eala技術 ~eala~

ealaのサラウンド技術

ステレオ信号には、左右の音響成分の他に、センターに定位する成分が(L+R)として、さらに俗に環境音と呼ばれる成分が(L-R)として記録されています。L+R成分には、一般的にボーカルや台詞が多く含まれ、L-R成分には、例えば、コンサートホールの残響音や観衆の拍手や歓声等が含まれています。

eala技術はこれらの成分を抽出し、独自開発のフィルターを加えた後、元のステレオ信号に加算することによって音場の拡大を実現しています。ealaの心臓部とも言えるこのフィルターは、L+R成分が人間の耳に敏感でない音を多く含み、L-R成分が敏感でない音を多く含んでいることを分析、さらに様々なソースでの試聴を繰り返して決定したものです。

結果として、あらゆるソースに適した自然で心地よいサラウンド音場を得ることに成功いたしました。

ealaテクノロジ

参考資料:人間は、音の方向をどのようにして認識しているのか?

人間の耳は、左右で約15cmの距離差があり、仮に音声が左側から到来する場合、右耳にはその距離差に起因する位相差のある音声が到達します。例えば1kHzの音声が真横から到来した場合、15cmの距離差は1kHzの2分の1波長に当たり、左右の耳には逆位相で到達することになります。

また、音が反対の耳に到達する際に生ずる回析現象や耳たぶや耳道での共振等により、周波数特性に変化を生じます。人間の脳は左右の耳に入力される音声の位相や周波数特性によって音の到来方向を認識していると言われており、HRTFという理論が確立されています。

このHRTF理論に基づくフィルター処理を行うことによって、スピーカ2本の一般的なステレオ再生システムでも、音の定位を水平360度の範囲で自由に設定することが可能になります。

Head Related Transfer Function:頭部伝達関数
HTRF理論

図は、HRTFを利用したクロスキャンセルの理論図です。

通常のステレオ再生システムでは、左耳には左のスピーカからの直接音(L)と、右のスピーカから出て頭部を回り込んで到達する回析音(H1R)の合成した信号(L+H1R)が届きます。(右耳には、R+H1L)

ここで、元々のオーディオ信号にあらかじめ処理を加え、左に(-H1R+H2Lv)、右に(-H1L+H2Lv)を加えておくと、スピーカが図のような仮想位置にあるように聞こえます。

つまり、オーディオ信号から外側に拡げたい音響成分(例えばコンサートの拍手や歓声など)を抽出、適切なフィルター処理を行った後、再び原音に加算することによって、その場に居合わせているかのような臨場感を得ることが出来るわけです。

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