(57)【要約】【課題】ヘッドフォン装置の再生音を向上する。【解決手段】ヘッドフォン装置においてドライブユニットを取り付ける部位である、ハウジング内壁部について、凹多面体形状にする、また、細かな部材の取り付けを行うなどして、ドライブユニットから放出された音が乱反射するような形状、構造を与える。【選択図】図３
2009141880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドフォン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６１１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】一音源を聴き取る場合の音響モデル例を示す図である。
【図１０】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。
【図１１】二音源を聴き取る場合の音響モデル例を示す図である。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】５．１chサラウンドの一般的な音響モデルを示す図である。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】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。
【図２４】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。
【図２５】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。
【図２６】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。
【図２７】図２６に示すフィルタの特性例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
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
【図１】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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