JP2009038470A - 音響装置、遅延時間測定方法、遅延時間測定プログラム及びその記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】
複数のスピーカのそれぞれから出力された音声の伝搬遅延時間に対応する適切な遅延補正を実現する。
【解決手段】
特性計測音声をスピーカから出力させて、周波数特性特定部２５２においてスピーカの音圧周波数特性を特定する。引き続き、制御部２５４が、この音圧周波数特性に現れるディップを検索し、ディップが存在しない周波数帯を遅延計測用周波数帯として選択する。この選択された遅延計測用周波数帯の周波数成分を有する音声を同期計測音声として採用し、当該スピーカから出力させて得られた集音結果データＡＡＤに対して、遅延計測用周波数帯の成分を抽出する。そして、遅延時間測定部２５３が、この周波数帯域が制限された信号を使用して、スピーカから集音位置までの音声の伝搬遅延時間を推定する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、音響装置、遅延時間測定方法、遅延時間測定プログラム、及び、当該遅延時間測定プログラムが記録された記録媒体に関する。

近年、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の普及に伴って、複数のスピーカを有するマルチチャンネルサラウンド方式の音響装置が発達している。これにより、家庭内空間や車両内空間においても、臨場感溢れるサラウンド音声を楽しむことができるようになってきている。

ところで、音響装置の設置環境は様々である。このため、音声を出力する複数のスピーカを、マルチチャンネルサラウンド方式の観点における対称性を有する位置に配置することができない場合がしばしば発生する。特に、車両にマルチチャンネルサラウンド方式の音響装置を搭載する場合には、聴取位置である着座位置の制約等から、複数のスピーカを、マルチチャンネルサラウンド方式の観点から推奨される対称性を有する位置に配置することができない。このため、複数のスピーカからの出力音声について、楽曲等の音声コンテンツの作成者が意図した通りの同期をとる（以下、「タイムアライメント補正」ともいう）ことが必要となる。

かかる同期をとるために、各スピーカに対して順次インパルス信号を供給してテスト音声を出力させて、各スピーカからの出力音声の伝搬遅延時間を測定する技術が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例」という）。ここで、従来例の技術においては、測定に利用する音声について、各スピーカが出力可能な周波数の音声であれば、周波数に関する制約を特に設けることなく、伝搬遅延時間を測定するようになっている。

特開２００５−３４１５３４号公報

ところで、スピーカからテスト音声を出力させて、音場空間内の所定の集音位置で集音した場合に、集音結果は、当該音場空間の形状や、当該音場空間内に存在する物体の材質、スピーカの設置位置等の影響を受ける。これは、集音位置に到達する音声は、スピーカからの直接音のみではなく、音場空間の外壁等による反射音も含まれることになるからである。こうした測定環境のもとでは、テスト音声が有する周波数によっては、定在波が発生することがある。かかる定在波のパワーが大きくなると、集音結果からスピーカからの直接音を正確に判別することが困難となってしまう。

このため、定在波の発生を抑制して伝搬遅延時間の測定をすることが望ましい。しかし、発生する定在波の周波数は、上記のように、音場空間の形状や、当該音場空間内に存在する物体の材質、スピーカの設置位置等に依存するものであり、実際のマルチチャンネルサラウンド環境が構築されるまでは、予測がつかなかった。

このため、様々な制約のもとで構築されたマルチチャンネルサラウンド環境において、定在波の影響を極力減らした測定を行い、正確にタイムアライメント補正を実施することができる技術が切望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、楽曲等を鑑賞する際に、音声の伝搬遅延時間に対応する適切な遅延補正を実現することができる新たな音響装置及び遅延時間測定方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、音声コンテンツの再生結果を、複数のスピーカから音場空間へ向けて音声を出力する音響装置であって、前記音場空間の所定の集音位置で集音を行う集音手段と；前記複数のスピーカの中から選択されたスピーカである選択スピーカから、前記集音手段による集音結果の周波数分布特性を計測するための第１テスト音声を出力させる第１テスト音声出力手段と；前記選択スピーカからの前記第１テスト音声の出力に由来して前記集音手段により集音された音声のパワーの周波数分布を特定する周波数分布特定手段と；前記周波数分布特定手段により特定された周波数分布に基づいて、ディップが存在しない周波数帯を遅延計測用周波数帯として選択する選択手段と；前記遅延計測用周波数帯の周波数の成分を含む遅延時間計測用の第２テスト音声を前記選択スピーカから出力させる第２テスト音声出力手段と；前記選択スピーカからの前記第２テスト音声の出力に由来して前記集音手段により集音された音声から前記遅延計測用周波数帯の成分を抽出する抽出手段と；前記抽出手段による抽出結果に基づいて、前記選択スピーカから前記集音手段までの音声の伝搬遅延時間を推定する推定手段と；を備えることを特徴とする音響装置である。

請求項８に記載の発明は、複数のスピーカの中から選択されたスピーカである選択スピーカから、所定位置における集音結果の周波数分布特性を計測するための第１テスト音声を出力させる第１テスト音声出力工程と；前記選択スピーカからの前記第１テスト音声の出力に由来して前記所定位置において集音された音声のパワーの周波数分布を特定する周波数分布特定工程と；前記周波数分布特定工程により特定された周波数分布に基づいて、ディップが存在しない周波数帯を遅延計測用周波数帯として選択する選択工程と；前記遅延計測用周波数帯の周波数の成分を含む遅延時間計測用の第２テスト音声を前記選択スピーカから出力させる第２テスト音声出力工程と；前記選択スピーカからの前記第２テスト音声の出力に由来して前記所定位置における集音結果から前記遅延計測用周波数帯の成分を抽出する抽出工程と；前記抽出工程による抽出結果に基づいて、前記選択スピーカから前記所定位置までの音声の伝搬遅延時間を推定する推定工程と；
を備えることを特徴とする遅延時間測定方法である。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の遅延時間測定方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする遅延時間測定プログラムである。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の遅延時間測定プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録された記録媒体である。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図１４を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［構成］
図１には、一実施形態に係る音響装置１００の概略的な構成がブロック図にて示されている。なお、以下の説明においては、音響装置１００は、車両ＣＲ（図２参照）に搭載される装置であるものとする。また、この音響装置１００は、マルチチャンネルサラウンド方式の１つである５．１チャンネルサラウンド方式を採用しているものとする。

この図１に示されるように、音響装置１００は、制御ユニット１１０と、ドライブユニット１２０とを備えている。

また、音響装置１００は、音出力ユニット１３０_Cと、音出力ユニット１３０_Lと、音出力ユニット１３０_Rと、音出力ユニット１３０_SLと、音出力ユニット１３０_SRと、音出力ユニット１３０_SWとを備えている。

ここで、音出力ユニット１３０_Cはセンタスピーカ１３１_Cを有している。また、音出力ユニット１３０_Lはレフトスピーカ１３１_Lを有し、音出力ユニット１３０_Rはライトスピーカ１３１_Rを有している。また、音出力ユニット１３０_SLはサラウンドレフトスピーカ１３１_SLを有し、音出力ユニット１３０_SRはサラウンドライトスピーカ１３１_SRを有している。また、音出力ユニット１３０_SWはサブウーファスピーカ１３１_SWを有している。

さらに、音響装置１００は、集音手段としての集音ユニット１４０と、表示ユニット１５０と、操作入力ユニット１６０とを備えている。

なお、制御ユニット１１０以外の要素１２０〜１６０は、制御ユニット１１０に接続されている。

制御ユニット１１０は、音響装置１００の全体を統括制御する。この制御ユニット１１０の詳細については、後述する。

ドライブユニット１２０は、音声コンテンツが記録されたコンパクトディスクＣＤがドライブユニット１２０に挿入されると、その旨を制御ユニット１１０に報告する。そして、ドライブユニット１２０は、コンパクトディスクＣＤが挿入された状態で、制御ユニット１１０から音声コンテンツの再生指令ＤＶＣを受けると、再生指定がなされた音声をコンパクトディスクＣＤから読み出す。かかる音声コンテンツの読み出し結果は、オーディオ信号であるコンテンツデータＣＴＤとして、制御ユニット１１０へ向けて送られる。

なお、コンパクトディスクＣＤには、音声コンテンツが、５．１チャンネルサラウンド方式で記録されているものとする。かかる５．１チャンネルサラウンド方式では、音声チャンネルとして、センタチャンネル（以下、「Ｃチャンネル」とも記す）、レフトチャンネル（以下、「Ｌチャンネル」とも記す）、ライトチャンネル（以下、「Ｒチャンネル」とも記す）、サラウンドレフトチャンネル（以下、「ＳＬチャンネル」とも記す）、サラウンドライトチャンネル（以下、「ＳＲチャンネル」とも記す）、サブウーファチャンネル（以下、「ＳＷチャンネル」とも記す）が用意されている。

音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWのそれぞれは、上述したスピーカ１３１_C〜１３１_SWの他に、制御ユニット１１０から受信した音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_SWを増幅する増幅器とを備えている。これらの音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWは、制御ユニット１１０による制御のもとで、計測信号、楽曲等を再生して出力する。

本実施形態では、図２に示されるように、音出力ユニット１３０_Cのセンタスピーカ１３１_Cは、車両ＣＲの車内空間である音場空間ＡＳＰの前方中央部のダッシュボード内に配置される。このセンタスピーカ１３１_Cは、後方を向くように配設されている。

音出力ユニット１３０_Lのレフトスピーカ１３１_Lは、助手席側の前方ドア筐体内に配置される。このレフトスピーカ１３１_Lは、助手席側を向くように配設されている。

音出力ユニット１３０_Rのライトスピーカ１３１_Rは、運転席側の前方ドア筐体内に配置される。このライトスピーカ１３１_Rは、運転席側を向くように配設されている。

音出力ユニット１３０_SLのサラウンドレフトスピーカ１３１_SLは、助手席側後部の筐体内に配置される。このサラウンドレフトスピーカ１３１_SLは、助手席側の後部座席を向くように配設されている。

音出力ユニット１３０_SRのサラウンドライトスピーカ１３１_SRは、運転席側後部の筐体内に配置される。このサラウンドライトスピーカ１３１_SRは、運転席側の後部座席を向くように配設されている。

音出力ユニット１３０_SWのサブウーハスピーカ１３１_SWは、音場空間ＡＳＰの後部に配置される。このサブウーハスピーカ１３１_SWは、車両の前方に向けて配設されている。

図１に戻り、集音ユニット１４０は、（ｉ）周囲の音を収集して電気的なアナログ音声信号とするマイクロフォン、（ii）マイクロフォンから出力されたアナログ音声信号を増幅する増幅器、（iii）増幅されたアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡＤ変換器（Analog to Digital Converter）とを備えて構成されている。ここで、マイクロフォンは、音場空間ＡＳＰにおける所定の少なくとも１つの位置に配置されている。各スピーカ１３１_C〜１３１_SWから出力された計測信号の集音ユニット１４０による集音結果は、集音結果データＡＡＤとして、制御ユニット１１０に報告される。

表示ユニット１５０は、（ｉ）液晶表示パネル、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示デバイス１５１と、（ii）制御ユニット１１０から送出された表示制御データに基づいて、表示ユニット１５０全体の制御を行うグラフィックレンダラ等の表示コントローラと、（iii）表示画像データを記憶する表示画像メモリ等を備えて構成されている。この表示ユニット１５０は、制御ユニット１１０による制御のもとで、操作ガイダンス情報等を表示する。

操作入力ユニット１６０は、音響装置１００の本体部に設けられたキー部、あるいはキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示ユニット１５０の表示デバイス１５１に設けられたタッチパネルを用いることができる。なお、キー部を有する構成に代えて、音声入力する構成を採用することもできる。

この操作入力ユニット１６０を利用者が操作することにより、音響装置１００の動作内容の設定が行われる。例えば、スピーカ１３１_C〜１３１_SW間の遅延時間の設定指令、音声コンテンツの再生指令等を、利用者が操作入力ユニット１６０を利用して行う。こうした入力内容は、操作入力データＩＰＤとして、操作入力ユニット１６０から制御ユニット１１０へ向けて送られる。

制御ユニット１１０は、上述したように、音響装置１００の全体を統括制御する。この制御ユニット１１０は、図３に示されるように、制御処理部１１１と、調整手段としてのチャンネル信号処理部１１２と、出力信号選択部１１３とを備えている。また、制御ユニット１１０は、アナログ変換部１１４と、音量調整部１１５とを備えている。さらに、制御ユニット１１０は、計測信号発生部１１６を備えている。

制御処理部１１１は、操作入力ユニット１６０に入力された指令入力や集音ユニット１４０による集音結果に基づいて、チャンネル信号処理部１１２、出力信号選択部１１３、音量調整部１１５及び計測信号発生部１１６を制御する。また、制御処理部１１１は、ドライブユニット１２０及び表示ユニット１５０を制御する。この制御処理部１１１の詳細については、後述する。

チャンネル信号処理部１１２は、ドライブユニット１２０から送られてきたコンテンツデータＣＴＤを処理し、音声コンテンツの再生時におけるスピーカ１３１_C〜１３１_SW相互間における音声出力タイミングを調整する。このチャンネル信号処理部１１２は、図４に示されるように、チャンネル分離部２１０と、遅延手段としての信号遅延部２２０とを備えている。

チャンネル分離部２１０は、ドライブユニット１２０からのコンテンツデータＣＴＤを受ける。そして、チャンネル分離部２１０は、制御処理部１１１からのコンテンツ再生制御指令ＣＳＣに従って、コンテンツデータＣＴＤを展開し、オーディオ信号であるデジタル音データ信号を生成する。引き続き、チャンネル分離部２１０は、生成されたデジタル音データ信号を解析し、デジタル音データ信号に含まれるチャンネル指定情報に従って、デジタル音データ信号を、５．１チャンネルサラウンド方式におけるＣ〜ＳＷチャンネルに対応する６個の分離チャンネル信号ＳＣＤ_C，ＳＣＤ_L，ＳＣＤ_R，ＳＣＤ_SL，ＳＣＤ_SR，ＳＣＤ_SWに分離する。このようにして分離された分離チャンネル信号ＳＣＤ_C〜ＳＣＤ_SWは、信号遅延部２２０へ向けて送られる。

信号遅延部２２０は、制御処理部１１１からの遅延制御指令ＤＬＣに従って、チャンネル分離部２１０から送られてきた分離チャンネル信号ＳＣＤ_C〜ＳＣＤ_SWを、それぞれ所定時間だけ遅延させる。かかる機能を有する信号遅延部２２０は、図５に示されるように、６個の遅延器２２１_C〜２２１_SWを備えている。

各遅延器２２１_C〜２２１_SWは、遅延制御指令ＤＬＣにおける個別遅延制御指令ＤＬＣ_C〜ＤＬＣ_SWにより指定された遅延時間ＤＬ_C〜ＤＬ_SWだけ、分離チャンネル信号ＳＣＤ_C〜ＳＣＤ_SWを遅延させる。かかる遅延結果は、チャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_SWとして、出力信号選択部１１３へ向けて送られる。

図３に戻り、出力信号選択部１１３は、信号遅延部２２０からのチャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_SWと、計測信号発生部１１６からの後述する計測信号ＭＳＤとを受ける。そして、出力信号選択部１１３は、制御処理部１１１からの出力信号選択指令ＯＤＳに従って、アナログ変換部１１４へ向けての、チャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_SWの供給、計測信号ＭＳＤの供給、及び、いずれの信号も供給しないかを選択する。かかる機能を有する出力信号選択部１１３は、図６に示されるように、６個のスイッチ素子１１３_C〜１１３_SWを備えている。

各スイッチ素子１１３_C〜１１３_SWは、入力端子としてＡ端子及びＢ端子を有するとともに、出力端子としてＣ端子を有している。端子Ａは信号遅延部２２０に接続された端子であり、端子Ｂは計測信号発生部１１６に接続された端子である。また、端子Ｃはアナログ変換部１１４に接続された端子である。各スイッチ素子１１３_C〜１１３_SWでは、Ａ端子でチャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_SWを受けるとともに、Ｂ端子で計測信号ＭＳＤを受ける。そして、制御処理部１１１からの出力信号選択指令ＯＤＳにおける個別出力選択指令ＯＤＳ_C〜ＯＤＳ_SWに従って、Ａ端子とＣ端子とを導通したり、Ｂ端子とＣ端子とを導通したり、更に、Ａ端子及びＢ端子のいずれともＣ端子を導通しなかったりする。スイッチ素子１１３_C〜１１３_SWのＣ端子からは、選択された信号（無信号を含む）が、音出力選択信号ＰＢＤ_C〜ＰＢＤ_SWとしてアナログ変換部１１４へ向けて送られる。

図３に戻り、アナログ変換部１１４は、出力信号選択部１１３から送られてきたデジタル信号である音出力選択信号ＰＢＤ_C〜ＰＢＤ_SWを、それぞれアナログ信号に変換する。このアナログ変換部１１４は、当該６種のデジタル信号に対応して、互いに同様に構成された６個のＤＡ（Digital to Analogue）変換器を備えている。このアナログ変換部１１４による変換結果であるアナログ信号ＰＢＳ_C〜ＰＢＳ_SWは、音量調整部１１５へ向けて送られる。

音量調整部１１５は、アナログ変換部１１４からのアナログ信号ＰＢＳ_C〜ＰＢＳ_SWを受ける。そして、音量調整部１１３は、アナログ信号ＰＢＳ_C〜ＰＢＳ_SWのそれぞれに対して、制御処理部１１１からの音量調整指令ＶＬＣに従って、音量を調整する。かかる調整結果は、音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_SWとして、音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWへ向けて出力される。

計測信号発生部１１６は、図７に示されるように、第１テスト音声出力手段としての特性計測信号発生部２３１と、第２テスト音声発生手段としての同期計測信号発生部２３２と、計測信号選択部２３３とを備えている。

特性計測信号発生部２３１は、制御処理部１１１からスピーカ指定を含む特性計測信号発生指令ＦＣＣを受けると、指定された音出力ユニットのスピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性を計測するための信号を発生し、特性計測信号（第１テスト音声信号）ＦＣＤとして計測信号選択部２３３へ向けて送る。ここで、特性計測信号発生部２３１が発生させる特性計測信号ＦＣＤは、当該スピーカの破損を引き起こすことのない周波数分布を有する信号となっている。本実施形態では、特性計測信号ＦＣＤとしてピンクノイズ信号が採用されている。

同期計測信号発生部２３２は、制御処理部１１１からスピーカ指定及び後述する遅延計測用周波数帯の情報を含む同期計測信号発生指令ＳＧＣを受けると、遅延時間計測用の同期計測信号（第２テスト音声信号）ＳＧＤを発生させる。この同期計測信号発生部２３２が発生させる同期計測信号ＳＧＤは、遅延計測用周波数帯の周波数成分を含む信号である。なお、同期計測信号ＳＧＤも、スピーカの破損を引き起こすことのない周波数範囲内の信号となっている。こうして発生した同期計測信号ＳＧＤは、計測信号選択部２３３へ向けて送られる。

計測信号選択部２３３は、スイッチ素子を備えて構成されている。このスイッチ素子は、入力端子としてＡ端子及びＢ端子を有するとともに、出力端子としてＣ端子を有している。端子Ａは特性計測信号発生部２３１に接続された端子であり、Ｂ端子は同期計測信号発生部２３２に接続された端子である。端子Ａでは特性計測信号ＦＣＤを受け、端子Ｂでは同期計測信号ＳＧＤを受ける。そして、制御処理部１１１からの選択指令ＳＧＳに従って、Ａ端子とＣ端子とを導通したり、Ｂ端子とＣ端子とを導通したり、更には、Ａ端子及びＢ端子のいずれともＣ端子を導通しなかったりする。Ｃ端子からは、選択された信号が、計測信号ＭＳＤとして出力信号選択部１１３へ向けて送られる。

制御処理部１１１は、上述した他の構成要素を制御しつつ、音響装置１００の機能を発揮させる。この制御処理部は、図８に示されるように、暗騒音推定部２５１と、周波数分布特定手段としての周波数特性特定部２５２と、遅延時間測定部２５３と、遅延制御手段及び選択手段としての制御部２５４とを備えている。

暗騒音推定部２５１は、制御部２５４による制御のもとで、集音ユニット１４０からの集音結果データＡＡＤに基づいて、音場空間ＡＳＰ内における暗騒音量レベルを推定する。より詳細には、暗騒音推定部２５１は、制御部２５４からの暗騒音推定開始指令ＮＭＲを受けると、集音結果データＡＡＤの収集を開始する。そして、暗騒音推定部２５１は、所定時間の期間にわたって集音結果データＡＡＤの収集を行う。

こうして所定時間の集音結果データＡＡＤの収集が終了すると、暗騒音推定部２５１は、収集されたデータを統計的に処理して、音場空間ＡＳＰ内における暗騒音量レベルの推定値ＰＤを算出する。算出された推定値ＰＤは、暗騒音通知信号ＤＮＬとして遅延時間測定部２５３へ送られる。こうして暗騒音量レベルの推定が終了すると、暗騒音推定部２５１は、その旨を暗騒音推定終了報告ＮＭＰとして制御部２５４へ報告する。

周波数特性特定部２５２は、制御部２５４による制御のもとで、集音ユニット１４０からの集音結果データＡＡＤに基づいて、選択されたスピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性を特定する。より詳細には、周波数特性特定部２５２は、制御部２５４からの特性特定開始指令ＦＭＲを受けると、集音結果データＡＡＤの収集を開始する。そして、周波数特性特定部２５２は、収集した集音結果データＡＡＤに対して周波数解析を行い、選択されたスピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性を推定する。こうして推定された音圧周波数特性は、周波数特性データＦＦＤとして、制御部２５４へ向けて送られる。なお、周波数特性特定部２５２が受ける集音結果データＡＡＤは、特性計測信号ＦＣＤが音声化された特性計測音声を集音したものである。

遅延時間測定部２５３は、制御部２５４による制御のもとで、集音結果データＡＡＤと、暗騒音推定部２５１からの暗騒音通知信号ＤＮＬとに基づいて、各スピーカ１３１_C〜１３１_SWから集音ユニット１４０のマイクロフォンの設置位置までの音声の伝搬遅延時間を測定する。かかる機能を有する遅延時間測定部２５３は、図９に示されるように、抽出手段としての集音信号帯域制限部２６１と、閾値時刻特定部２６２と、遅延時間推定部２６３とを備えている。

集音信号帯域制限部２６１は、無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）等のデジタルフィルタとして構成されている。集音信号帯域制限部２６１は、集音ユニット１４０からの集音結果データＡＡＤを受ける。そして、集音信号帯域制限部２６１は、制御部２５４からの後述する周波数パラメータＦＬＣに従い、指定された周波数帯域の信号のみを通過させる。こうして周波数帯域が制限された信号は、集音帯域制限データＡＦＤとして、閾値時刻特定部２６２へ向けて送られる。

閾値時刻特定部２６２は、集音信号帯域制限部２６１からの集音帯域制限データＡＦＤと、暗騒音推定部２５１からの暗騒音通知信号ＤＮＬとを受ける。まず、閾値時刻特定部２６２は、制御部２５４からの遅延時間測定開始指令ＤＭＲを受けると、集音帯域制限データＡＦＤの周期的な取り込みを開始する。こうして取り込まれた集音帯域制限データＡＦＤに基づいて閾値時刻特定部２６２は、各時刻の集音位置における音量ＰＡ（ｔ）を算出する。引き続き、閾値時刻特定部２６２は、音量ＰＡ（ｔ）から暗騒音量レベルＰＤを差し引いた補正音量ＣＰＡ（ｔ）を算出する。かかる補正音量ＣＰＡ（ｔ）の算出及び一時的な記憶を所定時間ＴＤＭにわたって継続する。なお、所定時間ＴＤＭは、スピーカ１３１_C〜１３１_SWからの出力音声に起因する様々な反射の集音位置への到達時間を考慮して、実験、シミュレーション、経験等に基づいて予め定められる。

次いで、閾値時刻特定部２６２は、補正音量ＣＰＡ（ｔ）の所定時間ＴＤＭにわたる総積分値ＥＧＴを算出する。引き続き、閾値時刻特定部２６２は、値ＥＧＴに所定割合Ｃを乗じ、閾値ＥＴＨを算出する。次に、閾値時刻特定部２６２は、補正音量ＣＰＡ（ｔ）の当初からの時間積分値が閾値ＥＴＨに達した時刻ＴＴを特定する。そして、閾値時刻特定部２６２は、当初から時刻ＴＴまでの補正音量ＣＰＡ（ｔ）を、特定結果ＩＤＲとして遅延時間推定部２６３へ送る。なお、値ＥＧＴに乗じられる所定割合Ｃは、スピーカ１３１_C〜１３１_SWからの出力音声の音場空間における様々な反射における反射位置及び反射率を考慮して、実験、シミュレーション、経験等に基づいて予め定められる。

遅延時間推定部２６３は、閾値時刻特定部２６２からの特定結果ＩＤＲを受ける。そして、遅延時間推定部２６３は、特定結果ＩＤＲとして受けた当初から時刻ＴＴまでの補正音量ＣＰＡ（ｔ）を解析し、値が最大となる時刻ＴＲを特定する。引き続き、遅延時間推定部２６３は、当初から時刻ＴＲまでの時間を求めることにより、同期計測音声が出力されたスピーカから集音位置までの同期計測音声の伝搬遅延時間ＤＬＴを推定する。こうして測定が終了すると、遅延時間推定部２６３は、伝搬遅延時間ＤＬＴを制御部２５４へ報告する。

図８に戻り、制御部２５４は、音響装置１００における「再生モード」と「遅延時間設定モード」との２つのモードの動作を制御する。ここで、「再生モード」とはコンパクトディスクＣＤから音声コンテンツを読み出してオーディオ信号を再生するモードである。そして、「遅延時間設定モード」とは計測信号ＭＳＤを発生させて計測し、音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWのそれぞれからの音声出力タイミングのタイムアライメント補正をするために、スピーカ１３１_C〜１３１_SWのそれぞれに対応する遅延時間を設定するモードである。

制御部２５４は、操作入力ユニット１６０から受けた操作入力データＩＰＤを解析し、「再生モード」と「遅延時間設定モード」のいずれかの動作制御を行う。より具体的には、制御部２５４は、通常は、「再生モード」の動作の制御を行う。一方、操作入力ユニット１６０から遅延時間設定指令を受けると、制御部２５４は、「遅延時間設定モード」の動作の制御を行う。そして、「遅延時間設定モード」の動作の制御が終了すると、制御部２５４は、「再生モード」の動作制御に復帰する。

かかる「遅延時間設定モード」の動作の制御に際して、制御部２５４は、まず、暗騒音推定部２５１に対して暗騒音推定開始指令ＮＭＲを送る。引き続き、制御部２５４は、暗騒音推定部２５１から暗騒音推定終了報告ＮＭＰを受けると、音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWのそれぞれに関する遅延時間測定を制御する。

この遅延時間測定の制御に際して、制御部２５４は、まず、出力信号選択部１１３に向けて、計測信号ＭＳＤを選択すべき旨の指令を送る。より具体的には、出力信号選択部１１３における最初の測定対象となる音出力ユニットに対応するスイッチ素子のＢ端子とＣ端子とを導通させるとともに、他のスイッチ素子におけるＣ端子がＡ端子及びＢ端子のいずれとも導通しないことを指定する出力信号選択指令ＯＤＳを出力信号選択部１１３へ向けて送る。

引き続き、制御部２５４は、特性計測信号ＦＣＤを発生すべき旨の特性計測信号発生指令ＦＣＣを計測信号発生部１１６の特性計測信号発生部２３１へ向けて送るとともに（図７参照）、特性特定開始指令ＦＭＲを周波数特性特定部２５２へ向けて送る。なお、これらの指令の直前に、制御部２５４は、計測信号発生部１１６の計測信号選択部２３３へ向けて、特性計測信号ＦＣＤを選択すべき旨の指令、すなわち、Ａ端子とＣ端子を導通させるべき旨の選択指令ＳＧＳを送る。

制御部２５４は、周波数特性特定部２５２から最初の測定対象となるスピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性である周波数特性データＦＦＤを受けると、この音圧周波数特性に現れるピーク及びディップを検索する。より詳細には、制御部２５４は、得られた音圧周波数特性を所定の周波数帯域に分け、周波数帯域ごとの音圧平均値を求める。そして、制御部２５４は、低周波数側から隣り合った周波数帯域の音圧平均値を比較し、想定値から所定値以上に急激に増加し想定値に戻るまでの間をピーク、想定値から所定値以上に急激に減少し想定値に戻るまでの間をディップとして、ピークとディップを検索する（後述する図１２（Ｂ）参照）。なお、この想定値及び所定値は、実験、シミュレーション、経験等に基づいて予め定められる。

次いで、制御部２５４は、音圧周波数特性からピーク及びディップが現れない周波数帯域のうちで、音圧が最大となる連続した周波数帯域を選択する（以下、「遅延計測用周波数帯」ともいう）を選択する（後述する図１２（Ｂ）参照）。

また、制御部２５４は、同期計測信号ＳＧＤを発生すべき旨の同期計測信号発生指令ＳＧＣを、計測信号発生部１１６の同期計測信号発生部２３２へ向けて送る（図７参照）。この同期計測信号発生指令ＳＧＣは、同期計測音声を出力するスピーカの種類、及び当該スピーカに対する遅延計測用周波数帯の情報を考慮したものとなっている。なお、この指令の直前に、制御部２５４は、計測信号選択部２３３へ向けて、同期計測信号ＳＧＤを選択すべき旨の指令、すなわち、Ｂ端子とＣ端子を導通させるべき旨の選択指令ＳＧＳを送る。

また、制御部２５４は、同期計測信号発生指令ＳＧＣと同時に、遅延時間測定部２５３へ向けて、周波数制限パラメータＦＬＣと遅延時間測定開始指令ＤＭＲを送る。周波数制限パラメータＦＬＣは、前述した遅延計測用周波数帯の最大周波数ｆ_maxと最小周波数ｆ_minを指定したものであり、より詳しくは集音信号帯域制限部２６１へ向けて送られる。また、遅延時間測定開始指令ＤＭＲは、より詳しくは閾値時刻特定部２６２へ向けて送られる。

また、制御部２５４は、遅延時間測定部２５３から、最初の測定対象となっているスピーカとマイクロフォン間の伝搬遅延時間ＤＬＴを受けると、この伝搬遅延時間ＤＬＴを記憶部に記憶する。そして、制御部２５４は、次の測定対象となる音出力ユニットに対応するスイッチ素子のＢ端子とＣ端子とを導通させるとともに、他のスイッチ素子のＣ端子がＡ端子及びＢ端子のいずれとも導通しないことを指定する出力信号選択指令ＯＤＳを出力信号選択部１１３へ向けて送る。引き続き、最初の測定対象となったスピーカに対する遅延時間の測定動作と同様に、制御部２５４は、特性計測信号ＦＣＤを発生すべき旨の計測信号発生指令ＦＣＣを特性計測信号発生部２３１へ向けて送る。

以後、全ての音出力ユニットに関する遅延測定が終了するまで、制御部２５４は、上記と同様の制御を、出力信号選択部１１３、計測信号発生部１１６、周波数特性特定部２５２及び遅延時間測定部２５３に対して行う。そして、全ての音出力ユニットについての遅延測定結果を得ると、制御部２５４は、遅延測定結果を解析し、各音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWに供給される音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_SWの遅延時間ＤＬ_C〜ＤＬ_SWを算出する。そして、この算出結果を、制御部２５４は、内部に記憶するとともに、遅延制御指令ＤＬＣとして、信号遅延部２２０へ向けて送る。

こうして、信号遅延部２２０における遅延時間の設定を行うと、制御部２５４は、「遅延時間設定モード」の動作制御を終了する。

「再生モード」の動作制御に際し、制御部２５４は、出力信号選択部１１３へ向けて、スイッチ素子１１３_C〜１１３_SWの全てについて、Ａ端子とＣ端子とを導通させるべきことを指定する出力信号選択指令ＯＤＳを送る。この結果、信号遅延部２２０からのチャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_SWが、出力信号選択部１１３を介して、音出力選択信号ＰＢＤ_C〜ＰＢＤ_SWとして、アナログ変換部１１４へ向けて供給されるようになる。

また、制御部２５４は、「再生モード」の動作制御に際し、利用者が再生すべき音声コンテンツの指定を支援するための案内画面を表示ユニット１５０に表示させる。そして、操作入力ユニット１６０から音声コンテンツを指定した再生指令が入力されると、制御部２５４は、ドライブユニット１２０を制御して、再生コンテンツのデータ読み出しを制御する。

また、制御部２５４は、「再生モード」の動作制御に際し、チャンネル分離部２１０を制御して、コンテンツデータＣＴＤを５．１チャンネルサラウンド方式における６個の分離チャンネル信号ＳＣＤ_C〜ＳＣＤ_SWに分離させる。

また、制御部２５４は、「再生モード」の動作制御に際し、音量調整部１１５を制御して、音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWのスピーカ１３１_C〜１３１_SWのからの出力音量を調整する。この出力音量の制御に際して、制御部２５４は、操作入力ユニット１６０に入力された音量指定や、集音ユニット１４０による集音結果から得られる騒音レベルに基づいて音量調整指令ＶＬＣを生成し、音量調整部１１５へ向けて送る。

［動作］
次に、上記のように構成された音響装置１００の動作について、「遅延時間設定モード」のときの動作に主に着目して説明する。

利用者が操作入力ユニット１６０に遅延時間設定指令を入力することにより、音響装置１００の「遅延時間設定モード」の動作が開始する。こうして、「遅延時間設定モード」の動作が開始すると、まず、図１０のステップＳ１１において、暗騒音量レベルの推定処理が行われる。

暗騒音量レベルの推定処理に際しては、まず、遅延時間設定指令を操作入力データＩＰＤとして受けた制御処理部１１１における制御部２５４が、制御処理部１１１における暗騒音推定部２５１に対して、暗騒音推定開始指令ＮＭＲを送る（図８参照）。この暗騒音推定開始指令ＮＭＲを受けた暗騒音推定部２５１は、所定時間の期間にわたって集音結果データＡＡＤの収集を行う。かかる暗騒音推定部２５１による集音結果データＡＡＤの収集期間の開始時刻を時刻Ｔ１とし、終了時刻を時刻Ｔ２とする。

次に、暗騒音推定部２５１は、収集された集音結果データＡＡＤに基づいて、各時刻における集音音量を算出する。引き続き、暗騒音推定部２５１は、各時刻における集音音量に統計的な処理を行い、暗騒音量レベルＰＤを算出する。なお、本実施形態では、暗騒音推定部２５１は、各時刻における集音音量の平均値を暗騒音量レベルＰＤとして算出している。

こうして暗騒音量レベルＰＤの算出が終了すると、暗騒音推定部２５１は、算出された暗騒音量レベルＰＤを、暗騒音通知信号ＤＮＬとして遅延時間測定部２５３へ送るとともに、暗騒音量レベルの推定が終了した旨を、暗騒音推定終了報告ＮＭＰとして制御部２５４へ送る。この後、ステップＳ１１の処理が終了する。

次に、ステップＳ１２において、最初の測定対象となる音出力ユニットの選択が行われる。本実施形態では、制御部２５４は、最初の測定対象となる音出力ユニットとして、音出力ユニット１３０_Cを選択する。そして、制御部２５４は、音出力ユニット１３０_Cに関する遅延測定のための信号経路の設定処理を行う。このステップＳ１２における信号経路の設定処理では、制御部２５４は、出力信号選択部１１３のスイッチ素子１１３_CのＢ端子とＣ端子を導通させるとともに、他のスイッチ素子１１３_L〜１１３_SWのＣ端子がＡ端子及びＢ端子のいずれとも導通しないことを指定する出力信号選択指令ＯＤＳを、出力信号選択部１１３へ向けて発行する（図６参照）。

次いで、ステップＳ１３において、遅延時間の測定処理が行われる。この遅延時間測定処理では、図１１に示されるように、まず、ステップＳ２１において、制御部２５４は、測定対象となるスピーカから特性計測音声を出力するための制御を行う。この制御に際し、制御部２５４は、まず、計測信号発生部１１６の計測信号選択部２３３に向けて、特性計測信号ＦＣＤを選択すべき旨の指令、すなわち、計測信号選択部２３３のスイッチ素子のＡ端子とＣ端子を導通させるべき旨の選択指令ＳＧＳを送る（図７参照）。次いで、制御部２５４は、特性計測信号ＦＣＤを発生すべき旨の特性計測信号発生指令ＦＣＣを計測信号発生部１１６の特性計測信号発生部２３１へ向けて送るとともに（図７参照）、特性特定開始指令ＦＭＲを制御処理部１１１の周波数特性特定部２５２へ向けて送る（図８参照）。

特性計測信号ＦＣＤを発生すべき旨の特性計測信号発生指令ＦＣＣを受けた特性計測信号発生部２３１は、特性計測信号ＦＣＤを発生させる。この結果、計測信号選択部２３３において、特性計測信号ＦＣＤが計測信号ＭＳＤとして選択され、出力信号選択部１１３、アナログ変換部１１４、及び、音量調整部１１５を経由して、音出力ユニット１３０_Cから特性計測音声が出力される。こうして音出力ユニット１３０_Cから出力された特性計測音声は、集音ユニット１４０のマイクロフォンで集音される。なお、本実施形態では、特性計測信号ＦＣＤとして、上述したように、ピンクノイズが採用されている（図１２参照）。

次に、ステップＳ２２において、特性特定開始指令ＦＭＲを受けた周波数特性特定部２５２が、測定対象となるスピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性を推定する。周波数特性特定部２５２は、集音ユニット１４０からの集音結果データＡＡＤを収集し、この集音結果データＡＡＤに対して周波数解析を行う。周波数解析の結果として得られたスピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性は、周波数特性データＦＦＤとして、制御部２５４へ向けて送られる（図８参照）。

周波数特性データＦＦＤを受けた制御部２５４は、ステップＳ２３において、スピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性に現れるピーク及びディップを検索し、ピーク及びディップが存在しない周波数帯のうちで、音圧値が最大となる周波数帯を遅延計測用周波数帯として選択する。この処理に際し、制御部２５４は、スピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性を所定の周波数帯域に分け、周波数帯域ごとの音圧平均値を求める。そして、制御部２５４は、低周波数側から隣り合った周波数帯域の音圧平均値を比較し、想定値から所定値以上に急激に増加し想定値に戻るまでの間をピーク、想定値から所定値以上に急激に減少し想定値に戻るまでの間をディップとして、ピークとディップを検索する。次いで、制御部２５４は、スピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性からピーク及びディップが存在しない周波数帯のうちで、音圧が最大となる周波数を含む連続した周波数範囲を、遅延計測用周波数帯として選択する。この後、ステップＳ２３の処理が終了する。

次いで、ステップＳ２４において、制御部２５４は、測定対象となるスピーカから同期計測音声を出力するための制御を行う。この制御に際し、制御部２５４は、まず、計測信号選択部２３３に向けて、同期計測信号ＳＧＤを選択すべき旨の指令、すなわち、計測信号選択部２３３のスイッチ素子のＢ端子とＣ端子を導通させるべき旨の選択指令ＳＧＳを送る。また、制御部２５４は、遅延計測用周波数帯の情報、例えば、最大周波数ｆ_maxと最小周波数ｆ_minを指定した周波数制限パラメータＦＬＣを作成し、遅延時間測定部２５３の集音信号帯域制限部２６１へ向けて、当該周波数制限パラメータＦＬＣを送る（図９参照）。

引き続き、制御部２５４は、同期計測信号ＳＧＤを発生すべき旨の同期計測信号発生指令ＳＧＣを同期計測信号発生部２３２へ向けて送る（図７参照）。なお、この同期計測信号発生指令ＳＧＣには、同期計測音声を出力するスピーカ指定及び当該スピーカに対する遅延計測用周波数帯の情報が含まれている。また、制御部２５４は、同期計測信号発生指令ＳＧＣの発行と同時に、遅延時間測定開始指令ＤＭＲを閾値時間特定部２６３へ向けて送る（図９参照）。

同期計測信号発生指令ＳＧＣを受けた同期計測信号発生部２３２は、同期計測信号ＳＧＤを発生させる。この結果、計測信号選択部２３３において、同期計測信号ＳＧＤが計測信号ＭＳＤとして選択され、出力信号選択部１１３、アナログ変換部１１４、及び、音量調整部１１５を経由して、音出力ユニット１３０_Cから同期計測音声が出力される。こうして音出力ユニット１３０_Cから出力された同期計測音声は、集音ユニット１４０のマイクロフォンに集音される。なお、本実施形態では、同期計測信号ＳＧＤとして、遅延計測用周波数帯の周波数成分を含む信号が採用されている。

かかる同期計測音声の出力開始時刻を時刻Ｔ１とする。また、同期計測音声の出力音量が最大となる時刻を時刻Ｔ２とする（図１４参照）。

マイクロフォンに集音された同期計測音声は、集音結果データＡＡＤとして、集音信号帯域制限部２６１へ送られる（図９参照）。そして、集音信号帯域制限部２６１は、周波数制限パラメータＦＬＣで指定された周波数帯域の信号のみを通過させる（ステップＳ２５）。こうして集音信号帯域制限部２６１を通過した信号は、集音帯域制限データＡＦＤとして閾値時刻特定部２６２へ送られる。

引き続き、ステップＳ２６では、閾値時刻特定部２６２が、閾値時刻の特定処理を行う。この閾値時刻の特定処理に際して、まず、集音信号帯域制限部２６１からの集音帯域制限データＡＦＤを取り込み、各時刻の集音位置のおける音量ＰＡ（ｔ）を算出する。閾値時刻特定部２６２は、算出された音量ＰＡ（ｔ）から暗騒音推定部２５１から暗騒音通知信号ＤＮＬとして通知された暗騒音量レベルＰＤを差し引いて、補正音量ＣＰＡ（ｔ）を算出する。こうして算出された補正音量ＣＰＡ（ｔ）は、閾値時刻特定部２６２に一時的に記憶される。集音帯域制限データＡＦＤの取り込みを開始してから所定時間ＴＤＭが経過した後に、閾値時刻の特定処理を行う。

閾値時刻特定部２６２は、補正音量ＣＰＡ（ｔ）の総時間積分値ＥＧＴを算出する。引き続き、閾値時刻特定部２６２は、総時間積分値ＥＧＴに上述した所定割合Ｃを乗じて、閾値ＥＴＨを算出する。そして、閾値時刻特定部２６２は、補正音量ＣＰＡ（ｔ）の時刻Ｔ３からの時間積分値ＲＥＧ（ｔ）が閾値ＥＴＨとなった時刻を、閾値時刻ＴＴと特定する（図１４参照）。閾値時刻ＴＴの特定が終了すると、閾値時刻特定部２６２は、補正音量ＣＰ（ｔ）（Ｔ１≦ｔ≦ＴＴ）を特定結果ＩＤＲとして遅延時間推定部２６３へ送る。この後、ステップＳ２６の処理が終了する。

次いで、ステップＳ２７において、遅延時間推定部２６３が、同期計測音声が出力されたスピーカから集音位置までの同期計測音声の伝搬遅延時間ＤＬＴを推定する。かかる伝搬遅延時間ＤＬＴを推定に際して、まず、遅延時間推定部２６３は、特定結果ＩＤＲとして受けた補正音量ＣＰ（ｔ）（Ｔ１≦ｔ≦ＴＴ）において、音量値が最大である時刻ＴＲを求める（図１４参照）。引き続き、遅延時間推定部２６３が、時刻Ｔ２から時刻ＴＲまでの時間が、同期計測音声が出力されたスピーカから集音位置までの同期計測音声の伝搬遅延時間ＤＬＴであると推定する（図１４参照）。そして、遅延時間推定部２６３は、この伝搬遅延時間ＤＬＴを制御部２５４へ報告する。こうして、最初の測定対象である音出力ユニット１３０_Cに関する伝搬遅延時間の測定が終了すると、ステップＳ２７の処理が終了し、処理は、図１０のステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、制御部２５４が、全ての音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWに関する遅延測定が終了したか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１４：Ｎ）には、処理はステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１５では、次の測定対象である音出力ユニット１３０_Lに関する遅延測定用の信号経路の設定処理が行われる。このステップＳ１５における信号経路の設定処理では、制御部２５４は、出力信号選択部１１３のスイッチ素子１１３_LのＢ端子とＣ端子を導通させるとともに、他のスイッチ素子１１３_C，１１３_R〜１１３_CWのＣ端子がＡ端子及びＢ端子のいずれとも導通しないことを指定する出力信号選択指令ＯＤＳを、出力信号選択部１１３へ向けて発行する。

ステップＳ１５の処理が終了すると、処理はステップＳ１３へ戻る。以後、ステップＳ１４における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理が繰り返される。

全ての音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWに関する遅延測定が終了し、ステップＳ１４における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１４：Ｙ）、処理はステップＳ１６へ進む。このステップＳ１６では、制御部２５４は、音出力ユニット１３０_C〜１３１_SWに関する遅延測定結果を解析し、各音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWに供給される音声出力信号ＡＯＳ_C〜ＡＯＳ_SWの遅延時間ＤＬ_C〜ＤＬ_SWを算出する。そして、この算出結果を、制御部２５４は、内部に記憶するとともに、遅延制御指令ＤＬＣとして、信号遅延部２２０へ向けて送る。

こうして、ステップＳ１６の処理が終了すると、制御部２５４は、出力信号選択部１１３へ向けて、スイッチ素子１１３_C〜１１３_SWの全てについて、Ａ端子とＣ端子とを導通させるべきことを指定する出力信号選択指令ＯＤＳを出力信号選択部１１３へ向けて送る。この結果、信号遅延部２２０から送られてきたチャンネル処理信号ＰＣＤ_C〜ＰＣＤ_SWが、出力信号選択部１１３を介して、音出力選択信号ＰＢＤ_C〜ＰＢＤ_SWとして、アナログ変換部１１４へ向けて供給されるようになる。こうして、「遅延時間設定モード」が終了すると、音響装置１００は、「再生モード」の動作を再開する。

制御部２５４は、「再生モード」時には、利用者が再生すべき音声コンテンツの指定を支援するための案内画面を表示ユニット１５０に表示させる。そして、操作入力ユニット１６０に音声コンテンツを指定した再生指令が入力されると、制御部２５４は、ドライブユニット１２０を制御して、音声コンテンツのデータ読み出しを制御する。

また、制御部２５４は、「再生モード」時には、チャンネル分離部２１０を制御して、ドライブユニット１２０からのコンテンツデータＣＴＤチャンネルを５．１チャンネルサラウンド方式における６個の分離チャンネル信号ＳＣＤ_C〜ＳＣＤ_SWに分離させる。

また、制御部２５４は、「再生モード」時には、音量調整部１１５を制御して、音出力ユニット１３０_C〜１３０_SWのスピーカ１３１_C〜１３１_SWのからの出力音量を調整する。

上記のような「再生モード」時における制御部２５４による制御のもとで、音声コンテンツが再生され、再生された音声が、音響装置１００の利用者である聴取者に提供される。

以上説明したように、本実施形態では、特性計測音声をスピーカから出力させて、各スピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性を特定する。そして、この音圧周波数特性に基づいて、スピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性に現れるピーク及びディップを検索し、ピーク及びディップの双方が存在しない周波数帯のうちで、音圧値が最大となる周波数帯を遅延計測用周波数帯として選択する。各スピーカからマイクロフォンまでの音声の伝搬遅延時間を計測するための同期計測音声としては、遅延計測用周波数帯の周波数成分を有し、スピーカの特性に応じた信号を採用する。このため、スピーカの破損を引き起こすことのない周波数範囲内の信号でタイムアライメント補正を実施することができる。

また、本実施形態では、同期計測音声の出力に対応して集音ユニット１４０で集音された集音結果データＡＡＤに対して、遅延計測用周波数帯の成分を抽出し、抽出した信号をもとにして、伝搬遅延時間を推定する。このため、ピークやディップが現れない、すなわち、定在波の発生が抑制される遅延計測用周波数帯の信号に着目してタイムアライメント補正を実施することができる。

したがって、本実施形態によれば、楽曲等を鑑賞する際に、適切な音声の遅延補正をすることができる。

［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記の実施形態では、特性計測信号ＦＣＤとして、ピンクノイズを用いたが、ホワイトノイズ、正弦波のスィープ信号、１／３オクターブバンドノイズ信号、ＴＳＰ信号（タイムストレッチドパルス信号）など、特性計測信号ＦＣＤとその音響レスポンスによってスピーカの周波数特性情報が算出できるものであればよい。

また、上記の実施形態では、同期計測信号ＳＧＤは、遅延計測用周波数帯の周波数成分を含む信号であるとした。こうした同期計測信号ＳＧＤとしては、遅延計測用周波数帯において音圧値が最大となる周波数の信号であってもよいし、また、遅延計測用周波数帯の最大周波数ｆ_maxと最小周波数ｆ_minとで定まる周波数範囲内の周波数成分を有する信号であってもよい。さらに、こうした同期計測信号ＳＧＤとしては、最大周波数ｆ_maxと最小周波数ｆ_minとの間における所定の周波数範囲内において、一定レベル以上のパワーを有している信号であれば、最大周波数ｆ_max以上の周波数成分を有する信号であってもよいし、また、最小周波数ｆ_min以下の周波数成分を有する信号であってもよい。

また、上記の実施形態では、各スピーカに対応して定まる特性計測音声の出力に応じた集音結果から得られた音圧周波数特性を所定の周波数帯域に分け、周波数帯域ごとの音圧平均値を求める。そして、隣り合った周波数帯域の音圧平均値を比較し、想定値から所定値以上に急激に増加し想定値に戻るまでの間をピーク、想定値から所定値以上に急激に減少し想定値に戻るまでの間をディップとして、ピークとディップを検索するようにした。これに対し、全ての周波数帯域にわたっての音圧平均値と比較して、レベル差が極端に大きい周波数帯域をピーク又はディップとして検索するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、遅延計測用周波数帯を選択する際に、音圧周波数特性におけるピーク及びディップが存在しない周波数帯であることを選択条件としたが、これに代えてディップのみが存在しないことを選択条件とすることができる。

また、同期計測信号ＳＧＤとして、半波正弦波、インパルス波、三角波、鋸切り波、スポット正弦波、ホワイトノイズ、ピンクノイズ等を採用することができる。

また、上記の実施形態では、ドライブユニット１２０をＣＤのドライブユニットとしたが、固定ディスクやＤＶＤのドライブユニットとすることもできる。さらに、ラジオ放送や地上デジタルテレビ放送等の放送波受信回路や外部機器の音声入力回路等とすることもできる。

また、上記の実施形態では、５．１チャンネルサラウンド方式を採用し、６個の音出力ユニットを備えることとしたが、音声コンテンツの読み出し結果であるオーディオ信号を適宜分離もしくは混合し、２個以上５個以下、又は、７個以上のスピーカから音出力をさせるようにすることもできる。

また、上記の実施形態においては、車両に搭載される音響装置に本発明を適用したが、車両以外の他の移動体に搭載される音響装置にも本発明を適用することもできるし、また、例えば、家庭内等に設置される音響装置に本発明を適用することもできる。

なお、上記の実施形態における制御ユニット１１０の一部又は全部を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、読出専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行することにより、上記の実施形態における処理の一部又は全部を実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配送の形態で取得されるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図１の６個のスピーカの配置位置を説明するための図である。 図１の制御ユニットの構成を説明するためのブロック図である。 図３のチャンネル信号処理部の構成を説明するためのブロック図である。 図４の信号遅延部の構成を説明するためのブロック図である。 図３の出力信号選択部の構成を説明するためのブロック図である。 図３の計測信号発生部の構成を説明するためのブロック図である。 図３の制御処理部の構成を説明するためのブロック図である。 図８の遅延時間測定部の構成を説明するためのブロック図である。 図１の装置による遅延時間設定処理を説明するためのフローチャートである。 図１０における遅延時間測定処理を説明するためのフローチャートである。 特性計測信号の例を示すための図である。 スピーカから出力された音声の集音位置における音圧周波数特性の例を示すための図である。 遅延時間設定処理時におけるタイミングを説明するための図である。

符号の説明

１００ … 音響装置
１１２ … チャンネル信号処理部（調整手段）
１３１_C〜１３１_SW … スピーカ
１４０ … 集音ユニット（集音手段）
２２０ … 信号遅延部（遅延手段）
２３１ … 特性計測信号発生部（第１テスト音声出力手段）
２３２ … 同期計測信号発生部（第２テスト音声出力手段）
２５２ … 周波数特性特定部（周波数分布特定手段）
２５３ … 制御部（選択手段、遅延制御手段）
２６１ … 集音信号帯域制限部（抽出手段）
２６３ … 遅延推定部（推定手段）

Claims (10)

1. 音声コンテンツの再生結果を、複数のスピーカから音場空間へ向けて音声を出力する音響装置であって、
   前記音場空間の所定の集音位置で集音を行う集音手段と；
   前記複数のスピーカの中から選択されたスピーカである選択スピーカから、前記集音手段による集音結果の周波数分布特性を計測するための第１テスト音声を出力させる第１テスト音声出力手段と；
   前記選択スピーカからの前記第１テスト音声の出力に由来して前記集音手段により集音された音声のパワーの周波数分布を特定する周波数分布特定手段と；
   前記周波数分布特定手段により特定された周波数分布に基づいて、ディップが存在しない周波数帯を遅延計測用周波数帯として選択する選択手段と；
   前記遅延計測用周波数帯の周波数の成分を含む遅延時間計測用の第２テスト音声を前記選択スピーカから出力させる第２テスト音声出力手段と；
   前記選択スピーカからの前記第２テスト音声の出力に由来して前記集音手段により集音された音声から前記遅延計測用周波数帯の成分を抽出する抽出手段と；
   前記抽出手段による抽出結果に基づいて、前記選択スピーカから前記集音手段までの音声の伝搬遅延時間を推定する推定手段と；
   を備えることを特徴とする音響装置。
2. 前記遅延計測用周波数帯は、ピークも存在しない周波数帯である、ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
3. 前記第１テスト音声及び前記第２テスト音声は、前記選択スピーカの特性に応じて定められる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音響装置。
4. 前記遅延計測用周波数帯は、前記周波数分布にピークが存在する場合には前記ピークの部分を除き、前記周波数分布においてパワー値が最大となる周波数を含む周波数帯である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響装置。
5. 前記複数のスピーカのそれぞれに関する前記推定手段による推定結果に基づいて、前記複数のスピーカ相互間における音声出力タイミングを調整する調整手段を更に備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響装置。
6. 前記調整手段は、
   前記音声コンテンツに由来し、前記複数のスピーカのそれぞれに供給される音声信号ごとに遅延を付与する遅延手段と；
   前記複数のスピーカのそれぞれに関する前記推定手段による推定結果に基づいて、前記遅延手段において付与されるべき前記音声信号ごとの遅延時間を算出し、算出された遅延時間を前記遅延手段に対して設定する遅延制御手段と；
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の音響装置。
7. 移動体に搭載される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の音響装置。
8. 複数のスピーカの中から選択されたスピーカである選択スピーカから、所定位置における集音結果の周波数分布特性を計測するための第１テスト音声を出力させる第１テスト音声出力工程と；
   前記選択スピーカからの前記第１テスト音声の出力に由来して前記所定位置において集音された音声のパワーの周波数分布を特定する周波数分布特定工程と；
   前記周波数分布特定工程により特定された周波数分布に基づいて、ディップが存在しない周波数帯を遅延計測用周波数帯として選択する選択工程と；
   前記遅延計測用周波数帯の周波数の成分を含む遅延時間計測用の第２テスト音声を前記選択スピーカから出力させる第２テスト音声出力工程と；
   前記選択スピーカからの前記第２テスト音声の出力に由来して前記所定位置における集音結果から前記遅延計測用周波数帯の成分を抽出する抽出工程と；
   前記抽出工程による抽出結果に基づいて、前記選択スピーカから前記所定位置までの音声の伝搬遅延時間を推定する推定工程と；
   を備えることを特徴とする遅延時間測定方法。
9. 請求項８に記載の遅延時間測定方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする遅延時間測定プログラム。
10. 請求項９に記載の遅延時間測定プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録された記録媒体。

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