JP2000165984A - Sound public-address system and method for improving its articulation - Google Patents

Sound public-address system and method for improving its articulation

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JP2000165984A
JP2000165984A JP33165998A JP33165998A JP2000165984A JP 2000165984 A JP2000165984 A JP 2000165984A JP 33165998 A JP33165998 A JP 33165998A JP 33165998 A JP33165998 A JP 33165998A JP 2000165984 A JP2000165984 A JP 2000165984A
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field control
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration in the articulation resulting from adding reverberation to a loudspeaking sound in a sound field with much reverberation such as a tunnel. SOLUTION: In the case of outputting an input sound signal 101 from a speaker 104 through a sound field control filter 102 and an amplifier 103, an impulse response 105 between N-sets of speakers 104 and M-sets of control points 106 is obtained, an acoustic transfer function matrix 108 for each frequency is calculated, a specific value decomposition calculation device 109 decomposes a specific value and outputs a specific value matrix. A specific value evaluation device 110 nullifies those whose value is less than a reference value, an inverse matrix calculation device 111 calculates an inverse matrix, a coefficient calculation device 113 calculates a coefficient 114 on the basis of an object characteristic 112 and an output of the inverse matrix calculation device 111 to set it to the sound field control filter 102.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気音響設備を用
いて出力音響の拡声を行う音響拡声装置およびその明瞭
度を改善する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound loudspeaker for loudspeaking output sound using an electroacoustic facility and a method for improving the clarity of the sound loudspeaker.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、音響拡声において拡声を行う場合
に明瞭度を改善する方法としては、文献(通学技報EA
94ー38)に記載されているものが知られている。図
6は従来の明瞭度を改善した音響拡声装置の構成を示し
ている。図6において、607は音場であり、N個のス
ピーカ604とM個の制御点606がある。605はス
ピーカ604と制御点606の間のインパルスレスポン
スであり、測定または予測手段により得られている。残
響の少ない波形を設定した目標特性609、インパルス
レスポンス605を設定した伝達関数設定器608、お
よび発散防止係数610により、係数算出器611では
最小二乗法により係数612を算出する。この係数61
2を音場制御フィルタ602に設定し、増幅器603を
介してスピーカ604に接続することにより、入力音声
信号601を制御点606に対し明瞭に伝達することが
できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for improving intelligibility when performing loudspeaking in acoustic loudspeaking, a method disclosed in the literature (School Technical Report EA) is described.
94-38) are known. FIG. 6 shows a configuration of a conventional sound loudspeaker with improved intelligibility. In FIG. 6, reference numeral 607 denotes a sound field, which includes N speakers 604 and M control points 606. Reference numeral 605 denotes an impulse response between the speaker 604 and the control point 606, which is obtained by measurement or prediction means. The coefficient calculator 611 calculates the coefficient 612 by the least square method based on the target characteristic 609 in which a waveform with little reverberation is set, the transfer function setting unit 608 in which the impulse response 605 is set, and the divergence prevention coefficient 610. This coefficient 61
2 is set to the sound field control filter 602 and connected to the speaker 604 via the amplifier 603, so that the input audio signal 601 can be clearly transmitted to the control point 606.

【0003】このようにして、従来の音響拡声装置にお
いても、拡声音声の明瞭度を一応改善することができ
る。
[0003] In this way, even in the conventional sound loudspeaker, the clarity of the loudspeaker can be improved tentatively.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音響拡声装置における明瞭度改善方法では、残響時
間が長い場合には必要な制御用フィルタの演算量が膨大
になること、制御箇所を増加すると音場制御用フィルタ
の数も増加し、測定する必要のあるインパルスレスポン
スの数も増加すること、などの問題があった。
However, in the above-described conventional method for improving intelligibility in a sound loudspeaker, if the reverberation time is long, the amount of calculation of the necessary control filter becomes enormous, and if the number of control points increases. The number of sound field control filters also increases, and the number of impulse responses that need to be measured also increases.

【0005】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、音場制御フィルタの演算量を削減し、音
場制御フィルタの数を削減しつつ明瞭な拡声を行うこと
のできる音響拡声装置およびその明瞭度改善方法を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such a conventional problem, and reduces the amount of operation of a sound field control filter and reduces the number of sound field control filters, thereby enabling sound to be clearly reproduced. An object of the present invention is to provide a loudspeaker and a method for improving clarity thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の音響拡声装置お
よびその明瞭度改善方法は、音場制御フィルタの係数算
出方法として、特異値分解を用いて、周波数ごとに特異
値行列の各要素のうち、基準値以下である要素は0に設
定したのち係数を算出する手段と、スピーカと制御点の
間のインパルスレスポンスの一部を目標特性とする手段
と、複数の制御点を立体的に配置する手段と、係数長を
短縮し係数のうち二乗振幅が最大になるタップを含む一
部のみを用いる手段と、トンネルなど1方向に同一形状
が連続する音場において複数箇所で音場制御を行い、ス
ピーカと制御点を各制御箇所において同じ位置に配置
し、複数の制御箇所のうち1箇所でのみ音場制御フィル
タ係数を算出し、この係数を用いてその他の箇所で音場
制御を実施する手段と、複数の制御箇所を同時に制御す
る音場制御フィルタ係数を算出する手段を、適宜備えた
ものである。これにより、音場制御フィルタの演算量を
削減し、音場制御フィルタの数を削減しつつ明瞭な拡声
を行うことができる。
The sound loudspeaker and its clarity improving method of the present invention use a singular value decomposition as a method of calculating a coefficient of a sound field control filter, and use a singular value decomposition to calculate each element of a singular value matrix for each frequency. Among them, an element which is equal to or less than the reference value is set to 0, then a coefficient is calculated, a part of the impulse response between the speaker and the control point is set as a target characteristic, and a plurality of control points are three-dimensionally arranged. Means for shortening the coefficient length, using only a part of the coefficient including a tap at which the square amplitude is maximized, and performing sound field control at a plurality of places in a sound field having the same shape in one direction such as a tunnel. The speaker and the control point are arranged at the same position in each control point, the sound field control filter coefficient is calculated only in one of the plurality of control points, and the sound field control is performed in other points using this coefficient. means And means for calculating the sound field control filter coefficient for controlling the plurality of control points at the same time, those having appropriately. As a result, the amount of calculation of the sound field control filter can be reduced, and clear speech can be performed while reducing the number of sound field control filters.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、入力音声信号を音場制御フィルタを通して増幅した
後、音場においてスピーカから制御点に向けて拡声音響
を出力するとともに、スピーカと制御点の間のインパル
スレスポンスをもとに目標特性に対する係数を算出し、
その係数を音場制御フィルタに設定する音響拡声装置に
おいて、音場制御フィルタの係数算出方法として、特異
値分析を用いて、周波数ごとに特異値行列の各要素のう
ち、基準値以下である要素は0に設定した後に係数を算
出する手段を備えた音響拡声装置であり、音場制御フィ
ルタの演算量を削減し、音場制御フィルタの数を削減し
つつ明瞭な拡声を行うことができるという作用を有す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, after an input audio signal is amplified through a sound field control filter, loudspeakers are output from a loudspeaker to a control point in a sound field, and a loudspeaker is output. Calculate the coefficient for the target characteristic based on the impulse response between
In the acoustic loudspeaker that sets the coefficient in the sound field control filter, as a method of calculating the coefficient of the sound field control filter, using singular value analysis, the elements of the singular value matrix for each frequency that are equal to or less than the reference value Is a sound loudspeaker provided with means for calculating a coefficient after being set to 0, which can reduce the calculation amount of the sound field control filter, and can perform clear loudspeaking while reducing the number of sound field control filters. Has an action.

【0008】本発明の請求項2に記載の発明は、スピー
カと制御点の間のインパルスレスポンスの一部を目標特
性として設定する手段を備えた請求項1記載の音響拡声
装置であり、音場制御フィルタの演算量を削減し、音場
制御フィルタの数を削減しつつ明瞭な拡声を行うことが
できるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an acoustic loudspeaker according to the first aspect, further comprising means for setting a part of an impulse response between a speaker and a control point as a target characteristic. This has the effect that the amount of operation of the control filter can be reduced, and clear loudspeaking can be performed while reducing the number of sound field control filters.

【0009】本発明の請求項3に記載の発明は、複数の
制御点を立体的に配置した請求項1または2記載の音響
拡声装置であり、音場制御フィルタの演算量を削減し、
音場制御フィルタの数を削減しつつ明瞭な拡声を行うこ
とができるという作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the acoustic loudspeaker according to the first or second aspect, wherein a plurality of control points are three-dimensionally arranged.
This has the effect that clear loudspeaking can be performed while reducing the number of sound field control filters.

【0010】本発明の請求項4に記載の発明は、係数の
長さを短縮し、係数のうち二乗振幅が最大になるタップ
を含む一部のみを音場制御フィルタ係数として用いる請
求項3記載の音響拡声装置であり、音場制御フィルタの
演算量を削減し、音場制御フィルタの数を削減しつつ明
瞭な拡声を行うことができるという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, the length of the coefficient is shortened, and only a part of the coefficient including a tap having the maximum square amplitude is used as the sound field control filter coefficient. The sound loudspeaker according to the present invention has an effect that the amount of calculation of the sound field control filter can be reduced, and clear loudspeaking can be performed while reducing the number of sound field control filters.

【0011】本発明の請求項5に記載の発明は、トンネ
ルなど1方向に同一形状が連続する音場において、複数
箇所で音場制御を行い、スピーカと制御点を各制御箇所
において同じ位置に配置し、複数の制御箇所のうち1箇
所でのみ音場制御フィルタ係数を算出し、この係数を用
いてその他の箇所で音場制御を実施する請求項1から4
のいずれかに記載の音響拡声装置であり、音場制御フィ
ルタの演算量を削減し、音場制御フィルタの数を削減し
つつ明瞭な拡声を行うことができるという作用を有す
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in a sound field in which the same shape is continuous in one direction such as a tunnel, sound field control is performed at a plurality of places, and a speaker and a control point are located at the same position in each control place. The sound field control filter coefficient is calculated only at one of the plurality of control points, and the sound field control is performed at other points using the coefficient.
The sound loudspeaker according to any one of the above, has an effect that a clear loudspeaker can be performed while reducing the calculation amount of the sound field control filter and reducing the number of the sound field control filters.

【0012】本発明の請求項6に記載の発明は、複数の
制御箇所を同時に制御するための音場制御フィルタ係数
を算出する請求項5記載の音響拡声装置であり、音場制
御フィルタの演算量を削減し、音場制御フィルタの数を
削減しつつ明瞭な拡声を行うことができるという作用を
有する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the acoustic loudspeaker according to the fifth aspect, wherein a sound field control filter coefficient for controlling a plurality of control points simultaneously is calculated. This has the effect of enabling clear voice amplification while reducing the amount and the number of sound field control filters.

【0013】本発明の請求項7に記載の発明は、音響拡
声装置において、音場制御フィルタの係数算出方法とし
て周波数領域で特異値分解を行い、特異値行列の各要素
のうち、予め設定したしきい値以下の要素は0に設定し
た後、逆行列算出を実施する明瞭度改善方法であり、明
瞭な拡声を行うことができるという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the acoustic loudspeaker, singular value decomposition is performed in the frequency domain as a method of calculating the coefficient of the sound field control filter, and among the elements of the singular value matrix, a predetermined value is set. An element that is equal to or smaller than the threshold value is an intelligibility improvement method of performing an inverse matrix calculation after setting it to 0, and has an effect that a clear loudspeaker can be performed.

【0014】本発明の請求項8に記載の発明は、各周波
数において、特異値行列の各要素の最大値を算出し、そ
の最大値を基準としてしきい値を設定する請求項7記載
の明瞭度改善方法であり、音場制御フィルタごとに発散
を防止できるという作用を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, the maximum value of each element of the singular value matrix is calculated at each frequency, and the threshold value is set based on the maximum value. This is a degree improvement method, and has an effect that divergence can be prevented for each sound field control filter.

【0015】本発明の請求項9に記載の発明は、各周波
数において、特異値行列の各要素の最大値より40dB
小さい値をしきい値とする請求項8記載の明瞭度改善方
法であり、音場制御フィルタごとに発散を防止できると
いう作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, at each frequency, the maximum value of each element of the singular value matrix is 40 dB higher than the maximum value.
The clarity improving method according to claim 8, wherein a small value is set as a threshold value, and has an effect that divergence can be prevented for each sound field control filter.

【0016】本発明の請求項10に記載の発明は、スピ
ーカと制御点の間のインパルスレスポンスのうち、一部
分を目標特性とする請求項7、8または9記載の明瞭度
改善方法であり、制御点だけでなく制御点の周囲まで明
瞭な拡声を行うことのできる範囲を拡大するという作用
を有する。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the method for improving clarity according to the seventh, eighth or ninth aspect, wherein a part of the impulse response between the speaker and the control point is a target characteristic. This has the effect of expanding the range in which clear loudspeaking can be performed not only at points but also around control points.

【0017】本発明の請求項11に記載の発明は、スピ
ーカと制御点の間のインパルスレスポンスのうち、直接
音以外の部分を0に設定したものを目標特性とする請求
項10記載の明瞭度改善方法であり、制御点だけでなく
制御点の周囲まで明瞭な拡声を行うことのできる範囲を
拡大するという作用を有する。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the clarity according to the tenth aspect, the impulse response between the loudspeaker and the control point, in which a portion other than the direct sound is set to 0, is set as a target characteristic. This is an improvement method, and has an effect of expanding a range in which clear loudspeaking can be performed not only at the control point but also around the control point.

【0018】本発明の請求項12に記載の発明は、複数
の制御点を立体的に配置する請求項11記載の明瞭度改
善方法であり、明瞭な拡声を行うことのできる範囲を立
体的に拡大するという作用を有する。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the method for improving clarity according to the eleventh aspect, wherein a plurality of control points are arranged three-dimensionally. It has the effect of expanding.

【0019】本発明の請求項13に記載の発明は、制御
点を1辺の長さが30cm以内の立体格子点上に配置す
る請求項12記載の明瞭度改善方法であり、明瞭な拡声
を行うことのできる範囲を立体的に拡大するという作用
を有する。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the clarity improving method according to the twelfth aspect, wherein the control points are arranged on a three-dimensional grid point having a side length of 30 cm or less. This has the effect of stereoscopically expanding the range that can be performed.

【0020】本発明の請求項14に記載の発明は、係数
算出後、係数のうち二乗振幅が最大になるタップを含む
一部のみを用いて音場制御を行う請求項7から13のい
ずれかに記載の明瞭度改善方法であり、必要な音場制御
フィルタの規模を削減できるという作用がある。
According to a fourteenth aspect of the present invention, after calculating the coefficient, the sound field control is performed using only a part of the coefficient including a tap having the maximum squared amplitude. And has an effect of reducing the scale of a necessary sound field control filter.

【0021】本発明の請求項15に記載の発明は、係数
長を短縮前の係数長と比較して1/10以下にした係数
を用いる請求項14記載の明瞭度改善方法であり、必要
な音場制御フィルタの規模を削減できるという作用があ
る。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided the method for improving clarity according to the fourteenth aspect, wherein a coefficient whose coefficient length is 1/10 or less of the coefficient length before shortening is used. There is an effect that the scale of the sound field control filter can be reduced.

【0022】本発明の請求項16に記載の発明は、トン
ネルなど1方向に同一断面形状が連続する音場におい
て、複数箇所で音場制御を行い、スピーカと制御点を各
制御箇所において同じ位置に配置する請求項7から15
のいずれかに記載の明瞭度改善方法であり、音場制御フ
ィルタ全体の規模を削減しつつ複数箇所で明瞭な拡声を
行うことができるという作用と、必要なインパルスレス
ポンスの数を削減できるという作用を有する。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in a sound field having the same cross-sectional shape in one direction such as a tunnel, sound field control is performed at a plurality of locations, and a speaker and a control point are located at the same position in each control location. Claims 7 to 15
The effect of being able to perform clear loudspeaking at a plurality of locations while reducing the scale of the entire sound field control filter, and the effect of being able to reduce the number of required impulse responses Having.

【0023】本発明の請求項17に記載の発明は、複数
の制御箇所のうち、1箇所でのみ音場制御フィルタの係
数を算出し、この係数を用いてその他の箇所で音場制御
を実施する請求項16記載の明瞭度改善方法であり、音
場制御フィルタ全体の規模を削減しつつ複数箇所で明瞭
な拡声を行うことができるという作用と、必要なインパ
ルスレスポンスの数を削減できるという作用を有する。
According to a seventeenth aspect of the present invention, the coefficient of the sound field control filter is calculated only at one of a plurality of control points, and the sound field control is performed at other points using the coefficients. 17. The method for improving intelligibility according to claim 16, wherein a clear loudspeaker can be performed at a plurality of places while reducing the scale of the entire sound field control filter, and a function that the number of necessary impulse responses can be reduced. Having.

【0024】本発明の請求項18に記載の発明は、制御
箇所の間隔を50m以上とした請求項17記載の明瞭度
改善方法であり、他の制御箇所による妨害が少なくなる
という作用を有する。
The invention according to claim 18 of the present invention is the method for improving clarity according to claim 17, wherein an interval between control points is set to 50 m or more, and has an effect that interference by other control points is reduced.

【0025】本発明の請求項19に記載の発明は、複数
の制御箇所を同時に制御する音場制御フィルタ係数を算
出する請求項16記載の明瞭度改善方法であり、音場制
御フィルタ全体の規模を削減しつつ複数箇所で明瞭な拡
声を行うことができるという作用を有する。
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided the clarity improving method according to the sixteenth aspect, wherein a sound field control filter coefficient for simultaneously controlling a plurality of control points is calculated. This has the effect that clear loudspeakers can be performed at a plurality of locations while reducing the number of voices.

【0026】本発明の請求項20に記載の発明は、各制
御箇所においてその内部にあるスピーカと制御点の間の
インパルスレスポンスのみを用いてフィルタ係数を算出
する請求項19記載の明瞭度改善方法であり、音場制御
フィルタ全体の規模を削減しつつ複数箇所で明瞭な拡声
を行うことができるという作用を有する。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the clarity improving method according to the nineteenth aspect, a filter coefficient is calculated using only an impulse response between a loudspeaker and a control point in each control point. This has the effect that clear loudspeaking can be performed at a plurality of locations while reducing the scale of the entire sound field control filter.

【0027】本発明の請求項21に記載の発明は、制御
箇所の間隔を50m以上とした請求項20記載の明瞭度
改善方法であり、他の制御箇所による妨害が少なくなる
という作用を有する。
According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided the method for improving clarity according to the twentieth aspect, wherein the interval between the control points is set to 50 m or more, and has an effect that interference by other control points is reduced.

【0028】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図5を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態を示
すものである。図1において、入力音声信号101は、
N個の音場制御フィルタ102に接続される。音場制御
フィルタ102の出力は、それぞれN個の増幅器103
を経て音場107におけるN個のスピーカ104に接続
される。音場107では、N個のスピーカ104とM個
の制御点106の間のインパルスレスポンス105が測
定されており、これをもとに各周波数ごとに音響伝達関
数行列108が算出される。音響伝達関数行列108
は、特異値分解算出器109により特異値分解される。
特異値分解算出器109の出力の1つは、特異値評価器
110を経て逆行列算出器111に入力される。特異値
分解算出器109の出力のもう1つは、逆行列算出器1
11に入力音声信号される。係数算出器113では、目
標特性112と逆行列算出器111の出力をもとに係数
114が算出される。係数114は音場制御フィルタ1
02に設定される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an input audio signal 101 is
It is connected to N sound field control filters 102. The output of the sound field control filter 102 is N amplifiers 103
To the N speakers 104 in the sound field 107. In the sound field 107, an impulse response 105 between the N speakers 104 and the M control points 106 is measured, and an acoustic transfer function matrix 108 is calculated for each frequency based on the measured impulse responses 105. Acoustic transfer function matrix 108
Is subjected to singular value decomposition by the singular value decomposition calculator 109.
One output of the singular value decomposition calculator 109 is input to the inverse matrix calculator 111 via the singular value evaluator 110. Another output of the singular value decomposition calculator 109 is an inverse matrix calculator 1
11, an input audio signal is output. The coefficient calculator 113 calculates a coefficient 114 based on the output of the target characteristic 112 and the output of the inverse matrix calculator 111. Coefficient 114 is sound field control filter 1
02 is set.

【0029】次に、上記第1の実施の形態の動作につい
て説明する。音場107において、N個のスピーカ10
4とM個の制御点の間のN×M個のインパルスレスポン
ス105を測定またはシミュレーションにより求める。
インパルスレスポンス105をそれぞれFFTなどの方
法により周波数領域に変換し、各周波数において音響伝
達関数行列108を算出する。ここで、音響伝達関数行
列108をC(M、N)で表す。行列Cの各要素は複素
数である。なお、添え字M、NはM行N列行列であるこ
とを意味する。特異値分解算出器109では、式(1)
のように行列Cの特異値分解を行う。 C=UWVT ・・・ 式(1) U(M、N):M×Nの列直交行列 ((i=1〜M)ΣUikUjn=δkn ,1<k<N,1<n<N))W
(N、N):N×Nの対角行列(対角成分wj [j=1〜N]
は非負) VT (N、N):N×Nの直交行列Vの転置行列
Next, the operation of the first embodiment will be described. In the sound field 107, N speakers 10
N × M impulse responses 105 between 4 and M control points are obtained by measurement or simulation.
The impulse response 105 is converted into a frequency domain by a method such as FFT, and an acoustic transfer function matrix 108 is calculated at each frequency. Here, the acoustic transfer function matrix 108 is represented by C (M, N). Each element of the matrix C is a complex number. Note that the suffixes M and N mean that the matrix is M rows and N columns. In the singular value decomposition calculator 109, equation (1)
The singular value decomposition of the matrix C is performed as follows. C = UWV T Equation (1) U (M, N): M × N column orthogonal matrix ((i = 1 to M) ΣUikUjn = δkn, 1 <k <N, 1 <n <N)) W
(N, N): N × N diagonal matrix (diagonal component wj [j = 1 to N]
V T (N, N): transposed matrix of N × N orthogonal matrix V

【0030】式(1)で得られたWをそのまま用いる
と、Wの各要素のうち、0やほぼ0に近い値を持つ要素
がある場合には、その要素に対応する音場制御フィルタ
の係数114が発散するという問題がある。そこで、以
下の方法で特異値評価器110において音場制御フィル
タごとに発散を防止する。
When the W obtained by the equation (1) is used as it is, if there is an element having a value of 0 or a value close to 0 among the elements of W, the sound field control filter corresponding to the element has a value of 0. There is a problem that the coefficient 114 diverges. Therefore, the singular value evaluator 110 prevents divergence for each sound field control filter by the following method.

【0031】特異値評価器110では、特異値行列Wの
各要素の最大値Wmaxを求める。次に、各要素の最大値Wm
axに対する比を求める。この比が基準値以下になる場合
には、その要素wjの値を0に設定する。基準値はー60
dBからー20dBの範囲でよく、ー40dBとするの
が妥当である。
The singular value evaluator 110 obtains the maximum value Wmax of each element of the singular value matrix W. Next, the maximum value Wm of each element
Find the ratio to ax. If the ratio is equal to or less than the reference value, the value of the element wj is set to 0. Standard value is -60
The range may be from -20 dB to -20 dB, and -40 dB is appropriate.

【0032】逆行列算出器111では、式(2)に従っ
てCの逆行列を算出する。 C-1=V[diag(1/wj)]UT ・・・ 式(2) diag(1/wj):要素が1/wj [j=1〜N]のN×N対角行列
The inverse matrix calculator 111 calculates the inverse matrix of C according to the equation (2). C -1 = V [diag (1 / wj)] U T ··· formula (2) diag (1 / wj ): elements 1 / wj [j = 1~N] of N × N diagonal matrix

【0033】M個の制御点にける目標として残響音成分
の少ないインパルスレスポンスを設定しそれぞれ周波数
領域に変換し、各周波数において行列B(M)を目標特
性112として設定する。係数算出器113では、式
(3)により解X(N)として算出する。 X=C-1B ・・・ 式(3)
An impulse response with a small reverberation component is set as a target at the M control points, and each impulse response is converted into a frequency domain. At each frequency, a matrix B (M) is set as a target characteristic 112. The coefficient calculator 113 calculates the solution X (N) according to equation (3). X = C -1 B Equation (3)

【0034】各周波数についてXを求め、N個の音場制
御用フィルタの周波数特性を求め、それぞれを逆FFT
などの方法により時間領域に変換し、係数114を得
る。この係数を音場制御フィルタ102に設定すること
により、制御点106では明瞭に拡声することができ
る。このように、音場制御フィルタごとに発散を防止し
つつ明瞭な拡声を行うことができる。
X is obtained for each frequency, and the frequency characteristics of the N sound field control filters are obtained.
Conversion into the time domain is performed by a method such as that described above, and the coefficient 114 is obtained. By setting this coefficient in the sound field control filter 102, it is possible to clearly loudspeak at the control point 106. In this way, clear loudspeaking can be performed while preventing divergence for each sound field control filter.

【0035】(実施の形態2)図2は本発明の第2の実
施の形態を示すものである。図2において、入力音声信
号201は、N個の音場制御フィルタ202に接続され
る。音場制御フィルタ202の出力は、それぞれN個の
増幅器203を経て音場207におけるN個のスピーカ
204に接続される。音場207では、N個のスピーカ
204とM個の制御点206の間のインパルスレスポン
ス205が測定されている。インパルスレスポンス20
5をもとに、各周波数ごとに音響伝達関数行列208が
算出される。また、インパルスレスポンス205は、目
標特性設定器215にも入力される。音響伝達関数行列
208は、特異値分解算出器209に入力される。特異
値分解算出器209では、音響伝達関数行列208の特
異値分解を行う。特異値分解算出器209の出力の1つ
は、特異値評価器210を経て逆行列算出器211に入
力される。特異値分解算出器209の出力のもう1つ
は、逆行列算出器211に入力される。係数算出器21
3では、目標特性設定器215の出力である目標特性2
12と逆行列算出器211の出力をもとに係数214が
算出される。係数214は音場制御フィルタ202に設
定される。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, an input audio signal 201 is connected to N sound field control filters 202. The output of the sound field control filter 202 is connected to N speakers 204 in a sound field 207 via N amplifiers 203 respectively. In the sound field 207, an impulse response 205 between N speakers 204 and M control points 206 is measured. Impulse response 20
5, an acoustic transfer function matrix 208 is calculated for each frequency. Further, the impulse response 205 is also input to the target characteristic setter 215. The acoustic transfer function matrix 208 is input to the singular value decomposition calculator 209. The singular value decomposition calculator 209 performs singular value decomposition of the acoustic transfer function matrix 208. One of the outputs of the singular value decomposition calculator 209 is input to the inverse matrix calculator 211 via the singular value evaluator 210. Another output of the singular value decomposition calculator 209 is input to the inverse matrix calculator 211. Coefficient calculator 21
3, the target characteristic 2 which is the output of the target characteristic setter 215
The coefficient 214 is calculated on the basis of the output of the inverse matrix calculator 211 and 12. The coefficient 214 is set in the sound field control filter 202.

【0036】次に、上記第2の実施の形態の動作につい
て説明する。音場207において、N個のスピーカ20
4とM個の制御点の間のN×M個のインパルスレスポン
ス205を測定またはシミュレーションにより求める。
M個の制御点は直線上に配置する。制御点の間隔dは3
0cm以内がよく、実用上は10cmとするのが妥当で
ある。インパルスレスポンス205をそれぞれFFTな
どの方法により周波数領域に変換し、各周波数において
音響伝達関数行列208を算出する。音響伝達関数行列
208は、特異値分解算出器209の入力となる。ここ
で、音響伝達関数行列208をC(M、N)で表す。行
列Cの各要素は複素数である。なお、添え字M、NはM
行N列行列であることを意味する。特異値分解算出器2
09では、式(1)のように行列Cの特異値分解を行
う。
Next, the operation of the second embodiment will be described. In the sound field 207, the N speakers 20
N × M impulse responses 205 between 4 and M control points are obtained by measurement or simulation.
The M control points are arranged on a straight line. Control point interval d is 3
It is preferably within 0 cm, and in practice, it is appropriate to be 10 cm. The impulse response 205 is converted into a frequency domain by a method such as FFT, and an acoustic transfer function matrix 208 is calculated at each frequency. The acoustic transfer function matrix 208 is input to the singular value decomposition calculator 209. Here, the acoustic transfer function matrix 208 is represented by C (M, N). Each element of the matrix C is a complex number. The subscripts M and N are M
This means that the matrix is a row-N column matrix. Singular value decomposition calculator 2
At 09, the singular value decomposition of the matrix C is performed as in the equation (1).

【0037】式(1)で得られたWをそのまま用いる
と、Wの各要素のうち、0やほぼ0に近い値を持つ要素
がある場合には、その要素に対応する音場制御フィルタ
の係数214が発散するという問題がある。そこで、以
下の方法で特異値評価器210において音場制御フィル
タごとに発散を防止する。
When the W obtained by the equation (1) is used as it is, if there is an element having a value of 0 or a value close to 0 among the elements of W, the sound field control filter corresponding to the element has a value of 0. There is a problem that the coefficient 214 diverges. Therefore, the singular value evaluator 210 prevents divergence for each sound field control filter by the following method.

【0038】特異値評価器210では、特異値行列Wの
各要素の最大値Wmaxを求める。次に、各要素の最大値Wm
axに対する比を求める。この比が基準値以下になる場合
には、その要素wjの値を0に設定する。基準値はー60
dBからー20dBの範囲でよく、ー40dBとするの
が妥当である。
The singular value evaluator 210 obtains the maximum value Wmax of each element of the singular value matrix W. Next, the maximum value Wm of each element
Find the ratio to ax. If the ratio is equal to or less than the reference value, the value of the element wj is set to 0. Standard value is -60
The range may be from -20 dB to -20 dB, and -40 dB is appropriate.

【0039】目標特性設定器215では、インパルスレ
スポンス205を入力として、インパルスレスポンス2
05の直接音部分を算出する。インパルスレスポンスの
直接音部分の算出方法は以下のように行う。N個のスピ
ーカ204のうち1つを選択し、そのスピーカとM個の
受聴点の間のインパルスレスポンスの二乗振幅が最大に
なるタップをそれぞれ求める。そのタップを中心に窓関
数を乗じて、二乗振幅が最大になるタップ±Tの範囲を
それぞれインパルスレスポンスの直接音部分とする。窓
関数の形状は矩形窓やハニング窓でよい。最適なTの大
きさは使用するスピーカの直接音の応答が収まる範囲と
する。一般には10〜50タップの範囲である。このよ
うに求めたM個のインパルスレスポンスの直接音部分を
FFTなどの方法により周波数領域に変換し、各周波数
において行列B(M)を目標特性212として設定す
る。逆行列算出器211では、式(2)に従ってCの逆
行列を算出する。
The target characteristic setting unit 215 receives the impulse response 205 as an input,
05 is calculated. The direct sound portion of the impulse response is calculated as follows. One of the N speakers 204 is selected, and taps at which the squared amplitude of the impulse response between the speaker and the M listening points is maximized are obtained. The window function is multiplied around the tap, and a range of taps ± T at which the square amplitude becomes maximum is defined as a direct sound portion of the impulse response. The shape of the window function may be a rectangular window or a Hanning window. The optimum value of T is set to a range in which the response of the direct sound of the speaker to be used falls. Generally, it is in the range of 10 to 50 taps. The direct sound portions of the M impulse responses obtained in this way are converted into a frequency domain by a method such as FFT, and a matrix B (M) is set as a target characteristic 212 at each frequency. The inverse matrix calculator 211 calculates the inverse matrix of C according to the equation (2).

【0040】係数算出器213では、式(3)により解
X(N)として算出する。各周波数についてXを求める
ことにより、N個の音場制御用フィルタの周波数特性を
算出する。それぞれの音場制御用フィルタの周波数特性
を逆FFTなどの方法により時間領域に変換し、係数2
14を得る。この係数を音場制御フィルタ202に設定
することにより、制御点206とその周囲では明瞭に拡
声することができる。このように、音場制御フィルタご
とに発散を防止しつつ明瞭な拡声を行うことができる。
The coefficient calculator 213 calculates the solution X (N) according to equation (3). By obtaining X for each frequency, the frequency characteristics of the N sound field control filters are calculated. The frequency characteristic of each sound field control filter is converted into a time domain by a method such as inverse FFT, and a coefficient 2
Get 14. By setting this coefficient in the sound field control filter 202, the control point 206 and its surroundings can be clearly louder. In this way, clear loudspeaking can be performed while preventing divergence for each sound field control filter.

【0041】(実施の形態3)図3は本発明の第3の実
施の形態を示すものである。図3において、入力音声信
号301は、N個の音場制御フィルタ302に接続され
る。音場制御フィルタ302の出力は、それぞれN個の
増幅器303を経て音場307におけるN個のスピーカ
304に接続される。音場307では、N個のスピーカ
304とM個の制御点306の間のインパルスレスポン
ス305が測定されている。インパルスレスポンス30
5をもとに、各周波数ごとに音響伝達関数行列308が
算出される。また、インパルスレスポンス305は、目
標特性設定器315にも入力される。音響伝達関数行列
308は、特異値分解算出器309に入力される。特異
値分解算出器309では、音響伝達関数行列308の特
異値分解を行う。特異値分解算出器309の出力の1つ
は、特異値評価器310を経て逆行列算出器311に入
力される。特異値分解算出器309の出力のもう1つ
は、逆行列算出器311に入力される。係数算出器31
3では、目標特性設定器315の出力である目標特性3
12と逆行列算出器311の出力をもとに係数314が
算出される。算出された係数314は、最大値検出器3
16で二乗振幅が最大になるタップを求め、係数長変更
器317でそのタップを中心に窓関数を乗じて二乗振幅
が最大になるタップ±Tの範囲を新たな係数として求
め、音場制御フィルタ302に設定する。
(Embodiment 3) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, an input audio signal 301 is connected to N sound field control filters 302. The output of the sound field control filter 302 is connected to N speakers 304 in the sound field 307 via N amplifiers 303 respectively. In the sound field 307, an impulse response 305 between the N speakers 304 and the M control points 306 is measured. Impulse response 30
5, an acoustic transfer function matrix 308 is calculated for each frequency. Further, the impulse response 305 is also input to the target characteristic setter 315. The acoustic transfer function matrix 308 is input to the singular value decomposition calculator 309. The singular value decomposition calculator 309 performs singular value decomposition of the acoustic transfer function matrix 308. One of the outputs of the singular value decomposition calculator 309 is input to the inverse matrix calculator 311 via the singular value evaluator 310. Another output of the singular value decomposition calculator 309 is input to the inverse matrix calculator 311. Coefficient calculator 31
3, the target characteristic setter 315 outputs the target characteristic 3
A coefficient 314 is calculated on the basis of the output of the inverse matrix calculator 311 and 12. The calculated coefficient 314 is the maximum value detector 3
At 16, a tap at which the square amplitude is maximized is obtained, and at a coefficient length changer 317, a window function is multiplied around the tap to obtain a range of tap ± T at which the square amplitude is maximum as a new coefficient, and the sound field control filter is obtained. Set to 302.

【0042】次に、上記第3の実施の形態の動作につい
て説明する。音場307において、N個のスピーカ30
4とM個の制御点306の間のN×M個のインパルスレ
スポンス305を測定またはシミュレーションにより求
める。M個の制御点306は立体的に配置する。制御点
306の間隔dは30cm以内がよく、実用上は10c
mから20cmとするのが妥当である。実用的な制御点
306の配置は、一辺の長さ20cmの立方体内に制御
点の間隔dを10cmとして27点の制御点を配置し、
これを床面から1.5mの高さとする。
Next, the operation of the third embodiment will be described. In the sound field 307, N speakers 30
N × M impulse responses 305 between 4 and M control points 306 are obtained by measurement or simulation. The M control points 306 are arranged three-dimensionally. The distance d between the control points 306 is preferably within 30 cm, and 10 c in practical use.
It is appropriate to set the length from m to 20 cm. The practical arrangement of the control points 306 is as follows: 27 control points are arranged in a cube having a side length of 20 cm with a control point interval d of 10 cm.
This is 1.5 m above the floor.

【0043】インパルスレスポンス305をそれぞれF
FTなどの方法により周波数領域に変換し、各周波数に
おいて音響伝達関数行列308を算出する。音響伝達関
数行列308は、特異値分解算出器309の入力とな
る。ここで、音響伝達関数行列308をC(M、N)で
表す。行列Cの各要素は複素数である。なお、添え字
M、NはM行N列行列であることを意味する。特異値分
解算出器309では、式(1)のように行列Cの特異値
分解を行う。
Each of the impulse responses 305 is
The data is converted into a frequency domain by a method such as FT, and an acoustic transfer function matrix 308 is calculated at each frequency. The acoustic transfer function matrix 308 is input to the singular value decomposition calculator 309. Here, the acoustic transfer function matrix 308 is represented by C (M, N). Each element of the matrix C is a complex number. Note that the suffixes M and N mean that the matrix is M rows and N columns. The singular value decomposition calculator 309 performs singular value decomposition of the matrix C as shown in Expression (1).

【0044】式(1)で得られたWをそのまま用いる
と、Wの各要素のうち、0やほぼ0に近い値を持つ要素
がある場合には、その要素に対応する音場制御フィルタ
の係数314が発散するという問題がある。そこで、以
下の方法で特異値評価器310において音場制御フィル
タごとに発散を防止する。
When the W obtained by the equation (1) is used as it is, if there is an element having a value of 0 or a value close to 0 among the elements of W, the sound field control filter corresponding to the element has a value of 0. There is a problem that the coefficient 314 diverges. Therefore, the singular value evaluator 310 prevents divergence for each sound field control filter by the following method.

【0045】特異値評価器310では、特異値行列Wの
各要素の最大値Wmaxを求める。次に、各要素の最大値Wm
axに対する比を求める。この比が基準値以下になる場合
には、その要素wjの値を0に設定する。基準値はー60
dBからー20dBの範囲でよく、ー40dBとするの
が妥当である。
The singular value evaluator 310 determines the maximum value Wmax of each element of the singular value matrix W. Next, the maximum value Wm of each element
Find the ratio to ax. If the ratio is equal to or less than the reference value, the value of the element wj is set to 0. Standard value is -60
The range may be from -20 dB to -20 dB, and -40 dB is appropriate.

【0046】目標特性設定器315では、インパルスレ
スポンス305を入力として、インパルスレスポンス3
05の直接音部分を算出する。インパルスレスポンス3
05の直接音部分の算出方法は以下のように行う。N個
のスピーカ304のうち1つを選択し、そのスピーカと
M個の受聴点の間のインパルスレスポンスの二乗振幅が
最大になるタップをそれぞれ求める。そのタップを中心
に窓関数を乗じて、二乗振幅が最大になるタップ±Tの
範囲をそれぞれインパルスレスポンスの直接音部分とす
る。窓関数の形状は矩形窓やハニング窓でよい。最適な
Tの大きさは使用するスピーカの直接音の応答が収まる
範囲とする。一般には10〜50タップの範囲である。
このように求めたM個のインパルスレスポンスの直接音
部分をFFTなどの方法により周波数領域に変換し、各
周波数において行列B(M)を目標特性312として設
定する。逆行列算出器311では、式(2)に従ってC
の逆行列を算出する。
The target characteristic setting unit 315 receives the impulse response 305 as an input,
05 is calculated. Impulse response 3
The method of calculating the direct sound part of 05 is performed as follows. One of the N speakers 304 is selected, and taps that maximize the squared amplitude of the impulse response between the speaker and the M listening points are obtained. The window function is multiplied around the tap, and a range of taps ± T at which the square amplitude becomes maximum is defined as a direct sound portion of the impulse response. The shape of the window function may be a rectangular window or a Hanning window. The optimum value of T is set to a range in which the response of the direct sound of the speaker to be used falls. Generally, it is in the range of 10 to 50 taps.
The direct sound portions of the M impulse responses obtained in this way are converted into a frequency domain by a method such as FFT, and a matrix B (M) is set as a target characteristic 312 at each frequency. In the inverse matrix calculator 311, C
Is calculated.

【0047】係数算出器313では、式(3)により解
X(N)として算出する。各周波数についてXを求め、
N個の音場制御用フィルタの周波数特性を求め、それぞ
れを逆FFTなどの方法により時間領域に変換すること
により、N個の短縮前係数を得る。最大値検出器316
では、短縮前係数の二乗振幅が最大になるタップをそれ
ぞれ求める。係数長変更器317では、短縮前係数の二
乗振幅が最大になるタップを中心に窓関数を乗じて、二
乗振幅が最大になるタップ±Tの範囲を新たな係数とす
る。窓関数の形状は矩形窓やハニング窓でよい。Tの大
きさは短縮前係数の長さの1/10とするのが妥当であ
るが、さらに短くしてもよい。
The coefficient calculator 313 calculates the solution X (N) according to equation (3). Find X for each frequency,
The frequency characteristics of the N sound field control filters are obtained, and each is converted to a time domain by a method such as inverse FFT, thereby obtaining N pre-shortening coefficients. Maximum value detector 316
Then, taps that maximize the square amplitude of the coefficient before shortening are obtained. The coefficient length changer 317 multiplies a window function centering on the tap at which the square amplitude of the coefficient before shortening becomes the maximum, and sets the range of the tap ± T at which the square amplitude becomes the maximum as a new coefficient. The shape of the window function may be a rectangular window or a Hanning window. It is appropriate that the size of T is 1/10 of the length of the coefficient before shortening, but it may be further shortened.

【0048】このように算出した係数314を音場制御
フィルタ302に設定することにより、制御点306と
その周囲では明瞭に拡声することができ、音場制御フィ
ルタの規模を削減しつつ明瞭な拡声を行うことができ
る。
By setting the coefficient 314 calculated in this way in the sound field control filter 302, the control point 306 and its surroundings can be clearly loudspeaked. It can be performed.

【0049】(実施の形態4)図4は本発明の第4の実
施の形態を示すものである。図4において、入力音声信
号401は、N個の音場制御フィルタ402に接続され
る。音場制御フィルタ402の出力は、それぞれN個の
増幅器402を経て音場407における制御箇所A41
6のN個のスピーカ404と制御箇所B417のN個の
スピーカ418に分配される。音場407はトンネルな
ど同一の断面形状が一方向に連続する音場である。音場
407では、制御箇所A416において、スピーカ40
4と制御点406の間のインパルスレスポンス405、
および制御箇所B417において、スピーカ418と制
御点420間のインパルスレスポンス419がそれぞれ
定義されている。インパルスレスポンス405をもと
に、各周波数ごとに音響伝達関数行列408が算出され
る。また、インパルスレスポンス405は、目標特性設
定器415にも入力される。音響伝達関数行列408
は、特異値分解算出器409に入力される。特異値分解
算出器409では、音響伝達関数行列408の特異値分
解を行う。特異値分解算出器409の出力の1つは、特
異値評価器410を経て逆行列算出器411に入力され
る。特異値分解算出器409の出力のもう1つは、逆行
列算出器411に入力される。係数算出器413では、
目標特性設定器415の出力である目標特性412と逆
行列算出器411の出力をもとに係数414が算出され
る。係数414は音場制御フィルタ402に設定され
る。
(Embodiment 4) FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, an input audio signal 401 is connected to N sound field control filters 402. The output of the sound field control filter 402 is passed through N amplifiers 402 to control points A 41 in the sound field 407.
6 N speakers 404 and N speakers 418 at a control location B 417. The sound field 407 is a sound field such as a tunnel in which the same cross-sectional shape is continuous in one direction. In the sound field 407, the speaker 40 is controlled at the control point A416.
4 and an impulse response 405 between the control points 406,
At a control point B417, an impulse response 419 between the speaker 418 and the control point 420 is defined. Based on the impulse response 405, an acoustic transfer function matrix 408 is calculated for each frequency. Further, the impulse response 405 is also input to the target characteristic setter 415. Acoustic transfer function matrix 408
Is input to the singular value decomposition calculator 409. The singular value decomposition calculator 409 performs singular value decomposition of the acoustic transfer function matrix 408. One output of the singular value decomposition calculator 409 is input to an inverse matrix calculator 411 via a singular value evaluator 410. Another output of the singular value decomposition calculator 409 is input to the inverse matrix calculator 411. In the coefficient calculator 413,
A coefficient 414 is calculated based on a target characteristic 412 output from the target characteristic setting device 415 and an output from the inverse matrix calculator 411. The coefficient 414 is set in the sound field control filter 402.

【0050】次に、上記第4の実施の形態の動作につい
て説明する。音場407において、制御箇所A416の
N個のスピーカ404とM個の制御点406の間のN×
M個のインパルスレスポンス405を測定またはシミュ
レーションにより求める。なお、ここでは、制御箇所B
417のN個のスピーカ418とM個の制御点420の
間のN×M個のインパルスレスポンス419は用いな
い。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. In the sound field 407, N × N × N × N × N × N × N × N × N
M impulse responses 405 are obtained by measurement or simulation. In this case, the control point B
The N × M impulse responses 419 between the N speakers 418 at 417 and the M control points 420 are not used.

【0051】音場407は、トンネルなど同一の断面形
状が一方向に連続する形状である。したがって、制御箇
所A416と制御箇所B417における断面形状は同一
である。制御箇所A416と制御箇所B417の間隔L
は広い程よく、50m以上必要であり、実用上は100
m以上とするのがよい。
The sound field 407 has a shape such as a tunnel in which the same cross-sectional shape is continuous in one direction. Therefore, the cross-sectional shapes at the control point A 416 and the control point B 417 are the same. Interval L between control point A 416 and control point B 417
Should be as wide as possible and need to be 50m or more.
m or more.

【0052】制御箇所A416において、M個の制御点
406は立体的に配置する。制御点406の間隔dは3
0cm以内がよく、実用上は10cmから20cmとす
るのが妥当である。実用的な制御点406の配置は、一
辺の長さ20cmの立方体内に制御点の間隔dを10c
mとして27点の制御点を配置し、これを床面から1.
5mの高さとする。また、制御箇所A416において、
スピーカ404を配置する。スピーカ404は、制御点
406をそれぞれカバーするように配置し、各スピーカ
相互の間隔ができるだけ狭くなるように近接配置する。
At control point A 416, M control points 406 are arranged three-dimensionally. The distance d between the control points 406 is 3
It is good to be within 0 cm, and in practice, it is appropriate to make it 10 cm to 20 cm. The practical arrangement of the control points 406 is such that the distance d between the control points is 10 c in a cube having a side length of 20 cm.
m, 27 control points are arranged, and the control points are set at 1.m from the floor surface.
The height is 5 m. Further, at the control point A416,
The speaker 404 is arranged. The speakers 404 are arranged so as to cover the control points 406, respectively, and are arranged close to each other so that the distance between the speakers is as small as possible.

【0053】制御箇所B417において、制御点420
は、制御箇所A416における制御点406と同一に配
置する。また、スピーカ418も、制御箇所A416に
おけるスピーカ404と同一に配置する。このように制
御箇所A416と制御箇所B417のそれぞれにおい
て、スピーカと制御点を同一に配置することは、制御箇
所A416におけるインパルスレスポンス405と制御
箇所B417におけるインパルスレスポンス419の相
関を高める効果がある。
At control point B 417, control point 420
Are arranged the same as the control point 406 at the control point A 416. Also, the speaker 418 is arranged in the same manner as the speaker 404 at the control point A416. Arranging the speaker and the control point identically in each of the control point A 416 and the control point B 417 has an effect of increasing the correlation between the impulse response 405 at the control point A 416 and the impulse response 419 at the control point B 417.

【0054】制御箇所A416のN個のスピーカ404
とM個の制御点406の間のN×M個のインパルスレス
ポンス405をそれぞれFFTなどの方法により周波数
領域に変換し、各周波数において音響伝達関数行列40
8を算出する。音響伝達関数408は、特異値分解算出
器409の入力となる。ここで、音響伝達関数行列40
8をC(M、N)で表す。行列Cの各要素は複素数であ
る。なお、添え字M、NはM行N列行列であることを意
味する。特異値分解算出器409では、式(1)のよう
に行列Cの特異値分解を行う。
N speakers 404 at control location A 416
And M control points 406 are converted into N × M impulse responses 405 in the frequency domain by a method such as FFT, respectively.
8 is calculated. The acoustic transfer function 408 is input to a singular value decomposition calculator 409. Here, the acoustic transfer function matrix 40
8 is represented by C (M, N). Each element of the matrix C is a complex number. Note that the suffixes M and N mean that the matrix is M rows and N columns. The singular value decomposition calculator 409 performs singular value decomposition of the matrix C as shown in Expression (1).

【0055】式(1)で得られたWをそのまま用いる
と、Wの各要素のうち、0やほぼ0に近い値を持つ要素
がある場合には、その要素に対応する音場制御フィルタ
の係数414が発散するという問題がある。そこで、以
下の方法で特異値評価器410において音場制御フィル
タごとに発散を防止する。
When W obtained by the equation (1) is used as it is, if there is an element having a value of 0 or a value close to 0 among the elements of W, the sound field control filter corresponding to the element has a value of 0. There is a problem that the coefficient 414 diverges. Therefore, the singular value evaluator 410 prevents divergence for each sound field control filter by the following method.

【0056】特異値評価器410では、特異値行列Wの
各要素の最大値Wmaxを求める。次に、各要素の最大値Wm
axに対する比を求める。この比が基準値以下になる場合
には、その要素wjの値を0に設定する。基準値はー60
dBからー20dBの範囲でよく、ー40dBとするの
が妥当である。
The singular value evaluator 410 obtains the maximum value Wmax of each element of the singular value matrix W. Next, the maximum value Wm of each element
Find the ratio to ax. If the ratio is equal to or less than the reference value, the value of the element wj is set to 0. Standard value is -60
The range may be from -20 dB to -20 dB, and -40 dB is appropriate.

【0057】目標特性設定器415では、インパルスレ
スポンス405を入力として、インパルスレスポンス4
05の直接音部分を算出する。インパルスレスポンス4
05の直接音部分の算出方法は以下のように行う。N個
のスピーカ404のうち1つを選択し、そのスピーカと
M個の受聴点の間のインパルスレスポンスの二乗振幅が
最大になるタップをそれぞれ求める。そのタップを中心
に窓関数を乗じて、二乗振幅が最大になるタップ±Tの
範囲をそれぞれインパルスレスポンスの直接音部分とす
る。窓関数の形状は矩形窓やハニング窓でよい。最適な
Tの大きさは使用するスピーカの直接音の応答が収まる
範囲とする。一般には10〜50タップの範囲である。
このように求めたM個のインパルスレスポンスの直接音
部分をFFTなどの方法により周波数領域に変換し、各
周波数において行列B(M)を目標特性412として設
定する。逆行列算出器411では、式(2)に従ってC
の逆行列を算出する。
The target characteristic setting unit 415 receives the impulse response 405 as an input,
05 is calculated. Impulse response 4
The method of calculating the direct sound part of 05 is performed as follows. One of the N speakers 404 is selected, and taps that maximize the squared amplitude of the impulse response between the speakers and the M listening points are obtained. The window function is multiplied around the tap, and a range of taps ± T at which the square amplitude becomes maximum is defined as a direct sound portion of the impulse response. The shape of the window function may be a rectangular window or a Hanning window. The optimum value of T is set to a range in which the response of the direct sound of the speaker to be used falls. Generally, it is in the range of 10 to 50 taps.
The direct sound portions of the M impulse responses obtained in this manner are converted into a frequency domain by a method such as FFT, and a matrix B (M) is set as a target characteristic 412 at each frequency. In the inverse matrix calculator 411, C
Is calculated.

【0058】係数算出器413では、式(3)により解
X(N)として算出する。各周波数についてXを求め、
N個の音場制御用フィルタの周波数特性を求め、それぞ
れを逆FFTなどの方法により時間領域に変換すること
により、N個の係数414を得る。このように算出した
係数414を音場制御フィルタ402に設定することに
より、制御箇所A416の制御点406とその周辺、お
よび制御箇所B417の制御点420とその周辺の2つ
の箇所で明瞭に拡声することができ、音場制御フィルタ
全体の規模を削減しつつ複数箇所で明瞭な拡声を行うこ
とができる。なお、ここでは制御箇所の数を2とした
が、制御箇所を2以上にしても同様の結果が得られるこ
とは明らかである。
The coefficient calculator 413 calculates the solution X (N) according to equation (3). Find X for each frequency,
The frequency characteristics of the N sound field control filters are obtained, and each is converted into a time domain by a method such as inverse FFT, so that N coefficients 414 are obtained. By setting the coefficient 414 calculated in this way in the sound field control filter 402, the sound is clearly loudspeaked at two points: the control point 406 at the control point A416 and its surroundings, and the control point 420 at the control point B417 and its surroundings. It is possible to perform clear loudspeaking at a plurality of locations while reducing the scale of the entire sound field control filter. Although the number of control points is set to two here, it is apparent that the same result can be obtained even when the number of control points is two or more.

【0059】(実施の形態5)図5は本発明の第5の実
施の形態を示すものである。図5において、入力音声信
号501は、N個の音場制御フィルタ502に接続され
る。音場制御フィルタ502の出力は、それぞれN個の
増幅器503を経て音場507における制御箇所A51
6のN個のスピーカ504と制御箇所B517のN個の
スピーカ518に分配される。音場507はトンネルな
ど同一の断面形状が一方向に連続する音場である。音場
507では、制御箇所A516において、スピーカ50
4と制御点506の間のインパルスレスポンス505、
および制御箇所B517において、スピーカ518と制
御点520間のインパルスレスポンス519がそれぞれ
定義されている。また、制御箇所A516と制御箇所B
517の間に、インパルスレスポンス521とインパル
スレスポンス522が定義されている。インパルスレス
ポンス505とインパルスレスポンス519をもとに、
各周波数ごとに音響伝達関数行列508が算出される。
また、インパルスレスポンス505とインパルスレスポ
ンス522は、目標特性設定器515にも入力される。
音響伝達関数行列508は、特異値分解算出器509に
入力される。特異値分解算出器509では、音響伝達関
数行列508の特異値分解を行う。特異値分解算出器5
09の出力の1つは、特異値評価器510を経て逆行列
算出器511に入力される。特異値分解算出器509の
出力のもう1つは、逆行列算出器511に入力される。
係数算出器513では、目標特性設定器515の出力で
ある目標特性512と逆行列算出器511の出力をもと
に係数514が算出される。係数514を音場制御フィ
ルタ502に設定する。
(Embodiment 5) FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, an input audio signal 501 is connected to N sound field control filters 502. The output of the sound field control filter 502 passes through N amplifiers 503 and the control point A 51 in the sound field 507.
6 N speakers 504 and N speakers 518 at a control location B517. The sound field 507 is a sound field such as a tunnel in which the same cross-sectional shape is continuous in one direction. In the sound field 507, the speaker 50 is controlled at the control point A516.
Impulse response 505 between 4 and control point 506,
At a control point B517, an impulse response 519 between the speaker 518 and the control point 520 is defined. Also, control point A 516 and control point B
Between 517, an impulse response 521 and an impulse response 522 are defined. Based on the impulse response 505 and the impulse response 519,
An acoustic transfer function matrix 508 is calculated for each frequency.
Further, the impulse response 505 and the impulse response 522 are also input to the target characteristic setter 515.
The acoustic transfer function matrix 508 is input to the singular value decomposition calculator 509. The singular value decomposition calculator 509 performs singular value decomposition of the acoustic transfer function matrix 508. Singular value decomposition calculator 5
One of the outputs 09 is input to an inverse matrix calculator 511 via a singular value evaluator 510. Another output of the singular value decomposition calculator 509 is input to an inverse matrix calculator 511.
The coefficient calculator 513 calculates a coefficient 514 based on the output of the target characteristic 512 which is an output of the target characteristic setting device 515 and the output of the inverse matrix calculator 511. The coefficient 514 is set in the sound field control filter 502.

【0060】次に、上記第5の実施の形態の動作につい
て説明する。音場507において、制御箇所A516の
N個のスピーカ504とM個の制御点506の間のN×
M個のインパルスレスポンス505を測定またはシミュ
レーションにより求める。さらに、制御箇所B517の
N個のスピーカ518とM個の制御点520の間のN×
M個のインパルスレスポンス519を測定またはシミュ
レーションにより求める。なお、ここでは、また、制御
箇所A516と制御箇所B517の間の、インパルスレ
スポンス521とインパルスレスポンス522は用いな
い。
Next, the operation of the fifth embodiment will be described. In the sound field 507, N × N × N × N × N × N
M impulse responses 505 are obtained by measurement or simulation. Further, N × N × N × N × N × N
M impulse responses 519 are obtained by measurement or simulation. Here, the impulse response 521 and the impulse response 522 between the control point A 516 and the control point B 517 are not used.

【0061】音場507は、トンネルなど同一の断面形
状が一方向に連続する形状である。したがって、制御箇
所A516と制御箇所B517における断面形状は同一
である。制御箇所A516と制御箇所B517の間隔L
は広い程よく、50m以上必要であり、実用上は100
m以上とするのがよい。
The sound field 507 has a shape such as a tunnel in which the same cross-sectional shape is continuous in one direction. Therefore, the cross-sectional shapes at the control point A516 and the control point B517 are the same. Interval L between control point A516 and control point B517
Should be as wide as possible and need to be 50m or more.
m or more.

【0062】制御箇所A516において、M個の制御点
506は立体的に配置する。制御点506の間隔dは3
0cm以内がよく、実用上は10cmから20cmとす
るのが妥当である。実用的な制御点506の配置は、一
辺の長さ20cmの立方体内に制御点の間隔dを10c
mとして27点の制御点を配置し、これを床面から1.
5mの高さとする。また、制御箇所A516において、
スピーカ504を配置する。スピーカ504は、制御点
506をそれぞれカバーするように配置し、各スピーカ
相互の間隔ができるだけ狭くなるように近接配置する。
At control point A 516, M control points 506 are arranged three-dimensionally. The distance d between the control points 506 is 3
It is good to be within 0 cm, and in practice, it is appropriate to make it 10 cm to 20 cm. The practical arrangement of the control points 506 is such that the distance d between the control points is 10 c in a cube having a side length of 20 cm.
m, 27 control points are arranged, and the control points are set at 1.m from the floor surface.
The height is 5 m. Also, at control point A516,
The speaker 504 is arranged. The speakers 504 are arranged so as to cover the control points 506, respectively, and are arranged close to each other so that the distance between the speakers is as small as possible.

【0063】制御箇所B517において、制御点520
は、制御箇所A516における制御点506と同一に配
置する。また、スピーカ518も、制御箇所A516に
おけるスピーカ504と同一に配置する。このように制
御箇所A516と制御箇所B517のそれぞれにおい
て、スピーカと制御点を同一に配置することは、制御箇
所A516におけるインパルスレスポンス505と制御
箇所B517におけるインパルスレスポンス519の相
関を高める効果がある。
At control point B 517, control point 520
Are arranged the same as the control point 506 at the control point A516. Also, the speaker 518 is arranged the same as the speaker 504 at the control point A516. Arranging the speaker and the control point identically at each of the control point A516 and the control point B517 has an effect of increasing the correlation between the impulse response 505 at the control point A516 and the impulse response 519 at the control point B517.

【0064】制御箇所A516のN個のスピーカ504
とM個の制御点506の間のN×M個のインパルスレス
ポンス505をそれぞれFFTなどの方法により周波数
領域に変換し、音響伝達関数行列Aを算出する。また、
制御箇所B517のN個のスピーカ518とM個の制御
点520の間のN×M個のインパルスレスポンス519
をそれぞれFFTなどの方法により周波数領域に変換
し、音響伝達関数行列Bを算出する。音響伝達関数行列
A(N、M)とB(N、M)はそれぞれN行M列の複素
行列である。ここで、音響伝達関数行列C(N、2M)
を、式(4)のようにAとBを合成することにより算出
する。
N speakers 504 at control point A516
Then, the N × M impulse responses 505 between and the M control points 506 are converted into the frequency domain by a method such as FFT, and the acoustic transfer function matrix A is calculated. Also,
N × M impulse responses 519 between N speakers 518 and M control points 520 at control point B 517
Are respectively converted into a frequency domain by a method such as FFT, and an acoustic transfer function matrix B is calculated. The acoustic transfer function matrices A (N, M) and B (N, M) are complex matrices each having N rows and M columns. Here, the acoustic transfer function matrix C (N, 2M)
Is calculated by combining A and B as in equation (4).

【0065】このように求めた行列Cを音響伝達関数行
列508とする。音響伝達関数行列508は特異値分解
算出器509の入力となる。特異値分解算出器509で
は、式(1)のように行列Cの特異値分解を行う。
The matrix C obtained in this manner is defined as an acoustic transfer function matrix 508. The acoustic transfer function matrix 508 is input to the singular value decomposition calculator 509. The singular value decomposition calculator 509 performs singular value decomposition of the matrix C as shown in Expression (1).

【0066】式(1)で得られたWをそのまま用いる
と、Wの各要素のうち、0やほぼ0に近い値を持つ要素
がある場合には、その要素に対応する音場制御フィルタ
の係数514が発散するという問題がある。そこで、以
下の方法で特異値評価器510において音場制御フィル
タごとに発散を防止する。
When the W obtained by the equation (1) is used as it is, if there is an element having a value close to 0 or almost 0 among the elements of W, the sound field control filter corresponding to the element has a value of 0. There is a problem that the coefficient 514 diverges. Therefore, the singular value evaluator 510 prevents divergence for each sound field control filter by the following method.

【0067】特異値評価器510では、特異値行列Wの
各要素の最大値Wmaxを求める。次に、各要素の最大値Wm
axに対する比を求める。この比が基準値以下になる場合
には、その要素wjの値を0に設定する。基準値はー60
dBからー20dBの範囲でよく、ー40dBとするの
が妥当である。
The singular value evaluator 510 obtains the maximum value Wmax of each element of the singular value matrix W. Next, the maximum value Wm of each element
Find the ratio to ax. If the ratio is equal to or less than the reference value, the value of the element wj is set to 0. Standard value is -60
The range may be from -20 dB to -20 dB, and -40 dB is appropriate.

【0068】目標特性設定器515では、インパルスレ
スポンス505とインパルスレスポンス522を入力と
して、インパルスレスポンス505とインパルスレスポ
ンス522の直接音部分を算出する。インパルスレスポ
ンスの直接音部分の算出方法は以下のように行う。N個
のスピーカ504のうち1つを選択し、そのスピーカと
M個の受聴点の間のインパルスレスポンスの二乗振幅が
最大になるタップをそれぞれ求める。そのタップを中心
に窓関数を乗じて、二乗振幅が最大になるタップ±Tの
範囲をそれぞれインパルスレスポンスの直接音部分とす
る。窓関数の形状は矩形窓やハニング窓でよい。最適な
Tの大きさは使用するスピーカの直接音の応答が収まる
範囲とする。一般には10から50ップの範囲である。
このように求めたM個のインパルスレスポンスの直接音
部分をFFTなどの方法により周波数領域に変換し、各
周波数において行列B(2M)を目標特性512として
設定する。逆行列算出器511では、式(2)に従って
Cの逆行列を算出する。
The target characteristic setter 515 receives the impulse response 505 and the impulse response 522 as inputs, and calculates the direct sound portion of the impulse response 505 and the impulse response 522. The direct sound portion of the impulse response is calculated as follows. One of the N speakers 504 is selected, and taps that maximize the squared amplitude of the impulse response between the speaker and the M listening points are obtained. The window function is multiplied around the tap, and a range of taps ± T at which the square amplitude becomes maximum is defined as a direct sound portion of the impulse response. The shape of the window function may be a rectangular window or a Hanning window. The optimum value of T is set to a range in which the response of the direct sound of the speaker to be used falls. Generally, it is in the range of 10 to 50 pp.
The direct sound portions of the M impulse responses obtained in this manner are converted into a frequency domain by a method such as FFT, and a matrix B (2M) is set as a target characteristic 512 at each frequency. The inverse matrix calculator 511 calculates the inverse matrix of C according to the equation (2).

【0069】係数算出器513では、式(3)により解
X(N)として算出する。各周波数についてXを求め、
N個の音場制御用フィルタの周波数特性を求め、それぞ
れを逆FFTなどの方法により時間領域に変換すること
により、N個の係数514を得る。このように算出した
係数514を音場制御フィルタ502に設定することに
より、制御箇所A516の制御点506とその周辺、お
よび制御箇所B517の制御点520とその周辺の2つ
の箇所で明瞭に拡声することができ、音場制御フィルタ
全体の規模を削減しつつ複数箇所で明瞭な拡声を行うこ
とができる。なお、ここでは制御箇所の数を2とした
が、制御箇所を2以上にしても同様の結果が得られるこ
とは明らかである。
The coefficient calculator 513 calculates the solution X (N) according to equation (3). Find X for each frequency,
The frequency characteristics of the N sound field control filters are obtained, and each is converted to the time domain by a method such as inverse FFT, so that N coefficients 514 are obtained. By setting the coefficient 514 calculated in this way in the sound field control filter 502, the two points, namely, the control point 506 at the control point A516 and its surroundings and the control point 520 at the control point B517 and its surroundings, are clearly amplified. It is possible to perform clear loudspeaking at a plurality of locations while reducing the scale of the entire sound field control filter. Although the number of control points is set to two here, it is apparent that the same result can be obtained even when the number of control points is two or more.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上のように、本発明は、音場制御フィ
ルタの係数算出方法として周波数領域で特異値分解を行
い、特異値行列の各要素のうち、予め設定したしきい値
以下の要素は0に設定した後、逆行列算出を実施する音
響拡声装置およびその明瞭度改善方法であり、音場制御
フィルタの数と演算量を削減しつつ明瞭な拡声を行うこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the singular value decomposition is performed in the frequency domain as a coefficient calculation method for the sound field control filter, and among the elements of the singular value matrix, the elements that are equal to or less than the predetermined threshold value are set. Is a sound loudspeaker that performs an inverse matrix calculation after setting it to 0, and a method for improving its clarity, and can perform clear loudspeaking while reducing the number of sound field control filters and the amount of calculation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における音響拡声装
置の概略ブロック図
FIG. 1 is a schematic block diagram of a sound loudspeaker according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態における音響拡声装
置の概略ブロック図
FIG. 2 is a schematic block diagram of a sound loudspeaker according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態における音響拡声装
置の概略ブロック図
FIG. 3 is a schematic block diagram of a sound loudspeaker according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態における音響拡声装
置の概略ブロック図
FIG. 4 is a schematic block diagram of a sound loudspeaker according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態における音響拡声装
置の概略ブロック図
FIG. 5 is a schematic block diagram of a sound loudspeaker according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】従来の音響拡声装置の概略ブロック図FIG. 6 is a schematic block diagram of a conventional sound speaker.

【符合の説明】[Description of sign]

101、201、301、401、501 入力音声信
号 102、202、302、402、502 音場制御フ
ィルタ 103、203、303、403、503 増幅器 104、204、304、404、504、418、5
18 スピーカ 105、205、305、405、505、419、5
19、521、522インパルスレスポンス 106、206、306、406、506、420、5
20 制御点 107、207、307、407、507 音場 108、208、308、408、508 音響伝達関
数行列 109、209、309、409、509 特異値分解
算出器 110、210、310、410、510 特異値評価
器 111、211、311、411、511 逆行列算出
器 112、212、312、412、512 目標特性 113、213、313、413、513 係数算出器 114、214、314、414、514 係数 215、315、415、515 目標特性設定器 316 最大値検出器 317 係数長変更器 416、516 制御箇所A 417、517 制御箇所B
101, 201, 301, 401, 501 Input audio signals 102, 202, 302, 402, 502 Sound field control filters 103, 203, 303, 403, 503 Amplifiers 104, 204, 304, 404, 504, 418, 5
18 speakers 105, 205, 305, 405, 505, 419, 5
19, 521, 522 impulse response 106, 206, 306, 406, 506, 420, 5
20 Control points 107, 207, 307, 407, 507 Sound field 108, 208, 308, 408, 508 Acoustic transfer function matrix 109, 209, 309, 409, 509 Singular value decomposition calculators 110, 210, 310, 410, 510 Singular value evaluator 111, 211, 311, 411, 511 Inverse matrix calculator 112, 212, 312, 412, 512 Target characteristic 113, 213, 313, 413, 513 Coefficient calculator 114, 214, 314, 414, 514 Coefficient 215, 315, 415, 515 Target characteristic setter 316 Maximum value detector 317 Coefficient length changer 416, 516 Control location A 417, 517 Control location B

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力音声信号を音場制御フィルタを通し
て増幅した後、音場においてスピーカから制御点に向け
て拡声音響を出力するとともに、スピーカと制御点の間
のインパルスレスポンスをもとに目標特性に対する係数
を算出し、その係数を音場制御フィルタに設定する音響
拡声装置において、音場制御フィルタの係数算出方法と
して、特異値分析を用いて、周波数ごとに特異値行列の
各要素のうち、基準値以下である要素は0に設定した後
に係数を算出する手段を備えた音響拡声装置。
After amplifying an input audio signal through a sound field control filter, a speaker outputs loudspeaker sound to a control point in a sound field, and a target characteristic based on an impulse response between the speaker and the control point. In the acoustic loudspeaker that calculates a coefficient for the sound field control filter, the coefficient calculation method of the sound field control filter uses a singular value analysis, and among the elements of the singular value matrix for each frequency, An audio loudspeaker comprising: means for calculating a coefficient after setting an element which is equal to or less than a reference value to 0.
【請求項2】 スピーカと制御点の間のインパルスレス
ポンスの一部を目標特性として設定する手段を備えた請
求項1記載の音響拡声装置。
2. The sound loudspeaker according to claim 1, further comprising means for setting a part of an impulse response between the speaker and the control point as a target characteristic.
【請求項3】 複数の制御点を立体的に配置した請求項
1または2記載の音響拡声装置。
3. The sound speaker according to claim 1, wherein a plurality of control points are three-dimensionally arranged.
【請求項4】 係数の長さを短縮し、係数のうち二乗振
幅が最大になるタップを含む一部のみを音場制御フィル
タ係数として用いる請求項3記載の音響拡声装置。
4. The sound loudspeaker according to claim 3, wherein the length of the coefficient is shortened, and only a part of the coefficient including a tap having the maximum square amplitude is used as the sound field control filter coefficient.
【請求項5】 トンネルなど1方向に同一形状が連続す
る音場において、複数箇所で音場制御を行い、スピーカ
と制御点を各制御箇所において同じ位置に配置し、複数
の制御箇所のうち1箇所でのみ音場制御フィルタ係数を
算出し、この係数を用いてその他の箇所で音場制御を実
施する請求項1から4のいずれかに記載の音響拡声装
置。
5. In a sound field where the same shape is continuous in one direction such as a tunnel, sound field control is performed at a plurality of locations, a speaker and a control point are arranged at the same position at each control location, and one of the plurality of control locations is controlled. The sound loudspeaker according to any one of claims 1 to 4, wherein a sound field control filter coefficient is calculated only at a point, and the sound field control is performed at another point using the coefficient.
【請求項6】 複数の制御箇所を同時に制御するための
音場制御フィルタ係数を算出する請求項5記載の音響拡
声装置。
6. The sound loudspeaker according to claim 5, wherein a sound field control filter coefficient for simultaneously controlling a plurality of control points is calculated.
【請求項7】 音響拡声装置において、音場制御フィル
タの係数算出方法として周波数領域で特異値分解を行
い、特異値行列の各要素のうち、予め設定したしきい値
以下の要素は0に設定した後、逆行列算出を実施する明
瞭度改善方法。
7. An acoustic loudspeaker performs singular value decomposition in the frequency domain as a method of calculating a coefficient of a sound field control filter, and among elements of a singular value matrix, elements below a preset threshold are set to 0. After that, an intelligibility improvement method of performing an inverse matrix calculation.
【請求項8】 各周波数において、特異値行列の各要素
の最大値を算出し、その最大値を基準としてしきい値を
設定する請求項7記載の明瞭度改善方法。
8. The clarity improvement method according to claim 7, wherein a maximum value of each element of the singular value matrix is calculated at each frequency, and a threshold value is set based on the maximum value.
【請求項9】 各周波数において、特異値行列の各要素
の最大値より40dB小さい値をしきい値とする請求項
8記載の明瞭度改善方法。
9. The clarity improvement method according to claim 8, wherein at each frequency, a threshold value is set to a value smaller by 40 dB than the maximum value of each element of the singular value matrix.
【請求項10】 スピーカと制御点の間のインパルスレ
スポンスのうち、一部分を目標特性とする請求項7、8
または9記載の明瞭度改善方法。
10. A part of an impulse response between a speaker and a control point is set as a target characteristic.
Or the clarity improving method according to 9.
【請求項11】 スピーカと制御点の間のインパルスレ
スポンスのうち、直接音以外の部分を0に設定したもの
を目標特性とする請求項10記載の明瞭度改善方法。
11. The intelligibility improving method according to claim 10, wherein, of the impulse response between the speaker and the control point, a part other than the direct sound is set to 0 as a target characteristic.
【請求項12】 複数の制御点を立体的に配置する請求
項11記載の明瞭度改善方法。
12. The method according to claim 11, wherein a plurality of control points are arranged three-dimensionally.
【請求項13】 制御点を1辺の長さが30cm以内の
立体格子点上に配置する請求項12記載の明瞭度改善方
法。
13. The clarity improving method according to claim 12, wherein the control points are arranged on a three-dimensional lattice point having a side length of 30 cm or less.
【請求項14】 係数算出後、係数のうち二乗振幅が最
大になるタップを含む一部のみを用いて音場制御を行う
請求項7から13のいずれかに記載の明瞭度改善方法。
14. The clarity improvement method according to claim 7, wherein after calculating the coefficient, the sound field control is performed using only a part of the coefficient including a tap having the maximum square amplitude.
【請求項15】 係数長を短縮前の係数長と比較して1
/10以下にした係数を用いる請求項14記載の明瞭度
改善方法。
15. A method for comparing a coefficient length with a coefficient length before shortening by 1
15. The method for improving clarity according to claim 14, wherein a coefficient set to / 10 or less is used.
【請求項16】 トンネルなど1方向に同一断面形状が
連続する音場において、複数箇所で音場制御を行い、ス
ピーカと制御点を各制御箇所において同じ位置に配置す
る請求項7から15のいずれかに記載の明瞭度改善方
法。
16. The sound field control in a plurality of places in a sound field having the same cross-sectional shape in one direction such as a tunnel, and a speaker and a control point are arranged at the same position in each control place. Clarity improvement method described in Crab.
【請求項17】 複数の制御箇所のうち、1箇所でのみ
音場制御フィルタの係数を算出し、この係数を用いてそ
の他の箇所で音場制御を実施する上記請求項10記載の
明瞭度改善方法。
17. The clarity improvement according to claim 10, wherein a coefficient of the sound field control filter is calculated only at one of the plurality of control points, and the sound field control is performed at other points using the coefficients. Method.
【請求項18】 制御箇所の間隔を50m以上とした請
求項17記載の明瞭度改善方法。
18. The method for improving clarity according to claim 17, wherein an interval between control points is set to 50 m or more.
【請求項19】 複数の制御箇所を同時に制御する音場
制御フィルタ係数を算出する請求項16記載の明瞭度改
善方法。
19. The method according to claim 16, wherein a sound field control filter coefficient for simultaneously controlling a plurality of control points is calculated.
【請求項20】 各制御箇所においてその内部にあるス
ピーカと制御点の間のインパルスレスポンスのみを用い
てフィルタ係数を算出する請求項19記載の明瞭度改善
方法。
20. The clarity improving method according to claim 19, wherein the filter coefficient is calculated using only an impulse response between a speaker inside the control point and the control point at each control point.
【請求項21】 制御箇所の間隔を50m以上とした請
求項20記載の明瞭度改善方法。
21. The clarity improving method according to claim 20, wherein an interval between control points is set to 50 m or more.
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