特許 6687275 ヘッドホン装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6687275

(24)【登録日】2020年4月6日

(45)【発行日】2020年4月22日

(54)【発明の名称】ヘッドホン装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/10 20060101AFI20200413BHJP

   H04S 1/00 20060101ALI20200413BHJP

【ＦＩ】

   H04R1/10 101Z

   H04S1/00 500

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-194836(P2019-194836)

(22)【出願日】2019年10月27日

【審査請求日】2019年12月3日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】502098259

【氏名又は名称】小泉 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100114269

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 貞喜

(72)【発明者】

【氏名】小泉 勇

【審査官】 柴垣 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−０６８２９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１７−１０３６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８０４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−１０５７０１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １／１０

Ｈ０４Ｓ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のハウジング内にそれぞれスピーカーを備えたヘッドホン装置であって、該ヘッドホン装置の左右のハウジング内にそれぞれ所定の長さの音導遅延管（以下「遅延管」という。）を備え、前記ヘッドホン装置の前記スピーカーから放射される音波の一部を前記遅延管の一端から前記遅延管の中に取り込み、該取り込まれた音波を前記遅延管の他端から放射するものであると共に、
該他端は、該他端から放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とするヘッドホン装置。

【請求項2】

前記ヘッドホン装置の一方のチャンネル（以下「Ａチャンネル」という。）のスピーカーの音波の一部を集音して、該集音した音波を他方のチャンネル（以下「Ｂチャンネル」という。）のハウジング内にＡチャンネルの間接音として導入するための第１の頭部跨ぎ遅延管と、前記Ｂチャンネルのスピーカーの音波の一部を集音して、該集音した音波を前記Ａチャンネルのハウジング内に前記Ｂチャンネルの間接音として導入するための第２の頭部跨ぎ遅延管とをさらに備えるとともに、
前記Ａチャンネルの前記スピーカーから放射される音波の一部を前記第１の頭部跨ぎ遅延管の一端から前記第１の頭部跨ぎ遅延管の中に取り込み、該取り込まれた音波を前記Ｂチャンネルのハウジング内に設置された前記第１の頭部跨ぎ遅延管の他端から放射し、
前記Ｂチャンネルの前記スピーカーから放射される音波の一部を前記第２の頭部跨ぎ遅延管の一端から前記第２の頭部跨ぎ遅延管の中に取り込み、該取り込まれた音波を前記Ａチャンネルのハウジング内に設置された前記第２の頭部跨ぎ遅延管の他端から放射するものであると共に、
前記各頭部跨ぎ遅延管の各他端は、該他端から放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン装置。

【請求項3】

前記遅延管は、一端に音波を集音するための集音機能を備えた集音器が形成され、かつ、他端には前記集音された音波を放射するための放射機能を備えた放射器が形成されているとともに、
前記集音器には、取り込んだ音波を効果的に前記遅延管内に導入するための反射器が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドホン装置。

【請求項4】

一対のハウジング内にそれぞれスピーカー（以下「主スピーカー」という。）を備えたヘッドホン装置であって、該ヘッドホン装置は、前記左右のハウジング内にそれぞれ副スピーカーと遅延信号生成部を備え、
前記遅延信号生成部は、１又は２以上の遅延回路を備えた信号遅延部と、該信号遅延部から出力された各遅延信号を混合して増幅出力するミキシングアンプと、それらを駆動する電源とを備え、さらに、
前記ヘッドホン装置の前記主スピーカーを駆動する信号の一部を前記主スピーカーと同じチャンネル側の前記遅延信号生成部で所定の時間遅延処理して、該遅延処理された信号で前記主スピーカーと同じチャンネル側の前記副スピーカーを駆動するとともに、
前記各主スピーカーは、前記各主スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介のＦ領域に到達するような位置に配置されており、かつ、前記各副スピーカーは、前記各副スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とするヘッドホン装置。

【請求項5】

一対のハウジング内にそれぞれ主スピーカーを備えたヘッドホン装置であって、該ヘッドホン装置は、前記左右のハウジング内にそれぞれ副スピーカーと遅延信号生成部を備え、
前記遅延信号生成部は、１又は２以上の遅延回路を備えた信号遅延部と、該信号遅延部から出力された各遅延信号を混合して増幅出力するミキシングアンプと、それらを駆動する電源とを備え、さらに、
前記ヘッドホン装置の前記主スピーカーを駆動する信号の一部を前記主スピーカーと逆のチャンネル側の前記遅延信号生成部で所定の時間遅延処理して、該遅延処理された信号で前記主スピーカーと逆のチャンネル側の前記副スピーカーを駆動するとともに、
前記各主スピーカーは、前記各主スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介のＦ領域に到達するような位置に配置されており、かつ、前記各副スピーカーは、前記各副スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とするヘッドホン装置。

【請求項6】

一対のハウジング内にそれぞれ主スピーカーを備えたヘッドホン装置であって、該ヘッドホン装置は、前記左右のハウジング内にそれぞれ副スピーカーと複合遅延信号生成部を備え、
前記複合遅延信号生成部は、１又は２以上の遅延回路を備えた第１の信号遅延部と、前記遅延回路よりも遅延時間の長い１又は２以上の遅延回路を備えた第２の信号遅延部と、前記第１の信号遅延部及び前記第２の信号遅延部から出力された各遅延信号を混合して増幅出力するミキシングアンプと、それらを駆動する電源とを備え、さらに、
前記ヘッドホン装置のＡチャンネルの前記主スピーカーを駆動する信号の一部を前記Ａチャンネル側の前記複合遅延信号生成部の前記第１の信号遅延部で遅延処理し、さらに、Ｂチャンネルの主スピーカーを駆動する信号の一部を前記Ａチャンネル側の前記複合遅延信号生成部の前記第２の信号遅延部で遅延処理し、それらの各遅延処理された信号を混合増幅した信号で前記Ａチャンネルの前記副スピーカーを駆動し、かつ、
前記ヘッドホン装置の前記Ｂチャンネルの前記主スピーカーを駆動する信号の一部を前記Ｂチャンネル側の前記複合遅延信号生成部の前記第１の信号遅延部で遅延処理し、さらに、前記Ａチャンネルの主スピーカーを駆動する信号の一部を前記Ｂチャンネル側の前記複合遅延信号生成部の前記第２の信号遅延部で遅延処理し、それらの各遅延処理された信号を混合増幅した信号で前記Ｂチャンネルの前記副スピーカーを駆動するとともに、
前記各主スピーカーは、前記各主スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介のＦ領域に到達するような位置に配置されており、かつ、前記各副スピーカーは、前記各副スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とするヘッドホン装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はヘッドホン装置に関し、特に、間接音を付加することにより音場の前方定位を可能にしたヘッドホン装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ヘッドホン装置全般において、前方定位した聴音が可能なヘッドホン装置は、例えば、下記特許文献１に示すものが知られている。
すなわち、特許文献１に記載のヘッドホン装置は、前方音専用の発音体（スピーカー）と後方音専用のスピーカーを一つのハウジング内に備え、前方音専用スピーカーの音波放射軸が耳珠方向から耳甲介腔の方向に向くように前方音専用スピーカー配置し、かつ、後方音専用スピーカーの音波放射軸が対輪方向から耳甲介腔の方向に向くように後方音専用スピーカー配置することにより、前方音を前方定位し、後方音を後方定位して聴音可能にしたものである。

【0003】

しかしながら、特許文献１のヘッドホン装置は、前方音専用のスピーカーと後方音専用のスピーカーを独立して設けなければならず、また、音源も前方音と後方音を別々に用意する必要があり、コスト高は避けられなかった。さらに、使用するスピーカーの口径を大きくすると耳介全体に音波を放射することとなり、前方音と後方音を明確に分けることができなくなるという問題があった。
また、これを簡便な方法で解決したものとして、耳介の機能を利用して前方定位を実現したものが特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−１１７５９４号公報

【特許文献2】特開２０１７−１０３６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献２の方法でもまだ十分とは言えない。本発明は、上述のような事情に鑑み為されたものであり、耳介機能を活用して音場再生に適した間接音を有効に鼓膜へ伝達させることが可能なヘッドホン装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、一対のハウジングを備えたヘッドホン装置に関し、本発明の上記目的は、上記ヘッドホン装置の左右のハウジング内にそれぞれ所定の長さの音導遅延管（以下「遅延管」という。）を備え、上記ヘッドホン装置のスピーカーから放射される音波の一部を上記遅延管の一端から上記遅延管の中に取り込み、該取り込まれた音波を上記遅延管の他端から放射するものであると共に、該他端は、上記他端から放射される音波が、上記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とするヘッドホン装置によって達成される。

【0007】

また、本発明の他の発明は、一対のハウジング内にそれぞれスピーカー（以下「主スピーカー」という。）を備えたヘッドホン装置であって、該ヘッドホン装置は、前記左右のハウジング内にそれぞれ副スピーカーと遅延信号生成部を備え、前記遅延信号生成部は、１又は２以上の遅延回路を備えた信号遅延部と、該信号遅延部から出力された各遅延信号を混合して増幅出力するミキシングアンプと、それらを駆動する電源とを備え、さらに、前記ヘッドホン装置の前記主スピーカーを駆動する信号の一部を前記主スピーカーと同じチャンネル側の前記遅延信号生成部で所定の時間遅延処理して、該遅延処理された信号で前記主スピーカーと同じチャンネル側の前記副スピーカーを駆動するとともに、前記各主スピーカーは、前記各主スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介のＦ領域に到達するような位置に配置されており、かつ、前記各副スピーカーは、前記各副スピーカーから放射される音波が、前記ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において、前記耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

上記構成のヘッドホン装置とすれば、前方定位可能で高音質なヘッドホン装置が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明のヘッドホン装置の第１実施形態の例を示す図である。

【図2】遅延管の構造を示す断面図である。

【図3】ヘッドホン装置のスピーカーと遅延管と耳介の相対位置関係を示す図である。

【図4】本発明のヘッドホン装置の第２実施形態の例を示す図である。

【図5】スピーカーと頭部跨ぎ遅延管と耳介の相対位置関係を示す図である。

【図6】前方定位される音像のおおよそのイメージ図である。

【図7】人間の耳介の構造（Ａ）とＦ領域とＲ領域の位置（Ｂ）を示す図である。

【図8】立体音場における直接音と間接音を説明するための図である。

【図9】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の例を示す図である。

【図10】副スピーカーと耳介のＲ領域との相対的な位置関係を示す図である。

【図11】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第１実施例のブロック図である。

【図12】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第２実施例のブロック図である。

【図13】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の遅延信号生成部のブロック図である。

【図14】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第３実施例のブロック図である。

【図15】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の複合遅延信号生成部のブロック図である。

【図16】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第１実施例の変形例のブロック図である。

【図17】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第２実施例の変形例のブロック図である。

【図18】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第３実施例の変形例ブロック図である。

【図19】本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の変形例において、信号遅延ユニットの代わりに既存のマルチチャンネル音源を用いた場合の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る前方定位可能なヘッドホン装置について説明する。その前に、まず、本発明者が経験的に知得した前方定位のメカニズムについて説明するため、基本となる事項について説明する。

【0011】

図７は、人間の耳介の構造を示す図であり、図７（Ａ）は各部の名称を示すものであり、図７（Ｂ）は、その中でも特に、人間が前方音か後方音かを聞き分けるのに重要な役割を果たす受音領域である耳甲介腔の領域について説明するための図である。
いま、耳甲介腔のうち、耳珠７０１に近い領域７０３を「Ｒ領域」、対輪７０２に近い領域７０４を「Ｆ領域」と称するものとする。

【0012】

本発明者は、Ｒ領域７０３が後方音を集音する領域であり、Ｆ領域７０４が前方音を集音する領域であることをこれまでの経験により知得し、かつ、実験によって確認した。
耳輪方向から対輪方向に向かって耳甲介へ（以下単に「対輪方向から耳甲介へ」という。）放射された音波は回り込みを考慮しなければ解剖学的な立体構造からして、主としてＲ領域に到達することになる。対輪にすぐ連なるＦ領域へは、音波が対輪によって遮られ、Ｆ領域は、いわば対輪の陰に入ってしまうからであると考えられる。

【0013】

次に、音源から発せられた音波が人間の耳に届くまでの経路を図８に基づいて説明する。
図８において、８０１は人間の頭を上方から見たものであり、鼻８０２の方向が前方である。今、ステレオ音源の左音源８０３（右音源は省略）から放射された音波８０４は、左耳に直接音として到達し耳甲介のＦ領域で集音される。一方、左音源８０３から放射された音波８０５は、壁８０５ａ、８０５ｂ、８０５ｃで反射されて、左耳に間接音（遅延音）として到達し耳甲介のＲ領域に投射される。

【0014】

また、左音源８０３から放射された音波８０６は、壁８０６ｃ、８０６ｂ、８０６ａで反射されて、右耳に（左音源の）間接音として到達し、右耳の耳甲介のＲ領域に投射される。同様に、図示していないが、図の人間の左耳のＲ領域で右音源（不図示）の間接音が集音される。
また、図示していないが、人間の右耳のＦ領域に右音源の直接音が集音され、Ｒ領域には右音源と左音源の間接音が集音される。

【0015】

間接音と直接音とによって前方定位感を知覚するのは、人間の脳が生まれてからその発達過程において、視覚からの情報と直接音と間接音の複合的な情報がその経験の記憶の積み重なりとなり脳の聴覚中枢で統合され、音からの情報による空間位置情報の知覚がデーターベース化されて認識されると考えられている。
上述した通り、直接音はＦ領域へ、間接音はＲ領域に放射すれば聴覚中枢で前方定位として認識されるのだと思われる。
従って、間接音がより多ければ、脳における音源の位置情報をより正確に引き出せると考えられる。

【0016】

次に、本発明に係るヘッドホン装置１について、図面を参照しつつ説明する。図１は第１実施形態を示すものであり、ヘッドバンド２を介して図示しないヘッドホンスピーカー（以下単に「スピーカー」という。）を格納するハウジング３が左右に設けられている。
ハウジング３には渦巻状の遅延管４が装着されており、さらに、遅延管４の一方の端部には集音部４ａが形成されてスピーカーの上方の任意の空間に位置するように設置される。また、遅延管４の他端には、集音部４ａで集音され遅延管４の中を通って遅延された音波が放射される放射部４ｂが形成されている。そして、放射部４ｂは、後述の図３に示すように、音波が対輪方向から耳甲介のＲ領域に放射されるような位置に配置される。この遅延管４を通って放射される音が間接音として作用し、スピーカーからの直接音と重畳されることによって、前方定位を可能にする。音波伝達時間を調節させるためには遅延管を渦巻き状に成型し、その長さを調整すれば遅延時間の調節が可能になる。

【0017】

図２は、遅延管４を説明上直線状としたときの断面図である。遅延管４の音波入力端として機能させる端に集音部４ａを設ければ、より効果的に音波を集音し音波入力端として機能させることが出来る。集音部４ａの形状は例えばパラボラ形として、その焦点に反射板４ｃを配置すれば、音波を反射させて遅延管の中に音波を効果的に導入することができる。こうすることにより音波放射部４ｂにまで有効に音波を伝達させることが可能となる。そして、もう一端を音波放射部４ｂとして機能させ、遅延された間接音を放射させることができる。

【0018】

図３は、スピーカー５と遅延管４と耳介の相対位置関係を示す図である。スピーカー５から放射された音波がスピーカーの上方の任意の空間に設けられた（遅延管４の）集音部４ａに入り、遅延管の中を通って放射部４ｂから、左耳の対輪方向から耳甲介のＲ領域へ向けて放射される様な位置に放射部４ｂが設置されることを示している。なお、スピーカー５から放射された直接音は耳甲介のＦ領域に到達する。

【0019】

図４は、本発明に係るヘッドホン装置の第２実施形態を示すものであり、第１実施形態と異なる点は、図面の左側のチャンネル（「右チャンネル」という。）のスピーカーから放射された音波を集音して、それを図面の右側のチャンネル（「左チャンネル」という。）のハウジング３内に導入して放射するための遅延管７が設けられていることである。この遅延管７は、ヘッドバンド２の内部を通して頭部を跨いでいるので、「頭部跨ぎ遅延管」と称することにする。頭部跨ぎ遅延管７の構造は図２に示す遅延管と同じである。すなわち、図４に示すように、右チャンネルのスピーカー（不図示）から放射された音波を集音部７ａで集音し、頭部跨ぎ遅延管７を通して左チャンネルのハウジング３内に導入し、放射部７ｂから放射するようになっている。

【0020】

同様に、左チャンネルのスピーカー（不図示）から放射された音波を集音部６ａで集音し、頭部跨ぎ遅延管６を通して右チャンネルのハウジング３内に導入し、放射部６ｂから放射するようになっている。それ以外は第１実施形態と同じである。
この効果を図８と対照させて説明すると（左チャンネルについて説明する。）、図８における左音源からの直接音８０４が、図４における左チャンネルのスピーカーからの直接音であり、図８における左音源からの間接音８０５が、図４における左チャンネルの放射部４ｂから放射される間接音である。

【0021】

また、図８には図示していないが、右音源の間接音も後ろ側から左耳に到達するようになっており、この間接音が図４の放射部７ｂから放射される（右チャンネルの）間接音である。
なお、図８における左音源からの間接音８０６が、図４における右チャンネルの放射部６ｂから放射される左チャンネルの間接音である。
このように構成することにより、第１実施形態よりもさらに前方定位効果が増すことが実験で確認された。
また、図４では頭部跨ぎ遅延管６、７はヘッドバンド２の内部を通して他方のハウジングと繋がっているが、頭部跨ぎ遅延管は必ずしも頭部を跨ぐ必要はなく、例えば、顎の下又は首の後ろ側を跨ぐようにしても構わないことは言うまでもない。

【0022】

図５は、スピーカー５と遅延管４、６及び７と耳介の相対位置関係を示す図である。図３と共通する箇所の説明は省略する。
右チャンネルのスピーカー５から放射された音波が遅延管７の集音部７ａに入り、頭部跨ぎ遅延管７の中を通って左チャンネルに入り、放射部７ｂから左耳の対輪方向から耳甲介のＲ領域へ向けて放射される様な位置に放射部７ｂが設置されることを示している。
同様に、左チャンネルのスピーカー５から放射された音波が遅延管６の集音部６ａに入り、頭部跨ぎ遅延管６の中を通って右チャンネルに入り、放射部６ｂから右耳の対輪方向から耳甲介のＲ領域へ向けて放射される様な位置に放射部６ｂが設置されることを示している。
なお、スピーカー５から放射された直接音は耳甲介のＦ領域に到達する。

【0023】

図６は、本発明に係るヘッドホン装置を用いた場合の音場定位のイメージを表すものである。普通のヘッドホン装置では音場は頭内に定位されるが、本発明に係るヘッドホン装置では、経験的に、図に示すように頭の前方に定位されることが確かめられている。しかし、効果の度合いには個人差があり、耳介の形状が関係していることが経験的にわかっている。理想的には、個人の耳介の形状に合わせて、放射部４ｂ、６ｂ（左チャンネルにおいては、４ｂ、７ｂ）の設置位置を調整すればさらに良好な前方定位効果が得られる。
なお、本発明に係るヘッドホン装置は、ステレオ音源のみならず、モノラル音源においても前方定位効果が得られる。

【0024】

図９は、本発明に係るヘッドホン装置の第３実施形態を示すものであり、第１及び第２実施形態が遅延管を用いて間接音を作り出しているのに対して、第３実施形態は、遅延管の代わりに、ヘッドホン装置に入力された音声信号を電気的に遅延させる遅延信号生成部を備え、生成された遅延信号を間接音として放射する副スピーカー８をさらに備えている点が特徴である。第３実施形態には２つの変形例を含めて全部で３つのパターンがあり、遅延信号生成部の構成がそれぞれ異なっている。これについては後述する。

【0025】

図１０は、ハッドホンを耳に装着した状態における副スピーカー８と耳介のＲ領域との相対的な位置関係を表したものである。ヘッドホンを装着した状態で副スピーカーから放射された音波が耳介のＲ領域に到達するような位置に、副スピーカーを設置すればよい。

【0026】

図１１は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第１実施例のブロック図である。この第１実施例は、同じチャンネルの副スピーカー８には同じチャンネルの入力信号を遅延させた信号を入力させることが特徴である。
すなわち、左チャンネルの主スピーカー５には左チャンネルの入力信号を直接音として入力し、左チャンネルの副スピーカー８には左チャンネルの入力信号を遅延信号生成部９で遅延させ、左チャンネルの間接音として入力させる。右チャンネルについても同様である。なお、遅延信号生成部９については後述する。
この効果を、図８を用いて説明する。図８の８０４で示される音（直接音）が、左チャンネルの主スピーカー５から放射される音に対応し、図８の８０５で示される音（間接音）が左チャンネルの副スピーカー８から放射される音に対応する。

【0027】

図１２は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第２実施例のブロック図である。この第２実施例は、一方のチャンネルの副スピーカー８には逆のチャンネルの入力信号を遅延させた信号を入力させることが特徴である。
すなわち、左チャンネルの主スピーカー５には左チャンネルの入力信号を直接音として入力し、左チャンネルの副スピーカー８には右チャンネルの入力信号を遅延信号生成部９で遅延させ、右チャンネルの間接音として入力させる。

【0028】

また、右チャンネルの主スピーカー５には右チャンネルの入力信号を直接音として入力し、右チャンネルの副スピーカー８には左チャンネルの入力信号を遅延信号生成部９で遅延させ、左チャンネルの間接音として入力させる。
この効果を、図８を用いて説明する。図８の８０４で示される音（直接音）が、左チャンネルの主スピーカー５から放射される音に対応し、図８の８０６で示される音（間接音）が右チャンネルの副スピーカー８から放射される音に対応する。

【0029】

図１３は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の遅延信号生成部９の構成を示す図である。
遅延信号生成部９は、ｎ個（ｎ＝１，２…，ｎ）の遅延回路1_1〜1_nを含む信号遅延部９ａと、各遅延回路の出力を混合して増幅するミキシングアンプ９ｂ及びそれらを駆動する電源９ｃを備えている。
入力された音声信号は、信号遅延部９ａで所定の時間分遅延処理され、ミキシングアンプ９ｂで混合増幅されて出力される。

【0030】

また、各遅延回路1_1〜1_nはそれぞれ遅延時間が異なるように設定される。遅延回路を複数設ける理由は次のとおりである。すなわち、通常の部屋やホール（残響音となる）では無数方向からの反射音が耳に入り、人間はこれを聞いて部屋の大きさやホールの響きの心地よさを感じているが、反射する場所によって人間の耳に届く時間にずれが生ずる。言い換えれば、遅延時間の異なる複数の間接音が耳に入ることになる。これを人工的に作り出すために、ｎ個の遅延回路を設けて、その出力を混合して副スピーカーから出力することにより、模擬的な音響空間を作り出すことが可能になる。
さらには、世界の有名なホール、例えばカーネギーホールの残響音（遅延時間）を測定してその遅延時間に設定すれば、そのホールに近い音響で聞くことが出来ることになる。
なお、効果的な遅延時間は個体の耳の形状とは関係がない。遅延時間は脳内の聴覚中枢に蓄積されたデーターベースとの照合で空間知覚が生じるからである。

【0031】

信号の遅延処理には、例えばDSP（Digital Signal Processor）が利用可能である。また、専用の遅延回路を用いてもよい。ｎ種類の遅延時間のｎの数を増やせばより高音質となる。
電源９ｃは、ハウジング内に備えた一次電池や二次電池（リチウムイオン電池等）でもよいし、ヘッドホン装置を駆動する外部のアンプから音声信号のコードとは別コードでハウジング内の遅延信号生成部に電力を供給するようにしてもよい。

【0032】

なお、第２実施例における遅延信号生成部９における遅延時間は、第１実施例における遅延信号生成部９の遅延時間よりも長く設定するのが好ましい。すなわち、逆チャンネルの間接音は、同チャンネルの間接音と比較すると遅延時間が長くなると考えられるからである。

【0033】

図１４は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第３実施例のブロック図である。
この第３実施例は、概念的には上述の第１実施例と第２実施例を合体したものである。
すなわち、一つのチャンネル内の副スピーカー８に、同じチャンネルの入力信号を遅延させた信号と逆チャンネルの入力信号を遅延させた信号を合成したものを入力させることが特徴である。

【0034】

すなわち、左チャンネルの主スピーカー５には左チャンネルの入力信号を直接音として入力し、左チャンネルの副スピーカー８には、左チャンネルの入力信号（入力１）と右チャンネルの入力信号（入力２）を複合遅延信号生成部１０に入力してそれぞれ遅延信号を生成し、それを合成した信号を入力するものである。
また、右チャンネルの主スピーカー５には右チャンネルの入力信号を直接音として入力し、右チャンネルの副スピーカー８には、右チャンネルの入力信号（入力１）と左チャンネルの入力信号（入力２）を複合遅延信号生成部１０に入力してそれぞれ遅延信号を生成し、それを合成した信号を入力するものである。
このように構成することにより、一つのチャンネル内に、同チャンネルの直接音、同チャンネルの間接音及び逆チャンネルの間接音が供給されることになり、音の厚みがさらに深まることになる。なお、複合遅延信号生成部１０の構成については次に説明する。

【0035】

図１５は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第３実施例の複合遅延信号生成部１０のブロック図である。
複合遅延信号生成部１０は、第１実施例における遅延信号生成部９と第２実施例における遅延信号生成部９の機能を併せ持つものである。すなわち、同チャンネルの入力信号（入力１）の遅延処理を行うための第１の信号遅延部９ａと、逆チャンネルの入力信号（入力２）の遅延処理を行うための第２の信号遅延部９ｄとを備え、第１の信号遅延部９ａ及び第２の信号遅延部９ｄから出力される遅延信号を混合して増幅するミキシングアンプ９ｂ、及びそれらを駆動する電源９ｃを備えている。
なお、第２の信号遅延部９ｄは、ｎ個（ｎ＝１，２…，ｎ）の遅延回路2_1〜2_nを含むものであるが、第１の信号遅延部９ａとの違いは、遅延回路2_1〜2_nの遅延時間が第１の信号遅延部９ａの遅延回路1_1〜1_nの遅延時間よりも長いという点のみである。その理由は上述のとおりである。

【0036】

図１６は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第１実施例の変形例のブロック図である。図１１の第１実施例と異なるのは、２つの遅延信号生成部９がハウジングの外に信号遅延ユニットとして設置されている点のみである。この信号遅延ユニットは、ヘッドホン装置と音源駆動アンプ（不図示）とを接続するケーブルに内蔵してもよいし、あるいは音源駆動アンプ内に内蔵させてもよい。こうすることにより、ヘッドホン本体の構造が簡単になる。
また、すでに遅延処理された音源がある場合は、信号遅延ユニットを介さずに直接その遅延された信号をヘッドホンに入力すれば同じ効果が得られるというメリットがある。
例えば、図１９に示すようにマルチチャンネル音源の場合、左後方音信号（以下「LRS」と言う。）、右後方音信号（以下「RRS」と言う。）には、左前方音信号（LFS）や右前方音信号（RFS）の遅延信号音が多く含まれているので、信号遅延ユニットなしでLRSを左副スピーカー８へ、RRSを右副スピーカー８へ直接出力すれば同様な効果が得られる。

【0037】

図１７は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第２実施例の変形例のブロック図である。図１２の第２実施例と異なるのは、２つの遅延信号生成部９がハウジングの外に信号遅延ユニットとして設置されている点のみである。
また、図１８は、本発明のヘッドホン装置の第３実施形態の第３実施例の変形例ブロック図である。図１４の第３実施例と異なるのは、２つの複合遅延信号生成部１０がハウジングの外に信号遅延ユニットとして設置されている点のみである。

【0038】

以上で実施形態の説明を終わるが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。
さらに、以上説明した各実施形態、動作の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0039】

１：ヘッドホン装置、２：ヘッドバンド、３：ハウジング、４：音導遅延管、４ａ：集音部、４ｂ：放射部、４ｃ：反射部、５：スピーカー、６：頭部跨ぎ遅延管、７：頭部跨ぎ遅延管、８：副スピーカー、９：遅延信号生成部、９ａ：第１の信号遅延部、９ｂ：ミキシングアンプ、９ｃ：電源、９ｄ：第２の信号遅延部、１０：複合遅延信号生成部、７０２：対輪、７０３：Ｒ領域、７０４：Ｆ領域

【要約】

【課題】耳介機能を活用して音場再生に適した間接音を有効に鼓膜へ伝達させることが可能なヘッドホン装置を提供する。
【解決手段】一対のハウジングを備えたヘッドホン装置であって、ヘッドホン装置のハウジング３内に所定の長さの音導遅延管４（以下「遅延管」という。）を備え、ヘッドホン装置のスピーカーから放射される音波の一部を遅延管４の一端４ａから遅延管４の中に取り込み、取り込まれた音波を遅延管４の他端４ｂから放射するものであると共に、他端４ｂは、そこから放射される音波が、ヘッドホン装置が耳介に装着された状態において耳介の対輪方向から耳甲介のＲ領域に到達するような位置に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】