(57)【要約】本発明は、音響再生システム（10）によって伝達される、異なるチャンネル（Ｌ，Ｒ）からの信号を、ヘッドセットを用いたリスニングに特有の状況において適合させる回路に関する。該回路は、第一の時間間隔だけ遅延された右チャンネル用の少なくとも１つの信号（Ｒ）に、左チャンネル用の少なくとも１つの信号（Ｌ）を加えて得られる中間左チャンネル信号（L1）と、同じ第一の時間間隔だけ遅延された左チャンネル用の前記信号（Ｌ）に、右チャンネル用の前記信号（Ｒ）を加えて得られる中間右チャンネル信号（R1）とを生成する第一手段（14a）、及び第二の時間間隔だけ遅延された中間右チャンネル信号（R1）に中間左チャンネル信号（L1）を加えて得られたヘッドセット用左チャンネル信号（Lc）と、同じ第二の時間間隔だけ遅延された中間左チャンネル信号（L1）に中間右チャンネル信号（R1）を加えて得られたヘッドセット用右チャンネル信号（Rc）とを生成する手段（14b）を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響再生システム（10）によって伝達される様々なチャンネルの信号（Ｌ，Ｒ）を、そのヘッドセットリスニングの特定の状態に適用させる方法であって、
−左チャンネル用の少なくとも１つの信号（Ｌ）に、第一の時間間隔だけ遅延させた、右チャンネル用の少なくとも１つの信号（Ｒ）を加えて中間左チャンネル信号（L1）を得ると共に、右チャンネル用の前記信号（Ｒ）に、同じ第一の時間間隔だけ遅延させた、左チャンネル用の前記信号（Ｌ）を加えて中間右チャンネル信号（R1）を得、次いで
−前記中間左チャンネル信号（L1）に、第二の時間間隔だけ遅延させた中間右チャンネル信号（R1）を加えて、前記ヘッドセットに送られる左チャンネル信号（Lc）を得ると共に、前記中間右チャンネル信号（R1）に、同じ第二の時間間隔だけ遅延させた中間左チャンネル信号（L1）を加えて、前記ヘッドセットに送られる右チャンネル信号（Rc）を得る
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
左チャンネル信号（Ｌ）と右チャンネル信号（Ｒ）とを伝達する立体音響再生システムの場合、第一の遅延が100〜200μsであり、第二の遅延が500〜700μsであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記左チャンネル用遅延信号と前記右チャンネル用遅延信号とは、高周波数を除去して低周波数を残すように予め濾波されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
濾波動作が０Hzでゼロ、24 kHzで最大になることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
−前記左チャンネル用信号と前記右チャンネル用信号とが、予め第一の減衰に付され、及び
−前記左チャンネル用遅延信号と前記右チャンネル用遅延信号とが、予め第二の減衰に付される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
立体音響再生システムにおいて、第一の減衰が20〜30％であり、第二の減衰が50〜60％であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
−前記中間左チャンネル信号と中間右チャンネル信号とが予め第一の減衰を受け、
−前記遅延中間左チャンネル信号と遅延中間右チャンネル信号とが予め第二の減衰を受け
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
立体音響再生システムの場合に、第一の減衰が５〜15％で、第二の減衰が65〜75％であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
−第一の時間間隔だけ遅延された右チャンネル用の少なくとも１つの信号（Ｒ）に、左チャンネル用の少なくとも１つの信号（Ｌ）を加えて得られる中間左チャンネル信号（L1）と、同じ第一の時間間隔だけ遅延された左チャンネル用の前記信号（Ｌ）に、右チャンネル用の前記信号（Ｒ）を加えて得られる中間右チャンネル信号（R1）とを生成する第一手段（14a）、及び
−第二の時間間隔だけ遅延された中間右チャンネル信号（R1）に中間左チャンネル信号（L1）を加えて得られたヘッドセット用左チャンネル信号（Lc）と、同じ第二の時間間隔だけ遅延された中間左チャンネル信号（L1）に中間右チャンネル信号（R1）を加えて得られたヘッドセット用右チャンネル信号（Rc）とを生成する手段（14b）
を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実施するための回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音を再生するための電子装置に関する。より詳しくは、本発明はオーディオ再生システムによって伝達される様々なチャンネルの信号を、そのヘッドセットを用いたリスニングという特定の状況に適用させるように特に設計された方法及び回路に関する。
【０００２】
本発明は、例えば、「サラウンド」として知られているシステムなどの多チャンネルシステムのチャンネル信号の処理について、立体音響再生システムの右チャンネル信号と左チャンネル信号との処理に等しく適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
現存のオーディオ再生システムは、適切に配置された１チャンネル当たり１封入具を有するリスニング用に設計されている。立体音響システムの場合は、２つの封入具が正三角形の底辺に理想的に位置し、その頂点の位置に聞き手がいる。
【０００４】
ヘッドセットを使用したリスニングの間、２つのヘッドフォンは、聞いている人の耳のすぐそばに配される。聞き手の脳は、オーディオ再生経路の本質的な要素、即ち、各封入具と聞き手との間にある空気の量を完全に無視して、片方の耳から他の耳へと頭の中を通り抜ける線で再生される音源を単に知覚するだけであろう。したがって、これは封入具を介したリスニングの条件に対応しておらず、音響イメージの正しい再生が行われていない。
【０００５】
具体的に、単一の伝達媒体が、再生されるチャンネル当たり（立体音響では２チャンネル）丁度１チャンネルを有しているのであれば、再生方法そのものが、実に、１チャンネル当たり２経路、即ち、封入具から近い方の耳に至る直接経路、及び封入具から遠い方の耳に至る間接経路（立体音響では４つの経路）を使用することになる。
【０００６】
明らかに、間接経路からの音は直接経路からの音よりも長い距離を移動してきており、一定の遅れをもって知覚される。概略的に言って、立体音響信号の場合は、移動距離の相違は約７cmであり、206μsの位相のずれをおこす。
【０００７】
これが、間接経路を考慮しないヘッドセットによるリスニングが、音響イメージを再構築するのに必要な情報を脳から奪ってしまうことの理由である。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の目的は、ヘッドセットを用いたリスニングに最適のリスニング状態を与える方法及び回路を提供することである。
【０００９】
より正確には、本発明は、
−左チャンネル用の信号の少なくとも１つに、第一の時間間隔だけ遅らせた右チャンネル用の信号の少なくとも１つを加えて中間左チャンネル信号を得ると共に、右チャンネル用の前記信号に、前記第一の時間間隔だけ遅らせた左チャンネル用の信号を加えて中間右チャンネル信号を得、
−前記中間左チャンネル信号に、第二の時間間隔だけ遅らせた前記中間右チャンネル信号を加えてヘッドセット用の左チャンネル信号を得ると共に、前記中間右チャンネル信号に、前記第二の時間間隔だけ遅らせた前記中間左チャンネル信号を加えてヘッドセット用の右チャンネル信号を得ること
を特徴とする、オーディオ再生システムによって伝達される様々なチャンネルの信号を、そのヘッドセットを用いたリスニングの特定の状況に適応させる方法に関する。
【００１０】
有利なことに、左チャンネル信号及び右チャンネル信号のみを伝達する立体音響再生システムにこの方法を適用すると、第一の遅れが100〜200μsであり、第二の遅れが500〜700μsになる。
【００１１】
好ましい態様によると、左チャンネル用の前記遅延信号と右チャンネル用の前記遅延信号とは、高周波を除去して低周波を残すように、予め濾波される。通常、濾波動作は０Hzでゼロであり、24 kHzで完全になる。
【００１２】
好ましくは、
−左チャンネル用の前記信号と右チャンネル用の前記信号には予め第一の減衰を行っておき、
−左チャンネル用の前記遅延信号と右チャンネル用の前記遅延信号には予め第二の減衰を行っておく。
【００１３】
立体音響再生システムの場合は、第一の減衰が20〜30％であり、第二の減衰が50〜60％であると都合がよい。
【００１４】
好ましくは、また、
−前記中間左チャンネル信号と右中間チャンネル信号とに予め第一の減衰を行っておき、
−前記遅延中間左チャンネル信号と遅延中間右チャンネル信号とに予め第二の減衰を行っておく。
【００１５】
立体音響再生システムの場合、第一の減衰は５〜15％であり、第二の減衰は65〜75％である。
【００１６】
本発明は、
−第一の時間間隔だけ遅延された右チャンネル用の信号の少なくとも１つに、左チャンネル用の少なくとも１つの信号を加えて得られる中間左チャンネル信号と、同じ第一の時間間隔だけ遅延された左チャンネル用の前記信号に、右チャンネル用の前記信号を加えて得られる中間右チャンネル信号とを生成する第一手段、及び
−第二の時間間隔だけ遅延された中間右チャンネル信号に中間左チャンネル信号を加えて得られたヘッドセット用左チャンネル信号と、同じ第二の時間間隔だけ遅延された中間左チャンネル信号に中間右チャンネル信号を加えて得られたヘッドセット用右チャンネル信号とを生成する手段
を有することを特徴とする、前記方法を実施するための回路にも関する。
【００１７】
本発明の他の特徴は、添付の図面を参照してなされている以下の記載より明らかになるであろう。
【００１８】
図１に概略的に示されているのは、従来の型の立体音響源Ｓであり、この２つの出力部10と12とはそれぞれ左チャンネルの信号Ｌと右チャンネルの信号Ｒとを伝達する。
【００１９】
これらの信号は、本発明の主題である、２つの段階14aと14bとを有する回路14の２つの入力部に入力される。回路14の機能は、ヘッドセットでのリスニングということを考慮して最適化された左チャンネル信号Lcと右チャンネル信号Rcとをそれぞれ出力部16と18とに伝達することを考慮して加工することである。
【００２０】
例を用いて記載されている本発明の実行モードにおいて、回路14は、実際には、マイクロプロセッサである。その結果、その入力部に印加される信号ＬとＲとはデジタル形式のものである。したがって、これらの信号の処理に係る記述は操作に関して行い、電子部品に関しては行わない。これらの操作の参照番号については、左チャンネルを扱うときは文字Ｌ、右チャンネルを扱うときは文字Ｒを付す。
【００２１】
信号ＬとＲについて行われる最初の操作は、一方において、20で低域通過フィルタを通過し、他方において、22で25％の減衰を受ける。
【００２２】
20で行われる濾波操作は、高周波数を除去して低周波数を残すことを意図している。この操作は必要欠くべからぬものではないが、求める効果を高める一助となる。通常、濾波装置の動作は０Hzでゼロであり、その動作が完全となる周波数の24 kHzまで漸次増加して行く。
【００２３】
濾波された２つの信号は、次いで、24で55％の減衰を受け、26で146μsの遅延を受ける。48 kHzの標本化周波数に対しては、この遅延は、信号７サンプル分のシフトに対応する。
【００２４】
その最初のレベルの45％にまで減衰され、146μs遅延された信号Ｒ-45dは、28Ｌで、その最初のレベルの75％にまで減衰されているが遅延されていない信号L-75に加算され、複合中間左チャンネル信号L1を得る。
【００２５】
並列且つ同一の方法で、その最初のレベルの45％にまで減縮され、146μs遅延された信号Ｌ-45dは、28Ｒで、その最初のレベルの75％にまで減衰されているが遅延されていない信号R-75に加算され、複合中間左チャンネル信号R1を得る。
【００２６】
上記操作22〜28は段階14aで行われる。
【００２７】
信号L1とR1とに対する続く操作は、一方で、30において10％の減衰を行い、他方において、32において70％の減衰を行う。そして、34で583μsの遅延を行う。先に記載した標本化周波数の48 kHzについては、この遅延は信号28サンプル分のシフトに相当する。
【００２８】
このように元のレベルの30％にまで減衰され、583μs遅延された信号R1-30dは、36Ｌでその最初のレベルの90％にまで減衰されているが遅延されていない信号L1−90に加算される。その結果、複合信号Lcが得られ、この信号は出力部16に現れてヘッドセットによるリスニング用の左チャンネルの信号を構成する。
【００２９】
並列且つ同一の方法で、元のレベルの30％にまで減衰され、583μs遅延された信号L1-30dは、36Ｒでその最初のレベルの90％にまで減衰されているが遅延されていない信号R1−90に加算される。その結果、複合信号Rcが得られ、この信号は出力部20に現れてヘッドセットによるリスニング用の右チャンネルの信号を構成する。
【００３０】
操作30〜36は段階14bで行われる。
【００３１】
本発明の回路が、信号の連続する２つの処理、即ち、開始時の信号ＬとＲとをL1とR1とに変換する処理（段階14a）と、そして該２つの信号をさらに信号LcとRcとに変換する処理（段階14b）とを行うことが明らかである。以下に記載において、これら２つの処理を、それぞれ方位処理、具体化処理と称する。
【００３２】
次に、前記方位処理及び具体化処理の効果をそれぞれ示している図２及び３を参照する。これらの図は、ヘッドセット装着者の頭40を示し、ヘッドセットの左右のヘッドホーンは、それぞれ42Ｌと42Ｒとで示されている。
【００３３】
方位処理（段階14a）によって
−信号L1は、25％減衰した信号Ｌを、55％減衰すると共に146μs遅延させた信号Ｒに加算することによって得られ、
−信号R1は、25％減衰した信号Ｒを、55％減衰すると共に146μs遅延させた信号Ｌに加算することによって得られる
ということを、今一度記載しておく。
【００３４】
信号ＬとＲとの方位処理の結果、図２に示されているように、ヘッドセット装着者の目の前にあり、かつ、その反対側の辺が２つの耳の間に実質的に位置している正三角形の底辺の頂点にある２つの仮想音源44Ｌと44Ｒとによって、ヘッドホーン42Ｌと42Ｒとから構成されている２つの物理的な音源が置き換えられる。
【００３５】
このように、聞いている人によって知覚される立体音響イメージは60°の広がりを有している。この60°の広がりは、一般に最も快適であると受け止められている、封入具を介してのリスニング状態に相当する。
【００３６】
しかしながら、図２より明らかであるように、仮想音源44Ｌ及び44Ｒは依然としてヘッドセット装着者の額に非常に近い位置にある。このような状態では、聞いている人に最高に快適なリスニング環境を与えることができない。
【００３７】
方位処理を経たばかりの信号L1とR1との具現化処理は、この効果を正確に修正することを狙っている。
【００３８】
具現化処理によって、
−10％減衰した信号L1を、70％減衰すると共に583μs遅延させた信号R1に加えることによって信号Lcが得られ、及び
−10％減衰した信号R1を、70％減衰すると共に583μs遅延させた信号L1に加えることによって信号Rcが得られ
ることを今一度記載しておく。
【００３９】
信号L1及びR1を具現化処理することの結果は、図３に示されているように、２つの仮想音源44Ｌと44Ｒとを聞いている人の額より離し、音源46Ｌと46Ｒとに置き換えることである。
【００４０】
信号L1及びD1に与えられた583μsの遅延が、仮想音源46Ｌと46Ｒとを、正三角形の頂点が元々有していた距離の約３倍の距離に位置づけることに関して最適のリスニング条件に対応することが、数多くの試行実験によって示されている。聞く人の感度に応じて、大雑把に言って500〜700μsの遅延によって理想的な効果を得ることができ、これによって、最多数の録音を具体化する事のできる可能性が最も大きくなる。
【００４１】
方位処理中に信号ＬとＤとに与えられる遅延に関しては、具現化が立体音響の底辺を約３倍広げるという感覚を与えるという条件で、具現化がない場合の約１／３倍に相当する角度を生じる移相を採用するのは論理的であるように思われる。具現化を条件として、146μsという遅延値は、約60°に亘る立体イメージに最多数の録音を与えることができる。勿論、聞く人の感度に応じて、約100〜200μsの遅延で、同一の効果を得ることができる。
【００４２】
このように、連続する方位処理及び具体化処理によって、音源がヘッドセット装着者の耳に単にあって、所望の立体音響イメージを発生することなく音源が装着者の頭を通過してしまうということはもはや無く、満足の行くような立体音響リスニング条件を聞く人に与える距離及び角度で、音源を聞く人の前に移すことができる。
【００４３】
立体音響リスニングの場合、出力部においてある程度のバランスを保つことのできるような信号の減衰に言及しながら、本願明細書を記載してきた。言うまでもないことであるが、これらの値は単なる例であって、聞く人の感度に応じて調節することができる。２つの仮想音源から音を送出する角度の最適値を決定する、信号の遅延値についても同じことがいえる。ヘッドセット装着者がこれらの値を調節することによって、自分に最適のリスニング状態を作ることができる。
【００４４】
先にも記載したように、本発明は、（左チャンネル信号と右チャンネル信号とを有する）立体音響システムによって伝達される信号をヘッドセットによって聞くという応用に限定されない。本発明は、多チャンネルシステムの様々なチャンネルの信号を処理するのにも使用することができる。この場合においては、左の耳に行くチャンネルと右の耳に行くチャンネルとを選択した後に、段階16aにおいて、単に次のステップを追加すれば十分である。
−左耳用の信号に、遅延された右耳用の信号を加え、
−右耳用の信号に、遅延された左耳用の信号を加える。
【００４５】
結論として、本発明は、特に音楽を聴くことであれ、または飛行機の操縦室において様々な音源のメッセージをよりよく聞き分けることであれ、概してあらゆるヘッドセットリスニングに適用することができることに注意されたい。聴力の一定の不足を補うように音信号の増幅をカスタマイズすることにより、本発明は、聴力矯正の分野にも有益な用途を見出すことができる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、立体音響源の信号を適合させるための、本発明による回路を示している。
【図２】図２はその効果を示している。
【図３】図３はその効果を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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