JP2001346299A - Sound field correction method and audio unit - Google Patents

Sound field correction method and audio unit

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JP2001346299A
JP2001346299A JP2000162221A JP2000162221A JP2001346299A JP 2001346299 A JP2001346299 A JP 2001346299A JP 2000162221 A JP2000162221 A JP 2000162221A JP 2000162221 A JP2000162221 A JP 2000162221A JP 2001346299 A JP2001346299 A JP 2001346299A
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JP
Japan
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sound
speaker
matrix
correction
sound pressure
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JP2000162221A
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Japanese (ja)
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Toru Hama
透 濱
Hitoshi Kuroiwa
仁 黒岩
Takeshi Toi
武司 戸井
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sound field correction method by which the sound is corrected with a simple configuration even when the number of listening positions is increased when the acoustic characteristic at the prescribed listening positions in a closed space is corrected identical to that of an original sound. SOLUTION: First measuring a sound pressure outputted from a loudspeaker and a response sound pressure with respect to the sound pressure of the loudspeaker measured at prescribed listening positions in a space obtains a transfer function matrix of this space and then a correction filter to realize acoustic correction is calculated from the transfer function matrix, and using the correction filter corrects the acoustic signal outputted to the loudspeaker to provide the corrected signal to the loudspeaker so that the acoustic characteristic at the prescribed listening positions in the space is corrected identical to that of the original sound itself. Thus, the acoustic characteristic at the prescribed listening positions in the closed space is corrected identical to that of the original sound itself without increasing the number of loudspeakers with a simple configuration.

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、閉じた空間内の所
定の視聴位置における音響特性が原音のものになるよう
に補正する音場補正方法と、その音響補正を実現するオ
ーディオ装置とに関し、特に、視聴位置の数が多くなっ
ても、簡略な構成に従ってその音響補正を実現可能にす
る音場補正方法と、その音響補正を実現するオーディオ
装置とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound field correction method for correcting an acoustic characteristic at a predetermined viewing position in a closed space so as to be that of an original sound, and an audio apparatus for realizing the acoustic correction. In particular, the present invention relates to a sound field correction method capable of realizing sound correction according to a simple configuration even when the number of viewing positions increases, and an audio device realizing the sound correction.

【0002】車室のような閉じた空間では複雑な音場が
形成されており、視聴位置により音の聞こえ方が著しく
異なる。これから、各視聴位置で原音の音響特性が得ら
れることを実現する補正機構を備えていく必要がある
が、この補正機構は、視聴位置の数がスピーカの数より
も多くなるときにも、簡略な構成に従ってその音響補正
を実現できるようにすることが好ましい。
[0002] In a closed space such as a passenger compartment, a complicated sound field is formed, and the way in which sound is heard differs significantly depending on the viewing position. From now on, it is necessary to provide a correction mechanism for realizing the acoustic characteristics of the original sound at each viewing position, but this correction mechanism is simple even when the number of viewing positions exceeds the number of speakers. It is preferable that the sound correction can be realized according to a simple configuration.

【0003】[0003]

【従来の技術】車室では、音波の反射による定在波が存
在したり、スピーカの相互作用が存在したりすること
で、視聴位置によって特定の音響モードの音圧レベルが
下がったりするといったような複雑な音場が形成されて
いる。
2. Description of the Related Art In a vehicle room, the presence of standing waves due to the reflection of sound waves or the interaction of loudspeakers causes the sound pressure level of a specific acoustic mode to decrease depending on the viewing position. A complex sound field is formed.

【0004】従来では、特開平8-331682 号に開示され
るように、視聴位置が定在波の節の近傍に位置すること
で、視聴位置における受聴音の特定周波数成分の音圧レ
ベルが低下するときには、その視聴位置の近傍にスピー
カを配置し、その音圧レベルの下がった周波数成分の音
を出力することで、その視聴位置での音が原音に近いも
のになるようにするという方法を用いていた。
Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-331682, a sound pressure level of a specific frequency component of a received sound at a viewing position is lowered by positioning the viewing position near a node of a standing wave. When sound is played, a speaker is placed near the listening position and the sound of the frequency component whose sound pressure level is lowered is output, so that the sound at the listening position is close to the original sound. Was used.

【0005】また、特開平9-327086 号に開示されるよ
うに、スピーカに接続されるパワーアンプの前段に設け
られる第1のイコライザを使って、スピーカの直前で収
音する音の音圧レベルが可聴周波数帯域の全域に渡って
平坦になるように調整した後、パワーアンプと第1のイ
コライザとの間に設けられる第2のイコライザを使っ
て、受音点で収音する音の音圧レベルが可聴周波数帯域
の全域に渡って平坦になるように調整することで、受音
点での音が原音に近いものにするという方法を用いるこ
ともあった。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-327086, the sound pressure level of the sound collected immediately before the speaker is determined by using a first equalizer provided before the power amplifier connected to the speaker. Is adjusted to be flat over the entire audible frequency band, and then, using a second equalizer provided between the power amplifier and the first equalizer, the sound pressure of the sound collected at the receiving point In some cases, the level is adjusted so as to be flat over the entire audible frequency band so that the sound at the receiving point is close to the original sound.

【0006】また、特開平10-161667 号では、適応等化
器を用いて車室内音響空間の測定点で所望の音響特性を
得るようにするときにあって、全周波数帯域を制御対象
とすると演算量が膨大なものになることを考慮し、低音
域などの特定の周波数帯域のみをターゲットにする適応
イコライザを用いるという方法について記載している。
なお、特開平10-161667 号に記載される発明は、この適
応イコライザの改善を図った点を要旨としている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-161667, there is a case where a desired acoustic characteristic is obtained at a measurement point in a vehicle interior acoustic space using an adaptive equalizer. In consideration of an enormous amount of calculation, a method of using an adaptive equalizer that targets only a specific frequency band such as a bass range is described.
The gist of the invention described in JP-A-10-161667 is to improve the adaptive equalizer.

【0007】この適応イコライザでは、適応信号処理の
対象となる周波数帯域のオーディオ信号を車室内音響空
間に放射する第1のスピーカの他に、全帯域のオーディ
オ信号を車室内音響空間に放射する第2のスピーカを備
える構成を採って、2つのスピーカを介するオーディオ
信号が同時に測定点に到達するようにと遅延時間を設定
することで、車室内音響空間の測定点で所望の音響特性
を得るようにしている。
In this adaptive equalizer, in addition to the first speaker that radiates an audio signal in a frequency band to be subjected to adaptive signal processing to a vehicle interior acoustic space, a first speaker that radiates an entire band audio signal to a vehicle interior acoustic space is provided. By adopting a configuration including two speakers and setting a delay time so that audio signals passing through the two speakers reach the measurement point at the same time, desired acoustic characteristics can be obtained at the measurement point in the vehicle interior acoustic space. I have to.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8-331682 号に開示されるような、視聴位置の近傍にス
ピーカを配置し、音圧レベルの下がった周波数成分の音
を出力することで、その視聴位置での音が原音に近いも
のになるようにするという従来技術の方法に従っている
と、本来用意するスピーカとは別のスピーカを用意しな
ければならないという問題点がある。
However, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-331682, a speaker is arranged in the vicinity of a viewing position and a sound of a frequency component whose sound pressure level is lowered is output. According to the conventional technique of making the sound at the viewing position close to the original sound, there is a problem that a speaker different from the originally prepared speaker must be prepared.

【0009】また、特開平9-327086 号に開示されるよ
うな、2つのイコライザを使って受音点での音が原音に
近いものになるようにするという従来技術の方法に従っ
ていると、受音点毎に2つのイコライザを用意しなけれ
ばならないことから、受音点の数が多くなるときには膨
大な数のイコライザを用意しなければならないという問
題点がある。
Further, according to the prior art method of using two equalizers to make the sound at the receiving point close to the original sound as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-327086, Since two equalizers must be prepared for each sound point, there is a problem that when the number of sound receiving points increases, an enormous number of equalizers must be prepared.

【0010】また、特開平10-161667 号に記載されるよ
うな、低音域などの特定の周波数帯域のみをターゲット
にする適応イコライザを用いるという従来技術の方法に
従っていると、本来用意するスピーカとは別のスピーカ
を用意しなければならないという問題点がある。
[0010] Further, according to the prior art method of using an adaptive equalizer that targets only a specific frequency band such as a bass range as described in JP-A-10-161667, the speaker originally prepared is There is a problem that another speaker must be prepared.

【0011】このように、従来技術に従っていると、空
間内の各視聴位置における音響特性を原音のものに補正
する構成を採るときにあって、視聴位置の数が多くなる
と、簡略な構成に従ってその音響補正を実現できないと
いう問題点がある。
As described above, according to the conventional technique, a configuration is employed in which the acoustic characteristics at each viewing position in the space are corrected to those of the original sound. When the number of viewing positions increases, the configuration is simplified according to a simple configuration. There is a problem that sound correction cannot be realized.

【0012】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、閉じた空間内の所定の視聴位置における音響
特性を原音のものに補正する構成を採るときにあって、
視聴位置の数が多くなっても、簡略な構成に従ってその
音響補正を実現可能にする新たな音場補正方法の提供
と、その音響補正を実現する新たなオーディオ装置の提
供とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is directed to a case in which a configuration for correcting acoustic characteristics at a predetermined viewing position in a closed space to that of an original sound is adopted.
It is an object of the present invention to provide a new sound field correction method capable of realizing sound correction according to a simple configuration even when the number of viewing positions increases, and to provide a new audio device realizing the sound correction.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の音場補正方法では、先ず最初に、スピーカ
の出力する音圧と、空間内の所定の視聴位置で測定され
るその音圧に対する応答音圧とを測定することで、この
空間の伝達関数マトリクスを求め、続いて、この伝達関
数マトリクスから、所定の視聴位置における音響特性が
原音のものになることを実現する補正フィルタを算出
し、続いて、この補正フィルタを使ってスピーカに出力
する音響信号を補正して、それをスピーカに出力するこ
とで、空間内の所定の視聴位置における音響特性が原音
のものになるように補正する。
In order to achieve this object, in the sound field correction method of the present invention, first, the sound pressure output from a speaker and the sound pressure measured at a predetermined viewing position in space are measured. The transfer function matrix of this space is obtained by measuring the response sound pressure to the sound pressure, and subsequently, a correction filter for realizing that the acoustic characteristic at a predetermined viewing position becomes that of the original sound from the transfer function matrix. Then, the sound signal output to the speaker is corrected by using the correction filter, and the corrected sound signal is output to the speaker so that the sound characteristics at a predetermined viewing position in the space become that of the original sound. To be corrected.

【0014】図1(a)に示すように、スピーカから空
間内への入射音圧をF、スピーカと視聴位置(聴取者)
との間の空間特性をH、視聴位置での受聴音(音圧応
答)をPとするならば、車室内空間などのような閉じた
空間では、入射音圧Fの音響特性がフラットでも、スピ
ーカと視聴位置との間の空間特性Hにより、受聴音Pの
音響特性上に大きなピークやディップが発生する。その
ため、原音の音響特性Fとは違う音響特性が聴取者にも
たらされ、結果として、受聴音Pの音質に大きな劣化が
生ずる。
As shown in FIG. 1 (a), the incident sound pressure from the loudspeaker into the space is F, the loudspeaker and the viewing position (listener)
If the sound characteristic of the incident sound pressure F is flat in a closed space such as the interior of a vehicle, if the spatial characteristic between H and the listening sound (sound pressure response) at the viewing position is P, Due to the spatial characteristic H between the speaker and the listening position, a large peak or dip occurs on the acoustic characteristic of the received sound P. Therefore, an acoustic characteristic different from the acoustic characteristic F of the original sound is provided to the listener, and as a result, the sound quality of the received sound P is greatly deteriorated.

【0015】そこで、本発明では、図1(b)に示すよ
うに、スピーカと視聴位置との間の空間特性Hを考慮し
て、補正フィルタGを用いて入射音圧をFからF* に変
更し、これにより受聴音P* の音響特性がフラットとな
るようにすることで、原音の音響特性Fと同じ音響特性
* が聴取者にもたらされるようにする。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1B, the incident sound pressure is changed from F to F * by using a correction filter G in consideration of the spatial characteristic H between the speaker and the viewing position. By making a change so that the acoustic characteristics of the received sound P * become flat, the same acoustic characteristics P * as the acoustic characteristics F of the original sound are provided to the listener.

【0016】この補正フィルタGを求めるために、本発
明では、先ず最初に、マイクを使って、スピーカの出力
する音圧と、空間内の視聴位置で測定されるその音圧に
対する応答音圧とを測定することで、空間の伝達関数マ
トリクス(振幅と位相を含む)を求める。
In order to obtain the correction filter G, in the present invention, first, using a microphone, a sound pressure output from a speaker and a response sound pressure to the sound pressure measured at a viewing position in a space are used. Is measured to obtain a space transfer function matrix (including amplitude and phase).

【0017】このとき、時間軸上で測定される2つの測
定音圧の比率値を算出して、それをフーリエ変換するこ
とで伝達関数マトリクスの各マトリクス要素を求めても
よいし、それぞれの測定音圧をフーリエ変換し、その周
波数上での比率値を算出することで伝達関数マトリクス
の各マトリクス要素を求めてもよい。
At this time, a ratio value of two measured sound pressures measured on the time axis is calculated, and each matrix element of the transfer function matrix may be obtained by Fourier transforming the ratio. Each matrix element of the transfer function matrix may be obtained by Fourier-transforming the sound pressure and calculating a ratio value on the frequency.

【0018】本発明では、続いて、この求めた伝達関数
マトリクスから、視聴位置における音響特性が原音のも
のになることを実現する補正フィルタを算出する。
In the present invention, subsequently, a correction filter for realizing that the acoustic characteristic at the viewing position becomes that of the original sound is calculated from the obtained transfer function matrix.

【0019】閉じた空間内に音源が置かれる場合、その
音源から空間内への入射音圧を{F}[Pa]、空間の伝達
関数マトリクスを〔H〕、視聴位置での音圧応答を
{P}[Pa]とするならば、 {P}m*1 =〔H〕m*n {F}n*1 ・・・・・(1) 式 但し、{P}はm行1列、〔H〕はm行n列、{F}は
n行1列 nは音源の数、mは視聴位置の数 という関係が成立する。
When a sound source is placed in a closed space, the sound pressure incident from the sound source into the space is {F} [Pa], the transfer function matrix of the space is [H], and the sound pressure response at the viewing position is If {P} [Pa], then {P} m * 1 = [H] m * n {F} n * 1 (1) where {P} is m rows and 1 column, [H] is m rows and n columns, {F} is n rows and 1 column, n is the number of sound sources, and m is the number of viewing positions.

【0020】ここで、視聴位置数mと音源数nとが一致
している場合(m=n)には、伝達関数マトリクスHが
正方になることで逆マトリクスが計算でき、 〔G〕n*n =〔H〕n*n -1 但し、〔G〕はn行n列に従って、補正フィルタGを算
出できる。
Here, when the number m of viewing positions and the number n of sound sources match (m = n), the inverse matrix can be calculated by making the transfer function matrix H square, and [G] n * n = [H] n * n -1 where [G] can calculate the correction filter G according to n rows and n columns.

【0021】この補正フィルタGで補正されることで、
空間内に入射される入射音圧{F*}[Pa]は、 {F* n*1 =〔H〕n*n -1{F}n*1 となり、これが空間の伝達関数マトリクスHで変調され
ることで、視聴位置での音圧応答{P* }[Pa]は、 {P* n*1 =〔H〕n*n 〔H〕n*n -1{F}n*1 となる。
By being corrected by the correction filter G,
The incident sound pressure {F * } [Pa] incident on the space becomes {F *n * 1 = [H] n * n -1 {F} n * 1 , which is a transfer function matrix H of the space. By being modulated, the sound pressure response {P * } [Pa] at the viewing position is as follows: {P *n * 1 = [H] n * n [H] n * n -1 {F} n * 1 Becomes

【0022】この式において、「〔H〕n*n 〔H〕n*n
-1」が単位行列となることから分かるように、視聴位置
での音圧応答{P* }[Pa]は原音{F}[Pa]と同じ音響
特性となる。
In this equation, "[H] n * n [H] n * n
As can be seen from the fact that “ −1 ” is a unit matrix, the sound pressure response {P * } [Pa] at the viewing position has the same acoustic characteristics as the original sound {F} [Pa].

【0023】これから、本発明では、視聴位置の数とス
ピーカの個数とが等しい場合には、伝達関数マトリクス
の逆マトリクスを算出することで、補正フィルタを算出
するように処理するのである。
Thus, in the present invention, when the number of viewing positions is equal to the number of speakers, processing is performed to calculate the correction filter by calculating the inverse matrix of the transfer function matrix.

【0024】車室内における全席の音響特性を同時に補
正するときなどには、通常の場合、視聴位置数m(例え
ば、4人掛けだと左耳・右耳から合計8か所の視聴位置
となる)の方が音源数n(例えば、前後左右にスピーカ
を設けると4個となる)よりも多くなる。
When the acoustic characteristics of all the seats in the passenger compartment are to be corrected simultaneously, the number of viewing positions m (for example, if four people are seated, a total of eight viewing positions from the left and right ears are obtained). ) Is larger than the number n of sound sources (for example, four speakers are provided in front, rear, left and right).

【0025】このときには、伝達関数マトリクスHは正
方にならない。そこで、伝達関数マトリクスHの転置マ
トリクスを(1)式の両辺の左から乗ずることで、 〔H〕m*n T {P}m*1 =〔H〕m*n T 〔H〕m*n {F}n*1 ・・(2) 式 但し、{P}はm行1列、{F}はn行1列 〔H〕はm行n列、〔H〕T はn行m列 を得る。
At this time, the transfer function matrix H is not square. Therefore, by multiplying the transposed matrix of the transfer function matrix H (1) from the left of equation of both sides, [H] m * n T {P} m * 1 = [H] m * n T (H) m * n {F} n * 1 ·· (2) where {P} is m rows and 1 column, {F} is n rows and 1 column [H] is m rows and n columns, [H] T is n rows and m columns obtain.

【0026】この(2)式の右辺の「〔H〕
m*n T 〔H〕m*n 」はn行n列となることで、逆マトリ
クスが計算できるようになる。これから、この逆マトリ
クスを(2)式の両辺の左から乗ずることで、 (〔H〕m*n T 〔H〕m*n -1〔H〕m*n T {P}m*1 =〔E〕{F}n*1 ・・(3) 式 但し、〔E〕は単位行列得る。
[(H) on the right side of the equation (2)
m * n T [H] m * n ”has n rows and n columns, so that an inverse matrix can be calculated. From this, by multiplying this inverse matrix from the left of both sides of equation (2), ([H] m * n T [H] m * n ) −1 [H] m * n T {P} m * 1 = [E] {F} n * 1 ·· (3) where [E] is a unit matrix.

【0027】これから、補正フィルタ〔G〕は、 〔G〕n*m =(〔H〕m*n T 〔H〕m*n -1〔H〕m*n
T 但し、〔G〕はn行m列となり、一方、(3)式から、
視聴位置での音圧が理想音{P* }となるのに必要とさ
れる入射音圧{F* }は、 {F* n*1 =(〔H〕m*n T 〔H〕m*n -1〔H〕
m*n T {P* m*1 の式に従って予測することができる。
From this, the correction filter [G] is calculated as follows: [G] n * m = ([H] m * n T [H] m * n ) −1 [H] m * n
T where [G] is n rows and m columns, while from equation (3),
The sound pressure at the listening position is ideal sound {P *} and the incident sound pressure that is required to become {F *} is, {F *} n * 1 = ( [H] m * n T (H) m * n ) -1 [H]
m * n T {P * * m * 1 can be predicted.

【0028】この式を(1)式から導かれる、 {P* m*1 =〔H〕m*n {F* n*1 に代入し、理想音{P* }のマトリクスが音源の音圧で
ある目標音{P**}のマトリクスと同じになることを考
慮して、右辺の{P* }を{P**}で置き換えると、 {P* m*1 =〔H〕m*n (〔H〕m*n T 〔H〕m*n
-1〔H〕m*n T {P**m*1 但し、{P* }と{P**}はm行1列と補正され、理想
音{P* }[Pa]が目標音である原音{F}[Pa]と同じ音
響特性となる。
Substituting this equation into {P *m * 1 = [H] m * n {F *n * 1 derived from equation (1), the matrix of the ideal sound {P * } Considering that the matrix is the same as the matrix of the target sound {P ** }, which is the sound pressure, if {P * } on the right side is replaced with {P ** }, then {P * } m * 1 = [H] m * n ([H] m * n T [H] m * n )
-1 [H] m * n T {P **m * 1 However, {P * } and} P ** } are corrected to m rows and 1 column, and the ideal sound {P * } [Pa] is the target sound Has the same acoustic characteristics as the original sound {F} [Pa].

【0029】つまり、n行1列の大きさを持つ原音
{F}を分配することで、m行1列の大きさを持つ目標
音{P**}を作成して、それに補正フィルタ 〔G〕n*m =(〔H〕m*n T 〔H〕m*n -1〔H〕m*n
T を乗じたものを空間に入射すると、m行n列の伝達関数
マトリクスが乗ぜられることで、 {P* m*1 =〔H〕m*n (〔H〕m*n T 〔H〕m*n
-1〔H〕m*n T {P**m*1 が得られ、視聴位置での音圧が理想音{P* }になるこ
とが実現されるのである。
That is, by distributing an original sound {F} having a size of n rows and 1 column, a target sound {P ** } having a size of m rows and 1 column is created, and a correction filter [G ] N * m = ([H] m * n T [H] m * n ) -1 [H] m * n
When the product multiplied by T is incident on the space, it is multiplied by a transfer function matrix of m rows and n columns, so that {P *m * 1 = [H] m * n ([H] m * n T [H] m * n )
-1 [H] m * n T {P ** } m * 1 is obtained, and the sound pressure at the viewing position becomes the ideal sound {P * }.

【0030】これから、本発明では、視聴位置の数の方
がスピーカの個数よりも多い場合には、伝達関数マトリ
クスとその転置マトリクスとの行列演算の逆マトリクス
を求めて、その転置マトリクスとその逆マトリクスとの
行列演算を算出することで、補正フィルタを算出すると
ともに、スピーカに出力する音響信号を分配して補正フ
ィルタに入力するように処理するのである。
According to the present invention, when the number of viewing positions is larger than the number of speakers, an inverse matrix of the matrix operation of the transfer function matrix and its transposed matrix is obtained, and the transposed matrix and its inverse are calculated. By calculating a matrix operation with a matrix, a correction filter is calculated, and an acoustic signal to be output to a speaker is distributed and input to the correction filter.

【0031】本発明では、続いて、このようにして算出
した補正フィルタを使ってスピーカに出力する音響信号
を補正して、それをスピーカに出力することで、閉じた
空間内の各視聴位置における音響特性が原音のものにな
ることを実現する。
In the present invention, the sound signal to be output to the speaker is corrected using the correction filter calculated as described above, and the corrected sound signal is output to the speaker. It realizes that the acoustic characteristics are those of the original sound.

【0032】このようにして、本発明によれば、視聴位
置の数が多くなっても、スピーカの数を増加させること
なく、簡略な構成に従って、閉じた空間内の所定の視聴
位置における音響特性を原音のものに補正できるように
なる。
As described above, according to the present invention, even if the number of viewing positions increases, the acoustic characteristics at a predetermined viewing position in a closed space can be reduced according to a simple configuration without increasing the number of speakers. Can be corrected to the original sound.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments.

【0034】図2に、本発明の一実施形態例を図示す
る。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.

【0035】この実施形態例では、自動車1の車室空間
2に設定される複数の視聴位置における音響特性が原音
のものになるようにと補正することを実現する。
In this embodiment, it is realized that the sound characteristics at a plurality of viewing positions set in the cabin space 2 of the automobile 1 are corrected so as to be those of the original sound.

【0036】ここで、説明の便宜上、車室空間2には、
フロントのレフト側に備えられるスピーカ3-1(LF)
と、フロントのライト側に備えられるスピーカ3-2(R
F)と、リアのレフト側に備えられるスピーカ3-3(L
B)と、リアのライト側に備えられるスピーカ3-4(R
B)という4つのスピーカが備えられることを想定して
いる。
Here, for convenience of explanation, the cabin space 2 includes:
Speaker 3-1 (LF) provided on the left side of the front
And a speaker 3-2 (R
F) and a speaker 3-3 (L
B) and a speaker 3-4 (R
It is assumed that four speakers B) are provided.

【0037】また、説明の便宜上、4人の聴取者α,
β,γ,δを想定しており、これから、聴取者αの左耳
位置に相当する視聴位置と、聴取者αの右耳位置に相
当する視聴位置と、聴取者βの左耳位置に相当する視
聴位置と、聴取者βの右耳位置に相当する視聴位置
と、聴取者γの左耳位置に相当する視聴位置と、聴取
者γの右耳位置に相当する視聴位置と、聴取者δの左
耳位置に相当する視聴位置と、聴取者δの右耳位置に
相当する視聴位置という8つの視聴位置を想定してい
る。
For convenience of explanation, four listeners α,
β, γ, δ are assumed, and from this, the viewing position corresponding to the left ear position of the listener α, the viewing position corresponding to the right ear position of the listener α, and the left ear position of the listener β A viewing position corresponding to the right ear position of the listener β, a viewing position corresponding to the left ear position of the listener γ, a viewing position corresponding to the right ear position of the listener γ, and a listener δ And a viewing position corresponding to the right ear position of the listener δ.

【0038】図2中、10はレフト用の再生信号とライ
ト用の再生信号とを生成する光ディスク再生装置、11
は光ディスク再生装置10を制御するとともに本発明を
実現するための処理を実行する制御部、12はオペレー
ションパネルを構成するディスプレイ、13はオペレー
ションパネルを構成する操作キー群、14-p(p=1〜
4)は光ディスク再生装置10の出力する再生信号を増
幅して対応するスピーカ3-p(p=1〜4)に出力する
増幅器、15は光ディスク再生装置10の出力する再生
信号にディジタルフィルタ処理を施して増幅器14-pに
出力するディジタルフィルタ、16はフーリエ変換を実
行するフーリエ変換回路(ソフトウェア構成のものでも
よい)、17はセレクタ回路、18はA/D変換器、1
9は波形メモリである。
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an optical disk reproducing apparatus for generating a left reproduction signal and a right reproduction signal;
Is a control unit for controlling the optical disk reproducing apparatus 10 and executing processing for realizing the present invention, 12 is a display constituting an operation panel, 13 is an operation key group constituting an operation panel, and 14-p (p = 1 ~
4) an amplifier for amplifying a reproduction signal output from the optical disk reproducing apparatus 10 and outputting the amplified signal to the corresponding speaker 3-p (p = 1 to 4); 15 a digital filter processing for the reproduction signal output from the optical disk reproducing apparatus 10 A digital filter for applying a Fourier transform to the amplifier 14-p, a Fourier transform circuit 16 (which may be of a software configuration) for performing a Fourier transform, a selector circuit 17, an A / D converter 18,
9 is a waveform memory.

【0039】本発明では、第1段階の処理として、8つ
の視聴位置〜における音響特性が再生信号のものに
なることを実現するディジタルフィルタ15のフィルタ
係数を求める。続いて、第2段階の処理として、そのフ
ィルタ係数をディジタルフィルタ15に設定すること
で、8つの視聴位置〜における音響特性が再生信号
のものになるようにと補正する処理を行う。
In the present invention, as the first stage processing, the filter coefficients of the digital filter 15 for realizing that the acoustic characteristics at the eight viewing positions to those of the reproduced signal are obtained. Subsequently, as a process of the second stage, a process is performed in which the filter coefficients are set in the digital filter 15 so that the acoustic characteristics at the eight viewing positions to those of the reproduced signal are corrected.

【0040】ここで、この第1段階の処理を実行する場
合には、図2に示すように、光ディスク再生装置10の
出力する再生信号に代えて、制御部11の発生する疑似
ランダム信号を増幅器14-pに出力するという構成を採
る。そして、ディジタルフィルタ15は、ディジタルフ
ィルタ処理を実行せずに、その疑似ランダム信号をその
まま増幅器14-pに出力するという構成を採る。
Here, when the first-stage processing is executed, as shown in FIG. 2, a pseudo random signal generated by the control unit 11 is replaced by an amplifier instead of the playback signal output from the optical disk playback apparatus 10. The output is output to 14-p. The digital filter 15 does not execute the digital filter processing, and outputs the pseudo random signal to the amplifier 14-p as it is.

【0041】第1段階の処理を実行する場合、8つの視
聴位置〜と、4つのスピーカ3-pの前面位置(A,
B,C,D)とにマイクロフォンを配置して、それらの
マイクロフォンの検出する音圧信号を収集する。
When the process of the first stage is executed, the eight viewing positions and the front positions of the four speakers 3-p (A,
B, C, D), and collects sound pressure signals detected by those microphones.

【0042】セレクタ回路17、A/D変換器18及び
波形メモリ19は、このマイクロフォン出力の収集のた
めに用意されるものである。
The selector circuit 17, the A / D converter 18, and the waveform memory 19 are provided for collecting the microphone output.

【0043】図3に、セレクタ回路17、A/D変換器
18及び波形メモリ19の詳細構成の一実施形態例を図
示する。
FIG. 3 shows an embodiment of the detailed configuration of the selector circuit 17, the A / D converter 18, and the waveform memory 19.

【0044】この図に示すように、セレクタ回路17
は、4つのスピーカ3-p(p=1〜4)の前面位置に配
置されるマイクロフォンの検出する音圧信号を入力とし
て、制御部11からの指示に従ってその中の1つを選択
して出力する第1のセクレタ回路170と、8つの視聴
位置〜に配置されるマイクロフォンの検出する音圧
信号を入力として、制御部11からの指示に従ってその
中の1つを選択して出力する第2のセクレタ回路171
とで構成されている。
As shown in FIG.
Receives sound pressure signals detected by microphones arranged in front of four speakers 3-p (p = 1 to 4), selects one of them according to an instruction from the control unit 11, and outputs the selected one. A first secretor circuit 170 to be input and a sound pressure signal detected by microphones arranged at eight viewing positions to input and select and output one of them according to an instruction from the control unit 11. Secretor circuit 171
It is composed of

【0045】一方、A/D変換器18は、第1のセクレ
タ回路170の選択出力する音圧信号をA/D変換する
第1のA/D変換器180と、第2のセクレタ回路17
1の選択出力する音圧信号をA/D変換する第2のA/
D変換器181とで構成されている。
On the other hand, the A / D converter 18 includes a first A / D converter 180 for A / D converting a sound pressure signal selectively output from the first secretor circuit 170, and a second secretor circuit 17
1. A / D conversion of the selected and output sound pressure signal
And a D converter 181.

【0046】一方、波形メモリ19は、第1のA/D変
換器180の出力するディジタル信号(スピーカ位置の
音圧信号)を格納する第1の波形メモリ190と、第2
のA/D変換器181の出力するディジタル信号(視聴
位置の音圧信号)を格納する第2の波形メモリ191と
で構成されている。
On the other hand, the waveform memory 19 includes a first waveform memory 190 for storing a digital signal (sound pressure signal at a speaker position) output from the first A / D converter 180, and a second waveform memory 190 for storing a second signal.
And a second waveform memory 191 for storing a digital signal (sound pressure signal at the viewing position) output from the A / D converter 181.

【0047】図4に、制御部11が第1段階の処理を実
現するために実行する処理フローの一実施形態例を図示
する。
FIG. 4 shows an embodiment of a processing flow executed by the control unit 11 to realize the first-stage processing.

【0048】次に、この処理フローに従って、8つの視
聴位置〜における音響特性が再生信号のものになる
ことを実現するフィルタ係数を求めるための処理につい
て説明する。
Next, according to this processing flow, a description will be given of processing for obtaining a filter coefficient for realizing that the acoustic characteristics at the eight viewing positions to those of the reproduced signal.

【0049】制御部11は、第1段階の処理を実行すべ
く起動されると、図4の処理フローに示すように、先ず
最初に、ステップ1で、変数jに“1”をセットし、続
くステップ2で、変数iに“1”をセットする。
When the control unit 11 is started to execute the first-stage processing, first, as shown in the processing flow of FIG. In the following step 2, "1" is set to a variable i.

【0050】続いて、ステップ3で、変数jの値の指す
増幅器14-p(p=j)のみを動作させ、それ以外の増
幅器14-p(p≠j)を動作させないように制御するこ
とで、変数jの値の指すスピーカ3-jのみに疑似ランダ
ム信号(その他の適当な音響信号でもよい)を出力する
ように制御する。
Subsequently, in step 3, control is performed so that only the amplifier 14-p (p = j) indicated by the value of the variable j is operated and the other amplifiers 14-p (p ≠ j) are not operated. Then, control is performed so that a pseudo-random signal (or any other suitable sound signal) may be output only to the speaker 3-j indicated by the value of the variable j.

【0051】続いて、ステップ4で、第1のセレクタ回
路170を制御することで、変数jの指すスピーカ13
-jの前面位置に配置されるマイクロフォンの検出する音
圧信号の時系列データを第1の波形メモリ190に格納
するとともに、それと同時に、第2のセレクタ回路17
1を制御することで、変数iの値の指す視聴位置(i=
1のときには視聴位置、i=2のときには視聴位置
、i=3のときには視聴位置、・・・・・)に配置
されるマイクロフォンの検出する音圧信号の時系列デー
タを第2の波形メモリ191に格納する。
Subsequently, in step 4, by controlling the first selector circuit 170, the speaker 13 indicated by the variable j
The time series data of the sound pressure signal detected by the microphone disposed at the front position of -j is stored in the first waveform memory 190, and at the same time, the second selector circuit 17
1 to control the viewing position (i =
1), the viewing position when i = 2, the viewing position when i = 3,...) Stores the time-series data of the sound pressure signal detected by the microphone arranged in the second waveform memory 191. To be stored.

【0052】続いて、ステップ5で、フーリエ変換回路
16を使って、そのサンプリングした2つの音圧信号を
フーリエ変換し、その周波数上での比率値(=〔視聴位
置での音圧〕/〔スピーカ位置での音圧〕)を算出する
ことで、車室空間2の伝達関数マトリクスHの要素Hij
を算出する。
Subsequently, in step 5, the two sampled sound pressure signals are subjected to Fourier transform using the Fourier transform circuit 16, and a ratio value on the frequency (= [sound pressure at the viewing position] / [ By calculating the sound pressure at the speaker position]), the element H ij of the transfer function matrix H of the vehicle interior space 2 is calculated.
Is calculated.

【0053】このとき、時間軸上で、そのサンプリング
した音圧信号の比率値を算出して、それをフーリエ変換
することで伝達関数マトリクスHの要素Hijを算出して
もよい。
At this time, an element H ij of the transfer function matrix H may be calculated by calculating a ratio value of the sampled sound pressure signal on the time axis and performing a Fourier transform on the ratio value.

【0054】続いて、ステップ6で、変数iの値を1つ
インクリメントし、続くステップ7で、変数iの値が視
聴位置の数に相当する最大値m(この実施形態例の場合
にはm=8)を超えたのか否かを判断して、超えていな
いことを判断するときには、ステップ3に戻る。
Subsequently, in step 6, the value of the variable i is incremented by one, and in the following step 7, the value of the variable i is set to the maximum value m corresponding to the number of viewing positions (in this embodiment, m = 8), and returns to step 3 when it is determined that it has not been exceeded.

【0055】一方、ステップ7で、変数iの値が最大値
mを超えたことを判断するときには、ステップ8に進ん
で、変数jの値を1つインクリメントし、続くステップ
9で、変数jの値がスピーカの個数に相当する最大値n
(この実施形態例の場合にはn=4)を超えたのか否か
を判断する。
On the other hand, when it is determined in step 7 that the value of the variable i has exceeded the maximum value m, the process proceeds to step 8 where the value of the variable j is incremented by one. The maximum value n whose value corresponds to the number of speakers
(N = 4 in the case of this embodiment) is determined.

【0056】この判断処理により、変数jの値が最大値
nを超えていないことを判断するときには、ステップ2
に戻り、超えたことを判断するときには、伝達関数マト
リクスHの算出が完了したことを判断して、ステップ1
0に進んで、「m=n」の場合には、 〔G〕n*n =〔H〕n*n -1 但し、〔G〕はn行n列に従って、補正フィルタGを算
出し、「m≠n」の場合には、 〔G〕n*m =(〔H〕m*n T 〔H〕m*n -1〔H〕m*n
T 但し、〔G〕はn行m列に従って、補正フィルタGを算
出する。
When it is determined that the value of the variable j does not exceed the maximum value n by this determination processing, step 2
When it is determined that the transfer function matrix H has been exceeded, it is determined that the calculation of the transfer function matrix H has been completed.
0, and when “m = n”, [G] n * n = [H] n * n -1 where [G] calculates a correction filter G according to n rows and n columns, In the case of “m ≠ n”, [G] n * m = ([H] m * n T [H] m * n ) −1 [H] m * n
T [G] calculates the correction filter G according to n rows and m columns.

【0057】このとき実行する行列演算は、周波数を選
択して、その選択した周波数における伝達関数マトリク
スHの値を使って、その選択した周波数における行列演
算を行い、これを全周波数について行うことで実行す
る。
The matrix operation executed at this time is to select a frequency, perform a matrix operation at the selected frequency using the value of the transfer function matrix H at the selected frequency, and perform the matrix operation for all frequencies. Execute.

【0058】続いて、ステップ11で、公知技術に従っ
て、この補正フィルタを実現するディジタルフィルタ1
5のフィルタ係数を算出して、処理を終了する。
Subsequently, at step 11, the digital filter 1 for realizing this correction filter according to a known technique.
The filter coefficient of 5 is calculated, and the process ends.

【0059】すなわち、補正フィルタGの各マトリクス
要素の周波数特性が求められているので、この周波数特
性を実現するディジタルフィルタ15のフィルタ係数を
算出するのである。
That is, since the frequency characteristics of each matrix element of the correction filter G have been obtained, the filter coefficients of the digital filter 15 for realizing the frequency characteristics are calculated.

【0060】このようにしてディジタルフィルタ15に
より実現される補正フィルタは、〔課題を解決するため
の手段〕で説明したように、自動車1の車室空間2に設
定される8か所の視聴位置〜における音響特性が原
音のものになることを実現する。
The correction filter realized by the digital filter 15 has eight viewing positions set in the cabin space 2 of the automobile 1 as described in [Means for Solving the Problems]. This realizes that the acoustic characteristics of the original sound become those of the original sound.

【0061】これから、本発明では、第2段階の処理と
して、その算出したフィルタ係数をディジタルフィルタ
15に設定することで、8か所の視聴位置〜におけ
る音響特性が光ディスク再生装置10の出力する再生信
号のものになるようにと補正する処理を行う。
From this, in the present invention, as the second stage processing, the calculated filter coefficients are set in the digital filter 15 so that the acoustic characteristics at the eight listening positions are output from the optical disc reproducing apparatus 10. A process is performed to correct the signal.

【0062】このとき、補正フィルタGは4行8列の大
きさを持つので、図5に示すように、光ディスク再生装
置10の出力するレフト用の再生信号が4つになるよう
に分配するとともに、光ディスク再生装置10の出力す
るライト用の再生信号が4つになるように分配して、そ
れらの8個の再生信号をディジタルフィルタ15に入力
していくように処理することになる。
At this time, since the correction filter G has the size of 4 rows and 8 columns, as shown in FIG. 5, the correction filter G is distributed so that the number of left reproduction signals output from the optical disk reproduction device 10 becomes four. Then, the write reproduction signals output from the optical disk reproducing apparatus 10 are distributed so as to be four, and the eight reproduced signals are processed so as to be input to the digital filter 15.

【0063】上述した〔課題を解決するための手段〕欄
で説明したように、この分配信号は、8か所の視聴位置
〜における目標音となるべきものである。
As described in the above section "Means for Solving the Problems", this distribution signal should be the target sound at eight viewing positions.

【0064】これから、ディジタルフィルタ15で実現
される補正フィルタGは、図6に示すように、光ディス
ク再生装置10の出力する再生信号を分配することで作
成される目標音のマトリクスとの行列演算により求まる
音響信号を、4つのスピーカ3-p(p=1〜4)に出力
することで、8か所の視聴位置〜における音響特性
が光ディスク再生装置10の出力する再生信号のものに
なることを実現するのである。
As shown in FIG. 6, the correction filter G realized by the digital filter 15 performs a matrix operation with a matrix of a target sound created by distributing a reproduction signal output from the optical disk reproducing apparatus 10, as shown in FIG. By outputting the obtained acoustic signal to the four speakers 3-p (p = 1 to 4), it is possible to confirm that the acoustic characteristics at the eight viewing positions to those of the reproduced signal output from the optical disc reproducing apparatus 10 are obtained. It does.

【0065】図2の実施形態例では、自動車1の車室空
間2に設定される視聴位置〜の数mがスピーカ3-p
の数nよりも多くなることを想定したが、視聴位置とし
て例えば〜のみが設定されることで、この2つの数
が等しくなるときには、補正フィルタGの大きさは4行
4列となるので、図7に示すように、光ディスク再生装
置10の出力する再生信号を分配することなく、そのま
まディジタルフィルタ15に入力していくように処理す
ることになる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the number m of the viewing positions set in the cabin space 2 of the car 1 is the speaker 3-p.
Is assumed to be greater than the number n, but when, for example, only is set as the viewing position, when the two numbers are equal, the size of the correction filter G is 4 rows and 4 columns. As shown in FIG. 7, the processing is performed so that the reproduction signal output from the optical disk reproducing apparatus 10 is directly input to the digital filter 15 without being distributed.

【0066】すなわち、図7の例では、本発明に従わな
いときには、光ディスク再生装置10の出力するレフト
用の再生信号を増幅器14-1と増幅器14-3とに出力
し、光ディスク再生装置10の出力するライト用の再生
信号を増幅器14-2と増幅器14-4とに出力するという
構成を採るので、4行4列の補正フィルタGを実現する
ディジタルフィルタ15を実装することで本発明を適用
する場合には、それを分配することなく、そのままの形
でディジタルフィルタ15に入力していくように処理す
るのである。
That is, in the example of FIG. 7, when the present invention is not followed, the left reproduction signal output from the optical disk reproducing device 10 is output to the amplifiers 14-1 and 14-3, The present invention is applied by mounting a digital filter 15 for realizing a 4-by-4 correction filter G, since a configuration is adopted in which a write reproduction signal to be output is output to the amplifiers 14-2 and 14-4. If so, processing is performed so as to input the digital filter 15 as it is without distributing it.

【0067】この場合、ディジタルフィルタ15に入力
される再生信号は、4か所の視聴位置〜における目
標音となるべきものである。これから、ディジタルフィ
ルタ15で実現される補正フィルタGは、図8に示すよ
うに、光ディスク再生装置10の出力する再生信号で定
義される目標音のマトリクスとの行列演算により求まる
音響信号を、4つのスピーカ3-p(p=1〜4)に出力
することで、4か所の視聴位置〜における音響特性
が光ディスク再生装置10の出力する再生信号のものに
なることを実現するのである。
In this case, the reproduced signal input to the digital filter 15 should be the target sound at the four viewing positions. From this, as shown in FIG. 8, the correction filter G realized by the digital filter 15 converts the acoustic signal obtained by the matrix operation with the matrix of the target sound defined by the reproduced signal output from the optical disc reproducing apparatus 10 into four signals. By outputting to the speaker 3-p (p = 1 to 4), it is possible to realize that the acoustic characteristics at the four viewing positions are the same as those of the reproduced signal output from the optical disk reproducing device 10.

【0068】次に、本発明の有効性を検証するために行
った実験について説明する。
Next, an experiment conducted to verify the effectiveness of the present invention will be described.

【0069】この実験では、簡単のために、光ディスク
再生装置が1つの再生信号のみを出力し、スピーカとし
て、リアレフトのスピーカとリアライトのスピーカとい
う2つを用いるという条件下で、車室空間2の後部座席
位置に設定される4つの視聴位置(後述する図10に具
体的位置を示す)で得られる補正効果を検証することで
行った。
In this experiment, for the sake of simplicity, the optical disk reproducing device outputs only one reproduction signal, and the rear room speaker and the rear right speaker are used as speakers, and the vehicle space 2 This was performed by verifying the correction effect obtained at four viewing positions (specific positions are shown in FIG. 10 described later) set at the rear seat positions.

【0070】この実験条件から、上述の処理に従って、
図9に示すように、リアレフトの補正フィルタG1と、
リアライトの補正フィルタG2という2つの補正フィル
タが算出されることになる。
From these experimental conditions, according to the processing described above,
As shown in FIG. 9, a rear left correction filter G1,
Two correction filters, that is, a rear light correction filter G2 are calculated.

【0071】図10に、リアレフトとリアライトの2個
のスピーカを使って、1番点から4番点までの4つの視
聴位置の音響特性をフラットに補正することを実現する
リアレフトの補正フィルタG1の実験データを図示し、
図11に、リアレフトとリアライトの2個のスピーカを
使って、1番点から4番点までの4つの視聴位置の音響
特性をフラットに補正することを実現するリアライトの
補正フィルタG2の実験データを図示する。
FIG. 10 shows a rear left correction filter G1 for realizing flat correction of the acoustic characteristics of the four viewing positions from the first point to the fourth point using two speakers, the rear left and the rear right. Illustrating the experimental data of
FIG. 11 shows an experiment of a rear right correction filter G2 for realizing flat correction of acoustic characteristics of four viewing positions from a first point to a fourth point using two speakers, a rear left and a rear right. The data is illustrated.

【0072】図12に、この補正フィルタG1を適用し
ない場合におけるリアレフトのスピーカから車室空間2
への入射音圧F1の実験データと、この補正フィルタG
1を適用した場合におけるリアレフトのスピーカから車
室空間2への入射音圧F1*の実験データとを図示す
る。図中、実線で示すものが入射音圧F1の実験データ
であり、破線で示すものが入射音圧F1* の実験データ
である。
FIG. 12 shows a case where the rear left speaker and the cabin space 2 when the correction filter G1 is not applied.
Experimental data on the sound pressure F1 incident on the
1 shows experimental data of the sound pressure F1 * incident from the rear left loudspeaker to the vehicle interior space 2 in the case of applying No. 1. In the figure, the data indicated by the solid line is the experimental data of the incident sound pressure F1, and the data indicated by the broken line is the experimental data of the incident sound pressure F1 * .

【0073】また、図13に、この補正フィルタG2を
適用しない場合におけるリアライトのスピーカから車室
空間2への入射音圧F2の実験データと、この補正フィ
ルタG2を適用した場合におけるリアライトのスピーカ
から車室空間2への入射音圧F2* の実験データとを図
示する。図中、実線で示すものが入射音圧F2の実験デ
ータであり、破線で示すものが入射音圧F2* の実験デ
ータである。
FIG. 13 shows experimental data of sound pressure F2 incident from the loudspeaker of the rear light to the cabin space 2 when the correction filter G2 is not applied, and the rear light when the correction filter G2 is applied. The experimental data of the sound pressure F2 * incident from the speaker to the cabin space 2 is shown. In the figure, the data indicated by the solid line is the experimental data of the incident sound pressure F2, and the data indicated by the broken line is the experimental data of the incident sound pressure F2 * .

【0074】図14に、このときにおける1番点の視聴
位置での音圧応答の実験データを図示し、図15に、こ
のときにおける2番点の視聴位置での音圧応答の実験デ
ータを図示し、図16に、このときにおける3番点の視
聴位置での音圧応答の実験データを図示し、図17に、
このときにおける4番点の視聴位置での音圧応答の実験
データを図示する。ここで、実線が補正前の音圧の実験
データ、破線が補正後の音圧の実験データである。
FIG. 14 shows experimental data of sound pressure response at the first viewing position at this time, and FIG. 15 shows experimental data of sound pressure response at the second viewing position at this time. FIG. 16 shows experimental data of sound pressure response at the third viewing position at this time, and FIG.
The experimental data of the sound pressure response at the fourth viewing position at this time is shown. Here, the solid line is experimental data of sound pressure before correction, and the broken line is experimental data of sound pressure after correction.

【0075】図14ないし図17の実験結果から分かる
ように、補正フィルタの適用により、4つの視聴位置に
おける音響特性をフラットに補正できることが検証でき
たことで、本発明の有効性が検証された。
As can be seen from the experimental results shown in FIGS. 14 to 17, the effectiveness of the present invention was verified by applying the correction filter to verify that the acoustic characteristics at the four viewing positions could be corrected flat. .

【0076】図18に、図14の実験データを実車換算
し1/3オクターブバンド表示したものを図示し、図1
9に、図15の実験データを実車換算し1/3オクター
ブバンド表示したものを図示し、図20に、図16の実
験データを実車換算し1/3オクターブバンド表示した
ものを図示し、図21に、図17の実験データを実車換
算し1/3オクターブバンド表示したものを図示する。
ここで、黒色が補正前の音圧の実験データ、斜線が補正
後の音圧の実験データである。
FIG. 18 shows the experimental data shown in FIG. 14 converted to an actual vehicle and displayed in a 1/3 octave band.
9 shows the experimental data of FIG. 15 converted to an actual vehicle and displayed as a 1/3 octave band, and FIG. 20 shows the experimental data of FIG. 16 converted to an actual vehicle and displayed as a 1/3 octave band. FIG. 21 illustrates the experimental data of FIG. 17 converted into an actual vehicle and displayed in a 1/3 octave band.
Here, the black color is the experimental data of the sound pressure before the correction, and the hatched lines are the experimental data of the sound pressure after the correction.

【0077】図18中に示すように、1番点の視聴位置
における音響特性の官能評価は、補正フィルタの適用に
より4点から0点に上昇した。また、図19中に示すよ
うに、2番点の視聴位置における音響特性の官能評価
は、補正フィルタの適用により2点から0点に上昇し
た。また、図20中に示すように、3番点の視聴位置に
おける音響特性の官能評価は、補正フィルタの適用によ
り2点から0点に上昇した。また、図21中に示すよう
に、3番点の視聴位置における音響特性の官能評価は、
補正フィルタの適用により3点から0点に上昇した。
As shown in FIG. 18, the sensory evaluation of the acoustic characteristic at the first viewing position was increased from 4 points to 0 point by applying the correction filter. Further, as shown in FIG. 19, the sensory evaluation of the acoustic characteristics at the second viewing position increased from two points to zero due to the application of the correction filter. Further, as shown in FIG. 20, the sensory evaluation of the acoustic characteristics at the third viewing position increased from 2 points to 0 point by applying the correction filter. Further, as shown in FIG. 21, the sensory evaluation of the acoustic characteristics at the third viewing position is
The value increased from 3 points to 0 point due to the application of the correction filter.

【0078】この官能評価は、リスニングルームにおい
て原音と比較することで行った。先ず、スピーカの近く
で実音を出して録音する。次に、リスナー席で実音と再
生音とを比較して、評価者が原音と同じ音と感ずる場合
を0点、違う音と感ずる場合を4点として、5段階評価
の採点で行った。評価者は、20代の成年男子10名と
して、その平均値をとった。
This sensory evaluation was performed by comparing the original sound in the listening room. First, sound is recorded near the speakers. Next, a comparison was made between the actual sound and the reproduced sound at the listener's seat, and the evaluator rated the sound with the 0-point when he felt the same sound as the original sound and 4 points when he felt it as a different sound. The evaluator took the average value as 10 adult boys in their 20s.

【0079】この音響特性の官能評価からも、補正フィ
ルタを使うことで音響特性がフラットになることを検証
できた。すなわち、本発明によれば、2個のスピーカを
用いて、スピーカの個数よりも多い数として設定される
1番点から4番点までの4か所の視聴位置における音響
特性をフラットに補正することが可能であることを検証
できたのである。
From the sensory evaluation of the acoustic characteristics, it was verified that the acoustic characteristics became flat by using the correction filter. That is, according to the present invention, using two speakers, the acoustic characteristics at four viewing positions from the first point to the fourth point set as a number larger than the number of speakers are corrected to be flat. We were able to verify that it was possible.

【0080】なお、図18ないし図21に示す補正後の
音圧の実験データは、一見すると十分な平坦特性を示し
ていないように見えるかもしれないが、人間の聴感特性
からすると、これだけの平坦性があれば十分であり、こ
の平坦性を実現できることで上述した官能評価が得られ
るようになる。
The experimental data of the corrected sound pressure shown in FIGS. 18 to 21 may not seem to show a sufficiently flat characteristic at first glance, but from the viewpoint of the human auditory characteristics, the flatness of such a flat sound is not enough. It is sufficient to have the property, and the above-mentioned sensory evaluation can be obtained by realizing this flatness.

【0081】図示実施例に従って本発明を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施
例では、1つのスピーカ3-pのみに疑似ランダム信号を
出力することで伝達関数マトリクスを測定するという方
法を用いたが、全てのスピーカ3-pに疑似ランダム信号
を出力しつつ伝達関数マトリクスを測定するという方法
を用いることでもよい。
The present invention has been described with reference to the illustrated embodiments.
The present invention is not limited to this. For example, in the embodiment, a method of measuring a transfer function matrix by outputting a pseudo-random signal to only one speaker 3-p is used. However, transmission is performed while outputting a pseudo-random signal to all speakers 3-p. A method of measuring a function matrix may be used.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
視聴位置の数が多くなっても、スピーカの数を増加させ
ることなく、簡略な構成に従って、閉じた空間内の所定
の視聴位置における音響特性を原音のものに補正できる
ようになる。
As described above, according to the present invention,
Even if the number of viewing positions increases, the acoustic characteristics at a predetermined viewing position in a closed space can be corrected to those of the original sound without increasing the number of speakers according to a simple configuration.

【0083】そして、視聴位置の数がスピーカの数より
も多くなるときにあっても、その補正を実現できるよう
になる。
Then, even when the number of viewing positions is larger than the number of speakers, the correction can be realized.

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

【図1】本発明の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態例である。FIG. 2 is an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態例である。FIG. 3 is an embodiment of the present invention.

【図4】制御部の実行する処理フローの一実施形態例で
ある。
FIG. 4 is an embodiment of a processing flow executed by a control unit;

【図5】本発明の一実施形態例である。FIG. 5 is an embodiment of the present invention.

【図6】補正処理の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a correction process.

【図7】本発明の一実施形態例である。FIG. 7 is an embodiment of the present invention.

【図8】補正処理の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a correction process.

【図9】実験条件の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of experimental conditions.

【図10】実験データの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of experimental data.

【図11】実験データの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of experimental data.

【図12】実験データの説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of experimental data.

【図13】実験データの説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of experimental data.

【図14】実験データの説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of experimental data.

【図15】実験データの説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of experimental data.

【図16】実験データの説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of experimental data.

【図17】実験データの説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of experimental data.

【図18】実験データの説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of experimental data.

【図19】実験データの説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of experimental data.

【図20】実験データの説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of experimental data.

【図21】実験データの説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of experimental data.

【符号の説明】 1 自動車 2 車室空間 3 スピーカ 10 光ディスク再生装置 11 制御部 12 ディスプレイ 13 操作キー群 14 増幅器 15 ディジタルフィルタ 16 フーリエ変換回路 17 セレクタ回路 18 A/D変換器 19 波形メモリ[Description of Signs] 1 Automobile 2 Cabin space 3 Speaker 10 Optical disk playback device 11 Control unit 12 Display 13 Operation key group 14 Amplifier 15 Digital filter 16 Fourier transform circuit 17 Selector circuit 18 A / D converter 19 Waveform memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸井 武司 東京都文京区春日1丁目13番27号 中央大 学理工学部内 Fターム(参考) 5D020 AD02 CE02 5D062 BB03 BB07 CC02 CC12 CC16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Toi 1-13-27 Kasuga, Bunkyo-ku, Tokyo F-term in the Faculty of Science and Engineering, Chuo University 5D020 AD02 CE02 5D062 BB03 BB07 CC02 CC12 CC16

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 閉じた空間内の所定の視聴位置における
音響特性が原音のものになるように補正する音場補正方
法において、 スピーカの出力する音圧と、上記視聴位置で測定される
該音圧に対する応答音圧とを測定することで、上記空間
の伝達関数マトリクスを求め、 上記伝達関数マトリクスから上記補正を実現する補正フ
ィルタを算出し、 上記補正フィルタを使って上記スピーカに出力する音響
信号を補正して、それを上記スピーカに出力すること
を、 特徴とする音場補正方法。
1. A sound field correction method for correcting an acoustic characteristic at a predetermined viewing position in a closed space to be that of an original sound, comprising: a sound pressure output from a speaker; and a sound measured at the viewing position. A transfer function matrix of the space is obtained by measuring a response sound pressure with respect to pressure, a correction filter for realizing the correction is calculated from the transfer function matrix, and an acoustic signal output to the speaker using the correction filter And outputting the same to the speaker.
【請求項2】 請求項1記載の音場補正方法において、 上記視聴位置の数と上記スピーカの個数とが等しい場合
には、上記伝達関数マトリクスの逆マトリクスを算出す
ることで、上記補正フィルタを算出することを、 特徴とする音場補正方法。
2. The sound field correction method according to claim 1, wherein when the number of viewing positions is equal to the number of speakers, the correction filter is calculated by calculating an inverse matrix of the transfer function matrix. Calculating the sound field correction method.
【請求項3】 請求項1記載の音場補正方法において、 上記視聴位置の数の方が上記スピーカの個数よりも多い
場合には、上記伝達関数マトリクスとその転置マトリク
スとの行列演算の逆マトリクスを求めて、該転置マトリ
クスと該逆マトリクスとの行列演算を算出することで、
上記補正フィルタを算出するとともに、上記スピーカに
出力する音響信号を分配して上記補正フィルタに入力す
ることを、 特徴とする音場補正方法。
3. The sound field correction method according to claim 1, wherein, when the number of viewing positions is larger than the number of speakers, an inverse matrix of a matrix operation of the transfer function matrix and its transposed matrix. By calculating a matrix operation of the transposed matrix and the inverse matrix,
A sound field correction method comprising: calculating the correction filter; distributing an acoustic signal to be output to the speaker; and inputting the audio signal to the correction filter.
【請求項4】 閉じた空間に配置されるスピーカに音響
信号を出力するオーディオ装置において、 上記スピーカの出力する音圧と上記空間内の所定の視聴
位置で測定される該音圧に対する応答音圧とから求めら
れる上記空間の伝達関数マトリクスから算出されて、該
視聴位置における音響特性が原音のものになるように補
正する補正フィルタを備え、 上記スピーカに出力する音響信号を上記補正フィルタに
入力するとともに、その入力に応答して上記補正フィル
タから出力される音響信号を上記スピーカに出力するよ
うに構成されることを、 特徴とするオーディオ装置。
4. An audio apparatus for outputting an acoustic signal to a speaker disposed in a closed space, wherein a sound pressure output from the speaker and a response sound pressure to the sound pressure measured at a predetermined viewing position in the space. And a correction filter that is calculated from the transfer function matrix of the space obtained from the above, and corrects the sound characteristic at the viewing position to be that of the original sound. The sound signal output to the speaker is input to the correction filter. And an audio signal output from the correction filter in response to the input to the speaker.
【請求項5】 請求項4記載のオーディオ装置におい
て、 上記視聴位置の数の方が上記スピーカの個数よりも多い
場合には、上記スピーカに出力する音響信号を分配して
上記補正フィルタに入力するように構成されることを、 特徴とするオーディオ装置。
5. The audio device according to claim 4, wherein when the number of viewing positions is larger than the number of speakers, an audio signal output to the speakers is distributed and input to the correction filter. An audio device characterized by being configured as described above.
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