(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ヘッドホンによる頭外音像定位手法による効果を拡大，充実させることにより、疲労感を伴なわない頭外音像の定位手法と装置を提供する。【解決手段】適宜のオーディオ機器によって再生される左，右チャンネルのステレオオーディオ信号を入力信号として夫々２系統に分岐し、直接音と、仮想反射音と、仮想クロストーク音に形成するため、前記一方の系統の信号をそのまま用いるか遅延処理して仮想スピーカの直接音信号に形成し、この直接音信号を遅延処理して仮想スピーカの反射音信号に形成し、前記他方の系統の信号を複数の周波数帯域の信号に分割し、各帯域の信号を位相制御して遅延処理することにより前記仮想スピーカのクロストーク音信号に形成し、左右チャンネルの直接音信号と反射音信号とクロストーク音信号を、各チャンネル用ミキサーで混合し、前記左，右チャンネルのミキサーの夫々の出力を、ヘッドホンの左右耳用のスピーカに夫々に供給する。【選択図】　　図４
2004023486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適宜のオーディオ機器によって再生される左，右チャンネルのステレオオーディオ信号を入力信号として夫々２系統に分岐し、両チャンネルの各系統の信号を、ヘッドホンを着用する受聴者の頭部を基準にした仮想音場空間に仮想した左，右のスピーカによる直接音と、その直接音の前記仮想音場空間における仮想反射音と、前記受聴者の両耳における仮想クロストーク音に形成するため、前記一方の系統の信号をそのまま用いるか又は遅延処理して前記仮想スピーカの直接音信号に形成し、この直接音信号を遅延処理して前記仮想スピーカの反射音信号に形成すると共に、前記他方の系統の信号を複数の周波数帯域の信号に分割し、分割された各帯域の信号を位相制御して遅延処理することにより前記仮想スピーカのクロストーク音信号に形成し、このようにして形成した左，右チャンネルの直接音信号と反射音信号とクロストーク音信号を、夫々の各チャンネル用ミキサーにおいて混合し、前記左，右チャンネルのミキサーの夫々の出力を、ヘッドホンの左右耳用のスピーカに、夫々に供給することを特徴とするヘッドホンによる再生音聴取における音像頭外定位方法。
【請求項２】
適宜のオーディオ機器により再生されるオーディオ信号から、左，右チャンネルの仮想スピーカによる直接音と、該両チャンネルの直接音の仮想反射音を形成するため、前記オーディオ信号を２系統に分け、その一方系統の信号を遅延処理するか又はしないで前記仮想スピーカの直接音信号とすると共に、該直接音信号を分岐して遅延処理することにより、前記仮想スピーカの反射音信号とする請求項１のヘッドホンによる再生音聴取における音像頭外定位方法。
【請求項３】
２系統に分けた他方の系統の左，右両チャンネルの信号を、各チャンネルごと低中域と高域、又は、低域と中高域、若しくは、低域と中域と高域の周波数帯域に分け、少なくとも低周波数帯域又は各周波数帯域について、位相制御と遅延処理或は少なくとも遅延処理を、夫々に行うことにより、前記仮想スピーカのクロストーク音信号とする請求項１の音像頭外定位方法。
【請求項４】
任意の仮想音場空間内に仮想した左，右スピーカの位置に対応するヘッドホンを使用する受聴者の外耳道入口までの頭部伝達関数による前記仮想スピーカの直接音の信号処理部と、前記音場空間に仮想設定した反射特性による前記直接音の前記伝達関数による前記仮想スピーカの反射音の信号処理部と、前記受聴者の両耳における仮想クロストーク音の信号処理部と、前記各信号処理部から出力される処理信号を適宜音量差を付けて混合する左，右チャンネル用のミキサーとを具備し、この左，右チャンネル用のミキサーの出力によりヘッドホンの左，右耳用のスピーカを駆動するようにしたことを特徴とするヘッドホンによる再生音聴取における頭外音像定位装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ機器から出力されるオーディオ信号をヘッドホンにより聴取するとき、受聴者の頭外に定位される音像を、更に拡大した頭外位置での音像として定位させる方法と、そのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ヘッドホンにより音楽等の再生音を聴取するとき、その音像を聴取者の頭外に定位させる技術については、様々な提案がなされている。
【０００３】
即ち、ヘッドホンにより音楽等の再生音を聴取すると、受聴者の頭部の中に音像が形成されるため、リスニングルームなどの実際の音響空間に置かれたスピーカを駆動して聴く音楽等の音像とは全く程異なった聴感しか得られないという点を改善する目的で、ヘッドホンによる受聴においても、例えば外部スピーカによる再生音レベルでの聴感が得られるように、受聴者の頭外にヘッドホンによる音像を定位させる技術について、様々な研究，提案がなされている。
【０００４】
しかし、従来提案されている頭外音像定位の手法は、実スピーカに再生される音のリスニングルームにおける反射や頭部による回析などを忠実にシミュレートすることにより、仮想的にスピーカから発されていると聴感できる音を再現するため、大がかりなハード構成を不可欠とするのみならず、このために膨大な量の演算処理を行い、また、処理したデータの蓄積のために大容量のメモリを不可欠とするなど、低コスト，省電力などを旨とする携帯機器や小型機器には不向きな内容であった。
【０００５】
本発明の発明者は上記の問題点に鑑み、人間の聴覚解析に基づいた適切な信号処理を効率よく実行することにより、音質の低下がなく少ない演算量で頭外で音場を定位させ、あたかも通常の実在スピーカによるリスニングポイントで音を聴取しているかのような聴感を得ることができるヘッドホン受聴における頭外音像定位の方法と、この方法を実施するための装置を、特願平１０−２９１３４８号として提案している。
【０００６】
本発明の発明者が先に提案した頭外音像定位の方法は、適宜のオーディオ機器によって再生される左，右チャンネルのオーディオ信号を入力信号として、この左，右チャンネルの入力信号を夫々に少なくとも２系統に分岐し、左，右チャンネルの各系統の信号を少なくとも２つの周波数帯域に分割し，それぞれに処理，制御して、ヘッドホン着用者の頭部を基準にして仮想する適宜の音場空間に仮想した左，右のスピーカによる直接音と、その左，右の仮想スピーカから発された直接音の前記仮想音場空間における仮想反射音とを表わす信号に形成し、このようにして形成した左，右チャンネルの直接音信号と反射音信号を、左チャンネル用ミキサーと右チャンネル用ミキサーにおいて混合し、前記左，右ミキサーの夫々の出力を、ヘッドホンの左右耳用のスピーカに、夫々に供給することにを、主要な構成とするものであった。
【０００７】
提案した上記の頭外音像定位の方法によると、小規模なハード構成で、また少ない演算量によって仮想スピーカによる頭外音像の聴感を得ることが確認された。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、本発明者が先に提案しているヘッドホンによる頭外音像定位手法による効果を、更に拡大，充実させることにより、ヘッドホンであり乍ら疲労感を伴うことのない頭外音像の定位手法とのための装置を提供することを、課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明方法の構成は、適宜のオーディオ機器によって再生される左，右チャンネルのオーディオ信号を入力信号として２系統に分岐し、両チャンネルの各系統の信号を、ヘッドホンを着用する受聴者の頭部を基準にした仮想音場空間に仮想した左，右のスピーカによる直接音と、その直接音の前記仮想音場空間における仮想反射音と、前記受聴者の両耳における仮想クロストーク音に形成するため、前記一方の系統の信号をそのまま用いるか又は遅延処理して前記仮想スピーカの直接音信号に形成し、この直接音信号を遅延処理して前記仮想スピーカの反射音信号に形成すると共に、前記他方の系統の信号を複数の周波数帯域の信号に分割し、分割された各帯域の信号を位相制御して遅延処理することにより前記仮想スピーカのクロストーク音信号に形成し、このようにして形成した左，右チャンネルの直接音信号と反射音信号とクロストーク音信号を、夫々の各チャンネル用ミキサーにおいて混合し、前記左，右チャンネルのミキサーの夫々の出力を、ヘッドホンの左右耳用のスピーカに、夫々に供給することにを特徴とするものである。
【００１０】
上記方法において、本発明では、適宜のオーディオ機器により再生されるオーディオ信号から、左，右チャンネルの仮想スピーカによる直接音と、該両チャンネルの直接音の仮想反射音を形成するため、前記オーディオ信号を２系統に分け、その一方系統の信号を遅延処理するか又はしないで前記仮想スピーカの直接音信号とすると共に、該直接音信号を分岐して遅延処理することにより、前記仮想スピーカの反射音信号とする。また、２系統に分けた他方の系統の左，右両チャンネルの信号を、各チャンネルごと低中域と高域、又は、低域と中高域、若しくは、低域と中域と高域の周波数帯域に分け、少なくとも低周波数帯域又は各周波数帯域について、位相制御と遅延処理或は少なくとも遅延処理を、夫々に行うことにより、前記仮想スピーカのクロストーク音信号とすることができる。
【００１１】
上記の本発明方法を実行するための本発明装置の構成は、任意の仮想音場空間内に仮想した左，右スピーカの位置に対応するヘッドホンを使用する受聴者の外耳道入口までの頭部伝達関数による前記仮想スピーカの直接音の信号処理部と、前記音場空間に仮想設定した反射特性による前記直接音の前記伝達関数による前記仮想スピーカの反射音の信号処理部と、前記受聴者の両耳における仮想クロストーク音の信号処理部と、前記各信号処理部から出力される処理信号を適宜音量差を付けて混合する左，右チャンネル用のミキサーとを具備し、この左，右チャンネル用のミキサーの出力によりヘッドホンの左，右耳用のスピーカを駆動するようにしたこをと特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態例について説明するが、それに先立ち本発明の前提となる再生音の聴取により人の聴感として形成される音場について説明する。
２チャンネルスピーカによりリスニングルームのような実空間で音楽再生を行う場合、聴取者の左耳には左側のスピーカから出た音のほかに、右スピーカから出た音も到達する。右耳についても同様である。この際、スピーカと同じ側の耳と逆側の耳では、スピーカからの距離が異なるため、スピーカから出た音は聴取者の耳に到達したときに左右の音で時間差（ＩＴＤ：Ｉｎｔｅｒ−ａｕｒａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）や音圧差（ＩＬＤ：Ｉｎｔｅｒ−ａｕｒａｌ　Ｌｅｖｅｌ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を生じる。人間の脳は主にこの左右の耳に到達する音に時間差や音圧差を手掛かりとして、音像の定位位置を判断する。
【００１３】
しかし、ヘッドホンにより音楽再生を行う場合、左右のヘッドホンから出る音はそれぞれ逆側の耳に届かず、音像の定位位置を判断する手掛かりが失われる。そのため、２チャンネルステレオ音をスピーカにより再生した場合、音像が頭の中に定位しているような聴感を覚えるという問題がある。ヘッドホンによる聴取では絶えずその音場に違和感があり、疲労感を伴うことになる。
【００１４】
そこで、本発明では、本発明の発明者が先に提案した３次元音像定位手法を適用し、その音像の定位位置を拡充することにより、音場の違和感をなくし疲労を抑制する手法、即ち、頭外音場の拡大を図ろうとするもである。
【００１５】
本発明では、音像定位処理の複雑さを低減することにより、演算量を削減するため、人間の聴覚を通して３次元音像定位を知覚するために必要となる基本的な要素にのみ着目した。即ち、聴取者の頭部や耳介による音の回析の影響の有無により、３次元音像定位に必要な要素は周波数帯域ごとに異なる。そこで本発明では、入力信号を以下に挙げる３つの周波数帯域に分割する。
（イ）　人間の頭部による回折の影響を受けにくく、平坦な周波数特性を示す低周波数帯域、
（ロ）　耳介による回折の影響を強く受け、串状の周波数特性を示す高周波数帯域、
（ハ）　低周波数帯域と高周波数帯域の中間に位置し、複雑な周波数特性を示す中間周波数帯域、
【００１６】
本発明は、上記（イ），（ロ），（ハ）の各周波数帯域に対して、音像定位を行ううえで必要最低限の演算のみを実行することにより、従来法と比較して、演算量を大幅に削減することを可能とした。以下、各周波数帯域の特性について述べる。
【００１７】
低周波数帯域では、人間の頭部による回折に着目した。即ち、人間の頭部の大きさに個人差はあるが、概ね直径が１５０〜２００ｍｍ程度の球体とみなすことができる。
半波長がこの球体の直径よりも大きい音の場合、人間の頭部による音の反射及び回折いよる影響が少なく、無視することができる。そのため、半波長がこの直径よりも大きくなるような周波数帯域においては、音が音源から両耳に入る時間差及び音量差のみをパラメータとして入力信号を処理することで、音像定位が可能となる。したがって、低周波数帯域における頭部伝達関数の周波数特性は平坦な特性となる。この境界周波数（〓１）は音速（ｖ）を３４０ｍ／ｓ，頭部の直径（ｄ１）を１５０〜２００ｍｍとすると、〓１＝２ｖ／ｄ１より８５０〜１．１ｋＨｚ程度である。
【００１８】
高周波数帯域では、人間の耳介による音の回折に着目した。人の耳介を円錐形とみなした場合、その底面の直径は概ね３５〜５５ｍｍ程度である。半波長がこの底辺の直径よりも小さい音の場合、耳介による音の回折を物理的要因とする影響が大きくなる。そのため、半波長がこの直径より小さくなるような周波数帯域において、外耳道入口に到達する音は、直接外耳道入口に到達する音と、耳介などにより回折し、遅延して外耳道入口に到達した音が重畳したものとなる。したがって、高周波数帯域における頭部伝達関数の周波数特性は串状になる。この耳介による影響を考慮する境界周波数（〓２）は、耳介底面の直径（ｄ２）が３５〜５５ｍｍであることから、３ｋ〜５ｋＨｚ程度である。
【００１９】
中間周波数帯域は、低周波数帯域と高周波数帯域から決定される。この帯域では、頭部や耳介による回折の影響を考慮する必要があり、頭部伝達関数の周波数特性は複雑な特性となる。
【００２０】
本発明は、各周波数帯域における上記のような特性に鑑み、以下に挙げる３つの音を合成することにより、人間が音像の定位位置を判断する手掛かりが得られると考え、頭外に定位させる音場の拡大処理を行うものである。この場合の３つの音とは、図１に示すスピーカＳＰから聴取者Ｍの左右の耳Ｒｅ，Ｌｅに直接到達する“直接音”（Ｄｉｒｅｃｔ）Ｄｓ、壁面等で反射し聴取者の耳に到達する“反射音”（Ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ）Ｒｓ、聴取者の頭部により回折し、スピーカと逆側の耳に入る“クロストーク音”（Ｃｒｏｓｓ　Ｔａｌｋ）Ｃｓである。
【００２１】
本発明では、上記３つの音Ｄｓ，Ｒｓ，Ｃｓを入力信号を処理，制御して実現するため、図２の模式図に示すような処理を左右のチャンネルに対して行う。ここで、直接音Ｄｓおよび反射音Ｒｓについては、位相の周波数による変化は考慮せず、遅延制御（Ｄｅｌａｙ）のみを行う。一方、クロストーク音Ｃｓについては、位相の周波数による変化を考慮する。その理由は、クロストーク音Ｃｓは周波数が高くなるにつれ、頭部による回折の影響を受けやすく、その周波数−位相特性は理想的には図３のようになると考えられているからである。
【００２２】
そこで、本発明では、左右チャンネルの入力信号を、夫々に３つの周波数帯域に分割（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）し、それぞれの周波数帯域ごとに選択的にパラメトリックイコライザ（ＰＥＱ）および遅延器（Ｄｅｌａｙ）を位相器として採用することにより、低次のＩＩＲフィルタでクロストーク音をＣｓ再現することを可能とした。最後に、両チャンネルごとに直接音Ｄｓ，反射音Ｒｓ，クロストーク音Ｃｓの音量を調整し、ミキシング（Ｍｉｘｉｎｇ）を行うことで出力を得るようにした。
【００２３】
上記の手法を実現するフィルタ構成図を、片チャンネルについて図４に示す。まず、ステレオの入力信号Ｓｉを２系統に分け、その一方を帯域分割フィルタＦｄにおいてクロストーク音用の周波数帯域分割を行い、各帯域ごと位相器Ｐｓと遅延器Ｄｅを用いることによりクロストーク音信号を生成する。この際、周波数分割フィルタＦｄにはＦＩＲフィルタを利用するが、これにより、信号に遅延が生じる。そこで、本発明では、２系統に分けた他方の入力信号による直接音に遅延器Ｄｅによる遅延を与えることによりＦＩＲフィルタによる遅延の影響を除去するようにした。また、その遅延を与えた前記信号に対して、さらに遅延器Ｄｅによる遅延を与えることにより反射音を生成する。最後に、直接音，反射音、およびクロストーク音の各帯域の信号をミキサーＭｘでミキシングすることにより、頭外へ音場を拡大したステレオ音を得ることが出来るのである。
【００２４】
以下に、フィルタ各部の詳細について説明する。
まず、図５に示すＢａｎｄ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｆｉｌｔｅｒにおいて、クロストーク音の信号を生成するため一方の系統の入力信号の周波数帯域分割を行う。ここで、周波数に対して直線位相であり、その後の音場拡大処理で位相調整の必要がないため、ＦＩＲフィルタを周波数分割フィルタとして使用する。また、遮断した周波数帯域での音量レベルが透過した周波数帯域に影響を及ぼさないような減衰量である４０ｄＢ／ｏｃｔを確保するため、フィルタの次数を３３次とした。このことから、本発明では、図３に示すように、入力信号ｘ［ｎ］を３３次ローパスＦＩＲフィルタ，３３次バンドパスＦＩＲフィルタ，３３次ハイパスＦＩＲフィルタを用いて、低周波数帯域信号ｘ１［ｎ］，中間周波数帯域ｘｉ［ｎ］，高周波数帯域ｘｈ［ｎ］に分割する。
【００２５】
また、効果的な音場拡大を実現するためには、精度の高い周波数帯域分割が必要不可欠である。このような場面では、図６に示すように、中間周波数帯域分割処理で用いられているバンドパスＦＩＲフィルタを、ハイパスＦＩＲフィルタとローパスＦＩＲフィルタのシーケンス処理とする構成を用いる。このような処理をすると、図７に示すように、２つのＦＩＲフィルタを組み合わせることで、１つのバンドパスＦＩＲフィルタ処理と比較して、両遮断周波数帯域で急峻なカットオフ特性を実現可能である。これにより、高精度な頭部伝達関数近似を実現でき、フィルタの係数ならびに係数の窓関数を適切に設定することで、さまざまな仮想リスニングルームや仮想スピーカ配置の設定が可能となる。
【００２６】
クロストーク音の各周波数帯域に対し適切な周波数特性を得るために、図４に示す位相器（ＩＩＲ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔｅｒ）を用いる。位相器は操作性のよいＰＥＱを用いて実現する。したがって、次式で表される２次ＩＩＲフィルタを用いる。
ｄ［ｎ］＝ｘ［ｎ］＋ａ１ｄ［ｎ−１］＋ａ２ｄ［ｎ−２］
ｙ［ｎ］＝ｂｏｄ［ｎ］＋ｂ１ｄ［ｎ−１］＋ｂ２ｄ［ｎ−２］
ここで、ｘ［ｎ］・ｙ［ｎ］・ｄ［ｎ］は、それぞれ入力，出力，遅延信号を、ａ０〜ａ２・ｂ０・ｂ１は利得を表す。
上式から本発明方法で用いる２次ＩＩＲフィルタは図９に示すような構成を採る。また、精度や汎用性よりも演算量の少なさが要求される場合、周波数−位相応答を線形近似し、遅延処理のみにより位相の変化を再現することで、演算量を削減することが可能である。このような場合、図４のＩＩＲ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔｅｒを省略した構成が選択される。
【００２７】
直接音と反射音およびクロストーク音の伝達時間差を先に述べた図４に示す遅延制御バッファ（Ｄｅｌａｙ）により制御する。本発明方法では、周波数分割処理にＦＩＲフィルタを用いているため、クロストーク音のそれぞれの帯域信号に遅延が生じる。この遅延による影響を補正するため、図４に示すように、直接音に遅延を与える。さらに、補正した直接音の信号を２つに分け、その一方に遅延を与えることにより反射音を生成するようにしている。一方、クロストーク音は、位相制御処理の後、３つの周波数帯域による左右の伝達時間差，音源から左右の耳に到達する音の伝達時間差，各帯域のフィルタ処理による時間差を考慮し、遅延を与えることにより生成する。
【００２８】
しかし、一般的にいうと、音源から左右の耳に到達する音の伝達時間差などによって生じる遅延は、周波数分割処理のためのＦＩＲフィルタによって生じる遅延に比べて大きいので、クロストーク音に対する遅延を調整することで、ＦＩＲによって生じる遅延を補正できる。このことから、本発明では音源から左右の耳に到達する音の伝達時間差が小さい場合を無視することにより直接音に対する遅延器を省略することが可能である。
【００２９】
最後に、各周波数帯域で音像定位処理された信号を１つに重ね合わせるミキシング処理を行う。このミキシング処理では、図１０に示すように、直接音ｘ［ｎ］，反射音ｘｒ［ｎ］、およびクロストーク音の低周波数，中間周波数，高周波数帯域処理信号ｘ１［ｎ］・ｘｉ［ｎ］・ｘｈ［ｎ］に利得ａｄ・ａｒ・ａｌ・ａｉ・ａｈをそれぞれ掛けたものの総和をとることにより、周波数帯域ごとの音量を調整する。従って、出力ｙ［ｎ］は、
ｙ［ｎ］−ａｄｘ［ｎ］＋ａｒｘｒ［ｎ］＋ａｉｘｉ［ｎ］＋ａｈｘｈ［ｎ］
となる。
【００３０】
また、図１１に示すように、遅延制御とミキシング処理を一つにまとめ、１つの遅延制御バッファに値を加算することによりミキシングを行うことで、遅延制御用のメモリを削減できる。ただし、このような構成には、ミキシングのゲインや遅延時間の設定を変更する際、正しくミキシングが行われないという難点がある。
【００３１】
以上により、ヘッドホンの左右スピーカの音を、受聴者の頭外であって、より拡大された範囲に音像定位するには、入力するオーディオ信号から、仮想スピーカによる仮想の直接音と、仮想音場における前記スピーカ音の反射音と、受聴者の両耳におけるクロストーク音を、異なる要素により制御して生成すると共に、クロストーク音については、演算量を削減する目的で入力信号を複数の帯域に分割して各帯域ごとに制御することによって実現可能であることが、裏付けられた。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、オーディオ機器に再生されたオーディオ信号を、ヘッドホンに入力する手前において、２系統に分岐し、一方の系統の信号を仮想の直接音と仮想の反射音を生成するために処理すると共に、他方の系統の信号を複数の帯域に分割して各帯域ごとに処理をしてクロストーク音の信号を生成し、各信号を、それぞれの音の量の比率を制御してミキサーにより混合することによって、ヘッドホンの左，右スピーカ用のオーディオ信号に形成するので、ヘッドホン受聴における従来の頭外定位音像に比べより拡大された頭外位置に明瞭に定位される音像による再生音を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法におけるヘッドホン受聴者と仮想音場，仮想スピーカの位置関係と受聴者の耳に入る３つの音を説明するための模式的平面図。
【図２】本発明方法の概念的構成例を模式的に示すブロック図。
【図３】クロストーク音の周波数位相特性を模式的に表わした線図。
【図４】図２の本発明方法を片チャンネルについて表現した機能ブロック図。
【図５】周波数帯域分割フィルタの一例のブロック図。
【図６】高精度周波数帯域分割フィルタの一例のブロック図。
【図７】分割された各周波数帯の周波数特性を例示した線図。
【図８】低演算量周波数帯域分割フィルタの例のブロック図。
【図９】２次ＩＩＲフィルタの例のブロック図。
【図１０】ミキサーの一例のブロック図。
【図１１】遅延制御バッファを共有化したミキサーの例のブロック図。
【符号の説明】
Ｍ　　　　　ヘッドホン受聴者
Ｌｉ，Ｒｉ　　　左右チャンネルの入力信号
Ｄｆｌ，Ｄｆｒ　　左右チャンネルの周波数帯域分割部
Ｃｓｌ，Ｃｓｒ　　左右チャンネルのクロストーク音信号処理部
Ｄｓｌ，Ｄｓｒ　　左右チャンネルの直接音信号処理部
Ｒｓｌ，Ｒｓｒ　　左右チャンネルの反射音信号処理部
ＭＬ，ＭＲ　　　左右チャンネルのミキサー
Ｈｐ　　　　　ヘッドホン
【図１】
2004023486.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004023486.tif 000011
【図１０】
2004023486.tif 000012
【図１１】
2004023486.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月9日(2002.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
低周波数帯域では、人間の頭部による回折に着目した。即ち、人間の頭部の大きさに個人差はあるが、概ね直径が１５０〜２００ｍｍ程度の球体とみなすことができる。
半波長がこの球体の直径よりも大きい音の場合、人間の頭部による音の反射及び回折いよる影響が少なく、無視することができる。そのため、半波長がこの直径よりも大きくなるような周波数帯域においては、音が音源から両耳に入る時間差及び音量差のみをパラメータとして入力信号を処理することで、音像定位が可能となる。したがって、低周波数帯域における頭部伝達関数の周波数特性は平坦な特性となる。この境界周波数（ｆ１）は音速（ｖ）を３４０ｍ／ｓ，頭部の直径（ｄ１）を１５０〜２００ｍｍとすると、ｆ１＝２ｖ／ｄ１より８５０〜１．１ｋＨｚ程度である。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
高周波数帯域では、人間の耳介による音の回折に着目した。人の耳介を円錐形とみなした場合、その底面の直径は概ね３５〜５５ｍｍ程度である。半波長がこの底辺の直径よりも小さい音の場合、耳介による音の回折を物理的要因とする影響が大きくなる。そのため、半波長がこの直径より小さくなるような周波数帯域において、外耳道入口に到達する音は、直接外耳道入口に到達する音と、耳介などにより回折し、遅延して外耳道入口に到達した音が重畳したものとなる。したがって、高周波数帯域における頭部伝達関数の周波数特性は串状になる。この耳介による影響を考慮する境界周波数（ｆ２）は、耳介底面の直径（ｄ２）が３５〜５５ｍｍであることから、３ｋ〜５ｋＨｚ程度である。