JP5883580B2 - Filter coefficient determination device - Google Patents

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Description

本発明はフィルタ係数決定装置に関し、より詳細には、車室内におけるディップなどの発生を抑制するためにスピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うためのフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定装置に関する。   The present invention relates to a filter coefficient determination device, and more particularly, to determine a filter coefficient for determining a filter coefficient for performing a filter process on an audio signal output from a speaker in order to suppress the occurrence of a dip in a vehicle interior. Relates to the device.

従来より、車室内にカーオーディオシステムを設置して、運転中などに音楽を楽しむユーザが増えている。特に車室内は、閉じられた空間であるため、音響調整を行うことによりユーザに最適な音場環境を構築することが可能である。このような最適な音場環境を構築するために、車室に応じて、車室内(リスニング環境)の音場の周波数特性を調整する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, an increasing number of users enjoy music while driving by installing a car audio system in the passenger compartment. In particular, since the vehicle interior is a closed space, it is possible to construct an optimum sound field environment for the user by performing acoustic adjustment. In order to construct such an optimal sound field environment, a method of adjusting the frequency characteristics of the sound field in the vehicle interior (listening environment) according to the vehicle interior has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この方法では、車室内の聴取位置にマイクロホンを設置し、スピーカとマイクロホンとの間の周波数特性の測定を行った後に、目標応答曲線の許容範囲内に入るように、フィルタの周波数、振幅および帯域を自動的に最適化して、周波数特性の補正を行う。   In this method, a microphone is installed at the listening position in the vehicle interior, and after measuring the frequency characteristics between the speaker and the microphone, the frequency, amplitude and bandwidth of the filter are set so that they fall within the allowable range of the target response curve. Is automatically optimized to correct the frequency characteristics.

特開2000―152374号公報JP 2000-152374 A

しかしながら、車室内のスピーカから出力されるオーディオ信号は、窓ガラスなどの反射によって、定在波によるディップが発生するという問題があった。特に、複数のスピーカからボーカル音などのモノラル信号が出力される場合には、スピーカ間の干渉も付加されてしまい、定在波のディップが増加するという特徴があった。   However, the audio signal output from the speaker in the passenger compartment has a problem that a dip due to a standing wave occurs due to reflection from a window glass or the like. In particular, when monaural signals such as vocal sounds are output from a plurality of speakers, interference between the speakers is also added, and the standing wave dip is increased.

ディップの発生に対して、従来技術のように周波数補正として増幅を行うことによって、ある程度の改善を図ることは可能であるが、アンプやスピーカのノイズと歪みとが増加すると共に、カーオーディオシステムにおける消費電力が増加してしまうという問題があった。   Although it is possible to improve to some extent by performing amplification as frequency correction as in the prior art for the occurrence of dip, noise and distortion of amplifiers and speakers increase, and in car audio systems There was a problem that power consumption increased.

このため、スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うことによってスピーカ間の干渉を低減させることが求められている。   For this reason, it is required to reduce the interference between the speakers by performing a filtering process on the audio signal output from the speakers.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、聴取位置における定在波の干渉を低減させるために、スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うためのフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and determines a filter coefficient for performing a filtering process on an audio signal output from a speaker in order to reduce interference of a standing wave at a listening position. It is an object to provide a filter coefficient determination device.

上記課題を解決するために、本発明に係るフィルタ係数決定装置は、前後に座席が配置された車室内の前席側に設置された前席スピーカと、後席側に設置された後席スピーカと、前記車室内の前席位置に設置された前席測定マイクロホンと、後席位置に設置された後席測定マイクロホンと、前記前席スピーカより出力された信号を前記前席測定マイクロホンおよび前記後席測定マイクロホンで測定すると共に、前記後席スピーカより出力された信号を前記前席測定マイクロホンおよび前記後席測定マイクロホンで測定することにより、各スピーカから各測定マイクロホンまでのそれぞれの組み合わせに対応したインパルス応答を測定するインパルス応答測定手段と、互いに直交した異なるM系列符合信号を出力することが可能な測定信号再生手段と、前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した他のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの直交したM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第1信号を生成する第1信号合成手段と、前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれのM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた第2信号を生成する第2信号合成手段と、前記第2信号から前記第1信号を減算した信号の周波数特性において、信号レベルが最小の値を示す周波数を求めるとともに、当該最小の値を示す周波数を含んで、所定の信号レベル以下となる周波数範囲を前席側定在波周波数として求める前席側定在波周波数検出手段と、前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した他のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの直交したM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第3信号を生成する第3信号合成手段と、前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれのM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた第4信号を生成する第4信号合成手段と、前記第4信号から前記第3信号を減算した信号の周波数特性において、信号レベルが最小の値を示す周波数を求めるとともに、当該最小の値を示す周波数を含んで、所定の信号レベル以下となる周波数範囲を後席側定在波周波数として求める後席側定在波周波数検出手段と、前記前席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数と、前記後席側定在波周波数に対する前記前席側定在波周波数の位相差の値とに基づいて決定される前席側フィルタ係数と、前記後席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数と、前記位相差の値とに基づいて決定される後席側フィルタ係数とが、様々な前記上限周波数、様々な前記下限周波数、および様々な前記位相差の値の組み合わせに基づいて前記車室内の音響特性に応じて予め算出されたフィルタ係数テーブルを備えるフィルタ係数テーブル手段と、前記測定信号再生手段より出力される前記一のM系列符合信号に対して前記前席側フィルタ係数に基づいてフィルタ処理を行う前席側フィルタ処理手段と、前記測定信号再生手段より出力される前記一のM系列符合信号に対して前記後席側フィルタ係数に基づいてフィルタ処理を行う後席側フィルタ処理手段と、前記前席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記前席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記後席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記前席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの前記一のM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第5信号を生成する第5信号合成手段と、前記前席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記後席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記後席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記後席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの前記一のM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第6信号を生成する第6信号合成手段と、前記第5信号から前記第2信号を減算して前記前席側の差分信号を求めるとともに、前記第6信号から前記第4信号を減算して前記後席側の差分信号を求めて、前記前席側の差分信号における信号レベルの増減変化と前記後席側の差分信号における信号レベルの増減変化量を、前記フィルタ係数テーブル手段において設定された位相差の値に対応づけて検出することにより、前記前席側の信号レベルの増減変化量あるいは前記後席側の信号レベルの増減変化量のいずれか一方の増減変化量が増減せず、いずれか他方の増減変化量が大きく増加する位相差の値を求める位相差検出手段とを有し、前記フィルタ係数テーブル手段は、前記位相差検出手段において検出された位相差の値と、前記前席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数とに基づいて前記フィルタ係数テーブルより求められる前席側フィルタ係数を、前記前席スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うためのフィルタ係数と決定し、前記位相差検出手段において検出された位相差の値と、前記後席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数とに基づいて前記フィルタ係数テーブルより求められる後席側フィルタ係数を、前記後席スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うためのフィルタ係数と決定することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a filter coefficient determination device according to the present invention includes a front seat speaker installed on the front seat side of a vehicle interior in which seats are arranged in the front and rear, and a rear seat speaker installed on the rear seat side. A front seat measurement microphone installed at the front seat position in the vehicle interior, a rear seat measurement microphone installed at the rear seat position, and a signal output from the front seat speaker as the front seat measurement microphone and the rear seat Impulse corresponding to each combination from each speaker to each measurement microphone by measuring with the seat measurement microphone and measuring the signal output from the rear seat speaker with the front seat measurement microphone and the rear seat measurement microphone Impulse response measurement means for measuring response and measurement signal reproduction capable of outputting different M-sequence code signals orthogonal to each other And one orthogonal M-sequence code signal output from the measurement signal reproducing means using the impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone measured by the impulse response measurement means. And using the impulse response from the rear seat speaker to the front seat measurement microphone measured by the impulse response measuring means, the other orthogonal signals output from the measurement signal reproducing means are used. The convolution integration of the M-sequence code signal is performed, and the orthogonal M-sequence code signals that have been subjected to the convolution integration are synthesized, so that the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker is not included. A first signal synthesizing means for generating one signal and the front seat speaker measured by the impulse response measuring means; The impulse response up to the front seat measurement microphone is used to perform convolution integration of the one M-sequence code signal orthogonal to each other output from the measurement signal reproduction means, and the impulse response measurement means measures the measurement result. Using the impulse response from the rear seat speaker to the front seat measurement microphone, convolution integration of the one M-sequence code signal output from the measurement signal reproducing means is performed, and each M sequence subjected to the convolution integration is performed. A second signal synthesizing unit for synthesizing a sign signal to generate a second signal including an influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker; and the first signal from the second signal. In the frequency characteristic of the subtracted signal, a frequency indicating the minimum value of the signal level is obtained, and a frequency indicating the minimum value is included. A front seat side standing wave frequency detecting means for obtaining a frequency range equal to or lower than a signal level as a front seat side standing wave frequency, and the front seat speaker measured by the impulse response measuring means to the rear seat measurement microphone The impulse response is used to perform convolution integration of the one orthogonal M-sequence code signal output from the measurement signal reproduction means, and the rear seat measurement is performed from the rear seat speaker measured by the impulse response measurement means. Using the impulse response to the microphone, convolution integration of the other orthogonal M-sequence code signals output from the measurement signal reproducing means is performed, and each orthogonal M-sequence code signal subjected to the convolution integration is obtained. A third signal is generated by combining and not including the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker. Using the impulse response from the front seat speaker to the rear seat measurement microphone measured by the impulse response measurement means and the orthogonal signal output from the measurement signal reproduction means. The M-sequence code signal is convolved and integrated, and the impulse response from the rear seat speaker to the rear seat measurement microphone measured by the impulse response measurement means is used to output the measurement signal reproduction means. A convolution integral of one M-sequence code signal is performed, and each of the M-sequence code signals subjected to the convolution integration is synthesized to include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker. A fourth signal combining means for generating four signals, and a frequency characteristic of a signal obtained by subtracting the third signal from the fourth signal; Rear-seat side standing wave frequency detection that obtains the frequency at which the bell indicates the minimum value and calculates the frequency range that includes the frequency that indicates the minimum value and that is equal to or lower than the predetermined signal level as the rear-seat side standing wave frequency Means, an upper limit frequency and a lower limit frequency in the frequency range of the front seat side standing wave frequency, and a phase difference value of the front seat side standing wave frequency with respect to the rear seat side standing wave frequency. Front seat side filter coefficients, and upper seat side filter coefficients determined based on the upper limit frequency and lower limit frequency in the frequency range of the rear seat side standing wave frequency and the value of the phase difference, A filter coefficient table including a filter coefficient table calculated in advance according to acoustic characteristics in the vehicle interior based on combinations of an upper limit frequency, various lower limit frequencies, and various phase difference values. A front-seat-side filter processing unit that performs filtering on the one M-sequence code signal output from the measurement signal reproduction unit based on the front-seat filter coefficient, and the measurement signal reproduction unit. A rear seat filter processing means for performing a filtering process on the one M-sequence code signal to be output based on the rear seat filter coefficient, and an impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone. And performing convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the front seat filter processing means, and using the impulse response from the rear seat speaker to the front seat measurement microphone, The convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the seat side filter processing means is performed, and the convolution integration is performed. Fifth signal synthesizing means for synthesizing each of the one M-sequence code signals to generate a fifth signal that does not include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker; The impulse response from the seat speaker to the rear seat measurement microphone is used to perform convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the rear seat side filter processing means, and from the rear seat speaker to the rear seat Using the impulse response to the seat measurement microphone, convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the rear seat side filter processing means is performed, and each of the one M-sequence subjected to convolution integration is performed. A sixth signal synthesizing unit that synthesizes a sign signal and generates a sixth signal that does not include an influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker; Subtracting the second signal from the five signals to obtain the difference signal on the front seat side, subtracting the fourth signal from the sixth signal to obtain the difference signal on the rear seat side, The signal level increase / decrease change in the difference signal and the signal level increase / decrease change amount in the rear seat difference signal are detected in association with the phase difference value set in the filter coefficient table means. The value of the phase difference at which either the increase / decrease change amount of the signal level on the seat side or the increase / decrease change amount of the signal level on the rear seat side does not increase / decrease, and the increase / decrease change amount of the other increases greatly A phase difference detection means to be obtained, and the filter coefficient table means includes a phase difference value detected by the phase difference detection means, an upper limit frequency in a frequency range of the front seat side standing wave frequency, and A front-side filter coefficient obtained from the filter coefficient table based on a lower-limit frequency is determined as a filter coefficient for performing a filtering process on an audio signal output from the front-seat speaker; A rear-seat filter coefficient obtained from the filter coefficient table based on the phase difference value detected in step S, and the upper-limit frequency and the lower-limit frequency in the frequency range of the rear-seat side standing wave frequency, from the rear-seat speaker The filter coefficient for performing the filtering process on the output audio signal is determined.

また、上述したフィルタ係数決定装置において、前記前席側定在波周波数を求めるために設定される所定の信号レベル、および前記後席側定在波周波数を求めるために設定される所定の信号レベルは、−6dBであることが望ましい。   In the filter coefficient determination device described above, a predetermined signal level set for obtaining the front seat side standing wave frequency, and a predetermined signal level set for obtaining the rear seat side standing wave frequency. Is preferably −6 dB.

一般に、車室内に設置されるスピーカから出力されるオーディオ信号は、窓ガラスなどに反射されることから、いずれかの聴取位置において、定在波によるディップが発生するおそれがあった。特に、複数のスピーカからボーカル音などのモノラル信号が出力される場合には、スピーカ間の干渉も付加されてしまい、定在波のディップが増加するという特徴があった。このような、定在波によるディップの低減を図るために、スピーカ間の干渉を低減させることが求められている。このため、本発明に係るフィルタ係数決定装置では、各スピーカから出力されるオーディオ信号に対して予めフィルタ処理を行うことにより、聴取位置における定在波の干渉を低減させることが可能なフィルタ係数を決定することを目的としている。   In general, since an audio signal output from a speaker installed in a vehicle interior is reflected by a window glass or the like, a dip due to a standing wave may occur at any listening position. In particular, when monaural signals such as vocal sounds are output from a plurality of speakers, interference between the speakers is also added, and the standing wave dip is increased. In order to reduce such a dip due to a standing wave, it is required to reduce interference between speakers. For this reason, in the filter coefficient determination device according to the present invention, a filter coefficient that can reduce standing wave interference at the listening position by performing filter processing on the audio signal output from each speaker in advance. The purpose is to decide.

本発明に係るフィルタ係数決定装置では、まず、各スピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答と、各スピーカから後席測定マイクロホンまでのインパルス応答を求める。そして、本発明に係るフィルタ係数決定装置では、第1信号合成手段が、前席スピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて、互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、後席スピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて、互いに直交した他のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの直交したM系列符合信号を合成して第1信号を生成する。   In the filter coefficient determination device according to the present invention, first, an impulse response from each speaker to the front seat measurement microphone and an impulse response from each speaker to the rear seat measurement microphone are obtained. In the filter coefficient determination device according to the present invention, the first signal synthesis means performs convolution integration of one M-sequence code signal orthogonal to each other using an impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone. Using the impulse response from the rear seat speaker to the front seat measurement microphone, convolution integration of other orthogonal M-sequence code signals is performed, and each orthogonal M-sequence code signal subjected to the convolution integration is synthesized. A first signal is generated.

この第1信号は、それぞれが互いに直交したM系列符号信号に基づいて畳み込み積分された合成信号であることから、スピーカ間で共通する信号(モノラル成分の信号)が存在しない。このため、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない信号となる。   Since the first signal is a combined signal obtained by convolution integration based on M-sequence code signals that are orthogonal to each other, there is no signal (monaural component signal) that is common between the speakers. For this reason, the signal does not include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker.

また、この第1信号は、それぞれのスピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて畳み込み積分された合成信号であるから、前席測定マイクロホンの設置位置(前席位置)において前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない信号となる。   In addition, since the first signal is a composite signal that is convolved and integrated using an impulse response from each speaker to the front seat measurement microphone, the front seat speaker and the front seat speaker are installed at the installation position (front seat position) of the front seat measurement microphone. The signal does not include the influence of interference with the rear seat speaker.

さらに、本発明に係るフィルタ係数決定装置では、第2信号合成手段が、前席スピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて、互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、後席スピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれのM系列符合信号を合成して第2信号を生成する。   Further, in the filter coefficient determination device according to the present invention, the second signal synthesis means performs convolution integration of one M-sequence code signal orthogonal to each other using an impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone. Then, convolution integration of one M-sequence code signal is performed using an impulse response from the rear seat speaker to the front-seat measurement microphone, and a second signal is generated by synthesizing each M-sequence code signal subjected to the convolution integration. .

この第2信号は、同一のM系列符号信号(ともに一のM系列符号信号)に基づいて畳み込み積分された合成信号であることから、スピーカ間で共通する信号(モノラル成分の信号)が存在することになる。このため、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた信号となる。   Since the second signal is a combined signal obtained by convolution integration based on the same M-sequence code signal (both are one M-sequence code signal), there is a common signal (monaural component signal) between the speakers. It will be. For this reason, the signal includes the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker.

また、この第2信号は、それぞれのスピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて畳み込み積分された合成信号であるから、前席測定マイクロホンの設置位置(前席位置)において前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた信号となる。   In addition, since the second signal is a composite signal that is convolved and integrated using an impulse response from each speaker to the front seat measurement microphone, the front seat speaker and the front seat speaker are installed at the installation position of the front seat measurement microphone (front seat position). The signal includes the influence of interference with the rear seat speaker.

そして、前席側定在波周波数検出手段において、第2信号から第1信号を減算することにより、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた信号から前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない信号が減算される。この減算処理により算出された信号は、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響のみが示された信号となり、前席測定マイクロホンの設置位置におけるスピーカ間の干渉の影響を周波数特性より求めることが可能となる。   Then, in the front seat side standing wave frequency detection means, by subtracting the first signal from the second signal, the signal including the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker is converted into the front seat speaker. A signal not including the influence of interference with the rear seat speaker is subtracted. The signal calculated by this subtraction processing is a signal that shows only the influence of the interference between the front seat speaker and the rear seat speaker, and the influence of the interference between the speakers at the installation position of the front seat measurement microphone is determined from the frequency characteristics. It can be obtained.

前席側定在波周波数検出手段が、前席測定マイクロホンの設置位置において前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響のみが示される信号の周波数特性から、信号レベルが最小の値を示す周波数を求めることにより、ディップの発生する周波数を容易に求めることが可能となる。   The front-seat-side standing wave frequency detection means determines the minimum signal level based on the frequency characteristics of the signal that shows only the influence of interference between the front-seat speaker and the rear-seat speaker at the installation position of the front-seat measurement microphone. By obtaining the indicated frequency, the frequency at which the dip is generated can be easily obtained.

さらに、最小の値を示す周波数を含んで、所定の信号レベル以下となる周波数範囲を前席側定在波周波数として求めることにより、ディップの発生する周波数範囲を特定することが可能となる。この所定の信号レベルは、位相制御により聴感上の効果が明確に感じられる値(人間が明らかに音が変わると判断できるレベル)が設定される。特に、一般的に振幅で半分となる−6dBに設定することが好ましい。   Furthermore, the frequency range where the dip occurs can be specified by obtaining the frequency range including the frequency indicating the minimum value and being equal to or lower than the predetermined signal level as the front seat side standing wave frequency. The predetermined signal level is set to a value (a level at which a human can clearly determine that the sound changes) that the auditory effect is clearly felt by the phase control. In particular, it is preferable to set to −6 dB, which is generally halved in amplitude.

また、後席測定マイクロホンの設置位置においても、同様に、後席側定在波周波数検出手段において、第4信号から第3信号を減算することにより、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた信号から前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない信号が減算される。この減算処理により算出された信号は、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響のみが示された信号となり、後席測定マイクロホンの設置位置におけるスピーカ間の干渉の影響を周波数特性より求めることが可能となる。   Similarly, at the position where the rear seat measurement microphone is installed, the rear seat side standing wave frequency detection means subtracts the third signal from the fourth signal, so that the difference between the front seat speaker and the rear seat speaker is obtained. A signal not including the influence of the interference between the front seat speaker and the rear seat speaker is subtracted from the signal including the influence of the interference. The signal calculated by this subtraction processing is a signal that shows only the influence of the interference between the front seat speaker and the rear seat speaker, and the influence of the interference between the speakers at the installation position of the rear seat measurement microphone is determined from the frequency characteristics. It can be obtained.

後席測定マイクロホンの設置位置においても、後席側定在波周波数検出手段が、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響のみが示される信号の周波数特性から、信号レベルが最小の値を示す周波数を求めることにより、ディップの発生する周波数を容易に求めることが可能となる。   Even at the position where the rear-seat measurement microphone is installed, the rear-seat standing-wave frequency detection means has a minimum signal level from the frequency characteristic of the signal that shows only the influence of interference between the front-seat speaker and the rear-seat speaker. By obtaining the frequency indicating the value, it is possible to easily obtain the frequency at which the dip occurs.

さらに、最小の値を示す周波数を含んで、所定の信号レベル以下となる周波数範囲を後席側定在波周波数として求めることにより、ディップの発生する周波数範囲を特定することが可能となる。   Furthermore, the frequency range where the dip occurs can be specified by obtaining the frequency range including the frequency indicating the minimum value and being equal to or lower than the predetermined signal level as the rear seat side standing wave frequency.

このように、前席測定マイクロホンの設置位置におけるディップの発生周波数およびその周波数範囲(前席側定在波周波数)と、後席測定マイクロホンの設置位置におけるディップの発生周波数およびその周波数範囲(後席側定在波周波数)とを求めることにより、フィルタ処理によりディップの低減を図るために必要となる周波数帯域および信号レベルを求めることが可能となる。   Thus, the frequency and frequency range of the dip at the installation position of the front seat measurement microphone (front seat standing wave frequency) and the frequency and frequency range of the dip at the installation position of the rear seat measurement microphone (rear seat) (Side standing wave frequency) is obtained, it is possible to obtain a frequency band and a signal level necessary for reducing the dip by the filter processing.

続いて、本発明に係るフィルタ係数決定装置では、第5信号合成手段が、前席側定在波周波数の上限周波数および下限周波数と後席側定在波周波数に対する前席側定在波周波数の位相差の値とに基づいてフィルタ係数テーブル手段により決定された前席側フィルタ係数を用いてフィルタ処理された一のM系列符合信号を、前席スピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて畳み込み積分を行うと共に、前席側フィルタ係数を用いてフィルタ処理された一のM系列符合信号を、後席スピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの一のM系列符合信号を合成して、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第5信号を生成する。   Subsequently, in the filter coefficient determination device according to the present invention, the fifth signal synthesizing unit includes the upper seat frequency of the front seat side standing wave frequency and the lower limit frequency and the front seat side standing wave frequency with respect to the rear seat side standing wave frequency. One M-sequence code signal filtered using the front seat side filter coefficient determined by the filter coefficient table means based on the phase difference value is used as the impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone. The convolution integration is performed, and one M-sequence code signal filtered using the front seat filter coefficient is subjected to convolution integration using the impulse response from the rear seat speaker to the front seat measurement microphone. Each one of the performed M-sequence code signals is synthesized to generate a fifth signal that does not include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker.

この第5信号は、同一のM系列符号信号(ともに一のM系列符号信号)に基づいて畳み込み積分された合成信号であり、同一のM系列符号信号によって畳み込み積分された信号であることから、スピーカ間で共通する信号(モノラル成分の信号)が存在することになる。ただし、第5信号における一のM系列符合信号は、前席側フィルタ係数を用いてフィルタ処理された信号であるため、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響がフィルタ処理によりどの程度低減しているかを判断することが可能となる。   This fifth signal is a combined signal that is convolution integrated based on the same M-sequence code signal (both are one M-sequence code signal), and is a signal that is convolution-integrated by the same M-sequence code signal. There is a common signal (monaural component signal) between the speakers. However, since one M-sequence code signal in the fifth signal is a signal filtered using the front seat side filter coefficient, the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker is affected by the filter processing. It is possible to determine whether the degree is reduced.

また、この第5信号は、それぞれのスピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて畳み込み積分された合成信号であるから、前席測定マイクロホンの設置位置(前席位置)における、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響を、前席側フィルタ係数を用いたフィルタ処理により判断することが可能な信号となる。   Further, since the fifth signal is a composite signal that is convolved and integrated using an impulse response from each speaker to the front seat measurement microphone, the front seat speaker at the installation position (front seat position) of the front seat measurement microphone is used. This is a signal that can determine the influence of interference between the speaker and the rear seat speaker by filter processing using the front seat side filter coefficient.

一方で、第2信号は、上述したように、同一のM系列符号信号(ともに一のM系列符号信号)に基づいて畳み込み積分された合成信号であることから、スピーカ間で共通する信号(モノラル成分の信号)が存在することになる。このため、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた信号となる。   On the other hand, as described above, since the second signal is a composite signal that is convolution integrated based on the same M-sequence code signal (both are one M-sequence code signal), the signal common to the speakers (monaural) Component signal). For this reason, the signal includes the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker.

また、第2信号は、それぞれのスピーカから前席測定マイクロホンまでのインパルス応答を用いて畳み込み積分された合成信号であるから、前席測定マイクロホンの設置位置(前席位置)において前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた信号となる。   Further, since the second signal is a composite signal that is convolved and integrated using an impulse response from each speaker to the front seat measurement microphone, the front seat speaker and the rear are located at the installation position of the front seat measurement microphone (front seat position). The signal includes the influence of interference with the seat speaker.

従って、位相差検出手段が第5信号から第2信号を減算して前席側の差分信号を求めることにより、フィルタ処理によりディップの低減が図られていない場合には差分信号の信号レベルに差が生ずることがなく、フィルタ処理によりディップの低減が図られている場合には差分信号の信号レベルに差が生ずることになる。   Therefore, the phase difference detection means subtracts the second signal from the fifth signal to obtain the front-seat differential signal, so that the difference in signal level of the differential signal is obtained when the dip is not reduced by the filter processing. When the dip is reduced by the filter processing, a difference occurs in the signal level of the differential signal.

一方で、ディップの影響はユーザの聴取位置毎に異なる。このため、同様にして、位相差検出手段が、後席測定マイクロホンの設置位置(後席位置)において、後席側フィルタ係数を用いてフィルタ処理された第6信号から、前席スピーカと後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれる第4信号を減算して後席側の差分信号を求める。この差分信号の信号レベルに差が生じていない場合には、フィルタ処理によりディップの低減が図られていないと判断でき、差分信号の信号レベルに差が生ずる場合には、フィルタ処理によりディップの低減が図られていると判断することが可能となる。   On the other hand, the influence of dip differs for each user listening position. For this reason, similarly, the phase difference detection means detects the front seat speaker and the rear seat from the sixth signal filtered using the rear seat filter coefficient at the installation position (rear seat position) of the rear seat measurement microphone. A difference signal on the rear seat side is obtained by subtracting the fourth signal including the influence of interference with the speaker. If there is no difference in the signal level of the difference signal, it can be determined that the dip is not reduced by the filtering process. If there is a difference in the signal level of the difference signal, the dip is reduced by the filtering process. It is possible to judge that

また、ディップの影響はスピーカ間の干渉により顕著となるため、スピーカ間の干渉を低減するために、位相差検出手段が、前席側の差分信号の信号レベルの増減変化量あるいは後席側の差分信号の信号レベルの増減変化量のいずれか一方の増減変化量が増減せず(つまり安定した値を維持する状態を示し)、いずれか他方の増減変化量が大きく増加する位相差の値を求める。   In addition, since the influence of the dip becomes remarkable due to the interference between the speakers, the phase difference detecting means reduces the signal level increase / decrease change amount of the difference signal on the front seat side or the rear seat side in order to reduce the interference between the speakers. The phase difference value at which either the increase / decrease change amount of the signal level of the difference signal does not increase / decrease (that is, indicates a state where a stable value is maintained) and the other increase / decrease change amount greatly increases. Ask.

このように一方の増減変化量が少なく、他方の増減変化量が大きい位相差の値を求め、フィルタ係数テーブル手段が、この位相差の値と、前席側定在波周波数の上限周波数および下限周波数とに基づいてフィルタ係数テーブルより求められる前席側フィルタ係数を、前席スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理するためのフィルタ係数と決定し、位相差の値と、後席側定在波周波数の上限周波数および下限周波数とに基づいてフィルタ係数テーブルより求められる後席側フィルタ係数を、後席スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理するためのフィルタ係数と決定する。このようにして決定されたフィルタ係数を用いて各スピーカより出力されるオーディオ信号にフィルタ処理を行うことによって、スピーカ間の干渉の低減を効果的に図ることができ、ディップの発生を抑制することが可能となる。   In this way, the phase difference value with one small increase / decrease change amount and the other increase / decrease change amount is obtained, and the filter coefficient table means determines the phase difference value and the upper limit frequency and lower limit of the front-side standing wave frequency. The front seat filter coefficient obtained from the filter coefficient table based on the frequency is determined as a filter coefficient for filtering the audio signal output from the front seat speaker, and the phase difference value and the rear seat side are determined. The rear seat filter coefficient obtained from the filter coefficient table based on the upper limit frequency and the lower limit frequency of the standing wave frequency is determined as a filter coefficient for filtering the audio signal output from the rear seat speaker. By performing filter processing on the audio signal output from each speaker using the filter coefficient determined in this way, it is possible to effectively reduce the interference between the speakers and suppress the occurrence of dip. Is possible.

本発明に係るフィルタ係数決定装置によれば、車室内の前席位置と後席位置とのいずれかを基準としてスピーカより出力されるオーディオ信号の位相制御を行うことによりスピーカ間の干渉を低減させることが可能となり、ディップの発生を抑制することが可能となる。   According to the filter coefficient determination device of the present invention, the interference between speakers is reduced by controlling the phase of the audio signal output from the speaker based on either the front seat position or the rear seat position in the vehicle interior. And the occurrence of dip can be suppressed.

実施の形態に係る定在波測定装置の概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the standing wave measuring apparatus which concerns on embodiment. 車室内に設置される4つのスピーカの設置位置と、4つの測定マイクロホンの設置位置とを示した概略図である。It is the schematic which showed the installation position of the four speakers installed in a vehicle interior, and the installation position of four measurement microphones. 実施の形態に係るデータ記録部に記録されたインパルス応答の一例であって、測定マイクロホンFLMにおけるスピーカFLとの間のインパルス応答C1と、測定マイクロホンFRMにおけるスピーカFLとの間のインパルス応答C5と、測定マイクロホンRLMにおけるスピーカFLとの間のインパルス応答C9と、測定マイクロホンRRMにおけるスピーカFLとの間のインパルス応答C13とが示されている。It is an example of the impulse response recorded in the data recording part which concerns on embodiment, Comprising: Impulse response C1 between the speakers FL in the measurement microphone FLM, Impulse response C5 between the speakers FL in the measurement microphone FRM, An impulse response C9 between the measurement microphone RLM and the speaker FL and an impulse response C13 between the measurement microphone RRM and the speaker FL are shown. 実施の形態に係る定在波制御装置の概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the standing wave control apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る定在波検出部の概略構成を示している。The schematic structure of the standing wave detection part which concerns on embodiment is shown. 左側前席(助手席)に設置される測定マイクロホンFLMに対応した定在波検出ユニットと、測定信号再生部と、定在波判定部との概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the standing wave detection unit corresponding to the measurement microphone FLM installed in the left front seat (passenger seat), a measurement signal reproduction | regeneration part, and a standing wave determination part. 実施の形態に係る定在波制御装置において、同一のM系列符号と直交のM系列符号を測定信号として測定信号再生部から出力し、各測定マイクロホンに対応する各定在波検出ユニットにおいて畳み込み積分等された同一のM系列符号の信号と直交するM系列符号の信号との周波数特性を、各測定マイクロホン毎に示した図である。In the standing wave control device according to the embodiment, the same M-sequence code and orthogonal M-sequence code are output as measurement signals from the measurement signal reproduction unit, and convolution integration is performed in each standing wave detection unit corresponding to each measurement microphone. It is the figure which showed the frequency characteristic of the signal of the M series code orthogonal to the signal of the same M series code | symbol equalized for every measurement microphone. 図7に示した同一のM系列符号の信号から直交するM系列符号の信号を減算した場合の周波数特性の差分値を示した図である。It is the figure which showed the difference value of the frequency characteristic at the time of subtracting the signal of the orthogonal M series code from the signal of the same M series code shown in FIG. (a)は、前席側の平均化処理を行った後の周波数特性を示し、(b)は後席側の平均化処理を行った後の周波数特性を示している。(A) shows the frequency characteristic after performing the averaging process on the front seat side, and (b) shows the frequency characteristic after performing the averaging process on the rear seat side. 実施の形態に係るフィルタ係数計算部の概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the filter coefficient calculation part which concerns on embodiment. 左側前席(助手席)に設置される測定マイクロホンFLMに対応した定在波検出ユニットと、測定信号再生部と、レベル判定部と、フィルタ係数テーブル部と、第1サブ補正フィルタ部〜第4サブ補正フィルタ部との概略構成を示したブロック図である。A standing wave detection unit corresponding to the measurement microphone FLM installed in the left front seat (passenger seat), a measurement signal reproduction unit, a level determination unit, a filter coefficient table unit, a first sub correction filter unit to a fourth unit. It is the block diagram which showed schematic structure with a sub correction filter part. 実施の形態に係るフィルタ係数テーブルを示した図である。It is the figure which showed the filter coefficient table which concerns on embodiment. 実施の形態に係る第1サブ補正フィルタ部〜第4サブ補正フィルタ部の内部構造を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the internal structure of the 1st sub correction | amendment filter part which concerns on embodiment-the 4th sub correction filter part. 前席側の差分信号の信号レベルの増減量(増減変化量)と、後席側の差分信号の信号レベルの増減量(増減変化量)との値を示したグラフである。It is the graph which showed the value of the increase / decrease amount (increase / decrease amount) of the signal level of the difference signal on the front seat side, and the increase / decrease amount (increase / decrease amount) of the signal level of the difference signal of the rear seat side. 位相差を−90度とした場合のオールパスフィルタの位相特性を示した図であって、前席側と後席側とのそれぞれの位相特性(位相の値)を示した図である。It is the figure which showed the phase characteristic of the all-pass filter when a phase difference is set to -90 degree | times, Comprising: It is the figure which showed each phase characteristic (phase value) of the front seat side and the rear seat side. 位相差を−90度とした場合のオールパスフィルタの位相特性を示した図であって、後席側の位相特性から前席側の位相特性を差し引いた場合の位相の値を示した図である。It is the figure which showed the phase characteristic of the all-pass filter when a phase difference is set to -90 degree | times, Comprising: It is the figure which showed the value of the phase at the time of subtracting the phase characteristic of the front seat side from the phase characteristic of the rear seat side. . 第1サブ補正フィルタ部〜第4サブ補正フィルタ部においてフィルタ処理が行われる信号が対数平均化処理部により平均化処理された後の周波数特性であって、下限周波数を80Hz、上限周波数を140Hz、位相差を−180度に設定した場合のフィルタ係数を用いて実際に第1サブ補正フィルタ部〜第4サブ補正フィルタ部により位相制御が行われた場合と、行われなかった場合における周波数特性を、各測定マイクロホンの設置位置に対応する定在波検出ユニット(測定マイクロホンFLM、FRM,RLM,RRM)毎に示した図である。The frequency characteristics after the signal subjected to the filter processing in the first sub correction filter unit to the fourth sub correction filter unit is averaged by the logarithmic averaging processing unit, the lower limit frequency is 80 Hz, the upper limit frequency is 140 Hz, The frequency characteristics when the phase control is actually performed by the first sub correction filter unit to the fourth sub correction filter unit using the filter coefficient when the phase difference is set to −180 degrees and when the phase control is not performed are shown. FIG. 5 is a diagram illustrating each standing wave detection unit (measurement microphones FLM, FRM, RLM, RRM) corresponding to the installation positions of the measurement microphones. 図17に示した図に関して、実施の形態に係るフィルタ係数テーブルにおいて、下限周波数を80Hz、上限周波数を140Hz、位相差を−180度に設定した場合のフィルタ係数を用いた場合の信号の周波数特性を、各測定マイクロホンの設置位置に対応する定在波検出ユニット(測定マイクロホンFLM、FRM,RLM,RRM)毎に示した図である。With respect to the diagram shown in FIG. 17, in the filter coefficient table according to the embodiment, the frequency characteristics of the signal when the filter coefficient is used when the lower limit frequency is set to 80 Hz, the upper limit frequency is set to 140 Hz, and the phase difference is set to −180 degrees. Is a diagram showing each standing wave detection unit (measurement microphones FLM, FRM, RLM, RRM) corresponding to the installation position of each measurement microphone.

以下、本発明に係るフィルタ係数決定装置について、その一例である定在波制御装置を示して、図面を用いて詳細に説明する。まず、車室内のインパルス応答(音響特性)を測定するための定在波測定装置について説明を行い、その後に、測定されたインパルス応答を用いて、車室内におけるディップの発生を抑制するためのフィルタ係数を算出する定在波制御装置について説明する。   Hereinafter, a filter coefficient determination device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings, showing a standing wave control device as an example. First, a standing wave measuring device for measuring the impulse response (acoustic characteristics) in the vehicle interior will be described, and then a filter for suppressing the occurrence of dip in the vehicle interior using the measured impulse response. A standing wave control device for calculating a coefficient will be described.

[定在波測定装置]
図1は定在波測定装置の概略構成を示したブロック図である。定在波測定装置10は、測定信号再生部(測定信号再生手段)11と、スピーカ選択部12と、アンプ部13と、4つ(4チャンネル)のスピーカ(スピーカFL、スピーカFR、スピーカRL、スピーカRR)14と、4座席分の測定マイクロホン(測定マイクロホンFLM、測定マイクロホンFRM、測定マイクロホンRLM、測定マイクロホンRRM)15と、測定部(インパルス応答測定手段)16と、データ記録部17とを有している。
[Standing wave measuring device]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a standing wave measuring apparatus. The standing wave measuring apparatus 10 includes a measurement signal reproduction unit (measurement signal reproduction unit) 11, a speaker selection unit 12, an amplifier unit 13, and four (four-channel) speakers (speaker FL, speaker FR, speaker RL, (Speaker RR) 14, measurement microphones for four seats (measurement microphone FLM, measurement microphone FRM, measurement microphone RLM, measurement microphone RRM) 15, measurement unit (impulse response measurement means) 16, and data recording unit 17 doing.

測定信号再生部11は、測定信号としてM系列符号(M系列符合信号)を再生する役割を有している。測定信号再生部11は、互いに直交する4種類のM系列符号(M1〜M4)を測定信号として出力することが可能となっている。なお、同一のM系列符号は、例えば、複数のスピーカからボーカル等のモノラル音声が再生される場合に相当する出力信号であり、直交するM系列符号は、例えば、ステレオ信号に該当する出力信号であって、スピーカ間における干渉が生じない信号である。   The measurement signal reproducing unit 11 plays a role of reproducing an M-sequence code (M-sequence code signal) as a measurement signal. The measurement signal reproducing unit 11 can output four types of M-sequence codes (M1 to M4) orthogonal to each other as measurement signals. For example, the same M-sequence code is an output signal corresponding to a case where monaural sound such as vocals is reproduced from a plurality of speakers, and the orthogonal M-sequence code is an output signal corresponding to a stereo signal, for example. Thus, the signal does not cause interference between speakers.

スピーカ選択部12は、測定信号再生部11より入力された測定信号をいずれのスピーカ14(スピーカFL、スピーカFR、スピーカRL、スピーカRR)から出力させるかを選択する役割を有している。   The speaker selection unit 12 has a role of selecting from which speaker 14 (speaker FL, speaker FR, speaker RL, speaker RR) the measurement signal input from the measurement signal reproducing unit 11 is output.

アンプ部13は、スピーカ選択部12により選択されたスピーカに対して出力される測定信号の増幅を行う。そして、スピーカ選択部12において選択されたスピーカ14では、アンプ部13において増幅された測定音の出力を行う。   The amplifier unit 13 amplifies the measurement signal output to the speaker selected by the speaker selection unit 12. The speaker 14 selected by the speaker selection unit 12 outputs the measurement sound amplified by the amplifier unit 13.

図2は、車室内に設置される4つのスピーカ14(スピーカFL、スピーカFR、スピーカRL、スピーカRR)の設置位置と、測定マイクロホン15(測定マイクロホンFLM、測定マイクロホンFRM、測定マイクロホンRLM、測定マイクロホンRRM)の設置位置とを示した概略図である。   FIG. 2 shows an installation position of four speakers 14 (speaker FL, speaker FR, speaker RL, speaker RR) installed in the vehicle interior, and a measurement microphone 15 (measurement microphone FLM, measurement microphone FRM, measurement microphone RLM, measurement microphone). It is the schematic which showed the installation position of RRM).

図2に示すように、スピーカFLは、車室の左側前席(助手席側)の例えばドアあるいAピラー部分などに設置され、スピーカFRは、右側前席(運転席側)の例えばドア部分あるいはAピラー部分などに設置され、スピーカRLは、左側後席の例えばドア部分などに設置され、スピーカRRは、右側後席の例えばドア部分などに設置される。なお、スピーカFLおよびスピーカFRは、本発明に係る前席スピーカに該当し、スピーカRLおよびスピーカRRは、本発明に係る後席スピーカに該当する。   As shown in FIG. 2, the speaker FL is installed, for example, in a door or A pillar portion of the left front seat (passenger seat side) of the passenger compartment, and the speaker FR is, for example, a door of the right front seat (driver's seat side). The speaker RL is installed at a left rear seat, for example, a door portion, and the speaker RR is installed at a right rear seat, for example, a door portion. Note that the speaker FL and the speaker FR correspond to the front seat speaker according to the present invention, and the speaker RL and the speaker RR correspond to the rear seat speaker according to the present invention.

測定マイクロホン15(測定マイクロホンFLM、測定マイクロホンFRM、測定マイクロホンRLM、測定マイクロホンRRM)は、スピーカ14より出力された測定音を測定する役割を有している。図2に示すように、本実施の形態に係る定在波測定装置10では、測定マイクロホンFLMが左側前席位置(助手席位置)に設置され、測定マイクロホンFRMが右側前席位置(運転席位置)に設置され、測定マイクロホンRLMが左側後席位置に設置され、測定マイクロホンRRMが右側後席位置に設置される。なお、測定マイクロホンFLMおよび測定マイクロホンFRMは、本発明に係る前席測定マイクロホンに該当し、測定マイクロホンRLMおよび測定マイクロホンRRMは、本発明に係る後席測定マイクロホンに該当する。   The measurement microphone 15 (measurement microphone FLM, measurement microphone FRM, measurement microphone RLM, measurement microphone RRM) has a role of measuring the measurement sound output from the speaker 14. As shown in FIG. 2, in the standing wave measuring apparatus 10 according to the present embodiment, the measurement microphone FLM is installed at the left front seat position (passenger seat position), and the measurement microphone FRM is at the right front seat position (driver seat position). ), The measurement microphone RLM is installed at the left rear seat position, and the measurement microphone RRM is installed at the right rear seat position. The measurement microphone FLM and the measurement microphone FRM correspond to the front seat measurement microphone according to the present invention, and the measurement microphone RLM and the measurement microphone RRM correspond to the rear seat measurement microphone according to the present invention.

各座席位置に測定マイクロホン15が設置されることから、各測定マイクロホン15において測定音を測定することにより、各測定マイクロホン15の設置位置(測定マイクロホンFLMは助手席、測定マイクロホンFRMは運転席、測定マイクロホンRLMは左側後席、測定マイクロホンRRMは右側後席の位置)にユーザが着座した状態における各座席の音響特性を備えた測定音を測定することが可能となる。   Since the measurement microphone 15 is installed at each seat position, the measurement sound is measured by each measurement microphone 15, so that the installation position of each measurement microphone 15 (the measurement microphone FLM is the passenger seat, the measurement microphone FRM is the driver seat, the measurement It is possible to measure the measurement sound having the acoustic characteristics of each seat when the user is seated on the left rear seat of the microphone RLM and the position of the right rear seat of the measurement microphone RRM.

測定部16は、各測定マイクロホン15を通してスピーカ14から出力された測定信号を取得し、測定信号再生部11より出力された測定信号をそれぞれのリファレンス信号として相関演算処理を行う。そして、測定部16は、この相関演算処理により各測定マイクロホン15と各スピーカ14との間のインパルス応答の算出を行って、インパルス応答データとしてデータ記録部17に記録させる。   The measurement unit 16 acquires the measurement signal output from the speaker 14 through each measurement microphone 15 and performs correlation calculation processing using the measurement signal output from the measurement signal reproduction unit 11 as a reference signal. Then, the measurement unit 16 calculates an impulse response between each measurement microphone 15 and each speaker 14 by this correlation calculation process, and records it in the data recording unit 17 as impulse response data.

データ記録部17は、測定部16により算出された各測定マイクロホン15と各スピーカ14との間のインパルス応答を記録する役割を有している。データ記録部17に記録されるデータは、スピーカ14の設置数(4個)×測定マイクロホン15の設置数(4個)により、16通りの組み合わせのインパルス応答により構成される。   The data recording unit 17 has a role of recording an impulse response between each measurement microphone 15 and each speaker 14 calculated by the measurement unit 16. The data recorded in the data recording unit 17 is composed of 16 combinations of impulse responses according to the number of installed speakers 14 (4) × the number of installed measurement microphones 15 (4).

具体的に、本実施の形態に係る定在波測定装置10には、スピーカFLと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C1と、スピーカFRと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C2と、スピーカRLと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C3と、スピーカRRと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C4とが記録される。   Specifically, the standing wave measuring apparatus 10 according to the present embodiment includes an impulse response C1 between the speaker FL and the measurement microphone FLM, an impulse response C2 between the speaker FR and the measurement microphone FLM, and a speaker. An impulse response C3 between the RL and the measurement microphone FLM and an impulse response C4 between the speaker RR and the measurement microphone FLM are recorded.

また、定在波測定装置10には、スピーカFLと測定マイクロホンFRMとの間のインパルス応答C5と、スピーカFRと測定マイクロホンFRMとの間のインパルス応答C6と、スピーカRLと測定マイクロホンFRMとの間のインパルス応答C7と、スピーカRRと測定マイクロホンFRMとの間のインパルス応答C8とが記録される。   The standing wave measuring apparatus 10 includes an impulse response C5 between the speaker FL and the measurement microphone FRM, an impulse response C6 between the speaker FR and the measurement microphone FRM, and between the speaker RL and the measurement microphone FRM. And the impulse response C8 between the speaker RR and the measurement microphone FRM are recorded.

さらに、定在波測定装置10には、スピーカFLと測定マイクロホンRLMとの間のインパルス応答C9と、スピーカFRと測定マイクロホンRLMとの間のインパルス応答C10と、スピーカRLと測定マイクロホンRLMとの間のインパルス応答C11と、スピーカRRと測定マイクロホンRLMとの間のインパルス応答C12とが記録される。   Further, the standing wave measuring apparatus 10 includes an impulse response C9 between the speaker FL and the measurement microphone RLM, an impulse response C10 between the speaker FR and the measurement microphone RLM, and between the speaker RL and the measurement microphone RLM. And the impulse response C12 between the speaker RR and the measurement microphone RLM are recorded.

また、定在波測定装置10には、スピーカFLと測定マイクロホンRRMとの間のインパルス応答C13と、スピーカFRと測定マイクロホンRRMとの間のインパルス応答C14と、スピーカRLと測定マイクロホンRRMとの間のインパルス応答C15と、スピーカRRと測定マイクロホンRRMとの間のインパルス応答C16とが記録される。   The standing wave measuring apparatus 10 includes an impulse response C13 between the speaker FL and the measurement microphone RRM, an impulse response C14 between the speaker FR and the measurement microphone RRM, and between the speaker RL and the measurement microphone RRM. And the impulse response C16 between the speaker RR and the measurement microphone RRM are recorded.

図3には、データ記録部17に記録されたインパルス応答(インパルス応答データ)の一例であって、スピーカFLと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C1と、スピーカFLと測定マイクロホンFRMとの間のインパルス応答C5と、スピーカFLと測定マイクロホンRLMとの間のインパルス応答C9と、スピーカFLと測定マイクロホンRRMとの間のインパルス応答C13とが示されている。   FIG. 3 shows an example of an impulse response (impulse response data) recorded in the data recording unit 17, and is an impulse response C1 between the speaker FL and the measurement microphone FLM, and between the speaker FL and the measurement microphone FRM. The impulse response C5, the impulse response C9 between the speaker FL and the measurement microphone RLM, and the impulse response C13 between the speaker FL and the measurement microphone RRM are shown.

[定在波制御装置]
次に、定在波制御装置について説明する。定在波制御装置は、定在波測定装置10によって測定された各インパルス応答C1〜C16を利用して、座席毎に生じ得るディップの低減を図る役割を有している。
[Standing wave control device]
Next, the standing wave control device will be described. The standing wave control device has a role of reducing dip that may occur for each seat by using the impulse responses C1 to C16 measured by the standing wave measuring device 10.

図4は、定在波制御装置の概略構成を示したブロック図である。定在波制御装置20は、定在波検出部21と、フィルタ係数計算部22と、メイン補正フィルタ部23と、アンプ部13と、スピーカ14とを有している。なお、定在波制御装置20において、アンプ部13およびスピーカ14は、定在波測定装置10において既に説明したため、ここでの詳細な説明を省略する。   FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the standing wave control device. The standing wave control device 20 includes a standing wave detection unit 21, a filter coefficient calculation unit 22, a main correction filter unit 23, an amplifier unit 13, and a speaker 14. In the standing wave control device 20, since the amplifier unit 13 and the speaker 14 have already been described in the standing wave measuring device 10, detailed description thereof is omitted here.

さらに、定在波検出部21には、データ記録部17と、測定信号再生部11とが接続されている。データ記録部17には、上述したように定在波測定装置10において測定された各インパルス応答C1〜C16が記録されており、定在波検出部21では、データ記録部17よりインパルス応答C1〜C16を読み出して利用することが可能となっている。   Further, the data recording unit 17 and the measurement signal reproduction unit 11 are connected to the standing wave detection unit 21. The data recording unit 17 records the impulse responses C1 to C16 measured by the standing wave measuring device 10 as described above. The standing wave detection unit 21 receives impulse responses C1 to C1 from the data recording unit 17. C16 can be read and used.

図4において、測定信号再生部11、定在波検出部21、フィルタ係数計算部22、データ記録部17は、メイン補正フィルタ部23に設けられる第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dのフィルタ係数を決定する役割を有している。この点で、測定信号再生部11、定在波検出部21、フィルタ係数計算部22は、本発明に係るフィルタ係数決定装置に該当する。メイン補正フィルタ部23は、図示を省略した音源により出力されるオーディオ信号に対して、フィルタ係数計算部22において決定されたフィルタ係数を用いたフィルタ処理を行い、その後にアンプ部13で信号レベルの増幅を行って、スピーカ14から出力する。   In FIG. 4, the measurement signal reproduction unit 11, the standing wave detection unit 21, the filter coefficient calculation unit 22, and the data recording unit 17 are a first sub correction filter unit 61 a to a fourth sub correction filter provided in the main correction filter unit 23. It has a role of determining the filter coefficient of the part 61d. In this respect, the measurement signal reproduction unit 11, the standing wave detection unit 21, and the filter coefficient calculation unit 22 correspond to the filter coefficient determination device according to the present invention. The main correction filter unit 23 performs a filter process using the filter coefficient determined by the filter coefficient calculation unit 22 on the audio signal output from the sound source (not shown), and then the signal level is changed by the amplifier unit 13. Amplification is performed and output from the speaker 14.

図5は、定在波検出部21の概略構成を示している。定在波検出部21は、4つの定在波検出ユニット31a〜31dと1つの定在波判定部32とを有している。4つの定在波検出ユニット31a〜31dは、それぞれ、4つの測定マイクロホン15(測定マイクロホンFLM、測定マイクロホンFRM、測定マイクロホンRLM、測定マイクロホンRRM)に対応するようにして設けられている。図5においては、左側前席(助手席)に設置される測定マイクロホンFLMに対応した定在波検出ユニット31aと、右側前席(運転席)に設置される測定マイクロホンFRMに対応した定在波検出ユニット31bと、左側後席に設置される測定マイクロホンRLMに対応した定在波検出ユニット31cと、右側後席に設置される測定マイクロホンRRMに対応した定在波検出ユニット31dとの4つの定在波検出ユニット31が示されている。   FIG. 5 shows a schematic configuration of the standing wave detection unit 21. The standing wave detection unit 21 includes four standing wave detection units 31 a to 31 d and one standing wave determination unit 32. The four standing wave detection units 31a to 31d are provided so as to correspond to the four measurement microphones 15 (measurement microphone FLM, measurement microphone FRM, measurement microphone RLM, and measurement microphone RRM), respectively. In FIG. 5, the standing wave detection unit 31a corresponding to the measurement microphone FLM installed in the left front seat (passenger seat) and the standing wave corresponding to the measurement microphone FRM installed in the right front seat (driver's seat). There are four constants: a detection unit 31b, a standing wave detection unit 31c corresponding to the measurement microphone RLM installed in the left rear seat, and a standing wave detection unit 31d corresponding to the measurement microphone RRM installed in the right rear seat. A standing wave detection unit 31 is shown.

定在波検出ユニット31a〜31dには、測定信号再生部11により出力される4種類の測定信号が入力されている。具体的には、測定信号として、それぞれが直交しているM系列符号M1〜M4が入力される。また、それぞれの定在波検出ユニット31a〜31dより出力される信号(差分信号)は、定在波判定部32に入力される構成となっている。   Four types of measurement signals output from the measurement signal reproducing unit 11 are input to the standing wave detection units 31a to 31d. Specifically, M-sequence codes M1 to M4 that are orthogonal to each other are input as measurement signals. Further, the signals (difference signals) output from the respective standing wave detection units 31 a to 31 d are configured to be input to the standing wave determination unit 32.

図6は、左側前席(助手席)に設置される測定マイクロホンFLMに対応した定在波検出ユニット31aと、測定信号再生部11と、定在波判定部32との概略構成を示し、定在波検出ユニット31b〜31dの記載を省略したブロック図を示している。なお、図6においては、定在波検出ユニット31aのブロック図のみを代表例として示すが、右側前席(運転席)に設置される測定マイクロホンFRMに対応した定在波検出ユニット31bと、左側後席に設置される測定マイクロホンRLMに対応した定在波検出ユニット31cと、右側後席に設置される測定マイクロホンRRMに対応した定在波検出ユニット31dも同様の機能ブロックにより構成されている。以下、説明の便宜上、図5に示した定在波検出ユニット31aについて説明を行う。   FIG. 6 shows a schematic configuration of the standing wave detection unit 31a corresponding to the measurement microphone FLM installed in the left front seat (passenger seat), the measurement signal reproduction unit 11, and the standing wave determination unit 32. The block diagram which abbreviate | omitted description of the standing wave detection units 31b-31d is shown. In FIG. 6, only the block diagram of the standing wave detection unit 31a is shown as a representative example, but the standing wave detection unit 31b corresponding to the measurement microphone FRM installed in the right front seat (driver's seat) and the left side are shown. The standing wave detection unit 31c corresponding to the measurement microphone RLM installed in the rear seat and the standing wave detection unit 31d corresponding to the measurement microphone RRM installed in the right rear seat are configured by similar functional blocks. Hereinafter, for convenience of description, the standing wave detection unit 31a shown in FIG. 5 will be described.

定在波検出ユニット31aは、図6に示すように、測定マイクロホンFLMと各スピーカ14(スピーカFL,FR,RL,RR)との間のインパルス応答に対応する4つのインパルス応答部が2組(インパルス応答部41〜44とインパルス応答部45〜48との組からなる合計8個のインパルス応答部)と、2つの加算部51a,51bと、2つの周波数変換部52a,52bと、2つの対数平均化処理部53a,53bと、差分算出部54とを有している。   As shown in FIG. 6, the standing wave detection unit 31a includes two sets of four impulse response units corresponding to the impulse response between the measurement microphone FLM and each speaker 14 (speakers FL, FR, RL, RR) ( A total of 8 impulse response units consisting of a set of impulse response units 41 to 44 and impulse response units 45 to 48), two addition units 51a and 51b, two frequency conversion units 52a and 52b, and two logarithms Average processing sections 53a and 53b and a difference calculation section 54 are provided.

測定マイクロホンFLMと4つのスピーカ14との間のインパルス応答は、定在波測定装置10において既に検出されており、定在波検出ユニット31aに設置される2組のインパルス応答部(合計8個のインパルス応答部)は、該当する測定マイクロホン15と4つのスピーカ14との間のインパルス応答を、測定信号(M系列符号)に畳み込み積分する役割を有している。   The impulse responses between the measurement microphone FLM and the four speakers 14 have already been detected by the standing wave measuring apparatus 10, and two sets of impulse response units (a total of eight response units installed in the standing wave detection unit 31a). The impulse response unit) has a role of convolving and integrating the impulse response between the corresponding measurement microphone 15 and the four speakers 14 into the measurement signal (M-sequence code).

具体的に、定在波検出ユニット31aには、スピーカFLと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C1を用いて畳み込み積分を行うインパルス応答部41、45と、スピーカFRと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C2を用いて畳み込み積分を行うインパルス応答部42、46と、スピーカRLと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C3を用いて畳み込み積分を行うインパルス応答部43、47と、スピーカRRと測定マイクロホンFLMとの間のインパルス応答C4を用いて畳み込み積分を行うインパルス応答部44、48とが設けられている。   Specifically, the standing wave detection unit 31a includes impulse response units 41 and 45 that perform convolution integration using an impulse response C1 between the speaker FL and the measurement microphone FLM, and between the speaker FR and the measurement microphone FLM. Impulse response units 42 and 46 that perform convolution integration using the impulse response C2 of the above, impulse response units 43 and 47 that perform convolution integration using the impulse response C3 between the speaker RL and the measurement microphone FLM, and a speaker RR Impulse response units 44 and 48 that perform convolution integration using an impulse response C4 with the measurement microphone FLM are provided.

定在波検出ユニット31a〜31dでは、2組設置されるインパルス応答部(インパルス応答部41〜44とインパルス応答部45〜48との2組)のうち、一方の組(1組目)のそれぞれのインパルス応答部(インパルス応答部41〜44)にM系列符号M1〜M4がそれぞれ入力され、他方の組(2組目)のそれぞれのインパルス応答部(インパルス応答部45〜48)にはM系列符合M4がそれぞれ入力される。   In the standing wave detection units 31a to 31d, one set (first set) of each of two sets of impulse response units (two sets of impulse response units 41 to 44 and impulse response units 45 to 48) installed. M-sequence codes M1 to M4 are respectively input to the impulse response sections (impulse response sections 41 to 44) of M, and the M-sequence codes are input to the impulse response sections (impulse response sections 45 to 48) of the other set (second set). A code M4 is input.

また、各インパルス応答部41〜48おけるインパルス応答の値は、データ記録部17より読み出されたそれぞれのインパルス応答部41〜48に対応するインパルス応答のデータC1〜C4が設定される。   Further, impulse response data C1 to C4 corresponding to the impulse response units 41 to 48 read from the data recording unit 17 are set as the impulse response values in the impulse response units 41 to 48, respectively.

インパルス応答部41〜48は、それぞれのM系列符号M1〜M4の測定信号にそれぞれのインパルス応答を用いて畳み込み積分を行い、加算部51a、51bは、畳み込み積分された測定信号を合成し、合成された測定信号(第1信号、第2信号)は、周波数変換部52a、52bに入力される。   The impulse response units 41 to 48 perform convolution integration using the respective impulse responses on the measurement signals of the respective M-sequence codes M1 to M4, and the addition units 51a and 51b synthesize and combine the convolution integration measurement signals. The measured signals (first signal and second signal) are input to the frequency converters 52a and 52b.

ここで、M系列符合M1〜M4はそれぞれ直交しているので、インパルス応答部41〜44にそれぞれのM系列符合M1〜M4が入力されると、いわゆるステレオ信号に該当する信号が入力されて畳み込み積分が行われた場合に該当する。一方で、インパルス応答部45〜48のそれぞれに、同一の測定信号であるM系列符合M4が入力される場合には、それぞれの信号が共通するため、いわゆるモノラル信号に該当する信号が入力されて畳み込み積分が行われた場合に該当する。   Here, since the M sequence codes M1 to M4 are orthogonal to each other, when each of the M sequence codes M1 to M4 is input to the impulse response units 41 to 44, a signal corresponding to a so-called stereo signal is input and convolved. Applicable when integration is performed. On the other hand, when the M sequence code M4 which is the same measurement signal is input to each of the impulse response units 45 to 48, since the respective signals are common, a signal corresponding to a so-called monaural signal is input. Applicable when convolution integration is performed.

なお、定在波検出ユニット31aおよび定在波検出ユニット31bにおけるインパルス応答部41〜44および加算部51aは、本発明に係る第1信号合成手段に該当し、定在波検出ユニット31aおよび定在波検出ユニット31bにおけるインパルス応答部45〜48および加算部51bは、本発明に係る第2信号合成手段に該当する。   The impulse response units 41 to 44 and the addition unit 51a in the standing wave detection unit 31a and the standing wave detection unit 31b correspond to the first signal synthesis unit according to the present invention, and the standing wave detection unit 31a and the standing wave detection unit 31a. The impulse response units 45 to 48 and the addition unit 51b in the wave detection unit 31b correspond to the second signal synthesis unit according to the present invention.

周波数変換部52a、52bは、加算部51a、51bにおいて合成された測定信号を、フーリエ変換により周波数領域に変換する役割を有している。対数平均化処理部53a、53bは、周波数変換部52a、52bにおいて変換された測定信号を、周波数が高くなるに従って平均化数の増加を行うことにより、周波数領域での対数的なスムージング処理を行い、リニア信号をデシベル信号に変換する役割を有している。   The frequency converters 52a and 52b have a role of converting the measurement signals synthesized in the adders 51a and 51b into the frequency domain by Fourier transform. The logarithmic averaging processing units 53a and 53b perform logarithmic smoothing processing in the frequency domain by increasing the averaging number of the measurement signals converted by the frequency converting units 52a and 52b as the frequency increases. , And has a role of converting a linear signal into a decibel signal.

差分算出部54は、それぞれの対数平均化処理部53a、53bにおいてデシベル信号に変換された各信号を、デシベルの周波数領域おいて、同一M系列符号側から直交M系列符号側を減算する処理を行う役割を有している。   The difference calculation unit 54 performs a process of subtracting the orthogonal M-sequence code side from the same M-sequence code side from the same M-sequence code side in the decibel frequency domain for each signal converted into the decibel signal by the logarithmic averaging processing units 53a and 53b. Have a role to do.

なお、インパルス応答部、加算部、周波数変換部、対数平均化処理部、差分算出部の処理は、図5に示した定在波検出ユニット31aだけでなく、運転席に設置される測定マイクロホンFRMの定在波検出ユニット31b、左側後席に設置される測定マイクロホンRLMの定在波検出ユニット31c、右側後席に設置される測定マイクロホンRRMの定在波検出ユニット31dも同様に行われる。このため、後席側に設置される測定マイクロホンRLM、RRMの定在波検出ユニット31c、31dにおいても、インパルス応答部41〜48で、それぞれのM系列符号M1〜M4の測定信号にそれぞれのインパルス応答を用いて畳み込み積分が行われ、それぞれの加算部51a、51bにおいて、畳み込み積分された測定信号が合成される。合成された測定信号が本発明の第3信号、第4信号に該当する。   Note that the processing of the impulse response unit, the addition unit, the frequency conversion unit, the logarithmic averaging processing unit, and the difference calculation unit is not limited to the standing wave detection unit 31a shown in FIG. 5, but the measurement microphone FRM installed in the driver's seat. The standing wave detection unit 31b, the standing wave detection unit 31c of the measurement microphone RLM installed in the left rear seat, and the standing wave detection unit 31d of the measurement microphone RRM installed in the right rear seat are similarly performed. For this reason, in the standing wave detection units 31c and 31d of the measurement microphones RLM and RRM installed on the rear seat side, the impulse response units 41 to 48 receive the respective impulses for the measurement signals of the M series codes M1 to M4. Convolution integration is performed using the response, and convolution integration measurement signals are synthesized in the respective addition units 51a and 51b. The synthesized measurement signal corresponds to the third signal and the fourth signal of the present invention.

また、定在波検出ユニット31cおよび定在波検出ユニット31dのインパルス応答部41〜45および加算部51aは、本発明に係る第3信号合成手段に該当し、定在波検出ユニット31cおよび定在波検出ユニット31dのインパルス応答部44〜48および加算部51bは、本発明に係る第4信号合成手段に該当する。   In addition, the impulse response units 41 to 45 and the addition unit 51a of the standing wave detection unit 31c and the standing wave detection unit 31d correspond to the third signal synthesis unit according to the present invention, and the standing wave detection unit 31c and the standing wave detection unit 31c. The impulse response units 44 to 48 and the addition unit 51b of the wave detection unit 31d correspond to a fourth signal synthesis unit according to the present invention.

図7には、実際に車室内で測定マイクロホン15の設置位置ごとにインパルス応答を求め、定在波制御装置20において、同一のM系列符号と直交のM系列符号を測定信号として測定信号再生部11から出力し、定在波検出ユニット31a〜31dにおいて畳み込み積分等された同一のM系列符号の信号と直交するM系列符号の信号との周波数特性を示している。また、図8には、図7に示した周波数特性の差分値を示している。   In FIG. 7, an impulse response is actually obtained for each installation position of the measurement microphone 15 in the passenger compartment, and the standing wave control device 20 uses the same M-sequence code and orthogonal M-sequence code as a measurement signal as a measurement signal reproduction unit. 11 shows the frequency characteristics of the M-sequence code signal orthogonal to the same M-sequence code signal that is output from 11 and subjected to convolution integration or the like in the standing wave detection units 31a to 31d. FIG. 8 shows the difference value of the frequency characteristics shown in FIG.

すでに説明したように、同一のM系列符号は、複数のスピーカからボーカル等のモノラル信号が再生される場合に相当し、図7の同一のM系列符号の周波数特性は、スピーカの特性や窓ガラス等の反射等に加えてスピーカ間の干渉が生じている状態が示されている。一方で、図7における直交のM系列符号の周波数特性では、スピーカ間の干渉が生じていない状態が示されている。   As already described, the same M-sequence code corresponds to a case where a monaural signal such as vocal is reproduced from a plurality of speakers, and the frequency characteristics of the same M-sequence code in FIG. In addition to the reflection and the like, a state where interference between the speakers occurs is shown. On the other hand, the frequency characteristic of the orthogonal M-sequence code in FIG. 7 shows a state in which no interference occurs between the speakers.

図8では、同一のM系列符号の信号から直交のM系列符号の信号が減算された場合の周波数特性が示されており、スピーカ間の干渉が顕在化された信号が表されている。図8において、信号レベルが0dB以下となっている部分は、スピーカ間の干渉によりディップが発生している周波数を示しており、マイナス方向の大きさはディップの深さを示している。   FIG. 8 shows frequency characteristics when an orthogonal M-sequence code signal is subtracted from the same M-sequence code signal, and shows a signal in which interference between speakers is manifested. In FIG. 8, the portion where the signal level is 0 dB or less indicates the frequency at which the dip occurs due to the interference between the speakers, and the magnitude in the minus direction indicates the depth of the dip.

差分算出部54により同一のM系列符号の信号から直交のM系列符号の信号が減算された信号(図8に示す周波数特性に該当する信号)は、定在波判定部32に入力される。なお、定在波判定部32には、定在波検出ユニット31aの差分算出部54により出力された信号だけでなく、定在波検出ユニット31b〜31dの差分算出部54から出力された信号も入力される。   A signal obtained by subtracting an orthogonal M-sequence code signal from the same M-sequence code signal by the difference calculation unit 54 (a signal corresponding to the frequency characteristic shown in FIG. 8) is input to the standing wave determination unit 32. The standing wave determination unit 32 includes not only the signal output from the difference calculation unit 54 of the standing wave detection unit 31a but also the signal output from the difference calculation unit 54 of the standing wave detection units 31b to 31d. Entered.

定在波判定部32は、各定在波検出ユニット31a〜31dより入力された信号において、ディップが発生した周波数帯域を検出する役割を有している。一般に、車室内は左右対称の空間構成となっている。従って、運転席において測定される周波数特性と助手席において測定される周波数特性とは同様の特性傾向を示し、左側後席において測定される周波数特性と右側後席において測定される周波数特性とは同様の特性傾向を示す。   The standing wave determination unit 32 has a role of detecting a frequency band in which a dip occurs in the signals input from the standing wave detection units 31a to 31d. In general, the interior of the vehicle has a symmetrical space configuration. Therefore, the frequency characteristic measured at the driver's seat and the frequency characteristic measured at the passenger seat show the same characteristic tendency, and the frequency characteristic measured at the left rear seat and the frequency characteristic measured at the right rear seat are the same. The characteristic tendency of is shown.

このため、本実施の形態に係る定在波判定部32では、助手席に設置される測定マイクロホンFLMの定在波検出ユニット31aより入力された信号の周波数特性と、運転席に設置される測定マイクロホンFRMの定在波検出ユニット31bより入力された信号の周波数特性との双方を合成して平均化処理を行った後に、スレッショルド(閾値)を設定することにより、ディップが発生した周波数特性の検出を行う。   Therefore, in the standing wave determination unit 32 according to the present embodiment, the frequency characteristics of the signal input from the standing wave detection unit 31a of the measurement microphone FLM installed in the passenger seat and the measurement installed in the driver seat. Detection of the frequency characteristic in which a dip occurs by setting a threshold (threshold) after combining both the frequency characteristic of the signal input from the standing wave detection unit 31b of the microphone FRM and performing an averaging process. I do.

また、同様にして、定在波判定部32では、左側後席に設置される測定マイクロホンRLMの定在波検出ユニット31cより入力された信号の周波数特性と、右側後席に設置される測定マイクロホンRRMの定在波検出ユニット31dより入力された信号の周波数特性との双方を合成して平均化処理を行った後に、スレッショルドを設定することにより、ディップが発生した周波数特性の検出を行う。   Similarly, in the standing wave determination unit 32, the frequency characteristics of the signal input from the standing wave detection unit 31c of the measurement microphone RLM installed in the left rear seat, and the measurement microphone installed in the right rear seat. After combining both the frequency characteristics of the signal input from the standing wave detection unit 31d of the RRM and performing an averaging process, the frequency characteristics in which the dip occurs are detected by setting a threshold.

具体的に、定在波判定部32は、スレッショルド以下となった周波数帯を検出し、また、信号レベルが最小となる周波数を検出する。この検出により、スレッショルド以下となる周波数帯において、最小値が含まれる周波数帯を深いディップが発生している周波数帯と判定する。   Specifically, the standing wave determination unit 32 detects a frequency band that is below the threshold, and detects a frequency at which the signal level is minimum. By this detection, the frequency band including the minimum value is determined as the frequency band in which the deep dip is generated in the frequency band that is equal to or lower than the threshold.

図9(a)は、前席側の平均化処理を行った後の周波数特性を示し、図9(b)は後席側の平均化処理を行った後の周波数特性を示している。図9(a)(b)においては、定在波判定部32においてスレッショルドが−6dBに設定された場合が示されている。前席側の最小値となる周波数、図9(a)に示すように、380Hzであり、その信号レベルは−8.5dBとなる。一方で、後席側の最小値となる周波数、図9(b)に示すように、90Hzであり、その信号レベルは−12.0dBとなる。これらのスレッショルドにより、深いディップが発生している周波数帯は、信号レベルが最小値となる信号レベルを含み、スレッショルド以下となる信号レベルの周波数帯域であると判断し、定在波判定部32は、前席側で250Hz〜400Hz、後席側で80Hz〜140Hzとして判定する。このようにして判定された周波数を前席側の定在波周波数(前席側定在波周波数)および後席側の定在波周波数(後席側定在波周波数)としてフィルタ係数計算部22に出力する。   FIG. 9A shows the frequency characteristics after performing the averaging process on the front seat side, and FIG. 9B shows the frequency characteristics after performing the averaging process on the rear seat side. 9A and 9B show a case where the threshold is set to −6 dB in the standing wave determination unit 32. FIG. The minimum frequency on the front seat side is 380 Hz as shown in FIG. 9A, and the signal level is −8.5 dB. On the other hand, the frequency that is the minimum value on the rear seat side, as shown in FIG. 9B, is 90 Hz, and the signal level thereof is −12.0 dB. By these thresholds, the frequency band where the deep dip is generated includes the signal level at which the signal level becomes the minimum value, and is determined to be the frequency band of the signal level that is equal to or lower than the threshold. The front seat side is determined as 250 Hz to 400 Hz, and the rear seat side is determined as 80 Hz to 140 Hz. The filter coefficient calculation unit 22 uses the frequency thus determined as the standing wave frequency on the front seat side (front seat side standing wave frequency) and the standing wave frequency on the rear seat side (rear seat side standing wave frequency). Output to.

なお、定在波判定部32において設定されるスレッショルドの値は、後述する位相制御により聴感上の効果が明確に感じられる値(人間が明らかに音が変わると判断できるレベル)が設定される。本実施の形態では、スレッショルドとして、一般的に振幅で半分となる−6dBの値を設定した。また、定在波検出ユニット31aおよび定在波検出ユニット31bにおける差分算出部54および定在波判定部32は、本発明に係る前席側定在波周波数検出手段に該当し、定在波検出ユニット31cおよび定在波検出ユニット31dにおける差分算出部54および定在波判定部32は、本発明に係る後席側定在波周波数検出手段に該当する。   Note that the threshold value set by the standing wave determination unit 32 is set to a value (a level at which a human can clearly determine that the sound changes) by a phase control described later. In this embodiment, a value of −6 dB, which is generally halved in amplitude, is set as the threshold. Further, the difference calculation unit 54 and the standing wave determination unit 32 in the standing wave detection unit 31a and the standing wave detection unit 31b correspond to the front seat side standing wave frequency detection unit according to the present invention, and the standing wave detection. The difference calculation unit 54 and the standing wave determination unit 32 in the unit 31c and the standing wave detection unit 31d correspond to the rear seat side standing wave frequency detection unit according to the present invention.

次に、フィルタ係数計算部22について説明する。フィルタ係数計算部22は、定在波検出部21の定在波判定部32より取得した前席側および後席側の定在波周波数と、フィルタ係数テーブルとに基づいて、メイン補正フィルタ部23におけるフィルタ係数を選定する役割を有している。   Next, the filter coefficient calculation unit 22 will be described. The filter coefficient calculation unit 22 is based on the standing wave frequencies on the front seat side and the rear seat side acquired from the standing wave determination unit 32 of the standing wave detection unit 21 and the filter coefficient table. Has a role to select filter coefficients.

図10は、フィルタ係数計算部22の概略構成を示したブロック図である。フィルタ係数計算部22は、第1サブ補正フィルタ部61aと、第2サブ補正フィルタ部61bと、第3サブ補正フィルタ部61cと、第4サブ補正フィルタ部61dと、定在波検出ユニット31a〜31dと、レベル判定部62と、フィルタ係数テーブル部63とを有している。また、フィルタ係数計算部22においても測定信号再生部11が接続されており、測定信号再生部11は、定在波検出ユニット31a〜31d、第1サブ補正フィルタ部61a、第2サブ補正フィルタ部61b、第3サブ補正フィルタ部61cおよび第4サブ補正フィルタ部61dに対して、同一のM系列符合M4を出力する。   FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the filter coefficient calculation unit 22. The filter coefficient calculation unit 22 includes a first sub correction filter unit 61a, a second sub correction filter unit 61b, a third sub correction filter unit 61c, a fourth sub correction filter unit 61d, and standing wave detection units 31a to 31a. 31d, a level determination unit 62, and a filter coefficient table unit 63. In addition, the measurement signal regeneration unit 11 is also connected to the filter coefficient calculation unit 22, and the measurement signal regeneration unit 11 includes the standing wave detection units 31a to 31d, the first sub correction filter unit 61a, and the second sub correction filter unit. The same M-sequence code M4 is output to 61b, the third sub correction filter unit 61c and the fourth sub correction filter unit 61d.

定在波検出ユニット31a〜34dは、図5、図6において説明した定在波検出ユニットと同一のものである。図11に、左側前席(助手席)に設置される測定マイクロホンFLMに対応した定在波検出ユニット31aと、測定信号再生部11と、レベル判定部62と、フィルタ係数テーブル部63と、第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dとの概略構成を示し、定在波検出ユニット31b〜31dの記載を省略したブロック図を示している。なお、図11においては、定在波検出ユニット31aのブロック図のみを代表例として示すが、右側前席(運転席)に設置される測定マイクロホンFRMに対応した定在波検出ユニット31bと、左側後席に設置される測定マイクロホンRLMに対応した定在波検出ユニット31cと、右側後席に設置される測定マイクロホンRRMに対応した定在波検出ユニット31dも同様の機能ブロックにより構成されることになる。以下、説明の便宜上、図11に示した定在波検出ユニット31aについて説明を行う。   The standing wave detection units 31a to 34d are the same as the standing wave detection units described in FIGS. FIG. 11 shows a standing wave detection unit 31a corresponding to the measurement microphone FLM installed in the left front seat (passenger seat), the measurement signal reproduction unit 11, the level determination unit 62, the filter coefficient table unit 63, the first A schematic configuration of the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d is shown, and a block diagram in which the standing wave detection units 31b to 31d are omitted is shown. In FIG. 11, only the block diagram of the standing wave detection unit 31a is shown as a representative example, but the standing wave detection unit 31b corresponding to the measurement microphone FRM installed in the right front seat (driver's seat), and the left side The standing wave detection unit 31c corresponding to the measurement microphone RLM installed in the rear seat and the standing wave detection unit 31d corresponding to the measurement microphone RRM installed in the right rear seat are configured by similar functional blocks. Become. Hereinafter, for convenience of description, the standing wave detection unit 31a shown in FIG. 11 will be described.

測定信号再生部11より出力される測定信号(M系列符合M4)は、第1サブ補正フィルタ部61a、第2サブ補正フィルタ部61b、第3サブ補正フィルタ部61cおよび第4サブ補正フィルタ部61dに入力される。第1サブ補正フィルタ部61a、第2サブ補正フィルタ部61b、第3サブ補正フィルタ部61cおよび第4サブ補正フィルタ部61dに入力されたM系列符合M4は、それぞれのサブ補正フィルタ部61a〜61dにおいてフィルタ処理が行われた後に、それぞれインパルス応答部41〜44に入力される。   The measurement signal (M-sequence code M4) output from the measurement signal reproduction unit 11 is a first sub correction filter unit 61a, a second sub correction filter unit 61b, a third sub correction filter unit 61c, and a fourth sub correction filter unit 61d. Is input. The M-sequence code M4 input to the first sub correction filter unit 61a, the second sub correction filter unit 61b, the third sub correction filter unit 61c, and the fourth sub correction filter unit 61d is the sub correction filter units 61a to 61d. After the filtering process is performed at, the signals are input to the impulse response units 41 to 44, respectively.

なお、第1サブ補正フィルタ部61aおよび第2サブ補正フィルタ部61bは、本発明に係る前席側フィルタ処理手段に該当し、第3サブ補正フィルタ部61cおよび第4サブ補正フィルタ部61dは、本発明に係る後席側フィルタ処理手段に該当する。   The first sub correction filter unit 61a and the second sub correction filter unit 61b correspond to front seat filter processing means according to the present invention, and the third sub correction filter unit 61c and the fourth sub correction filter unit 61d are This corresponds to the rear seat filter processing means according to the present invention.

インパルス応答部41〜44では、入力された信号を、それぞれのインパルス応答部41〜44においてインパルス応答C1〜C4により畳み込み積分を行った後に、加算部51aにおいて合成する。その後、加算部51aにおいて合成された測定信号は、周波数変換部52aにおいて、フーリエ変換により周波数領域に変換され、対数平均化処理部53aにおいて、周波数領域での対数的なスムージング処理が行われ、リニア信号からデシベル信号に変換される。   In the impulse response units 41 to 44, the input signals are subjected to convolution integration by the impulse responses C1 to C4 in the respective impulse response units 41 to 44, and then synthesized in the addition unit 51a. Thereafter, the measurement signal synthesized in the adding unit 51a is converted into the frequency domain by Fourier transform in the frequency converting unit 52a, and logarithmic smoothing processing in the frequency domain is performed in the logarithmic averaging processing unit 53a. The signal is converted to a decibel signal.

なお、定在波検出ユニット31aおよび定在波検出ユニット31bにおけるインパルス応答部41〜44および加算部51aは、本発明に係る第5信号合成手段に該当する。また、定在波検出ユニット31cおよび定在波検出ユニット31dにおけるインパルス応答部41〜44および加算部51aは、本発明に係る第6信号合成手段に該当する。また、それぞれの加算部51aにおいて合成された測定信号は、本発明に係る第5信号および第6信号に該当する。   The impulse response units 41 to 44 and the addition unit 51a in the standing wave detection unit 31a and the standing wave detection unit 31b correspond to the fifth signal synthesis unit according to the present invention. Further, the impulse response units 41 to 44 and the addition unit 51a in the standing wave detection unit 31c and the standing wave detection unit 31d correspond to the sixth signal synthesis unit according to the present invention. Further, the measurement signals synthesized in the respective addition units 51a correspond to the fifth signal and the sixth signal according to the present invention.

一方で、測定信号再生部11より、サブ補正フィルタ部61a〜61dを介さずに、直接にインパルス応答部45〜48に入力された測定信号(M系列符合)は、それぞれのインパルス応答部45〜48においてインパルス応答C1〜C4により畳み込み積分を行った後に、加算部51bにおいて合成する。その後、加算部51bにおいて合成された測定信号は、周波数変換部52bにおいて、フーリエ変換により周波数領域に変換され、対数平均化処理部53bにおいて、周波数領域での対数的なスムージング処理が行われ、リニア信号からデシベル信号に変換される。なお、いずれのインパルス応答部41〜48に入力される測定信号も同一のM系列符号であるため、モノラル信号に対する処理が行われることになる。   On the other hand, the measurement signal (M-sequence code) directly input from the measurement signal reproduction unit 11 to the impulse response units 45 to 48 without passing through the sub correction filter units 61a to 61d is transmitted to the respective impulse response units 45 to 45. 48, convolution integration is performed using the impulse responses C1 to C4, and then synthesis is performed in the adder 51b. Thereafter, the measurement signal synthesized in the adder 51b is converted into the frequency domain by Fourier transform in the frequency converter 52b, and logarithmic smoothing processing in the frequency domain is performed in the logarithmic averaging processor 53b. The signal is converted to a decibel signal. Since the measurement signals input to any of the impulse response units 41 to 48 are the same M-sequence code, processing for a monaural signal is performed.

その後、対数平均化処理部53a,53bにおいてデシベル信号に変換された信号は、差分算出部54において、サブ補正フィルタ部61a〜61dによりフィルタ処理が行われた信号から補正処理が行われなかった信号を減算する処理を行う。この減算処理により、サブ補正フィルタ部61a〜61dによりフィルタ処理によって位相制御を行った場合の信号レベルの増減量を求めることが可能となる。   Thereafter, signals converted into decibel signals by the logarithmic averaging processing units 53a and 53b are signals that have not been subjected to correction processing from the signals that have been subjected to filter processing by the sub correction filter units 61a to 61d in the difference calculation unit 54. The process which subtracts is performed. By this subtraction process, it is possible to obtain the amount of increase or decrease in the signal level when the sub correction filter units 61a to 61d perform phase control by the filter process.

なお、上述した定在波検出ユニット31のインパルス応答部、加算部、周波数変換部、対数平均化処理部、差分算出部の処理は、図11に示した定在波検出ユニット31aだけでなく、運転席に設置される測定マイクロホンFRMの定在波検出ユニット31b、左側後席に設置される測定マイクロホンRLMの定在波検出ユニット31c、右側後席に設置される測定マイクロホンRRMの定在波検出ユニット31dも同様に行われる。   The above-described impulse response unit, addition unit, frequency conversion unit, logarithmic averaging processing unit, and difference calculation unit of the standing wave detection unit 31 are not limited to the standing wave detection unit 31a illustrated in FIG. Standing wave detection unit 31b of measurement microphone FRM installed in the driver's seat, standing wave detection unit 31c of measurement microphone RLM installed in the left rear seat, standing wave detection of measurement microphone RRM installed in the right rear seat The unit 31d is similarly performed.

第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dは、上述したように、測定信号であるM系列符合に対してフィルタ処理を行う役割を有している。第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dは、2次のIIRフィルタを用いたオールパスフィルタにより構成され、周波数の振幅特性を一定に保持したまま位相の制御を行う役割を有している。具体的に、第1サブ補正フィルタ部61aは左前席側のスピーカFL用の位相制御を行う役割を有し、第2サブ補正フィルタ部61bは、右前席側のスピーカFR用の位相制御を行う役割を有している。また、第3サブ補正フィルタ部61cは左後席側のスピーカRL用の位相制御を行う役割を有し、第4サブ補正フィルタ部61dは、右後席側のスピーカRR用の位相制御を行う役割を有している。   As described above, the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d have a role of performing filter processing on the M-sequence code that is the measurement signal. The first sub-correction filter unit 61a to the fourth sub-correction filter unit 61d are configured by an all-pass filter using a second-order IIR filter, and have a role of controlling the phase while keeping the frequency amplitude characteristic constant. ing. Specifically, the first sub correction filter unit 61a has a role of performing phase control for the left front speaker FL, and the second sub correction filter unit 61b performs phase control for the right front speaker FR. Have a role. Further, the third sub correction filter unit 61c has a role of performing phase control for the left rear speaker RL, and the fourth sub correction filter unit 61d performs phase control for the right rear speaker RR. Have a role.

各サブ補正フィルタ部61a〜61dのフィルタ係数は、フィルタ係数テーブル部63によって設定される。第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dの内部構成については後述する。   The filter coefficient of each of the sub correction filter units 61a to 61d is set by the filter coefficient table unit 63. The internal configuration of the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d will be described later.

フィルタ係数テーブル部63は、定在波検出部21より取得した前席側の定在波周波数の帯域情報と、後席側の定在波周波数の帯域情報と、後述するレベル判定部62により求められる位相差情報とに基づいて、第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dのフィルタ係数を決定する役割を有している。フィルタ係数テーブル部63は、フィルタ係数テーブルを備えており、このフィルタ係数テーブルに、前席側の定在波周波数の帯域情報における上限周波数および下限周波数とに基づいて第1サブ補正フィルタ部61aと第2サブ補正フィルタ部61bとのフィルタ係数を決定し、後席側の定在波周波数の帯域情報における上限周波数および下限周波数とに基づいて第3サブ補正フィルタ部61cと第4サブ補正フィルタ部61dとのフィルタ係数を決定する。なお、フィルタ係数テーブル部63は、本発明におけるフィルタ係数テーブル手段に該当する。   The filter coefficient table unit 63 is obtained by the band information of the standing wave frequency on the front seat side acquired from the standing wave detection unit 21, the band information of the standing wave frequency on the rear seat side, and the level determination unit 62 described later. The filter coefficients of the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d are determined based on the phase difference information. The filter coefficient table unit 63 includes a filter coefficient table. Based on the upper limit frequency and the lower limit frequency in the band information of the standing wave frequency on the front seat side, the filter coefficient table unit 63 includes the first sub correction filter unit 61a. A filter coefficient for the second sub correction filter unit 61b is determined, and the third sub correction filter unit 61c and the fourth sub correction filter unit are determined based on the upper limit frequency and the lower limit frequency in the band information of the rear seat standing wave frequency. A filter coefficient of 61d is determined. The filter coefficient table unit 63 corresponds to the filter coefficient table means in the present invention.

図12は、フィルタ係数テーブルを示した図である。フィルタ係数テーブルは、車室内の音響特性など基づいて予め各値が算出されている。フィルタ係数テーブルには、後席側の定在波周波数に対する前席側の定在波周波数の位相差として、−180度から175度までの値と、下限周波数として、20Hzから495Hzまでの値と、上限周波数として、25Hzから500Hzまでの値との組み合わせに対応する前席側のフィルタ係数の値a2,a3,b1,b2と後席側のフィルタ係数の値a2,a3,b1,b2とが設定されている。   FIG. 12 is a diagram showing a filter coefficient table. In the filter coefficient table, each value is calculated in advance based on the acoustic characteristics in the passenger compartment. The filter coefficient table includes a value from −180 degrees to 175 degrees as a phase difference between a standing wave frequency at the front seat side and a standing wave frequency from the rear seat side, and a value from 20 Hz to 495 Hz as a lower limit frequency. As the upper limit frequency, there are front seat filter coefficient values a2, a3, b1, b2 and rear seat filter coefficient values a2, a3, b1, b2 corresponding to combinations of values from 25 Hz to 500 Hz. Is set.

フィルタ係数テーブルに設定されるフィルタ係数は、テーブルの設定項目における下限周波数から上限周波数の間において、後席側の定在波周波数に対する前席側の定在波周波数の位相差を、フィルタ係数テーブルに記載される位相差の値に補正(フィルタ処理)するためのフィルタ係数が予め設定されている。このため、フィルタ係数テーブル部63では、フィルタ係数テーブルに基づいて、レベル判定部62より取得した位相差情報と、定在波検出部21より取得した前席側および後席側の定在波周波数における上限周波数および下限周波数の値とを用いることによって、第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dにおけるフィルタ係数を求めることが可能となる。   The filter coefficient set in the filter coefficient table is the filter coefficient table indicating the phase difference between the standing wave frequency on the front seat side and the standing wave frequency on the rear seat side between the lower limit frequency and the upper limit frequency in the setting items of the table. Filter coefficients for correcting (filtering) the phase difference values described in the above are set in advance. Therefore, in the filter coefficient table unit 63, based on the filter coefficient table, the phase difference information acquired from the level determination unit 62, and the standing wave frequencies of the front seat side and the rear seat side acquired from the standing wave detection unit 21 are used. By using the values of the upper limit frequency and the lower limit frequency in, the filter coefficients in the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d can be obtained.

図13は、第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dの内部構造を示したブロック図である。各サブ補正フィルタ部61a〜61dは、直接型II転置構成の2次のIIRフィルタを用いたオールパスフィルタである。図13において、Kはゲインを示し、各符号b1,b2,a1,a2に該当するゲインが、フィルタ係数テーブルにより求められたフィルタ係数に基づいて設定される。また、Zは遅延を示しており、本実施の形態に係るサブ補正フィルタ部61a〜61dでは、1サンプルの遅延が設定されている。第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dは、フィルタ係数テーブルにより求められたフィルタ係数の値が設定されるa2,a3,b1,b2については、それぞれ同一の係数が設定されている。   FIG. 13 is a block diagram showing the internal structure of the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d. Each of the sub correction filter units 61a to 61d is an all-pass filter using a secondary IIR filter having a direct II transposition configuration. In FIG. 13, K represents a gain, and gains corresponding to the respective codes b1, b2, a1, and a2 are set based on the filter coefficients obtained from the filter coefficient table. Z indicates a delay, and a delay of one sample is set in the sub correction filter units 61a to 61d according to the present embodiment. In the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d, the same coefficient is set for each of a2, a3, b1, and b2 in which the values of the filter coefficients obtained from the filter coefficient table are set. Yes.

レベル判定部62は、フィルタ係数テーブル部の位相差を−180度から175度まで5度のステップで可変させて、設定された位相差情報をフィルタ係数テーブル部63に出力する役割を有している。そして、フィルタ係数テーブル部63では、レベル判定部62より取得した位相差情報に基づいて、第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dのフィルタ係数を設定する。レベル判定部62では、設定されたフィルタ係数に基づく差分信号を、定在波検出ユニット31aおよび定在波検出ユニット31bのそれぞれの差分算出部54より取得して、左側前席(助手席)に設置される測定マイクロホンFLMに対応した定在波検出ユニット31aからの差分信号と、右側前席(運転席)に設置される測定マイクロホンFRMに対応した定在波検出ユニット31bからの差分信号との信号レベルの増減量を合成して、位相差に対する前席側の信号レベルの増減量を求める。   The level determination unit 62 has a role of changing the phase difference of the filter coefficient table unit in steps of 5 degrees from −180 degrees to 175 degrees and outputting the set phase difference information to the filter coefficient table unit 63. Yes. Then, the filter coefficient table unit 63 sets the filter coefficients of the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d based on the phase difference information acquired from the level determination unit 62. In the level determination unit 62, a difference signal based on the set filter coefficient is acquired from the difference calculation unit 54 of each of the standing wave detection unit 31a and the standing wave detection unit 31b, and the left front seat (passenger seat) is obtained. The difference signal from the standing wave detection unit 31a corresponding to the measurement microphone FLM installed and the difference signal from the standing wave detection unit 31b corresponding to the measurement microphone FRM installed in the right front seat (driver's seat). The amount of increase / decrease in the signal level is synthesized to determine the amount of increase / decrease in the signal level on the front seat side with respect to the phase difference.

また、同様にして、レベル判定部62は、第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dで設定されたフィルタ係数に基づく差分信号を、定在波検出ユニット31cおよび定在波検出ユニット31dのそれぞれの差分算出部54より取得して、左側後席に設置される測定マイクロホンRLMに対応した定在波検出ユニット31cからの差分信号と、右側後席に設置される測定マイクロホンRRMに対応した定在波検出ユニット31dからの差分信号との信号レベルの増減量を合成して、位相差に対する後席側の信号レベルの増減量を求める。   Similarly, the level determination unit 62 generates a difference signal based on the filter coefficients set by the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d, and the standing wave detection unit 31c and the standing wave detection. The difference signal from the standing wave detection unit 31c corresponding to the measurement microphone RLM installed in the left rear seat and the measurement microphone RRM installed in the right rear seat are acquired from the respective difference calculation units 54 of the unit 31d. The increase / decrease amount of the signal level with respect to the phase difference is obtained by synthesizing the increase / decrease amount of the signal level with the difference signal from the corresponding standing wave detection unit 31d.

図14は、図9(b)に示すように、スレッショルドを−6dBに設定することにより、判定された後席側の定在波周波数の下限周波数80Hz、上限周波数140Hzを基準として、深いディップが発生している後席側の位相差を−180度から180度の間で制御した場合における、前席側の差分信号の信号レベルの増減量(増減変化量)と、後席側の差分信号の信号レベルの増減量(増減変化量)との値を示したグラフである。   In FIG. 14, as shown in FIG. 9B, by setting the threshold to −6 dB, a deep dip is detected based on the lower limit frequency 80 Hz and the upper limit frequency 140 Hz of the standing wave frequency determined on the rear seat side. Increase / decrease amount (increase / decrease change amount) in signal level of the difference signal on the front seat side and difference signal on the rear seat side when the generated rear seat side phase difference is controlled between −180 degrees and 180 degrees. It is the graph which showed the value with the increase / decrease amount (increase / decrease change amount) of the signal level.

図14のグラフに示されるように、後席側の増減量は、位相差が0度の場合を基準として、位相差が0度から−180度へ減少するに従って増減量がプラス側に増大し、また、位相差が0度から180度へ増加するに従って増減量がプラス側に増大する傾向を示している。   As shown in the graph of FIG. 14, the increase / decrease amount on the rear seat side increases to the plus side as the phase difference decreases from 0 degree to −180 degrees with reference to the case where the phase difference is 0 degree. Moreover, the increase / decrease amount tends to increase toward the plus side as the phase difference increases from 0 degree to 180 degrees.

一方で、前席側の増減量は、位相差が−90度から0度の間においては増減量が変化せず安定するが、−90度から−180度へ減少するに従って増減量がマイナス側へと減少し、また、位相差が0度から180度へ増加するに従って増減量がマイナス側に減少する傾向を示している。   On the other hand, the increase / decrease amount on the front seat side is stable with no change when the phase difference is between −90 degrees and 0 degrees, but the increase / decrease amount is negative as it decreases from −90 degrees to −180 degrees. In addition, the amount of increase / decrease tends to decrease to the minus side as the phase difference increases from 0 degrees to 180 degrees.

ここで、図9(a)に示された前席側のディップの深さと、図9(b)に示された後席側のディップの深さとを比較すると、前席側に比べて後席側のディップの深さの方が深い(ディップの発生した信号レベルが低い)。このため、深いディップが発生する後席側の位相差を積極的に制御することにより後席側のディップを低減させつつ、位相差制御により前席側のディップが深くならないように制御することが望ましい。   Here, when the depth of the dip on the front seat side shown in FIG. 9A is compared with the depth of the dip on the rear seat side shown in FIG. 9B, the rear seat is compared with the front seat side. The depth of the dip on the side is deeper (the signal level at which the dip occurs is lower). For this reason, it is possible to reduce the dip on the rear seat side by actively controlling the phase difference on the rear seat side where the deep dip occurs, and to control the dip on the front seat side by the phase difference control. desirable.

従って、図14に示すグラフにおいて、前席側の増減量の変化が少なく、かつ、後席側の増減量が大きくなる(つまり、後席側のみ位相差調整による大きな影響が発生し得る)位相差を求めることにより、前席側の信号レベル変動を抑制しつつ、後席側の信号レベルを大きく改善させることが可能となる。このため、図14に示す場合においては、前席側の増減量の変化が少なく、かつ、後席側の増減量が大きくなる位相差である−90度を最適な位相差として決定することができる。   Therefore, in the graph shown in FIG. 14, the change in the increase / decrease amount on the front seat side is small, and the increase / decrease amount on the rear seat side is large (that is, the rear seat side can be greatly affected by the phase difference adjustment). By obtaining the phase difference, it is possible to greatly improve the signal level on the rear seat side while suppressing fluctuations in the signal level on the front seat side. For this reason, in the case shown in FIG. 14, it is possible to determine −90 degrees, which is a phase difference in which the change in the increase / decrease amount on the front seat side is small and the increase / decrease amount on the rear seat side is large, as the optimum phase difference. it can.

レベル判定部62は、図14に示したような前席側の信号レベルの変化量と、後席側の信号レベルの変化量に基づいて、前席側の増減量の変化が少なく、かつ、後席側の増減量が大きくなる位相差となる、−90度の値を検出する。そして、検出された位相差の値をフィルタ係数テーブル部63に出力する。なお、定在波検出ユニット31a〜31dの差分算出部54およびレベル判定部62は、前席側と後席側との差分信号を求め、前席側の増減量の変化が少なく、かつ、後席側の増減量が大きくなる位相差を検出する点において、本発明に係る位相差検出手段に該当する。   Based on the amount of change in the signal level on the front seat side and the amount of change in the signal level on the rear seat side as shown in FIG. A value of −90 degrees is detected as a phase difference in which the increase / decrease amount on the rear seat side becomes large. Then, the detected phase difference value is output to the filter coefficient table unit 63. Note that the difference calculation unit 54 and the level determination unit 62 of the standing wave detection units 31a to 31d obtain a difference signal between the front seat side and the rear seat side, the change in the amount of increase / decrease on the front seat side is small, and the rear It corresponds to the phase difference detecting means according to the present invention in that a phase difference in which the increase / decrease amount on the seat side is detected is detected.

なお、本実施の形態では、深いディップが発生する後席側の位相差を制御する場合を一例として示して説明を行うが、位相制御は後席側の位相だけを制御する場合だけには限定されない。例えば、前席側および後席側の測定マイクロホンにおいてもディップが検出される場合には、前席側および後席側の全体の信号レベルの最適化を行うことになり、また、前席側に深いディップが発生する場合には、前席側の位相差を制御する方法を用いることも可能である。   In this embodiment, the case of controlling the phase difference on the rear seat side where a deep dip occurs will be described as an example, but phase control is limited to the case of controlling only the phase on the rear seat side. Not. For example, if a dip is detected in the measurement microphones on the front seat side and the rear seat side, the entire signal level on the front seat side and the rear seat side will be optimized. When a deep dip occurs, it is possible to use a method of controlling the phase difference on the front seat side.

レベル判定部62より−90度の位相差の値を取得したフィルタ係数テーブル部63は、位相差−90度に基づいて、メイン補正フィルタ部23に設定するためのフィルタ係数を求める。図12に示すフィルタ係数テーブルに基づいて、位相差−90度、前席側の上限周波数140Hzにした場合に求められるサブ補正フィルタ部61aおよびサブ補正フィルタ部61bのフィルタ係数は、以下のようになる。   The filter coefficient table unit 63 that has acquired the value of the phase difference of −90 degrees from the level determination unit 62 obtains a filter coefficient to be set in the main correction filter unit 23 based on the phase difference of −90 degrees. Based on the filter coefficient table shown in FIG. 12, the filter coefficients of the sub correction filter unit 61a and the sub correction filter unit 61b obtained when the phase difference is −90 degrees and the front seat side upper limit frequency is 140 Hz are as follows. Become.

前席側のサブ補正フィルタ部(第1サブ補正フィルタ部61aおよび第2サブ補正フィルタ部61b)のフィルタ係数
a2=-1.9810692365072391
a3=0.98154930488456404
b1=0.98154930488456404
b2=-1.9810692365072391
Filter coefficients of the front seat sub correction filter section (first sub correction filter section 61a and second sub correction filter section 61b)
a2 = -1.9810692365072391
a3 = 0.98154930488456404
b1 = 0.98154930488456404
b2 = -1.9810692365072391

また、図12に示すフィルタ係数テーブルに基づいて、位相差−90度、後席側の下限周波数80Hzにした場合に求められる各サブ補正フィルタ部61cおよびサブ補正フィルタ部61dのフィルタ係数は、以下のようになる。   Further, based on the filter coefficient table shown in FIG. 12, the filter coefficients of the sub correction filter units 61 c and 61 d calculated when the phase difference is −90 degrees and the rear seat side lower limit frequency is 80 Hz are as follows. become that way.

後席側のサブ補正フィルタ部(第3サブ補正フィルタ部61cおよび第4サブ補正フィルタ部61d)のフィルタ係数
a2=-1.98133469305836
a3=0.98154930488456404
b1=0.98154930488456404
b2=-1.98133469305836
Filter coefficients of the rear seat sub-correction filter units (the third sub-correction filter unit 61c and the fourth sub-correction filter unit 61d)
a2 = -1.98133469305836
a3 = 0.98154930488456404
b1 = 0.98154930488456404
b2 = -1.98133469305836

また、位相差を−90度とした場合のオールパスフィルタの位相特性を図15および図16に示す。図15は前席側と後席側とのそれぞれの位相特性(位相の値)を示し、図16は、後席側の位相特性から前席側の位相特性を差し引いた場合の位相の値を示している。図15に示すように、後席側に対して前席側の位相には遅れが生じており、位相差は図16に示すように110Hz付近において最大−90度の値を示すことになる。   The phase characteristics of the all-pass filter when the phase difference is −90 degrees are shown in FIGS. 15 and 16. FIG. 15 shows the phase characteristics (phase values) of the front seat side and the rear seat side, and FIG. 16 shows the phase values when the front seat phase characteristics are subtracted from the rear seat phase characteristics. Show. As shown in FIG. 15, there is a delay in the phase on the front seat side with respect to the rear seat side, and the phase difference shows a maximum value of −90 degrees near 110 Hz as shown in FIG.

図17は、上述したフィルタ係数が設定された場合において、第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dにおいてフィルタ処理が行われる信号が対数平均化処理部53a、53bにより平均化処理された後の周波数特性であって、実際に第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dにより位相制御が行われた場合と、行われなかった場合における周波数特性を、各測定マイクロホン15の設置位置に対応する定在波検出ユニット31a〜31d(測定マイクロホンFLM,FRM,RLM,RRM)毎に示した図である。   FIG. 17 shows that when the filter coefficients described above are set, the signals subjected to the filter processing in the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d are averaged by the logarithmic averaging processing units 53a and 53b. The frequency characteristics after the measurement is performed, and the frequency characteristics when the phase control is actually performed by the first sub-correction filter unit 61a to the fourth sub-correction filter unit 61d and when the phase control is not performed are shown for each measurement microphone. It is the figure shown for every standing wave detection unit 31a-31d (measuring microphone FLM, FRM, RLM, RRM) corresponding to 15 installation positions.

図17に示すように、サブ補正フィルタ部61a〜61dによって最適な位相差に基づく補正処理(位相処理)を行うと、前席側の周波数特性はほとんど変化しないが、後席側の周波数特性では、110Hz付近の帯域において、大幅に信号レベルが増加しており、スピーカ間の干渉によるディップが低減していることが判断できる。   As shown in FIG. 17, when correction processing (phase processing) based on the optimum phase difference is performed by the sub correction filter units 61a to 61d, the frequency characteristics on the front seat side hardly change, but the frequency characteristics on the rear seat side In the band around 110 Hz, the signal level is greatly increased, and it can be determined that the dip due to the interference between the speakers is reduced.

また、図18は、フィルタ係数テーブルにおいて、下限周波数を80Hz、上限周波数を140Hz、位相差を−180度に設定した場合のフィルタ係数を用いて、図17と同様に対数平均化処理部53a、53bより出力される信号の周波数特性を、各測定マイクロホン15の設置位置に対応する定在波検出ユニット31a〜31d(測定マイクロホンFLM,FRM,RLM,RRM)毎に示した図である。   Further, FIG. 18 shows a logarithmic averaging processing unit 53a, similarly to FIG. 17, using filter coefficients when the lower limit frequency is set to 80 Hz, the upper limit frequency is set to 140 Hz, and the phase difference is set to −180 degrees in the filter coefficient table. It is the figure which showed the frequency characteristic of the signal output from 53b for every standing wave detection unit 31a-31d (measurement microphone FLM, FRM, RLM, RRM) corresponding to the installation position of each measurement microphone 15. FIG.

図18に示すように、サブ補正フィルタ部61a〜61dにより位相制御を行うと、前席側の信号レベルは低下するが、後席側の110Hz付近の帯域において、図17よりもさらに信号レベルが増加しており、スピーカ間の干渉によるディップが低減していることがわかる。従って、調整を行うにあたって、後席側のディップが極度に深い場合などにおいては、前席側の信号レベルの低減をある程度考慮しつつ、積極的に後席側の干渉を低減させるような位相差を設定して、補正処理を行うことも有効となる場合が存在する。   As shown in FIG. 18, when phase control is performed by the sub correction filter units 61a to 61d, the signal level on the front seat side decreases, but the signal level is further higher than that in FIG. It can be seen that the dip due to interference between the speakers is reduced. Therefore, when making adjustments, when the rear seat dip is extremely deep, etc., a phase difference that actively reduces rear seat interference while taking into account some reduction in the front seat signal level. In some cases, it is also effective to perform the correction processing by setting.

以上のように、フィルタ係数計算部22においては、定在波検出部21(定在波判定部32)から取得した前席側および後席側の定在波周波数に基づいて、スピーカ間の干渉によるディップを低減するフィルタ係数の選定を行う。   As described above, in the filter coefficient calculation unit 22, the interference between the speakers is based on the standing wave frequencies on the front seat side and the rear seat side acquired from the standing wave detection unit 21 (standing wave determination unit 32). Select filter coefficients to reduce dip due to.

次に、メイン補正フィルタ部23について説明する。メイン補正フィルタ部23は、図4に示すように、図10および図11において説明した第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dと同様の構成を有する4つのオールパスフィルタにより構成されている。本実施の形態に係るメイン補正フィルタ部23では、図4に示すように、4つのオールパスフィルタを、図10および図11において説明した第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dと同一の符合を用いる。   Next, the main correction filter unit 23 will be described. As shown in FIG. 4, the main correction filter unit 23 includes four all-pass filters having the same configuration as the first sub correction filter unit 61 a to the fourth sub correction filter unit 61 d described in FIGS. 10 and 11. ing. In the main correction filter unit 23 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, four all-pass filters are connected to the first sub correction filter unit 61 a to the fourth sub correction filter unit 61 d described in FIGS. 10 and 11. Use the same sign.

メイン補正フィルタ部23には、図4に示すように、Lチャンネル用のオーディオ信号とRチャンネル用のオーディオ信号とがそれぞれ入力されている。メイン補正フィルタ部23に入力されたLチャンネル用のオーディオ信号は、左前席側における出力信号の位相制御を行うための第1サブ補正フィルタ部61aと、左後席側における出力信号の位相制御を行うための第3サブ補正フィルタ部61cとにおいて、フィルタ係数計算部22において求められたフィルタ係数に基づくフィルタ処理が行われる。また、メイン補正フィルタ部23に入力されたRチャンネル用のオーディオ信号は、右前席側における出力信号の位相制御を行うための第2サブ補正フィルタ部61bと、右後席側における出力信号の位相制御を行うための第4サブ補正フィルタ部61dとにおいて、フィルタ係数計算部22において求められたフィルタ係数に基づくフィルタ処理が行われる。   As shown in FIG. 4, the L channel audio signal and the R channel audio signal are respectively input to the main correction filter unit 23. The L-channel audio signal input to the main correction filter unit 23 includes a first sub correction filter unit 61a for performing phase control of the output signal on the left front seat side, and phase control of the output signal on the left rear seat side. In the third sub correction filter unit 61c for performing the filtering process based on the filter coefficient obtained by the filter coefficient calculation unit 22. The R channel audio signal input to the main correction filter unit 23 includes a second sub correction filter unit 61b for controlling the phase of the output signal on the right front seat side, and the phase of the output signal on the right rear seat side. In the fourth sub correction filter unit 61d for performing control, filter processing based on the filter coefficient obtained by the filter coefficient calculation unit 22 is performed.

このフィルタ処理において、メイン補正フィルタ部23におけるフィルタ係数は、上述したフィルタ係数計算部22において求められたフィルタ係数であって、前席側におけるオーディオ信号と後席側におけるオーディオ信号との位相差により、最も効果的に干渉によるディップの発生を抑制することが可能なフィルタ係数の値である。このため、メイン補正フィルタ部23を構成する第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61dによりフィルタ処理が行われたオーディオ信号が、アンプ部13で信号レベルの増幅後に車室に設置されたスピーカ14(FL,FR,RL,RR)より出力された場合には、各座席において発生し得るディップを効果的に抑制することができる。   In this filter processing, the filter coefficient in the main correction filter unit 23 is the filter coefficient obtained in the filter coefficient calculation unit 22 described above, and is based on the phase difference between the audio signal on the front seat side and the audio signal on the rear seat side. The value of the filter coefficient that can most effectively suppress the occurrence of dip due to interference. Therefore, the audio signal filtered by the first sub correction filter unit 61a to the fourth sub correction filter unit 61d constituting the main correction filter unit 23 is installed in the passenger compartment after the signal level is amplified by the amplifier unit 13. When the sound is output from the speaker 14 (FL, FR, RL, RR), dip that may occur in each seat can be effectively suppressed.

特に、本実施の形態に係る定在波制御装置20においては、後席側において発生する可能性の高いディップを効果的に抑制することが可能となる。従って、スピーカ14(FL,FR,RL,RR)より出力されるオーディオ信号は、メイン補正フィルタ部23において、前席側にはほとんど影響を及ぼさず、後席側におけるスピーカ間の干渉を低減させることが可能な信号としてスピーカ14より出力されることになる。   In particular, in standing wave control apparatus 20 according to the present embodiment, it is possible to effectively suppress dip that is likely to occur on the rear seat side. Therefore, the audio signal output from the speaker 14 (FL, FR, RL, RR) hardly affects the front seat side in the main correction filter unit 23 and reduces interference between the speakers on the rear seat side. Is output from the speaker 14 as a possible signal.

以上説明したように、本実施の形態に係る定在波制御装置20では、同一のM系列符号と直交のM系列符号を用いてその差分により定在波の干渉を判定するため、ディップが発生する車室内の座席位置と、その周波数帯を簡易に検出することが可能となる。   As described above, the standing wave control apparatus 20 according to the present embodiment uses the same M-sequence code and orthogonal M-sequence code to determine standing wave interference based on the difference between them, so that a dip occurs. It is possible to easily detect the seat position in the passenger compartment and its frequency band.

また、本実施の形態に係る定在波制御装置20は、従来技術の周波数補正のように信号レベルの増幅などを行う必要がないため、アンプ部13やスピーカ14においてノイズや歪みが増加されたり発生したりすることを防止することができる。また、スピーカ14より出力されるオーディオ信号を、予め減衰させることができるので、全体的な消費電力の低減を図ることが可能となる。   Further, since the standing wave control device 20 according to the present embodiment does not need to perform signal level amplification or the like as in the conventional frequency correction, noise or distortion is increased in the amplifier unit 13 or the speaker 14. It can be prevented from occurring. In addition, since the audio signal output from the speaker 14 can be attenuated in advance, the overall power consumption can be reduced.

以上、本発明に係るフィルタ係数決定装置について、定在波制御装置20を一例として示し、図面を用いて詳細に説明を行ったが、本発明に係るフィルタ係数決定装置は上述した実施の形態に例示したものには限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The filter coefficient determination device according to the present invention has been described in detail using the standing wave control device 20 as an example and with reference to the drawings. However, the filter coefficient determination device according to the present invention is described in the above embodiment. It is not limited to what was illustrated. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば、メイン補正フィルタ部23において、4個のオールパスフィルタ(第1サブ補正フィルタ部61a〜第4サブ補正フィルタ部61d)を用いて、入力されるオーディオ信号の他の周波数に対しても補正フィルタを適用させる場合には、さらに他のオールパスフィルタを追加することが可能である。   For example, in the main correction filter unit 23, four all-pass filters (first sub correction filter unit 61a to fourth sub correction filter unit 61d) are used for correction filters for other frequencies of the input audio signal. When applying the above, it is possible to add another all-pass filter.

10 …定在波測定装置
11 …測定信号再生部(測定信号再生手段)
12 …スピーカ選択部
13 …アンプ部
14、FL、FR、RL、RR …スピーカ(前席スピーカ、後席スピーカ)
15、FLM、FRM、RLM、RRM …測定マイクロホン(前席測定マイクロホン、後席測定マイクロホン)
16 …測定部(インパルス応答測定手段)
17 …データ記録部
20 …定在波制御装置(フィルタ係数決定装置)
21 …定在波検出部(フィルタ係数決定装置)
22 …フィルタ係数計算部(フィルタ係数決定装置)
23 …メイン補正フィルタ部
31、31a〜31d …定在波検出ユニット
32 …定在波判定部(前席側定在波周波数検出手段、後席側定在波周波数検出手段)
41〜44 …インパルス応答部(第1信号合成手段、第3信号合成手段、第5信号合成手段、第6信号合成手段)
45〜48 …インパルス応答部(第2信号合成手段、第4信号合成手段)
51a、51b …加算部(第1信号合成手段、第2信号合成手段、第3信号合成手段、第4信号合成手段、第5信号合成手段、第6信号合成手段)
52a、52b …周波数変換部
53a、53b …対数平均化処理部
54 …差分算出部(前席側定在波周波数検出手段、後席側定在波周波数検出手段、位相差検出手段)
61a …第1サブ補正フィルタ部(前席側フィルタ処理手段)
61b …第2サブ補正フィルタ部(前席側フィルタ処理手段)
61c …第3サブ補正フィルタ部(後席側フィルタ処理手段)
61d …第4サブ補正フィルタ部(後席側フィルタ処理手段)
62 …レベル判定部(位相差検出手段)
63 …フィルタ係数テーブル部(フィルタ係数テーブル手段)
10: Standing wave measuring device 11: Measurement signal reproduction unit (measurement signal reproduction means)
12 ... Speaker selection unit 13 ... Amplifier unit 14, FL, FR, RL, RR ... Speaker (front seat speaker, rear seat speaker)
15, FLM, FRM, RLM, RRM ... Measurement microphone (front seat measurement microphone, rear seat measurement microphone)
16: Measuring unit (impulse response measuring means)
17 Data recording unit 20 Standing wave control device (filter coefficient determination device)
21 ... Standing wave detector (filter coefficient determination device)
22 ... Filter coefficient calculation unit (filter coefficient determination device)
23 ... Main correction filter units 31, 31a to 31d ... Standing wave detection unit 32 ... Standing wave determination unit (front seat side standing wave frequency detection means, rear seat side standing wave frequency detection means)
41-44 ... Impulse response section (first signal synthesis means, third signal synthesis means, fifth signal synthesis means, sixth signal synthesis means)
45 to 48... Impulse response section (second signal synthesis means, fourth signal synthesis means)
51a, 51b... Adder (first signal synthesis means, second signal synthesis means, third signal synthesis means, fourth signal synthesis means, fifth signal synthesis means, sixth signal synthesis means)
52a, 52b ... frequency conversion units 53a, 53b ... logarithmic averaging processing unit 54 ... difference calculation unit (front seat side standing wave frequency detection means, rear seat side standing wave frequency detection means, phase difference detection means)
61a ... 1st sub correction filter part (front seat side filter processing means)
61b ... 2nd sub correction filter part (front seat side filter processing means)
61c ... 3rd sub correction filter part (rear seat side filter processing means)
61d Fourth sub correction filter unit (rear seat side filter processing means)
62 ... Level determination unit (phase difference detection means)
63 ... Filter coefficient table section (filter coefficient table means)

Claims (2)

前後に座席が配置された車室内の前席側に設置された前席スピーカと、後席側に設置された後席スピーカと、
前記車室内の前席位置に設置された前席測定マイクロホンと、後席位置に設置された後席測定マイクロホンと、
前記前席スピーカより出力された信号を前記前席測定マイクロホンおよび前記後席測定マイクロホンで測定すると共に、前記後席スピーカより出力された信号を前記前席測定マイクロホンおよび前記後席測定マイクロホンで測定することにより、各スピーカから各測定マイクロホンまでのそれぞれの組み合わせに対応したインパルス応答を測定するインパルス応答測定手段と、
互いに直交した異なるM系列符合信号を出力することが可能な測定信号再生手段と、
前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した他のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの直交したM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第1信号を生成する第1信号合成手段と、
前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれのM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた第2信号を生成する第2信号合成手段と、
前記第2信号から前記第1信号を減算した信号の周波数特性において、信号レベルが最小の値を示す周波数を求めるとともに、当該最小の値を示す周波数を含んで、所定の信号レベル以下となる周波数範囲を前席側定在波周波数として求める前席側定在波周波数検出手段と、
前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した他のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの直交したM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第3信号を生成する第3信号合成手段と、
前記インパルス応答測定手段により測定された前記前席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記互いに直交した一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記インパルス応答測定手段により測定された前記後席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記測定信号再生手段より出力された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれのM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれた第4信号を生成する第4信号合成手段と、
前記第4信号から前記第3信号を減算した信号の周波数特性において、信号レベルが最小の値を示す周波数を求めるとともに、当該最小の値を示す周波数を含んで、所定の信号レベル以下となる周波数範囲を後席側定在波周波数として求める後席側定在波周波数検出手段と、
前記前席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数と、前記後席側定在波周波数に対する前記前席側定在波周波数の位相差の値とに基づいて決定される前席側フィルタ係数と、前記後席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数と、前記位相差の値とに基づいて決定される後席側フィルタ係数とが、様々な前記上限周波数、様々な前記下限周波数、および様々な前記位相差の値の組み合わせに基づいて前記車室内の音響特性に応じて予め算出されたフィルタ係数テーブルを備えるフィルタ係数テーブル手段と、
前記測定信号再生手段より出力される前記一のM系列符合信号に対して前記前席側フィルタ係数に基づいてフィルタ処理を行う前席側フィルタ処理手段と、
前記測定信号再生手段より出力される前記一のM系列符合信号に対して前記後席側フィルタ係数に基づいてフィルタ処理を行う後席側フィルタ処理手段と、
前記前席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記前席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記後席スピーカから前記前席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記前席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの前記一のM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第5信号を生成する第5信号合成手段と、
前記前席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記後席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行うと共に、前記後席スピーカから前記後席測定マイクロホンまでの前記インパルス応答を用いて、前記後席側フィルタ処理手段によりフィルタ処理された前記一のM系列符合信号の畳み込み積分を行い、畳み込み積分の行われたそれぞれの前記一のM系列符合信号を合成して、前記前席スピーカと前記後席スピーカとの間の干渉の影響が含まれない第6信号を生成する第6信号合成手段と、
前記第5信号から前記第2信号を減算して前記前席側の差分信号を求めるとともに、前記第6信号から前記第4信号を減算して前記後席側の差分信号を求めて、前記前席側の差分信号における信号レベルの増減変化と前記後席側の差分信号における信号レベルの増減変化量を、前記フィルタ係数テーブル手段において設定された位相差の値に対応づけて検出することにより、前記前席側の信号レベルの増減変化量あるいは前記後席側の信号レベルの増減変化量のいずれか一方の増減変化量が増減せず、いずれか他方の増減変化量が大きく増加する位相差の値を求める位相差検出手段とを有し、
前記フィルタ係数テーブル手段は、前記位相差検出手段において検出された位相差の値と、前記前席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数とに基づいて前記フィルタ係数テーブルより求められる前席側フィルタ係数を、前記前席スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うためのフィルタ係数と決定し、前記位相差検出手段において検出された位相差の値と、前記後席側定在波周波数の周波数範囲における上限周波数および下限周波数とに基づいて前記フィルタ係数テーブルより求められる後席側フィルタ係数を、前記後席スピーカより出力されるオーディオ信号に対してフィルタ処理を行うためのフィルタ係数と決定すること
を特徴とするフィルタ係数決定装置。
A front seat speaker installed on the front seat side of the vehicle interior where the seats are arranged in the front and rear, a rear seat speaker installed on the rear seat side,
A front seat measurement microphone installed at the front seat position in the vehicle interior, and a rear seat measurement microphone installed at the rear seat position;
The signal output from the front seat speaker is measured by the front seat measurement microphone and the rear seat measurement microphone, and the signal output from the rear seat speaker is measured by the front seat measurement microphone and the rear seat measurement microphone. An impulse response measuring means for measuring an impulse response corresponding to each combination from each speaker to each measurement microphone;
Measurement signal reproducing means capable of outputting different M-sequence code signals orthogonal to each other;
Using the impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone measured by the impulse response measurement means, convolution integration of the one M-sequence code signal orthogonal to each other output from the measurement signal reproduction means And using the impulse response from the rear seat speaker to the front seat measurement microphone measured by the impulse response measuring means, the other M-sequence codes orthogonal to each other output from the measurement signal reproducing means. The signal is subjected to convolution integration, and the respective orthogonal M-sequence code signals subjected to the convolution integration are combined to generate a first signal that does not include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker. First signal combining means for generating;
Using the impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone measured by the impulse response measurement means, convolution integration of the one M-sequence code signal orthogonal to each other output from the measurement signal reproduction means And the convolution of the one M-sequence code signal output from the measurement signal reproduction means using the impulse response from the rear seat speaker to the front seat measurement microphone measured by the impulse response measurement means. A second signal that performs integration and combines the respective M-sequence code signals that have undergone convolution integration to generate a second signal that includes the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker. Combining means;
In the frequency characteristic of the signal obtained by subtracting the first signal from the second signal, a frequency at which the signal level indicates a minimum value is obtained, and the frequency including the frequency indicating the minimum value is equal to or lower than a predetermined signal level. Front seat side standing wave frequency detecting means for obtaining a range as a front seat side standing wave frequency;
Using the impulse response from the front seat speaker to the rear seat measurement microphone measured by the impulse response measuring means, convolution integration of the one M-sequence code signal orthogonal to each other output from the measurement signal reproducing means And using the impulse response from the rear seat speaker to the rear seat measurement microphone measured by the impulse response measuring means, the other M-sequence codes orthogonal to each other output from the measurement signal reproducing means. The signal is subjected to convolution integration, and the respective orthogonal M-sequence code signals subjected to the convolution integration are combined to generate a third signal that does not include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker. Third signal synthesizing means for generating;
Using the impulse response from the front seat speaker to the rear seat measurement microphone measured by the impulse response measuring means, convolution integration of the one M-sequence code signal orthogonal to each other output from the measurement signal reproducing means And the convolution of the one M-sequence code signal output from the measurement signal reproduction means using the impulse response from the rear seat speaker to the rear seat measurement microphone measured by the impulse response measurement means. A fourth signal for performing integration and synthesizing the respective M-sequence code signals subjected to convolution integration to generate a fourth signal including the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker; Combining means;
In the frequency characteristic of the signal obtained by subtracting the third signal from the fourth signal, a frequency at which the signal level indicates a minimum value is obtained, and the frequency including the frequency at which the minimum value is included is equal to or lower than a predetermined signal level. A rear seat side standing wave frequency detecting means for obtaining a range as a rear seat side standing wave frequency;
The front seat determined based on the upper limit frequency and the lower limit frequency in the frequency range of the front seat side standing wave frequency and the value of the phase difference of the front seat side standing wave frequency with respect to the rear seat side standing wave frequency A side filter coefficient, an upper limit frequency and a lower limit frequency in a frequency range of the rear seat side standing wave frequency, and a rear seat filter coefficient determined based on the value of the phase difference, the various upper limit frequencies, Filter coefficient table means comprising a filter coefficient table calculated in advance according to acoustic characteristics in the vehicle interior based on various combinations of the lower limit frequency and various values of the phase difference;
Front-seat-side filter processing means for performing filter processing on the one M-sequence code signal output from the measurement signal reproducing means based on the front-seat-side filter coefficient;
Rear seat filter processing means for performing filter processing on the one M-sequence code signal output from the measurement signal reproducing means based on the rear seat filter coefficient;
The impulse response from the front seat speaker to the front seat measurement microphone is used to perform convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the front seat side filter processing means, and from the rear seat speaker The impulse response to the front seat measurement microphone is used to perform convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the front seat side filter processing means, and each one of the ones subjected to convolution integration is performed. A fifth signal synthesizing unit that synthesizes an M-sequence code signal and generates a fifth signal that does not include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker;
The impulse response from the front seat speaker to the rear seat measurement microphone is used to perform convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the rear seat side filter processing means, and from the rear seat speaker Using the impulse response to the rear seat measurement microphone, convolution integration of the one M-sequence code signal filtered by the rear seat filter processing means is performed, and each of the one subjected to convolution integration is performed. A sixth signal synthesizing unit that synthesizes an M-sequence code signal to generate a sixth signal that does not include the influence of interference between the front seat speaker and the rear seat speaker;
Subtracting the second signal from the fifth signal to obtain the front-seat differential signal and subtracting the fourth signal from the sixth signal to obtain the rear-seat differential signal, By detecting an increase / decrease change of the signal level in the difference signal on the seat side and an increase / decrease change amount of the signal level in the difference signal on the rear seat side in association with the value of the phase difference set in the filter coefficient table means, Either the increase / decrease change amount of the signal level on the front seat side or the increase / decrease change amount of the signal level on the rear seat side does not increase / decrease, and the phase difference that greatly increases / decreases the other change amount Phase difference detection means for obtaining a value,
The filter coefficient table means is obtained from the filter coefficient table based on the phase difference value detected by the phase difference detecting means and the upper limit frequency and the lower limit frequency in the frequency range of the front seat side standing wave frequency. The front seat side filter coefficient is determined as a filter coefficient for performing a filtering process on the audio signal output from the front seat speaker, and the value of the phase difference detected by the phase difference detecting means and the rear seat Filtering the rear seat filter coefficient obtained from the filter coefficient table based on the upper limit frequency and the lower limit frequency in the frequency range of the side standing wave frequency on the audio signal output from the rear seat speaker A filter coefficient determination device characterized in that the filter coefficient is determined.
前記前席側定在波周波数を求めるために設定される所定の信号レベル、および前記後席側定在波周波数を求めるために設定される所定の信号レベルは、−6dBであること
を特徴とする請求項1に記載のフィルタ係数決定装置。
The predetermined signal level set for obtaining the front seat side standing wave frequency and the predetermined signal level set for obtaining the rear seat side standing wave frequency are -6 dB. The filter coefficient determination apparatus according to claim 1.
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