inner wall is formed in a polyhedral shape,
The headphone device according to claim 1.
上記ハウジング内壁部に対して音波を乱反射させるための部材を配置する、
ことを特徴とする請求項2に記載のヘッドフォン装置。
A member for irregularly reflecting sound waves to the inner wall of the housing is disposed;
The headphone device according to claim 2.
上記ハウジング内壁部に対して音波を乱反射させるための部材を配置する、
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドフォン装置。
A member for irregularly reflecting sound waves to the inner wall of the housing is disposed;
The headphone device according to claim 1.
上記ハウジング部において複数のドライブユニットが備えられる場合において、
上記所定のチャンネル構成に対応して予め規定した聴取環境における、各チャンネルの音源位置から上記1つの耳に対応して設定した音声到達点までの距離を音源距離とし、また、複数のドライブユニットのそれぞれから上記1つの耳に対応して設定した音声到達点までの距離をユニット距離としたうえで、各チャンネルに対応するユニット距離の長さについて、各チャンネルに対応する音源距離に準じた距離差の関係が得られるようにして、上記複数のドライブユニットを上記ハウジング内壁部に取り付ける、
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドフォン装置。
In the case where a plurality of drive units are provided in the housing part,
The distance from the sound source position of each channel to the sound arrival point set corresponding to the one ear in the listening environment defined in advance corresponding to the predetermined channel configuration is a sound source distance, and each of the plurality of drive units From the distance to the voice arrival point set corresponding to the above one ear as the unit distance, the length of the unit distance corresponding to each channel is the distance difference according to the sound source distance corresponding to each channel. A plurality of drive units are attached to the inner wall of the housing so as to obtain a relationship.
The headphone device according to claim 1.
JP2007318676A 2007-12-10 2007-12-10 Headphone device Pending JP2009141880A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007318676A JP2009141880A (en) 2007-12-10 2007-12-10 Headphone device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007318676A JP2009141880A (en) 2007-12-10 2007-12-10 Headphone device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009141880A true JP2009141880A (en) 2009-06-25

Family

ID=40871997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007318676A Pending JP2009141880A (en) 2007-12-10 2007-12-10 Headphone device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009141880A (en)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094942A (en) * 2010-10-22 2012-05-17 Sony Corp Headphone device
CN103841481A (en) * 2012-11-20 2014-06-04 清华大学 Earphone
JP2014103651A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Qinghua Univ Earphone
US8879757B2 (en) 2012-11-20 2014-11-04 Tsinghua University Thermoacoustic device
US8913764B2 (en) 2012-11-20 2014-12-16 Tsinghua University Earphone
US8913765B2 (en) 2012-11-20 2014-12-16 Tsinghua University Earphone
US8923534B2 (en) 2012-11-20 2014-12-30 Tsinghua University Earphone
US20150055814A1 (en) * 2013-03-05 2015-02-26 Mao-Liang Liu Headphone for reproducing sound stage effect
RU2548047C1 (en) * 2013-11-22 2015-04-10 Валентин Валерьевич Казанжи Earphone device for sound reproduction (versions) and earphone
US9088851B2 (en) 2012-11-20 2015-07-21 Tsinghua University Thermoacoustic device array
US9161135B2 (en) 2012-11-20 2015-10-13 Tsinghua University Thermoacoustic chip
US9241221B2 (en) 2012-11-20 2016-01-19 Tsinghua University Thermoacoustic chip
US9264819B2 (en) 2012-11-20 2016-02-16 Tsinghua University Thermoacoustic device
US9402127B2 (en) 2012-11-20 2016-07-26 Tsinghua University Earphone
US9491535B2 (en) 2012-11-20 2016-11-08 Tsinghua University Earphone
US9756442B2 (en) 2012-11-20 2017-09-05 Tsinghua University Method for making thermoacoustic device array
US9774971B2 (en) 2012-11-20 2017-09-26 Tsinghua University Method for making thermoacoustic device
EP3346731A1 (en) * 2017-01-04 2018-07-11 Harman Becker Automotive Systems GmbH Systems and methods for generating natural directional pinna cues for virtual sound source synthesis
US10045109B2 (en) 2011-05-09 2018-08-07 Sony Corporation Acoustic device and method of detecting abnormal sound
JP2018148287A (en) * 2017-03-01 2018-09-20 Ttr株式会社 Canal-type earphone
JPWO2022009722A1 (en) * 2020-07-09 2022-01-13
JP2023092583A (en) * 2021-12-22 2023-07-04 カシオ計算機株式会社 Information processing device, sound output device, information processing method and program

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094942A (en) * 2010-10-22 2012-05-17 Sony Corp Headphone device
US10045109B2 (en) 2011-05-09 2018-08-07 Sony Corporation Acoustic device and method of detecting abnormal sound
US9241221B2 (en) 2012-11-20 2016-01-19 Tsinghua University Thermoacoustic chip
US9402127B2 (en) 2012-11-20 2016-07-26 Tsinghua University Earphone
US8908888B2 (en) 2012-11-20 2014-12-09 Tsinghua University Earphone
US8913764B2 (en) 2012-11-20 2014-12-16 Tsinghua University Earphone
US8913765B2 (en) 2012-11-20 2014-12-16 Tsinghua University Earphone
US8923534B2 (en) 2012-11-20 2014-12-30 Tsinghua University Earphone
US9264819B2 (en) 2012-11-20 2016-02-16 Tsinghua University Thermoacoustic device
CN103841481A (en) * 2012-11-20 2014-06-04 清华大学 Earphone
US9088851B2 (en) 2012-11-20 2015-07-21 Tsinghua University Thermoacoustic device array
US9161135B2 (en) 2012-11-20 2015-10-13 Tsinghua University Thermoacoustic chip
US8879757B2 (en) 2012-11-20 2014-11-04 Tsinghua University Thermoacoustic device
JP2014103651A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Qinghua Univ Earphone
US9774971B2 (en) 2012-11-20 2017-09-26 Tsinghua University Method for making thermoacoustic device
US9491535B2 (en) 2012-11-20 2016-11-08 Tsinghua University Earphone
CN103841481B (en) * 2012-11-20 2017-04-05 清华大学 Earphone
US9756442B2 (en) 2012-11-20 2017-09-05 Tsinghua University Method for making thermoacoustic device array
US20150055814A1 (en) * 2013-03-05 2015-02-26 Mao-Liang Liu Headphone for reproducing sound stage effect
RU2548047C1 (en) * 2013-11-22 2015-04-10 Валентин Валерьевич Казанжи Earphone device for sound reproduction (versions) and earphone
EP3346731A1 (en) * 2017-01-04 2018-07-11 Harman Becker Automotive Systems GmbH Systems and methods for generating natural directional pinna cues for virtual sound source synthesis
US10565975B2 (en) 2017-01-04 2020-02-18 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Systems and methods for generating natural directional pinna cues for virtual sound source synthesis
JP2018148287A (en) * 2017-03-01 2018-09-20 Ttr株式会社 Canal-type earphone
JPWO2022009722A1 (en) * 2020-07-09 2022-01-13
JP7700789B2 (en) 2020-07-09 2025-07-01 ソニーグループ株式会社 AUDIO OUTPUT DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING AUDIO OUTPUT DEVICE
JP2023092583A (en) * 2021-12-22 2023-07-04 カシオ計算機株式会社 Information processing device, sound output device, information processing method and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009141880A (en) Headphone device
EP3346729B1 (en) Headphone for generating natural directional pinna cues
US10038963B2 (en) Speaker device and audio signal processing method
US9854363B2 (en) Loudspeaker system
JP4304636B2 (en) SOUND SYSTEM, SOUND DEVICE, AND OPTIMAL SOUND FIELD GENERATION METHOD
EP3744110B1 (en) Headphone arrangements for generating natural directional pinna cues
CN1829393B (en) Method and apparatus for producing stereo sound for binaural headphones
JP2529933B2 (en) Sound reproduction method with realism and sound image
CN113853800B (en) Active cancellation of forward acoustic radiation for an array of altitude-channel sound bars
US8027476B2 (en) Sound reproduction apparatus and sound reproduction method
US9107018B2 (en) System and method for sound reproduction
JP4917090B2 (en) Small audio playback system with large perceptual sound size and large perceptual sound image
JP2013535894A5 (en)
EP2229012B1 (en) Device, method, program, and system for canceling crosstalk when reproducing sound through plurality of speakers arranged around listener
JP2004179711A (en) Loudspeaker system and sound reproduction method
JP4221746B2 (en) Headphone device
JP2025061140A (en) Sound System
JP2009141879A (en) Headphone device and headphone sound reproducing system
CN117560604B (en) A direct-push six-speaker headphone acoustic structure and driving method
JP2007235929A (en) Electro-acoustic converter and ear speaker device
JP2004064739A (en) Sound image control system
JP6287191B2 (en) Speaker device
JP2002291100A (en) Audio signal reproducing method, and package media
JP6405628B2 (en) Speaker device
JPH0595591A (en) Acoustic reproducing system