JP2010028582A - 音声処理装置及び音声処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】出力バランスを損なうことなく複数のスピーカから音声を出力させることができる音声処理装置及び音声処理システムを提供する。
【解決手段】音声処理システムを構成するディスプレイ１及びスピーカ装置３は、それぞれ周波数特性が異なるスピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒを備える。スピーカ装置３は、ディスプレイ１に記憶されたスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの周波数特性を取得し、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの周波数特性とに基づいて、取得したオーディオ信号の周波数スペクトルを補正する。ディスプレイ１は、補正されたオーディオ信号をスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから音声として出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のスピーカから出力される音声の出力バランスを調整する音声処理装置及び音声処理システムに関する。

近年、映画等のＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びデジタル放送等においては、例えば５．１チャンネルの２チャンネル以上の音声成分を持ったマルチチャンネル音声が扱われている。５．１チャンネルの音声を再生する場合、センタースピーカ、左右のフロントスピーカ、左右のリアスピーカ及びサブウーファーの計６個のスピーカが必要とされる。一般的には、センタースピーカ及びフロントスピーカ及びサブウーファーは、視聴者の前方に配置され、リアスピーカは、視聴者の後方に配置される。このように、マルチチャンネル音声を再生する場合には複数のスピーカが必要となる。

スピーカの数が増えた場合、視聴者は、各スピーカを配置するスペースを確保し、配線作業を行う必要がある。そこで、フロントスピーカ及びサブウーファーを、テレビ受像機が設置されるテレビボードに組み込んだものがある。これにより、視聴者は、テレビボードを室内に配置し、テレビ受像機をテレビボードに設置することで、同時にフロントスピーカ及びサブウーファーを設置できるようになる。このため、各スピーカの設置スペースの確保及び設置する手間の簡略化が実現可能となる。

また、特許文献１には、テレビ受像機に内蔵されるスピーカ（以下、内蔵スピーカと言う）をセンタースピーカとして使用できるようにした信号処理装置が提案されている。特許文献１により、外部に独立して設置するスピーカの数を減らすことができ、省スペース化を図ることが可能となる。
特開２００７−８８７７４号公報

しかしながら、一般的には内蔵スピーカと独立型のスピーカとは、周波数特性がそれぞれ異なっており、特許文献１に記載の信号処理装置は、それぞれの周波数特性を考慮していない。このため、内蔵スピーカからの出力音声と、フロントスピーカ等、第２スピーカからの出力音声とのバランスが損なわれるおそれがある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、出力バランスを損なうことなく複数のスピーカから音声を出力させることができる音声処理装置及び音声処理システムを提供することにある。

本発明に係る音声処理装置は、音声信号を取得する取得手段、前記音声信号を第１スピーカへ出力する第１出力手段及び前記音声信号を前記第１スピーカと周波数特性が異なる第２スピーカへ出力する第２出力手段を備え、前記音声信号の音声処理を行う音声処理装置において、前記第１スピーカ及び第２スピーカの周波数特性を取得する第１及び第２取得手段と、前記第１及び第２取得手段が取得した周波数特性に基づいて、前記第１出力手段が出力する音声信号の周波数スペクトルを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る音声処理装置は、前記第１スピーカの使用又は不使用の指示を受け付ける受付手段をさらに備え、前記第１出力手段は、休止状態に移行可能に構成してあり、前記受付手段が不使用の指示を受け付けた場合、休止状態へ移行するよう構成してあることを特徴とする。

本発明に係る音声処理装置は、前記第１スピーカから可聴範囲の周波数成分を含む音声を出力させる出力制御手段と、前記第１スピーカが出力した音声を集音し、集音した音声に基づいた入力音声信号を生成するマイクロホンとをさらに備え、前記第１取得手段は、該マイクロホンが生成する入力音声信号に基づいて、前記第１スピーカの周波数特性を求めるようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る音声処理装置は、前記第１及び第２スピーカの音圧レベルに関するデータを取得する第１及び第２音量特性取得手段と、前記第１及び第２音量特性取得手段が取得したデータに基づいて、前記第１スピーカの音量を調整する調整手段とをさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る音声処理装置は、前記第２スピーカの音量の設定値を受け付ける音量受付手段と、該音量受付手段が受け付けた設定値に対応する前記第２スピーカの音圧レベルを、前記第２音量特性取得手段が取得したデータから取得する音圧レベル取得手段とをさらに備え、前記調整手段は、前記第１音量特性取得手段が取得したデータに基づいて、前記第１スピーカの音圧レベルが前記第１音圧レベル取得手段が取得した音圧レベルと一致するように、前記第１スピーカの音量を調整するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る音声処理システムは、取得した音声信号を音声として出力させるスピーカ装置、及び、前記スピーカ装置と周波数特性が異なるスピーカを有し、前記音声信号を音声として前記スピーカから出力させる表示装置を備える音声処理システムにおいて、前記スピーカ装置及び前記表示装置が有するスピーカの周波数特性を取得する第１及び第２取得手段と、前記第１及び第２取得手段が取得した周波数特性に基づいて、前記表示装置が有するスピーカから音声として出力される音声信号の周波数スペクトルを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。

本発明では、周波数特性が異なる第１スピーカ及び第２スピーカの周波数特性を取得し、取得した周波数特性に基づいて、第１スピーカへ出力する音声信号の周波数特性を補正する。これにより、音声処理を施さずに音声信号を、周波数特性が異なるスピーカから音声として出力させた場合との対比において、各スピーカからの出力バランスを調整することができ、音響バランスが崩れることを防止できる。

本発明では、第１スピーカが不使用の場合、第１スピーカへ音声信号を出力する第１出力部は、休止状態へ移行する。これにより、スピーカを使用しないにも拘わらず、無駄な電力が消費されることを抑制することができる。

本発明では、第１スピーカから可聴範囲の複数の周波数成分を含む音声を出力させ、マイクロホンにより集音する。そして、集音した音声に基づいた入力音声信号から、第１スピーカの周波数特性を求める。これにより、予め周波数特性を求めるための測定等を行う必要がなく、周波数特性が異なる別のスピーカを追加又は交換した場合であっても、容易に音声信号の音声処理が行える。

本発明では、第１スピーカと第２スピーカとの音圧レベルに関するデータに基づいて、第１スピーカの音量を調整することで、音量バランスを考慮した適切な音量で各スピーカから音声を出力させることができる。これにより、一方のスピーカからのみ大音量で音声が出力され、音響バランスが崩れることを防止できる。

本発明では、受け付けた第２スピーカの音量の設定値から、第２スピーカの音圧レベルを取得し、第１スピーカの音圧レベルが、取得した第２スピーカの音圧レベルに一致するよう、第１スピーカの音量を調整する。これにより、第１スピーカの音量を、第２スピーカの設定された音量に一致させることができる。これにより、一方のスピーカからのみ大音量で音声が出力され、音響バランスが崩れることを防止できる。

本発明により、音声処理を施さずに音声信号を、周波数特性が異なるスピーカから音声として出力させた場合との対比において、各スピーカからの出力バランスを調整することができ、音響バランスが崩れることを防止できる。

以下、本発明についての実施形態について図面に基づき説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るスピーカシステムの構成を模式的に示すブロック図である。スピーカシステム（音声処理システム）は、図１に示すように、ディスプレイ（表示装置）１とスピーカ装置３とを備えている。ディスプレイ１及びスピーカ装置３は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）ケーブル２を介してスピーカ装置３と接続されている。ＨＤＭＩケーブル２は、デジタルビジュアル信号、デジタルオーディオ信号及び制御信号を合わせて伝送することができる。

デジタルオーディオ信号及びデジタルビジュアル信号は、スピーカ装置３に接続された再生装置（図示せず）によってＤＶＤ又はＣＤ（Compact Disk）等の記録媒体から読み出される。実施形態１では、再生装置はデジタルオーディオ信号のみを読み出し、デジタルオーディオ信号は、５．１チャンネルの音声成分を持ったマルチチャンネル信号であるものとして説明する。制御信号は、ディスプレイ１又はスピーカ装置３の一方から他方に出力され、送信先及び送信元の機器情報を示すアドレスコード、並びに送信先の機器に対する制御内容を示すコマンドコードを有している。制御信号により、ディスプレイ１からスピーカ装置３の操作及びスピーカ装置３からディスプレイ１の操作が可能となる。

ディスプレイ１は、例えば一般家庭用のテレビ受像機であり、表示画面を有する表示部２１、音声を出力する左右のスピーカ（第１スピーカ）１９Ｌ，１９Ｒ、及び視聴者による操作を受け付ける操作部（受付手段、音量受付手段）２２を備えている。本実施形態では、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒに関する設定画面が表示部２１に表示される。図７は、表示部２１に表示される設定画面の一例を示す図である。設定画面には、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒを５．１チャンネルの音声を再生する際のセンタースピーカとして設定するか否かを決定するための「設定する」及び「設定しない」の項目が選択可能に表示される。なお、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの設定は、操作部２２のみからできるようにしてもよい。

ディスプレイ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、通信部１２、ＤＩＲ（Digital Interface Receiver）１３、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１４、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）１５、Ｖｏｌ１６、アンプ１７、アンプ１７を制御するアンプ制御部１８及びＥＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）２０等を備えている。

ＣＰＵ１１は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶される制御プログラムを実行し、上述の各部を制御して各種処理を行う。例えば、ＣＰＵ１１は、デジタルオーディオ信号を音声としてスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから出力させる処理、スピーカ装置３から送信される制御信号に基づく処理、操作部２２が受け付けた操作に基づく処理及び表示部２１からの画像出力処理等を行う。

通信部１２は、ＨＤＭＩケーブル２を介してスピーカ装置３と信号の送受信を行う。通信部１２は、ＨＤＭＩ受信部１２ａ及びＣＥＣ（Consumer Electronics Control）通信送受信部１２ｂを備えている。ＨＤＭＩ受信部１２ａは、スピーカ装置３から送信されたデジタルオーディオ信号を受信し、ＤＩＲ１３に出力する。ＣＥＣ通信送受信部１２ｂは、スピーカ装置３との間で制御信号を送受信する。例えば、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒがセンタースピーカとして設定された場合、ＣＥＣ通信送受信部１２ｂは、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして設定させる信号（以下、設定信号）をスピーカ装置３へ送信する。

ＤＩＲ１３は、ＨＤＭＩ受信部１２ａが受信したデジタルオーディオ信号をデコードし、ＤＳＰ１４へ出力する。ＤＳＰ１４は、デジタルオーディオ信号の音声処理、例えば周波数特性の補正及びサラウンドフォーマット処理等を行う。ＤＳＰ１４は、処理後のデジタルオーディオ信号をＤＡＣ１５に出力する。ＤＡＣ１５は、ＤＳＰ１４から出力されたデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する。Ｖｏｌ１６及びアンプ１７は、ＤＡＣ１５において変換されたアナログオーディオ信号を増幅し、左右のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから音声として出力する。

実施形態１では、ＤＡＣ１５、Ｖｏｌ１６、アンプ１７及びアンプ制御部１８は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして設定しない場合、即ち、図７の設定画面において、「設定しない」が選択された場合、「設定する」が選択された場合よりも消費電力が小さい省電力モードに移行する。これにより、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして使用しない場合、無駄な電力消費を抑制でき、省エネルギーを図ることができる。

ＥＥＰＲＯＭ２０は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの周波数特性データ、音量特性データ、及び音圧レベルデータ等を記憶する。周波数特性データは、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒに入力したオーディオ信号の周波数に対する、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒから出力した音声の音圧レベルの変化を示すデータである。即ち、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの周波数特性データは、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの性能を示すデータである。音量特性データは、音量値（例えば、０〜５０）に対する音圧レベルの変化を示すデータである。音量値とは、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒからの音量を調節する際の目安となる数値である。音圧レベルデータは、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒから一定距離離れた位置における最大音量値（例えば、５０）の音圧レベルである。周波数特性データ、音量特性データ、及び音圧レベルデータは、予め測定され、ＥＥＰＲＯＭ２０に記憶されている。また、これら各データは、スピーカ装置３から受信する制御信号（以下、要求信号と言う）に応じて、スピーカ装置３へ送信される。

スピーカ装置３は、スピーカ（第２スピーカ）３９Ｌ，３９Ｒ，３９Ｓを備え、再生装置が読み出したデジタルオーディオ信号を音声として出力する。スピーカ３９Ｌ，３９Ｒは、５．１チャンネルの音声を再生するための左右のフロントスピーカ、スピーカ３９Ｓは、サブウーファーとして機能する。また、スピーカ装置３は、再生装置が読み出したデジタルオーディオ信号の音声処理を行い、ＨＤＭＩケーブル２を介してディスプレイ１に送信する。

スピーカ装置３は、ＣＰＵ３１、通信部３２、ＤＩＲ３３、ＤＳＰ３４、ＤＡＣ３５、Ｖｏｌ３６、アンプ３７、アンプ３７を制御するアンプ制御部３８、及びＥＥＰＲＯＭ４０を備えている。ＥＥＰＲＯＭ４０は、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの周波数特性データ、音量特性データ、及び音圧レベルデータ等を記憶する。

ＣＰＵ３１は、図示しないＲＯＭに記憶される制御プログラムを実行し、上述の各部を制御して各種処理を行う。例えば、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１へ要求信号を送信する処理を行う。要求信号を受信したディスプレイ１は、ＥＥＰＲＯＭ２０に記憶された周波数特性データ等をスピーカ装置３へ送信する。そして、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１から受信した各データに基づいて、デジタルオーディオ信号の周波数特性の補正、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量調整等の処理を行う。その後、ＣＰＵ３１は、処理後のデジタルオーディオ信号、及びスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量を調整した音量に設定させる制御信号（以下、音量設定信号と言う）をディスプレイ１へ送信する。その他、ＣＰＵ３１は、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒ，３９Ｓからの音声出力処理を行う。

通信部３２は、ディスプレイ１とＨＤＭＩケーブル２を介して信号の送受信を行う。通信部３２は、ＨＤＭＩ送信部３２ａ及びＣＥＣ通信送受信部３２ｂを備えている。ＨＤＭＩ送信部３２ａは、後述のＤＳＰ３４が処理したデジタルオーディオ信号をディスプレイ１へ送信する。ＣＥＣ通信送受信部３２ｂは、ディスプレイ１との間で制御信号を送受信する。例えば、ＣＥＣ通信送受信部３２ｂは、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの周波数特性データ等をディスプレイ１に送信させる要求信号をディスプレイ１へ送信する。

ＤＩＲ３３は、再生装置が読み出したデジタルオーディオ信号をデコードし、ＤＳＰ３４に出力する。ＤＳＰ３４は、例えば、デジタルオーディオ信号の周波数特性の補正等の音声処理を行い、通信部３２のＨＤＭＩ送信部３２ａ及びＤＡＣ３５に出力する。ＤＡＣ３５は、ＤＳＰ３４が処理したデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する。Ｖｏｌ３６及びアンプ３７は、ＤＡＣ３５において変換されたアナログオーディオ信号を増幅し、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒ，３９Ｓから音声として出力する。

次に、上述のように構成されるスピーカ装置３が行うオーディオ信号の音声処理について詳述する。スピーカ装置３は、ＣＰＵ３１が所定のプログラムを実行することで、特定の周波数領域の音圧レベルをコントロールするイコライザ機能を有する。なお、イコライザ機能は、ハードウェア及びソフトウェアの何れで実現するようにしてもよい。スピーカ装置３は、ディスプレイ１からスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの周波数特性データ等の各データを受信し、受信したデータと、自身が備えるスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの各データとに基づいて、デジタルオーディオ信号の周波数特性を補正し、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値を調整する。

図２は、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ装置３のスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの周波数特性データを対比した模式図である。図２は、横軸がスピーカに入力したオーディオ信号の周波数、縦軸がスピーカから出力された音声の音圧レベルを示している。図２に示すように、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの周波数データはズレがあり、同じ周波数でも音圧レベルが異なる。このため、両スピーカから音声を出力した場合、出力音声にバラつきが生じる。

このため、スピーカ装置３は、ディスプレイ１に送信するオーディオ信号を、周波数毎に音圧レベルを増減する処理を行う。より具体的には、スピーカ装置３は、処理を行ったオーディオ信号に基づく音声がスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから出力された場合の音圧レベルを、処理を行わないオーディオ信号に基づく音声がスピーカ３９Ｌ，３９Ｒから出力された場合の音圧レベルと一致させる。これにより、同じオーディオ信号を異なる周波数特性を持つスピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒから音声として出力させる場合、それぞれ同じ音圧レベルで音声を出力させることができる。

また、スピーカ装置３は、自身が備えるスピーカ３９Ｌ，３９Ｒ及びディスプレイ１が備えるスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量特性データに基づいて、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量設定を行う。図３は、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ装置３のスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量特性データを対比した模式図である。

図３に示すように、音量値の範囲はスピーカによって異なっている。ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒは、０から６０の間で音量値を設定することができる。スピーカ装置３のスピーカ３９Ｌ，３９Ｒは、０から４０の間で音量値を設定することができる。例えばスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量値を「４０」とした場合、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒに同じ音量値「４０」を設定しても、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音圧レベルは小さくなる。

このため、スピーカ装置３は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量特性データに基づいて、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量値に対するスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値を決定するためのデータテーブルを生成する。具体的には、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量値が「３０」に設定される場合、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音圧レベルは０［ｄＢ］となる。そして、スピーカ装置３は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音圧レベルが同じ０［ｄＢ］となるべく、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値が「４９」に設定されるよう、データテーブルを生成する。

また、音量値の変化に対する音圧レベルの変化は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒによってそれぞれ異なっている。このため、スピーカ装置３は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒそれぞれの音圧レベルデータを基準とし、相対的な音量値の変化に対する音圧レベルを求め、データテーブルを生成する。これにより、スピーカ装置３は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音圧レベルがさらに一致するように出力音声を制御できる。

なお、スピーカ装置３は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値を設定する処理を行っているが、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量値を設定するようにしてもよい。例えば、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒが最大音量値に設定されており、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒから出力する音声の音圧レベルで、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒから出力できない場合、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量値を、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値に設定するようにしてもよい。これにより、各スピーカから出力される音声の音圧レベルを一致させることができる。

以上のようにスピーカ装置３において、オーディオ信号の音声処理を行うことで、性能が異なるスピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒから出力される音声のバランスが異なり、視聴者に違和感を抱かせないようにすることができる。これにより、音響効果を損なうことがないスピーカシステムを実現できる。

次に、ディスプレイ１及びスピーカ装置３それぞれの動作を説明することで、スピーカシステム全体の動作について説明する。

図４は、ディスプレイ１において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図４に示す処理ルーチンは、ディスプレイ１の電源がオンされることでディスプレイ１のＣＰＵ１１により実行が開始される。

ＣＰＵ１１は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの設定処理を開始するか否かを判定する（Ｓ１０１）。設定処理は、例えば視聴者が操作部２２を操作することで開始される。設定処理を開始する場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、表示部２１に図７に示す設定画面を表示する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ１１は、設定画面において「設定する」が選択されたか否かを判定する（Ｓ１０３）。「設定する」が選択されていない場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、即ち「設定しない」が選択された場合、ＣＰＵ１１は、ＤＡＣ１５、Ｖｏｌ１６、アンプ１７及びアンプ制御部１８を省電力モードにし（Ｓ１１１）、処理をＳ１１０に移す。これにより、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして使用しない場合、無駄な電力消費を抑制し、省エネルギーを図ることができる。

「設定する」が選択された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、既にスピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして設定しているか否かを判定する（Ｓ１０４）。未だ設定していない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、スピーカ装置３にスピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして設定させる設定信号をスピーカ装置３へ送信する（Ｓ１０５）。これにより、スピーカ装置３は、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして設定する処理の実行を開始する。

次に、ＣＰＵ１１は、スピーカ装置３から周波数特性データ等の各データを要求する要求信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１０６）。要求信号を受信していなければ（Ｓ１０６：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、受信するまで待機する。このとき、所定時間要求信号を受信しなければ、エラーとしてＳ１０８等の他の処理に移行するようにしてもよい。要求信号を受信した場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＥＥＰＲＯＭ２０に記憶される周波数特性データ等の各データをスピーカ装置３へ送信し（Ｓ１０７）、処理をＳ１０８に移す。Ｓ１０４において、既にセンタースピーカとして設定している場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、周波数特性データ等をスピーカ装置３へ送信する必要がないため、ＣＰＵ１１は、処理をＳ１０８に移す。

ＣＰＵ１１は、スピーカ装置３からオーディオ信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１０８）。ここで受信するオーディオ信号は、スピーカ装置３において、周波数特性データ等に基づいて音声処理が行われたオーディオ信号である。オーディオ信号を受信した場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＤＳＰ１４及びアンプ１７等の各部を制御し、受信したオーディオ信号を音声としてスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから出力する（Ｓ１０９）。オーディオ信号を受信していない場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をＳ１１０に移す。

ＣＰＵ１１は、視聴者の操作等により、ディスプレイ１の電源がオフとするか否かを判定する（Ｓ１１０）。電源をオフにしない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をＳ１０１に移す。電源をオフにする場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、本処理を終了する。

図５は、スピーカ装置３において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図５に示す処理ルーチンは、スピーカ装置３の電源がオンされることでスピーカ装置３のＣＰＵ３１により実行が開始される。

ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１から設定信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２０１）。設定信号を受信していない場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、処理をＳ２１４に移す。設定信号を受信した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、スピーカ装置３を使用するか否かを判定する（Ｓ２０２）。スピーカ装置３の使用とは、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒ，３９Ｓから音声を出力することを言う。スピーカ装置３の使用の設定は、例えばディスプレイ１の操作部２２から設定するようにしてもよいし、表示部２１に設定画面を表示するようにしてもよい。また、スピーカ装置３に設定ボタン等の操作部を設けてもよい。

スピーカ装置３を使用しない場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、即ち、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒからのみ音声を出力する場合、ＣＰＵ３１は、ＤＡＣ３５、Ｖｏｌ３６、アンプ３７及びアンプ制御部３８を省電力モード省電力モードにし（Ｓ２１５）、処理をＳ２０３に移す。これにより、スピーカ装置３を使用しない時の消費電力を低減することができる。

スピーカ装置３を使用する場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、ＥＥＰＲＯＭ４０に既にディスプレイ１から受信した周波数特性データ等の各データを記憶しているか否かを判定する（Ｓ２０３）各データを記憶していない場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１に要求信号を送信する（Ｓ２０４）。ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１から要求信号を受信した周波数特性データ等の各データを受信したか否かを判定する（Ｓ２０５）。データを受信していない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、受信するまで待機する。データを受信した場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、受信した各データをＥＥＰＲＯＭ４０に記憶し（Ｓ２０６）、処理をＳ２０７に移す。また、ＥＥＰＲＯＭ４０に既に各データを記憶している場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１に要求信号を送信する必要がないため、処理をＳ２０７に移す。

ＣＰＵ３１は、再生装置からデジタルオーディオ信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２０７）。受信した場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、ＥＥＰＲＯＭ４０から、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの周波数特性データを取得し（Ｓ２０８）、オーディオ信号の周波数特性の補正を行う（Ｓ２０９）。

ＣＰＵ３１は、ＥＥＰＲＯＭ４０から、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒ及びスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量特性データ及び音圧レベルデータを取得し（Ｓ２１０）、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量調整を行う（Ｓ２１１）。具体的には、上述したように、ＣＰＵ３１は、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量値に対するスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値を決定するためのデータテーブルを生成する。そして、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒの音量値を取得し、取得した音量値に対応するスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値を決定する。ＣＰＵ３１は、補正後のオーディオ信号、及びスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの音量値を決定した音量値に設定させる音量設定信号をディスプレイ１へ送信する（Ｓ２１２）。

ＣＰＵ３１は、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒからの音声出力処理を行う（Ｓ２１３）。そして、ＣＰＵ３１は、視聴者の操作等により、スピーカ装置３の電源がオフとするか否かを判定する（Ｓ２１４）。電源をオフにしない場合（Ｓ２１４：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、処理をＳ２０１に移す。電源をオフにする場合（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、本処理を終了する。

以上説明したように、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒと、スピーカ装置３のスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの周波数特性が異なる場合であっても、各スピーカの周波数特性に基づいて、オーディオ信号の周波数特性の補正を行うことで、各スピーカのバランスを調整することができ、音響バランスが崩れることを防止できる。また、スピーカ３９Ｌ，３９Ｒを使用しないときに、ＤＡＣ及びアンプ等を省電力モードに移行させることで、無駄な消費電力を抑制することができる。

（実施形態２）
次に、本発明に係る実施形態２について説明する。実施形態１では、周波数特性データ、音量特性データ及び音圧レベルデータを予め測定し、ディスプレイ１のＥＥＰＲＯＭ２０に記憶しているが、実施形態２では、スピーカ装置３が周波数特性データ等を測定する点で相違する。以下、相違点について説明する。なお、実施形態１と同様の部材については、同じ符号を付し、説明は省略する。

図６は、実施形態２に係るスピーカシステムの構成を模式的に示すブロック図である。スピーカシステムは、ディスプレイ１及びスピーカ装置４を備えている。ディスプレイ１は、実施形態１と同様の構成を備えている。

スピーカ装置４は、実施形態１のスピーカ装置３が備える各部に加え、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）４１及びマイクロホン（以下、マイクと言う）４２をさらに備えている。マイク４２は、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒの出力音声を集音できる位置に設置される。ＡＤＣ４１は、マイク４２が集音したアナログ信号をデジタル信号に変換する。

ＣＰＵ３１は、マイク４２が集音した音声に基づいて、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの周波数特性データ、音量特性データ及び音圧レベルデータを生成する処理を行う。具体的に、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから周波数が変化する音声（以下、スイープ音声と言う）を出力するようディスプレイ１を制御する制御信号（以下、スイープ指示信号と言う）を、ディスプレイ１へ送信する。スイープ指示信号を受信したディスプレイ１では、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒに周波数が変化するスイープ信号が入力され、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒからスイープ音声が出力する。マイク４２は、このスイープ音声を集音し、ＣＰＵ３１は、マイク４２が集音した音声の周波数と大きさとを測定し、周波数特性データを生成する。

また、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから一定の音声をステップ状に大きくして出力するようディスプレイ１を制御する制御信号（以下、ステップ指示信号と言う）を送信する。ステップ指示信号を受信したディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒからは、一定の音声をステップ状に変化させて出力する。この音声をマイク４２で集音し、ＣＰＵ３１は、マイク信号の周波数と大きさとを測定し、音量特性データ及び音圧レベルデータを生成する。

ディスプレイ１及びスピーカ装置４それぞれの動作は、実施形態１においてディスプレイ１へ送信される要求信号が、実施形態２ではスイープ音声及びステップ指示信号である点で相違する。ディスプレイ１は、スイープ音声及びステップ指示信号を受信した場合、各信号に基づく音声をスピーカ１９Ｌ，１９Ｒから出力し、スピーカ装置４は、マイク４２で出力音声を集音する。そして、スピーカ装置４は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒの周波数特性データ、音量特性データ及び音圧レベルデータを生成する。

以上説明したように、実施形態２では、ディスプレイ１のスピーカ１９Ｌ，１９Ｒをセンタースピーカとして設定する場合、スピーカ装置４は、スピーカ１９Ｌ，１９Ｒから可聴範囲の複数の周波数成分を含む音声を出力させ、マイク４２により集音する。そして、集音した音声に基づいた入力音声信号から、第１スピーカの周波数特性を求める。これにより、ディスプレイ１は、予め周波数特性データ等を記憶しておく必要がなくなる。そして、スピーカ装置４に別のスピーカを接続した場合であっても、容易にオーディオ信号の音声処理が行える。

なお、実施形態１及び２では、スピーカ装置３，４においてオーディオ信号の周波数特性を補正する処理を行っているが、ディスプレイ１で上述の処理を行うようにしてもよい。また、スピーカシステムは、ディスプレイ１及びスピーカ装置３，４が接続され、両装置を制御し、再生装置が読み出したオーディオ信号を各装置へ送信する中継処理を設け、斯かる中継装置で、上述の処理を行う構成としてもよい。さらに、実施形態１及び２では、スピーカ装置３，４のスピーカ３９Ｌ，３９Ｒの周波数特性に基づいてオーディオ信号の音声処理を行っているが、サブウーファーのスピーカ３９Ｓの周波数特性を考慮するようにしてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び各処理動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。

実施形態１に係るスピーカシステムの構成を模式的に示すブロック図である。 ディスプレイのスピーカ及びスピーカ装置のスピーカの周波数特性データを対比した模式図である。 ディスプレイのスピーカ及びスピーカ装置のスピーカの音量特性データを対比した模式図である。 ディスプレイにおいて実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。 スピーカ装置において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。 実施形態２に係るスピーカシステムの構成を模式的に示すブロック図である。 表示部に表示される設定画面の一例を示す図である。

符号の説明

１ ディスプレイ
３，４ スピーカ装置
１９Ｌ，１９Ｒ スピーカ
３１ ＣＰＵ
３２ 通信部
３３ ＤＩＲ
３４ ＤＳＰ
３５ ＤＡＣ
３７ アンプ
３９Ｌ，３９Ｒ スピーカ

Claims (6)

1. 音声信号を取得する取得手段、前記音声信号を第１スピーカへ出力する第１出力手段及び前記音声信号を前記第１スピーカと周波数特性が異なる第２スピーカへ出力する第２出力手段を備え、前記音声信号の音声処理を行う音声処理装置において、
   前記第１スピーカ及び第２スピーカの周波数特性を取得する第１及び第２取得手段と、
   前記第１及び第２取得手段が取得した周波数特性に基づいて、前記第１出力手段が出力する音声信号の周波数スペクトルを補正する補正手段と
   を備えることを特徴とする音声処理装置。
2. 前記第１スピーカの使用又は不使用の指示を受け付ける受付手段
   をさらに備え、
   前記第１出力手段は、
   休止状態に移行可能に構成してあり、
   前記受付手段が不使用の指示を受け付けた場合、休止状態へ移行するよう構成してある
   ことを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
3. 前記第１スピーカから可聴範囲の周波数成分を含む音声を出力させる出力制御手段と、
   前記第１スピーカが出力した音声を集音し、集音した音声に基づいた入力音声信号を生成するマイクロホンと
   をさらに備え、
   前記第１取得手段は、
   該マイクロホンが生成する入力音声信号に基づいて、前記第１スピーカの周波数特性を求めるようにしてある
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音声処理装置。
4. 前記第１及び第２スピーカの音圧レベルに関するデータを取得する第１及び第２音量特性取得手段と、
   前記第１及び第２音量特性取得手段が取得したデータに基づいて、前記第１スピーカの音量を調整する調整手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の音声処理装置。
5. 前記第２スピーカの音量の設定値を受け付ける音量受付手段と、
   該音量受付手段が受け付けた設定値に対応する前記第２スピーカの音圧レベルを、前記第２音量特性取得手段が取得したデータから取得する音圧レベル取得手段と
   をさらに備え、
   前記調整手段は、
   前記第１音量特性取得手段が取得したデータに基づいて、前記第１スピーカの音圧レベルが前記第１音圧レベル取得手段が取得した音圧レベルと一致するように、前記第１スピーカの音量を調整するようにしてある
   ことを特徴とする請求項４に記載の音声処理装置。
6. 取得した音声信号を音声として出力させるスピーカ装置、及び、前記スピーカ装置と周波数特性が異なるスピーカを有し、前記音声信号を音声として前記スピーカから出力させる表示装置を備える音声処理システムにおいて、
   前記スピーカ装置及び前記表示装置が有するスピーカの周波数特性を取得する第１及び第２取得手段と、
   前記第１及び第２取得手段が取得した周波数特性に基づいて、前記表示装置が有するスピーカから音声として出力される音声信号の周波数スペクトルを補正する補正手段と
   を備えることを特徴とする音声処理システム。

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