JP2006157574A - 音響特性調整装置、音響特性調整方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 音響装置の音響特性を容易に調整可能な音響特性調整装置を提供する。
【解決手段】 音響装置に所定の測定信号を発生する信号発生器２５と、測定信号が音響装置のイコライザ１３、アンプ１４およびスピーカ１５を介して出力される音を収音するマイク２１と、マイクが収音した音の周波数特性を測定する音響測定器２２と、周波数特性および感度の規格範囲が格納された記憶部２６と、音響測定器から受信する周波数特性が規格範囲に入るか否かを判定し、周波数特性が規格範囲に入らなければ、イコライザのパラメータを補正するためのイコライザ補正パラメータを生成し、また、周波数特性から感度を算出し、感度が規格範囲に入らなければ、アンプのパラメータを補正するためのアンプ補正パラメータを生成して音響装置に送信する調整データ生成部２３とを有する構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スピーカやマイクを装備した音響装置の音響特性を調整する音響特性調整装置および音響特性調整方法と、その方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとに関する。

電話機のマイクやスピーカは、通話品質を保つために、送受話の周波数特性、および送受話感度などの音響特性が規格化されている。そして、これらの音響特性は、マイクおよびスピーカ単体の特性のみでは決定することができない。音響特性は電話機の筐体や音孔の形状や大きさ、マイクおよびスピーカについての筐体との取り付け位置や隙間などにより特性が異なってくる。したがって、実際の筐体にマイクおよびスピーカを取り付けた状態で音響特性を測定し、規格を満たすようにしている。

なお、音響特性のうち周波数特性を調整するシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１９７５８５号公報

上記文献の技術によれば、電話機の製造後であっても周波数特性の調整が可能であるが、周波数特性と感度特性とには相関があり、一方のみ規格を満たすように調整しても、他方が規格から外れてしまうおそれがある。そのため、すべての音響特性を同時に満たすように調整するには、非常に手間がかかってしまう。

本発明は上述したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、音響装置の音響特性を容易に調整可能な音響特性調整装置および音響特性調整方法と、その方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の音響特性調整装置は、スピーカから出力する音を調整するイコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する音響特性調整装置であって、
前記音響装置と接続され、所定の測定信号を発生する信号発生器と、
前記測定信号が前記イコライザ、アンプおよびスピーカを介して出力される音を収音するマイクと、
前記マイクと接続され、該マイクが収音した音の周波数特性を測定する音響測定器と、
前記周波数特性および感度の規格範囲が格納された記憶部と、
前記音響測定器および記憶部と接続され、該音響測定器から受信する前記周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正するためのイコライザ補正パラメータを生成し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを補正するためのアンプ補正パラメータを生成し、該イコライザ補正パラメータおよびアンプ補正パラメータの情報を含む補正パラメータを前記音響装置に送信する調整データ生成部と、
を有する構成である。

本発明では、音響装置のスピーカから出力された音はマイクで収音され、音響測定器で周波数特性が測定される。そして、測定結果をもとにして、音響装置の周波数特性と感度が規格を満たすようにイコライザとアンプの補正パラメータが生成され、音響装置に供給される。

また、本発明の音響特性調整装置は、マイクから入力される音を調整するイコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する音響特性調整装置であって、
所定の測定信号をスピーカを介して発生する信号発生器と、
前記音響装置と接続され、前記測定信号が前記音響装置の前記マイク、アンプおよびイコライザを介して出力される信号の周波数特性を測定する音響測定器と、
前記周波数特性および感度の規格範囲が格納された記憶部と、
前記音響測定器および記憶部と接続され、該音響測定器から受信する前記周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正するためのイコライザ補正パラメータを生成し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを調整するためのアンプ補正パラメータを生成し、該イコライザ補正パラメータおよび該アンプ補正パラメータの情報を含む補正パラメータを前記音響装置に送信する調整データ生成部と、
を有する構成である。

本発明では、音響装置のマイクで収音された測定信号は、音響測定器で周波数特性が測定される。そして、測定結果をもとにして、音響装置の周波数特性と感度が規格を満たすようにイコライザとアンプの補正パラメータが生成され、音響装置に供給される。

また、本発明の音響特性調整装置は、第１のマイクと第１のスピーカの間に接続された側音アンプを備えた音響装置について、該第１のマイクに入力される基準音の強さと該第１のスピーカから出力される側音の強さとの比である側音特性を含む音響特性を調整する音響特性調整装置であって、
前記基準音となる所定の測定信号を第２のスピーカを介して発生する信号発生器と、
前記第２のスピーカからの前記測定信号が前記第１のマイク、側音アンプおよび第１のスピーカを介して出力される側音を収音する第２のマイクと、
前記第２のマイクと接続され、該第２のマイクが収音した側音の強さを測定する音響測定器と、
前記側音特性の規格範囲が格納された記憶部と、
前記信号発生器、音響測定器および記憶部と接続され、該信号発生器から受信する前記基準音の信号と該音響測定器から受信する側音の信号とから前記側音特性を算出し、求めた側音特性が前記規格範囲に入らなければ、該側音特性を該規格範囲に入れるために前記側音アンプのパラメータを補正するためのアンプ補正パラメータを生成し、該アンプ補正パラメータを含む補正パラメータの情報を前記音響装置に送信する調整データ生成部と、
を有する構成である。

本発明では、基準音の強さと音響装置の側音の強さとの比から側音特性が算出され、算出された側音特性が規格を満たすように側音アンプの補正パラメータが生成され、音響装置に供給される。

一方、上記目的を達成するための本発明の音響特性調整方法は、イコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する方法であって、
前記周波数特性および感度の規格範囲を準備し、
前記音響装置の前記周波数特性を測定し、
測定した周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを補正するものである。

また、本発明の音響特性調整方法は、マイクとスピーカの間に接続された側音アンプを備えた音響装置について、該マイクに入力される基準音の強さとスピーカから出力される側音の強さとの比である側音特性を含む音響特性を調整する方法であって、
前記側音特性の規格範囲を準備し、
前記基準音による前記側音を測定し、
前記基準音の強さと測定した側音の強さとから前記側音特性を算出し、
求めた側音特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、
求めた側音特性が前記規格範囲に入らなければ、該側音特性を該規格範囲に入れるために前記側音アンプのパラメータを補正するものである。

また、上記目的を達成するための本発明のプログラムは、イコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
入力される前記周波数特性および感度の規格範囲を前記コンピュータに格納し、
前記音響装置の測定された周波数特性が入力されると、該周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを補正する処理を前記コンピュータに実行させるものである。

さらに、本発明のプログラムは、マイクとスピーカの間に接続された側音アンプを備えた音響装置について、該マイクに入力される基準音の強さとスピーカから出力される側音の強さとの比である側音特性を含む音響特性を調整する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
入力される前記側音特性の規格範囲を前記コンピュータに格納し、
測定された前記側音が入力されると、前記基準音の強さと該側音の強さとから前記側音特性を算出し、
求めた側音特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、
求めた側音特性が前記規格範囲に入らなければ、該側音特性を該規格範囲に入れるために前記側音アンプのパラメータを補正する処理を前記コンピュータに実行させるものである。

本発明では、スピーカおよびマイクの少なくともいずれかの部品を備えた音響装置について、音響装置にその部品を組み込んだ状態で周波数特性と感度を含む音響特性の測定が可能となるため、音響装置の製造後であっても音響特性を目的の特性に調整できる。

本発明の音響特性調整装置は、音響装置の周波数特性および感度を調整するための補正パラメータを生成することを特徴とする。

本発明の音響特性調整装置について説明する。以下の実施例では、音響装置を携帯電話機の場合とし、携帯電話機を単に電話機と称する。

本実施例の音響特性調整装置について説明する。

図１は音響特性調整装置の一構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、音響特性調整装置２１０には、音響特性の調整対象となる電話機１１０が接続されている。ここで、電話機１１０について簡単に説明する。なお、携帯電話機の音声データの符号化および復号化を含む通信機能とマイクを含む送話部の構成については従来と同様であるため、図に示すことおよびその詳細な説明を省略する。

電話機１１０は、信号の送受信を切り換える切換スイッチ３２と、受話イコライザ１３と、受話アンプ１４と、スピーカ１５と、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリ１６と、音響特性調整装置２１０からデータを受信するデータインターフェース（データＩ／Ｆ）部１７と、各部を制御する制御部１１とを有する。メモリ１６には、受話イコライザ１３および受話アンプ１４を調整するためのパラメータ値が格納され、予め基準値が格納されている。

電話機１１０には、受話の音響特性を調整するために、音響特性調整装置２１０から入力される測定信号をスピーカ１５から放音させる調整モードを備えている。ユーザの操作により誤って電話機１１０が調整モードに入ることを防止するために、通常の使用状態から調整モードへの移行には複雑な操作を必要とするように設計されている。例えば、キーを指定された順に押下したり、複数のキーを同時に押下したりするなどである。

切換スイッチ３２は、外部と信号を送受信するための信号線５１および音響特性調整装置２１０と信号を送受信するための信号配線５２が接続されている。制御部１１からの信号により切換スイッチ３２が切り換わることで、受話イコライザ１３を信号配線５２に接続したり、信号線５１に接続したりする。

電話機１１０が受話イコライザ１３および受話アンプ１４の調整モードに設定されると、切換スイッチ３２は受話イコライザ１３を音響特性調整装置２１０に接続する。そして、受話イコライザ１３は切換スイッチ３２を介して音響特性調整装置２１０から信号を受信すると、周波数毎に予め設定された強さに信号を調整して受話アンプ１４に送出する。受話アンプ１４は受話イコライザ１３から受信する信号を予め設定された強さに増幅してスピーカ１５に送出する。スピーカ１５は受話アンプ１４から受信した信号を音にして出力する。

制御部１１は、プログラムにしたがって所定の処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、プログラムを格納するためのプログラムメモリとを備えている。制御部１１は、受話の音響特性の調整モードに設定する旨の指示が入力されると、受話イコライザ１３が信号配線５２と接続するように切換スイッチ３２に切り換えさせる。また、音響特性調整装置２１０からデータＩ／Ｆ部１７を介して補正パラメータを受信すると、メモリ１６に補正パラメータを格納する。

受話イコライザ１３は、パラメトリックイコライザであり、周波数毎にゲイン（増減値）およびＱ値（バンド幅）を設定することが可能である。受話イコライザ１３は、周波数、ゲインおよびＱ値をパラメータとする。受話イコライザ１３の構成については、特開２００１−１９７５８５号公報に開示されているため、ここではその詳細な説明を省略する。受話アンプ１４はゲインをパラメータとする。

次に、音響特性調整装置２１０について説明する。

図１に示すように、音響特性調整装置２１０は、電話機１１０のスピーカ１５から放音される音を収音するマイク２１と、音響特性を測定する音響測定器のオーディオアナライザ２２と、オーディオアナライザ２２の測定結果からイコライザおよびアンプを調整するための補正パラメータを生成する調整データ生成部２３と、電話機１１０に測定信号を供給する信号発生器２５と、目標とする特性が格納された目標特性記憶部２６と、電話機１１０にデータを送信するデータＩ／Ｆ部２４とを有する。

信号発生器２５は、周波数０．１〜８ＫＨｚの範囲で複数種の周波数の信号を発生する。信号発生器２５は信号配線５２を介して電話機１０の切換スイッチ３２と接続されている。データＩ／Ｆ部２４は電話機１１０のデータＩ／Ｆ部１７と接続されている。

音響特性調整装置２１０が電話機１１０の受話イコライザ１３および受話アンプ１４のパラメータを調整する際、信号発生器２５は測定信号を信号配線５２および電話機１１０の切換スイッチ３２を介して受話イコライザ１３に送信する。

調整データ生成部２３は、プログラムにしたがって所定の処理を実行するＣＰＵと、プログラムを格納するためのプログラムメモリとを備えている。調整データ生成部２３は、オーディオアナライザ２２から受話周波数特性の測定結果を受信すると、測定結果が目標特性記憶部２６に格納された規格範囲に入るか否かを判定する。測定結果が規格範囲に入る場合、測定結果の受話周波数特性を予め格納された計算式に代入して受話感度を算出する。一方、測定結果が規格範囲に入らない場合、受話周波数特性が規格範囲に入るように受話イコライザ１３のパラメータ値を補正するためのイコライザ補正パラメータを生成する。周波数特性の補正パラメータとなるイコライザ補正パラメータには、周波数毎にゲインおよびＱ値の情報が含まれている。ゲインおよびＱ値は、変更がなければ、電話機１１０のメモリ１６に予め格納されている基準値に一致する値となる。続いて、イコライザ補正パラメータ値により受話周波数特性を補正し、補正した受話周波数特性を予め格納された計算式に代入して受話感度を算出する。

そして、調整データ生成部２３は、算出した受話感度が目標特性記憶部２６に格納された規格範囲に入るか否かを判定する。算出した受話感度が規格範囲に入らない場合、受話感度が規格範囲に入るように受話アンプ１４のパラメータ値を補正するためのアンプ補正パラメータを生成する。感度特性の補正パラメータとなるアンプ補正パラメータには、ゲインの情報が含まれている。ゲインは、変更がなければ、電話機１１０のメモリ１６に予め格納されている基準値に一致する値となる。

続いて、算出した受話感度が規格範囲に入る場合、受話周波数特性に対するアンプ補正パラメータによる影響を確認するためのシミュレーションを行って改めて受話周波数特性を求め、受話周波数特性が規格範囲に入るか否かを判定する。シミュレーション結果により受話周波数特性が規格範囲をはずれる場合には、イコライザ補正パラメータを求め直し、新たに求めたイコライザ補正パラメータにより受話周波数特性を補正した後、受話感度を計算し直す。一方、シミュレーション結果により受話周波数特性が規格範囲に入る場合、イコライザ補正パラメータおよびアンプ補正パラメータを含む補正パラメータをデータＩ／Ｆ部２４を介して電話機１１０に送信する。

次に、目標特性記憶部２６に格納される規格範囲の情報について説明する。本実施例では、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐｅｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）による音響規格とする。

図２（ａ）は受話周波数特性の規格範囲の上限値と下限値を示すグラフである。横軸は周波数を示し、縦軸は音の強さを示す。マイク２１で収音される音が周波数毎にグラフの上限値（実線）と下限値（破線）の間にあれば、受話周波数特性が規格範囲に入ることになる。

図２（ｂ）は受話感度ＲＬＲ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｌｏｕｄｎｅｓｓ Ｒａｔｉｎｇ）の３つの規格範囲を示す。それぞれ、ユーザが操作可能なボリュームを通常使用状態に設定した場合、最大値に設定した場合、および最小値に設定した場合である。

図３は３ＧＰＰ規格で定められた、感度ＬＲ（Ｌｏｕｄｎｅｓｓ Ｒａｔｉｎｇ）を算出するための計算式である。Ｗｉは重み因子であり、受話と送話毎に異なり、かつ周波数毎に異なる。Ｗｉの値は規格で定められている。ｍは定数である。本実施例では、測定された周波数の範囲について感度ＬＲを求めるようにしている。受話感度ＲＬＲを求める場合、Ｎ₁は測定された受話周波数特性の最小周波数であり、Ｎ₂は測定された受話周波数測定の最大周波数である。Ｓｉ（ｉ＝Ｎ₁〜Ｎ₂）は、周波数毎に測定された受話周波数特性値である。受話感度ＲＬＲは、図３に示す計算式において周波数Ｎ₁からＮ₂に対応してＳｉとＷｉの値を代入して求まる。

なお、３ＧＰＰによる音響規格では、音響特性の測定の際、３ＧＰＰ ＴＳ２６．１３２にしたがって電話機１１０およびマイク２１を設置し、信号発生器２５から規格に沿った測定信号を電話機１１０に供給する。

次に、上記構成の音響特性調整装置１２０による、受話の音響特性の調整方法について説明する。

図４は音響特性調整装置の動作手順を示すフローチャートである。

ユーザが電話機１１０を操作して電話機１１０を受話の音響特性の調整モードにする。ユーザは音響特性調整装置２１０を操作して音響規格で定められているレベルの測定信号を信号発生器２５に発生させる。電話機１１０は、信号発生器２５からの測定信号が切換スイッチ３２を介して受話イコライザ１３に入力されると、測定信号を受話アンプ１４を経由してスピーカ１５から放音する。

マイク２１はスピーカ１５から放音される音を収音すると（ステップ１０１）、音をオーディオアナライザ２２に供給する。オーディオアナライザ２２は供給された音の受話周波数特性を測定する（ステップ１０２）。続いて、その測定結果を調整データ生成部２３に送出する。

調整データ生成部２３は、目標特性記憶部２６に格納された図２（ａ）のグラフと測定結果を比較し、測定結果が上限値と下限値の間の規格範囲に入るか否かを判定する（ステップ１０３）。測定結果が規格範囲に入らない場合、受話周波数特性が規格範囲に入るようにするためのイコライザ補正パラメータを生成する（ステップ１０４）。ステップ１０３で測定結果が規格範囲に入る場合には、調整データ生成部２３はイコライザ補正パラメータを生成せずにステップ１０５に進む。

続いて、調整データ生成部２３は、イコライザ補正パラメータによる補正後の受話周波数特性を基にして図３に示した計算式で受話感度を算出し（ステップ１０５）、算出した受話感度が規格範囲に入るか否かを判定する（ステップ１０６）。算出した受話感度が規格範囲に入らない場合、受話感度が規格範囲に入るようにアンプ補正パラメータを生成する（ステップ１０７）。ステップ１０６で受話感度が規格範囲に入る場合、調整データ生成部２３はアンプ補正パラメータを生成せずにステップ１０８に進む。

その後、アンプ補正パラメータが受話周波数特性に与える影響を調べるためのシミュレーションを行って、シミュレーションによる受話周波数特性が規格範囲に入るか否かを判定する（ステップ１０８）。受話周波数特性が規格範囲に入る場合、調整を終了し、補正パラメータの情報をデータＩ／Ｆ部２４を介して電話機１１０に送信する（ステップ１０９）。電話機１１０は音響特性調整装置２１０からデータＩ／Ｆ部１７を介して補正パラメータを受信すると、制御部１１は補正パラメータをメモリ１６に格納する。なお、ステップ１０８で受話周波数特性が規格範囲をはずれる場合、電話機１１０の調整をし直すために、ステップ１０２の受話周波数特性の測定からやり直す。

本発明では、上述したように、電話機１１０のスピーカ１５から出力された音はマイク２１で収音され、オーディオアナライザ２２で受話周波数特性が測定される。そして、測定結果をもとにして、電話機１１０の受話周波数特性と受話感度が規格を満たすように受話イコライザ１３と受話アンプ１４の補正パラメータが生成され、電話機１１０に供給される。そのため、電話機１１０の製造後であっても、受話周波数特性だけでなく受話感度特性も規格範囲に入るように受話イコライザ１３および受話アンプ１４を調整することが可能となる。

なお、調整データ生成部２３での補正パラメータの生成は１回に限らず、複数回繰り返してもよい。また、生成した補正パラメータを一旦電話機１１０に送信して電話機１１０が格納した後、再度補正パラメータを求め直してもよい。また、本実施例ではイコライザ補正パラメータを生成した後にアンプ補正パラメータを生成しているが、先にアンプ補正パラメータを生成してから、イコライザ補正パラメータを生成してもよい。また、受話周波数特性と受話感度特性の補正パラメータを平行して生成してもよい。

さらに、調整データ生成部２３における補正パラメータの生成に関しては、特定の周波数や周波数バンドを任意に対象とすることが可能であれば、本実施例の方法に限らず他の方法であってもよい。

実施例１が電話機の受話の音響特性を調整するものであるのに対し、本実施例は電話機の送話の音響特性を調整するものである。

本実施例の音響特性調整装置２２０の構成について説明する。なお、実施例１と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、電話機の一般的な通信機能と、スピーカを含む受話部の構成については従来と同様であるため、図に示すことおよびその詳細な説明を省略する。

図５は本実施例の音響特性調整装置の一構成例を示すブロック図である。

図５に示すように、音響特性調整装置２２０と接続された電話機１２０は、実施例１で示した切換スイッチ３２、データＩ／Ｆ部１７、メモリ１６および制御部１１の他に、マイク１２と、送話アンプ１９と、送話イコライザ１８とを有する。メモリ１６には、送話イコライザ１８および送話アンプ１９を調整するためのパラメータ値が格納され、予め基準値が格納されている。

電話機１２０は、受話の音響特性を調整する場合と同様に、送話の音響特性を調整するための調整モードを備えている。

切換スイッチ３２には、外部と信号を送受信するための信号線５１、および音響特性調整装置２２０と信号を送受信するための信号配線５３が接続されている。制御部１１からの信号により切換スイッチ３２が切り換わることで、送話イコライザ１８を信号配線５３に接続したり、信号線５１に接続したりする。

電話機１２０が送話イコライザ１８および送話アンプ１９の調整モードに設定されると、切換スイッチ３２は送話イコライザ１８を音響特性調整装置２２０に接続する。そして、送話アンプ１９はマイク１２で収音された音を予め設定された強さに増幅し、その信号を送話イコライザ１８に送出する。送話イコライザ１８は送話アンプ１９から受信した信号を周波数毎に予め設定された強さに調整して切換スイッチ３２を介して音響特性調整装置２２０に送信する。

送話イコライザ１８は受話イコライザ１３と同様にパラメトリックイコライザである。送話アンプ１９は受話アンプ１４と同様な構成である。

制御部１１は、送話の音響特性の調整モードに設定する旨の指示が入力されると、送話イコライザ１８が信号配線５３と接続するように切換スイッチ３２に切り換えさせる。

次に、音響特性調整装置２２０について説明する。

図５に示すように、音響特性調整装置２２０は、実施例１で示した構成と比較すると、マイク２１の代わりにスピーカ２７が信号発生器２５に接続されている。また、目標特性記憶部２６には送話の音響特性に関する規格範囲の情報が格納されている。オーディオアナライザ２２は、信号配線５３を介して電話機１２０の切換スイッチ３２に接続されている。調整データ生成部２３は、オーディオアナライザ２２の測定結果から送話イコライザ１８および送話アンプ１９を調整するための補正パラメータを生成する。

音響特性調整装置２２０は電話機１２０の送話イコライザ１８および送話アンプ１９のパラメータを調整する際、オーディオアナライザ２２が電話機１２０の送話イコライザ１８から切換スイッチ３２および信号配線５３を介して受信する測定信号の周波数特性を測定する。

調整データ生成部２３は、受話の場合における音響特性の調整方法と同様に、オーディオアナライザ２２から受信した送話周波数特性が規格範囲に入らなければ、イコライザ補正パラメータを生成する。また、測定された送話周波数特性を図３に示した計算式に代入して送話感度を求め、算出した送話感度が規格範囲に入らなければ、アンプ補正パラメータを生成する。

続いて、目標特性記憶部２６に格納された規格範囲の情報について説明する。実施例１と同様に３ＧＰＰによる音響規格とする。

図６（ａ）は送話周波数特性の規格範囲の上限値と下限値を示すグラフである。横軸は周波数を示し、縦軸は音の強さを示す。電話機１２０からオーディオアナライザ２２に入力される信号が周波数毎にグラフの上限値（実線）と下限値（破線）の間にあれば、送話周波数特性が規格範囲に入ることになる。

図６（ｂ）は送話感度ＳＬＲ（Ｓｅｎｄｉｎｇ Ｌｏｕｄｎｅｓｓ Ｒａｔｉｎｇ）の規格範囲を示す。送話感度ＳＬＲは、受話感度を求めた場合と同様に、次のようにして求まる。図３に示した計算式において、測定された送話周波数特性の最小周波数および最大周波数をそれぞれＮ₁、Ｎ₂とし、周波数毎に測定された送話周波数特性値をＳｉ（ｉ＝Ｎ₁〜Ｎ₂）とすれば、送話感度ＳＬＲは、周波数Ｎ₁からＮ₂に対応してＳｉとＷｉの値を代入して求まる。

次に、送話の音響特性の調整方法について説明する。

図７は音響特性調整装置の動作手順を示すフローチャートである。

ユーザが電話機１２０を操作して電話機１２０を送話特性の調整モードにする。ユーザは音響特性調整装置２２０を操作して音響規格で定められているレベルの測定信号を信号発生器２５に発生させてスピーカ２７から放音させる（ステップ２０１）。電話機１２０はスピーカ２７から放音された音をマイク１２で収音して信号に変換し、変換された信号を送話アンプ１９と送話イコライザ１８を経由して切換スイッチ３２を介して音響特性調整装置２２０のオーディオアナライザ２２に送信する。オーディオアナライザ２２は電話機１２０から受信した信号の送話周波数特性を測定する（ステップ２０２）。続いて、その測定結果を調整データ生成部２３に送出する。

調整データ生成部２３は、目標特性記憶部２６に格納された、図６（ａ）のグラフと測定結果を比較し、測定結果が規格範囲に入るか否かを判定する（ステップ２０３）。測定結果が規格範囲に入らない場合、送話周波数特性が規格範囲に入るようにするためのイコライザ補正パラメータを生成する（ステップ２０４）。ステップ２０３で測定結果が規格範囲に入る場合、調整データ生成部２３はイコライザ補正パラメータを生成せずにステップ２０５に進む。

続いて、調整データ生成部２３は、イコライザ補正パラメータによる補正後の送話周波数特性を基にして図３に示した計算式で送話感度を算出し（ステップ２０５）、算出した送話感度が規格範囲に入るか否かを判定する（ステップ２０６）。算出した送話感度が規格範囲に入らない場合、送話感度が規格範囲に入るようにするためのアンプ補正パラメータを生成する（ステップ２０７）。ステップ２０６で送話感度が規格範囲に入る場合、調整データ生成部２３はアンプ補正パラメータを生成せずにステップ２０８に進む。

その後、アンプ補正パラメータが送話周波数特性に与える影響を調べるためのシミュレーションを行って、シミュレーションによる送話周波数特性が規格範囲に入るか否かを判定する（ステップ２０８）。送話周波数特性が規格範囲に入る場合、調整を終了し、補正パラメータの情報をデータＩ／Ｆ部２４を介して電話機１２０に送信する（ステップ２０９）。電話機１２０は音響特性調整装置２２０からデータＩ／Ｆ部１７を介して補正パラメータを受信すると、制御部１１は補正パラメータをメモリ１６に格納する。なお、ステップ２０８で送話周波数特性が規格範囲をはずれる場合、電話機１２０の調整をし直すために、ステップ２０２の送話周波数特性の測定からやり直す。

本実施例では、上述したように、電話機１２０のマイク１２で収音された測定信号は、オーディオアナライザ２２で送話周波数特性が測定される。そして、測定結果をもとにして、電話機１２０の送話周波数特性と送話感度が規格を満たすように送話イコライザ１８と送話アンプ１９の補正パラメータが生成され、電話機１２０に供給される。そのため、電話機１２０の製造後であっても、送話周波数特性だけでなく送話感度特性も規格範囲に入るように送話イコライザ１８および送話アンプ１９を調整することが可能となる。

なお、本実施例においても、実施例１と同様に、繰り返し調整を行ってもよく、調整は送話感度が先でも構わない。また、調整データ生成部２３における補正パラメータの生成に関しては、特定の周波数や周波数バンドを任意に対象とすることが可能であれば、本実施例の方法に限らず他の方法であってもよい。

本実施例は、電話機の送話口からの音声を受話口にフィードバックさせた側音の特性を調整するものである。このように側音を出力するのは、電話機のユーザが受話器で耳が塞がれることで自分の声が聞こえにくくなり、声を大きくしてしまうことを防ぐためである。以下では、基準となる音の強さとマイクから入力される音をスピーカから出力する側音の強さとの比を側音特性とする。

本実施例の音響特性調整装置について説明する。

図８は本実施例の音響特性調整装置の一構成例を示すブロック図である。なお、実施例１や実施例２と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、電話機の一般的な通信機能と、送話部および受話部の一般的な構成については従来と同様であるため、図に示すことおよびその詳細な説明を省略する。

図８に示すように、音響特性調整装置２３０と接続された電話機１３０は、実施例１および実施例２で示した切換スイッチ３２、データＩ／Ｆ部１７、メモリ１６およびスピーカ１５の他に、切換スイッチ３４と、マイク１２およびスピーカ１５に接続された側音アンプ３０とを有する。メモリ１６には、側音アンプ３０を調整するためのパラメータ値が格納され、予め基準値が格納されている。

電話機１３０には、受話および送話の音響特性の場合と同様に、側音特性を調整するための調整モードを備えている。

切換スイッチ３２は、マイク１２で収音された音を外部に送信するための信号線５１にマイク１２を接続するか否かの切り換えを行う。切換スイッチ３４は、スピーカ１５に出力するために外部からの信号を受信するための信号線５４にスピーカ１５を接続するか否かの切り換えを行う。

側音アンプ３０はマイク１２で入力される音のうち所定の割合をスピーカ１５に出力させる。この割合がゲインであり、側音アンプ３０のパラメータとなる。

電話機１３０が側音特性の調整モードに設定されると、制御部１１からの信号により切換スイッチ３２はマイク１２を信号線５１と接続しない状態にスイッチを切り換える。また、制御部１１からの信号により切換スイッチ３４はスピーカ１５を信号線５４と接続しない状態にスイッチを切り換える。そして、マイク１２で収音した音の信号は側音アンプ３０で増幅された後、スピーカ１５に送出される。スピーカ１５は側音アンプ３０から受信した信号を音にして出力する。

制御部１１は、側音特性の調整モードに設定する旨の指示が入力されると、マイク１２を信号線５１と接続しない状態に切換スイッチ３２に切り換えさせ、スピーカ１５を信号線５４と接続しない状態に切換スイッチ３４に切り換えさせる。

次に、音響特性調整装置２３０について説明する。

図８に示すように、音響特性調整装置２０は、実施例２で示した構成において、オーディオアナライザ２２がマイク２１と接続され、また、電話機１３０との接続が切り離されている。マイク２１は電話機１３０のスピーカ１５から出力される側音を収音する。目標特性記憶部２６には側音特性に関する規格範囲の情報が格納されている。側音特性として評価尺度となるＳＴＭＲ（Ｓｉｄｅ Ｔｏｎｅ Ｍａｓｋｉｎｇ Ｒａｔｉｎｇ）は、基準の音の強さをＩｍとし、側音の強さをＩｆとすると、ＳＴＭＲ＝定数×ｌｏｇ（Ｉｍ／Ｉｆ）の式で求まる。３ＧＰＰによる音響規格では、ＳＴＭＲの規格範囲は、ＳＴＭＲ＝１８±５ｄＢである。本実施例では、信号発生器２５からスピーカ２７を介して出力される音が基準となる。以下では、基準となる音を基準音と称する。

調整データ生成部２３は、信号発生器２５から受信する基準音の信号とオーディオアナライザ２２から受信する側音の信号とから側音特性を算出し、側音特性が規格範囲に入らなければ、側音特性が規格範囲に入るように側音アンプ３０のパラメータを補正するためのアンプ補正パラメータを生成する。

次に、側音特性の調整方法について説明する。

図９は音響特性調整装置の動作手順を示すフローチャートである。

ユーザが電話機１３０を操作して電話機１３０を側音特性の調整モードにする。電話機１３０を側音特性の調整モードにすると、制御部１１はマイク１２で収音される音の信号を側音アンプ３０を介してスピーカ１５に出力するように設定する。ユーザが音響特性調整装置２３０を操作して音響規格で定められているレベルの測定信号を信号発生器２５に発生させてスピーカ２７から放音させる（ステップ３０１）。電話機１３０はスピーカ２７から放音された音をマイク１２で収音して信号に変換し、変換された信号を側音アンプ３０を経由させてスピーカ１５から側音を出力する。音響特性調整装置２３０は、スピーカ１５から出力された側音をマイク２１で収音する（ステップ３０２）。

オーディオアナライザ２２は、マイク２１で収音された側音の信号が入力されると、計算のための信号に変換して調整データ生成部２３に送出する。調整データ生成部２３は、オーディオアナライザ２２から受信する側音の信号と信号発生器２５から受信する基準音の信号とから側音特性を算出する（ステップ３０３）。そして、算出した側音特性と目標特性記憶部２６に格納された規格範囲とを比較して、算出した側音特性が規格範囲に入るか否かを判定する（ステップ３０４）。算出した側音特性が規格範囲に入らない場合、側音特性が規格範囲に入るようにするためのアンプ補正パラメータを生成する（ステップ３０５）。ステップ３０４で側音特性が規格範囲に入る場合、調整データ生成部２３はアンプ補正パラメータを生成せずにステップ３０６に進む。この場合、アンプ補正パラメータは電話機１３０のメモリ１６に格納された基準値と一致する値となる。

その後、決定したアンプ補正パラメータの値で側音特性が規格範囲に入るか否かをシミュレーションで確認する（ステップ３０６）。側音特性が規格範囲に入る場合、調整を終了し、アンプ補正パラメータを含む補正パラメータの情報をデータＩ／Ｆ部２４を介して電話機１３０に送信する（ステップ３０７）。電話機１３０は音響特性調整装置２３０からデータＩ／Ｆ部１７を介して補正パラメータを受信すると、制御部１１は補正パラメータをメモリ１６に格納する。ステップ３０６でシミュレーションの結果が規格範囲をはずれたら、電話機１３０の調整をし直すためにステップ３０３の側音特性の算出からやり直す。

本実施例では、上述したように、基準音の強さと電話機１３０の側音の強さとの比から側音特性が算出され、算出された側音特性が規格を満たすように側音アンプ３０の補正パラメータが生成され、電話機１３０に供給される。そのため、電話機１３０の製造後であっても、側音アンプ３０のパラメータを補正し、側音特性の調整を行うことが可能となる。また、側音特性の調整方法においても、実施例１や実施例２と同様に繰り返し調整を行うことが可能である。

なお、本発明の音響特性調整装置および音響特性調整方法は上述の実施例１から実施例３の場合に限らず、これらの実施例のうちいずれか２つの実施例を組み合わせてもよく、また、３つの実施例を組み合わせてもよい。また、上述の実施例における音響特性調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに適用してもよい。

また、実施例１および実施例２では、感度ＬＲを測定された周波数の範囲について求めるようにしているが、測定された周波数の範囲を分割して、分割した範囲毎に感度ＬＲを求めるようにしてもよい。そして、分割した範囲毎に感度ＬＲが異なっていれば、アンプの代わりにイコライザのゲインを周波数毎に補正して感度特性を調整してもよい。

さらに、上述の実施例では、音響装置が携帯電話機を含む電話機の場合で説明したが、電話機に限らず、テレビ、ステレオ、補聴器、拡声装置などであってもよい。

実施例１の音響特性調整装置の一構成例を示すブロック図である。 受話周波数特性と受話感度の規格を示すグラフと値である。 感度を算出するための計算式である。 受話の音響特性の調整手順を示すフローチャートである。 実施例２の音響特性調整装置の一構成例を示すブロック図である。 送話周波数特性と送話感度の規格を示すグラフと値である。 送話の音響特性の調整手順を示すフローチャートである。 実施例３の音響特性調整装置の一構成例を示すブロック図である。 側音の音響特性の調整手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１１０、１２０、１３０ 電話機
１１ 制御部
１２ マイク
１３ 受話イコライザ
１４ 受話アンプ
１５ スピーカ
１６ メモリ
１７ データインターフェース部
１８ 送話イコライザ
１９ 送話アンプ
２１０、２２０、２３０ 音響特性調整装置
２１ マイク
２２ オーディオアナライザ
２３ 調整データ生成部
２４ データインターフェース部
２５ 信号発生器
２６ 目標特性記憶部
２７ スピーカ
３０ 側音アンプ
３２、３４ 切換スイッチ

Claims (8)

1. スピーカから出力する音を調整するイコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する音響特性調整装置であって、
   前記音響装置と接続され、所定の測定信号を発生する信号発生器と、
   前記測定信号が前記イコライザ、アンプおよびスピーカを介して出力される音を収音するマイクと、
   前記マイクと接続され、該マイクが収音した音の周波数特性を測定する音響測定器と、
   前記周波数特性および感度の規格範囲が格納された記憶部と、
   前記音響測定器および記憶部と接続され、該音響測定器から受信する前記周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正するためのイコライザ補正パラメータを生成し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを補正するためのアンプ補正パラメータを生成し、該イコライザ補正パラメータおよびアンプ補正パラメータの情報を含む補正パラメータを前記音響装置に送信する調整データ生成部と、
   を有する音響特性調整装置。
2. マイクから入力される音を調整するイコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する音響特性調整装置であって、
   所定の測定信号をスピーカを介して発生する信号発生器と、
   前記音響装置と接続され、前記測定信号が前記音響装置の前記マイク、アンプおよびイコライザを介して出力される信号の周波数特性を測定する音響測定器と、
   前記周波数特性および感度の規格範囲が格納された記憶部と、
   前記音響測定器および記憶部と接続され、該音響測定器から受信する前記周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正するためのイコライザ補正パラメータを生成し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを調整するためのアンプ補正パラメータを生成し、該イコライザ補正パラメータおよび該アンプ補正パラメータの情報を含む補正パラメータを前記音響装置に送信する調整データ生成部と、
   を有する音響特性調整装置。
3. 第１のマイクと第１のスピーカの間に接続された側音アンプを備えた音響装置について、該第１のマイクに入力される基準音の強さと該第１のスピーカから出力される側音の強さとの比である側音特性を含む音響特性を調整する音響特性調整装置であって、
   前記基準音となる所定の測定信号を第２のスピーカを介して発生する信号発生器と、
   前記第２のスピーカからの前記測定信号が前記第１のマイク、側音アンプおよび第１のスピーカを介して出力される側音を収音する第２のマイクと、
   前記第２のマイクと接続され、該第２のマイクが収音した側音の強さを測定する音響測定器と、
   前記側音特性の規格範囲が格納された記憶部と、
   前記信号発生器、音響測定器および記憶部と接続され、該信号発生器から受信する前記基準音の信号と該音響測定器から受信する側音の信号とから前記側音特性を算出し、求めた側音特性が前記規格範囲に入らなければ、該側音特性を該規格範囲に入れるために前記側音アンプのパラメータを補正するためのアンプ補正パラメータを生成し、該アンプ補正パラメータを含む補正パラメータの情報を前記音響装置に送信する調整データ生成部と、
   を有する音響特性調整装置。
4. 前記調整データ生成部は、
   前記補正パラメータを生成した後、該補正パラメータを用いてシミュレーションを行い、前記音響特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該音響特性が該規格範囲に入る場合には該補正パラメータを前記音響装置に送信し、該音響特性が該規格範囲に入らない場合には再度該補正パラメータを求める請求項１から請求項３のいずれか１項記載の音響特性調整装置。
5. イコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する方法であって、
   前記周波数特性および感度の規格範囲を準備し、
   前記音響装置の前記周波数特性を測定し、
   測定した周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを補正する音響特性調整方法。
6. マイクとスピーカの間に接続された側音アンプを備えた音響装置について、該マイクに入力される基準音の強さとスピーカから出力される側音の強さとの比である側音特性を含む音響特性を調整する方法であって、
   前記側音特性の規格範囲を準備し、
   前記基準音による前記側音を測定し、
   前記基準音の強さと測定した側音の強さとから前記側音特性を算出し、
   求めた側音特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、
   求めた側音特性が前記規格範囲に入らなければ、該側音特性を該規格範囲に入れるために前記側音アンプのパラメータを補正する音響特性調整方法。
7. イコライザおよびアンプを備えた音響装置の周波数特性および感度を含む音響特性を調整する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   入力される前記周波数特性および感度の規格範囲を前記コンピュータに格納し、
   前記音響装置の測定された周波数特性が入力されると、該周波数特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、該周波数特性が該規格範囲に入らなければ、該周波数特性を該規格範囲に入れるために前記イコライザのパラメータを補正し、また、前記周波数特性から前記感度を算出し、求めた感度が前記規格範囲に入らなければ、該感度を該規格範囲に入れるために前記アンプのパラメータを補正する処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
8. マイクとスピーカの間に接続された側音アンプを備えた音響装置について、該マイクに入力される基準音の強さとスピーカから出力される側音の強さとの比である側音特性を含む音響特性を調整する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   入力される前記側音特性の規格範囲を前記コンピュータに格納し、
   測定された前記側音が入力されると、前記基準音の強さと該側音の強さとから前記側音特性を算出し、
   求めた側音特性が前記規格範囲に入るか否かを判定し、
   求めた側音特性が前記規格範囲に入らなければ、該側音特性を該規格範囲に入れるために前記側音アンプのパラメータを補正する処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。

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