JP2007300403A - 音場制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】音響装置を設置するリスニングルームの音場を測定する機能と、マルチチャンネル音声信号のいずれかの信号を基に出力レベルを調整して出力するフロント入力信号合成部、サラウンド入力信号合成部と、これに所定のホールの音響データから形成した反射音のディレイ、ゲインの情報を基にこのホールの音響効果を作り出すフロント音場形成部、サラウンド音場形成部とを備える。音場を測定する機能は、音響装置が置かれる音場にマイクを設置した状態でスピーカ各々から1つずつ時間を置いてテスト音声を発生させ、取得したデータのうちから数10ミリ秒後以降の音声データのレベルを取得し、これらを基に出力バランス、周波数特性を調整する。
【選択図】図3
Description
同一の空間に設置された複数のスピーカに対してオーディオ信号を供給して、前記空間に音場を形成する音場制御装置であって、
スピーカから出力されたのち前記空間の壁面で反射して聴取位置へ到達する間接音のレベルを、前記複数のスピーカの各々について測定する測定手段と、
前記オーディオ信号に基づき、前記間接音を補強する残響模擬信号を生成する残響付与部と、
前記複数のスピーカの各々に対応して設けられ、各スピーカの間接音のレベルに基づき、間接音と残響模擬信号との合成レベルが各スピーカ間でバランスするように、前記残響模擬信号のレベルを制御して、対応するスピーカに供給する残響バランス調整部と、
を備えた。
前記複数のスピーカに供給されるオーディオ信号は、マルチチャンネルのオーディオ信号であり、前記残響付与部は、前記マルチチャンネルのオーディオ信号の一部または全部を合成した信号に基づいて残響模擬信号を生成する。
入力したオーディオ信号をスピーカに供給する直接供給部と、
前記スピーカから出力された音声が聴取位置へ到達したときの周波数特性を測定する測定手段と、
前記オーディオ信号の残響音を生成する残響付与部と、
前記測定された周波数特性の一部または全部を補償するフィルタ特性で前記残響音を濾波して前記スピーカに供給するフィルタと、
を備えた。
前記直接供給部は、複数チャンネルのオーディオ信号を入力して、各々別々のスピーカに供給するものであり、
前記測定手段及び前記フィルタを前記複数チャンネル分備えた。
前記残響付与部は、前記複数チャンネルのオーディオ信号の一部または全部を合成した信号に基づき残響模擬信号を生成する。
前記フィルタは、前記測定された周波数特性の一部を補償するフィルタ特性に設定され、
前記直接供給部に、前記測定された周波数特性の一部を補償するフィルタ特性で前記オーディオ信号の周波数特性を調整する直接音フィルタを備えた。
図1を用いて、本発明の実施形態の音響システムとこれに含まれる音場制御装置の概略について説明する。図1は、音響システム(1の符号で図示。)の構成を示すブロック図であり、音場制御装置10を含んでいる。図2は、音場制御装置10の処理部の詳細図である。音場制御装置1は、1例として7チャンネル(以下「チャンネル」を適宜「ch」と略す。)のマルチチャンネル音声を出力する。
図1、図2を用いて、本実施形態の音場制御装置の構成について説明する。音場制御装置10は、DSPデコーダ11、信号処理部12、D/Aコンバータ13、ローパスフィルタ14、電子ボリューム15、パワーアンプ16、コントローラ17、メモリ18、操作部19、及び表示部20を備えている。また、音場制御装置1のパワーアンプ16には、スピーカ21〜27が接続されている。コントローラ17は、音場測定部171を備えている。また、音響システム1は音場測定部171を動作させるため、音場制御装置10の他にマイクMとA/D変換器172を備えている。
電子ボリューム15は、操作部19の操作に応じてコントローラ17から出力された制御信号に応じて、ローパスフィルタ14から出力された各チャンネルの信号の音量を調整する。
パワーアンプ16は、電子ボリューム15で調整されたアナログ音信号を増幅して各スピーカ21〜27へ出力する。
主信号線40は、マルチチャンネル音声信号の周波数特性を調整するフィルタ401〜404を備えている。
加算器96は、フィルタ94から出力されたRRchの残響模擬信号とマルチチャンネル音声信号の1つである右サラウンド信号RSとを合成してD/Aコンバータ13へ出力する。
ST2では、マイクMをセットしたことを確認する確認操作が操作部19から行われたか判断する。この操作がない限りST2の判断はNとなり待機する。Yとなれば、次に進む。
ST3では、スピーカ21、23、26、27に対応するLch、Rch、LSch、RSchの中から順次1チャンネルを選択し、選択したチャンネルにテスト音声を入力してL、R、RL、RRの各チャンネルのスピーカからテスト音声を発生させる。このテスト音声としては、インパルス音や、タイムストレッチドパルスを用いる。
ST4では、マイクMで収音したテスト音声の応答信号を記憶する。
以上のST3〜ST4をスピーカごとに繰り返して各スピーカ方向の応答信号を採取する。
ST6では、記憶した応答信号のうち直接音成分の周波数特性を測定する。具体的には、ST5と同様、直接音成分に関係する最初の10〜30ミリ秒の区間のデータのみ取り出してこのデータについてフーリエ変換して周波数特性を計算する。この計算は各スピーカについて行う。
ST8では、記憶した応答信号のうち間接音成分の周波数特性を測定する。ST7と同様、直接音成分に関係する最初の10〜30ミリ秒の区間のデータは無視して、それ以後の100ミリ秒間のデータについてフーリエ変換して周波数特性を計算する。この計算は各スピーカについて行う。
<コントローラによる周波数特性の補正方法の説明>
フィルタ401〜405、フィルタ91〜94は、周波数特性を調整するイコライザフィルタである。以下、図2に戻りこれらフィルタのイコライザゲインの調整方法について説明する。原理的には、この調整は音場測定部171を用いて測定したリスニングルーム101の各スピーカごとの周波数特性の逆フィルタをイコライザゲインとしてそれぞれ設定すればよい。しかし、マルチチャンネル音声信号のL、R、C、LS、RSの各チャンネルの音声信号(以下、これを「直接信号」という。)の周波数特性を操作すれば、周波数特性がフラットになるにもかかわらず、音楽的に失われるものが大きい。例えば、リスニングルーム101の周波数特性にディップがある場合に、フィルタ401〜404の特性に、ディップを補償するピークを持たせた場合、周波数特性がフラットになるにもかかわらず、聞きづらい、または音が硬い印象をユーザUに与える。
(ST12)ST11で求めた周波数特性の逆フィルタを求め、最小のゲインの値を0dBになるようゲインを調整する。
(ST13、ST14)ST12で求めたゲインをそれぞれフィルタ401、91に割り当てる。ST12で求めたゲインの一部を直接信号用に割り引いたdB値をフィルタ401のイコライザの値として割り当てる(ST13)。図4では、ST12で求めたゲインの1/3[dB値]を割り当てている。ST14では、フィルタ401、91に割り当てて音場制御装置10の出力を合わせたとき、直接音成分の周波数ごとの聴取位置でのパワーレベルがフラットになるようにフィルタ91のイコライザゲインを割り当てる。
(ST17)ST11で求めた周波数特性の逆フィルタを求め、最小のゲインの値を0dBになるようゲインを調整する。
(ST18)ST17で求めたゲインとST14でフィルタ91に割り当てられたゲインを乗じて、イコライザゲインを求める。
なお、以上の図4の説明では、Lchについて設定したが、Rchとその上方にあるFRchの周波数特性をそれぞれ調整するフィルタ402、フィルタ92についても同様に調整量を設定する。
また、RLchスピーカについては、LSchのフィルタ403の出力と、RLch(加算器65の出力)のフィルタ93の出力を加算器95により合成するが、フィルタ403、93についても図4で説明した方法と同様に設定する。
また、RRchスピーカについては、RSchのフィルタ404の出力とRRch(加算器65の出力)のフィルタ94の出力について加算器96により合成するが、このフィルタ94、404についても図4で説明した方法と同様に設定する。
また、フロント入力信号合成部44、サラウンド入力信号合成部48は、マルチチャンネル音声信号をそのまま入力しているが、ゲイン、周波数特性、位相特性を調整した後の信号を入力しても良い。
12−信号処理部、 121−音場生成部、 13−D/Aコンバータ
14−ローパスフィルタ、 15−電子ボリューム
16−パワーアンプ、 17−コントローラ、 171−音場測定部、
18−メモリ、 19−操作部、 20−表示部、 21〜27−スピーカ
40−主信号線、 401〜404−フィルタ
42−引算器、 44−フロント入力信号合成部
46−引算器、 48−サラウンド入力信号合成部、 52−フロント音場形成部
56−サラウンド音場形成部、 62〜65−加算器
72−反射音パラメータ、 74−畳み込み演算部
76−反射音パラメータ、 78−畳み込み演算部
80−フロント音場信号レベル制御部
81−サラウンド音場信号レベル制御部、 95〜96−加算器
101−リスニングルーム、 M−マイク、 U−ユーザ、 121−音場生成部
Claims (6)
- 同一の空間に設置された複数のスピーカに対してオーディオ信号を供給して、前記空間に音場を形成する音場制御装置であって、
スピーカから出力されたのち前記空間の壁面で反射して聴取位置へ到達する間接音のレベルを、前記複数のスピーカの各々について測定する測定手段と、
前記オーディオ信号に基づき、前記間接音を補強する残響模擬信号を生成する残響付与部と、
前記複数のスピーカの各々に対応して設けられ、各スピーカの間接音のレベルに基づき、間接音と残響模擬信号との合成レベルが各スピーカ間でバランスするように、前記残響模擬信号のレベルを制御して、対応するスピーカに供給する残響バランス調整部と、
を備えた音場制御装置。 - 前記複数のスピーカに供給されるオーディオ信号は、マルチチャンネルのオーディオ信号であり、前記残響付与部は、前記マルチチャンネルのオーディオ信号の一部または全部を合成した信号に基づいて残響模擬信号を生成する請求項1に記載の音場制御装置。
- 入力したオーディオ信号をスピーカに供給する直接供給部と、
前記スピーカから出力された音声が聴取位置へ到達したときの周波数特性を測定する測定手段と、
前記オーディオ信号の残響音を生成する残響付与部と、
前記測定された周波数特性の一部または全部を補償するフィルタ特性で前記残響音を濾波して前記スピーカに供給するフィルタと、
を備えた音場制御装置。 - 前記直接供給部は、複数チャンネルのオーディオ信号を入力して、各々別々のスピーカに供給するものであり、
前記測定手段及び前記フィルタを前記複数チャンネル分備えた請求項3に記載の音場制御装置。 - 前記残響付与部は、前記複数チャンネルのオーディオ信号の一部または全部を合成した信号に基づき残響模擬信号を生成する請求項4に記載の音場制御装置。
- 前記フィルタは、前記測定された周波数特性の一部を補償するフィルタ特性に設定され、
前記直接供給部に、前記測定された周波数特性の一部を補償するフィルタ特性で前記オーディオ信号の周波数特性を調整する直接音フィルタを備えた請求項3に記載の音場制御装置。
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