JP2011035584A - Acoustic device, phase correction method, phase correction program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音響装置、位相補正方法及び位相補正プログラム、並びに、当該位相補正プログラムが記録された記録媒体に関する。 The present invention relates to an acoustic device, a phase correction method, a phase correction program, and a recording medium on which the phase correction program is recorded.
従来から、2チャンネルステレオ方式やマルチチャンネルサラウンド方式を採用した音響装置が広く普及している。こうした音響装置を利用することにより、家庭内空間や車両内空間においても、臨場感溢れる音声コンテンツを楽しむことができるようになっている。 Conventionally, acoustic devices that employ a two-channel stereo system or a multi-channel surround system have been widely used. By using such an acoustic device, it is possible to enjoy audio content full of a sense of reality in a home space or a vehicle space.
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、音声コンテンツの作成者(以下、「コンテンツ作成者」と呼ぶ)が想定する対称的な配置と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2チャンネルステレオ方式や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があり、複数のスピーカを、コンテンツ作成者が想定する対称的な配置とすることができない場合が殆どである。このため、コンテンツ作成者が意図する音像定位を実現できない事態がしばしば発生していた。 By the way, the installation environment of the acoustic device is various. For this reason, there are often cases where a plurality of speakers that output audio cannot be arranged symmetrically as assumed by the creator of the audio content (hereinafter referred to as “content creator”). In particular, when a 2-channel stereo system or multi-channel surround system audio device is mounted on a vehicle, there are restrictions on the seating position as a listening position, and a plurality of speakers are arranged symmetrically as assumed by the content creator. In most cases, this cannot be done. For this reason, there often occurred a situation where the sound image localization intended by the content creator could not be realized.
かかる事態の発生を防止し、コンテンツ作成者が意図する音像定位を実現するため、複数のスピーカからの出力音声について、コンテンツ作成者が意図した通りの同期をとることが必要となる。かかる同期をとるために、各スピーカからテスト音声を出力させて想定聴取位置で収音し、各スピーカからの出力音声の想定聴取位置に到達するまでの伝搬遅延時間を測定する技術(いわゆるタイムアラインメント技術)が提案されている(特許文献1参照:以下、「従来例」という)。 In order to prevent the occurrence of such a situation and realize the sound image localization intended by the content creator, it is necessary to synchronize the output sound from a plurality of speakers as intended by the content creator. In order to achieve such synchronization, a test sound is output from each speaker and picked up at an assumed listening position, and a technique (so-called time alignment) that measures a propagation delay time until the output sound from each speaker reaches the assumed listening position. (Refer to Patent Document 1: hereinafter referred to as “conventional example”).
上述した従来例の技術では、各スピーカから想定聴取位置までの音声の伝搬遅延時間を測定するので、テスト音声の発生手段と収音手段との間で正確な同期を図ることが必須となる。このため、簡易に伝搬遅延時間を測定することができるとはいい難かった。 In the conventional technique described above, since the propagation delay time of the sound from each speaker to the assumed listening position is measured, it is essential to accurately synchronize between the test sound generating means and the sound collecting means. For this reason, it was difficult to easily measure the propagation delay time.
ところで、コンテンツ作成が意図した音像定位のためには、各スピーカから出力された音声相互間の低音域における位相関係を想定聴取位置においても維持することが重要である。しかしながら、音声の周波数が低いほど波長が長くなるため、従来例の技術では、低音域の音声についての伝搬遅延時間の測定精度が低下することになる。 By the way, for sound image localization intended for content creation, it is important to maintain the phase relationship in the low sound range between sounds output from each speaker even at the assumed listening position. However, since the wavelength becomes longer as the sound frequency is lower, in the conventional technique, the measurement accuracy of the propagation delay time for the sound in the low sound range is lowered.
また、従来例の技術では、音声が伝搬する空間の音声伝達特性が複雑であると、収音音声の波形が、テスト音声の本来の波形と大きく異なることがある。例えば、スピーカから出力されたテスト音声の第1波(直接波)よりも第2波(第1反射波)のレベルの方が大きくなってしまうこともある。収音音声の波形がテスト音声の本来の波形と大きく異なると、伝搬遅延時間の測定誤差が大きくなってしまう。 Further, in the conventional technique, if the sound transfer characteristic of the space in which the sound propagates is complicated, the waveform of the collected sound may be greatly different from the original waveform of the test sound. For example, the level of the second wave (first reflected wave) may be larger than the first wave (direct wave) of the test sound output from the speaker. If the waveform of the collected sound is greatly different from the original waveform of the test sound, the measurement error of the propagation delay time becomes large.
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、簡易に、かつ、精度良く位相補正を行うことができる音響装置及び位相補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an acoustic device and a phase correction method capable of performing phase correction easily and accurately.
請求項1に記載の発明は、第1スピーカと第2スピーカとを含む複数のスピーカから再生音声を出力する音響装置であって、少なくとも1種類の単一周波数のテスト音声信号を生成する生成手段と;想定聴取位置に配置され、前記テスト音声信号に基づき前記複数のスピーカから再生出力された再生音声を収音する収音手段と;前記収音手段による収音結果の信号レベルを検出する検出手段と;前記テスト音声信号の種類ごとに、前記第1スピーカからの第1音声についての前記検出手段による検出結果、前記第2スピーカからの第2音声についての前記検出手段による検出結果、及び、前記第1音声と前記第2音声との合成音声についての前記検出手段による検出結果に基づいて、前記想定聴取位置における前記第1音声と前記第2音声との位相差の絶対値を算出する算出手段と;前記算出手段による算出結果に基づいて、前記第1音声及び前記第2音声の位相調整の制御を行う制御手段と;前記制御手段による調整の制御に従って位相調整を行う調整手段と;を備えることを特徴とする音響装置である。 The invention according to claim 1 is an acoustic device for outputting reproduced sound from a plurality of speakers including a first speaker and a second speaker, and generating means for generating at least one single frequency test sound signal And a sound collecting means for picking up reproduced sound that is arranged at an assumed listening position and reproduced and output from the plurality of speakers based on the test sound signal; and a detection for detecting a signal level of a sound collection result by the sound collecting means. And a detection result by the detection means for the first sound from the first speaker, a detection result by the detection means for the second sound from the second speaker, for each type of the test sound signal, and Based on the detection result of the detection means for the synthesized sound of the first sound and the second sound, the first sound and the second sound at the assumed listening position Calculating means for calculating an absolute value of the phase difference; control means for controlling phase adjustment of the first sound and the second sound based on a calculation result by the calculating means; and according to adjustment control by the control means And an adjusting device for adjusting the phase.
請求項10に記載の発明は、第1スピーカと第2スピーカとを含み、再生音声を出力する複数のスピーカと;少なくとも1種類の単一周波数のテスト音声信号を生成する生成手段と;想定聴取位置に配置され、前記テスト音声信号に基づき前記複数のスピーカから再生出力された再生音声を収音する収音手段と;前記収音手段による収音結果の信号レベルを検出する検出手段と;を備える音響装置において使用される位相補正方法であって、前記テスト音声信号の種類ごとに、前記第1スピーカからの第1音声についての前記検出手段による第1検出結果を取得する第1取得工程と;前記第2スピーカからの第2音声についての前記検出手段による検出結果を取得する第2取得工程と;前記第1音声と前記第2音声との合成音声についての前記検出手段による検出結果を取得する第3取得工程と;前記第1〜3取得工程における取得結果に基づいて、前記想定聴取位置における前記第1音声と前記第2音声との位相差の絶対値を算出する算出工程と;前記算出工程における算出結果に基づいて、前記第1音声及び前記第2音声の位相調整の制御を行う制御工程と;を備えることを特徴とする位相補正方法である。 The invention according to claim 10 includes a plurality of speakers including a first speaker and a second speaker, and outputs reproduced sound; generating means for generating at least one type of single-frequency test sound signal; Sound collecting means disposed at a position and collecting reproduced sound reproduced and output from the plurality of speakers based on the test sound signal; and detecting means for detecting a signal level of a sound collection result by the sound collecting means; A phase correction method used in an acoustic device comprising: a first acquisition step of acquiring a first detection result by the detection means for the first sound from the first speaker for each type of the test sound signal; A second acquisition step of acquiring a detection result by the detection unit for the second sound from the second speaker; and a previous about the synthesized sound of the first sound and the second sound A third acquisition step of acquiring a detection result by the detection means; and an absolute value of a phase difference between the first sound and the second sound at the assumed listening position based on the acquisition result in the first to third acquisition steps. A phase correction method comprising: a calculation step of calculating; and a control step of controlling phase adjustment of the first voice and the second voice based on a calculation result in the calculation step.
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の位相補正方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする位相補正プログラムである。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a phase correction program that causes a calculation means to execute the phase correction method according to the tenth aspect.
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の位相補正プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a recording medium in which the phase correction program according to the eleventh aspect is recorded so as to be readable by the calculation means.
以下、本発明の一実施形態を、図1〜図10を参照して説明する。本実施形態では、2チャンネルステレオ方式を採用し、車両CR(後述する図2参照)に搭載される音響装置を例示して説明する。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符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a two-channel stereo system will be adopted and described as an example of an acoustic device mounted on a vehicle CR (see FIG. 2 described later). In the following description and drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[構成]
図1には、本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。
[Constitution]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an
この図1に示されるように、音響装置100は、信号処理ユニット110と、音源ユニット120と、第1スピーカとしてのスピーカ130Lと、第2スピーカとしてのスピーカ130Rとを備えている。また、音響装置100は、収音手段としての収音ユニット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。ここで、スピーカ130Lはレフトスピーカであり、スピーカ130Rはライトスピーカである。
As shown in FIG. 1, the
なお、信号処理ユニット110以外の要素120,130L,130R,140,150,160、信号処理ユニット110に接続されている。
The
信号処理ユニット110は、音源ユニット120からのコンテンツデータCTDの処理を行って、その処理結果である音声出力信号AOSL,AOSRを、スピーカ130L,130Rに供給するとともに、位相調整処理等の処理を行う。この信号処理ユニット110の詳細については、後述する。
The
上記の音源ユニット120は、信号処理ユニット110からの読取指令CSLによる制御のもとで、コンテンツデータCTDを出力する。なお、本実施形態では、コンテンツデータCTDは、2チャンネルステレオ方式におけるレフトチャンネル(以下、「Lチャンネル」と呼ぶ)及びライトチャンネル(以下、「Rチャンネル」と呼ぶ)の双方のチャンネルの信号を担ったものとなっている。
The
すなわち、コンテンツデータCTDは、Lチャンネル信号及びRチャンネル信号を担っている。なお、コンテンツデータCTDにおけるLチャンネル信号及びRチャンネル信号は、スピーカ130L及びスピーカ130Rにより再生出力することが、音声コンテンツの製作者により意図されている信号である。音源ユニット120から出力されたコンテンツデータCTDは、信号処理ユニット110に供給される。
That is, the content data CTD carries an L channel signal and an R channel signal. The L channel signal and the R channel signal in the content data CTD are signals intended to be reproduced and output by the
なお、例えば、音響装置100が、DVD(Digital Versatile Disk)等の記録媒体RMに記録された音声コンテンツを再生する装置である場合には、音源ユニット120は、当該記録媒体から音声コンテンツを読み取る読取手段を備える。また、音響装置100が、放送波の受信により取得した音声コンテンツを再生する装置である場合には、音源ユニット120は、放送波の受信結果から音声コンテンツのデータを抽出するコンテンツ抽出手段を備えることになる。
For example, when the
上記のスピーカ130L,130Rのそれぞれは、信号処理ユニット110から送られてきた音声出力信号AOSL,AOSRに従って、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、スピーカ130Lは、助手席側の前方ドア筐体内に配置される。このスピーカ130Lは、助手席側を向くように配設されている。また、スピーカ130Rは、運転席側の前方ドア筐体内に配置される。このスピーカ130Rは、運転席側を向くように配設されている。
Each of the
図1に戻り、収音ユニット140は、(i)周囲の音を収集して電気的なアナログ音声信号に変換するマイクロフォン141、(ii)マイクロフォン141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141は、図2に示される車室空間ASPにおける想定聴取位置に配置されている。なお、図2には、運転席に着座した聴取者の頭部の位置を想定聴取位置とし、当該想定聴取位置にマイクロフォン141が配置された場合の例が示されている。収音ユニット140による収音結果は、収音結果データAADとして、信号処理ユニット110に報告される。
Returning to FIG. 1, the
図1に戻り、上記の表示ユニット150は、例えば、(i)液晶パネル、有機EL(Electro Luminescence)パネル、PDP(Plasma Display Panel)等の表示デバイスと、(ii)信号処理ユニット110から送られてき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、信号処理ユニット110から送られてきた表示データIMDに従って、操作ガイダンス情報等を表示する。
Returning to FIG. 1, the
上記の操作入力ユニット160は、音響装置100の本体部に設けられたキー部、及び/又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、又は併用して音声認識技術を利用して音声にて入力する構成を採用することもできる。
The
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、音声コンテンツの再生指令、各チャンネルに関する位相調整指令等の利用者による入力が、操作入力ユニット160を利用して行われる。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から信号処理ユニット110へ向けて送られる。
When the user operates the
次に、上記の信号処理ユニット110について説明する。上述したように、信号処理ユニット110は、音源ユニット120からのコンテンツデータCTDの処理を行って、その処理結果である音声出力信号AOSL,AOSRを、スピーカ130L,130Rに供給するとともに、位相調整処理等の様々な処理を行う。かかる機能を有する信号処理ユニット110は、レベル検出部111と、デジタル処理部112と、アナログ処理部113とを備えている。また、信号処理ユニット110は、算出手段及び制御手段としての制御処理部119とを備えている。
Next, the
上記のレベル検出部111は、収音ユニット140から送られた収音結果データAADに基づいて、スピーカ130L及び/又はスピーカ130Rから出力されて、マイクロフォン141に到達したテスト音声のレベルを検出する。かかる機能を有するレベル検出部111は、図3に示されるように、バンドパスフィルタ手段としての可変バンドパスフィルタ(BPF)部251と、検出手段としての信号レベル検出部252とを備えている。
The level detection unit 111 detects the level of the test sound output from the
上記の可変BPF部251は、収音ユニット140から送られた収音結果データAADを受ける。そして、可変BPF部251は、制御処理部119から送られた周波数指定FRCによって指定されたテスト音声の周波数の近傍の周波数を有する信号成分を、選択的に通過させる。可変BPF部251を通過した信号FLDは、信号レベル検出部252へ送られる。
The
上記の信号レベル検出部252は、可変BPF部251から送られた信号FLDを受ける。信号レベル検出部252は、制御処理部119から送られた周波数指定FRCによって指定されたテスト音声の周波数の1周期長ごとの波形を第1所定回数にわたって加算する同期加算を行う。そして、信号レベル検出部252は、同期加算の結果として得られた1周期長の波形の実効値を算出し、マイクロフォン141に到達したテスト信号のレベルを検出する。信号レベル検出部252による検出結果は、レベル検出結果DLDとして、制御処理部119へ送られる。
The signal
なお、「第1所定回数」は、レベル検出結果DLDにおけるノイズの寄与の低減、及び、レベル検出の迅速化の観点から、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。 The “first predetermined number of times” is determined in advance based on experiments, simulations, experience, and the like from the viewpoint of reducing noise contribution in the level detection result DLD and speeding up the level detection.
図1に戻り、上記のデジタル処理部112は、制御処理部119による制御のもとで、音声信号のデジタル処理を行って、位相調整信号AODL,AODRを生成する。かかる機能を有するデジタル処理部112は、図4に示されるように、チャンネル分離部211と、信号選択部212L,212Rと、調整手段の一部及びオールパスフィルタ手段としての位相調整部213L,213Rと、生成手段としてのテスト信号生成部215とを備えている。
Returning to FIG. 1, the
上記のチャンネル分離部211は、音源ユニット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211は、コンテンツデータCTDを、2チャンネルステレオ方式におけるL,Rチャンネルに対応する2個の分離チャンネル信号SCDL,SCDRに分離する。このようにして生成された分離チャンネル信号SCDLは、信号選択部212Lへ送られる。また、生成された分離チャンネル信号SCDRは、信号選択部212Rへ送られる。
The
上記の信号選択部212Lは、スイッチ要素を備えて構成される。この信号選択部212Lは、チャンネル分離部211から送られた分離チャンネル信号SCDLと、テスト信号生成部215から送られたテスト音声信号TSDを受ける。そして、信号選択部212Lは、制御処理部119から送られた選択指定SLCLに従って、分離チャンネル信号SCDL、テスト音声信号TSD及び「0」レベル信号のいずれかを選択して出力する。信号選択部212Lにより選択された信号は、信号SLDLとして、位相調整部213Lへ送られる。
The
上記の信号選択部212Rは、信号選択部212Lと同様に、スイッチ要素を備えて構成される。この信号選択部212Rは、チャンネル分離部211から送られた分離チャンネル信号SCDRと、テスト信号生成部215から送られたテスト音声信号TSDを受ける。そして、信号選択部212Rは、制御処理部119から送られた選択指定SLCRに従って、分離チャンネル信号SCDR、テスト音声信号TSD及び「0」レベル信号のいずれかを選択して出力する。信号選択部212Rにより選択された信号は、信号SLDRとして、位相調整部213Rへ送られる。
Similar to the
上記の位相調整部213Lは、可変オールパスフィルタ機能を有している。この位相調整部213Lは、信号選択部212Lから送られた信号SLDLを受ける。そして、位相調整部213Lは、信号SLDLの振幅周波数特性を一定としつつ、制御処理部119から送られた位相調整指定PHCLで指定された位相調整パラメータ値に従った位相周波数特性で、信号SLDLの位相を調整し、位相調整信号AODLを生成する。こうして生成された位相調整信号AODLは、アナログ処理部113へ送られる。
The
上記の位相調整部213Rは、位相調整部213Lと同様に、可変オールパスフィルタ機能を有している。この位相調整部213Rは、信号選択部212Rから送られた信号SLDRを受ける。そして、位相調整部213Rは、信号SLDRの振幅周波数特性を一定としつつ、制御処理部119から送られた位相調整指定PHCRで指定された位相調整パラメータ値に従った位相周波数特性で、信号SLDRの位相を調整し、位相調整信号AODRを生成する。こうして生成された位相調整信号AODRは、アナログ処理部113へ送られる。
The
上記のテスト信号生成部215は、制御処理部119から送られたテスト音声信号指定TSCに従って、テスト音声信号TSDを生成する。このテスト信号生成部215は、テスト音声信号指定TSCが周波数を指定するものであった場合には、指定された周波数を有する正弦波信号を、テスト音声信号TSDとして発生する。また、テスト信号生成部215は、テスト音声信号指定TSCによりテスト音声信号TSDを生成しない旨の指定がされている場合には、テスト音声信号TSDの生成を行わないようになっている。
The test
なお、制御処理部119は、テスト音声信号指定TSCにより、低音域に属する複数のテスト音声周波数F1,F2,…,FN(F1<F2<…<FN)のいずれかをテスト信号生成部215に対して指定する。ここで、テスト音声周波数の最小値F1及び最大値FNは、位相補正による音像定位制御の有効性の観点から、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。
The
また、本実施形態では、比の値(Fk/Fk+1(k=1〜N−1))の全てが、同一となっている。かかる比の値は、テスト音声周波数の数Nとともに、位相補正の高精度化及び位相補正処理の迅速化の観点から、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。 In the present embodiment, all of the ratio values (F k / F k + 1 (k = 1 to N−1)) are the same. The value of the ratio is determined in advance based on experiments, simulations, experiences, and the like from the viewpoint of increasing the accuracy of phase correction and speeding up the phase correction process, as well as the number N of test audio frequencies.
図1に戻り、上記のアナログ処理部113は、デジタル処理部112から送られた位相調整信号AODL,AODRを受ける。そして、アナログ処理部113は、制御処理部119による制御のもとで、音声出力信号AOSL,AOSRを生成し、スピーカ130L,130Rへ送る。かかる機能を有するアナログ処理部113は、図5に示されるように、DA(Digital to Analogue)変換部241と、音量調整部242と、パワー増幅部243とを備えている。
Returning to FIG. 1, the
上記のDA変換部241は、デジタル処理部112からの位相調整信号AODL,AODRを受ける。そして、DA変換部241は、位相調整信号AODL,AODRをアナログ信号に変換する。このDA変換部241は、2種のデジタル信号に対応して、互いに同様に構成された2個のDA変換器を備えている。DA変換部241による変換結果は、音量調整部242へ送られる。
The
上記の音量調整部242は、DA変換部241による変換結果であるアナログ信号を受ける。そして、音量調整部242は、制御処理部119からの音量調整指令VLCに従って、受信したアナログ信号に対して音量調整処理を施す。この音量調整部242は、2種のアナログ信号に対応して、互いに同様に構成された2個の電子ボリューム素子等を備えて構成されている。音量調整部242による調整結果である音量調整信号は、パワー増幅部243へ送られる。
The
上記のパワー増幅部243は、音量調整部242からの音量調整信号を受ける。そして、パワー増幅部243は、音量調整信号をパワー増幅する。このパワー増幅部243は、2種の音量調整信号に対応して、互いに同様に構成された2個のパワー増幅器を備えている。パワー増幅部243による増幅結果である音声出力信号AOSL,AOSRは、スピーカ130L,130Rへ送られる。
The
図1に戻り、上記の制御処理部119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119は、表示データIMDを出力し、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、制御部119は、操作入力ユニット160に入力された音声コンテンツを指定した再生指令が操作入力データIPDとして通知されると、読取指令CSLを音源ユニット120へ向けて発行し、コンテンツデータCTDの読み取りを制御する。
Returning to FIG. 1, the
また、操作入力ユニット160に入力された位相調整指令が操作入力データIPDとして通知されると、少なくとも周波数F1から周波数FNまでの周波数範囲について、スピーカ130L,130Rから出力された音声間の位相関係が、想定聴取位置においても維持されるように位相補正を行う。この位相補正の処理については、後述する。
When the phase adjustment command input to the
また、制御処理部119は、音量調整部242を制御して、スピーカ130L,130Rからの出力音量を調整する。この音量調整部242の制御に際して、制御処理部119は、コンテンツ音声の再生動作時においては、操作入力ユニット160に入力された音量指定に従って音量調整指令VLCを生成し、音量調整部242へ向けて発行する。
In addition, the
[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、スピーカ130L,130Rから出力される音声に関する位相補正処理に主に着目して説明する。
[Operation]
Next, the operation of the
かかる位相補正処理は、利用者が操作入力ユニット160を操作して、位相補正指令を入力することにより開始する。操作入力ユニット160に位相補正指令が入力されたことが、操作入力データIPDとして通知されると、図6のステップS11において、制御処理部119が、初期設定を行う。
Such a phase correction process starts when the user operates the
この初期設定では、制御処理部119は、それまでの出力音量の指定状態にかかわらず、位相差検出に際して適当な出力音量を指定した音量調整指令VLCを音量調整部242へ向けて発行する。また、制御処理部119は、位相調整を行わない場合の位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCL,PHCRを、位相調整部213L,213Rへ送る。
In this initial setting, the
次に、ステップS12において、制御処理部119が、最初のテスト音声周波数を計測周波数に設定する。なお、本実施形態では、周波数F1を最初のテスト音声周波数として計測周波数に設定するようになっている。
Next, in step S12, the
次いで、ステップS13において、設定された計測周波数に関して、スピーカ130L,130Rからの出力されるテスト音声間の位相差の特定処理が行われる。この位相差の特定処理に際しては、図7に示されるように、まず、ステップS21において、制御処理部119は、テスト音声の発生及び収音のための設定を行う。かかる設定に際して、制御処理部119は、計測周波数(テスト音声周波数)Fjを指定したテスト音声信号指定TSCをテスト信号生成部215へ送る。当該テスト音声信号指定TSCを受けたテスト信号生成部215は、計測周波数Fjを有する正弦波信号を、テスト音声信号TSDとして発生する。
Next, in step S13, the phase difference between the test sounds output from the
また、制御処理部119は、計測周波数Fjを指定した周波数指定FRCをレベル検出部111へ送る。レベル検出部111では、可変BPF部251及び信号レベル検出部252が、当該周波数指定FRCを受ける。
In addition, the
当該周波数指定FRCを受けた可変BPF部251は、収音ユニット140から送られた収音結果データAADにおける計測周波数Fjの近傍の周波数を有する信号成分を、選択的に通過させるようになる。また、当該周波数指定FRCを受けた信号レベル検出部252は、可変BPF部251から送られた信号FLDについて、計測周波数Fjの1周期長ごとの波形を第1所定回数にわたって加算する同期加算を行った後に同期加算の結果として得られた1周期長の波形の実効値を算出して、算出結果をレベル検出結果DLDとして制御処理部119へ送るようになる。
The
次に、ステップS22において、テスト音声の収音結果のレベル検出処理が行われる。
このステップS22では、図8に示されるように、まず、ステップS31において、スピーカ130Lのみからテスト音声が出力される状態での収音レベルAL(Fj)の取得が行われる。収音レベルAL(Fj)の検出に際して、制御処理部119は、テスト音声信号TSDを選択すべき旨の選択指定SLCLを信号選択部212Lへ送るとともに、「0」レベル信号を選択すべき旨の選択指定SLCRを信号選択部212Rへ送る。この結果、スピーカ130Lから計測周波数Fjの正弦波のテスト音声が出力され、スピーカ130Rからは音声出力がされない状態となる。
Next, in step S22, a level detection process of the sound collection result of the test sound is performed.
In step S22, as shown in FIG. 8, first, in step S31, the acquisition of the
この音声出力状態となった後、制御処理部119が、レベル検出部111から送られたレベル検出結果DLDを第2所定回数だけ収集する。そして、制御処理部119は、収集されたレベル検出結果DLDの平均値を算出することにより、収音レベルAL(Fj)を取得する。
After entering the sound output state, the
なお、「第2所定回数」は、収音レベルの精度向上、及び、収音レベルの取得の迅速化の観点から、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。 Note that the “second predetermined number of times” is determined in advance based on experiments, simulations, experiences, and the like from the viewpoint of improving the accuracy of the sound collection level and speeding up the acquisition of the sound collection level.
次いで、ステップS32において、スピーカ130Rのみからテスト音声が出力される状態での収音レベルAR(Fj)の取得が行われる。収音レベルAR(Fj)の検出に際して、制御処理部119は、「0」レベル信号を選択すべき旨の選択指定SLCLを信号選択部212Lへ送るとともに、テスト音声信号TSDを選択すべき旨の選択指定SLCRを信号選択部212Rへ送る。この結果、スピーカ130Lから音声出力されず、スピーカ130Rから計測周波数Fjの正弦波のテスト音声が出力される状態となる。
Then, in step S32, the acquisition of sound pickup level only from the
この音声出力状態となった後、制御処理部119が、レベル検出部111から送られたレベル検出結果DLDを第2所定回数だけ収集する。そして、制御処理部119は、収集されたレベル検出結果DLDの平均値を算出することにより、収音レベルAR(Fj)を取得する。
After entering the sound output state, the
そして、ステップS33において、スピーカ130Lとスピーカ130Rとの双方からテスト音声が出力される状態での収音レベルALR(Fj)の取得が行われる。収音レベルALR(Fj)の検出に際して、制御処理部119は、テスト音声信号TSDを選択すべき旨の選択指定SLCLを信号選択部212Lへ送るとともに、テスト音声信号TSDを選択すべき旨の選択指定SLCRを信号選択部212Rへ送る。この結果、スピーカ130L,スピーカ130Rの双方から、計測周波数Fjの正弦波のテスト音声が出力される状態となる。
In step S33, the sound pickup level A LR (F j ) is acquired in a state where the test sound is output from both the
この音声出力状態となった後、制御処理部119が、レベル検出部111から送られたレベル検出結果DLDを第2所定回数だけ収集する。そして、制御処理部119は、収集されたレベル検出結果DLDの平均値を算出することにより、収音レベルALR(Fj)を取得する。
After entering the sound output state, the
なお、上記のステップS31〜S33で取得された収音レベルAL(Fj),AR(Fj),ALR(Fj)の関係は、図9に示されるようになる。この図9における角度(本実施形態では、図9における左回り方向が正方向として定義される角度)φjは、スピーカ130Lから出力されたテスト音声と、スピーカ130Rから出力されたテスト音声との想定聴取位置における位相差である。以下、「位相差φj」と記す。
In addition, the relationship between the sound collection levels A L (F j ), A R (F j ), and A LR (F j ) acquired in the above steps S31 to S33 is as shown in FIG. The angle in FIG. 9 (in this embodiment, the angle in which the counterclockwise direction in FIG. 9 is defined as the positive direction) φ j is the test sound output from the
そして、位相差φjの絶対値は、第2余弦定理に従って、次の(1)式により、収音レベルAL(Fj),AR(Fj),ALR(Fj)を用いて表現できる(角度単位は、「度」としている)。
|φj|=180−cos-1[{(AL(Fj))2+(AL(Fj))2−(ALR(Fj))2}
/(2・AL(Fj)・AR(Fj))] …(1)
Then, the absolute value of the phase difference φ j uses sound collection levels A L (F j ), A R (F j ), A LR (F j ) according to the following equation (1) according to the second cosine theorem. (The angle unit is “degrees”).
| Φ j | = 180−cos −1 [{(A L (F j )) 2 + (A L (F j )) 2 − (A LR (F j )) 2 }
/(2.A L (F j ) · A R (F j ))] (1)
なお、(1)式の算出結果される値|φj|は、「0度〜180度」の範囲内で定まるようになっている。 Note that the value | φ j | calculated by the expression (1) is determined within a range of “0 degrees to 180 degrees”.
ステップS33の処理が終了すると、ステップS22の処理が終了する。そして、処理は、図7のステップS23へ進む。 When the process of step S33 ends, the process of step S22 ends. Then, the process proceeds to step S23 in FIG.
ステップS23では、制御処理部119が、スピーカ130Lから出力されたテスト音声と、スピーカ130Rから出力されたテスト音声との想定聴取位置における位相差φjの絶対値を算出する。かかる算出は、取得された収音レベルAL(Fj),AR(Fj),ALR(Fj)を使用して、上記の(1)式を利用して行われる。
In step S23, the
次に、ステップS24において、制御処理部119が、位相差の方向を特定する。かかる位相差の方向の特定に際して、図10に示されるように、まず、ステップS41において、制御処理部119が、スピーカ130Lから出力されるテスト音声の位相を、ステップS24の開始時における位相調整状態から値|φj|だけ遅らせる位相調整パラメータ値を算出する。そして、制御処理部119は、今回算出された位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCLを、位相調整部213Lへ送る。この結果、値|φj|の位相遅延が新たに付与されたテスト音声がスピーカ130Lから出力されるとともに、ステップS24の開始時の位相調整状態にある計測周波数Fjのテスト音声がスピーカ130Rから出力される状態となる。
Next, in step S24, the
この音声出力状態となった後、ステップS42において、制御処理部119が、レベル検出部111から送られたレベル検出結果DLDを第2所定回数だけ収集する。そして、制御処理部119は、収集されたレベル検出結果DLDの平均値を算出することにより、収音レベルALR_dL(Fj)を取得する。
After entering the sound output state, in step S42, the
次いで、ステップS43において、制御処理部119が、スピーカ130Rから出力されるテスト音声の位相を、ステップS24の開始時における位相調整状態から値|φj|だけ遅らせる位相調整パラメータ値を算出する。そして、制御処理部119は、スピーカ130Lから出力されるテスト音声の位相を、ステップS24の開始時における位相調整状態とする位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCLを位相調整部213Lへ送るとともに、今回算出された位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCRを、位相調整部213Rへ送る。この結果、ステップS24の開始時の位相調整状態にあるテスト音声がスピーカ130Lから出力されるとともに、値|φj|の位相遅延が新たに付与されたテスト音声がスピーカ130Rから出力される状態となる。
Then, in step S43, the
この音声出力状態となった後、ステップS44において、制御処理部119が、レベル検出部111から送られたレベル検出結果DLDを第2所定回数だけ収集する。そして、制御処理部119は、収集されたレベル検出結果DLDの平均値を算出することにより、収音レベルALR_dR(Fj)を取得する。
After entering the sound output state, in step S44, the
こうして収音レベルALR_dL(Fj),ALR_dR(Fj)が取得されると、ステップS45において、制御処理部119が、収音レベルALR_dL(Fj)と収音レベルALR_dR(Fj)との大小比較を行う。この大小比較の結果に基づいて、ステップS46において、制御処理部119が、位相差φjの方向を特定する。
Thus sound pickup level A LR_dL (F j), the A LR_dR (F j) is acquired, at step S45, the
すなわち、ステップS46においては、収音レベルALR_dL(Fj)が収音レベルALR_dR(Fj)よりも大きかった場合には、制御処理部119は、ステップS24の開始時点において、スピーカ130Lから出力されたテスト音声の方が、スピーカ130Rから出力されたテスト音声よりも、想定聴取位置において位相が進んでいると特定する。一方、収音レベルALR_dL(Fj)が収音レベルALR_dR(Fj)よりも小さかった場合には、制御処理部119は、ステップS24の開始時点において、スピーカ130Lから出力されたテスト音声の方が、スピーカ130Rから出力されたテスト音声よりも、想定聴取位置において位相が遅れていると特定する。
That is, in step S46, if the sound collection level A LR_dL (F j ) is greater than the sound collection level A LR_dR (F j ), the
こうして位相差φjの方向が特定されると、ステップS24が終了する。そして、処理は、図7のステップS25へ進む。 When the direction of the phase difference φ j is specified in this way, step S24 ends. Then, the process proceeds to step S25 in FIG.
ステップS25では、ステップS23で算出された絶対値を有し、ステップS24で特定された方向を有する位相差φjの精度確認用のレベル取得を行う。かかる精度確認用のレベル取得に際して、制御処理部119は、位相差φjを埋め合わせるために必要な位相調整パラメータ値を算出する。なお、本実施形態では、スピーカ130Rから出力されるテスト音声の位相を、ステップS25の開始時点においてスピーカ130Rから出力されていたテスト音声の位相状態から位相差φjだけ位相を変更するための位相調整パラメータ値を算出するようになっている。
In step S25, the level for accuracy confirmation of the phase difference φ j having the absolute value calculated in step S23 and having the direction specified in step S24 is acquired. When acquiring the level for checking accuracy, the
引き続き、制御処理部119は、今回算出された位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCRを、位相調整部213Rへ送る。また、制御処理部119は、スピーカ130Lから出力されるテスト音声の位相を、直前のステップS24の開始時点における位相状態とするための位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCLを、位相調整部213Lへ送る。
Subsequently, the
この位相調整による音声出力状態となった後、制御処理部119が、レベル検出部111から送られたレベル検出結果DLDを第2所定回数だけ収集する。そして、制御処理部119は、収集されたレベル検出結果DLDの平均値を算出することにより、新たな収音レベルALRn(Fj)を取得する。
After entering the sound output state by this phase adjustment, the
次に、ステップS26において、制御処理部119が、位相差φjが許容範囲内で0に近付いたか否かを判定する。かかる判定に際しては、新たな収音レベルALRn(Fj)と、ステップS22で取得した収音レベルAL(Fj)及び収音レベルAR(Fj)を利用して、上述した(1)式の算出を行った上で当該判定を行うこともできるが、本実施形態では、次の(2)式で表現される条件が成立するか否かにより当該判定を行うようにしている。
|ALRn(Fj)―(AL(Fj)+AR(Fj))|≦ΔTH(Fj) …(2)
Next, in step S26, the
| A LRn (F j ) − (A L (F j ) + A R (F j )) | ≦ Δ TH (F j ) (2)
なお、値ΔTH(Fj)は、位相補正の精度の観点から、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。 The value Δ TH (F j ) is determined in advance based on experiments, simulations, experiences, and the like from the viewpoint of the accuracy of phase correction.
ステップS26における判定の結果が否定的であった場合(ステップS26:N)には、処理はステップS27へ進む。このステップS27では、制御処理部119が、位相差精度の確認が所定制限回数となったか否かを判定する。なお、「所定制限回数」は、位相補正の高精度及び位相補正処理の迅速化の観点から、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。
If the result of the determination in step S26 is negative (step S26: N), the process proceeds to step S27. In step S27, the
ステップS27における判定の結果が否定的であった場合(ステップS27:N)には、処理はステップS23へ戻る。そして、ステップS26又はステップS27における判定の結果が肯定的となるまで、ステップS23〜S27の処理が繰り返される。その際、二回目以降のステップS23〜S27については、一回前の処理時においてステップS25で算出された位相調整パラメータ値を用いた状態を、ステップS23の開始時点の状態として処理を行う。 If the result of the determination in step S27 is negative (step S27: N), the process returns to step S23. And the process of step S23-S27 is repeated until the result of determination in step S26 or step S27 becomes affirmative. At that time, for the second and subsequent steps S23 to S27, the state using the phase adjustment parameter value calculated in step S25 during the previous processing is used as the state at the start of step S23.
ステップS26又はステップS27における判定の結果が肯定的となると(ステップS26:Y、又は、ステップS27:Y)、処理はステップS28へ進む。このステップS28では、一回目のステップS23〜S25の処理で、ステップS26において肯定的な結果となった場合は、制御処理部119が、ステップS25で算出された位相調整パラメータ値に基づき、補正対象位相差ψjを算出する。また、ステップS23〜S25の処理が複数回行われた場合は、制御処理部119が、複数回のステップS25で算出された位相調整パラメータ値における位相差の全てを加算して、補正対象位相差ψjを算出する。
If the result of determination in step S26 or step S27 is affirmative (step S26: Y or step S27: Y), the process proceeds to step S28. In this step S28, if a positive result is obtained in step S26 in the first processing in steps S23 to S25, the
補正対象位相差ψjが算出されて補正対象位相差ψjの特定が終了すると、制御処理部119は、テスト音声信号TSDを生成しない旨を指定したテスト音声信号指定TSCをテスト信号生成部215へ送る。この結果、テスト信号生成部215によるテスト音声信号TSDの生成が終了する。
When the correction target phase difference ψ j is calculated and the specification of the correction target phase difference ψ j is completed, the
こうしてステップS28の処理が終了すると、ステップS13の処理が終了する。そして、処理は、図6のステップS14へ進む。 When the process of step S28 is thus completed, the process of step S13 is terminated. Then, the process proceeds to step S14 in FIG.
ステップS14では、制御処理部119が、全てのテスト音声周波数Fj(j=1〜N)について、補正対象位相差が特定された否かを判定する。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。
In step S14, the
ステップS15では、制御処理部119が、次のテスト音声周波数を計測周波数に設定する。なお、本実施形態では、それまでの計測周波数がテスト音声周波数Fk(k=1〜(N−1))であった場合には、テスト音声周波数Fk+1を計測周波数に設定するようになっている。そして、処理はステップS13へ戻る。
In step S15, the
引き続き、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。そして、全てのテスト音声周波数Fj(j=1〜N)について、補正対象位相差が特定され、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。 Subsequently, the processes in steps S13 to S15 are repeated until the result of the determination in step S14 becomes affirmative. When the correction target phase difference is specified for all the test audio frequencies F j (j = 1 to N) and the determination result in step S14 is affirmative (step S14: Y), the process proceeds to step S16. .
ステップ16では、特定された補正対象位相差ψj(j=1〜N)に基づいて、制御処理部119が、周波数Fjの信号のそれぞれについて当該補正対象位相差ψjを埋め合わせるための位相調整パラメータ値を算出する。なお、本実施形態では、原則として、スピーカ130Rから出力される音声の位相補正用の位相調整パラメータ値を算出するようになっている。これは、図2に示されるように、車両CRが右ハンドルであり、スピーカ130Rから出力される音声の想定聴取位置における位相の方が、スピーカ130Lから出力される音声の想定聴取位置における位相よりも進んでいることによる。そして、スピーカ130Rから出力される音声の位相調整のみによる位相補正では弊害が生じる可能性がある場合に、例外的にスピーカ130Lから出力される音声の位相補正用の位相調整パラメータ値を合わせて算出するようになっている。
In step 16, based on the identified correction target phase difference ψ j (j = 1 to N), the
図6に戻り、次に、ステップS17において、制御処理部119が、スピーカ130Rから出力される音声について、ステップS16で算出された位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCRを、位相調整部213Rへ送る。なお、ステップS16において、スピーカ130Lから出力される音声の位相補正用の位相調整パラメータ値を合わせて算出された場合には、スピーカ130Lから出力される音声について算出された位相調整パラメータ値を指定した位相調整指定PHCLを、位相調整部213Lへ送る。
Returning to FIG. 6, next, in step S <b> 17, the
こうして位相調整部213R(及び、必要に応じて位相調整部213L)に対する位相補正用の位相調整パラメータ値の設定が終了する。この後、制御処理部119は、上述した位相補正処理の開始前の出力音量を指定した音量調整指令VLCを音量調整部242へ発行する。そして、制御処理部119は、分離チャンネル信号SCDLを選択すべき旨の選択指定SLCLを信号選択部212Lへ送るとともに、分離チャンネル信号SCDRを選択すべき旨の選択指定SLCRを信号選択部212Rへ送る。
Thus, the setting of the phase adjustment parameter value for phase correction to the phase adjustment unit 213 R (and the
以上の処理が行われ、ステップS17の処理が終了すると、位相補正処理が終了する。こうして位相補正が終了した後に、利用者が、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を入力すると、その旨が、操作入力データIPDとして、制御処理部119へ送られる。この再生指令を受けると、制御処理部119は、読取指令CSLを音源ユニット120へ向けて発行し、コンテンツデータCTDの読み取りを制御する。かかる制御のもとで、音源ユニット120から読み取られたコンテンツデータCTDは、テジタル処理部112へ送られる(図1参照)。
When the above process is performed and the process of step S17 is completed, the phase correction process is completed. After the phase correction is completed in this way, when the user inputs a reproduction command designating audio content to the
テジタル処理部112では、チャンネル分離部211がコンテンツデータCTDを受ける。コンテンツデータCTDを受けたチャンネル分離部211は、コンテンツデータCTDを、2チャンネルステレオ方式におけるL,Rチャンネルに対応する2個の分離チャンネル信号SCDL,SCDR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SCDL,SCDRは、信号選択部212L,212Rを介した後、信号SLDL,SLDRとして、位相調整部213L,213Rを送られる(図4参照)。
In the
位相調整部213L,213Rでは、制御処理部119から送られた位相調整指定PHCL,PHCRで指定された位相調整パラメータ値に従って、信号SLDL,SLDRに対する位相調整が行われる。そして、位相調整結果が、位相調整信号AODL,AODRとして、アナログ処理部113へ送られる(図4参照)。
The
この後、位相調整信号AODL,AODRは、DA変換部241においてアナログ信号に変換される。引き続き、音量調整部242が、制御処理部119からの音量調整指令VLCに従って、DA変換部241からのアナログ信号に対して音量調整処理を施し、音量調整信号として、パワー増幅部243へ送る(図5参照)。
Thereafter, the phase adjustment signals AOD L and AOD R are converted into analog signals by the
音量調整信号を受けたパワー増幅部243は、音量調整信号をパワー増幅して、音声出力信号AOSL,AOSRを生成し、スピーカ130L,130Rへ送る。そして、スピーカ130L,130Rが、位相補正された音声出力信号AOSL,AOSRに従って、音声を再生出力する(図5参照)。
Receiving the volume adjustment signal, the
以上説明したように、本実施形態では、複数種類の単一周波数のテスト音声信号のそれぞれに基づいてスピーカ130Lから出力される第1テスト音声、スピーカ130Rから出力される第2テスト音声、並びにスピーカ130L,130Rから同時に出力される第1及び第2テスト音声の合成音声のレベルが検出される。これらの検出結果に基づいて、想定聴取位置における第1テスト音声と第2テスト音声との位相差の絶対値を算出する。引き続き、第1音声の位相を当該絶対値に相当する分だけ遅延させた場合の合成音声のレベルと、第2音声の位相を当該絶対値に相当する分だけ遅延させた場合の合成音声のレベルとを検出し、両レベルを比較することにより、当該位相差の方向を特定する。そして、算出された位相差の絶対値と、特定された位相差の方向とに基づいて、スピーカ130L,130Rから出力される音声の位相補正を行う。
As described above, in the present embodiment, the first test sound output from the
したがって、本実施形態によれば、テスト音声の発生手段と収音手段との間で正確な同期を図る必要のない簡易な構成で、精度良く低音域の成分に関する位相補正を行うことができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to accurately perform the phase correction for the low-frequency component with a simple configuration that does not require accurate synchronization between the test sound generation unit and the sound collection unit.
また、本実施形態では、テスト音声の収音後、テスト音声の周波数近傍の信号成分を選択した上でレベル検出を行う。このため、収音結果に含まれるノイズ成分を有効に除去することができ、精度の良いレベル検出を行うことができる。 In the present embodiment, after the test voice is collected, the level detection is performed after selecting a signal component near the frequency of the test voice. For this reason, the noise component contained in the sound collection result can be effectively removed, and the level detection with high accuracy can be performed.
また、本実施形態では、テスト音声の収音後、テスト音声の周波数の周期長ごとの収音波形の累積加算を行う。このため、収音結果に含まれるノイズ成分を有効に低減させることができ、精度の良いレベル検出を行うことができる。 Further, in the present embodiment, after the test voice is collected, cumulative addition of the collected sound waves is performed for each period length of the test voice frequency. For this reason, the noise component contained in the sound collection result can be effectively reduced, and the level detection with high accuracy can be performed.
[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。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
例えば、上記の実施形態では、収音結果信号の実効値を信号レベルとして検出するようにしたが、収音結果信号の最大振幅の値を信号レベルとして検出するようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, the effective value of the sound collection result signal is detected as the signal level. However, the maximum amplitude value of the sound collection result signal may be detected as the signal level.
また、上記の実施形態では、テスト音声信号を生成するテスト信号生成部をデジタル処理ユニット内に配設するようにした。これに対し、音源ユニットからテスト音声データを読み取るようにしてもよい。例えば、音響装置が、DVD等の記録媒体に記録された音声コンテンツを再生する装置である場合には、音声コンテンツとしてテスト音声を記憶媒体に記録しておくようにすればよい。なお、この場合には、デジタル処理ユニットにおけるテスト信号生成部及び信号選択部を省略することができる。 In the above embodiment, the test signal generator for generating the test audio signal is arranged in the digital processing unit. On the other hand, the test sound data may be read from the sound source unit. For example, when the audio device is a device that reproduces audio content recorded on a recording medium such as a DVD, test audio may be recorded on the storage medium as audio content. In this case, the test signal generation unit and the signal selection unit in the digital processing unit can be omitted.
また、上記の実施形態では、低音域の所定の周波数範囲の音声成分について、スピーカ130Lから出力された音声成分と、スピーカ130Rから出力された音声成分との想定聴取位置における位相差を無くす位相補正を行うようにした。これに対し、当該の所定の周波数範囲における周波数ごとに、所望の位相差を生じさせる位相補正を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the phase difference at the assumed listening position between the sound component output from the
また、上記の実施形態では、補正対象位相差の特定の際に、位相調整の結果が(2)式の条件を満たさない場合には、ステップS22で取得した収音レベルAL(Fj)及び収音レベルAR(Fj)を利用して、位相差の方向の算出、及び、(2)式の条件を満たすか否かについての再度の判定を行うようにした。これに対し、位相調整の結果が(2)式の条件を満たさない場合には、新たに収音レベルAL(Fj)及び収音レベルAR(Fj)を取得したうえで、(2)式の条件を満たすか否かについての再度の判定を行うようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, when the correction target phase difference is specified and the phase adjustment result does not satisfy the condition of the expression (2), the sound collection level A L (F j ) acquired in step S22. And the sound collection level A R (F j ) are used to calculate the direction of the phase difference and to determine again whether or not the condition of the expression (2) is satisfied. On the other hand, when the result of the phase adjustment does not satisfy the condition of the expression (2), the sound collection level A L (F j ) and the sound collection level A R (F j ) are newly acquired, You may make it perform the determination again about whether the conditions of 2) are satisfy | filled.
上記の実施形態では、補正対象位相差の特定の際に、位相調整の結果が(2)式の条件を満たさない場合には、所定の制限回数を限度として位相調整を繰り返すようにしたが、(2)式の条件を考慮せずに、所定回数だけ位相調整を繰り返すようにしてもよい。 In the above embodiment, when the correction target phase difference is specified and the phase adjustment result does not satisfy the condition of the expression (2), the phase adjustment is repeated up to a predetermined limit number. The phase adjustment may be repeated a predetermined number of times without considering the condition of equation (2).
また、上記の実施形態では、位相調整に際してオールパスフィルタを採用するようにしたが、オールパスフィルタに代えて遅延素子を採用するようにしてもよいし、オールパスフィルタと遅延素子とを併用するようにしてもよい。 In the above embodiment, the all-pass filter is used for phase adjustment. However, a delay element may be used instead of the all-pass filter, or the all-pass filter and the delay element are used in combination. Also good.
また、上記の実施形態では、タイムアラインメント手段を備えないようにしたが、タイムアラインメント手段を更に備えるように構成し、タイムアライメント処理後に位相補正処理を行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the time alignment unit is not provided. However, the time alignment unit may be further provided, and the phase correction process may be performed after the time alignment process.
また、上記の実施形態では、2チャンネルステレオ方式を採用する音響装置に本発明を適用したが、5.1チャンネルサラウンド方式等のマルチチャンネルサラウンド方式を採用する音響装置にも本発明を適用することができる。 Further, in the above embodiment, the present invention is applied to an audio apparatus that employs a two-channel stereo system, but the present invention is also applied to an audio apparatus that employs a multi-channel surround system such as a 5.1 channel surround system. Can do.
また、上記の実施形態では、車両に搭載される音響装置に本発明を適用したが、車両以外の移動体に搭載される音響装置や、家庭内に設置される音響装置にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the present invention is applied to an acoustic device mounted on a vehicle. However, the present invention is also applied to an acoustic device mounted on a moving body other than the vehicle and an acoustic device installed in a home. can do.
なお、上記の実施形態におけるレベル検出部、デジタル処理部及び制御処理部の一部又は全部を中央処理装置(CPU:Central Processor Unit)やDSP(Digital Signal Processor)を備えるコンピュータシステムとして構成し、上述した機能を、プログラムの実行によっても実現するようにすることができる。これらのプログラムは、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信の形態で取得されるようにしてもよい。 In addition, a part or all of the level detection unit, the digital processing unit, and the control processing unit in the above embodiment is configured as a computer system including a central processing unit (CPU: Central Processor Unit) and a DSP (Digital Signal Processor). This function can also be realized by executing a program. These programs may be acquired in a form recorded on a portable recording medium such as a CD-ROM or DVD, or may be acquired in a form distributed via a network such as the Internet. Good.
100 … 音響装置
119 … 制御処理部(算出手段、制御手段)
130L … スピーカ(第1スピーカ)
130R … スピーカ(第2スピーカ)
140 … 収音ユニット(収音手段)
213L … 位相調整部(調整手段の一部、オールパスフィルタ手段)
213R … 位相調整部(調整手段の一部、オールパスフィルタ手段)
215 … テスト信号生成部(生成手段)
251 … 可変バンドパスフィルタ部(バンドパスフィルタ手段)
252 … 信号レベル検出部(検出手段)
DESCRIPTION OF
130 L ... Speaker (first speaker)
130 R ... Speaker (second speaker)
140 ... Sound collecting unit (sound collecting means)
213 L ... Phase adjustment unit (part of adjustment means, all-pass filter means)
213 R ... Phase adjustment unit (part of adjustment means, all-pass filter means)
215... Test signal generation unit (generation means)
251... Variable band pass filter section (band pass filter means)
252... Signal level detection unit (detection means)
Claims (12)
少なくとも1種類の単一周波数のテスト音声信号を生成する生成手段と;
想定聴取位置に配置され、前記テスト音声信号に基づき前記複数のスピーカから再生出力された再生音声を収音する収音手段と;
前記収音手段による収音結果の信号レベルを検出する検出手段と;
前記テスト音声信号の種類ごとに、前記第1スピーカからの第1音声についての前記検出手段による検出結果、前記第2スピーカからの第2音声についての前記検出手段による検出結果、及び、前記第1音声と前記第2音声との合成音声についての前記検出手段による検出結果に基づいて、前記想定聴取位置における前記第1音声と前記第2音声との位相差の絶対値を算出する算出手段と;
前記算出手段による算出結果に基づいて、前記第1音声及び前記第2音声の位相調整の制御を行う制御手段と;
前記制御手段による位相調整の制御に従って位相調整を行う調整手段と;
を備えることを特徴とする音響装置。 An acoustic device that outputs reproduced sound from a plurality of speakers including a first speaker and a second speaker,
Generating means for generating at least one single frequency test audio signal;
Sound collecting means arranged at an assumed listening position and collecting reproduced sound reproduced and output from the plurality of speakers based on the test sound signal;
Detecting means for detecting a signal level of a sound collection result obtained by the sound collecting means;
For each type of test audio signal, the detection result of the first sound from the first speaker by the detection means, the detection result of the second sound from the second speaker by the detection means, and the first Calculating means for calculating an absolute value of a phase difference between the first sound and the second sound at the assumed listening position based on a detection result by the detecting means for a synthesized sound of the sound and the second sound;
Control means for controlling phase adjustment of the first sound and the second sound based on a calculation result by the calculation means;
Adjusting means for performing phase adjustment in accordance with phase adjustment control by the control means;
An acoustic device comprising:
前記テスト音声信号の1周期時間ごとの収音結果の信号波形を所定個数について累積加算するとともに、
前記累積加算の結果に基づいて、前記収音手段による収音結果の信号レベルの検出を行う、
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。 The detection means includes
While accumulating a predetermined number of signal waveforms of the sound collection results for each cycle time of the test audio signal,
Based on the result of the cumulative addition, the signal level of the sound collection result by the sound collection means is detected.
The acoustic device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記算出手段で算出された位相差の絶対値に相当する位相遅延を前記第1音声に付与した場合における前記合成音声についての前記検出手段による検出結果と、前記位相遅延を前記第2音声に付与した場合における前記合成音声についての前記検出手段による検出結果との大小関係に基づいて、前記位相遅延が前記第1音声及び前記第2音声のいずれにも付与されていない場合において、前記第1音声の位相が前記第2音声の位相に対して進んでいるか、又は、遅れているかの判断を行い、
前記判断の結果、及び、前記算出手段で算出された位相差の絶対値に基づいて、前記第1音声の位相と前記第2音声の位相との関係を所定関係とする位相調整の制御を前記調整手段に対して行う、
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。 The control means includes
The detection result by the detection means for the synthesized voice when the phase delay corresponding to the absolute value of the phase difference calculated by the calculation means is given to the first voice, and the phase delay is given to the second voice. In the case where the phase delay is not given to either the first sound or the second sound based on the magnitude relationship between the synthesized sound and the detection result of the detection means in the case where To determine whether the phase is advanced or delayed with respect to the phase of the second sound,
Based on the result of the determination and the absolute value of the phase difference calculated by the calculation means, the phase adjustment control is performed so that the relationship between the phase of the first sound and the phase of the second sound is a predetermined relationship. To the adjustment means,
The acoustic device according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記テスト音声信号の種類ごとに、前記第1スピーカからの第1音声についての前記検出手段による第1検出結果を取得する第1取得工程と;
前記第2スピーカからの第2音声についての前記検出手段による検出結果を取得する第2取得工程と;
前記第1音声と前記第2音声との合成音声についての前記検出手段による検出結果を取得する第3取得工程と;
前記第1〜3取得工程における取得結果に基づいて、前記想定聴取位置における前記第1音声と前記第2音声との位相差の絶対値を算出する算出工程と;
前記算出工程における算出結果に基づいて、前記第1音声及び前記第2音声の位相調整の制御を行う制御工程と;
を備えることを特徴とする位相補正方法。 A plurality of speakers, each including a first speaker and a second speaker, for outputting reproduced sound; generating means for generating at least one type of single-frequency test sound signal; and the test sound signal disposed at an assumed listening position A phase correction used in an acoustic device comprising: sound collection means for collecting reproduced sound reproduced and output from the plurality of speakers based on the above; and detection means for detecting a signal level of a sound collection result by the sound collection means A method,
A first acquisition step of acquiring, for each type of the test audio signal, a first detection result by the detection means for the first audio from the first speaker;
A second acquisition step of acquiring a detection result by the detection means for the second sound from the second speaker;
A third acquisition step of acquiring a detection result by the detection means for a synthesized voice of the first voice and the second voice;
A calculation step of calculating an absolute value of a phase difference between the first sound and the second sound at the assumed listening position based on the acquisition results in the first to third acquisition steps;
A control step of controlling phase adjustment of the first voice and the second voice based on the calculation result in the calculation step;
A phase correction method comprising:
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