JP2004304778A - 音場設定方法、音場設定プログラム、及びオーディオ信号再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数チャンネルのオーディオ信号を再生・増幅するオーディオ信号再生装置と設置された各チャンネルのスピーカから成るオーディオ再生システムにおいて、音場を最適に自動設定する音場設定方法を提供する。
【解決手段】 ＣＰＵ５０７は、リスニングポイントＰにてリスナーＭが発したテスト音をスピーカ３１〜３５によって集音したデータとして、Ａ／Ｄ５０７１にてＡ／Ｄ変換させ取り込む。取り込まれたデータから各スピーカのチャンネルが集音した時刻及び音量レベルを算出する。算出したデータに基づき各チャンネルのオーディオ信号に対するディレイ時間設定データ及び音量調整データを生成する。ＤＳＰ５０６はディレイ時間設定データに基づき各チャンネルのオーディオ信号にディレイ時間を付加する。また、音量調整部５０８は音量調整データに基づき各チャンネルのオーディオ信号の音量レベルを調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数チャンネルのオーディオ信号を再生・増幅するオーディオ信号再生装置と設置された各チャンネルのスピーカから成るオーディオ再生システムにおいて、音場を最適に自動設定することができる音場設定方法、マイクロコンピュータを、音場を最適に自動設定する手段として機能させるための音場設定プログラム、及び、これらを搭載したオーディオ信号再生装置に関する。

ＤＶＤ等の多チャンネル音源のオーディオ再生システムにおける最適音場を設定する技術としては、以下の（１）〜（４）の方法が考えられている。

（１）各チャンネルのスピーカ設定（スピーカの有無、スピーカの大小、リスナーのリスニングポイント、音量バランス等）をリスナーにマニュアル入力させる方法。

例えば、このマニュアルで行う再生装置でのスピーカ設定手順は以下の様になっている。
１）サブウーファ設定 選択肢：有／無
２）フロントスピーカ設定 選択肢：大／小
３）センタースピーカ設定 選択肢：大／小／無
４）リアスピーカ設定 選択肢：大／小／無
５）クロスオーバー周波数設定 選択肢：８０／１００／１２０／１５０／２００Ｈｚ
６）フロントスピーカ距離設定 選択肢：０．３ｍ〜９．０ｍ
７）センタースピーカ距離設定 選択肢：０．３ｍ〜９．０ｍ
８）リアスピーカ距離設定 選択肢：０．３ｍ〜９．０ｍ
９）テストトーン出力
１０）センターレベル調整 選択肢：−１０ｄＢ〜＋１０ｄＢ
１１）リアＬｃｈレベル調整 選択肢：−１０ｄＢ〜＋１０ｄＢ
１２）リアＲｃｈレベル調整 選択肢：−１０ｄＢ〜＋１０ｄＢ
この方法はリスナーがスピーカの距離やレベル等を正しく設定し、正しい位置で聴取すれば最適な音場を得られる利点があるが、全ｌ２手順もあり、設定に慣れていないリスナーには難解であって時間がかかるという欠点がある。

（２）複雑なスピーカの設定組合せを数通り（例えば、６畳／８畳／１２畳）に分類して予め音場の条件をマイクロコンピュータに記録しておき、リスナーに選択させる方法。

この方法は簡易であるが、数通りの組合せでは正確さが不足し、最適な音場の再現が難しいという欠点がある。

（３）図７の（ａ）に示すように、リスナーＭがリスニングポイントＰにマイク２１を設置し、図７の（ｂ）に示す再生装置２２のマイクロコンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）２３及びデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）２４より発生した各チャンネルのトーン信号を、設置された各チャンネルのスピーカ（左スピーカＬｃｈ、センタースピーカＣｃｈ、右スピーカＲｃｈ、左サラウンドスピーカＬＳｃｈ、右サラウンドスピーカＲＳｃｈ）から順次出力させる。

マイク２１が検出したトーン信号をＣＰＵ２３に取り込み、発生させたトーン信号に対する検出したトーン信号の有無、時間遅れ、周波数特性、レベル（音量）差をＣＰＵ２３によって解析してレベル設定、ディレイ時間設定を行うことによって最適な音場設定を自動で行う方法。

マイク２１を用いた（３）の音場設定方法は、測定条件が正しく実行されれば正確に設定されるという利点があるが、再生装置２２としては不要なマイク２１が測定のためだけに必要となり、コストアップとなる欠点がある。また、手順は少なくなるがリスナーＭによるマイク２１の設置など複雑な操作が別途必要となる。

（４）特開平６−３８３００号公報（特許文献１）には、複数のスピーカシステムを備えた音響再生装置において、一方のスピーカを入力（マイク）装置として兼用させることにより、出力装置のレベル等を自動的に設定させ、視聴者の音場を常に最良の状態に保つように構成するという技術が開示されている。

即ち、図８のブロック図に示すように、複数チャンネルの音源１６を増幅する増幅手段６〜１０と、増幅信号を再生する複数のスピーカシステム１〜５を備えた音響再生装置であって、一方のスピーカ１〜３からテスト信号を出力するテスト信号発生手段１７と、他方のスピーカ４、５で前記テスト信号を集音すると共に、前記集音した信号を解析して制御信号Ｓを出力する信号処理手段１８とを備える。更に、前記制御信号Ｓにより前記増幅手段６〜１０を制御し、また、前記テスト信号は前記複数チャンネルの音源１６を使用する構成とするものである。

この音響再生装置を用いて、一つのスピーカから発したテスト信号（パルス信号）が他のスピーカに到達する到達時間を各スピーカ毎に計算することを順次繰り返すことで、複数のスピーカ１〜５の相対位置が判り、スピーカの配置を決定できる。また、部屋の残響特性及び周波数特性が同様にテスト信号（パルス信号及びスウィープ信号）を発することで調べることができる。

特開平６−３８３００号公報

特許文献１の音響再生装置による音場設定方法は、スピーカ１〜５をマイクとして利用するので、別途マイクを必要としない点は優れるものの、スピーカから発するテスト信号では各スピーカ間の相対的位置関係しか判らず、肝心のリスナーがどの位置で聴取しているかという点は考慮されない。部屋に適宜配置された複数のスピーカシステム１〜５の理想的なリスニングポイントである、部屋のほぼ中央にリスナーが常に居ることを前提としているようである。

しかしながら、リスナーは適宜部屋に配置された複数のスピーカシステム１〜５の理想的なリスニングポイントに常に居て聴取するとは限らない。むしろ片寄った位置で聴取している場合の方が多いと考えるのが現実的であり、設定された音場がリスナーにとっては最適音場とは言えないケースが多いと予想される。

また、ある一つのスピーカからテスト信号を発して、他のスピーカでこれを検出するのであるから、全てのスピーカの相対位置が判明するには各々のスピーカについてテスト信号を発して他のスピーカで検出するという手順を順次行う必要がある。従って信号処理手段１８（通常はマイクロコンピュータである。）による計算処理が極めて煩雑になり、ＣＰＵに対する負担が大きい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、極めて簡単な手順で、オーディオ再生システムにより形成される音場をリスニングポイントを考慮した最適な音場に自動設定することができる音場設定方法、マイクロコンピュータを最適な音場を自動設定する手段として機能させるための音場設定プログラム、及びこれらを搭載したオーディオ信号再生装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の（ａ）から（ｃ）の音場設定方法及び音場設定プログラム、オーディオ信号再生装置を提供するものである。

（ａ）オーディオ信号再生装置（５０）より出力された複数チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルのスピーカ（３１〜３５）から再生されることにより形成される音場を設定するための音場設定方法において、前記オーディオ信号再生装置から前記各チャンネルのスピーカへのオーディオ信号の供給を遮断状態とし、リスニングポイント（Ｐ）にてリスナー（Ｍ）によって発せられたテスト音を、前記各チャンネルのスピーカにより集音したデータとして取り込み、前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の到達時刻を算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号のディレイ時間設定データを生成し、前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の音量レベルを算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号の音量調整データを生成し、前記各ディレイ時間設定データ及び各音量調整データに応じて前記各チャンネルのオーディオ信号に対するディレイ時間と音量を制御することを特徴とする音場設定方法。

（ｂ）オーディオ信号再生装置（５０）より出力された複数チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルのスピーカ（３１〜３５）から再生されることにより形成される音場を設定する機能をコンピュータに実行させるための音場設定プログラムにおいて、前記オーディオ信号再生装置から前記各チャンネルのスピーカへのオーディオ信号の供給を遮断状態とするステップと、リスニングポイント（Ｐ）にてリスナー（Ｍ）によって発せられたテスト音を、前記各チャンネルのスピーカにより集音したデータとして取り込むステップと、前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の到達時刻を算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号のディレイ時間設定データを生成するステップと、前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の音量レベルを算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号の音量調整データを生成するステップと、前記各ディレイ時間設定データ及び各音量調整データに応じて前記各チャンネルのオーディオ信号に対するディレイ時間と音量を制御するステップを実行させることを特徴とする音場設定プログラム。

（ｃ）複数チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルのスピーカ（３１〜３５）に供給するオーディオ信号再生装置（５０）において、前記複数チャンネルのオーディオ信号を前記各チャンネルのスピーカへ供給するか否かを切換える切換手段（５１０）と、前記切換手段によって前記オーディオ信号再生装置から前記各チャンネルのスピーカへのオーディオ信号の供給を遮断状態とし、リスニングポイント（Ｐ）にてリスナー（Ｍ）によって発せられたテスト音を、前記各チャンネルのスピーカにより集音したデータとして取り込む取り込み手段（５０７）と、前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の到達時刻を算出し比較することにより前記各チャンネルのオーディオ信号のディレイ時間設定データを生成し、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の音量を算出し比較することにより前記各チャンネルのオーディオ信号の音量調整データを生成する生成手段（５０７）と、前記ディレイ時間設定データに基づいて各チャンネルのスピーカから出力されるオーディオ信号にディレイを付加するディレイ付加手段（５０６）と、前記音量調整データに基づいて各チャンネルのスピーカから出力されるオーディオ信号の音量を調整する音量調整手段（５０８）とを備えたことを特徴とするオーディオ信号再生装置。

本発明の音場設定方法及び音場設定プログラム、これらを搭載したオーディオ信号再生装置によれば、リスナーが自らリスニングポイントで音を発するという極めて簡単な手順により、オーディオ再生システムにより形成される音場をリスニングポイントにおける最適な音場に自動的に設定することができる。

本発明に係る音場設定方法、音場設定プログラム、及びオーディオ信号再生装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明のオーディオ信号再生装置の一実施形態を示すと共に、音場設定方法を実現する構成例を示すブロック図である。図１において、オーディオ信号再生装置５０とスピーカ３１〜３５とでオーディオ再生システムが構成されている。スピーカ３１〜３５は一例として図２のように配置されている。

オーディオ信号再生装置５０には再生対象のオーディオ入力信号（５チャンネル分の情報を含んだ２チャンネルの信号）が入力される。オーディオ入力信号はデジタル信号とアナログ信号のどちらでもよく、デジタル信号（例えば光デジタル信号）であればデジタルオーディオ信号入力端子５０１を介してデジタル・インターフェース・レシーバ（ＤＩＲ）５０３に供給される。ＤＩＲ５０３は入力されたデジタル信号より、オーディオ信号と各種クロックを生成する。

一方、オーディオ入力信号がアナログ信号であればアナログオーディオ信号入力端子５０２を介してアナログ・デジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）５０４に供給されＡ／Ｄ変換される。ＤＩＲ５０３またはＡ／Ｄ５０４より出力されたデジタルオーディオ入力信号はスイッチ５０５を介してデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）５０６に供給される。スイッチ５０５は、オーディオ入力信号がデジタル信号であるかアナログ信号であるかによって切換えられる。

ＤＳＰ５０６は、供給されたオーディオ入力信号に対して各種信号処理を行い、５チャンネル分の各オーディオ信号を生成する。なお、アナログ入力信号は２チャンネルの信号それぞれに入力端子を必要とするが、図１においては簡略化のためアナログオーディオ信号入力端子５０２を一つの入力端子として図示している。なお、ＤＳＰ５０６によってアナログオーディオ信号に対して信号処理を施さない場合は、Ａ／Ｄ５０４は省略可能である。

リスナーＭがオーディオ信号再生装置５０の操作部５１４の音場設定ボタン５１４１を押すと、マイクロコンピュータのＣＰＵ５０７は出力切換リレー５１０を切換えて（開いて）複数チャンネル（例えば、フロント左チャンネルＬｃｈ、フロントセンターチャンネルＣｃｈ、フロント右チャンネルＲｃｈ、左サラウンドチャンネルＬＳｃｈ、右サラウンドチャンネルＲＳｃｈの５チャンネル）のスピーカ３１〜３５（左スピーカ３１、センタースピーカ３３、右スピーカ３２、左サラウンドスピーカ３４、右サラウンドスピーカ３５）へのオーディオ入力信号の供給を遮断させる。このとき各チャンネルのスピーカ３１〜３５がマイクとして動作する音場設定モードとなる。なお、操作部５１４をリモコン送信機としてもよい。

図３は本実施形態の音場設定方法及び音場設定プログラムの処理手順を示すフローチャートである。音場設定プログラムはＣＰＵ５０７に記憶されている。図３において、音場設定モードになると、ステップＳ１にて、音場の自動設定を開始するか否かを判定するために所定時間（例えば１５秒間）タイムアウトを確認する。続くステップＳ２にて、図２に示すようなリスナーＭによるテスト音（拍手）が入力されたか否かを判定する。

タイムアウトを判定するための１５秒間にテスト音が入力されると、音場の自動設定を開始するためステップＳ３に進む。１５秒が過ぎてテスト音が入力されない場合には、タイムアウトが確認されステップＳ３２へ進む。

ステップＳ３２にて、ＣＰＵ５０７によって制御される表示ドライバ５１５が例えば“ＳＩＬＥＮＴ−ＡＬＬ”なる表示を表示部５１６に表示させる。図３では図示していないが、再測定（リトライ）を行うためスタートへ再び戻るようにしてもよい。再測定の回数は任意に設定できる。これはステップＳ２４、Ｓ３０、Ｓ３１でも同様である。

ステップＳ２によるテスト音の入力有無判定は次のように行われる。

図２でリスナーＭがリスニングポイントＰにて「パーン」と拍手する等してパルス的なテスト音を発すると、そのテスト音が各チャンネルのスピーカ３１〜３５によって集音される。スピーカ３１〜３５によって集音された集音信号は各スピーカ３１〜３５の振動による逆起電力で電気信号に変換され、増幅部５１２にて増幅（例えば７０ｄＢ程度）された後、ＣＰＵ５０７に設けたＡ／Ｄ５０７１にてＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ５０７に取り込まれる。なお、Ａ／Ｄ５０７１は入力信号を例えば２００μｓ毎にサンプリングする。

ステップＳ３にて、ＣＰＵ５０７はテスト音が最初に入力されたチャンネルの、テスト音入力データが所定のスレッショールドに達した時刻を取り込み開始点として、残りの複数チャンネルへのテスト音の入力データを順次取り込む。

ステップＳ４にてＬｃｈが集音信号を取り込めたか否かを判定する。取り込めたらステップＳ５に進み、取り込めなければステップＳ７に進む。次にステップＳ５にて取り込んだデータが所定のスレッショールドを超えたか否かを判定する。超えていればステップＳ６に、超えていなければステップＳ７に進む。

サンプリング時に取り込んだデータが所定のスレッショールドを超えたのを確認できたなら、ステップＳ６ではその時刻（タイミング値）及び音量レベル（音圧値）をＣＰＵ５０７に記憶する。

これでＬｃｈについての処理は終了する。すなわちステップＳ４、Ｓ５からステップＳ７に進んだ場合はＬｃｈについての処理を終了とせず、タイミング値及び音量レベルをＣＰＵ５０７が記憶したときにＬｃｈについての処理を完了とする。

以上のステップＳ４からＳ６までと同じ処理を各チャンネルについて行う（ステップＳ７からＳ１８）。

なお、ステップＳ２にて最初にスレッショールドを超えたデータが入力されたスピーカにおいては、そのタイミング値（すなわち、タイミング０）と音量レベルがＣＰＵ５０７に記憶される。

本実施形態では音量レベルを所定のスレッショールドを超えたことを確認した時刻での一点しか確認していないが、例えば所定のスレッショールドを超えた後の複数点のサンプリング値を用い、複数の音量レベルのうちの最大値あるいは平均値をＣＰＵ５０７に記憶するという方法をとってもよい。

ステップＳ１６からＳ１８にてＲＳｃｈの確認または記憶が終了すると、ステップＳ１９へ進む。

ステップＳ１９にて全チャンネル（Ｌｃｈ、Ｃｃｈ、Ｒｃｈ、ＬＳｃｈ、ＲＳｃｈ）の取り込みが完了したか否かを確認して、完了していればステップＳ２０へ、完了していなければステップＳ２５へ進む。ここで全チャンネルとは、スピーカ３１〜３５が接続されているチャンネルの全てを指す。スピーカ３１〜３５の接続の有無はユーザが設定することができる。ステップＳ１９では接続したスピーカのチャンネルについてのみ取り込みが完了したか否かを判定する。

ステップＳ２０にてＣＰＵ５０７は上記のように検出したタイミング値と音量レベルに基づいて、スピーカ３１〜３５から発せられる各チャンネルのオーディオ信号がリスニングポイントＰに到達するタイミングと、リスナーＭがリスニングポイントＰで聴く音量を設定（調整）するための各データを生成する。

まず最も好ましい設定（調整）例について説明する。

各チャンネルのオーディオ信号の全てが同じタイミングでリスニングポイントＰに到達し、同じ音量を有するオーディオ信号であればリスニングポイントＰにおいて同じ音量であることが好ましい。そこで、各スピーカ３１〜３５からのオーディオ信号がリスニングポイントＰへ到達する時間差Δｔが、全て０になるように設定する。すなわち、最もタイミング値の遅いチャンネルのスピーカをディレイ時間０とし、このスピーカと他の４つのスピーカそれぞれの時間差Δｔが０になるようにディレイ時間設定データを生成する。

また、各スピーカ３１〜３５から発せられたオーディオ信号におけるリスニングポイントＰでの音量レベル差が、全て０になるような音量調整データを生成する。後述するように、ＣＰＵ５０７はディレイ時間設定データに基づいて各チャンネルのオーディオ信号のディレイ時間をＤＳＰ５０６に設定し、音量調整データに基づいて各チャンネルのオーディオ信号の音量を調整するよう音量調整部５０８を制御する。

次に比較的簡易な設定（調整）例について説明する。

ＣＰＵ５０７は左右フロントチャンネルのタイミング値の平均及び音量レベルの平均を最初に算出し、それらを基準としてセンターチャンネル（Ｃｃｈ）、左右サラウンドチャンネル（ＬＳｃｈ、ＲＳｃｈ）の各タイミング値と音量レベルから、それぞれの到達時間差Δｔと音量レベル差を算出する。

続いてＣＰＵ５０７は到達時間差Δｔに従って、再生時に各フロントスピーカ３１〜３３（Ｌｃｈ、Ｃｃｈ、Ｒｃｈ）から発せられる各フロントチャンネルのオーディオ信号が、ほぼ同時にリスニングポイントＰに到達するような各スピーカ３１〜３３に対するディレイ時間設定データを生成する。本実施形態は左右フロントチャンネルを基準としているので、例えばＣｃｈであれば、左右フロントチャンネルのタイミング値の平均とＣｃｈのタイミング値とを比較した到達時間差Δｔから、Ｃｃｈのディレイ時間設定データが生成される。

例えば、最初にスレッショールドを超えたデータが入力されたスピーカがＣｃｈである（タイミング値０）とし、Ｌｃｈのタイミング値が１ｍｓ、Ｒｃｈのタイミング値が２ｍｓである場合には、次のように設定する。Ｌｃｈ、Ｒｃｈのタイミング値の平均が１．５ｍｓであるので、Ｃｃｈのオーディオ信号へのディレイ時間設定データを１．５ｍｓに設定する。すると、リスニングポイントＰにおいてＬｃｈとＣｃｈからのオーディオ信号の到達時間差は０．５ｍｓとなり、ＲｃｈとＣｃｈからのオーディオ信号の到達時間差も０．５ｍｓとなる。従ってＬｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈから発せられるオーディオ信号はほぼ同時にリスニングポイントＰに到達する。このようにＬｃｈ、Ｒｃｈ、Ｃｃｈからの各オーディオ信号のリスニングポイントＰへの到達時刻を完全に一致させなくても、ほぼ一致させるだけでも十分効果的である。

更に、サラウンドスピーカ３４、３５（ＬＳｃｈ、ＲＳｃｈ）から発せられる各サラウンドチャンネルのオーディオ信号が、ほぼ同時にリスニングポイントＰに到達するような各スピーカ３４、３５に対するディレイ時間設定データを生成する。このとき、左右サラウンドチャンネルのオーディオ信号が全フロントチャンネルのオーディオ信号より早くリスニングポイントＰに到達する場合には、左右サラウンドチャンネルのオーディオ信号と全フロントチャンネルのオーディオ信号とがほぼ同時にリスニングポイントＰに到達するような調整をする。ただし、左右サラウンドチャンネルのオーディオ信号が全フロントチャンネルのオーディオ信号より遅くリスニングポイントＰに到達する場合には、調整を行わなくてもよい。このような簡易的な調整でも十分効果的である。

続いてＣＰＵ５０７は音量レベル差に従って、再生時に各チャンネルのスピーカ３１〜３５から発せられるオーディオ信号の音量レベルが、リスニングポイントＰにおいてほぼ等しくなるように、オーディオ信号の音量調整データを生成する。

なお、ディレイ時間設定データ及び音量調整データを生成する順序は任意であり、上記と逆でもよく、これらが混合していても構わない。

以上のように、各チャンネルのオーディオ信号に対するディレイ時間を決定するためのディレイ時間設定データや音量レベルを調整するための音量調整データは、リスニングポイントＰでの各オーディオ信号の到達時刻や音量を少しでも最適な状態に近づけるようなものであればよい。

ステップＳ２０にて算出した各チャンネルのタイミング値より、ステップＳ２１にてＬｃｈとＲｃｈとの到達時間差Δｔが５ｍｓより長いか否かを判定する。５ｍｓ以下であれば続いてステップＳ２２にて、ＬＳｃｈとＲＳｃｈとの到達時間差Δｔが１０ｍｓより長いか否かを判定し、１０ｍｓ以下であれば音場設定が終了となる。

一方ステップＳ２１にてＬｃｈとＲｃｈとの到達時間差Δｔが５ｍｓより長い、またはステップＳ２２にてＬＳｃｈとＲＳｃｈとの到達時間差Δｔが１０ｍｓより長いと判定された場合には、ステップＳ２４にて表示部５１６に例えば“ＦＡＩＬＥＤ”なる表示を表示させる。

ここで、ＬｃｈとＲｃｈとの到達時間差Δｔが５ｍｓより長いことは、リスニングポイントＰからの左スピーカ（Ｌｃｈ）までの距離と右スピーカ（Ｒｃｈ）までの距離の差が１．５ｍ以上あることを意味し、本実施形態ではこれ以上の距離はよりよい音場を得るためには適切でないとして、音場設定を不可としている。なお、５ｍｓは一例であり、どの距離以上で音場設定不可とするかは任意に設定できる。ＬＳｃｈとＲＳｃｈについても同様である。

音場設定が完了するとＣＰＵ５０７は出力切換リレー５１０を切換えて（閉じて）各スピーカ３１〜３５に対してオーディオ入力信号を供給できる状態とし、音場設定モードを終了する。

これ以降、通常再生時にＣＰＵ５０７は、ディレイ時間設定データに基づいてＤＳＰ５０６が各チャンネルのオーディオ入力信号に対して設定されたディレイ時間を付加するよう制御する。またＣＰＵ５０７は、音量調整データに基づいて音量調整部５０８が各チャンネルのオーディオ入力信号に対してオーディオ入力信号の音量を調整するよう制御する。

なお、音量調整部５０８での音量調整は、各チャンネルのオーディオ信号が同じ音量を有するときに、リスニングポイントＰにおいてリスナーＭが同じ音量で各チャンネルのオーディオ信号を聴くことができるよう調整するものである。

一方、ステップＳ１９にて設定した全チャンネルのデータが取り込めないと、ステップＳ２５では最初のテスト音の取り込み開始から３０ｍｓが経過したか否かを判定する。３０ｍｓが経過していなければ再びステップＳ３からの処理が上述したように繰り返され、経過していればステップＳ２６に進む。

再び繰り返されるステップＳ３からの処理において、既に処理が完了したチャンネルについては記憶したタイミング値及び音量レベルを書き換えず、取り込みができなかったあるいは処理が完了していないチャンネルについてのみ行う。

ここで３０ｍｓ経過しても集音できないことは、最初に集音したスピーカからリスニングポイントＰまでの距離と、最後まで集音できなかったスピーカからリスニングポイントＰまでの距離との差が９ｍ以上あることを意味する。本実施形態ではこれ以上の距離はよりよい音場を得るためには適切でないとして、音場設定を不可としている。なお３０ｍｓは一例であり、どの距離以上で音場設定不可とするかは任意に設定できる。

ステップＳ２６にてＬｃｈとＲｃｈのオーディオ信号の入来の有無が判定される。どちらのオーディオ信号も検出されればステップＳ２７へ、いずれかのオーディオ信号が検出されなければステップＳ３１へ進む。

ステップＳ２７にてＬｃｈとＲｃｈとの到達時間差Δｔが５ｍｓより長いか否かを判定する。５ｍｓ以下であればステップＳ２８へ、５ｍｓより長ければステップＳ３１へ進む。

ステップＳ２８にてＬＳｃｈとＲＳｃｈのオーディオ信号の入来の有無が判定される。どちらのオーディオ信号も検出されればステップＳ２９へ、いずれかのオーディオ信号が検出されなければステップＳ３１へ進む。

ステップＳ２９にてＬＳｃｈとＲＳｃｈとの到達時間差Δｔが１０ｍｓより長いか否かを判定し、１０ｍｓ以下であればステップＳ３０にて例えば“ＳＩＬＥＮＴ”なる表示を表示部５１６に表示させる。１０ｍｓより長ければステップＳ３１へ進み、例えば“ＦＡＩＬＥＤ”なる表示を表示部５１６に表示させる。

なお、本実施形態の音場設定方法及びプログラムでは、ユーザがスピーカの接続の有無を設定し、そのうえで集音信号が取り込めないものはリスニングポイントＰとスピーカとの距離が不適切であると判断した。しかし、スピーカからの集音信号が無い場合にはそのチャンネルに対応するスピーカが接続されていないと判定し、ＣＰＵ５０７にこれをふまえた他のスピーカのディレイ時間設定データや音量調整データの設定を行わせてもよい。

このように、本発明の音場設定方法及び音場設定プログラムによれば、オーディオ信号再生装置５０に設けられた音場設定モードを開始するための音場設定ボタン５１４１をリスナーＭが押すことによって、音場設定のスタンバイ状態となり、次にリスナーＭがリスニングポイントＰにてパルス的なテスト音の音出し（１回手を叩く等）を行うという２手順だけで、リスナーＭの操作は終わる。

そして本発明に係るマイクロコンピュータのＣＰＵ５０７が、配置されたスピーカ３１〜３５をマイクとして利用して自動的にリスニングポイントＰにおける最適な音場を設定し、音場設定が完了する。従ってリスナーＭは極めて簡単な操作をするだけでよく、かつリスナーＭにとってはリスニングポイントＰの自由さと音場設定に対する当事者としての参与を実感できるので、楽しみながら最適な音場設定ができるという優れた利点がある。

図４から図６は左右フロントスピーカ（Ｌｃｈ、Ｒｃｈ）のリスニングポイントＰからの距離差と、リスナーＭが発したテスト音を前記左右フロントスピーカが検出した電気信号の時間差とを示す実測図である。

実際にオーディオ再生システムのマイクロコンピュータのＣＰＵ５０７を上記したように機能させ、左右フロントスピーカ（Ｌｃｈ、Ｒｃｈ）のリスニングポイントＰからの距離差が０ｍ、０．３ｍ、０．６ｍの場合に左右フロントスピーカが検出した電気信号の時間差を計測した。

この結果が図４から図６に示すようなものとなり、本発明の音場設定方法及びプログラムにおけるＣＰＵ５０７が正確にリスニングポイントＰからの到達時間差及び音量レベルを解析できることが明らかとなった。

オーディオ再生システムにおける本発明に係る音場設定プログラムは、上記のように構成されているため、（１）から（４）のような効果が得られる。
（１）実際に設置されている各チャンネルのスピーカとリスナーの位置するリスニングポイントとの距離及びリスニングポイントでの各チャンネルレベルが正確に解析できるのでリスナーにとって最適な音場が正確に設定できる。
（２）従来のマニュアルで設定する方法と比較しても、また、特許文献１の方法と比較しても、初期音場設定が簡単にできるようになる。
（３）マイクを用いないのでコスト増とならない。
（４）音場設定処理が簡略化され、マイクロコンピュータの負担が少ない。

本発明のオーディオ信号再生装置の一実施形態を示すブロック図である。 スピーカ配置の一例を示す図である。 本発明の音場設定方法及び音場設定プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 左右スピーカのリスニングポイントからの距離差が０ｍの場合の、左右スピーカが検出した電気信号の時間差を示す実測図である。 左右スピーカのリスニングポイントからの距離差が０．３ｍの場合の、左右スピーカが検出した電気信号の時間差を示す実測図である。 左右スピーカのリスニングポイントからの距離差が０．６ｍの場合の、左右スピーカが検出した電気信号の時間差を示す実測図である。 従来のマイクを用いた音場設定方法を実現させるための図である。 従来のスピーカをマイクとして利用する音場設定方法を実現するための音響再生装置を示すブロック図である。

符号の説明

３１〜３５ スピーカ
５０ オーディオ信号再生装置
５０６ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）（ディレイ付加手段）
５０７ 中央処理装置（ＣＰＵ）（取り込み手段、生成手段）
５０８ 音量調整部（音量調整手段）
５１０ スイッチ（切換手段）

Claims (3)

1. オーディオ信号再生装置より出力された複数チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルのスピーカから再生されることにより形成される音場を設定するための音場設定方法において、
   前記オーディオ信号再生装置から前記各チャンネルのスピーカへのオーディオ信号の供給を遮断状態とし、
   リスニングポイントにてリスナーによって発せられたテスト音を、前記各チャンネルのスピーカにより集音したデータとして取り込み、
   前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の到達時刻を算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号のディレイ時間設定データを生成し、
   前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の音量レベルを算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号の音量調整データを生成し、
   前記各ディレイ時間設定データ及び各音量調整データに応じて前記各チャンネルのオーディオ信号に対するディレイ時間と音量を制御することを特徴とする音場設定方法。
2. オーディオ信号再生装置より出力された複数チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルのスピーカから再生されることにより形成される音場を設定する機能をコンピュータに実行させるための音場設定プログラムにおいて、
   前記オーディオ信号再生装置から前記各チャンネルのスピーカへのオーディオ信号の供給を遮断状態とするステップと、
   リスニングポイントにてリスナーによって発せられたテスト音を、前記各チャンネルのスピーカにより集音したデータとして取り込むステップと、
   前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の到達時刻を算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号のディレイ時間設定データを生成するステップと、
   前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の音量レベルを算出し比較することにより、前記各チャンネルのオーディオ信号の音量調整データを生成するステップと、
   前記各ディレイ時間設定データ及び各音量調整データに応じて前記各チャンネルのオーディオ信号に対するディレイ時間と音量を制御するステップを実行させることを特徴とする音場設定プログラム。
3. 複数チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルのスピーカに供給するオーディオ信号再生装置において、
   前記複数チャンネルのオーディオ信号を前記各チャンネルのスピーカへ供給するか否かを切換える切換手段と、
   前記切換手段によって前記オーディオ信号再生装置から前記各チャンネルのスピーカへのオーディオ信号の供給を遮断状態とし、リスニングポイントにてリスナーによって発せられたテスト音を、前記各チャンネルのスピーカにより集音したデータとして取り込む取り込み手段と、
   前記取り込まれた各チャンネルのスピーカからのデータに基づいて、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の到達時刻を算出し比較することにより前記各チャンネルのオーディオ信号のディレイ時間設定データを生成し、前記各チャンネルのスピーカ毎の前記テスト音の音量を算出し比較することにより前記各チャンネルのオーディオ信号の音量調整データを生成する生成手段と、
   前記ディレイ時間設定データに基づいて各チャンネルのスピーカから出力されるオーディオ信号にディレイを付加するディレイ付加手段と、
   前記音量調整データに基づいて各チャンネルのスピーカから出力されるオーディオ信号の音量を調整する音量調整手段とを備えたことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
   
   
   
   

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