高橋 享平
前方3チャンネル再生システムにおけるリスニングエリアについて
複数のスピーカーによる再生を行う時、我々は受聴位置の違いによって異なる信号を知覚する。本来、再現されるべき音場を知覚するには、各スピーカーから等距離になる受聴位置、すなわちスイートスポットで受聴する必要がある。しかしながら、実際問題として必ずしもスイートスポットで聴取体験をできるわけではない。それ故に、スイートスポット以外の受聴位置でどのような音場の変化があるのかを明らかにし、適切な受聴位置として認められる範囲、すなわちリスニングエリアについて調査、検討を行うことは非常に有用である。
本論文では、音像定位と音像幅の観点からリスニングエリアの調査を行った。再生システムには従来の2チャンネルステレオにセンタースピーカーを加えた前方3チャンネル再生システムを用いた。本論文では、スイートスポットからスピーカーまでの距離を「再生環境の大きさ」と呼び、その大きさを変化させてリスニングエリアとの関係についても調査した。
まず予備実験では、ステレオ再生での受聴位置の変化が音像定位と音像幅にどのような影響を与えるかを調べた。被験者は3か所の受聴位置で 11 か所に定位させた刺激の音像定位と音像幅をそれぞれ回答した。その結果、スイートスポットでは定位を均等に区別したが、スイートスポットから外れた受聴位置においては近づいた方のスピーカーに音像定位が引き寄せられた。また、スイートスポット以外の受聴位置において特定の刺激を中心にして音像幅が増加していくという現象がみられた。
本実験では3チャンネル再生システムを用いてセンタースピーカーの有無が音像にどのような影響を与えるかを調べた。加えて、スイートスポットから 2m, 3m, 4m の3段階に分けて再生システムを用意し、再生環境の大きさとリスニングエリアの関係についても調査した。その結果、センタースピーカーによってスイートスポット以外の受聴位置でも音像定位と音像幅は安定した。また、音像幅の増加とともに音像の分離が生じていることも分かった。しかし、再生環境の大きさとリスニングエリアの大きさに対応関係はみられなかった。
スイートスポットから外れると各スピーカーまでの距離が等しくなくなる。その距離差によって生じる、両耳間時間差と両耳間レベル差が音像定位と音像幅を不安定にさせる原因であった。センタースピーカーが加わることでこの距離差が小さくなり、リスニングエリアが広がるということが分かった。
再生環境を大きくしてもリスニングエリアが大きくならないのは、受聴位置からスピー カーまでの距離が大きくなっても、受聴位置から各スピーカーまでの距離の差がほとんど変わらないからである。ステレオ再生ではスイートスポットから 30 cm外れただけで Imsec の時間差が生じ、先行音効果によって再生環境の大きさに関わらずリスニングエリアの領 域外となる場合があることが分かった。本研究における結論は以下である。
センタースピーカーによってリスニングエリアを拡大することができるが、再生環境を 広げることでリスニングエリアを拡大することは困難である。
TAKAHASHI Kyohei
Listening Area Reproduced by Front Three-channel Sound System
When two or more loudspeakers reproduce sound, the sound we perceive changes with the different listening position. In order to perceive the ideal sound field, it is necessary to hear sound in the listening position which has the equal distance from all loudspeakers, which is defined as the sweet spot. However, we cannot necessarily hear sound at the sweet spot in a living-room situation. So, it is useful to understand change of the sound field in the listening position other than sweet spot.
In this paper, the listening area is investigated from the viewpoint of sound localization and auditory source width. The front three-channel sound system which has a center speaker in addition to the conventional two-channel stereo was used. In this paper, reproduction area is defined as the distance from sweet spot to loudspeakers. This distance was changed in order to look into the relationship between the size of the reproduction area and the listening area.
In the first of the two experiments, the influence which the listening position has on sound localization and auditory source width was investigated.
In the second experiment, the front three-channel sound system was used so as to study the effect of the center speaker on sound image. And, we look into the relationship between size of the reproduction area and the size of the listening area by changing distance from sweet spot to loudspeakers.
As a result, the center speaker makes sound localization and auditory source width to become more stable in the listening position other than sweet spot. The sound image splits into two images more frequently as auditory sound width becomes larger. However, it was also discovered that the listening area has little to do with the reproduction area.
It is concluded that a center speaker can make the listening area wider, but enlarging the reproduction area cannot widen the listening area.