JP2005286768A - 音圧周波数特性調整装置、プログラム、楽曲再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】音圧周波数特性の調整作業状況を調整作業者に対してより適切に提示する。
【解決手段】１５バンドそれぞれの音圧に関して、目標となる音圧周波数特性を特定するための目標ゲイン値（目標値）、実際に測定した再生ゲイン値の初期値（初期値）、再生ゲイン値の現在値（現在値）をグラフで示した。このように、現在値と目標値とが対比可能なように表示されるため、調整作業途中で本当に音圧周波数特性が変化したのかどうか、あるいは本当に目標となる目標の音圧周波数特性と同様の特性に近づいているのか否かなどを、専門的な知識がなくても認識し易くなる。また、目標値と現在値とから算出した類似率（図４では９４％）についても表示しているため、具体的にどの程度の類似率であるかも把握できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、音圧周波数特性の調整装置における調整状況を調整作業者に対して提示するための技術に関する。

従来、ピンクノイズ等の測定用音信号を用いて、所望の音圧周波数特性となるように補正する調整技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この従来の調整技術は、スピーカより発せられた目標音声信号をマイクにより入力し、その入力された音声信号を複数の周波数帯域に分割して得られる音圧周波数特性が所望の特性となるよう、各周波数帯域の音圧を補正することによって実現している。

また、特にカラオケシステムにおいては、実際に楽曲データを再生し演奏するカラオケボックス（部屋）は、例えば広さや壁の材質など千差万別であり、楽曲データを制作した際の音圧周波数特性（以下、目標音圧周波数特性と称す。）と、カラオケボックス内など再生環境での音圧周波数特性（以下、再生音圧周波数特性と称す。）とが大きく異なってしまい、楽曲データ制作者の意図する音響状態が十分に再現できないという問題があった。

そこで、例えばカラオケ装置の設置時等に上述した音圧周波数特性の調整を行うことで、楽曲データを制作した際の音圧周波数特性と同様の特性で楽曲データを演奏することができるようになっている。
特開平６−３１１５８７号公報

音圧周波数特性の調整は、再生音圧周波数特性を特定するゲイン値（再生ゲイン値）と目標音圧周波数特性を特定するゲイン値（目標ゲイン値）とが近似するよう、イコライザにおける各周波数帯域のゲイン値を調整することで行われる。具体的には、ピンクノイズ出力→マイクによる集音→再生音圧周波数特性と目標音圧周波数特性の比較→イコライザのパラメータ値（＝ゲイン値）変更という一連の処理を繰り返すことによって行われる。

しかしながら、ピンクノイズ等の測定用音信号は、音圧周波数特性を測定するためのノイズ信号であるため、通常の音楽とは違って人間が聞いて本当に音圧周波数特性が変化したのかどうか、あるいは再生音圧周波数特性が本当に目標音圧周波数特性と同様の特性になったのかどうかを判別しにくいという問題がある。

そこで本発明は、音圧周波数特性の調整作業状況を調整作業者に対してより適切に提示することを目的とする。

上述した問題点を解決するためになされた本発明の音圧周波数特性調整装置は、測定用音信号を発生する測定用音信号発生手段（実施例ではピンクノイズ発生部２８：なお、この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において説明した構成要素を括弧内に示すが、この記載によって特許請求の範囲を限定することを意味するものではない。）と、複数に分割された周波数帯域毎のゲイン値を変更することで、前記測定用音信号発生手段から発生された測定用音信号の音圧周波数特性を変更可能なイコライザ（実施例では１５バンドイコライザ２５）と、 そのイコライザからの出力を可聴音として発する発音手段（実施例ではスピーカ４０）と、その発音手段から発せられた可聴音を入力して電気信号に変換する音入力手段（実施例ではマイク５０）と、その音入力手段からの電気信号に基づいて、前記複数に分割された周波数帯域毎に音圧周波数特性を特定するゲイン値を解析する解析手段（実施例では周波数解析部２７）と、少なくとも、その解析手段による解析結果である再生音場における音圧周波数特性を特定するゲイン値（再生ゲイン値）であって最新のものを記憶しておく再生ゲイン値記憶手段（実施例では音声処理部２０のＲＡＭ２３）と、複数に分割された周波数帯域毎の目標となる音圧周波数特性を特定するゲイン値（目標ゲイン値）を記憶しておく目標ゲイン値記憶手段（実施例ではメイン制御部１０のハードディスク記憶装置１４）と、再生ゲイン値記憶手段に記憶された最新の再生ゲイン値と目標ゲイン値記憶手段に記憶された目標ゲイン値とを比較し、再生ゲイン値が目標ゲイン値に一致するよう、両特性の差分に応じたゲイン値の変更値をイコライザに指示するゲイン値変更指示手段（実施例ではメイン制御部１０のＣＰＵ１１及び音声処理部２０のＣＰＵ２１）と、表示手段（実施例では表示手段１６）と、少なくとも、再生ゲイン値記憶手段に記憶された最新の再生ゲイン値と目標ゲイン値記憶手段に記憶された目標ゲイン値とを、両特性が対比可能なように表示手段に表示させる表示制御手段（実施例ではメイン制御部１０のＣＰＵ１１）と、を備えることを特徴とする。

このような構成を有する本発明の音圧周波数特性調整装置によれば、再生ゲイン値が目標ゲイン値に一致するようイコライザのゲイン値を変更させて音圧周波数特性の調整を行っていく場合、少なくとも最新の再生ゲイン値（実施例では図３〜図５に示す現在値）と目標ゲイン値（実施例では図３〜図５に示す目標値）とが対比可能なように表示されるため、調整作業途中で本当に音圧周波数特性が変化したのかどうか、あるいは本当に目標となる目標の音圧周波数特性と同様の特性に近づいているのか否かなどを、専門的な知識がなくても認識し易くなる。

また、補正前のゲイン値も表示するようにしてもよい。その場合は、再生ゲイン値記憶手段が、ゲイン値補正指示手段による補正指示がなされていない補正前の再生ゲイン値も記憶しておく。そして、表示制御手段が、その記憶された補正前の再生ゲイン値（実施例では図３〜図５に示す初期値）についても、最新の再生ゲイン値及び目標ゲイン値と対比可能なように表示手段に表示させるのである。このようにすれば、調整作業途中で補正前の状態からどの程度補正されているのかを、専門的な知識がなくても認識し易くなる。

また、目標ゲイン値に対してどの程度近づいているかを示すため類似率を表示しても良い。その場合は、類似率算出手段（実施例ではメイン制御部１０のＣＰＵ１１）が、再生ゲイン値記憶手段に記憶された最新の再生ゲイン値と目標ゲイン値記憶手段に記憶された目標ゲイン値との類似率を算出する。そして表示制御手段が、その算出された類似率（実施例では図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）の８２％、９４％、１００％）も表示手段に表示させるのである。

この場合、例えば最近の類似率だけではなく、最近の類似率算出時点以前の所定数の類似率を、その算出順番が視覚的に認識可能な態様で表示させるようにしてもよい。例えば後述する実施例では図９に示すように、最近の３回で算出された類似率である８２％、９４％、１００％を、その算出順番を示す矢印（↑）と共に示している。このような類似率の変化の経過を示すことで、それを見た調整作業者は類似率の変化度合いを把握し易くなる。

また、類似率と共に類似程度、つまり再生ゲイン値と目標ゲイン値との一致度合いについても、その一致度合いの大小が視覚的に認識可能な態様で表示させることが考えられる。例えば後述する実施例では、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、類似率を示す数値と共に交通信号機のような青・黄・赤の○を点灯している。具体的には、図３（ａ）のように類似率８２％では赤色のみ点灯し、図４（ａ）のように類似率９４％では赤色に加えて黄色も点灯し、図５（ａ）のように類似率１００％では赤色・黄色・青色の全てを点灯する。この実施例では、８５％未満は赤色のみ点灯、８５％以上９５％未満はさらに黄色も点灯、９５％以上はさらに青色も点灯、というルールになっており、そのルールを把握していれば、調整作業者は、現在何色が点灯しているかによって類似程度を直感的に把握できる。

なお、類似率算出手段による類似率の算出手法については種々考えられるが、例えば次のようにすることが考えられる。つまり、複数に分割された所定の周波数帯域毎のゲイン値単位で、最新の再生ゲイン値と目標ゲイン値との類似率（分割類似率）を算出する。そして、その周波数帯域毎の分割類似率の内、高率となる上位Ｎ個と低率となる下位Ｎ個の平均値を類似率として算出するのである。例えば１５バンドのゲイン値を想定した場合に、上位３個及び下位３個の分割類似率の平均値を類似率として算出する、といった具合である。

このようにする意図は、平均値算出時における分母を減らすことによって、不適切に高い類似率が算出されてしまうことを防ぐことにある。例えば１５バンドの内の１バンドあるいは２〜３バンド程度の比較的少数バンドの分割類似率のみが他のバンドの分割類似率に比べて異常に低い場合を想定する。ここで１５バンド全体で平均してしまうと、それら小数バンドのみの分割類似率が低くても、その低い分割類似率が十分には反映させず、それなりに高い類似率が算出されてしまうからである。そこで、突出して低い分割類似率となるようなバンドが存在する場合には、その存在が全体の類似率にも反映されるような算出方法を採用した。

以上は音圧周波数特性調整装置としての発明についての説明であったが、このような音圧周波数特性調整装置は、種々の装置に適用できる。例えば、請求項９に示すように、上述した音圧周波数特性調整装置と、楽曲データを記憶しておくデータ記憶手段（実施例ではメイン制御部１０のハードディスク記憶装置１４）と、そのデータ記憶手段に記憶されている楽曲データに基づいて楽曲再生を行う楽曲再生手段（実施例ではメイン制御部１０のＣＰＵ１１、音声処理部２０のＣＰＵ２１及び音源部２４）と、を備える楽曲再生装置としての発明として実現できる。

なお、音圧周波数特性調整装置が備える解析手段、ゲイン値変更指示手段、表示制御手段、類似率算出手段をコンピュータにて実現する場合、請求項７、８に記載するように、音圧周波数特性調整装置が備えるコンピュータで実行するプログラムとしての発明としても捉えることができる。このようなプログラムは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードして実行したり、ネットワークを介してロードして実行することにより、これら各手段としての機能を実現できる。

以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

図１及び図２は、音圧周波数特性調整装置を備えた楽音再生装置の一実施例としての通信カラオケ端末１の構成を示すブロック図である。
本実施例の通信カラオケ端末１は、配信用ホスト装置１００と電話回線９０を介して接続されており、配信用ホスト装置１００から楽曲情報など各種情報の配信を受けることができるよう構成されている。なお、通信カラオケ端末１と配信用ホスト装置１００との間はインターネットを介して接続してもよい。また、図１及び図２では通信カラオケ端末１を１台しか示していないが、実際には多数の通信カラオケ端末１が接続されている。

通信カラオケ端末１は、大きく分けてメイン制御部１０と音声処理部２０とを備えているため、それぞれについて順番に説明する。
［メイン制御部１０の構成］
メイン制御部１０は、図１に示すように、メイン制御部１０全体の動作を制御するＣＰＵ１１に、バスを介してＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク記憶装置（ＨＤＤ）１４、操作部１５、表示手段１６、モデム１７が接続されている。

ＲＯＭ１２には、この通信カラオケ端末１を起動するために必要な起動プログラムなどが記憶されている。この装置の動作を制御するシステムプログラム、アプリケーションプログラムなどはハードディスク記憶装置１４に記憶されており、装置の電源がオンされると上記起動プログラムによってＲＡＭ１３に読み込まれる。

また、ハードディスク記憶装置１４には、上述したプログラムを記憶するエリアのほか、カラオケ演奏するための曲データを記憶するエリア、目標ゲイン値データを記憶するエリア、測定したゲイン値を記憶するエリアなどを備えている。目標ゲイン値データは上述した配信用ホスト装置１００から配信されたものである。

操作部１５は通信カラオケ端末１の前面に設けられており、曲コード入力スイッチやキーチェンジスイッチ、あるいは入力された曲コード等を表示するための７セグメントＬＥＤなどを有している。

表示手段１６は、例えば曲データ中に含まれる、あるいは別途ハードディスク記憶装置１４に記憶されている背景映像データに歌詞データをスーパーインポーズで合成して表示したり、図３〜図５に示すようなゲイン値の調整状態を表示したりするために用いられる。もちろん、それ以外の内容を表示することも可能である。

モデム１７は電話回線９０を介して配信用ホスト装置１００と接続されている。
［音声処理部２０の構成］
音声処理部２０は、音声処理部２０全体の動作を制御するＣＰＵ２１に、バスを介してＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＭＩＤＩ音源部（以下、単に音源部と称す。）２４、１５バンドイコライザ（以下、単にイコライザと称す。）２５、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１、ＤＳＰ２、ピンクノイズ発生部２８が接続されている。ＤＳＰ２は、ボイスエフェクト部２６と周波数解析部２７とを備えており、マイク５０を介して入力された音声信号はマイクアンプ５１にて増幅されている。また、ＤＳＰ１は、ミュージックエフェクト部２９と１５バンドイコライザ２５とを備えている。

音声処理部２０のＣＰＵ２１とメイン制御部１０のＣＰＵ１１とはＵＳＢ（Universal Serial Bus）によって接続されている。そのため、音声処理部２０のＣＰＵ２１は、メイン制御部１０のハードディスク記憶装置１４に記憶されている目標ゲイン値データを、メイン制御部１０のＣＰＵ１１を介して取得し、音声処理部２０のＲＡＭ２３に記憶させ、イコライザ２５のゲイン値補正のための処理などを実行する。

ＲＯＭ２２には、この音声処理部２０の動作を制御するアプリケーションプログラムなどが記憶されている。
音源部２４は、曲データの楽音トラックのデータに基づいて（デジタル）楽音信号を形成する。曲データは、カラオケ演奏時に、音声処理部２０のＣＰＵ２１がメイン制御部１０のＣＰＵ１１を介してハードディスク記憶装置１４から読み出す。楽音トラックは複数トラックで構成されており、音源部２４はこのデータに基づいて複数パートの楽音信号を同時に形成する。音源部２４が形成した楽音信号がカラオケ演奏音であり、これらはミュージックエフェクト部２９を介してイコライザ２５に入力される。

また、ピンクノイズ発生部２８は音圧周波数特性の調整のために用いる測定用信号であるいわゆるピンクノイズを発生させるためのものである。なお、本実施例では音源部２４とは別のピンクノイズ発生部２８からピンクノイズを発生させているが、音源部２４からピンクノイズを発生させるようにし、ピンクノイズ発生部２８を設けないようにしても良い。

イコライザ２５は、このカラオケ演奏音に対して所定の音響効果を付与するのであるが、具体的には、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数帯域を１５の帯域（バンド）に分割し、それぞれの周波数帯域の音圧に対するゲイン値を−１２ｄＢ〜＋１２ｄＢの範囲で変更する。イコライザ２５によって音圧周波数特性が変更された（デジタル）楽音信号は、ＤＡ変換器４２によってアナログ信号に変換され、パワーアンプ４１を介して外付け装置であるスピーカ４０へ出力される。

一方、外付け装置である歌唱用のマイク５０から入力された歌唱音声信号あるいは音信号は、マイクアンプ５１にて増幅され、ＡＤ変換器５２を介してデジタル信号に変換されてボイスエフェクト部２６及び周波数解析部２７へ入力する。ボイスエフェクト部２６では歌唱音声信号に対してエコーなどの音響効果を付与して出力する。ボイスエフェクト部２６から出力された歌唱音声信号は、ミュージックエフェクト部２９から出力されたカラオケ演奏音に対応する楽音信号とミキシングされてイコライザ２５へ出力される。なお、ボイスエフェクト部２６からイコライザ２５へは信号が出力されないように、つまりマイク５０から入力された音信号がスピーカ４０から出力されないようにすることもできるように構成されている。これは、次の理由からである。つまり、再生音場の音圧周波数特性を調整する際には、ピンクノイズ発生部２８からいわゆるピンクノイズを発生させ、スピーカ４０から発音されたピンクノイズをマイク５０によって入力して周波数解析部２７にて周波数解析する。この場合、そのマイク５０によって入力した音信号（ピンクノイズ）が再度スピーカ４０から出力されてしまうと不都合が生じる。そこで、この音圧周波数特性の調整の際には、ボイスエフェクト部２６からスピーカ４０へ信号が出力されないようにするのである。

周波数解析部２７は、入力された音信号（ピンクノイズ）をＦＦＴによって周波数解析する。本実施例では、イコライザ２５における１５の周波数帯域と同じように、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数帯域を１５の帯域（バンド）に分割し、それぞれの周波数帯域の音圧を解析する。

本実施例の通信カラオケシステムにおいては、通信カラオケ端末１においてカラオケ演奏を実行できることはもちろん、その通信カラオケ端末１が設置された環境に応じた音圧周波数特性の調整を行うことができる。まず、このような音圧周波数特性の調整の必要性について簡単に説明する。

通信カラオケシステムにおいては、通信カラオケ端末１が設置されて楽曲データを再生し演奏する環境が画一的ではないのが実情である。たとえカラオケボックス（部屋）であっても、形状や広さ、あるいは壁の材質など千差万別である。そのため、楽曲データを制作した際の音圧周波数特性（目標音圧周波数特性）と、カラオケボックス内など再生環境での音圧周波数特性（再生音圧周波数特性）とが大きく異なってしまい、楽曲データ制作者の意図する音響状態が十分に再現できない。

そこで本実施例では、配信用ホスト装置１００から各通信カラオケ端末１に対して目標音圧周波数特性を特定するゲイン値（目標ゲイン値）データを配信し、各通信カラオケ端末１では、実際に端末が設置された環境においてピンクノイズ発生部２８からピンクノイズを発生させて再生音場における音圧周波数特性を示すゲイン値を測定し、その測定したゲイン値（再生ゲイン値）と上述の目標ゲイン値との差に基づいて、イコライザ２５におけるゲイン値を、その再生環境に応じた値に変更（調整）する。つまり、イコライザ２５によって音圧周波数特性を特定するゲイン値が調整されて発音された状態における再生ゲイン値が上述した目標ゲイン値に一致するように、イコライザ２５のゲイン値を変更（調整）するのである。

しかしながら、このような音圧周波数特性の調整のために用いるピンクノイズは、通常の音楽とは違って人間が聞いて本当に音圧周波数特性を特定するゲイン値が変化したのかどうか、あるいは再生ゲイン値が本当に目標ゲイン値と一致あるいは近似した状態になっているのかどうかを判別しにくい。そこで本実施例の通信カラオケ端末１では、音圧周波数特性の調整作業状況を調整作業者に対してより適切に提示するため、表示手段１６に図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）に示すような画面表示をする。

［画面表示例及び類似率の説明］
図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）は、２０Ｈｚから２０ｋＨｚまでの周波数帯域を１５の帯域（バンド）に分割し、それぞれの帯域の音圧に関して、目標ゲイン値（以下、目標値と略記する。）、再生ゲイン値の初期値（以下、初期値と略記する。）、再生ゲイン値の現在値（以下、現在値と略記する。）をグラフで示したものである。音圧はプラスマイナス１２デシベル（ｄＢ）の範囲で示されており、図中、最も太い線が目標値、次に太い線が初期値、斜線のハッチングで示した部分が現在値である。音圧周波数特性の補正が進む順番に図３（ａ）→図４（ａ）→図５（ａ）となる。また、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）は、それぞれ図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）の場合の目標値、初期値、現在値、及びイコライザ２５のゲイン値を各バンドに対応して示したものである。イコライザ２５のゲイン値は現在値から初期値を減算したものである。なお、図３では現在値が初期値となっている。

このように、現在値と目標値とが対比可能なように表示されるため、調整作業途中で本当に音圧周波数特性が変化したのかどうか、あるいは本当に目標となる目標の音圧周波数特性と同様の特性に近づいているのか否かなどを、専門的な知識がなくても認識し易くなる。また、初期値についても目標値及び現在値と対比可能に表示されるため、調整作業途中で初期状態からどの程度補正されているのかを、専門的な知識がなくても認識し易くなる。

また、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）のグラフの右方には、目標値と現在値との類似率（この類似率については後で詳述する。）を、数値で表示（ここでは％表示）すると共に視覚的に類似程度が把握できる表示も行っている。具体的には、赤青黄色の交通信号機を模して、８５％未満は赤色のみ点灯、８５％以上９５％未満はさらに黄色も点灯、９５％以上はさらに青色も点灯、という表示態様を採用した。したがって、図３（ａ）のように類似率８２％では赤色のみ点灯し、図４（ａ）のように類似率９４％では赤色に加えて黄色も点灯し、図５（ａ）のように類似率１００％では赤色・黄色・青色の全てを点灯する。このようにすることで、調整作業者は、現在何色が点灯しているかによって類似程度を直感的に把握できる。もちろん、これ以外の表示態様も可能であり、例えば８５％未満は赤色のみ点灯、８５％以上９５％未満は黄色のみ点灯、９５％以上は青色のみ点灯、という表示態様であってもよいし、点灯ではなく点滅であってもよい。このような表示をすることによって類似程度が高いのか低いのかを直感的に把握できる。

それでは、目標値と現在値との類似率について図６を参照して説明する。
まず、類似率（％）は、分割類似率（％）を用いて下記の式で表される。

類似率＝（分割類似率の高値からＮ個の総和＋分割類似率の低値からＮ個の総和）／２Ｎ

また、分割類似率（％）は、各バンドに対応する目標値と現在値とを用いて、下記の式で表される。

分割類似率＝１００−（｜目標値−現在値｜×１００）／２５

なお、｜目標値−現在値｜は目標値から現在値を減算した値の絶対値である。

図６（ａ）は目標値、現在値及びそれらに基づく分割類似率を示している。例えば目標値が＋４、現在値が＋８の場合には、分割類似率＝１００−（｜４−８｜×１００）／２５＝１００−４００／２５＝８４（％）となる。

このようにして各バンドに対応する分割類似率が得られたら、図６（ｂ）に示すように、分割類似率に基づいて類似率を計算する。上記式において例えばＮ＝３とした場合には、分割類似率の高値から３個はそれぞれ１００，１００，９２である。また、分割類似率の低値から３個はそれぞれ６８，６８，６８である。したがって、類似率＝（６８＋６８＋６８＋１００＋１００＋９２）／（２×３）＝約８２（％）となる。

このように、１５バンドの分割類似率全て用いて類似率を算出するのではなく、分割類似率の高値からＮ個と分割類似率の低値からＮ個を用いて類似率を算出した意図は、平均値算出時における分母を減らすことによって、不適切に高い類似率が算出されてしまうことを防ぐことにある。例えば１５バンドの内の１バンドあるいは２〜３バンド程度の比較的少数バンドの分割類似率のみが他のバンドの分割類似率に比べて異常に低い場合を想定する。ここで１５バンド全体で平均してしまうと、それら小数バンドのみの分割類似率が低くても、その低い分割類似率が十分には反映させず、それなりに高い類似率が算出されてしまう。例えば（イ）１５バンドの全ての分割類似率が９０％の場合と、（ロ）１４バンドの分割類似率が９１％であり残りの一つのバンドの分割類似率だけが７６％の場合、あるいは（ハ）１４バンドの分割類似率が９２％であり残りの一つのバンドの分割類似率だけが６２％の場合とでは、何れも１５バンド全体で平均すると類似率が９０％となる。しかし、（ロ）や（ハ）の場合のように６２％や７６％といった分割類似率が存在するのに高い類似率となってしまうのは違和感がある。つまり、（ロ）や（ハ）のような分割類似率の場合には、調整作業者としては感覚的に類似程度はそう高くないと考えるにもかかわらず、数値として（イ）と同じ類似率が算出されてしまうのは好ましくない。

そこで、突出して低い分割類似率となるようなバンドが存在する場合には、その存在が全体の類似率にも反映されるような算出方法を採用することが好ましいのである。例えば上記（ロ）の場合に上位３個下位３個の分割類似率の平均値を算出すると８８．５％となり、（ハ）の場合に上位３個下位３個の分割類似率の平均値を算出すると８７％となる。

［通信カラオケ端末１にて実行される動作説明］
次に、本実施例の通信カラオケ端末１にて実行される動作について説明する。ここでは、音圧周波数特性の測定及び設定に係る処理を中心に説明する。

図７、図８は通信カラオケ端末１にて実行される音圧周波数特性の測定及び設定に係る処理のそれぞれ前半、後半を示すフローチャートである。なお、この処理は、メイン制御部１０と音声処理部２０の両方が協働して実行するものであるため、図７、図８の左側にはメイン制御部１０にて実行される処理を示し、右側には音声処理部２０にて実行される処理を示した。

メイン制御部１０では、Ｓ１０において、１５バンドにおける目標値をハードディスク記憶装置１４より読み出してＲＡＭ１３に記憶する。続くＳ２０では、音声処理部２０に対して１５バンドの再生ゲイン値の初期値を要求する。

この要求は、メイン制御部１０のＣＰＵ１１とＵＳＢ接続されている音声処理部２０のＣＰＵ２１に伝えられる。音声処理部２０では、Ｓ２１０において、イコライザ２５のゲイン値をクリアし、次のＳ２２０において、ピンクノイズ発生部２８からピンクノイズの発生を開始する。ピンクノイズ発生部２８から出力されたピンクノイズはイコライザ２５、ＤＡ変換器４２及びパワーアンプ４１を介してスピーカ４０から発音される。このようにスピーカ４０からのピンクノイズの出力をさせた状態でマイク５０から入力した音信号をマイクアンプ５１及ＡＤ変換器５２を介して周波数解析部２７に入力する。周波数解析部２７ではＦＦＴによる周波数解析を行う（Ｓ２３０）。周波数解析部２７は、入力された音信号（ピンクノイズ）を、イコライザ２５における１５の周波数帯域と同じように、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数帯域を１５の帯域（バンド）に分割し、それぞれの周波数帯域の音圧を解析する。なお、この音圧周波数特性の測定・設定処理の際、マイク５０によって入力した音信号（ピンクノイズ）が再度スピーカ４０から出力されてしまうと不都合が生じるため、ボイスエフェクト部２６からスピーカ４０へ信号が出力されないようにする。所定時間が経過したときにピンクノイズ発生部２８からピンクノイズの発生を停止する（Ｓ２４０）。周波数解析部２７から得た解析結果、すなわち再生ゲイン値の現在値を音声処理部２０のＲＡＭ２３に記憶し、音声処理部２０のＣＰＵ２１はメイン制御部のＣＰＵ１１に対して停止を通知する（Ｓ２５０）。

メイン制御部１０のＣＰＵ１１は音声処理部２０のＣＰＵ２１から停止通知があったか否かを判断し（Ｓ３０）、停止通知があった場合は（Ｓ３０：Ｙ）、音声処理部２０より１５バンドの再生ゲイン値の初期値を取得し、メイン制御部１０のＲＡＭ１３に記憶する（Ｓ４０）。次のＳ５０では、Ｓ１０で読み出してあった目標値とＳ４０で記憶した初期値から類似率を算出し、ＲＡＭ１３に記憶する。なお、この類似率の計算は図６を参照して既に説明したのでここでは省略する。次のＳ６０では、ＲＡＭ１３より目標値と初期値及び類似率を読み出して、表示手段１６に表示する。この場合の表示手段１６における表示画面は図３（ａ）に示すようなものとなる。図３（ａ）に関しても既に説明したので、ここでは繰り返さない。そして、Ｓ７０では、音声処理部２０に対して目標値を送ると共に補正処理の開始を要求する。

メイン制御部１０から目標値を受信すると共に補正処理の開始要求を受けた音声処理部２０では、目標値をＲＡＭ２３に記憶し、イコライザ２５のゲイン値をクリアする（Ｓ２６０）。そして、ピンクノイズ発生部２８からピンクノイズの発生を開始し（Ｓ２７０）、マイク５０から入力した音信号を周波数解析部２７にて周波数解析して（Ｓ２８０）、その周波数解析部２７から得た解析結果、すなわち再生ゲイン値の現在値を音声処理部２０のＲＡＭ２３に記憶する（Ｓ２９０）。次のＳ３００では、目標値と現在値を比較し、イコライザ２５にてゲイン値の補正を行いその補正後のゲイン値をＲＡＭ２３に記憶する。そして、メイン制御部１０から停止要求があったか否か判断し（Ｓ３００）、停止要求がなければ（Ｓ３００：Ｎ）、Ｓ２８０へ戻ってＳ２８０〜Ｓ３００の処理を繰り返す。当然ながら、このような処理を繰り返しながらＳ３００にてイコライザ２５によるゲイン値補正を行うことによって、現在値やイコライザ２５のゲイン値は変化していくこととなる。

一方、メイン制御部１０では、Ｓ８０において、音声処理部２０より１５バンドの再生ゲイン値の現在値（これは、上述したＳ２９０にて音声処理部２０のＲＡＭ２３に記憶されている現在値である。）を取得し、ＲＡＭ１３に記憶する。そして、次のＳ９０では、Ｓ１０で読み出してあった目標値とＳ８０で記憶した現在値から類似率を算出し、ＲＡＭ１３に記憶する。なお、この類似率の計算は図６を参照して既に説明したのでここでは省略する。次のＳ１００では、ＲＡＭ１３より目標値、初期値、現在値、類似率を読み出して、表示手段１６に表示する。この場合の表示手段１６における表示画面は図４（ａ）に示すようなものとなる。図４（ａ）に関しても既に説明したので、ここでは繰り返さない。そして、次のＳ１１０では、操作部１５を介した停止操作があったか否か判断する。停止操作がなければＳ８０へ戻ってＳ８０〜Ｓ１００の処理を繰り返す。なお、Ｓ２９０にて記憶する現在値が変化していけば当然ながらＳ９０で算出する類似率やＳ１００で読み出す現在値も変化することとなる。そして、停止操作があった場合には（Ｓ１１０：Ｙ）、Ｓ１２０へ移行して、音声処理部２０に対して補正処理の停止を要求する。

音声処理部２０では、メイン制御部１０から停止要求があった場合（Ｓ３１０：Ｙ）、ピンクノイズ発生部２８からのピンクノイズの発生を停止する（Ｓ３２０）。そして、メイン制御部１０に対して停止を通知する（Ｓ３２０）。

メイン制御部１０では、音声処理部２０からの停止通知を受けた場合（Ｓ１３０：Ｙ）、音声処理部２０より１５バンドの再生ゲイン値の現在値を取得しＲＡＭ１３に記憶する（Ｓ１４０）。次のＳ１５０では、Ｓ１０で読み出してあった目標値とＳ１４０で記憶した現在値から類似率を算出し、ＲＡＭ１３に記憶する。なお、この類似率の計算は図６を参照して既に説明したのでここでは省略する。次のＳ１６０では、ＲＡＭ１３より目標値、初期値、現在値、類似率を読み出して、表示手段１６に表示する。この場合の表示手段１６における表示画面は図５（ａ）に示すようなものとなる。図５（ａ）に関しても既に説明したので、ここでは繰り返さない。そして、次のＳ１７０では、音声処理部２０よりイコライザ２５の１５バンドのゲイン値を取得し、ハードディスク記憶装置１４に記憶する。

以上のような処理を実行することで、イコライザ２５におけるゲイン値を、その再生環境に応じた値に変更（調整）することができる。
このようにして再生環境に応じたゲイン値への調整がされた場合、その後にこの通信カラオケ端末１を起動した際にこの調整後のゲイン値が反映される。つまり、通信カラオケ端末１の起動処理において、ハードディスク記憶装置１４内にゲイン値の記録があれば、イコライザ２５におけるゲイン値をハードディスク記憶装置１４に記録された通りに設定する。このようにしてカラオケモードを開始すれば、このカラオケモードにて演奏される際には、イコライザ２５におけるゲイン値が再生環境に応じて調整された状態となり、「データ制作者が最適と考える音質を決めるために用いた環境」で設定した、最適音質となる音圧周波数特性を特定するための目標ゲイン値に一致あるいは近似した状態でのカラオケ演奏が実現されることとなる。

［別実施例］
（１）上記実施例では、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、目標値と現在値との類似率について８２％、９４％、１００％というように数値で示した。この場合は現在値に対応する類似率のみを示しているが、例えば最近の類似率算出時点以前の所定数の類似率を、その算出順番が視覚的に認識可能な態様で表示させるようにしてもよい。例えば図９に示すように、最近の３回で算出された類似率である８２％、９４％、１００％を、その算出順番を示す矢印（↑）と共に示すことが考えられる。このような類似率の変化の経過を示すことで、それを見た調整作業者は類似率の変化度合いを把握し易くなる。

なお、この場合には、メイン制御部１０のＲＡＭ１３に少なくとも最近の３回分の類似率を保存しておくようにすればよい。
（２）上記実施例では、メイン制御部１０と音声処理部２０というようにそれぞれＣＰＵを有し、メイン制御部１０のＣＰＵ１１と音声処理部２０のＣＰＵ２１とをＵＳＢ接続する構成としたが、もちろん、一つのＣＰＵにて通信カラオケ端末１の全体を制御するような構成としてもよい。

（３）上記実施例では、音圧周波数特性を把握するために周波数解析部２７において、ＦＦＴを用いた周波数解析を行った。しかし、ＦＦＴを用いる代わりに例えばバンド毎にバンドパスフィルタとピーク値検出器を設け、各バンドのピーク値にて音圧周波数特性を測定するようにしてもよい。

（４）上記実施例では、図８のＳ１１０に示すように、操作部１５を介した停止操作があったか否か判断し、停止操作があった場合には（Ｓ１１０：Ｙ）、Ｓ１２０へ移行して、音声処理部２０に対して補正処理の停止を要求するようにした。しかし、このようなマニュアル操作によらず、例えば所定時間が経過したらＳ１２０へ移行するようにしてもよい。

（５）上記実施例では、通信カラオケ端末として実現した例を説明したが、音圧周波数特性の調整の必要があるような装置であれば種々のものに適用できる。

楽音再生装置の一実施例としての通信カラオケ端末１の主にメイン制御部１０の構成を示すブロック図である。 実施例の通信カラオケ端末１の主に音声処理部２０の構成を示すブロック図である。 音圧周波数特性調整を行う場合の調整作業状況を示す表示画面の説明図である。 音圧周波数特性調整を行う場合の調整作業状況を示す表示画面の説明図である。 音圧周波数特性調整を行う場合の調整作業状況を示す表示画面の説明図である。 目標値と現在値との類似率についての説明図である。 音圧周波数特性の測定及び設定に係る処理の前半を示すフローチャートである。 音圧周波数特性の測定及び設定に係る処理の後半を示すフローチャートである。 調整作業状況を示す表示画面の別例の説明図である。

符号の説明

１…通信カラオケ端末、１０…メイン制御部、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、３…ＲＡＭ、１４…ハードディスク記憶装置、１５…操作部、１６…表示手段、１７…モデム、１２０…音声処理部、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…ＭＩＤＩ音源部、２５…（１５バンド）イコライザ、２６…ボイスエフェクト部、２７…周波数解析部、２８…ピンクノイズ発生部、２９…ミュージックエフェクト部、４０…スピーカ、４１…パワーアンプ、４２…ＤＡ変換器、５０…マイク、５１…マイクアンプ、５２…ＡＤ変換器、９０…電話回線、１００…配信用ホスト装置。

Claims (9)

1. 測定用音信号を発生する測定用音信号発生手段と、
   複数に分割された周波数帯域毎のゲイン値を変更することで、前記測定用音信号発生手段から発生された測定用音信号の音圧周波数特性を変更可能なイコライザと、
   そのイコライザからの出力を可聴音として発する発音手段と、
   その発音手段から発せられた可聴音を入力して電気信号に変換する音入力手段と、
   その音入力手段からの電気信号に基づいて、前記複数に分割された周波数帯域毎に音圧周波数特性を特定するゲイン値を解析する解析手段と、
   少なくとも、その解析手段による解析結果である再生音場における音圧周波数特性を特定するゲイン値（以下、再生ゲイン値と称す。）であって最新のものを記憶しておく再生ゲイン値記憶手段と、
   前記複数に分割された周波数帯域毎の目標となる音圧周波数特性を特定するゲイン値（以下、目標ゲイン値と称す。）を記憶しておく目標ゲイン値記憶手段と、
   前記再生ゲイン値記憶手段に記憶された最新の再生ゲイン値と前記目標ゲイン値記憶手段に記憶された目標ゲイン値とを比較し、前記再生ゲイン値が前記目標ゲイン値に一致するよう、両ゲイン値の差分に応じたゲイン値の変更値を前記イコライザに指示するゲイン値変更指示手段と、
   表示手段と、
   少なくとも、前記再生ゲイン値記憶手段に記憶された最新の再生ゲイン値と前記目標ゲイン値記憶手段に記憶された目標ゲイン値とを、両特性が対比可能なように前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする音圧周波数特性調整装置。
2. 請求項１に記載の音圧周波数特性調整装置において、
   前記再生ゲイン値記憶手段は、さらに、前記ゲイン値補正指示手段による補正指示がなされていない補正前の再生ゲイン値も記憶しており、
   前記表示制御手段は、前記再生ゲイン値記憶手段に記憶された前記補正前の再生ゲイン値についても、前記最新の再生ゲイン値及び前記目標ゲイン値と対比可能なように前記表示手段に表示させること
   を特徴とする音圧周波数特性調整装置。
3. 請求項１または２に記載の音圧周波数特性調整装置において、
   前記再生ゲイン値記憶手段に記憶された最新の再生ゲイン値と前記目標ゲイン値記憶手段に記憶された目標ゲイン値との類似率を算出する類似率算出手段を備え、
   前記表示制御手段は、前記類似率算出手段によって算出された類似率も前記表示手段に表示させること
   を特徴とする音圧周波数特性調整装置。
4. 請求項３に記載の音圧周波数特性調整装置において、
   前記表示制御手段は、前記類似率算出手段によって算出された、最近の類似率算出時点以前の所定数の類似率を、その算出順番が視覚的に認識可能な態様で表示させること
   を特徴とする音圧周波数特性調整装置。
5. 請求項３または４に記載の音圧周波数特性調整装置において、
   前記表示制御手段は、前記最新の類似率に基づいて得られる前記再生ゲイン値と前記目標ゲイン値との一致度合いについても、その一致度合いの大小が視覚的に認識可能な態様で表示させること
   を特徴とする音圧周波数特性調整装置。
6. 請求項３〜５の何れかに記載の音圧周波数特性調整装置において、
   前記類似率算出手段は、
   前記複数に分割された所定の周波数帯域毎のゲイン値単位で、前記最新の再生ゲイン値と前記目標ゲイン値との類似率（以下、分割類似率と称す。）を算出し、その周波数帯域毎の分割類似率の内、高率となる上位Ｎ個と低率となる下位Ｎ個の平均値を前記類似率として算出すること
   を特徴とする音圧周波数特性調整装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の測定用音信号発生手段、イコライザ、音入力手段、解析手段と、再生ゲイン値記憶手段、目標ゲイン値記憶手段、ゲイン値変更指示手段、表示手段、表示制御手段を備えた音圧周波数特性調整装置において、その音圧周波数特性調整装置が備えるコンピュータにて実行されるプログラムであって、
   前記コンピュータを請求項１〜６の何れかに記載の音圧周波数特性調整装置が備える前記解析手段、前記ゲイン値変更指示手段、前記表示制御手段として機能させるためのプログラム。
8. 請求項３〜６の何れかに記載の測定用音信号発生手段、イコライザ、音入力手段、解析手段と、再生ゲイン値記憶手段、目標ゲイン値記憶手段、ゲイン値変更指示手段、表示手段、表示制御手段、類似率算出手段を備えた音圧周波数特性調整装置において、その音圧周波数特性調整装置が備えるコンピュータにて実行されるプログラムであって、
   前記コンピュータを請求項３〜６の何れかに記載の音圧周波数特性調整装置が備える前記解析手段、前記ゲイン値変更指示手段、前記表示制御手段、前記類似率算出手段として機能させるためのプログラム。
9. 請求項１〜６の何れかに記載の音圧周波数特性調整装置と、
   楽曲データを記憶しておくデータ記憶手段と、
   そのデータ記憶手段に記憶されている楽曲データに基づいて楽曲再生を行う楽曲再生手段と、を備えること
   を特徴とする楽曲再生装置。