JP2004333592A

JP2004333592A - 音場制御装置

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Publication number: JP2004333592A
Application number: JP2003125950A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Araya; 俊則荒谷
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP4010272B2

Abstract

【課題】音響信号の遅延量と出力レベルの設定値を直感的に把握し易い態様で表示し、これらのパラメータの設定作業の効率を改善する。
【解決手段】入力する音響信号に対して、設定されたパラメータに従って信号処理を行って出力する音場制御装置において、音響信号の遅延量と出力レベルの設定を受け付ける画面を表示する際、グラフ表示部４３で、遅延量を横軸に、出力レベルを縦軸に取り、遅延量及び高さの設定値を、底辺が遅延量の設定値に応じた長さで、高さが出力レベルの設定値に応じた値の直角三角形によるグラフ４４を用いて表示する。この表示は、遅延量あるいは出力レベルの設定を受け付けた場合に、受け付けた設定内容に応じて変更するようにするとよい。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音場の特性を調整するための音場制御装置に関し、特に、音響信号の遅延量及び出力レベルの設定値の表示方式に特徴を有する音場制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入力する音響信号に所要の処理を施し、複数のスピーカに出力して発音させることにより、ホール等に所望の特性の音場を形成するための音場制御装置が知られている。そしてこのような音場制御装置は、各入力チャンネル（ｃｈ）から入力する音響信号に対して、音場特性を調整するために周波数特性の調整，遅延，出力レベル調整等の処理を行う。このような装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
ところで、音場特性を調整するための処理のパラメータは、各入力ｃｈ毎に各出力ｃｈについて設定する必要があり、これらの数が多い場合には、パラメータの数も多くなる。そこで、配置したスピーカからノイズを出力させて聴取点に配置したマイクロフォンで受け、その特性を分析してパラメータを自動的に設定することができるようにした音場制御装置も知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６９２８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動設定はあくまでも機械で分析した特性が好ましくなるようにパラメータを定めるものであり、人の耳で聞いた場合に適切な音場が形成されるような設定ができるとは限らない。また、マイクロフォン周辺の狭い範囲でのみ好ましい音場が生成されるようなパラメータを定めてしまうこともある。従って実際には、自動設定を行う場合であっても、人手でパラメータの最終調整を行っているのが現状である。そしてこのとき、設定値と音場特性との関係がわかりやすい遅延量と出力レベルとを調整することが多い。
【０００５】
この場合において、操作者は表示画面に表示された設定値を見ながら調整を行うわけであるが、単に設定値の表示を見るだけでは、設定内容が直感的に把握しづらく、調整に時間がかかってしまうという問題があった。
この発明は、このような問題を解決し、音場の特性を調整するための音場制御装置において、音響信号の遅延量と出力レベルの設定値を直感的に把握し易い態様で表示し、これらのパラメータの設定作業の効率を改善することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、音場の特性を調整するための音場制御装置において、入力する音響信号に対して、設定されたパラメータに従って信号処理を行って出力する信号処理手段と、上記パラメータの設定を受け付けるための画面とその設定内容を表示する表示手段と、上記表示手段に音響信号の遅延量と出力レベルの設定を受け付ける画面を表示させる際に、座標軸において上記遅延量を横軸に、上記出力レベルを縦軸に取り、その遅延量及び出力レベルの設定値をその値に応じた形状及び大きさであって上記座標軸の原点を通る図形を用いて表示させる表示制御手段とを設けたものである。
【０００７】
このような音場制御装置において、上記表示制御手段に、上記遅延量あるいは上記出力レベルの設定を受け付けた場合に、その受け付けた設定内容に応じて上記表示手段における表示の内容を変更させる手段を設けるとよい。
さらに、上記表示制御手段に、各入力チャンネルについての出力チャンネル毎の上記遅延量及び出力レベルの設定値を、上記表示手段に、上記入力チャンネルと出力チャンネルの各組み合わせについての上記遅延量及び出力レベルの設定値に応じた形状及び大きさの図形を上記入力チャンネル及び出力チャンネルに応じてマトリクス状に配置して表示させる手段を設けるとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、この発明の音場制御装置の実施形態である拡声用音響ミキサについて説明する。図１にその拡声用音響ミキサの概略構成を示す。
この拡声用音響ミキサは、入力する音響信号に対して各種信号処理を行ってスピーカ等の発音手段に対して出力することにより、発音手段から出力される音によって形成される音場の特性を調整する装置であり、図１に示すように、ＣＰＵ１１，メモリ１２，外部機器Ｉ／Ｆ１３，信号処理部（ＤＳＰ：デジタル・シグナル・プロセッサ）１４，操作部１７，表示部１８がシステムバス１９によって接続されている。
【０００９】
ＣＰＵ１１は、この拡声用音響ミキサを統括制御する制御部であり、メモリ１２に記憶された所要の制御プログラムを実行することにより、外部機器Ｉ／Ｆ１３を介した通信の制御、ＤＳＰ１４における信号処理動作の制御、操作部１７からの操作情報の取得や表示部１８における表示の制御等の制御動作を行う。
メモリ１２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等によって構成され、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムや必要なデータ、あるいはユーザが作成した設定データ等を記憶したり、ＣＰＵ１１のワークメモリとして使用したりする記憶手段である。
【００１０】
外部機器Ｉ／Ｆ１３は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２０や図示しない音源ユニット等の外部機器と通信を行うためのインタフェースであり、例えばＩＥＥＥ１３９４（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｓ１３９４）規格やＲＳ４８５（ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＳｔａｎｄａｒｄ４８５）規格に準拠したインタフェースを用いることができる。あるいは、ネットワークカード等を用いてＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を介した通信を行うことができるようにしてもよい。
【００１１】
ＤＳＰ１４は信号処理手段であり、操作部１７に備える操作子の操作及びそれに応じたＣＰＵ１１からの指示によって指定される各種パラメータに従って、入力部１５から入力する音響信号に対して周波数特性の調整，遅延，出力レベル調整等の各種の信号処理を行って出力部１６に出力するユニットである。そして、多チャンネル（ｃｈ）の波形データを同時に処理可能である。
入力部１５からは例えば２４ｃｈの波形データを入力可能であり、アナログ信号を入力する場合にはＡ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換するものとする。なお、ここから入力する波形データは、ハードディスク等の記憶装置から読み出したデータでもよい。また、外部機器Ｉ／Ｆ１３に接続された音源ユニットが出力する波形データも、ここから入力することができる。
また、出力部１６からは例えば３２ｃｈの波形データを出力可能であり、アナログ信号を出力する場合にはデジタル信号をＤ／Ａコンバータによって変換して出力するものとする。
【００１２】
操作部１７は、この拡声用音響ミキサに対する操作を受け付けるための各種キーやスイッチによって構成される。また、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスも備えている。
表示部１８は、各種パラメータの設定を受け付けるための画面やその設定内容、装置の動作状態およびメッセージ等を表示する表示手段であり、液晶ディスプレイや発光ダイオード等を備えている。
【００１３】
図２にこの拡声用音響ミキサにおけるＤＳＰ１４の機能構成を示す。この図に示す機能は、ソフトウェアによって実現しても、ハードウェアによって実現してもよいが、ここでは前者とする。
この図に示すように、ＤＳＰ１４は、音源２２からここでは図示を省略した入力部を介して入力する音響信号に対し、まず特性調整部２１で入力ｃｈ毎に周波数特性の調整，レベル調整等の処理を行う。このとき、必要に応じてエフェクト，ミキシング等の処理を行うことができるようにしてもよい。また、音源２２としては、楽音発生装置や楽音再生装置等の出力、他のミキサ装置等の出力や、マイクロフォンによって集音して得た音響信号等が考えられる。
【００１４】
特性調整部２１による処理後の音響信号は、入力ｃｈ毎に用意した遅延用のリングバッファＤＬＹに入力し、ここで各入力ｃｈについて出力ｃｈ毎に設定された遅延量分だけ遅延して出力する。そして、この出力はレベル調整器ＬＶＬに入力し、やはり各入力ｃｈについて出力ｃｈ毎に設定された出力レベルに応じてレベル調整され、加算器ＭＩＸに入力する。
加算器ＭＩＸは、出力ｃｈ毎に設けてあり、各リングバッファＤＬＹで遅延され、レベル調整器ＬＶＬを介して入力する各入力ｃｈからの信号を加算（ミキシング）し、出力信号としてここでは図示を省略した出力部１６からスピーカ等に対して出力する。
【００１５】
なお、上記のリングバッファＤＬＹによる遅延処理は例えば、各リングバッファＤＬＹに、対応する入力ｃｈについて出力ｃｈ毎に設定された遅延量に対応する間隔だけライトポインタから離れた位置にリードポインタを置き、入力するデータをライトポインタの位置に順次書き込みながら、各リードポインタの位置からデータを読み出してそれを対応するレベル調整器ＬＶＬに入力することによって実現できる。
図２において、リングバッファの符号ＤＬＹに付した添え字は対応する入力ｃｈの番号を示し、加算器の符号ＭＩＸに付した添え字は対応する出力ｃｈの番号を示す。そして、レベル調整器の符号ＬＶＬに付した添え字は、前側が対応する入力ｃｈの番号を、後側が対応する出力ｃｈの番号を示す。
【００１６】
次に、この拡声用音響ミキサにおける音響信号の遅延量と出力レベルの設定の受付方法について説明する。
この拡声用音響ミキサは、操作部１７から遅延量あるいは出力レベルの設定モードへの移行指示を受け付けると、まず表示部１８にｃｈ選択画面を表示する。この画面は例えば図３に示すようなものであり、入力チャンネルと出力チャンネルとの組み合わせに対応したマトリクスシンボル３１を、マトリクス状に配置して表示している。この画面においては、縦方向に入力ｃｈを、横方向に出力ｃｈを並べている。
【００１７】
また各マトリクスシンボル３１の内部には、対応する入力ｃｈと出力ｃｈの組み合わせについて設定されている遅延量と出力レベルの設定値に対応した形状の図形である直角三角形３１ａを表示している。従って、直角三角形３１ａをマトリクス状に配置していることになる。そして、これによって操作者が各組み合わせについての設定値の大まかな値を一目で認識できるようにしている。
ここで、直角三角形３１ａは、後述する図４の場合と同様に、幅が遅延量の設定値に対応する値で高さが出力レベルの設定値に対応する値とする。しかし、一画面に多数の直角三角形３１ａを表示する必要があり、解像度の制限から一つの図形にあまり多くのドットを用いることができない。そこで、予めいくつかの特徴的なパターンを用意しておき、その中から遅延量と出力レベルの設定値の組み合わせに合ったものを選択して表示するようにしてもよい。
【００１８】
この画面はＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）として機能し、この画面において、ユーザが操作部１７のポインティングデバイスによってポインタ３２を動かし、図にハッチングで示したようにマトリクスシンボル３１の一つを選択すると、対応する入力ｃｈと出力ｃｈの組み合わせについて遅延量と出力レベルを設定するモードに移行し、表示部１８にその設定を受け付ける設定受付画面を表示する。ここでは、第１の入力ｃｈと第２の出力ｃｈとの組み合わせについての設定受付画面を表示することになる。そして、この画面はポップアップウィンドウとして表示するようにしてもよい。
【００１９】
この画面は例えば図４に示すようなものである。そして、選択された組み合わせについての遅延量と出力レベルの設定値を遅延量表示欄４１と出力レベル表示欄４２にそれぞれ表示し、グラフ表示部４３にはこれらの設定値を直角三角形のグラフ４４によって表示している。また、設定値の変更を指示するための遅延量設定バー４５及び出力レベル設定バー４６も表示している。
グラフ表示部４３においては、座標軸において横軸に遅延量、縦軸に出力レベルを取って二次元的に表示を行い、グラフ４４は、座標軸の原点を１つの頂点とし、底辺が遅延量の設定値に対応する長さ、高さが出力レベルの設定値に対応する値となるような形状と大きさの直角三角形である。そして、グラフ４４の横方向（底辺）の長さからは、音の距離感や到達時間をイメージしやすいため、これらを意識した補正のパラメータである遅延量の設定の表示に適し、高さからは音圧やレベルをイメージしやすいため、これらを意識した補正のパラメータである出力レベルの表示に適する。従って、このような直角三角形のグラフ４４による表示を行うことにより、これらの設定値を視覚的、直感的に把握することが容易になる。このとき、グラフ４４の色が、グラフ表示部４３の背景部分と異なる色であるとなおよい。
また、設定バー４５，４６は、それぞれグラフ表示部４３の下側及び右側の、設定値と対応する位置に表示する。
【００２０】
この画面においては、設定バー４５，４６を操作部１７のポインティングデバイスでドラッグするか、表示欄４１，４２に新たな設定値を入力することにより、遅延量と出力レベルの設定値を変更することができる。そして、設定値の変更が指示された場合には、新たな設定値を表示するように表示欄４１，４２の内容及びグラフ４４の形状や大きさを更新し、また設定バー４５，４６の位置も新たな設定値と対応する位置に変更し、新たな設定値に対応した表示を行うように表示の内容を変更する。
【００２１】
そして、ユーザが操作部１７の操作子によって設定の終了を指示すると、設定受付画面を消去し、図３に示したようなｃｈ選択画面に戻る。そしてこのとき、設定変更を行った組み合わせに対応するマトリクスシンボル３１内の直角三角形３１ａは、新たな設定値に合わせて形状や大きさを変更するものとする。
その後、ユーザは更に他の入力ｃｈと出力ｃｈの組み合わせを選択してその組み合わせについての設定変更を行うことができる。そしてこれを繰り返すことにより、各入力チャンネルについての出力チャンネル毎の遅延量及び出力レベルの値を設定することができる。
また、他のパラメータの設定変更や、その他の動作を選択することもでき、この場合にはｃｈ選択画面を消去して別の画面を表示することになる。
【００２２】
以上のようなｃｈ選択画面と設定受付画面の表示及びこれらの画面における設定変更の受け付けに関する処理は、図５のフローチャートに示すものである。
ＣＰＵ１１は、ユーザから遅延量と出力レベルの設定のためのｃｈ選択画面の表示の指示を受け付けると、図５のフローチャートに示す処理を開始する。そして、まずステップＳ１で現在の遅延量と出力レベルの設定値を取得し、ステップＳ２で図３に示したようなｃｈ選択画面を表示部１８に表示させる。
そしてステップＳ３で設定受付画面への移行を指示するマトリクスシンボル選択イベントを待ち、これがあると、ステップＳ４で図４に示したような設定受付画面を表示部１８に表示させる。
【００２３】
次に、ステップＳ５で設定バーの移動や設定値の入力等による設定値変更イベントを待ち、これがあると、ステップＳ６で指示された通り設定値を変更し、それに応じて設定受付画面の表示も変更させる。
一方、設定受付画面での設定作業を終了する旨の設定終了指示イベントがあると、ステップＳ８からステップＳ２に戻り、変更後の設定値に基づいてｃｈ選択画面を表示部１８に表示させて処理を繰り返す。
また、ｃｈ選択画面の表示中にステップＳ７で遅延量と出力レベルの設定作業を終了する旨のモード切換イベントがあると、このフローチャートの処理を終了する。そしてその後、切換先の次のモードに対応する処理を開始することになる。
【００２４】
以上の処理において、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６の処理ではＣＰＵ１１が表示制御手段として機能する。
そして、このような処理を行うことにより、図３及び図４を用いて説明したように、音響信号の遅延量と出力レベルの設定値とを直角三角形を用いて視覚的、直感的に把握し易い態様で表示することができる。そしてこのことにより、設定をどのように変更したらよいかということも直感的に把握し易くなるので、これらのパラメータの設定作業の効率を改善することができる。
【００２５】
なお、以上説明した実施形態において、ｃｈ選択画面で直角三角形３１ａの形状や大きさを遅延量と出力レベルの設定値に応じて変えることは、必須ではない。また、直角三角形３１ａを表示しなくてもよい。このような場合には、ｃｈ選択画面は単に設定を行う入力ｃｈと出力ｃｈの組み合わせを選択するための画面となるが、このようにしても、設定受付画面にて直角三角形４４を用いた表示を行えば、この発明の効果は発揮される。
また、以上説明した実施形態においては、遅延量と出力レベルの設定値を直角三角形を用いて表示する例について説明したが、必ずしもこれに限られることはなく、他の図形を用いて表示してもよい。例えば、図６に示すように、直角三角形の斜辺部を曲線としたグラフ４４′，４４″を用いて表示することも考えられる。マトリクスシンボル３１の内部の図形についても同様である。
また、操作指示の受け付けや画面の表示を、ＰＣ２０のキーボード，マウス，ディスプレイ等によって行うようにしてもよい。一般に、ミキサに備えるディスプレイは解像度があまり高くなく、大きさも小さいので、ＰＣ２０のディスプレイを使用することにより、直角三角形の形状や大きさの変化を細かくかつ大きく表示し、認識性をより高めることができる。
【００２６】
さらに、ここではこの発明を拡声用音響ミキサに適用した例について説明したが、この発明は、通常のミキサに音場の特性を調整する機能を設けた装置や、その他の音場制御装置にも当然適用可能である。また、デジタルミキサだけでなく、アナログミキサにも適用可能である。
また、直角三角形を用いて表示するパラメータについても、遅延量と出力レベルに適用すると効果が大きいが、必ずしもこれに限られるものではなく、互いに何らかの相関を持つ他の２つのパラメータについて適用してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の音場制御装置によれば、音響信号の遅延量と出力レベルの設定値を直角三角形を用いて視覚的、直感的に把握し易い態様で表示することができる。そしてこのことにより、設定をどのように変更したらよいかということも直感的に把握し易くなるので、これらのパラメータの設定作業の効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の音場制御装置の実施形態である拡声用音響ミキサの構成を示すブロ
ック図である。
【図２】図１に示した拡声用音響ミキサにおけるＤＳＰの構成を示す図である。
【図３】その拡声用音響ミキサにおけるｃｈ選択画面の表示例を示す図である。
【図４】同じく音響信号の遅延量と出力レベルの設定を受け付ける設定受付画面の表示
例を示す図である。
【図５】図１に示した拡声用音響ミキサにおけるｃｈ選択画面と設定受付画面の表示及
びこれらの画面における設定変更の受け付けに関する処理を示すフローチャート
である。
【図６】図４に示した設定受付画面におけるグラフの別の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１３…外部機器Ｉ／Ｆ、１４…ＤＳＰ、１５…入力部、１６…出力部、１７…操作部、１８…表示部、１９…システムバス、２０…ＰＣ、２１…特性調整部、２２…音源、３１…マトリクスシンボル、３１ａ…直角三角形、３２…ポインタ、４１…遅延量表示欄、４２…出力レベル表示欄、４３…グラフ表示部、４４，４４′，４４″…グラフ、４５…遅延量設定バー、４６…出力レベル設定バー、ＤＬＹ…リングバッファ、ＬＶＬ…レベル調整器、ＭＩＸ…加算器

Claims

音場の特性を調整するための音場制御装置であって、
入力する音響信号に対して、設定されたパラメータに従って信号処理を行って出力する信号処理手段と、
前記パラメータの設定を受け付けるための画面とその設定内容を表示する表示手段と、
前記表示手段に音響信号の遅延量と出力レベルの設定を受け付ける画面を表示させる際に、座標軸において前記遅延量を横軸に、前記出力レベルを縦軸に取り、該遅延量及び出力レベルの設定値をその値に応じた形状及び大きさであって前記座標軸の原点を通る図形を用いて表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする音場制御装置。
請求項１記載の音場制御装置であって、
前記表示制御手段は、前記遅延量あるいは前記出力レベルの設定を受け付けた場合に、その受け付けた設定内容に応じて前記表示手段における表示の内容を変更させる手段を有することを特徴とする音場制御装置。
請求項１又は２記載の音場制御装置であって、
前記表示制御手段が、各入力チャンネルについての出力チャンネル毎の前記遅延量及び出力レベルの設定値を、前記表示手段に、前記入力チャンネルと出力チャンネルの各組み合わせについての前記遅延量及び出力レベルの設定値に応じた形状及び大きさの図形を前記入力チャンネル及び出力チャンネルに応じてマトリクス状に配置して表示させる手段を有することを特徴とする音場制御装置。