(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的再生及び聴取者の頭にとって最適の領域での受けるためのバイノ−ラル信号処理装置であって、
左のバイノ−ラル信号を受ける左チャンネル、及び右のバイノ−ラル信号を受ける右チャンネルを具備し、該左右の各チャンネルはブランチ・ノ−ド、加算接合部、及びチャンネル・フィルタを含み、
左右のクロス・チャンネルの各々はクロス・チャンネル・フィルタを含み、該フィルタはそれぞれ左右のブランチ・ノ−ドと右左の加算接合部の間に接続され、
前記左右のチャンネル及びクロス・チャンネルにおける減衰が、処理された信号が再生され、聴取者の頭にとって最適の領域で受けられるとき、クロストーク信号の部分的キャンセルが生じ、残存しているクロストーク信号が残るように、左右の処理された信号を生成するように構成されている、バイノ−ラル信号処理装置。
【請求項２】
前記クロス・チャンネルの少なくとも１つの伝達関数はｘ（Ａ／Ｓ）の関数であり、Ａは処理された信号を再生する変換器から聴取者の遠い方の耳に対する音響透過関数であり、Ｓは変換器から聴取者の近い方の耳への音響透過関数であり、ｘは少なくとも１つのクロス・チャンネルに加えられる減衰要因で、ｘ≦０．９５である、請求項１に記載のバイノ−ラル信号処理装置。
【請求項３】
残存クロストーク信号の大きさがＧＡ（１−ｘ）の関数として構成され、Ｇは右左のチャンネルの少なくとも１つに対応する伝達関数である、請求項２に記載のバイノ−ラル信号処理装置。
【請求項４】
ｘ≧０．５である、請求項２に記載のバイノ−ラル信号処理装置。
【請求項５】
前記チャンネル及びクロス・チャンネルは、チャンネル伝達関数がＧ＝Ｓ（Ｓ2−ｘＡ2）-1となるよう構成することにより、部分的クロストークキャンセル効果及びスペクトル均等化の両方を提供するよう構成されており、Ｇは右と左のチャンネルに対応する伝達関数である、請求項２に記載のバイノ−ラル信号処理装置。
【請求項６】
前記チャンネル及びクロス・チャンネルは、前記チャンネル伝達関数がＧ＝Ｓ2（Ｓ2−ｘＡ2）-1となるよう構成することにより、部分的クロストークキャンセル効果を提供するよう構成されており、Ｇは右と左のチャンネルに対応する伝達関数である、請求項２に記載のバイノ−ラル信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、バイノ−ラル信号処理装置に関する。
歴史的に，ステレオという用語は，二つまたはそれ以上の伝送チャンネルで音の再生に適用するために１９５０年代に作られた。１９６０年代には，ダミ−ヘッド（dummy-head）マイロホン技術を用いて録音することへの関心が復活し，「バイノ−ラル」という表現は，もっぱらこのような手段により録音するため，そして人間の頭と外側の耳の音響処理効果が統合されたものの電子的等価物のために作られた。本明細書において，バイノ−ラルという用語はダミ−ヘッド録音，及び統合された録音の両者をカバ−することを意図している。
ステレオ効果の最初のデモンストレ−ションは１９８０年代にパリで行われたと思われている。その時，ステ−ジの前面を横切って並べ置かれた多数のマイクロホンが各々隣接した空間にある個々のイヤホンに接続され，聴取者は隣接した一対のイヤホン（及びマイクロホン）の使用が空間的特性で非常にリアリステイックな音を作ることを発見した。ダミ−ヘッド型サウンド再生方法を最初に明示した報告は，１９２７年のUS-A-1,855,149に現れている。その中で，目的は左と右の信号間の自然な，頭と関連した到達時間と振幅の差がサウンドに音響的に巻き込まれ仮想サウンド源が確保されるよう，聴取者の左右に直接置かれたイヤホン再生器または等距離に置かれたラウドスピ−カのどちらかを用いて再生ができるようなやり方でサウンドを録音することであった。Blumleinにより１９３１年に出願されたGB-A-394325は，従来の今日のステレオに関するものであり，二つまたはそれ以上のマイクロホンの使用と伝送回路の適切な要素が，デイスクをカットし信号を録音する手段と共にラウドスピ−カ−の指向性依存（directional-dependent）音量を提供するために用いられた。ステレオサウンドの録音と再生は，１９５０年代まで商業的には開発されなかった。現在，ステレオの最も共通した形は以下のようである。
(i)振幅に基礎を置いたステレオ：多数の個々のモノ−ラルな録音が，パン・ポッテイングのみによる（左−右のラスドスピ−カの差を造りだすため）試聴ラウドスピ−カの間のサウンドステ−ジに置かれている。
(ii)(i)の強化版：人工的反響と他の効果が空間的側面（空間音響，及び距離）を強化するために追加された。
(iii)生の録音：(a)一致させるか，または（ｂ）空間的に離れた（頭一つまたはその程度）ようにするため，一対のステレオ・マイクロホンが用いられる。
後者の（iii(b)）のみが実際の自然な音響的イメ−ジの再生をある程度行ったが，バイノ−ラル信号を造りだすためのダミ−ヘッド録音方法の使用がステレオのイメ−ジを改善するため実験されていた１９５０年代以来，幾つかの断続があった。
ダミ−ヘッド（バイノ−ラル）録音は人工的な等身大の頭と，ある時は胴体を具備しており，そこには高品質の一組のマイクロホンが耳の管部に設けられている。外側の耳の部分は平均的人間の寸法にしたがって再製されており，マイクロホンが録音するサウンドが，頭脳部によって用いられるすべての自然サウンドの定位の合図を所有するようにするため，ダミ−ヘッドと耳により音響的に巻き込まれるように，シリコンゴムまたは類似の材料から造られる。
バイノ−ラル録音はヘッドホンで聞く時，すぐれた特性を有していることは長く認識されてきた。サウンドは頭の内側よりむしろ外側で定位（localize）され，三次元では聴取者の頭の上と後ろで定位される。しかし，バイノ−ラル録音の音調の質は現実味を帯びておらず，広いバンド幅が存在する場合に音楽を聞くとき，特に目立つことが長く認識されてきた。これは実際，二つの一対の耳を連続して通過する音により生じる。第１はダミ−ヘッドのそれであり，第２は聴取者のそれである。一般的に言うと，数kHzの周波数で生じシステムの中間の範囲のゲインを押し上げる外側の耳の主たる空洞（耳殻）と関連した共振があり，そのため耳を通る二つの通過の結果は，サウンドが低周波数と高周波数の両方の内容が欠けて現れ，薄いそして貝殻のように感じられる。
この「二度耳を通る効果」（"twice-through-the-ears"effect）を補償するために，スペクトル応答を形づくるためのオ−デイオ・フィルタ−を用いることが知られている。本質的に，必要なのは空気から耳への伝達関数を補足するフィルタ−であり，それは以下のうちの一つである。
１．ヘッドホンから耳：関数はヘッドホン製造者と型により異なる。
２．ラウドスピ−カから耳：関数はラウドスピ−カからの発生角度と距離の両者に依存する。
３．自由フィ−ルド対放散フィ−ルド（diffuse-field）条件：伝達関数は自由フィ−ルド（無反響の）及び放散フィ−ルド（反響の）条件の両者の下で測定される：これは上記２に適用する。
４．妥協：幾つかはヘッドホンとラウドスピ−カの試聴の両方に適切な単一の均等化手段を提供する試みがされた。
均等化（equalization）に係る上記コメントは，知覚されるサウンドの音調の質に関係しているが，バイノ−ラル信号のラウドスピ−カ再生に適用可能な第２の重要な訂正要因（correction factor），即ち，聴覚を通るクロス・ト−ク消去（transaural cross-talk canncellation）がある。
バイノ−ラル再生において，録音された情報は，複数の耳の間に存在する音的クロス・ト−ク（聴覚を通るクロス・ト−ク）を含むプロセスと通常関連した好ましくない効果を伴わずに効率的に聴取者に移動されることが望ましい。サウンド信号の効率的移動は，様々な聴覚の定位の合図（aural localization cues）−左右の耳の信号の間の到達時間差やスペクトル情報のような，個々のサウンド源の空間的位置を見積もるために頭脳部が使う様々な性質−の効力を維持するためにバイノ−ラル録音にとって特に重要である。聴取者の右の耳は右のラウドスピ−カからの信号のみを聞くことを確実にするため，左のラウドスピ−カから右の耳に到達する信号を右耳では消すことが必要である。同じような要件が，右のラウドスピ−カからサウンドが聞こえないように左の耳に当てはまらなければならない。クロス・ト−ク消去の必要性を最初に認識したのは，B.B. Bauer,J.Audio Eng.Soc9,(2),1961,pp148-151,であり，彼はこのためのアナログ回路を記載している
US-A-2,236,949は，各々バイノ−ラルな一対の信号の一つが他に結合し，一対の横送りフィルタ−を含める事により聴覚を横切るクロス・ト−クを消去することについて述べている。しかし，ここにはクロス・ト−ク補償のような問題が存在する。もし，ラウドスピ−カが一対のヘッドホンにより置き換えられたなら，そのときクロス・ト−ク（即ち，右のラウドスピ−カからの左耳によるサウンドの聴取，及びその逆）は，ラウドスピ−カが耳にカップ状に覆いかぶさり補償がまだされているため相当程度まで生じない。これはそうでなければ深く現れないので，ヘッドホン・サウンドイメ−ジにいくぶん縮小した効果を与える。さらに，個々のラウドスピ−カ（ヘッドホンに対して）の場合，サウンド・フィ−ルド内での聴取者の頭の動きはバイノ−ラル効果の歪みを起こすかもしれないし，ある場合は効果が失われるかもしれない。
US-A-5,136,651，は，１０kHzのカットオフを持つロ−パスフィルタまたは左右の再生チャンネル間の補償チャンネルにおける最小位相フィルタによる聴覚を通るクロス・ト−ク消去が開示されている。この構成の目的は，聴取者の頭の位置と独立に消去効果を作ることである。
にもかかわらず，さらなる改良が聴取者の頭の正確な位置または態度と独立に消去効果を作ることが望まれる。
一般的な観点において，本発明は連続再生のためのバイノ−ラル信号を処理するための装置を提供するものであり，一対のバイノ−ラル信号を発生する変換手段，左のバイノ−ラル信号を受ける左チャンネル，及び右のバイノ−ラル信号を受ける右チャンネルを具備し，各チャンネルはブランチ・ノ−ド，加算接合（summing junction），及びチャンネル・フィルタ手段を含み，左右のクロス・チャンネルの各々はそれぞれ左右のブランチ・ノ−ドと左右の加算接合部の間に接続され，各クロス・チャンネルは再生または録音手段に結合されている左右のチャンネルの出力を持ったクロス・チャンネル・フィルタを含み，横送りチャンネルにより導入された信号減衰に関連して左右のチャンネルにより導入された信号減衰は，録音された信号が再生されるとき，聴取者の頭のための最適の領域で，聴取者により経験されるバイノ−ラル効果を著しく変化させることなく，領域内で聴取者の頭の動きと回転が許容されるような意味のある量のクロス・ト−ク信号を残すようにするため，意味のある残りのクロス・ト−ク信号が録音された信号の中に残るようにすることを特徴としている。
別の観点において，本発明はバイノ−ラル信号処理装置を提供するものであって，該装置は一対のバイノ−ラル信号を発生する変換手段，左のバイノ−ラル信号を受ける左チャンネル，及び右のバイノ−ラル信号を受ける右チャンネルを具備し，各チャンネルはブランチ・ノ−ド，加算接合，チャンネル・フィルタ手段，及び録音または再生手段に結合された出力を含み，左右のクロス・チャンネルの各々はそれぞれ左右のブランチ・ノ−ドと左右の加算接合部の間に接続され，横送りチャンネルにより導入された信号減衰に関連して左右のチャンネルにより導入された信号減衰は，最適の聴取位置における聴取者の耳にクロス・ト−ク信号が存在するようにされ，クロス・ト−ク信号の大きさは，Ｇが前記チャンネル・フィルタ手段の伝達関数であり，Ａが聴取者の遠い方の耳への変換器からの音響透過関数であり，ｘが関連するチャンネル減衰により決定される要因であり，ｘ≦０．９５である場合，ＧＡ（１−ｘ）の関数であることを特徴とするものである。
このように，チャンネルの減衰値を調整する効果は，そこで聴取者の耳において完全なクロス・ト−ク消去が達成され，聴取者の頭で経験される信号を理想的な値から一部のみのクロス・ト−ク消去が達成できる値に変化させることである。しかし，残りのクロス・ト−ク信号がＧＡ（１−ｘ）（０．５≦ｘ≦０．９５）として表される場合，不完全なクロス・ト−ク消去は平均的聴取者にとってそれほど目立つわけではなく，最大のクロス・ト−ク消去が生じ，また受入可能な再生が生ずる空間が相当拡大されることが注意深い観察からわかった。
以下に示すように，０．９５の領域でのｘの値，及び聴取者がラウドスピ−カから７フィ−トで，主に聴取者が向いている方向に対し横方向を除きどの方向でもインチオ−ダ−の頭の動きは許容される。この領域は実質的な頭の回転も許容し，聴取中の頭の正常な動きのためには十分である。加えて，相対的に少しの量のクロス・ト−ク信号が存在するだけであるから，聴取者の耳でのサウンドの見かけ上の方向は，耳に対し正常な発生であるようにされ，本当の三次元サウンド効果が作られる。「耳に対し正常な発生（normal incidence to the ears）」なる用語は，サウンドの方向が水平平面で９０°の方位角で右側に発生するように聞こえることを意味する（０°の方位角は聴取者の真正面の方向に対応し，１８０°は真後ろに対応する）。
０．５の領域のｘの値では，１フ−トのオ−ダ−の相当実質的な動きが許容される。例えば，聴取者が知覚するサウンドの質を変えることなく座る位置を変え，相対的に自由に頭を動かし，回転させることを許容する。しかし，ｘの値が減少するにしたがい，例えば，聴取者の頭に対し正常な方向から来るように意図されたサウンドは，事実約５０°の方位角で現れるので，バイノ−ラル信号により達成される三次元サウンド効果は下がる。この点で，専門の聴取者はサウンドの再生品質がバイノ−ラル効果が役立たなくなる点まで下がったことを評価するであろう。もちろん，ある聴取者がもう一人の聴取者より寛容であるかもしれないのでこれら量的制約はやや主観的である。しかし，実際に価値ある効果はｘが０．５と０．９５の間で達成されたことがわかった。
好ましくは，ｘは聞こえる周波数の範囲の周波数に依存せず，にもかかわらず周波数へのいくらかの依存はｘが上記範囲内に留まれば許容される。
アナログの実施において，望ましいクロス・ト−ク消去要因を達成する最も単純なそして最も効果的な方法は，左右のチャンネルの間の横送り路に減衰ｘを与えるような値の分圧器を挿入するか，または，横送りフィルタ−の信号路に分圧器を挿入することである。デイジタルの実施において，減衰はフィルタ内での信号路のスケ−リング要因として導入できる。
クロス・ト−ク消去及び他の訂正手段は，好ましくはバイノ−ラル信号を作る変換器とこのような信号を録音する手段の間の回路に配置される。他の配置も可能である。例えば，消去は録音の後のサウンド再生システムで提供される。他の配置では，一度訂正されたバイノ−ラル信号は録音されず，しかし，再生のため例えば隣接した空間に，または無線結合で直接伝送される。左右のチャンネルの加算結合は，どのような都合の良い形，例えば，単純なワイヤ−結合，または入力が選択された非反転及び反転入力に加えられたオペアンプでよい。二つの信号の値を減ずることが望ましい場合，一つの信号は負の量として加算接合に印加してもよいし，また正の量としてアンプの反転入力に印加してもよい。デイジタルの実施において，加算ノ−ドは横送り及びチャンネルフィルタのデイジタル表現（digital representation）に組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
本発明の好ましい実施の形態は，以下の添付の図面を参照して記載する。
図１は，バイノ−ラル再生システムにおいてクロス・ト−クを消去するための公知の配置を示す図である。
図２は，図１は音響的透過関数の周波数依存性を示すグラフである。
図３は，本発明の好ましい実施の形態の概略図である。
図４は，図３の実施の形態のための横送りフィルタと主チャンネルフィルタのの概略図である。
図５は，可変ｘの種々の値のためのＡ／Ｓ比の関数としてのクロス・ト−ク消去のグラフである。
図６及び図７は，いかに「スイ−ト・スポット」サイズと再生されたサウンドの９０°方位角の見かけ上の配置角（apparent placement angle）が異なったクロス・ト−ク要因で変化するかを示すグラフである。
先行技術の記載
図１を参照すると，これはUS-A-3,236,949に記載されたシステムを示しており，左側伝送チャンネル２Ｌと右側伝送チャンネル２Ｒを具備する。各チャンネルは，それぞれダミ−ヘッド・マイクロホン５Ｌ，５Ｒから発するバイノ−ラル信号を受けるための入力４Ｌ，４Ｒを有する。各チャンネルはその路に連続的に，ブランチ・ノ−ド６Ｌ，６Ｒ，加算接合８Ｌ，８Ｒ，コレクション・フィルタ１０Ｌ，１０Ｒ，ゲイン調整フィルタ１２Ｌ，１２Ｒ，及び録音手段１３Ｌ，１３Ｒを有している。録音された信号は連続的に再生手段１４Ｌ，１４Ｒで再生され，ラウドスピ−カ変換器１５Ｌ，１５Ｒに与えられる。これらラウドスピ−カは変換器から聴取者の隣接した耳への直接信号路１８Ｌ，１８Ｒを経て，聴取者１６の頭にサウンドを提供しており，この伝送路１８Ｌ，１８Ｒは透過関数（transmission function）Ｓを有している。また，ラウドスピ−カから聴取者の遠いほうの耳への間接信号路２０Ｌ，２０Ｒを経て，聴取者１６の頭にサウンドを提供しており，この伝送路２０Ｌ，２０Ｒは透過関数Ａを有している。
加えて，横送りチャンネル２２Ｌ，２２Ｒは，他の伝送チャンネル２のブランチ・ノ−ド６と加算接合８の間に延びている。各横送りチャンネルは横送りフィルタ２４Ｌ，２４Ｒを含んでいる。
聴取者１６は，０°方位角として表された方向でラウドスピ−カ１５に向いている。これと反対の方向である頭の後ろは１８０°方位角であり，耳への正常な入射の方向は９０°である（聴取者の右側は正の値を表し，左側は負の値を表す）。ステレオ聴取のためのラウドスピ−カは，聴取者１６と形成する三角形の頂点に関し３０°の角度をなすように置かれ，そのためＡとＳが直接測定により，理想的には平均的人間と同じ物理的特徴とデイメンションを持ったダミ−ヘッドから確定することができる。典型的な透過関数ＡとＳの振幅成分は，図２に示されており，対数の周波数スケ−ルを用いて測定される。約５kHzで両者の関数において際立った最高値があるのがわかる。これは外側の耳の主たる空洞（耳殻）の共振に対応している。
図１を再度検討すると，頭を横切るクロス・ト−クが全くなかったなら，右の音源から右耳への１の透過関数，および右のおんげんから左の耳への０の透過関数が，単に音源とラウドスピ−カの間に連続（１／Ｓ）関数（同じ側の透過関数の逆）を加えることにより達成される。クロス・ト−クの存在は，しかし他のラウドスピ−カにより提供される消去信号を必要とするが，この消去信号は第１の耳に対してクロス・ト−クであり，消去されなければならない（そして，無限に）。クロス・ト−ク消去はＲに透過関数Ｃ−これは（Ａ／Ｓ）に等しくされる−を持った横送りフィルタ２４Ｒを経て入力４Ｒを与え，加算接合８Ｌで左チャンネル２Ｌに加えることにより達成される。次に，関数１／（１−Ｃ2）を持った連続コレクション・フィルタ−１０は，多重消去問題を扱う。検査により，このスキ−ムは理論的に理想的な解決を提供することがわかる。右側入力（Ｒ）から右側の耳（ｒ）への全体の透過関数Ｒr（ｆ）は，
0003803368.tif 000002
右側入力（Ｒ）から左側の耳（１）への全体の透過関数Ｒ1（ｆ）は，
0003803368.tif 000003
低周波において，ＡとＳは殆ど同じである（振幅と位相の両者において）。
この先行技術の構成について二つの重要な点がある。第１に，大変うまく動作する。しかし，第２に，それは聴取者の位置に大変左右される（もし，聴取者が正面方向から１０0以上頭を回転したなら，リアリステイックな幻覚は消え去り，しばしば，頭の中の感覚に変化する）。
しかし，ヘッドホンを使った時クロス・ト−クが実際に同じ程度に存在しなかったとき，クロス・ト−ク信号を消去する効果によってヘッドホンイメ−ジはいくぶん低下することがわかった。そうでなければ現れであろう深さがないため，効果はサウンドイメ−ジをいくらか縮める。このイメ−ジは，しかし，「頭の外側」効果を維持しており，この点では従来のステレオに対し相当な改善である。
好ましい実施の形態
本発明の目的は，先行技術より（ａ）聴取者の位置に対しより寛容であり，（ｂ）より良いヘッドホンイメ−ジを提供するバイノ−ラル再生システムを提供することである。ラウドスピ−カ聴感を経て必要な三次元効果を達成するために，すべての聴覚を通るクロス・ト−クを消去することは本質的なことではないことが，われわれの観察から達成できた。もし，クロス・ト−クが部分的に消去されるのみであるなら，二つの利点がある。第１に，先行技術の体系のわずかの位置依存人工構成（artifacts）は除去され，第２に，より少ない消去しか起きないので，結果として強められたイメ−ジの深さでヘッドホンイメ−ジは十分なバイノ−ラル録音をより表すものとなる。部分的消去体系は好ましい実施形態ではすべてのバンド幅に適用され，そして部分的消去の程度は最適の範囲を持っている。これは図３を参照して以下に記載されており，そこでは図１に類似の部分は同じ参照数字で示されている。
図３において，横送りフィルタ３０Ｌ，３０Ｒは，関数ｘＣを有している，即ち，図１のそれと比較しフィルタに減衰要因ｘが導入された。遅延要素（示されていない）は，主チャンネルの信号と横送りチャンネルの間の位相関係が，サウンドが再生された時に消去信号が初期の信号と同時に到達するよう保存されるようにするため，接合６と加算接合８の間の横送りチャンネル路に挿入することができる。デイジタルの実施では，しかしながら，フィルタ・ブロックそれ自身に時間遅延を組み込むことは可能であり，その場合，外部の遅延要素は不要になる。加えて，単一のフィルタ３４Ｌ，３４Ｒが主チャンネル路に導入される。それは図１のフィルタ１０，１２の関数を包含するが，新しいフィルタ関数Ｇを持っている。
正確で，部分的クロス・ト−ク消去の必要なゴ−ルを提供するため，一方，右の音源と右の耳の間の単一のゲイン（即ち，Ｒr（ｆ）＝１）があるような，前記のような多重消去問題を正確に扱い，ｘ，Ａ及びＳで明示的にＧを定義することは可能である。
右の入力（Ｒ）から右の耳（ｒ）への全体の透過関数Ｒr（ｆ）は，
0003803368.tif 000004
そして，この関数は上記のように単一のゲインのために１に等しくなければならず、このため、
0003803368.tif 000005
この結果は，ＧはＡ，Ｓ，そしてｘの関数になるということである。このように比較的高い程度のクロス・ト−ク消去は，Ａ＜Ｓのとき生じ，そしてクロス・ト−ク消去はＡがＳに近接するとき減じる（例えば，大変低い周波数において）。これは本質的に安定なシステムを創りだし，本発明のもう一つの重要な利点である。最大限のクロス・ト−ク消去が低周波でなされている先行技術システムは，ＡとＳ関数が低周波に集中するため，実際的ではない。
右の入力（Ｒ）から左の耳（１）への全体の透過関数Ｒ1（ｆ）は，
0003803368.tif 000006
（４）を代入すると，
0003803368.tif 000007
横送りゲイン要因ｘの幾つかの異なった値を用いた（Ａ／Ｓ）の関数（常に０と１の間にある）としてクロス・ト−ク要因Ｒ1（ｆ）が図５に示されている。
図２に示されているように，ＡとＳの間の差は，殆どの部分で，２kHzより上で１０dBより大きく，７００Hzより上で５dBより大きい。したがって，最も控えめな０．８の横送り消去要因（ｘ）でも，それぞれ−１７dBと−１２dBの対応するクロス・ト−ク抑制値をもたらす。（ｘ＝０．９で，さらに−２０dBと−１２dBにそれぞれ改善された）。実際，優れた結果がｘ＝０．９の値を用いることにより達成された。
ＳとＡがほぼ等しい場合でさえ，（Ｓ2−ｘＡ2）は限定されるが，にもかかわらず安定したクロス・ト−ク要因があるということを式（６）から言える。
図４を参照すると，これは図３のフィルタ３０と３４の概略図を示す。図４ａに示された横送りフィルタ３０は，一連のサンプル時間遅延Ｚ-1４２，遅延要素と加算接合４６の間のノ−ドの間に結合されたタッピング・パス４４を持った入力信号路４０を具備している。各タッピング・パスは乗算機を持っており，そこでは適当なスケ−リング要因Ｃnが通路で信号に加えられる。加算接合４６の出力はその値がｘである減衰要素５０を持っている。このようなフィルタは限定されたインパルス応答フィルタであることがわかる。要素５０により導入された減衰要因は入力路４０に導入できるかもしれないし，またスケ−リング要因Ｃnの修正により導入してもよい。
フィルタ３４の概略図を示す図４ｂを参照すると，図４ａと類似した部分は同じ参照番号で表されている。このフィルタで，スケ−リング要因Ｄnは乗算機４８に加えられ，これらスケ−リング要因は式（４）から導かれる。このように種々のスケ−リング要因Ｄnの効果は式（４）に示されたフィルタ関数を作ることである。
図６及び７を参照すると，これらは聴取者に係る部分的クロス・ト−ク消去の効果を描いた二つのグラフを示している。この効果は必然的にある程度主観的であるが，このグラフは経験的に聴取経験のあるこの分野の専門家から得られたものである。この分野の専門家は，３０0の方位角で約７．５フィ−ト（２．３ｍ）の距離での図３に示されたようなスピ−カの配置で聴取している。記録された経験的結果は実際にグラフにおいて長方形で示されている。
図６は横軸に沿ったクロス・ト−ク消去の程度と縦軸に沿った見かけ上の配置角または方位角Θを示す図である。完全なバイノ−ラルシステムにおいては，知覚されたサウンドは本当に三次元であり，ラウドスピ−カの角度の外側の方向から耳に到達したように作られる。聴取者の耳にに対し正常な方向（９０°の方位角）から到達するようなサウンドを作ることは可能であり，図６は聴取者の耳に正常に到達するよう意図された知覚されたサウンドに係るクロス・ト−ク消去の程度の効果を示したものである。１００％消去では，到達の方位角は意図されたように聴取者の耳に対し９０°である。グラフはゼロ消去で３０°の値までゆっくり連続的にカ−ブが下がる。
配置角はｘ＝０．５で５０°の値まで相対的に速く減少し，ｘ＝０．５と０の間でゆっくり減少する。このようにｘ＝０．５は，当該分野の専門家にとってバイノ−ラル効果がなくなるか，または本当のバイノ−ラル効果が減少しはっきりしなく低位の限界を表し，これは聴取者が向いている方向に対し５０°の角度で到達する，聴取者の耳に対して正規に到達するように意図されているサウンドに対応する。明らかにこれは主観的であるが，示されたグラフは当該分野の専門家の間の平均的手段を表している。
図７は類似のグラフであり，縦軸は「スイ−ト・スポット」サイズ，即ち，聴取者がその頭を位置し，最高のバイノ−ラル効果を経験できる領域を表す。１００％クロス・ト−ク消去は，システムは図１の先行技術システムに対応しており，そこでは聴取者がその頭を位置することが出来る唯一の特別な位置があり，もし彼がその位置から動いたら，バイノ−ラル効果は下がってしまう。非常に小さな量の残りのクロス・ト−クのみで，スイ−ト・ポットのサイズはｘ＝０．９で急速に増加することがわかる。９５％のクロス・ト−ク消去で，聴取者の頭のどちらかの側面数インチにスイ−ト・スポットの合理的サイズが生ずることがわかった。スイ−ト・スポットは実際，平均的位置のどちらかの側のスイ−ト・スポット内に聴取者が留まる限り頭を後ろに，前に，または垂直に動かし，回転できるように，三次元に存在する。ｘ＝０．２とｘ＝０．８の間で示されるように，スイ−ト・スポットサイズはゆっくり１０インチより下で増加し，ｘ＝０．２より下ではサイズは再び急速に増加する。０．９５の消去で，聴取している間の聴取者の頭の正常な動きに適応できる十分に大きなスイ−ト・スポットが提供されることが，当該分野の専門家の間の結果を平均化する事によりわかった。示されているように，スイ−トスポットのサイズは５０％で消去を減少させると連続的に増加し，例えば，聴取者は最大のバイノ−ラル効果を維持しつつ椅子の位置を動かせるようにするためには，スイ−ト・スポットサイズは１０インチ（２５cm）のオ−ダ−である。
このように図６と７に表された観察の結果を組み合わせると良い結果は０．５≦ｘ≦０．９５で得られることがわかる。
ある状況において，記載された聴覚を通るクロス・ト−ク消去体系の二つの主な要素を分離する事は望ましいということは重要である。これら二つの要素は，（ａ）クロス・ト−ク消去それ自身，及び（ｂ）二度聴覚を通過する効果のため補償するためのスペクトル均等化（equalization）である。この体系は，解明されたとき，音源から聴取者への理想的な伝達特性を提供するための式がクロス・ト−ク消去とスペクトル均等化を同時に実行するフィルタネットワ−クを作るような，全体システムの一部として（第２の）空気から耳への伝送要因Ｓの組み込みにより，これら要因の両者を同時に扱う。
しかし，スペクトル均等化なしに，クロス・ト−ク消去を提供するのみであるシステムを提供することは，便利である。
本発明の別の実施の形態（即ち，スペクトル等価なしの混信消去）は，Ｓ（むしろ１である）に等しい初期の（同じ側）耳への全体の伝達関数のための適当な式を単に解くことにより，すでに達成可能である。右の入力（Ｒ）から右の耳（ｒ）への全体の伝送関数Ｒr（ｆ）は，
0003803368.tif 000008
これは上記のようにＳに等しくなければならないので，
0003803368.tif 000009
これは前の式（４）とＳの所産であり，その実行は図３のＧのために（７）の解決を単に置き換えることを含む。
【図１】
0003803368.tif 000010
【図２】
0003803368.tif 000011
【図５】
0003803368.tif 000012
【図３】
0003803368.tif 000013
【図４ａ】
0003803368.tif 000014
【図４ｂ】
0003803368.tif 000015
【図６】
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【図７】
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