JP2008245123A - 音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】周波数特性を精度良く目標の特性に補正する。
【解決手段】入力された音声信号について前記周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザ9と、マイク30により集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求め、周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルにより信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出し、周波数帯域別の信号補正レベルに基づいて音声信号の信号レベル補正を行わせるべくパラメトリックイコライザ9を設定する制御部1と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】入力された音声信号について前記周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザ9と、マイク30により集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求め、周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルにより信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出し、周波数帯域別の信号補正レベルに基づいて音声信号の信号レベル補正を行わせるべくパラメトリックイコライザ9を設定する制御部1と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラムに係り、特に及びその制御方法に関する。
従来、車両のメーカ名、車種、グレード等に応じたスピーカ位置や聴取位置等の属性情報をユーザが選択すると、その選択された属性情報に対応する音場補正用データをCD−ROMやインターネットを介して取得し、この音場補正用データに基づいて、各スピーカに出力する音声信号の周波数帯域別の出力レベルを調整する音場補正装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、聴取位置にマイクを配置し、スピーカに出力した音声信号と、マイクが収録した音声に基づく音声信号との違いに基づいて、各スピーカに出力される音声信号の音場補正用データを算出し、各スピーカに出力される音声信号の周波数帯域別の出力レベルを調整する音場補正装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−153400号公報
特開平5−184000号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術は、音場補正装置が搭載されている車両に対応する音場補正用データが存在しない場合には、周波数帯域別の出力レベルを調整できないという問題があった。
また、上記特許文献2に記載の技術では、予め定めた複数の周波数ポイントを中心に周波数帯域別の出力レベルを調整しているので、その周波数ポイントから離れた周波数帯域の出力レベルだけを調整することはできず、周波数帯域別のレベル特性を目標の特性に精度良く補正することが困難な場合があった。
そこで、本発明の目的は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、周波数帯域別のレベル特性を精度良く目標の特性に補正することができる音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラムを提供することにある。
上記課題を解決するため、所定の測定信号に基づいてスピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の信号レベル補正を行う音場補正装置において、入力された音声信号について周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザと、前記マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求める正規化バンド信号レベル算出部と、前記周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルにより信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出する補正レベル算出部と、前記周波数帯域別の前記信号補正レベルに基づいて前記音声信号の信号レベル補正を行わせるべく前記パラメトリックイコライザを設定する設定部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、正規化バンド信号レベル算出部は、マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求める。
補正レベル算出部は、周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルにより信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出する。
設定部は、周波数帯域別の信号補正レベルに基づいて音声信号の信号レベル補正を行わせるべくパラメトリックイコライザを設定する。
これらの結果、パラメトリックイコライザは、入力された音声信号について周波数帯域別に設定部の設定状態に応じたレベル調整を行う。
したがって、複数の周波数帯域に対応する信号補正レベルが相殺されて補正がなされないことがない。
補正レベル算出部は、周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルにより信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出する。
設定部は、周波数帯域別の信号補正レベルに基づいて音声信号の信号レベル補正を行わせるべくパラメトリックイコライザを設定する。
これらの結果、パラメトリックイコライザは、入力された音声信号について周波数帯域別に設定部の設定状態に応じたレベル調整を行う。
したがって、複数の周波数帯域に対応する信号補正レベルが相殺されて補正がなされないことがない。
この場合において、前記補正レベル算出部は、前記正規化バンド信号レベル算出部が算出した信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルをY(0)とし、(n+1)番目の周波数帯域について信号補正レベルを求めるに際し、n番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n)とし、n番目の周波数帯域で求めた信号補正レベルをZ(n)とし、前記(n+1)番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n+1)とした場合に、
Y(n+1)=Y(n)+Z(n)
[ここで、n=0,1,2,…、Z(0)=0]
として信号補正レベルを算出するようにしてもよい。
Y(n+1)=Y(n)+Z(n)
[ここで、n=0,1,2,…、Z(0)=0]
として信号補正レベルを算出するようにしてもよい。
また、前記設定部は、前記音声信号の周波数帯域を前記信号補正レベルの波形の変極点と予め定めた閾値レベルとを基準にグループに分け、前記グループ単位で前記レベル補正を行わせるようにしてもよい。
さらに、前記設定部は、前記グループ内の信号補正レベルの波形の重心位置を求め、この重心位置の周波数及び補正信号レベルに基づいて前記パラメトリックイコライザの中心周波数及びゲインを設定するようにしてもよい。
さらにまた、前記設定部は、前記グループ内の前記重心位置に基づいて設定した前記パラメトリックイコライザのゲインと、前記グループの周波数帯域幅との組み合わせに基づいて、前記パラメトリックイコライザの通過帯域幅を設定するようにしてもよい。
また、前記所定の測定信号は、ピンクノイズをもちいるようにしてもよい。
さらに、前記設定部は、前記グループ内の信号補正レベルの波形の重心位置を求め、この重心位置の周波数及び補正信号レベルに基づいて前記パラメトリックイコライザの中心周波数及びゲインを設定するようにしてもよい。
さらにまた、前記設定部は、前記グループ内の前記重心位置に基づいて設定した前記パラメトリックイコライザのゲインと、前記グループの周波数帯域幅との組み合わせに基づいて、前記パラメトリックイコライザの通過帯域幅を設定するようにしてもよい。
また、前記所定の測定信号は、ピンクノイズをもちいるようにしてもよい。
また、入力された音声信号について周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザを用い、所定の測定信号に基づいてスピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の信号レベル補正を行う音場補正方法において、前記マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求める正規化バンド信号レベル算出過程と、前記周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルに基づいて信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出する補正レベル算出過程と、前記周波数帯域別の前記信号補正レベルに基づいて前記音声信号の信号レベル補正を行わせるべく前記パラメトリックイコライザを設定する設定過程と、を備えたことを特徴としている。
また、入力された音声信号について前記周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザを備え、所定の測定信号に基づいてスピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の信号レベル補正を行う音場補正装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、前記マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求めさせ、前記周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルに基づいて信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出させ、前記周波数帯域別の前記信号補正レベルに基づいて前記音声信号の信号レベル補正を行わせるべく前記パラメトリックイコライザを設定させる、ことを特徴としている。
この場合において、制御プログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録するようにしても良い。
また、入力された音声信号について前記周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザを備え、所定の測定信号に基づいてスピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の信号レベル補正を行う音場補正装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、前記マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求めさせ、前記周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルに基づいて信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出させ、前記周波数帯域別の前記信号補正レベルに基づいて前記音声信号の信号レベル補正を行わせるべく前記パラメトリックイコライザを設定させる、ことを特徴としている。
この場合において、制御プログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録するようにしても良い。
本発明によれば、周波数特性を精度良く目標の特性に補正することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、音場補正装置100の主要構成を示すブロック図である。
この音場補正装置100は、車載用オーディオ装置やカーナビゲーション装置等に内蔵され、車室内に配置された複数のスピーカで構成されるスピーカ群20に出力する音声信号の周波数帯域別の信号レベルを調整する。
音場補正装置100は、制御部1、操作部2、表示部3、測定信号発生部4、記録媒体再生部10、PMEQ9、D/Aコンバータ11、パワーアンプ5、マイクアンプ6、A/Dコンバータ12、信号収録部7及び計算部8を備えている。
図1は、音場補正装置100の主要構成を示すブロック図である。
この音場補正装置100は、車載用オーディオ装置やカーナビゲーション装置等に内蔵され、車室内に配置された複数のスピーカで構成されるスピーカ群20に出力する音声信号の周波数帯域別の信号レベルを調整する。
音場補正装置100は、制御部1、操作部2、表示部3、測定信号発生部4、記録媒体再生部10、PMEQ9、D/Aコンバータ11、パワーアンプ5、マイクアンプ6、A/Dコンバータ12、信号収録部7及び計算部8を備えている。
制御部1は、音場補正装置100のシステム全体を制御するコンピュータとして機能するものであり、CPU(Central Processing Unit)、CPUが実行する制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、各種データを一時的に格納するRAM(Random Access Memory)等を備えている。
操作部2は、ユーザが操作する操作スイッチを備え、操作スイッチを介してユーザからの動作指示を入力して制御部1に通知する。
表示部3は、液晶表示装置を備え、制御部1の制御の下、各種画像を表示する。
操作部2は、ユーザが操作する操作スイッチを備え、操作スイッチを介してユーザからの動作指示を入力して制御部1に通知する。
表示部3は、液晶表示装置を備え、制御部1の制御の下、各種画像を表示する。
測定信号発生部4は、ピンクノイズのデジタル音声信号(測定信号)を、パワーアンプ5に出力する。
記録媒体再生部10は、CDやDVDの再生装置を備え、制御部1の制御に従って、CDやDVDに記録されたデータを読み出し、デコード処理を施して、音声や映像のデジタル信号をパラメトリックイコライザ部(以下、PMEQという。)9に出力する。
記録媒体再生部10は、CDやDVDの再生装置を備え、制御部1の制御に従って、CDやDVDに記録されたデータを読み出し、デコード処理を施して、音声や映像のデジタル信号をパラメトリックイコライザ部(以下、PMEQという。)9に出力する。
PMEQ9は、複数系統のピーキングイコライザを構成する複数系統のIIRフィルタを備え、各系統毎に中心周波数、ゲイン及び周波数帯域幅が調整可能なパラメトリックイコライザであり、測定信号発生部4あるいは記録媒体再生部10から出力されたデジタル音声信号の周波数帯域別のレベル調整を行う。本実施形態におけるPMEQ9は、複数の周波数帯域に対応可能な複数のピーキングイコライザを備える。
D/A(Digital/Analog)コンバータ11は、PMEQ9を通過したデジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換してパワーアンプ5に出力する。
パワーアンプ5は、D/Aコンバータ11から出力されたアナログ音声信号を増幅し、スピーカ群20に出力する。本実施形態におけるパワーアンプ5は、複数のチャンネルに対応するマルチチャンネルパワーアンプである。
D/A(Digital/Analog)コンバータ11は、PMEQ9を通過したデジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換してパワーアンプ5に出力する。
パワーアンプ5は、D/Aコンバータ11から出力されたアナログ音声信号を増幅し、スピーカ群20に出力する。本実施形態におけるパワーアンプ5は、複数のチャンネルに対応するマルチチャンネルパワーアンプである。
マイクアンプ6は、音場補正装置100に接続されたマイク30から出力されたアナログ音声信号を増幅し、A/Dコンバータ12に出力するものであり、測定信号発生部4によりスピーカ群20から放音されたピンクノイズの音声信号をマイク30から入力し、入力したピンクノイズの音声信号を増幅した後にA/Dコンバータ12に出力する。
A/Dコンバータ12は、マイクアンプ6で増幅されたピンクノイズのアナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換して信号収録部7に出力する。
信号収録部7は、1/3オクターブ毎の31のバンドパスフィルタ処理によりマイク30が集音したピンクノイズの基準バンド幅(1/3オクターブ)毎の信号レベルを抽出し、これらに測定時間分の平均化処理を施して信号レベルデータとして制御部1内のRAMに記憶する。なお、1/3オクターブ毎の31のバンドパスフィルタを構成することにより、人が聴取可能な20Hz〜20kHzの周波数範囲の信号レベルデータを抽出することができる。
計算部8は、信号収録部7が記憶した20Hz〜20kHzの信号レベルデータに各種計算処理を施してPMEQ9の中心周波数、ゲイン及び周波数帯域幅の設定情報である音場補正用データを生成し、制御部1に出力する。
A/Dコンバータ12は、マイクアンプ6で増幅されたピンクノイズのアナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換して信号収録部7に出力する。
信号収録部7は、1/3オクターブ毎の31のバンドパスフィルタ処理によりマイク30が集音したピンクノイズの基準バンド幅(1/3オクターブ)毎の信号レベルを抽出し、これらに測定時間分の平均化処理を施して信号レベルデータとして制御部1内のRAMに記憶する。なお、1/3オクターブ毎の31のバンドパスフィルタを構成することにより、人が聴取可能な20Hz〜20kHzの周波数範囲の信号レベルデータを抽出することができる。
計算部8は、信号収録部7が記憶した20Hz〜20kHzの信号レベルデータに各種計算処理を施してPMEQ9の中心周波数、ゲイン及び周波数帯域幅の設定情報である音場補正用データを生成し、制御部1に出力する。
本実施形態におけるスピーカ群20は、図2に示すように、車両40の運転席41の前方右側に配置されるフロント右スピーカ21、運転席41と助手席42との間の前方に配置されるセンタスピーカ22、助手席42の前方左側に配置されるフロント左スピーカ23、後部座席43の後方中央に配置されるサブウーファ24、後部座席43の後方右側に配置されるリア右スピーカ25及び後部座席43の後方左側に配置されるリア左スピーカ26を備えている。
また、マイク30は、聴取位置に配置されてスピーカ群20を構成する各スピーカ21〜26から放音されたピンクノイズを集音するものであり、本実施形態では、運転席41、助手席42及び後部座席43の中央に配置されている。なお、この配置は、運転席41、助手席42及び後部座席43の乗員に適切な音場補正を行う場合の位置であり、例えば、運転者に最適な音場補正を行う場合には、運転者の聴取位置に配置される。
次に実施形態の動作を説明するに先立って、本実施形態の動作原理について説明する。
音場補正を行う場合に、スピーカと聴取ポイント間の音響特性を自動で測定し、その音響特性測定データに基づいてIIRフィルタで構成したピーキングイコライザ(PEQ)のパラメータ(中心周波数、ゲイン、帯域幅)を自動的に算出し、周波数補正を行うことが考えられる。
また、マイク30は、聴取位置に配置されてスピーカ群20を構成する各スピーカ21〜26から放音されたピンクノイズを集音するものであり、本実施形態では、運転席41、助手席42及び後部座席43の中央に配置されている。なお、この配置は、運転席41、助手席42及び後部座席43の乗員に適切な音場補正を行う場合の位置であり、例えば、運転者に最適な音場補正を行う場合には、運転者の聴取位置に配置される。
次に実施形態の動作を説明するに先立って、本実施形態の動作原理について説明する。
音場補正を行う場合に、スピーカと聴取ポイント間の音響特性を自動で測定し、その音響特性測定データに基づいてIIRフィルタで構成したピーキングイコライザ(PEQ)のパラメータ(中心周波数、ゲイン、帯域幅)を自動的に算出し、周波数補正を行うことが考えられる。
図3は、音響特性測定データの一例の説明図である。
以下の説明においては、説明の簡略化のため、4個のピーキングイコライザPEQ1〜PEQ4を用いて音場補正を行う場合について説明する。
例えば、入力された音響特性測定データが図3に示すようなものの場合、これを補正してフラットな音響特性にしようとする場合、4周波数帯域分の4個のピーキングイコライザPEQ1〜PEQ4分の音場補正用データを生成し、これらを合成してから適用することとなる。
以下の説明においては、説明の簡略化のため、4個のピーキングイコライザPEQ1〜PEQ4を用いて音場補正を行う場合について説明する。
例えば、入力された音響特性測定データが図3に示すようなものの場合、これを補正してフラットな音響特性にしようとする場合、4周波数帯域分の4個のピーキングイコライザPEQ1〜PEQ4分の音場補正用データを生成し、これらを合成してから適用することとなる。
図4は、フィルタ特性の一例の説明図である。
図5は、図4のフィルタ特性の合成特性の説明図である。
図4に示すように、4個のピーキングイコライザPEQ1〜PEQ4分の音場補正用データに対応する信号補正レベルは、それぞれ、信号補正レベルSP1〜SP4となっている。
これらにより得られるトータルのフィルタ特性は、図5に示すように、4周波数帯域の特性が合成された状態となる。なお、図4および図5の縦軸は補正ゲインである。
図5に示すように、図4の信号補正レベルSP3における第3のピーキングイコライザPEQ3の周波数80Hz付近のプラス側への補正が、図4の信号補正レベルSP1におけるピーキングイコライザPEQ1のマイナス側への補正と相殺されるために、図3で示した元の音響特性測定データに含まれていた80Hz付近(図中、矢印で示す)のディッピング(信号レベルの落ち込み)に対して補正がなされないことになる。すなわち、音場補正データを合成したものを適用しても、補正がなされない場合が起こりえる。
以上の説明は、4つのピーキングイコライザによる補正の例であるが、パラメトリックイコライザの周波数帯域数を増やしても、80Hz付近のディップに対して補正が行われることはない。
図5は、図4のフィルタ特性の合成特性の説明図である。
図4に示すように、4個のピーキングイコライザPEQ1〜PEQ4分の音場補正用データに対応する信号補正レベルは、それぞれ、信号補正レベルSP1〜SP4となっている。
これらにより得られるトータルのフィルタ特性は、図5に示すように、4周波数帯域の特性が合成された状態となる。なお、図4および図5の縦軸は補正ゲインである。
図5に示すように、図4の信号補正レベルSP3における第3のピーキングイコライザPEQ3の周波数80Hz付近のプラス側への補正が、図4の信号補正レベルSP1におけるピーキングイコライザPEQ1のマイナス側への補正と相殺されるために、図3で示した元の音響特性測定データに含まれていた80Hz付近(図中、矢印で示す)のディッピング(信号レベルの落ち込み)に対して補正がなされないことになる。すなわち、音場補正データを合成したものを適用しても、補正がなされない場合が起こりえる。
以上の説明は、4つのピーキングイコライザによる補正の例であるが、パラメトリックイコライザの周波数帯域数を増やしても、80Hz付近のディップに対して補正が行われることはない。
そこで、本実施形態においては、周波数帯域別に所定の順番(例えば、信号レベル順)で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルにより信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出し、パラメトリックイコライザの各周波数帯域別のパラメータを設定するようにしている。
より具体的には、マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルをY(0)とし、(n+1)番目の周波数帯域について信号補正レベルを求めるに際し、n番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n)とし、n番目の周波数帯域で求めた信号補正レベルをZ(n)とし、前記(n+1)番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n+1)とした場合に、
Y(n+1)=Y(n)+Z(n)
[ここで、n=0,1,2,…、Z(0)=0]
として次回の信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出するようにしている。
この結果、本来補正の対象となるような周波数成分に対しては、各ピーキングイコライザの信号補正レベルが相殺されることなく反映されて、全て補正を行うことができ、音場補正用データを合成してから適用する場合と比較して、周波数特性を精度良く目標の特性に補正することができる。
より具体的には、マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルをY(0)とし、(n+1)番目の周波数帯域について信号補正レベルを求めるに際し、n番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n)とし、n番目の周波数帯域で求めた信号補正レベルをZ(n)とし、前記(n+1)番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n+1)とした場合に、
Y(n+1)=Y(n)+Z(n)
[ここで、n=0,1,2,…、Z(0)=0]
として次回の信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出するようにしている。
この結果、本来補正の対象となるような周波数成分に対しては、各ピーキングイコライザの信号補正レベルが相殺されることなく反映されて、全て補正を行うことができ、音場補正用データを合成してから適用する場合と比較して、周波数特性を精度良く目標の特性に補正することができる。
次に音場補正装置100の動作を説明する。
図6は、実施形態の音場測定処理を示すフローチャートである。
この音場補正装置100は、制御部1の制御の下、車室内の音場特性を測定する音場測定処理と、測定した音場特性に基づいて音場補正用のデータを生成する音場補正用データ生成処理とを実行する。
まず、制御部1は、測定条件を設定するために、測定バンド数Mb、測定時間Mt及びチャンネル数Cnの設定画面を表示部3に表示し、操作部2を介して測定バンド数Mb、測定時間Mt及びチャンネル数Cnの値が入力されると、この入力値を測定条件に設定する(ステップS11)。
ここで、測定バンド数Mbは信号収録部7におけるバンドパスフィルタのバンド数であり、本実施形態では31バンドが設定されている。
また、測定時間Mtはピンクノイズ(測定信号)を発生させる時間であり、本実施形態では2秒間が設定される。チャンネル数Cnは補正対象のスピーカ群20を構成するスピーカの数であり、本実施形態ではフロント右スピーカ21、センタスピーカ22、フロント左スピーカ23、34、リア右スピーカ25及びリア左スピーカ26の計6台が設定される。
図6は、実施形態の音場測定処理を示すフローチャートである。
この音場補正装置100は、制御部1の制御の下、車室内の音場特性を測定する音場測定処理と、測定した音場特性に基づいて音場補正用のデータを生成する音場補正用データ生成処理とを実行する。
まず、制御部1は、測定条件を設定するために、測定バンド数Mb、測定時間Mt及びチャンネル数Cnの設定画面を表示部3に表示し、操作部2を介して測定バンド数Mb、測定時間Mt及びチャンネル数Cnの値が入力されると、この入力値を測定条件に設定する(ステップS11)。
ここで、測定バンド数Mbは信号収録部7におけるバンドパスフィルタのバンド数であり、本実施形態では31バンドが設定されている。
また、測定時間Mtはピンクノイズ(測定信号)を発生させる時間であり、本実施形態では2秒間が設定される。チャンネル数Cnは補正対象のスピーカ群20を構成するスピーカの数であり、本実施形態ではフロント右スピーカ21、センタスピーカ22、フロント左スピーカ23、34、リア右スピーカ25及びリア左スピーカ26の計6台が設定される。
続いて、制御部1は、測定対象のスピーカ群20からピンクノイズを放音させる(ステップS12)。具体的には、制御部1は測定信号発生部4を制御してピンクノイズの音声信号を生成、出力させ、パワーアンプ5で増幅した後にスピーカ群20からピンクノイズを放音させる。本構成では、補正対象のスピーカ群20を構成するスピーカ21〜26から順にピンクノイズを放音させて後述する測定処理を行うが、この処理は各スピーカ21〜26で共通であるため、以下、フロント右スピーカ21からピンクノイズを放音させた場合を例として詳述する。
フロント右スピーカ21からピンクノイズが放音されると、このピンクノイズは、車室内を伝播してマイク30で集音され、マイクアンプ6で増幅されて信号収録部7に入力される。信号収録部7は、入力されたピンクノイズの音声信号をバンドパスフィルタ処理によりステップS1で設定した測定時間Mt(2秒)における平均化処理を行って1/3オクターブバンド毎の信号レベルを取得して制御部1のRAMに記憶し、制御部1は、RAMに記憶された1/3オクターブバンド毎の信号レベルを読み出して表示部3に表示する(ステップS13)。
このようにして、フロント右スピーカ21からの1/3オクターブバンド毎の信号レベルを取得すると、制御部1は、センタスピーカ22、フロント左スピーカ23、サブウーファ24、リア右スピーカ25及びリア左スピーカ26の順に、上記ステップS2〜S3と同様の処理を行う。
そして制御部1は、チャンネル数Cn(本実施形態では6チャンネル)の回数だけ上記処理を行うと(ステップS14:Yes)、音場測定処理を終了する。
そして制御部1は、チャンネル数Cn(本実施形態では6チャンネル)の回数だけ上記処理を行うと(ステップS14:Yes)、音場測定処理を終了する。
図7は、音場補正用データ生成処理を示すフローチャートである。
音場測定処理が終了すると、制御部1は、音場補正条件を設定するために、基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの設定画面を表示部3に表示し、操作部2を介して基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの値をオペレータに入力させる。
これにより、基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En(=以下の説明では、5バンド)、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの値が入力されると、この入力値を音場補正条件として設定する(ステップS21)。
音場測定処理が終了すると、制御部1は、音場補正条件を設定するために、基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの設定画面を表示部3に表示し、操作部2を介して基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの値をオペレータに入力させる。
これにより、基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En(=以下の説明では、5バンド)、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの値が入力されると、この入力値を音場補正条件として設定する(ステップS21)。
ここで、基準バンド幅Swは、計算部8において基準となる信号レベルを算出するバンド幅であり、本実施形態では1kHz〜5kHzが設定される。
また、補正バンド範囲Caは周波数を補正するバンドの範囲であり、スピーカ群20の再生可能周波数等に基づきスピーカ21〜26毎に設定される。
また、PEQバンド数Enは、スピーカ21〜26のそれぞれに対して割り当てるピーキングイコライザの最大数であり、本実施形態では5個とする。基準検出スレッショルドStは、パラメトリックイコライザの周波数調整帯域をグループ分けするための信号レベルの閾値であり、補正チャンネル数Ccは補正対象のスピーカ群20を構成するスピーカ21〜26の数、すなわち、本実施形態では6台である。
また、補正バンド範囲Caは周波数を補正するバンドの範囲であり、スピーカ群20の再生可能周波数等に基づきスピーカ21〜26毎に設定される。
また、PEQバンド数Enは、スピーカ21〜26のそれぞれに対して割り当てるピーキングイコライザの最大数であり、本実施形態では5個とする。基準検出スレッショルドStは、パラメトリックイコライザの周波数調整帯域をグループ分けするための信号レベルの閾値であり、補正チャンネル数Ccは補正対象のスピーカ群20を構成するスピーカ21〜26の数、すなわち、本実施形態では6台である。
続いて、制御部1は、RAMに記憶された補正バンド範囲Ca内のバンド毎の信号レベルを読み出し(ステップS22)、計算部8により基準バンド信号レベルの算出と、正規化バンド信号レベルY(n)の算出とを行う(ステップS23)。この場合、計算部8は、基準バンド幅Sw(1kHz〜5kHz)内におけるバンド毎の信号レベルの平均値を求める。
そして、バンド毎の信号レベルの平均値を基準バンド信号レベルとし、この基準バンド信号レベルを零レベル(0dB)とするようにバンド毎の信号レベルを変換してバンド毎の正規化バンド信号レベルY(n)を取得する。ここで、n=0,1,2,…であり、Y(0)は、補正前の正規化バンド信号レベルである。
そして、バンド毎の信号レベルの平均値を基準バンド信号レベルとし、この基準バンド信号レベルを零レベル(0dB)とするようにバンド毎の信号レベルを変換してバンド毎の正規化バンド信号レベルY(n)を取得する。ここで、n=0,1,2,…であり、Y(0)は、補正前の正規化バンド信号レベルである。
次に、制御部1は、計算部8によりバンド毎の正規化バンド信号レベルY(n)の符号を反転させたレベル補正データを生成し、バンド毎のレベル補正データを周波数順で配列したレベル補正データ波形(補正レベル波形)に基づき、ステップS21で設定された補正バンド範囲Ca内におけるレベル補正データの正側のグループ分け処理を実行させると共に(ステップS24)、補正バンド範囲Ca内におけるレベル補正データの負側のグループ分け処理を実行させる(ステップS25)。
詳述すると、レベル補正データ波形の正側のグループ分け処理として、制御部1は、計算部8によりステップS21で設定した基準検出スレッショルドに基づき正のスレッショルドレベル(例えば1dB(デシベル))を設定すると共に、正側のレベル補正データ波形に基づき増分が負から正に変わる正側変極点を検出し、正のスレッショルドレベルと正側変極点とを基準に正側のレベル補正データをグループ分けする。この場合、正側のレベル補正データ波形のうち、正のスレッショルドレベル以下の領域(つまり、レベル補正データ波形の絶対値がスレッショルド以下の領域)については、グループから除外して計算量を削減している。
また、レベル補正データ波形の負側のグループ分け処理として、制御部1は、計算部8によりステップS21で設定した基準検出スレッショルドに基づき負のスレッショルドレベル(例えば−1dB(デシベル))を設定すると共に、負側のレベル補正データ波形に基づき増分が正から負に変わる負側変極点を検出し、負のスレッショルドレベルと負側変極点とを基準に負側のレベル補正データをグループ分けする。この場合も、負側のレベル補正データ波形のうち、負のスレッショルドレベル以上の領域(つまり、レベル補正データ波形の絶対値がスレッショルド以下の領域)については、グループから除外して計算量を削減している。
そして、制御部1は、グループ毎に、グループ番号と、バンド番号と、当該グループ内に含まれるレベル補正データのバンド幅に対応するバンド総数と、グループ内に含まれるレベル補正データが正側か負側かを示す種別(D)とを対応付けて図示しないRAMに記憶する。
そして、制御部1は、グループ毎に、グループ番号と、バンド番号と、当該グループ内に含まれるレベル補正データのバンド幅に対応するバンド総数と、グループ内に含まれるレベル補正データが正側か負側かを示す種別(D)とを対応付けて図示しないRAMに記憶する。
グループ分けが完了すると、制御部1は、計算部8により、グループ毎に、グループ内のレベル補正データのレベル値を加算し(ステップS26)、加算値が最も大きいグループを、ピーキングイコライザの補正対象とする補正グループに選択する(ステップS27)。
補正グループを選択すると、制御部1は、計算部8により補正グループ内の各レベル補正データのバンド値及びレベル値を用いてグループ内の重心位置を算出させ、グループ内の重心位置のバンド値及びレベル値を基準にして、グループ内の重心位置に対応するピーキングイコライザの中心周波数を算出し(ステップS28)、グループ内の重心位置に対応するピーキングイコライザのゲインを算出する(ステップS29)。
また、制御部1は、計算部8により算出したグループ内の重心位置に対応するピーキングイコライザのゲインおよび補正グループ内のバンド総数で重み付けした値からピーキングイコライザの周波数帯域幅を算出する(ステップS30)。この場合、算出された周波数帯域幅は、ゲインが大きくなるほど狭くなり、バンド総数が大きくなるほど広くなる。
補正グループを選択すると、制御部1は、計算部8により補正グループ内の各レベル補正データのバンド値及びレベル値を用いてグループ内の重心位置を算出させ、グループ内の重心位置のバンド値及びレベル値を基準にして、グループ内の重心位置に対応するピーキングイコライザの中心周波数を算出し(ステップS28)、グループ内の重心位置に対応するピーキングイコライザのゲインを算出する(ステップS29)。
また、制御部1は、計算部8により算出したグループ内の重心位置に対応するピーキングイコライザのゲインおよび補正グループ内のバンド総数で重み付けした値からピーキングイコライザの周波数帯域幅を算出する(ステップS30)。この場合、算出された周波数帯域幅は、ゲインが大きくなるほど狭くなり、バンド総数が大きくなるほど広くなる。
上記ステップS28〜S10の処理により、ピーキングイコライザの中心周波数、ゲイン及び周波数帯域幅を算出すると、制御部1は、その中心周波数、ゲイン及び周波数帯域幅を表示部3に表示させると共に、これらを音場補正用データを構成するPEQパラメータとしてRAMに記憶させる(ステップS31)。
続いて、制御部1は、ステップS21で設定したPEQバンド数Enと同数のPEQパラメータの算出及び記憶が終了したか否かを判別する(ステップS32)。
ステップS32の判別において、未だステップS21で設定したPEQバンド数Enと同数のPEQパラメータの算出及び記憶が終了していない場合には(ステップS32;No)、算出したPEQパラメータから信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を算出する(ステップS33)。
そして、制御部1は、算出したPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を現在の正規化バンド信号レベルY(n)に加算することにより、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(n+1)を算出し(ステップS34)、処理を再びステップS24に移行する。
ステップS32の判別において、未だステップS21で設定したPEQバンド数Enと同数のPEQパラメータの算出及び記憶が終了していない場合には(ステップS32;No)、算出したPEQパラメータから信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を算出する(ステップS33)。
そして、制御部1は、算出したPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を現在の正規化バンド信号レベルY(n)に加算することにより、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(n+1)を算出し(ステップS34)、処理を再びステップS24に移行する。
図8は、マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルY(0)の一例の説明図である。
図9は、n=1回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が最初の処理であるので(n=1)、マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルY(0)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(0+1)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(1)=Y(0)+Z(1)
図9は、n=1回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が最初の処理であるので(n=1)、マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルY(0)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(0+1)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(1)=Y(0)+Z(1)
図10は、n=2回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(1)の説明図である。
すなわち、図10に示すように、n=2回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(1)は、図8の信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルY(0)に今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1)を加算(実効的には減算)したものとなっている。
図11は、n=2回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が2回目の処理であるので(n=2)、前回得られた正規化バンド信号レベルY(1)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(2)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(2)=Y(1)+Z(2)
すなわち、図10に示すように、n=2回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(1)は、図8の信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルY(0)に今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(1)を加算(実効的には減算)したものとなっている。
図11は、n=2回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が2回目の処理であるので(n=2)、前回得られた正規化バンド信号レベルY(1)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(2)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(2)=Y(1)+Z(2)
図12は、n=3回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(2)の説明図である。
すなわち、図12に示すように、n=3回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(2)は、図10の正規化バンド信号レベルY(1)に今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2)を加算したものとなっている。
図13は、n=3回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が3回目の処理であるので(n=3)、前回得られた正規化バンド信号レベルY(2)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(3)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(3)=Y(2)+Z(3)
すなわち、図12に示すように、n=3回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(2)は、図10の正規化バンド信号レベルY(1)に今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(2)を加算したものとなっている。
図13は、n=3回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が3回目の処理であるので(n=3)、前回得られた正規化バンド信号レベルY(2)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(3)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(3)=Y(2)+Z(3)
図14は、n=4回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(3)の説明図である。
すなわち、図14に示すように、n=4回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(3)は、図12の正規化バンド信号レベルY(2)に、図13に示す今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3)を加算したものとなっている。
図15は、n=4回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が4回目の処理であるので(n=4)、前回得られた正規化バンド信号レベルY(3)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(4)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(4)=Y(3)+Z(4)
すなわち、図14に示すように、n=4回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(3)は、図12の正規化バンド信号レベルY(2)に、図13に示す今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(3)を加算したものとなっている。
図15は、n=4回目の処理で得られるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4)の説明図である。
より詳細には、ステップS24〜ステップS33の処理は、今回が4回目の処理であるので(n=4)、前回得られた正規化バンド信号レベルY(3)および今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4)を用い、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(4)を算出する(ステップS34)。
換言すれば、以下の通りとなる。
Y(4)=Y(3)+Z(4)
図16は、n=4回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(4)の説明図である。
すなわち、図16に示すように、n=4回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(4)は、図14の正規化バンド信号レベルY(3)に、図15に示す今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4)を加算したものとなっている。
そして、ステップS32の判別において、ステップS21で設定したPEQバンド数Enと同数のPEQパラメータの算出及び記憶が終了したと判別された場合には(ステップS32;Yes)、スピーカ群20を構成する他のスピーカ22〜26に対応するPEQパラメータの算出及び記憶が全て終了したか否かを判別する(ステップS35)。
すなわち、図16に示すように、n=4回目の処理で用いられる正規化バンド信号レベルY(4)は、図14の正規化バンド信号レベルY(3)に、図15に示す今回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(4)を加算したものとなっている。
そして、ステップS32の判別において、ステップS21で設定したPEQバンド数Enと同数のPEQパラメータの算出及び記憶が終了したと判別された場合には(ステップS32;Yes)、スピーカ群20を構成する他のスピーカ22〜26に対応するPEQパラメータの算出及び記憶が全て終了したか否かを判別する(ステップS35)。
ステップS35の判別において、未だ、スピーカ群20を構成する他のスピーカ22〜26に対応するPEQパラメータの算出及び記憶が全て終了していない場合には、処理を再びステップS22に移行し、スピーカ群20を構成する他のスピーカ22〜26に対応するPEQパラメータの算出及び記憶を行う(ステップS22〜S34)。
一方、ステップS35の判別において、センタスピーカ22、フロント左スピーカ23、サブウーファ24、リア右スピーカ25、リア左スピーカ26のそれぞれに対応するPEQパラメータの算出及び記憶が終了すると(ステップS35:Yes)、音場補正用データ生成処理を終了することとなる。
一方、ステップS35の判別において、センタスピーカ22、フロント左スピーカ23、サブウーファ24、リア右スピーカ25、リア左スピーカ26のそれぞれに対応するPEQパラメータの算出及び記憶が終了すると(ステップS35:Yes)、音場補正用データ生成処理を終了することとなる。
図17は、本実施形態のフィルタ特性の合成特性の説明図である。
図17に示すように、本実施形態により得られるフィルタ特性の合成特性は、図5に示したフィルタ特性の合成特性と比較して、80Hz付近のディッピングについても補正できるようになっており、よりターゲットの特性に近い精密な補正が行えることがわかる。
したがって、音声補正用データを構成するPEQパラメータを各パラメトリックイコライザに設定することにより、記録媒体再生部10によりCDやDVDを再生した場合に、音声信号を各パラメトリックイコライザで所望の特性に補正させて対応する音声をスピーカ群20から放音させることができる。
図17に示すように、本実施形態により得られるフィルタ特性の合成特性は、図5に示したフィルタ特性の合成特性と比較して、80Hz付近のディッピングについても補正できるようになっており、よりターゲットの特性に近い精密な補正が行えることがわかる。
したがって、音声補正用データを構成するPEQパラメータを各パラメトリックイコライザに設定することにより、記録媒体再生部10によりCDやDVDを再生した場合に、音声信号を各パラメトリックイコライザで所望の特性に補正させて対応する音声をスピーカ群20から放音させることができる。
以上の説明のように、本実施形態によれば、1バンド分のPEQパラメータが求まる毎に、その特性を補正対象となる正規化バンド信号レベルY(n)に加算していくことで、個々のPEQバンドの補正効果を考慮したPEQパラメータの算出を行っている。これによって、よりターゲットの特性に近い精密な補正を行うことが可能となる。
また、本実施形態によれば、スピーカ群20から放音されたピンクノイズをマイク30で集音し、この集音した音声から周波数帯域別のレベル補正データ(信号補正レベル)を求め、これらレベル補正データを周波数順でつなげたレベル補正データ波形の変極点と、予め定めたスレッショルドとを基準に周波数帯域をグループ分けするので、レベル補正データ波形に存在する山と谷とを山毎及び谷毎にグループ分けすることができるとともに、レベル補正データ波形の絶対値がスレッショルド以下の領域をグループ分けから除外して計算量を削減することができる。
また、本実施形態によれば、スピーカ群20から放音されたピンクノイズをマイク30で集音し、この集音した音声から周波数帯域別のレベル補正データ(信号補正レベル)を求め、これらレベル補正データを周波数順でつなげたレベル補正データ波形の変極点と、予め定めたスレッショルドとを基準に周波数帯域をグループ分けするので、レベル補正データ波形に存在する山と谷とを山毎及び谷毎にグループ分けすることができるとともに、レベル補正データ波形の絶対値がスレッショルド以下の領域をグループ分けから除外して計算量を削減することができる。
さらに、本実施形態では、グループ単位でパラメトリックイコライザを設定するので、少数のピーキングイコライザの使用でもレベル補正データ波形と略同一の補正特性を得ることができ、周波数帯域別のレベル特性を目標の特性に精度良く補正することができる。
しかも、グループ内のレベル補正データ波形のバンド値及びレベル値を用いて重心位置を求め、重心位置のバンド値及びレベル値に基づいてパラメトリックイコライザの中心周波数及びゲインを設定すると共に、グループ内のレベル補正データ波形のバンド総数、つまり、周波数帯域幅と、上記ゲインとの組み合わせからパラメトリックイコライザを構成しているピーキングイコライザの周波数帯域幅を設定するので、グループ分けされたレベル補正データ波形の山又は谷の曲線と略一致するパラメトリックイコライザの補正特性を得ることができる。
また、以上の説明では、所定の測定信号として、ピンクノイズを用いる場合を示したが、これに限らず、ホワイトノイズ等の音場測定が可能な測定信号を広く適用することができる。
しかも、グループ内のレベル補正データ波形のバンド値及びレベル値を用いて重心位置を求め、重心位置のバンド値及びレベル値に基づいてパラメトリックイコライザの中心周波数及びゲインを設定すると共に、グループ内のレベル補正データ波形のバンド総数、つまり、周波数帯域幅と、上記ゲインとの組み合わせからパラメトリックイコライザを構成しているピーキングイコライザの周波数帯域幅を設定するので、グループ分けされたレベル補正データ波形の山又は谷の曲線と略一致するパラメトリックイコライザの補正特性を得ることができる。
また、以上の説明では、所定の測定信号として、ピンクノイズを用いる場合を示したが、これに限らず、ホワイトノイズ等の音場測定が可能な測定信号を広く適用することができる。
図18は、変形例の音場補正用データ生成処理を示すフローチャートである。
以上の説明では、各バンド毎に算出したPEQパラメータから信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を算出し(ステップS33)、算出したPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を現在の正規化バンド信号レベルY(n)に加算することにより、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(n+1)を算出(ステップS34)していたが、図18に示すように、ステップS28〜ステップS31、ステップS36、ステップS37の処理をM回繰り返すことにより、M個のバンドについてPEQパラメータを算出し、M個のバンド分のPEQパラメータから信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を算出し(ステップS38)、算出したPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を現在の正規化バンド信号レベルY(n)に加算することにより、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(n+1)を算出(ステップS34)するように構成することも可能である。
以上の説明では、各バンド毎に算出したPEQパラメータから信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を算出し(ステップS33)、算出したPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を現在の正規化バンド信号レベルY(n)に加算することにより、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(n+1)を算出(ステップS34)していたが、図18に示すように、ステップS28〜ステップS31、ステップS36、ステップS37の処理をM回繰り返すことにより、M個のバンドについてPEQパラメータを算出し、M個のバンド分のPEQパラメータから信号補正レベルであるPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を算出し(ステップS38)、算出したPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n)を現在の正規化バンド信号レベルY(n)に加算することにより、次回のPEQフィルタ特性バンド信号レベルZ(n+1)を算出する際に用いる正規化バンド信号レベルY(n+1)を算出(ステップS34)するように構成することも可能である。
また、以上の説明では、音声信号の周波数帯域別のレベル特性をフラットに補正する場合を示したが、これに限らず、任意の特性に補正するようにしてもよい。
また、以上の説明では、基準バンド幅毎の信号レベルの算出にバンドパスフィルタを使用する場合を示したが、これに限らず、マイク30が集音した音声信号にFFT(Fast Fourie Transform)処理を施し、周波数領域でバンドパスフィルタと同等の計算を行って基準バンド幅毎の信号レベルを算出してもよい。
上記実施形態では、車載用の音場補正装置に本発明を適用する場合を示したが、これに限らず、住宅内で使用するオーディオアンプに内蔵される音場補正装置等の任意の音場補正装置に広く適用することができる。
また、以上の説明では、基準バンド幅毎の信号レベルの算出にバンドパスフィルタを使用する場合を示したが、これに限らず、マイク30が集音した音声信号にFFT(Fast Fourie Transform)処理を施し、周波数領域でバンドパスフィルタと同等の計算を行って基準バンド幅毎の信号レベルを算出してもよい。
上記実施形態では、車載用の音場補正装置に本発明を適用する場合を示したが、これに限らず、住宅内で使用するオーディオアンプに内蔵される音場補正装置等の任意の音場補正装置に広く適用することができる。
以上の説明においては、上記各機能を実現するための制御プログラムが、予めROMに格納されている場合について説明したが、制御プログラムを、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録するようにしてもよい。このような構成であれば、コンピュータによってプログラムが記憶媒体から読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、上記実施形態の画像情報処理装置と同等の作用および効果が得られる。
ここで、記憶媒体とは、RAM、ROM等の半導体記憶媒体、FD、HD等の磁気記憶型記憶媒体、CD、CDV、LD、DVD等の光学的読取方式記憶媒体、MO等の磁気記憶型/光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であれば、どのような記憶媒体であってもよい。
また、インターネット、LANなどの通信ネットワークを介して制御用プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。
ここで、記憶媒体とは、RAM、ROM等の半導体記憶媒体、FD、HD等の磁気記憶型記憶媒体、CD、CDV、LD、DVD等の光学的読取方式記憶媒体、MO等の磁気記憶型/光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であれば、どのような記憶媒体であってもよい。
また、インターネット、LANなどの通信ネットワークを介して制御用プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。
1 制御部
2 操作部
3 表示部
4 測定信号発生部
5 パワーアンプ
6 マイクアンプ
7 信号収録部
8 計算部
9 パラメトリックイコライザ(PMEQ)
10 記録媒体再生部
11 D/Aコンバータ
12 A/Dコンバータ
20 スピーカ群
30 マイク
40 車両
100 音場補正装置
Y(n) 正規化バンド信号レベル
Z(n) PEQフィルタ特性バンド信号レベル
2 操作部
3 表示部
4 測定信号発生部
5 パワーアンプ
6 マイクアンプ
7 信号収録部
8 計算部
9 パラメトリックイコライザ(PMEQ)
10 記録媒体再生部
11 D/Aコンバータ
12 A/Dコンバータ
20 スピーカ群
30 マイク
40 車両
100 音場補正装置
Y(n) 正規化バンド信号レベル
Z(n) PEQフィルタ特性バンド信号レベル
Claims (8)
- 所定の測定信号に基づいてスピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の信号レベル補正を行う音場補正装置において、
入力された音声信号について周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザと、
前記マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求める正規化バンド信号レベル算出部と、
前記周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルにより信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出する補正レベル算出部と、
前記周波数帯域別の前記信号補正レベルに基づいて前記音声信号の信号レベル補正を行わせるべく前記パラメトリックイコライザを設定する設定部と、を備えたことを特徴とする音場補正装置。 - 請求項1記載の音場補正装置において、
前記補正レベル算出部は、前記正規化バンド信号レベル算出部が算出した信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルをY(0)とし、(n+1)番目の周波数帯域について信号補正レベルを求めるに際し、n番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n)とし、n番目の周波数帯域で求めた信号補正レベルをZ(n)とし、前記(n+1)番目に信号補正レベルを求める周波数帯域について用いる正規化バンド信号レベルをY(n+1)とした場合に、
Y(n+1)=Y(n)+Z(n)
[ここで、n=0,1,2,…、Z(0)=0]
として信号補正レベルを算出することを特徴とする音場補正装置。 - 請求項1または請求項2記載の音場補正装置において、
前記設定部は、前記音声信号の周波数帯域を前記信号補正レベルの波形の変極点と予め定めた閾値レベルとを基準にグループに分け、前記グループ単位で前記レベル補正を行わせることを特徴とする音場補正装置。 - 請求項3記載の音場補正装置において、
前記設定部は、前記グループ内の信号補正レベルの波形の重心位置を求め、この重心位置の周波数及び補正信号レベルに基づいて前記パラメトリックイコライザの中心周波数及びゲインを設定することを特徴とする音場補正装置。 - 請求項4記載の音場補正装置において、
前記設定部は、前記グループ内の前記重心位置に基づいて設定した前記パラメトリックイコライザのゲインと、前記グループの周波数帯域幅との組み合わせに基づいて、前記パラメトリックイコライザの通過帯域幅を設定することを特徴とする音場補正装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の音場補正装置において、
前記所定の測定信号は、ピンクノイズを用いることを特徴とする音場補正装置。 - 入力された音声信号について周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザを用い、所定の測定信号に基づいてスピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の信号レベル補正を行う音場補正方法において、
前記マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求める正規化バンド信号レベル算出過程と、
前記周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルに基づいて信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出する補正レベル算出過程と、
前記周波数帯域別の前記信号補正レベルに基づいて前記音声信号の信号レベル補正を行わせるべく前記パラメトリックイコライザを設定する設定過程と、
を備えたことを特徴とする音場補正方法。 - 入力された音声信号について周波数帯域別にレベル調整を行うパラメトリックイコライザを備え、所定の測定信号に基づいてスピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の信号レベル補正を行う音場補正装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、
前記マイクにより集音した音声から信号レベル補正前の正規化バンド信号レベルを求めさせ、
前記周波数帯域別に所定の順番で信号補正レベルを求めるに際し、既に算出した他の周波数帯域についての信号補正レベルに基づいて信号レベルを補正した後の正規化バンド信号レベルに基づいて、今回の対象となる周波数帯域に対応する信号補正レベルを算出させ、
前記周波数帯域別の前記信号補正レベルに基づいて前記音声信号の信号レベル補正を行わせるべく前記パラメトリックイコライザを設定させる、
ことを特徴とする制御プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007085525A JP2008245123A (ja) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | 音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007085525A JP2008245123A (ja) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | 音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008245123A true JP2008245123A (ja) | 2008-10-09 |
Family
ID=39915865
Family Applications (1)
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JP2007085525A Pending JP2008245123A (ja) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | 音場補正装置、音場補正方法及び制御プログラム |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101400865B1 (ko) | 2013-01-28 | 2014-05-29 | 네오피델리티 주식회사 | 입력 신호에 따라 파라메트릭 이퀄라이저의 게인을 다이나믹하게 조절하는 방법 및 그 방법을 채용한 다이내믹 파라메트릭 이퀄라이저 시스템 |
KR101419433B1 (ko) * | 2013-01-28 | 2014-07-18 | 네오피델리티 주식회사 | 입력 신호에 따라 파라메트릭 이퀄라이저의 게인을 다이나믹하게 조절하는 방법 및 그 방법을 채용한 다이내믹 파라메트릭 이퀄라이저 |
JP2015125251A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ヤマハ株式会社 | 音響解析装置 |
JP2016152422A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | クラリオン株式会社 | 音場補正装置、音場補正方法及び音場補正プログラム |
WO2019006779A1 (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 广州飞达音响股份有限公司 | 有源线阵音响声场调校的方法、装置及系统 |
-
2007
- 2007-03-28 JP JP2007085525A patent/JP2008245123A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101400865B1 (ko) | 2013-01-28 | 2014-05-29 | 네오피델리티 주식회사 | 입력 신호에 따라 파라메트릭 이퀄라이저의 게인을 다이나믹하게 조절하는 방법 및 그 방법을 채용한 다이내믹 파라메트릭 이퀄라이저 시스템 |
KR101419433B1 (ko) * | 2013-01-28 | 2014-07-18 | 네오피델리티 주식회사 | 입력 신호에 따라 파라메트릭 이퀄라이저의 게인을 다이나믹하게 조절하는 방법 및 그 방법을 채용한 다이내믹 파라메트릭 이퀄라이저 |
JP2015125251A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ヤマハ株式会社 | 音響解析装置 |
JP2016152422A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | クラリオン株式会社 | 音場補正装置、音場補正方法及び音場補正プログラム |
WO2016133007A1 (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-25 | クラリオン株式会社 | 音場補正装置、音場補正方法及び音場補正プログラム |
CN107409256A (zh) * | 2015-02-16 | 2017-11-28 | 歌拉利旺株式会社 | 声场校正装置、声场校正方法和声场校正程序 |
EP3261362A4 (en) * | 2015-02-16 | 2018-10-03 | Clarion Co., Ltd. | Sound-field correction device, sound-field correction method, and sound-field correction program |
US10270412B2 (en) | 2015-02-16 | 2019-04-23 | Clarion Co., Ltd. | Sound-field correction device, sound-field correction method, and sound-field correction program |
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WO2019006779A1 (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 广州飞达音响股份有限公司 | 有源线阵音响声场调校的方法、装置及系统 |
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