1-11-5モノーラル音像定位おける頭部運動の効果*○ 平原達也, 渡辺 亮, 森川大輔（富山県立大学）

1で、ISI は 3 s とした。また、刺激音の A 特性補正音圧レベル（LA）は、スピーカアレイの中心で 40 dB あるいは 70 dB とした。
LA が 40 dB の刺激音の 400 Hz～7 kHz のスペ
クトル成分のレベルは最小可聴閾値より上にあり、LA が 70 dB の刺激音のスペクトル成分のレベルは耳栓装着時の最小可聴閾値より下にある。
また、実験室内には低レベルのハムノイズがあるが、ノイズフロアレベルは最小可聴閾値以下である。

はじめに両耳で広帯域音を聴く場合、両耳間時間差（ITD: interaural time difference）と両耳間レベル差（ILD: interaural level difference）という両耳手がかりと、耳介の凹凸の反射によって約 6kHz 以上の高域に生じるスペクトル的特徴（SC: spectral cue）という単耳手がかりが音像位置の「計算」に利用できる。そして、頭部を動 か す と、そ れ ら の時間 変 化 である ΔITD,ΔILD, ΔSC も音像位置を計算する手がかりと2. 2 実験手順なる。事実、両耳受聴時の頭部旋回運動は音像
まず、受聴者の両耳に耳栓（Moldex, Pura-fit）の頭内定位と前後定位誤りを減じ、頭部運動条を装着する。この耳栓の遮音量は 100 Hz ～ 20
件の音像定位正答率は頭部静止条件のものよ
kHz で 35～50 dB である[3] 。次に、受聴者をスりも高くなる。
一方、単耳で広帯域音を聴く場合、ITD は不 ピーカアレイの中心に置いた椅子に座らせ、 閉定、ILD は異常に大きな値となり音像位置の 塞する側の耳の真横のラウドスピーカから LA「計算」に利用できず、開放耳側の SC だけが が 40 dB の刺激音を呈示する。そして、なにも音像位置を「計算」する手がかりとなる[1,2]。 聴こえないことを確認したうえで、開放する側単耳受聴時に頭部を動かしながら広帯域音を の耳から耳栓を取り外す。この手順をふむこと聴くと、頭部運動によって生じる ΔSC は音像 により、LA が 40 dB の刺激音に対しては単耳受の動きをもたらし、頭部旋回運動は音像定位に 聴条件であること、即ち、閉塞耳では刺激音が聴資さない。しかし、ΔITD あるいは ΔILD がわ こえていないことを担保する。
耳栓で片耳を閉塞した受聴者は、眼を閉じてずかでも利用できれば、単耳受聴時においても両耳受聴時と同様に頭部旋回運動は音像定位 スピーカアレイの一つから呈示された刺激音を聴き、音像を定位した。頭部静止条件では刺激音に資すると考えられる。
本稿では、このことを確かめるために、健聴 呈示時に頭部を動かさず、頭部運動条件では刺者が片耳を耳栓で塞いだ単耳受聴条件で広帯 激音呈示時に頭部を自由に回旋させた。回答す域雑音の水平面音像定位実験を、二種類の刺激 る定位方位は 12 方向の強制選択とした。
1 セッションでは、12 方向のラウドスピーカ
音圧レベルで行った結果について述べる。
から 5 回ずつ刺激音をランダムに呈示した。各2 方法
受聴者は 4 セッションの実験を行った。受聴者
2. 1 音像定位実験装置と刺激音
は 20 歳代の健聴な男性 6 名で、全員が両耳によPC 上で生成した刺激音信号を D/A 変換器 る頭部静止･運動条件の音像定位実験を単耳受（RME, Fireface UFX）から出力し、パワーア 聴条件での音像定位実験の前に行っている。なンプ（Onkyo, CR-N755）で電力増幅し、半径 お、LA が 40 dB の頭部運動条件の受聴者は、健1 m の水平面円周上に 30°間隔で 12 方向に 聴な男性 2 名である。
設置したラウドスピーカ（Vifa, MG10SD-093 結果08）を駆動した。サンプリング周波数は 48 kHz
3. 1 頭部静止条件である。
LA が 40 dB の刺激音に対する音像定位結果
刺激音は立ち上がりと立ち下がりに 30 msの線形テーパをかけた持続時間 3 s の白色雑音 を Fig. 1 に示す。開放耳側半面から呈示した刺*Effect of head rotation on monaural sound image localization,
by HIRAHARA Tatsuya, WATANABE Ryo, MORIKAWA Daisuke (Toyama Prefectural Univ.)

日本音響学会講演論文集- 739 -2019年3月

4

まとめ

Perceived Azimuth in degree

Right open

Left open

Target Azimuth in degree

Fig.1 LA:40 dB、頭部静止条件のモノーラル音像定位
Perceived Azimuth in degree

激音はほぼ刺激音の呈示に定位されだが、閉塞
耳側半面から呈示した刺激音はほとんどが開放側半面に定位された。
LA が 70 dB の刺激音に対する音像定位結果を Fig. 2 に示す。片耳に耳栓を装着しているにもかかわらず、刺激音の音像の多くは刺激音の呈示方位に定位された。音像定位正答率（対角線上に回答した割合）は左耳開放時に 64%、右耳開放時に 78%であった。
3. 2 頭部運動条件
LA が 40 dB の刺激音の音像は頭部回旋に伴って動き、定位しなかった。頭部回旋によって刺激音の呈示方位が閉塞耳半面と開放耳半面の間を移る場合に頭部回旋に伴う音像の移動角度は大きく、刺激音の呈示方位が閉塞耳半面あるいは開放耳半面内にとどまる場合は、頭部回旋に伴う音像の移動角度は小さかった（Fig.
3）。また、これらの音像の移動角度は受聴者によって違いが大きかった。
LA が 70 dB の刺激音の音像のほとんどは刺激音の呈示方位に定位されたが、左耳開放時には閉塞した右耳後方の 90, 120, 150°、右耳開放時には閉塞した左耳後方の 210, 240, 270°から呈示された刺激音の音像は頭部回旋に伴って動き、定位しなかった（Fig. 4）。音像定位正答率は左耳開放時に 75%、右耳開放時に 86%で、頭部静止条件よりも有意に高かった。

Left open

Right open

Target Azimuth in degree

Fig.2 LA:70 dB、頭部静止条件のモノーラル音像定位

Fig.3 LA:40 dB、頭部運動条件での音像の動きの例。
頭部を正面を向けると赤丸の位置に定位した音像は頭部を左右 60°まで回すと青丸の位置まで動いた。

日本音響学会講演論文集- 740 -

Perceived Azimuth [degrees]

Perceived Azimuth in degree

LA が 40 dB の刺激音に対するモノーラル音
Left open
Right open
像定位実験の結果は、両耳手がかりが利用できない状況において、脳は SC を手がかりとして音像位置を「計算」していることを再確認する。
音像が移動
LA が 70 dB の刺激音スペクトルは、耳栓装着時の最小可聴閾値以下の音圧レベルでラウ音像が定位ドネスの知覚を生じない。しかし、それらが両耳手がかり系を活性化し ITD が「計算」された
Target Azimuth in degreeと考えられる。その結果、頭部運動条件ではΔITD も利用でき「動けよ、されば定位されん」 Fig.4 LA:70 dB、頭部運動条件のモノーラル音像定位が成立したといえる。
謝辞 本研究は科研費（17K00244）による。
また、頭部運動条件で閉塞耳の斜め後方か 参考文献
ら呈示した刺激音が頭部運動に伴って動くと[1] F. Wightman, D. Kistler, "Monaural sound
いう結果は、この方位角の刺激音に対してはlocalization revisited," JASA 101(2), 1050-1063, 1997.
SC しか利用できないことを示す。恐らく、閉[2] 小島, 平原, ” モノーラル水平面音像定位,” 応
塞耳への入力音圧レベルが低くなり、ITD が用音響研究会技術報告 155(359), 31-36, 2015.
「計算」されなくなったからであろう。
[3] 平原, 小島, “耳栓の遮音量の測定方法,” 音講論
この仮説の検証は今後の課題である。
585-588, 2014.09.
2019年3月