(57)【要約】【課題】　体の動きを検出する回転角度センサーとして赤外線音声送受信信号をそのまま使用し、専用に新たな回転角度センサーを追加することなく、回転角度累積誤差の少ない、安価な赤外線送受信機能を備えたヘッドホン装置を提供しようとするものである。【解決手段】　音声信号を変調し、赤外線を発光させて信号を送信する赤外線送信器と、この出力を赤外線受光素子１、２により受信し、音声信号に復調する赤外線受信器とを具備し、復調された音声信号によりヘッドホン１５を駆動し、音声再生を行い、各々の受光素子１、２の受光レベルを比較し、この結果に応じて赤外線受信器を搭載する機器の回転角度を算出し角度に応じて出力音声信号を変化させる信号処理手段１２とを設けるようにした。【選択図】　　　　図１
2004096772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　音声信号が変調され赤外線送信器より送信された赤外線信号を、受光素子により受信し上記音声信号に復調する赤外線受信器を具備し、
　上記赤外線受信器により復調された音声信号によりヘッドホンを駆動し音声再生を行うヘッドホン装置であって、
　上記受光素子の受光レベルを記憶する記憶装置と、
　上記記憶装置により記憶された受光レベルと新たに入力された受光レベルを比較するレベル比較手段と、
　上記レベル比較手段の比較結果に応じて出力音声信号を変化させる信号処理手段とを設けたことを特徴とするヘッドホン装置。
【請求項２】
　受光レベルを比較する赤外線信号として変調された音声信号受信信号をそのまま用いたことを特徴とする請求項１に記載したヘッドホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置に関する。詳しくは、音声信号を変調し赤外線で送受信する赤外線送信装置に於いて受信装置の動き特に回転運動に応じて受信された音声信号に信号処理を行い、再生音に自然な音像定位を与える赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホンシステムを提供しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に、従来の赤外線信号送受信装置を用いたヘッドホン装置のブロック図を示す。図５において、赤外線送信部５０から音声信号が変調された赤外線信号が送信され、赤外線受光部５１により受信された赤外線信号はＲＦ増幅器５２で増幅された後に、検波器５３により復調され、増幅器５４、５５により増幅された後にヘッドホン５６に供給される。
【０００３】
　このような赤外線信号送受信装置を用いたヘッドホン装置では、ヘッドホン１５６本体にコードが不要となりコードが受聴者に絡み付いたりするわずらわしさがなくなる。このため受聴者は音声信号を聞きながら体を自由に動かすことができるようになる。
【０００４】
　しかしながらこのようなヘッドホン装置では受聴者が動いても再生音像は常に頭の中に定位し、スピーカ再生に比べて不自然な音場再生になるという欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　上述したように赤外線送受信ヘッドホンを含む従来のヘッドホン装置において音声信号を再生した場合には、その再生音像は頭の中に定位し、不自然な音場再生となるという不都合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置は、図１から図４に示すように、音声信号が変調され赤外線送信器より送信された赤外線信号を、受光素子１により受信し音声信号に復調する赤外線受信器を具備し、赤外線受信器により復調された音声信号によりヘッドホン１５を駆動し音声再生を行うヘッドホン装置であって、受光素子１の受光レベルを記憶する記憶装置９２と、記憶装置９２により記憶された受光レベルと新たに入力された受光レベルを比較するレベル比較手段９１と、レベル比較手段９１の比較結果に応じて出力音声信号を変化させる信号処理手段９４とを設けたものである。
【０００７】
　この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置は、図１から図４に示すように、受光レベルを比較する赤外線信号として変調された音声信号受信信号をそのまま用いたものである。
【０００８】
　また、本発明によれば、受光素子の受光レベルを随時記憶しこの記憶されたレベルと新しく入力された受光レベルとを逐次比較するのでそのレベルが最大になる位置から送信部と受信部が対向する角度が一致している状態を見いだすことができる。従ってこの位置を基準として受光レベルの減衰レベルを読むことによって回転角度を計算することができるようになりこれによって最適な信号処理を受信信号に対して施すことができるようになり、ヘッドホン受聴時に於いても自然な音場感を確保できるようになる。
【０００９】
　また、本発明によれば、受光レベルを比較する赤外線信号として変調された音声信号受信信号をそのまま用いるので、回転角度検出用に新たな光送受信装置を設ける必要がなくなり、装置全体を小さくかつ安価に構成できるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
　本発明によれば、受光素子の受光レベルを随時記憶しこの記憶されたレベルと新しく入力された受光レベルとを逐次比較するのでそのレベルが最大になる位置から送信部と受信部が対向する角度が一致している状態を見いだすことができる。従ってこの位置を基準として受光レベルの減衰レベルを読むことによって回転角度を計算することができるようになりこれによって最適な信号処理を受信信号に対して施すことができるようになり、ヘッドホン受聴時に於いても自然な音場感を確保できるようになる。
【００１１】
　また、本発明によれば、受光レベルを比較する赤外線信号として変調された音声信号受信信号をそのまま用いるので、回転角度検出用に新たな光送受信装置を設ける必要がなくなり、装置全体を小さくかつ安価に構成できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
　まず、この発明の実施例を説明する前に、この発明の出願人が先に出願したオーディオ再生装置の一実施例について、図６および図７を参照して説明する。先の例のオーディオ再生装置は、音響信号をヘッドホンで再生する際に、本来スピーカで再生する場合に予め定められた位置関係に置かれるべきスピーカから音が再生されるのと同等の定位感、音場感等を、一人はもとより複数の聴取者に対してもワイヤレスにより同時に、ヘッドホンで再生しても得られるようにしたものである。
【００１３】
　すなわち、先の例のオーディオ再生装置は、ステレオ等で収音された多チャンネルの音響信号をワイヤレスによりヘッドホンで再生するシステムに用いるものである。特に予め定められた位置関係（例えば、リスナの前方右、前方左、中央、その他である。）に各音像を定位させる目的で各チャンネルに記録あるいは伝送されるディジタル化された音響信号をワイヤレスによりヘッドホン等で再生する際に用いるものである。
【００１４】
　ここでは、図６に示す送信部において、まず予めメモリ１６０、１８０、１００、１２０に記憶されたインパルスレスポンスとの畳み込み積分を行なった各チャンネルのディジタル化された音響信号を送信機６４により送信し、図７に示す受信部において、ヘッドホン２４０を装着したリスナ２３０側の受信機６５で音響信号を受信し、そして、ディジタル角度検出器２８０により、リスナ２３０の基準方向に対する頭部運動を一定角度あるいは予め定められた角度毎に検出し、アドレス制御回路３４０において、方向を含む大きさを表すディジタルアドレス信号に変換する。このアドレス信号により予めメモリ３５０に記録されている頭部の基準方向に対する仮想音源位置から両耳に至るディジタル記録された制御信号を読み出す。この制御信号と音響信号とを、制御装置５００、５１０、５２０、５３０において、リアルタイムで補正し変更する。これにより、あたかもその仮想音源位置に置かれたスピーカから再生音が聞こえるような再生効果をワイヤレスで実現することができるものである。
【００１５】
　この発明の実施例は、上述したこの発明の出願人が先に出願したオーディオ再生装置の図７に示した受信部におけるディジタル角度検出器２８０、アドレス制御回路３４０、メモリ３５０、制御装置５００、５１０、５２０、５３０に対応するものであ。先の例では、受信したオーディオ信号とは独立して、地磁気により頭部の回転角度をディジタル角度検出器２８０により検出したが、この例では受信したオーディオ信号の受信レベルにより頭部の回転角度を検出するようにした点が異なる。以下、図１から図４において、この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置のブロック図を示し、各実施例に従って説明する。
【００１６】
　図１は、この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の一実施例のブロック図である。図１において、図示しない赤外線送信部から音声信号が変調された赤外線信号が送信され、赤外線受光部１、２により受信された赤外線信号はＲＦ増幅器３で増幅された後に、検波器４により復調され信号処理装置５に入力される。
【００１７】
　また、赤外線受光部１の受光レベルは赤外線受光レベル検出器８により検出され、Ａ／Ｄ変換器１０により符号化されてマイクロプロセッサ１２に取り込まれる。同様に赤外線受光部２の受光レベルは赤外線受光レベル検出器９により検出され、Ａ／Ｄ変換器１１により符号化されてマイクロプロセッサ１２に取り込まれる。
【００１８】
　図２は、この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の一実施例のマイクロプロセッサを示す図である。図２において、マイクロプロセッサ１２に供給されたＡ／Ｄ変換器の出力信号１３、１４はレベル比較装置１２１に入力される。ここではレベル比を出力し、赤外線受光部１、２、つまりヘッドホン１５を取り付けた頭部の回転角度を回転角度演算装置１２２で算出する。
【００１９】
　その結果から信号処理制御装置１２３は頭部の回転角度によって最適の音場を与える信号処理アルゴリズムに相当する制御信号１６を信号処理装置５に対して供給する。信号処理装置５は信号処理制御装置１２３から供給された制御信号１６で信号処理を行い、その結果を増幅器６及び７に出力する。ここでの処理はアナログ信号のまま行われても、一旦ディジタル信号に変換した後に信号処理を行い、しかる後にアナログ信号に再変換してもかまわない。増幅器６、７の出力はヘッドホン１５を駆動する。
【００２０】
　図３は、この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の他の実施例のブロック図である。図３において、図示しない赤外線送信部から音声信号が変調された赤外線信号が送信され、赤外線受光部１により受信された赤外線信号はＲＦ増幅器３で増幅された後に、検波器４により復調され、信号処理装置５に入力される。また、赤外線受光部１の受光レベルは赤外線受光レベル検出器８により検出され、Ａ／Ｄ変換器１０により符号化されてマイクロプロセッサ３０に標本化されて取り込まれる。
【００２１】
　図４は、この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の他の実施例のマイクロプロセッサを示す図である。図４において、マイクロプロセッサ３０に入力されたＡ／Ｄ変換器１０の出力信号１７はマイクロプロセッサ３０内のレベル記憶装置９２に記憶される。更にこの出力信号１７はこれ以前に標本化されて記録されたデータとレベル比較装置９１において比較される。この比較結果は回転角度演算装置９３に供給される。ここで赤外線受光部１すなわちヘッドホン１５を取り付けた頭部が図示しない赤外線発光部に対して正面に対向した位置からどの程度回転しているかが算出される。
【００２２】
　信号処理制御装置９４は回転角度演算装置９３で算出された頭部の回転角度によって最適の音場を与える信号処理をするように、信号処理装置４に対して制御信号１７を供給する。なお、この例においては、図示しない赤外線発光部に対して正面に対向した位置を、予め受信ゼロレベルまたは最大レベルに初期設定しておけばよい。
【００２３】
　上例によれば、複数の受光素子としての赤外線受光部１、２の受光レベルを比較し、これから赤外線受光部１、２の回転角度を算出できるので、これによって最適な信号処理を受信信号に施すことができるようになり、ヘッドホン受聴時に於いても自然な音場感を確保できるようになる。
【００２４】
　また、上例によれば、受光素子としての赤外線受光部１の受光レベルを随時記憶し、この記憶されたレベルと新しく入力された受光レベルとを逐次比較するので、そのレベルが最大になる位置から赤外線送信部と赤外線受信部が対向する角度が一致している状態を見いだすことができる。従ってこの位置を基準として受光レベルの減衰レベルを読むことによって回転角度を計算することができるようになりこれによって最適な信号処理を受信信号に対して施すことができるようになり、ヘッドホン受聴時に於いても自然な音場感を確保できるようになる。
【００２５】
　また、上例によれば、受光レベルを比較する赤外線信号として変調された音声信号受信信号をそのまま用いるので、回転角度検出用に新たな光送受信装置を設ける必要がなくなり、装置全体を小さくかつ安価に構成できるようになる。上例によれば、体の動きを検出する回転角度センサーとして赤外線音声送受信信号をそのまま使用することができるので、新たな回転角度センサーを追加すること無く、回転角度累積誤差のない、安価かつ実装面積の少ない機器を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の一実施例のブロック図である。
【図２】この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の一実施例のマイクロプロセッサを示す図である。
【図３】この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の他の実施例のブロック図である。
【図４】この発明の赤外線信号送受信機能を備えたヘッドホン装置の他の実施例のマイクロプロセッサを示す図である。
【図５】従来の赤外線信号送受信装置を用いたヘッドホン装置のブロック図である。
【図６】この発明の出願人が先に出願したオーディオ再生装置の送信部の一実施例のブロック図である。
【図７】この発明の出願人が先に出願したオーディオ再生装置の受信部の一実施例のブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 赤外線受光部
２ 赤外線受光部
３ ＲＦ増幅器
４ 検波器
５ 信号処理装置
６、７ 増幅器
８、９ 赤外線受光レベル検出器
１０、１１ Ａ／Ｄ変換器
１２ マイクロプロセッサ
１３ 出力信号
１４ 出力信号
１５ ヘッドホン
１６ 制御信号
１２１ レベル比較装置
１２２ 回転角度演算装置
１２３ 信号処理制御装置
１７ 出力信号
１８ 制御信号
３０ マイクロプロセッサ
９１ レベル比較装置
９２ レベル記憶装置
９３ 回転角度演算装置
９４ 信号処理制御装置
【図１】
2004096772.tif 000003
【図２】
2004096772.tif 000004
【図３】
2004096772.tif 000005
【図４】
2004096772.tif 000006
【図５】
2004096772.tif 000007
【図６】
2004096772.tif 000008
【図７】
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