CN107409256A - 声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序 - Google Patents

声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序 Download PDF

Info

Publication number
CN107409256A
CN107409256A CN201680010625.3A CN201680010625A CN107409256A CN 107409256 A CN107409256 A CN 107409256A CN 201680010625 A CN201680010625 A CN 201680010625A CN 107409256 A CN107409256 A CN 107409256A
Authority
CN
China
Prior art keywords
amplitude
amplitude characteristic
target
correction
feature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680010625.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107409256B (zh
Inventor
福江智
福江一智
桥本武志
渡边哲生
熊谷隆富
藤田康弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clarion Co Ltd filed Critical Clarion Co Ltd
Publication of CN107409256A publication Critical patent/CN107409256A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107409256B publication Critical patent/CN107409256B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/16—Automatic control
    • H03G5/165—Equalizers; Volume or gain control in limited frequency bands
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/16—Automatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/301—Automatic calibration of stereophonic sound system, e.g. with test microphone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307—Frequency adjustment, e.g. tone control
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles

Abstract

在本发明中，设置了一种声场校正装置，其包括：目标计算装置、校正振幅特征计算装置和设置装置；所述目标计算装置，其基于预定的声音信号，计算出目标振幅特征和多个辅助目标振幅特征，该辅助目标振幅特征具有与目标振幅特征相同的斜率或比目标振幅特征更平缓的斜率，所述特征用作由参数均衡器执行的声场校正的目标；所述校正振幅特征计算装置，其基于所计算的目标振幅特征和多个辅助目标振幅特征，计算出用于校正声场的校正振幅特征；所述设置装置，其基于所计算的校正振幅特征来设置参数均衡器。

Description

声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序
技术领域
本发明涉及声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序。
背景技术
已知一种声场校正装置，其设置为：基于声场测量声音和设置在收听位置的麦克风所记录的声音(以下称为“麦克风记录的声音”)之间的差，校准从扬声器输出的声音(以下称为“声场测量声音”)的声音信号的每个频带的输出电平。例如，在日本专利临时文献Nos.2007-295528A(以下称为“专利文件1”)和2008-245123A(以下称为“专利文件2”)中描述了这种类型的声场校正装置的具体设置。
发明内容
专利文件1中描述的声场校正装置设置为：基于频率来确定中心频率，与区域中的目标特征的增益差在该频率上为最大化，该区域包括在校正目标的频率范围中；基于与中心频率处的目标特征的增益差，来确定出在确定的中心频率处的增益值；并且进一步从预定候选中确定出Q值。然而，至于在专利文件1中描述的设置，由于不考虑与区域中的目标特征的增益差的形状和重心，因而难以精确地校正该区域。
专利文件2中描述的声场校正装置设置为：基于麦克风记录的声音，计算每个频带的信号校正电平；基于校正电平的波形的拐点，将频带分组为多个组，该校正电平通过以频带的顺序连接所计算的信号校正电平而获得；并且按组执行电平校正。在专利文件2中描述的设置，因为考虑了组中的重心，其适合于精确地执行电平校正。然而，在这种情况下，根据分组处理的结果，存在参数均衡器的特征变得陡峭的问题，从而当频带数较少时，校正的优点不能足够地表现出来。
本发明是鉴于上述情况而产生的。也就是说，本发明的目的是，提供一种声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序，即使当参数均衡器的频带数较少时，仍适用于实现足够的声场校正效果。
根据本发明的实施方案，声场校正装置包括：目标计算装置，其基于预定的声音信号，通过参数均衡器和多个辅助目标振幅特征，计算出用于声场校正的目标振幅特征，该辅助目标振幅特征具有约等于目标振幅特征或比目标振幅特征更平缓的振幅特征；校正振幅特征计算装置，其基于所计算的目标振幅特征和多个辅助目标振幅特征，计算出用于校正声场的校正振幅特征；和设置装置，其基于所计算的校正振幅特征来设置参数均衡器。
在本发明的实施方案中，目标计算装置可以基于声音信号计算出声音信号的振幅特征，可以对所计算的振幅特征以第一分辨率进行平均处理，并且可以基于经过平均处理的振幅特征来计算目标振幅特征。目标计算装置可以基于声音信号计算出声音信号的振幅特征，可以对所计算的振幅特征以约等于第一分辨率的分辨率，或者以比第一分辨率更粗糙并且彼此不同的多个类型的分辨率进行平均处理，并且可以基于以彼此不同的多个类型的分辨率经过平均处理的振幅特征来计算出多个辅助目标振幅特征。
在本发明的实施方案中，校正振幅特征计算装置可以基于预定的条件，在频域中，将每个辅助目标振幅特征划分为多个组，可以计算每个划分的组的优先级，并且可以为每个辅助目标振幅特征选择出具有最高计算优先级的组；校正振幅特征计算装置可以基于在频域中所选择的组，为每个辅助目标振幅特征计算校正候选的参数均衡器的参数，并且可以基于所计算的每个辅助目标振幅特征的参数，获得校正目标的参数均衡器的参数。在这种情况下，设置装置可以基于校正目标的参数均衡器的参数，设置参数均衡器。
在本发明的实施方案中，校正振幅特征计算装置可以基于校正候选的参数均衡器的参数，为每个辅助目标振幅特征计算校正候选的振幅特征，并且，可以获得所计算的各个校正候选的振幅参数的其中一个的参数，作为校正目标的参数均衡器的参数，该校正候选相对于目标振幅特征具有最小差。
在本发明的实施方案中，当获得校正目标的参数均衡器的参数时，校正振幅特征计算装置可以计算出目标振幅特征和为各个辅助目标振幅特征所计算的校正候选的振幅特征的其中一个之间的差，作为新的目标振幅特征，该辅助目标振幅特征相对于目标振幅特征具有最小差，并且，可以计算出校正目标的振幅特征和各个辅助目标振幅特征之间的差，作为新的多个辅助目标振幅特征。当一些已获得的校正目标的参数均衡器未达到预定数量时，校正振幅特征计算装置可以进一步基于新的目标振幅特征和新的多个辅助目标振幅特征来获得校正目标的参数均衡器的参数。
在本发明的实施方案中，参数可以包括中心频率、增益和频带宽度。
根据本发明的实施方案，声场校正方法包括：目标计算步骤，其基于预定的声音信号，通过参数均衡器和具有约等于目标振幅特征的振幅特征或比目标振幅特征更平缓的振幅特征的多个辅助目标振幅特征，计算用于声场校正的目标振幅特征；校正振幅特征计算步骤，其基于所计算的目标振幅特征和多个辅助目标振幅特征来计算用于校正声场的校正振幅特征；和设置步骤，其基于所计算的校正振幅特征设置参数均衡器。
根据本发明的实施方案，声场校正程序为使计算机执行上述声场校正方法的程序。
根据本发明的实施方案，即使当参数均衡器的频带数较少时，仍提供了适用于实现足够的声场校正效果的声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序。
附图说明
图1为显示了根据本发明实施方案的声学系统的设置的框图。
图2为显示了执行在根据本发明实施方案的声学系统上的声场测量过程的流程图。
图3A为显示了执行在根据本发明实施方案的声学系统上的声场校正过程的流程图。
图3B为显示了执行在根据本发明实施方案的声学系统上的声场校正过程的流程图。
图4显示了在图3A的步骤S22(脉冲响应的振幅特征的计算)中所计算的脉冲响应的振幅特征的示例。
图5显示了在图3A的步骤S23(产生目标振幅特征)中所计算的脉冲响应的标准化振幅特征的示例。
图6显示了在图3A的步骤S23(产生目标振幅特征)中产生的目标振幅特征的示例。
图7A至7C显示了在图3A的步骤S24(产生多个辅助目标振幅特征)中产生的辅助目标振幅特征的示例。
图8A为显示了图3A的步骤S25(对每个辅助目标振幅特征进行分组处理)的流程图。
图8B为显示了图3A的步骤S25(对每个辅助目标振幅特征进行分组处理)的流程图。
图9图示了在图8A的步骤S25d中所选择的正临时组的示例。
图10A至10C显示了图3A的步骤S25g(对每个辅助目标振幅特征进行分组处理)的执行结果的示例。
图11图示了在图3A的步骤S26(计算每组的优先级)中计算了优先级的常规组的振幅特征。
图12A至12C分别显示了在图3A的步骤27(基于优先级选择组)中所选择的校正目标候选组的示例。
图13A至13C显示了辅助目标振幅特征和校正候选PEQ的各个振幅特征。
图14A至14C显示了目标振幅特征和校正候选PEQ的各个振幅特征。
图15A至15C显示了在图3B的步骤S32(计算新的辅助目标振幅特征)中所计算的新的辅助目标振幅特征。
图16显示了在图3B的步骤S33(计算新的目标振幅特征)中所计算的新的目标振幅特征。
图17A显示了存储在根据本发明实施方案的控制器的内存1中的每个校正目标PEQ的参数，图17B显示了目标振幅特征和几乎等于目标振幅特征的校正振幅特征。
图18A和18B显示了关于现有技术(专利文件2)和实施方案的目标振幅特征的误差和PEQ频带数之间的比较结果。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方案进行描述。在下文中，本发明的实施方案说明了设置在车辆内部的声学系统。
[声学系统1的概述]
图1为显示了根据本发明实施方案的声学系统1的设置的框图。根据该实施方案的声学系统1设置有声场校正功能(声场校正装置)，其设置为在车辆内部的收听环境下校正声场，并且更具体地，设置为校准声音信号的每个频带的信号电平，该声音信号由设置在车辆内部的多个扬声器中的每一个来输出。
应注意的是，通过在声学系统1中设置的硬件和软件之间的配合执行声学系统1中的各种过程。声学系统1的软件的至少一个OS(操作系统)设置为嵌入式系统，并且软件的其他部分(例如用于执行声场校正的软件模块)可以设置为应用程序，该应用程序可以经由网络或可存储在记录介质(例如存储卡)上的应用程序来分发。即，根据实施方案的声场校正功能可以是预先嵌入在声学系统1中的功能，或者可以是可以经由网络或记录介质增加到声学系统1中的功能。
如图1所示，声学系统1包括：声场装置10、麦克风116、扬声器FC、FR、FL、RR、RL和SW。扬声器FC是设置在车辆内部的前方中央位置的中置扬声器，扬声器FR是设置在车辆内部的右前方位置的右前扬声器，扬声器FL是设置在车辆内部的左前方位置的左前扬声器，扬声器RR是设置在车辆内部的右后方位置的右后扬声器，扬声器RL是设置在车辆内部的左后方位置的左后扬声器，扬声器SW是设置在车辆内部的后方中央位置的低音炮。
声场装置10包括：控制器100、显示单元102、操作单元104、测量信号生成单元106、记录介质再现单元108、PEQ(参数均衡器)单元110、D-A转换器112、功率放大器114、麦克风放大器118、A-D转换器120、信号记录单元122和计算单元124。
(声场测量过程)
图2为显示了执行在根据本发明实施方案的声学系统1上的声场测量过程的流程图。在控制器100的控制下，在声学系统1上执行包括流程图所示的声场测量过程的各种过程。当控制器100接收到对显示单元102的预定触摸操作或对操作单元104的预定操作时，控制器100在显示单元102上显示出用于声场测量条件的输入屏幕。其结果是，流程图所示的声场测量过程开始。
(图2中的S11(设置声场测量条件))
在步骤S11中，当用户通过显示在显示单元102上的输入屏幕来输入声场测量条件时，即设置了输入的声场测量条件。在此所输入的声场条件为，例如通道数(或指定目标扬声器)。由于根据实施方案的声学系统1装备有6个扬声器，所以可输入的最大通道数为6。在下文中，给出了假定输入的通道数为6的说明。
(图2中的S12(再现声场测量声音))
在步骤S12中，测量信号生成单元106产生了预定测量信号。所产生的测量信号例如是M序列信号(最大长度序列)或TSP信号(时间延展脉冲)，以预定的时间间隔，通过D-A转换器112和功率放大器114将该测量信号连续地输入到步骤S11(设置声场测量条件)中所设置的扬声器FC、FR、FL、RR、RL和SW中。结果，预定的声场测量声音以预定的时间间隔从扬声器FC、FR、FL、RR、RL和SW中连续地再现。
(图2的S13(存储脉冲响应))
在该实施方案中，在车辆内部设置有四个座椅(驾驶员座椅、副驾驶员座椅、一对的左后座椅和右后座椅)。为了适当地对四个座椅上的各个车辆乘客执行声场校正，将麦克风116设置在距离各个座椅相同距离的位置(四个座椅的中央)。麦克风116的位置可以根据声场校正效果应呈现给的乘客(即乘客在车辆内部的位置)而变化。例如，当声场校正的效果应呈现给驾驶员时，将麦克风116设置在驾驶员座椅上。
在步骤S13中，在步骤S12(再现声场测量声音)中再现的声场测量声音由麦克风116记录，并经由麦克风放大器118和A-D转换器120输入到信号记录单元122。在信号记录单元122中，计算出脉冲响应。该脉冲响应例如通过将输入的声场测量声音和反向参考信号进行傅立叶变换，将经过傅立叶变换的信号一起在频域上相乘，然后对相乘的值进行逆傅里叶变换而获得，所述反向参考信号通过在时间轴上将参考测量信号(例如，TSP信号)反向而获得。将所计算的脉冲响应存储在控制器100的内存100M中。
对步骤S11(设置声场测量条件)中设置的每个扬声器执行步骤S12(再现声场测量声音)和步骤S13(存储脉冲响应)。当对步骤S11(设置声场测量条件)中设置的所有扬声器执行步骤S12(再现声场测量声音)和步骤S13(存储脉冲响应)(S14:是)时，流程图所示的声场测量过程结束。
(声场校正过程)
图3A和3B显示了执行在根据本发明实施方案的声学系统1上的声场校正过程的流程图。图3所示的声场校正过程在图2所示的声场测量过程完成后执行，并且对每个扬声器执行该声场校正过程。
(图3A中的步骤S21(设置校正条件))
在步骤S21中，用于设置校正条件的设置屏幕显示在显示单元102上。当用户通过显示在显示单元102上的设置屏幕来输入校正条件时，即设置了输入的校正条件。在此所输入的校正条件是PEQ频带数和校正频率范围。PEQ数量表示分配给一个扬声器的参数均衡器的数量，在该实施方案中为“7”。校正频率范围表示应用校正的频率范围，并且，基于例如每个扬声器的可再生频率，为每个扬声器设置该校正频率范围。
(图3A中的步骤S22(计算脉冲响应的振幅特征))
在步骤S22中，读出在步骤S13(存储脉冲响应)中存储的脉冲响应，并且通过计算单元124对读出的脉冲响应进行傅立叶变换，以计算频域中脉冲响应的振幅特征。图4显示了在此所计算的脉冲响应的振幅特征的示例。在图4中，纵轴和横轴分别表示信号电平(功率(单位：dB))和频率(单位：Hz)。功率是振幅的平方。人的听觉特征相对于频率是对数的。因此，横轴的频率与人的听觉特征相对应地用对数表示。
(图3A中的S23(产生目标振幅特征))
在步骤S23中，计算单元124通过将用于逐个平均处理的样本位置移动的同时，在预定的样本数中获得振幅特征值的平均值，来对在步骤S22(计算脉冲响应的振幅特征)中所计算的振幅特征进行平滑处理(平均处理)。该平均处理以等于1/3倍频宽度的分辨率(称为听觉频率分辨率)来执行。
然后，基于在参考带宽(该实施方案中为500Hz-3000Hz)中的信号电平来计算脉冲响应的标准化振幅特征。图5显示了在此所计算的脉冲响应的标准化振幅特征的示例。
将所计算的脉冲响应的标准化振幅特征的信号电平的符号反向，并进行预定的加权处理(例如，根据由声学系统1所产生的声场的振幅特征的加权)。在已加权的振幅特征中，获得了在步骤S21(设置校正条件)中设置的校正频率范围中的振幅特征，作为用于声场校正的目标振幅特征。图6显示了在此所产生和获得的目标振幅特征的示例。
(图3A中的S24(产生多个辅助目标振幅特征))
在步骤S24中，计算单元124以与在步骤S23(产生目标振幅特征)中产生目标振幅特征相同的方式，产生多个辅助目标振幅特征。在该实施方案中，产生了三种类型的辅助目标振幅特征。通过以基本等于1/1倍频带宽的分辨率执行平均处理，来产生第一种类型的辅助目标振幅特征，为了便于说明，将其称为“第一辅助目标振幅特征”。通过以基本等于1/2倍频带宽的分辨率执行平均处理，来产生第二种类型的辅助目标振幅特征，为了便于说明，将其称为“第二辅助目标振幅特征”。通过以基本等于1/3倍频带宽的分辨率执行平均处理，来产生第三种类型的辅助目标振幅特征，为了便于说明，将其称为“第三辅助目标振幅特征”。由于定义分辨率(用于产生辅助目标振幅特征的平均处理以该分辨率来执行)的倍频带宽变宽，振幅特征变得更平缓。
图7A显示了第一辅助目标振幅特征的示例，图7B显示了第二辅助目标振幅特征的示例，图7C显示了第三辅助目标振幅特征的示例。应注意的是，在图7A至图7C的每一个图中，为了恰当地显示图中的三个图形，纵轴的比例尺与其他图(例如图4至6)中的纵轴的比例尺有很大程度不同。如图7C所示，第三辅助目标振幅特征具有约等于目标振幅特征的振幅特征。相比之下，如图7B所示，第二辅助目标振幅特征具有比第三辅助目标振幅特征(或目标振幅特征)更平缓的振幅特征。如图7A所示，第一辅助目标振幅特征具有比第二辅助目标振幅特征更平缓的振幅特征。也就是说，在步骤S24中，产生出比目标振幅特征更平缓或约等于目标振幅特征的多个辅助目标振幅特征。
图3A的S25(对每个辅助目标振幅特征进行分组处理)
在步骤S25中，计算单元124对在步骤S24(产生多个辅助目标振幅特征)中产生的每个辅助目标振幅特征进行分组处理。图8A和8B显示了在步骤S25中执行的分组处理的流程图。
图8A中的S25a
在步骤S25a中，执行对步骤S24(产生多个辅助目标振幅特征)中产生的每个辅助目标振幅特征的根据信号电平符号的临时分组。更具体地，辅助目标振幅特征根据频率范围来分组，正或负的信号电平在该频域中连续(即，不具有反向符号的频率范围)。
图8A中的S25b
在步骤S25b中，从在步骤S25a中临时分组的临时组中选择一个临时组。
图8A中的S25c
在步骤S25c中，执行用于对步骤S25b中所选择的临时组中的奇点进行检测的检测处理。当在步骤S25c中没有检测到奇点时(S25c:否)，将在步骤S25b中所选择的临时组确定为常规组，并且该过程进行到步骤S25j。当检测到奇点时(S25c:是)，该过程进行到步骤S25d。在这种情况下，在正临时组(正信号电平连续的频率范围)中检测到至少一个局部最小值，并且在负临时组(负信号电平连续的频率范围)中检测到至少一个局部最大值。
图8A中的S25d
在步骤S25d中，从步骤S25c检测到的奇点中选择具有最小绝对值的奇点。
图8A中的S25e
在步骤S25e中，临时组在与步骤S25d中所选择的奇点相对应的边界处临时划分。
图8A中的S25f
在步骤S25f中，对在步骤S25e中每个临时划分的组中的最大绝对值进行检测。
图8B中的S25g
在步骤S25g中，对在步骤S25d中所选择的奇点的绝对值(临时组中的最小绝对值)和在步骤S25f中检测到的临时划分的组中的最大绝对值之间的差是否大于或等于预定阈值进行判断。
图8B中的S25h
当判断出上述差大于或等于预定阈值时执行步骤S25h(S25g：是)。在步骤S25h中，临时组在与步骤S25d中所选择的奇点相对应的边界处被划分，并且将划分的组确定为两个常规组。
图8B中的S25i
当判断出上述差小于预定阈值时执行步骤S25i(S25g：否)。在步骤S25i中，从步骤S25c中的检测对象中排除步骤S25d中所选择的奇点。然后，在该流程图中的分组处理返回到步骤S25c。
图8B中的S25j
在步骤S25j中，判断是否对所有的临时组执行了步骤S25c(用于确定常规组的步骤)之后的步骤。当仍有未处理的步骤时(S25j:否)，该流程图所显示的分组处理返回到步骤S25b，并且当已处理所有的临时组时(S25j:是)结束。
图9图示了在步骤S25d中所选择的正临时组的示例。在图9所示的示例中，在步骤S25c中检测局部最小值min1和min2。在步骤S25d中，选择出具有更小绝对值的局部最小值min2。在步骤S25e中，临时组在与局部最小值min2相对应的边界处临时划分。在步骤S25f中，在各个临时划分的组G1和G2中检测局部最大值max1和max2。在步骤S25g中，判断出局部最小值min2和局部最大值max1之间的差，以及局部最小值min2和局部最大值max2之间的差，是否都大于或等于预定阈值。因为在图9所示的示例中，两者的差都大于或等于预定阈值，所以将临时划分的组G1和G2确定为常规组。
图10A至图10C显示了，当用于步骤S25g中的判断的阈值为1时，每个辅助目标振幅特征的分组处理的结果的示例。在图10A至图10C的每个图中，由实线显示的振幅特征表示具有正信号电平的常规组，由虚线显示的振幅特征表示具有负信号电平的常规组。图10A、10B和10C分别显示了第一、第二和第三辅助目标振幅特征的分组处理的结果。如图10A、10B和10C的每个图所示，分别将第一、第二和第三辅助目标振幅特征划分为9个组、14个组和15个组。
(图3A中的S26(计算每个组的优先级))
在步骤S26中，计算单元124基于常规组的信号电平，计算每个辅助目标振幅特征的常规组的优先级。图11图示了已计算了优先级的常规组的振幅特征。在图11中，将对应于信号电平gn-1，g0，...gk，gk+1的频率分别定义为fn-1，f0...fk，fk+1。在这种情况下，根据下面的表达式1计算出每个辅助目标振幅特征的每个常规组的优先级。
(表达式(1))
(图3A中的S27(基于优先级选择组))
在步骤S27中，计算单元124基于步骤S26(计算每个组的优先级)中的计算结果，为每个辅助目标振幅特征选择具有最高优先级的常规组。在下文中，为了便于说明，对在第一辅助目标振幅特征中具有最高优先级的常规组分配附图标记Gr1/1，对在第二辅助目标振幅特征中具有最高优先级的常规组分配附图标记Gr1/2，并且对在第三辅助目标振幅特征中具有最高优先级的常规组分配附图标记Gr1/3。
在步骤S27中所选择的常规组Gr1/1、Gr1/2和Gr1/3是校正目标候选组。图12A、12B和12C分别显示了步骤S12中所选择的校正目标候选组Gr1/1、Gr1/2和Gr1/3的示例。
(图3B中的S28(计算中心频率))
在步骤S28中，计算单元124基于在步骤S27(基于优先级选择组)中所选择的校正目标候选组，为每个辅助目标振幅特征计算出校正候选PEQ的中心频率(重心位置)。当如图11所示来定义校正目标候选组中的信号电平和频率时，通过下面的表达式(2)计算出校正候选PEQ的中心频率。
(表达式2)
(图3B中的S29(计算增益))
在步骤S29中，计算单元124基于在步骤S27(基于优先级选择组)中所选择的校正目标候选组，为每个辅助目标振幅特征计算出校正候选PEQ的增益。当如图11所示来定义校正目标候选组中的信号电平和频率时，通过下面的表达式(3)计算出校正候选PEQ的增益。
(表达式3)
g＝gindex(min(|f-fk|))
(图3B中的S30(计算频带宽度))
在步骤S30中，计算单元124基于在步骤S27(基于优先级选择组)中所选择的校正目标候选组，为每个辅助目标振幅特征计算出校正候选PEQ的频带宽度。当如图11所示来定义校正目标候选组中的信号电平和频率时，通过下面的表达式(4)计算出校正候选PEQ的频带宽度。
(表达式4)
通过计算校正候选PEQ的中心频率、增益和频带宽度，可以获得校正候选PEQ的振幅特征。图13A显示了从第一辅助目标振幅特征产生的第一辅助目标振幅特征(粗实线)和第一校正候选PEQ的振幅特征(细实线)。图13B显示了从第二辅助目标振幅特征产生的第二辅助目标振幅特征(粗实线)和第二校正候选PEQ的振幅特征(细实线)。图13C显示了从第三辅助目标振幅特征产生的第三辅助目标振幅特征(粗实线)和第三校正候选PEQ的振幅特征(细实线)。
(图3B的S31(选择校正目标PEQ))
在步骤S31中，计算单元124将目标振幅特征与第一至第三校正候选PEQ的振幅特征进行比较，并且将相对于目标振幅特征具有最小差的校正候选PEQ选择为校正目标PEQ的其中一个。将选择为校正目标PEQ的其中一个的校正目标PEQ的参数(中心频率、增益和频带宽度)存储在控制器100的内存100M中。
图14A、14B和14C分别显示了第一、第二和第三校正候选PEQ的目标振幅特征(实线)和振幅特征(细线)。在图14A-14C所示的示例中，相对于目标振幅特征具有最小差的校正候选PEQ是第二校正候选PEQ。因此，将第二校正候选PEQ选择为校正目标PEQ的其中一个。
(图3B中的S32(计算新的辅助目标振幅特征))
在步骤S32中，计算单元124计算出在步骤S31(选择校正目标PEQ)中所选择的校正目标PEQ的振幅特征和每个辅助目标振幅特征之间的差，作为新的辅助目标振幅特征。图15A显示了校正目标PEQ的振幅特征和第一辅助目标振幅特征之间的差(新的第一辅助目标振幅特征)。图15B显示了校正目标PEQ的振幅特征和第二辅助目标振幅特征之间的差(新的第二辅助目标振幅特征)。图15C显示了校正目标PEQ的振幅特征和第三辅助目标振幅特征之间的差(新的第三辅助目标振幅特征)。
(图3B中的S33(计算新的目标振幅特征))
在步骤S33中，计算单元124计算出在步骤S31(选择校正目标PEQ)中所选择的校正目标PEQ和目标振幅特征之间的差，作为新的目标振幅特征。图16显示了校正目标PEQ的振幅特征和目标振幅特征之间的差(新的目标振幅特征)。
(图3B中的S34(结束的判断))
在步骤S34中，计算单元124判断校正目标PEQ的数量是否达到在步骤S21(设置校正条件)中设置的PEQ频带数，该校正目标PEQ的参数通过执行步骤S31(选择校正目标PEQ)来存储。当存储在控制器100的内存100M中的校正目标PEQ的数量达到PEQ频带数时(S34：是)，在本流程图中的声场校正过程结束。当判断出校正目标PEQ的数量未达到PEQ频带数时(S34：否)，该过程返回到步骤S25(对每个辅助目标振幅特征进行分组处理)和步骤S25之后的步骤，所述步骤利用在步骤S32(计算新的辅助目标振幅特征)中所计算的新的辅助目标振幅特征和步骤S32(计算新的辅助目标振幅特征)中所计算的新的目标振幅特征来重复执行。
每当步骤S25至S34循环运行时，将目标振幅特征和每个辅助目标振幅特征更新的同时，将校正目标PEQ的参数(中心频率、增益和频带宽度)连续地存储在控制器100的内存100M中。
PEQ单元110为IIR(无限脉冲响应)滤波器，并且其包括多个均衡器，每个均衡器均设置为使得参数(中心频率、增益和频带宽度)可校准。通过将存储在控制器100的内存100M中的每个校正目标PEQ的参数设置到PEQ单元110中，设置约等于目标振幅特征的校正振幅特征。PEQ单元110相对于例如CD(压缩光盘)或DVD(数字化通用光盘)的声音信号，通过根据校正振幅特征校准每个频带的信号电平来校正声场，该声音信号由记录介质再现单元108读出。
图17A显示了存储在控制器100的内存100M中的每个校正目标PEQ的参数，图17B显示了目标振幅特征(粗实线)和约等于目标振幅特征的校正振幅特征(细实线)。如图17B所示，校正振幅特征约等于目标振幅特征，并被精确校正。
如上所述，根据本发明的实施方案，顺序地执行了从粗略(宏观的)校正到详细(微观的)校正的各种校正。因此，即使当PEQ频带数较少时，也可以获得足够的声场校正效果。此外，因为可以用简单的设置来执行声场校正，所以用于声场校正的处理时间可以适当减少。
图18A显示了目标振幅特征的示例。图18B显示了实施方案和现有技术(专利文件2)之间的比较结果，当将图18A所示的振幅特征设置为目标振幅特征时，其显示出对于各个PEQ频带数，相对于目标振幅特征的误差。如图18B所示，根据实施方案，相对于现有技术，声场校正的误差降低约15％至25％。即，应当理解的是，根据实施方案，即使当PEQ频带数较少时，也可以获得足够的声场校正效果。
以上是关于本发明实施方案的说明。本发明不限于上述实施方案，而可以在本发明的范围内以各种方式进行变化。例如，本发明的实施方案包括在本说明书中明确描述的实施方案和从上述实施方案容易实现的实施方案的组合。
在上述实施方案中，声学系统校正车辆内部的声场；然而，本发明不限于这样的示例。在另一个实施方案中，声学系统可以校正另一特定空间(例如房屋)中的声场。在上述实施方案中，声学系统包括多个扬声器；然而，在另一个实施方案中，声学系统可以包括单个扬声器。
在上述实施方案中，单个装置(声场装置10)具有声场测量功能和声场校正功能；然而，本发明不限于这样的示例。在另一个实施方案中，声学系统可以由多个装置形成，并且声场测量功能和声场校正功能可以在构成声学系统的不同装置上实现。例如，可以考虑设置信息处理终端(例如智能电话等)来执行声场测量，以及例如车载装置的装置基于测量结果来执行声场校正。

Claims (13)

1.一种声场校正装置，其包括：
目标计算装置，其基于预定的声音信号，通过参数均衡器和多个辅助目标振幅特征，计算出用于声场校正的目标振幅特征，该辅助目标振幅特征具有约等于目标振幅特征或比目标振幅特征更平缓的振幅特征；
校正振幅特征计算装置，其基于所计算的目标振幅特征和多个辅助目标振幅特征，计算出用于校正声场的校正振幅特征；
设置装置，其基于所计算的校正振幅特征来设置参数均衡器。
2.根据权利要求1所述的声场校正装置，
其中：
所述目标计算装置基于声音信号计算出声音信号的振幅特征，对所计算的振幅特征以第一分辨率进行平均处理，并且基于经过平均处理的振幅特征来计算目标振幅特征；
所述目标计算装置基于声音信号计算出声音信号的振幅特征，对所计算的振幅特征以约等于第一分辨率的分辨率，或者以比第一分辨率更粗糙并且彼此不同的多个类型的分辨率进行平均处理，并且基于以彼此不同的多个类型的分辨率经过平均处理的振幅特征来计算出多个辅助目标振幅特征。
3.根据权利要求1或2所述的声场校正装置，
其中：
所述校正振幅特征计算装置基于预定的条件，在频域中，将每个辅助目标振幅特征划分为多个组，计算每个划分的组的优先级，并且为每个辅助目标振幅特征选择出具有最高计算优先级的组；
所述校正振幅特征计算装置基于在频域中所选择的组，为每个辅助目标振幅特征计算校正候选的参数均衡器的参数，并且基于所计算的每个辅助目标振幅特征的参数，获得校正目标的参数均衡器的参数；
所述设置装置基于校正目标的参数均衡器的参数，设置参数均衡器。
4.根据权利要求3所述的声场校正装置，
其中，所述校正振幅特征计算装置基于校正候选的参数均衡器的参数，为每个辅助目标振幅特征计算校正候选的振幅特征，并且，获得所计算的各个校正候选的振幅特征的其中一个的参数，作为校正目标的参数均衡器的参数，该校正候选相对于目标振幅特征具有最小差。
5.根据权利要求3或4所述的声场校正装置，
其中：
当获得校正目标的参数均衡器的参数时，所述校正振幅特征计算装置计算出目标振幅特征和为各个辅助目标振幅特征所计算的校正候选的振幅特征的其中一个之间的差，作为新的目标振幅特征，该辅助目标振幅特征相对于目标振幅特征具有最小差，并且，计算出校正目标的振幅特征和各个辅助目标振幅特征之间的差，作为新的多个辅助目标振幅特征；
当一些已获得的校正目标的参数均衡器未达到预定数量时，所述校正振幅特征计算装置进一步基于新的目标振幅特征和新的多个辅助目标振幅特征来获得校正目标的参数均衡器的参数。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的声场校正装置，
其中，所述参数包括中心频率、增益和频带宽度。
7.一种声场校正方法，其包括：
目标计算步骤，其基于预定的声音信号，通过参数均衡器和具有约等于目标振幅特征的振幅特征或比目标振幅特征更平缓的振幅特征的多个辅助目标振幅特征，计算用于声场校正的目标振幅特征；
校正振幅特征计算步骤，其基于所计算的目标振幅特征和多个辅助目标振幅特征来计算用于校正声场的校正振幅特征；
设置步骤，其基于所计算的校正振幅特征设置参数均衡器。
8.根据权利要求7所述的声场校正方法，
其中，所述目标计算步骤包括：
基于声音信号计算声音信号的振幅特征，对所计算的振幅特征以第一分辨率进行平均处理，并且基于经过平均处理的振幅特征来计算目标振幅特征；
基于声音信号计算声音信号的振幅特征，将所计算的振幅特征以约等于第一分辨率的分辨率或比第一分辨率更粗糙的并彼此不同的多种分辨率进行平均处理，并且基于以彼此不同的多种类型的分辨率经过平均处理的振幅特征来计算多个辅助目标振幅特征。
9.根据权利要求7或8所述的声场校正方法，
其中，所述校正振幅特征计算步骤包括：
基于预定条件，在频域中将每个辅助目标振幅特征划分为多个组，计算每个划分的组的优先级，并且为每个辅助目标振幅特征选择具有最高计算优先级的组；
基于频域中所选择的组，为每个辅助目标振幅特征计算校正候选的参数均衡器的参数，并且基于所计算的每个辅助目标振幅特征的参数来获得校正目标的参数均衡器的参数；
其中，所述设置步骤包括基于校正目标的参数均衡器的参数来设置参数均衡器。
10.声场校正装置，其实施根据权利要求9所述的声场校正方法，
其中，校正振幅特征计算步骤包括：基于校正候选的参数均衡器的参数为每个辅助目标振幅特征计算校正候选的振幅特征，并且获得所计算的各个校正候选的振幅特征的其中一个的参数，作为校正目标的参数均衡器的参数，该校正候选相对于目标振幅特征具有最小差。
11.声场校正装置，其实施根据权利要求9或10所述的声场校正方法，
其中，校正振幅特征计算步骤包括：
当获得校正目标的参数均衡器的参数时，计算出目标振幅特征和为各个辅助目标振幅特征所计算的校正候选的振幅特征的其中一个之间的差，作为新的目标振幅特征，该辅助目标振幅特征相对于目标振幅特征具有最小差，并且，计算出校正目标的振幅特征和各个辅助目标振幅特征之间的差，作为新的多个辅助目标振幅特征；
当所获得的校正目标的参数均衡器的数量未达到预定数量时，基于新的目标振幅特征和新的多个辅助目标振幅特征，进一步获得校正目标的参数均衡器的参数。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的声场校正方法，
其中，所述参数包括中心频率、增益和频带宽度。
13.一种使计算机执行根据权利要求7至12中任一项所述的声场校正方法的声场校正程序。
CN201680010625.3A 2015-02-16 2016-02-12 声场校正装置、声场校正方法和计算机可读介质 Active CN107409256B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-027163 2015-02-16
JP2015027163A JP6541364B2 (ja) 2015-02-16 2015-02-16 音場補正装置、音場補正方法及び音場補正プログラム
PCT/JP2016/054062 WO2016133007A1 (ja) 2015-02-16 2016-02-12 音場補正装置、音場補正方法及び音場補正プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107409256A true CN107409256A (zh) 2017-11-28
CN107409256B CN107409256B (zh) 2020-07-31

Family

ID=56688824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680010625.3A Active CN107409256B (zh) 2015-02-16 2016-02-12 声场校正装置、声场校正方法和计算机可读介质

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10270412B2 (zh)
EP (1) EP3261362B1 (zh)
JP (1) JP6541364B2 (zh)
CN (1) CN107409256B (zh)
WO (1) WO2016133007A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI781714B (zh) * 2021-08-05 2022-10-21 晶豪科技股份有限公司 用以等化輸入訊號以產生等化器輸出訊號的方法以及參數等化器
CN116011172A (zh) * 2022-11-24 2023-04-25 之江实验室 一种基于声散射理论的启发式校正数值声场误差的方法及其存储介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018211988A1 (ja) * 2017-05-17 2018-11-22 ソニー株式会社 音声出力制御装置、音声出力制御方法、並びにプログラム
JP7020955B2 (ja) * 2018-02-14 2022-02-16 フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 音場補正装置、音場補正方法及び音場補正プログラム
WO2021215025A1 (ja) * 2020-04-22 2021-10-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 制御装置、制御方法及びプログラム
JP2022179105A (ja) 2021-05-21 2022-12-02 株式会社デンソー マイクロフォン

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1196863A (zh) * 1995-07-28 1998-10-21 Srs实验室公司 声学校正设备
CN1674451A (zh) * 2004-03-26 2005-09-28 伯斯有限公司 动态均衡技术
EP1786241A2 (en) * 2005-11-11 2007-05-16 Sony Corporation Sound field correction apparatus
JP2008245123A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Clarion Co Ltd 音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラム
EP1928211A3 (en) * 2006-11-29 2011-08-03 Sony Corporation Signal processing apparatus, signal processing method, and recording medium having program recorded thereon
CN103782515A (zh) * 2011-09-15 2014-05-07 索尼公司 声音处理设备、方法以及程序

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3340763B2 (ja) * 1992-07-28 2002-11-05 クラリオン株式会社 音場補正におけるイコライザ特性の制御装置及び制御方法
JP2002330500A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Pioneer Electronic Corp 自動音場補正装置及びそのためのコンピュータプログラム
JP4770440B2 (ja) * 2005-12-13 2011-09-14 ソニー株式会社 信号処理装置、信号処理方法
JP4757034B2 (ja) * 2006-01-11 2011-08-24 クラリオン株式会社 音場補正装置及びその制御方法
US8150069B2 (en) 2006-03-31 2012-04-03 Sony Corporation Signal processing apparatus, signal processing method, and sound field correction system
JP4899897B2 (ja) 2006-03-31 2012-03-21 ソニー株式会社 信号処理装置、信号処理方法、音場補正システム
JP2007288468A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Sony Corp オーディオ出力装置、パラメータ算出方法
JP2008205803A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Clarion Co Ltd 音質補正装置
JP2010122404A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Clarion Co Ltd 音場補正用データ調整装置および音場補正用データ調整方法
JP5284517B1 (ja) * 2012-06-07 2013-09-11 株式会社東芝 測定装置およびプログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1196863A (zh) * 1995-07-28 1998-10-21 Srs实验室公司 声学校正设备
CN1674451A (zh) * 2004-03-26 2005-09-28 伯斯有限公司 动态均衡技术
EP1786241A2 (en) * 2005-11-11 2007-05-16 Sony Corporation Sound field correction apparatus
EP1928211A3 (en) * 2006-11-29 2011-08-03 Sony Corporation Signal processing apparatus, signal processing method, and recording medium having program recorded thereon
JP2008245123A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Clarion Co Ltd 音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラム
CN103782515A (zh) * 2011-09-15 2014-05-07 索尼公司 声音处理设备、方法以及程序

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI781714B (zh) * 2021-08-05 2022-10-21 晶豪科技股份有限公司 用以等化輸入訊號以產生等化器輸出訊號的方法以及參數等化器
CN116011172A (zh) * 2022-11-24 2023-04-25 之江实验室 一种基于声散射理论的启发式校正数值声场误差的方法及其存储介质
CN116011172B (zh) * 2022-11-24 2023-12-01 之江实验室 一种基于声散射理论的启发式校正数值声场误差的方法及其存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
JP6541364B2 (ja) 2019-07-10
WO2016133007A1 (ja) 2016-08-25
EP3261362B1 (en) 2020-04-01
EP3261362A4 (en) 2018-10-03
CN107409256B (zh) 2020-07-31
JP2016152422A (ja) 2016-08-22
US10270412B2 (en) 2019-04-23
US20180034434A1 (en) 2018-02-01
EP3261362A1 (en) 2017-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107409256A (zh) 声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序
US10778171B2 (en) Equalization filter coefficient determinator, apparatus, equalization filter coefficient processor, system and methods
CA2579902C (en) Method for equalizing a sound system
US9536510B2 (en) Sound system including an engine sound synthesizer
EP2031901B1 (en) Sound processing apparatus, and method and program for correcting phase difference
CN101868823B (zh) 高频插值装置和高频插值方法
JP2007288468A (ja) オーディオ出力装置、パラメータ算出方法
US7769184B2 (en) Apparatus and method for measuring sound field
US20070036364A1 (en) Sound field compensating apparatus and sound field compensating method
CN101640830A (zh) 传输特性估算装置、噪声抑制装置以及传输特性估算方法
US20190116422A1 (en) Noise estimation for dynamic sound adjustment
CN106688033A (zh) 降噪装置、降噪方法、和程序
JP4757034B2 (ja) 音場補正装置及びその制御方法
JP2008245123A (ja) 音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラム
JP7362320B2 (ja) オーディオ信号処理装置、オーディオ信号処理方法及びオーディオ信号処理プログラム
JP7020955B2 (ja) 音場補正装置、音場補正方法及び音場補正プログラム
JP2002287789A (ja) ノイズリダクションシステム
Pepe et al. Digital filters design for personal sound zones: A neural approach
CN117292698B (zh) 车载音频数据的处理方法、装置和电子设备
US11514922B1 (en) Systems and methods for preparing reference signals for an acoustic echo canceler
JP5064248B2 (ja) フィルタ特性設定装置及び方法、オーディオシステム、並びにプログラム
JP3778358B2 (ja) 音源分離方法、その装置及びプログラム
JPH08294195A (ja) 信号処理方法
JP6539943B2 (ja) 車両の付加音量算出方法および付加音量算出装置
JP2010122404A (ja) 音場補正用データ調整装置および音場補正用データ調整方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant