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2021.02.06

【立体音響】立体音響用ヘッドホンというものはあるのでしょうか？

テーマ：パソコンを楽しむ♪(3581)

カテゴリ：家電・ガジェット

結論から言うと、立体音響専用のヘッドホンというものは存在していないようです。 よく7.1chのゲーミングヘッドセットというものがありますが、PCのソフトウェアで立体音響を再生するものばかりです。 PC以外の機器に接続した場合は、普通のステレオヘッドホンになります。

確かに、複数のスピーカーユニットを搭載しているヘッドホンもありますが、そのような機種は稀です。また、ホームシアター用のアンプからのマルチチャンネル信号にヘッドホンの中の複数のスピーカーユニットが対応しているわけではありません。そもそも、複数のスピーカーユニットを搭載したヘッドホンが立体音響を正確に再生するのであれば、そのような機種が主流になっているはずです。

バーチャルサラウンドヘッドホンのほとんどが40mmや50mmのドライバーを搭載した普通のステレオヘッドホンです。ソフトウェアなどで立体的に聞こえるように音声を処理しているだけです。

Dolby AtmosやDTS:X、Tempest 3D、360 Reality Audioなど立体音響のフォーマットが増えていて、 立体音響の映画・ドラマ・ゲーム・音楽などのコンテンツは増加 しています。

なお、最近の立体音響は音源のオブジェクトの3次元空間での位置・音の大きさ・動きなどを表現できるようになっています。

そして、 ヘッドホンで立体音響を楽しむ という仕組みも一般的になってきています。

Windows 10では、 Windows Sonic for Headphones や Dolby Atmos for Headphonesなど があります。

Androidにも Dolby Atmos のオーディオ設定のある機種が増えています。

iOS機器ではAirPods Proなどとアップルのコンテンツの組み合わせで「 空間オーディオ 」が利用できます。

PS５では Tempest 3D 対応ゲームの立体音響をヘッドホンで利用できます。

その他、ビクターの「 EXOFIELD THEATER XP-EXT1」のように音声処理のハードウェアとセットになっている サラウンドヘッドホンシステム の製品もあります。音声処理のハードウェアとそのハードウェアに搭載されているソフトウェアが独自のものです。パーソナライズ用のマイクがヘッドホンに搭載されていますが、ヘッドホン本体の機能は普通のステレオヘッドホンのようです。

いずれも、 人間の左右の耳による音の聞き分け方の仕組みを反映した 頭部伝達関数（HRTF）を利用して音声を 加工処理 しています。頭部伝達関数を利用した音声処理では、 周波数別の音声レベルの処理 と 左右の音声の時間差の処理 が基本になっているようです。

　　なお、頭部伝達関数については、以前 こちらの記事 で詳しくまとめています。

人間は左右の耳での音の聞こえ方の微妙な違い（左右の時間差、左右の周波数別のレベル差、大きさの違いなど）から、音の方向や距離などを判断しています。しかし、人間の耳、頭、肩の形などで音の聞こえ方には個人差があります。同じ音源でも人によって耳や頭、肩の形が異なるため鼓膜の振動の細かいところは異なります。

頭部伝達関数が自分の耳の聞こえ方のパターンに近い場合には立体音響が正確なものとして再現されますが、自分と合わない場合には正確な再現がなされないことになります。つまり、ヘッドホンで立体音響を再生する仕組みには個人差が大きいと考えられます。

耳の形を頭部伝達関数の処理に反映させて立体音響をパーソナライズできるシステムもあります。今後は、パーソナライズできる仕組みのものが増えてくるかもしれません。

そもそも普段は左右の耳で音を聴き分けているので、左右の耳に対して立体音響に最適化した音声を届けられればマルチスピーカーシステムは不要のはずです。パーソナライズの精度が高ければヘッドホンによる立体音響の方がマルチスピーカーのホームシアターよりも再現性は高くなるのかもしれません。

ところで、立体音響ヘッドホン用に音声を加工処理するソフトウェアがどのような入力音源のフォーマットに対応しているのかという情報がわかりにくいのは何とかしてもらいたいものです。特にゲーミングヘッドセットが対応している音源が何なのか、よくわからない場合が多いです。

処理できる音声フォーマットの情報は重要です。インプットする音声データが対応外のものであれば、適切なアウトプットはできません。例えば、Tempest 3Dの場合は、Tempest 3D向けに作成されたゲームの音声をヘッドホン用の立体音響に処理するのでしょうが、ブルーレイやアプリでの動画の音声はヘッドホン用の立体音響に処理できるのかどうががよくわかりません。紛らわしいことにPS5はDolby digital plusなどの再生に対応しているという情報がありますが、これはAVアンプにDolby digital plusの信号を出力できるということに過ぎません。Dolby digital plusの信号をTempest 3Dのエンジンが処理できるのかどうか、明確な情報はありません。ということは、処理できないと考えた方がいいのかもしれません。ということであれば、X boxのDolby Atmos for Headphonesのほうが動画をヘッドホンで楽しむのに適しているということになります。

なお、立体音響のヘッドホンには、一般のヘッドホンを使うものもあれば、専用のヘッドホンを使うものもあります。いずれも、 ソフトやハードによる音声処理が重要 なのであって、 ヘッドホン自体が特別なものということはありません 。

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