JP2012195791A - On-vehicle audio device and on-vehicle audio system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムに関し、特に、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムに関する。 The present invention relates to an in-vehicle audio apparatus and an in-vehicle audio system, and more particularly to an in-vehicle audio apparatus and an in-vehicle audio system that can satisfactorily localize sound images for a plurality of listeners.
従来、自動車の車室内に複数のスピーカを配置して、音楽や音声といった各種音源の音響信号を出力する車載用オーディオ装置が知られている。そして、かかる車載用オーディオ装置においては、聴取者にとって適切な位置へ音像を定位させる工夫が施されてきた。 2. Description of the Related Art Conventionally, an in-vehicle audio device that arranges a plurality of speakers in a vehicle interior and outputs acoustic signals of various sound sources such as music and voice is known. And in this vehicle-mounted audio apparatus, the device which localizes a sound image to a suitable position for a listener has been performed.
たとえば、聴取者の左右それぞれの耳に到達する音の時間差を利用して、所定の位置へ音像を定位させるタイムアライメント方式という技術が知られている。また、聴取者の両耳間へあえて音圧差をつけることによって、所定の位置へ音像を定位させる技術も知られてきた。 For example, a technique called a time alignment method that localizes a sound image to a predetermined position using a time difference between sounds reaching the left and right ears of a listener is known. In addition, a technique for localizing a sound image to a predetermined position by giving a sound pressure difference between both ears of a listener has also been known.
また、近年では、音の時間差を位相差とみなして、位相をずらす(以下、「移相する」と記載する)ことであえて位相差を生成し、音像を定位させる技術も普及してきている。たとえば、特許文献1には、「5.1チャンネル方式」のセンターチャンネルオーディオ信号を移相して、音像を定位させる技術が開示されている。
Further, in recent years, a technique for generating a phase difference by localizing a sound image by regarding a time difference of sound as a phase difference and shifting the phase (hereinafter referred to as “phase shift”) has become widespread. For example,
しかしながら、従来技術を用いた場合、単独の聴取者に対しては音像定位の効果が得られるものの、複数の聴取者に対しては音像定位の効果を得にくいという問題があった。これは、いずれの聴取者からみても左右非対称の位置へスピーカを配置することの多い車室においては、複数の聴取位置へ音像を定位させにくいことによる。 However, when the conventional technology is used, there is a problem that although the effect of sound image localization is obtained for a single listener, the effect of sound image localization is difficult to obtain for a plurality of listeners. This is because it is difficult to locate a sound image at a plurality of listening positions in a vehicle cabin in which speakers are often arranged at left and right asymmetrical positions as seen from any listener.
また、特許文献1の技術は、センターチャンネルオーディオ信号を移相する技術であるため、たとえば、「2チャンネル方式」などセンターチャンネルオーディオ信号を用いない場合には適用することができない。
Further, since the technique of
これらのことから、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置あるいは車載用オーディオシステムをいかにして実現するかが大きな課題となっている。 For these reasons, it has become a big issue how to realize an in-vehicle audio apparatus or an in-vehicle audio system that can satisfactorily localize sound images for a plurality of listeners.
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems caused by the prior art, and provides an in-vehicle audio apparatus and an in-vehicle audio system that can satisfactorily localize sound images for a plurality of listeners. The purpose is to do.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置であって、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整する位相調整手段を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is an in-vehicle audio device that outputs sound from speakers arranged on the left and right sides of a passenger compartment, and both ears of a listener corresponding to seating positions, respectively. And a phase adjusting unit for adjusting the phase of the synthesized wave based on the output of the speaker to be in phase.
また、本発明は、車両に搭載され、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置と、前記車載用オーディオ装置にネットワーク接続される管理装置とを含む車載用オーディオシステムであって、前記車載用オーディオ装置は、当該車載用オーディオ装置が搭載された前記車両における前記スピーカの出力の位相変化処理に関するパラメータ情報を前記管理装置から取得するパラメータ情報取得手段と、前記パラメータ情報取得手段によって取得された前記パラメータ情報に基づき、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように音響信号を調整する位相調整手段とを備え、前記管理装置は、前記車両に応じた前記パラメータ情報を前記車載用オーディオ装置に提供するパラメータ情報提供手段を備えたことを特徴とする。 The present invention also provides an in-vehicle audio system that includes an in-vehicle audio device that outputs sound from speakers mounted on the left and right sides of a vehicle compartment and a management device that is network-connected to the in-vehicle audio device. The in-vehicle audio device includes parameter information acquisition means for acquiring parameter information related to phase change processing of the output of the speaker in the vehicle in which the in-vehicle audio device is mounted, from the management device, and the parameter information Phase adjustment means for adjusting an acoustic signal based on the parameter information acquired by the acquisition means so that the phase of the synthesized wave based on the output of the speaker is in phase between both ears of the listener corresponding to each seating position The management device provides the parameter information corresponding to the vehicle to the vehicle-mounted auto. Characterized by comprising parameter information providing means for providing the I O device.
本発明によれば、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、車室の左右、つまり一般的な車両では前席又は後席のドアに配置されたスピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができるという効果を奏する。 According to the present invention, between the listener's ears corresponding to the seating positions, the left and right sides of the passenger compartment, that is, in a general vehicle, the synthesized wave based on the output of the speaker disposed on the front seat or rear seat door is used. Since the phase is adjusted so as to be in phase, the sound image can be localized well for a plurality of listeners.
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る音像定位手法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る音像定位手法の概要について図1を用いて説明した後に、本発明に係る音像定位手法を適用した車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムについての実施例を図2〜図15を用いて説明することとする。 Exemplary embodiments of a sound image localization method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, the outline of the sound image localization method according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, and then an example of an in-vehicle audio apparatus and an in-vehicle audio system to which the sound image localization method according to the present invention is applied will be described with reference to FIG. It will be described with reference to FIG.
また、以下では、「位相」と「移相」との混同を避けるために、位相をずらすなど、位相を変化させる意味の「移相」については常に「」で囲んで記載することとする。 Also, in the following, in order to avoid confusion between “phase” and “phase shift”, “phase shift” in the sense of changing the phase, such as shifting the phase, is always described in “”.
まず、実施例の詳細な説明に先立って、本発明に係る音像定位手法の概要について図1を用いて説明する。図1は、本発明に係る音像定位手法の概要を示す図である。なお、図1の(A)には、車両50を上方からみた場合の着座位置およびスピーカの配置例を、図1の(B)には、本発明に係る音像定位手法の概要を、それぞれ示している。また、図1の(B)においては、聴取者200の音像定位位置を星印にて示すこととする。
First, prior to detailed description of the embodiment, an outline of a sound image localization method according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a sound image localization method according to the present invention. 1A shows an example of the seating position and speaker arrangement when the
図1の(A)に示すように、車両50は車室51を備えている。また、車室51は、前方(図中の破線の矩形Fで囲まれた部分参照)および後方(図中の破線の矩形Rで囲まれた部分参照)に、それぞれ左右一対のスピーカと着座位置(図中の聴取者200の位置参照)とを備えているものとする。
As shown in FIG. 1A, the
ここで、図1の(B−1)に示すように、従来の手法によれば、車室右側に配置されたRスピーカ13および車室左側に配置されたLスピーカ14の出力音声波の合成波Sに関しては、聴取者200における両耳間の位相関係が考慮されていなかった。
Here, as shown in FIG. 1 (B-1), according to the conventional method, the output sound waves of the
具体的には、図1の(B−1)に示すように、たとえば、Lスピーカ14寄りに着座する聴取者200に両耳に到達する合成波Sの位相は(図中の区間α参照)、右耳においては正相となり、左耳においては逆相となる場合があった。
Specifically, as shown in FIG. 1B-1, for example, the phase of the synthesized wave S that reaches both ears of the
また、図1の(B−1)に示すように、Rスピーカ13寄りに着座する聴取者200については(図中の区間β参照)、右耳においては逆相となり、左耳においては正相となる場合があった。
In addition, as shown in FIG. 1B-1, for the
かかる場合、Lスピーカ14寄りに着座する聴取者200については、音像がLスピーカ14寄りの位置へ、Rスピーカ13寄りに着座する聴取者200については、音像がRスピーカ13寄りの位置へ、それぞれ偏って定位していた(図中の星印参照)。すなわち、聴取者200にとって適切な位置へ音像を定位させられなかった。
In such a case, for the
なお、図1の(B−1)において破線の矩形ForRで示すように、このような音像定位の偏りは、車室51の前方および後方で同様に生じていた。
Note that, as indicated by a broken-line rectangle ForR in (B-1) of FIG. 1, such a deviation of the sound image localization similarly occurred in the front and rear of the
そこで、本発明に係る音像定位手法では、合成波Sの位相を、聴取者200の両耳間においては同相となるように調整することとした。具体的には、Rスピーカ13が出力するR信号およびLスピーカ14が出力するL信号の位相をそれぞれ「移相」することによって、合成波Sの位相を聴取者200の両耳間においては正相のみ、あるいは逆相のみとなるように調整する。
Therefore, in the sound image localization method according to the present invention, the phase of the synthesized wave S is adjusted so as to be in phase between both ears of the
たとえば、図1の(B−2)には、合成波Sの位相が、Lスピーカ14寄りの聴取者200については正相のみと(図中の区間α参照)、Rスピーカ13寄りの聴取者200については逆相のみと(図中の区間β参照)、それぞれなるように調整された例を示している。
For example, (B-2) in FIG. 1 shows that the phase of the synthesized wave S is only the positive phase for the
この結果、Lスピーカ14寄りの聴取者200およびRスピーカ13寄りの聴取者200のいずれについても、音像を前方へ定位させることが可能となる(図中の星印参照)。すなわち、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
As a result, the sound image can be localized forward for both the
なお、上述した「移相」の詳細については、図3および図4を用いて後述する。また、ここまでは、車室51の前後方のいずれについても同様の制御を行う場合について説明したが(図1の(B−2)の破線の矩形ForR参照)、前方へのみ聴取者200が着座している場合などに、後方のスピーカについては異なる制御を行うこととしてもよい。
Details of the above-described “phase shift” will be described later with reference to FIGS. 3 and 4. In addition, the case where the same control is performed for any of the front and rear sides of the
具体的には、前方に着座する聴取者200にとって、後方スピーカからの到達音は音の拡がり感に寄与することから、音の拡がりをより強調するために後方からの到達音に対して残響成分を付与することとしたうえで、車室51後方のRスピーカ13およびLスピーカ14からかかる残響成分を付与した出力信号を出力してもよい。
Specifically, for the
かかる場合、車室51前方のRスピーカ13およびLスピーカ14によっては、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、後方のRスピーカ13およびLスピーカ14によっては、聴取者200へ音の拡がり感を与えることができる。なお、かかる残響成分を付与する場合の詳細については、図8から図10を用いて後述する。
In such a case, depending on the
このように、本発明に係る音像定位手法によれば、Rスピーカ13が出力するR信号およびLスピーカ14が出力するL信号の位相をそれぞれ「移相」することによって、合成波Sの位相を、聴取者200それぞれの両耳間においては同相となるように調整することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
Thus, according to the sound image localization method according to the present invention, the phase of the synthesized wave S is changed by “shifting” the phases of the R signal output from the
また、車室51の前方へのみ聴取者200が着座している場合などに、後方スピーカの出力信号については残響成分を付与することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、聴取者200へ音の拡がり感を与えることができる。
In addition, when the
以下では、図1を用いて説明した音像定位手法を適用した車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムについての実施例1〜実施例5を順に説明する。なお、実施例1では、L信号およびR信号をそれぞれ「移相」する基本的な構成について、実施例2では、L信号およびR信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例1の構成へ追加した場合について、それぞれ説明することとする。 In the following, first to fifth embodiments of the in-vehicle audio apparatus and the in-vehicle audio system to which the sound image localization method described with reference to FIG. 1 is applied will be described in order. In the first embodiment, a basic configuration for “phase-shifting” the L signal and the R signal, respectively, and in the second embodiment, a configuration for generating a monaural signal based on the low frequency band of the L signal and the R signal is implemented. Each case of adding to the configuration of Example 1 will be described.
また、実施例3では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例1の構成へ追加した場合について、実施例4では、実施例2および実施例3の構成を組み合わせた場合について、それぞれ説明することとする。また、実施例5では、「移相」などに用いるパラメータ情報を管理装置から取得する構成について、説明することとする。 In the third embodiment, the configuration for adding the reverberation component to the signal for the rear speaker is added to the configuration of the first embodiment. In the fourth embodiment, the configurations of the second and third embodiments are combined. Each will be explained. In the fifth embodiment, a configuration in which parameter information used for “phase shift” or the like is acquired from the management apparatus will be described.
本実施例1では、L信号およびR信号をそれぞれ「移相」する基本的な構成について説明するが、まず、本実施例1を含む以下の各実施例に係る車載用オーディオ装置1の構成例について、図2を用いて説明する。
In the first embodiment, a basic configuration for “phase-shifting” each of the L signal and the R signal will be described. First, a configuration example of the in-
図2は、車載用オーディオ装置1の構成例を示す図である。図2に示すように、車載用オーディオ装置1は、音響ソース2と、Rアンプ3と、Lアンプ4と、マイコン5と、ディスプレイ6と、操作部7と、セレクタ9と、DSP(Digital Signal Processor)10とを備えている。また、外部にRスピーカ13およびLスピーカ14を配置している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the in-
音響ソース2は、FMチューナー、AMチューナーあるいはCDプレイヤーといった音響デバイス群である。かかる音響ソース2は、マイコン5によって制御される。Rアンプ3は、後述するDSP10から入力されたR信号を増幅してRスピーカ13に対して出力するデバイスである。同様に、Lアンプ4は、DSP10から入力されたL信号を増幅してLスピーカ14に対して出力するデバイスである。
The
マイコン5は、車載用オーディオ装置1全体を制御する中央制御ユニットであり、セレクタ9やDSP10といった各ユニットからの指示要求を受け付け、かかる指示要求に対応する制御信号を通知する。なお、マイコン5は、機能ごとに分化した複数のユニットで構成することとしてもよい。以下では、マイコン5が単一のユニットであるものとして説明を行う。
The
ディスプレイ6は、操作者に対して各種の表示情報を表示する出力デバイスである。操作部7は、操作者の入力操作を受け付ける操作部品である。かかる操作部品には、ダイヤルやボタンといったハードスイッチだけでなく、ディスプレイ6に表示されたボタンなどのソフトスイッチが含まれる。
The
セレクタ9は、マイコン5からの切り替え要求に基づき、音響ソース2の中から特定の音響ソースを選択し、選択した音響ソースのR信号およびL信号をDSP10に対して出力するデバイスである。
The selector 9 is a device that selects a specific acoustic source from the
DSP10は、セレクタ9を介して入力された音響ソース2のR信号およびL信号の音像定位処理を行うマイクロプロセッサである。また、DSP10は、音像定位処理を施したR信号およびL信号を、Rアンプ3およびLアンプ4に対して出力する。
The
なお、DSP10は、音像定位処理だけでなく音響信号に関わる種々のデジタル信号処理を行うことができるが、以下では、音像定位処理に特化して説明を行うものとする。また、DSP10の詳細については後述する。
The
Rスピーカ13は、Rアンプ3から入力されたR信号を物理振動に変えて音として出力する出力デバイスである。同様に、Lスピーカ14は、Lアンプ4から入力されたL信号を音として出力する出力デバイスである。
The
なお、Rスピーカ13およびLスピーカ14は、電気信号を音へ変換して出力することが可能なデバイスであればその構造については限定されない。すなわち、コーンスピーカを用いることとしてもよいし、セラミックスピーカやエキサイタを用いることとしてもよい。
The structures of the
次に、音像定位処理を行うDSP10の構成例について図3を用いて説明する。図3は、実施例1に係るDSP10の構成を示すブロック図である。なお、図3では、DSP10の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
Next, a configuration example of the
図3に示すように、DSP10は、制御部15と、記憶部16とを備えている。また、制御部15は、位相調整部15aをさらに備えている。そして、記憶部16は、移相情報16aaを記憶する。
As shown in FIG. 3, the
制御部15は、セレクタ9(図2参照)から入力されたR信号およびL信号の位相調整による音像定位処理を行う処理部である。
The
位相調整部15aは、入力されたR信号およびL信号をそれぞれ「移相」することによって、聴取者200の両耳間における合成波S(図1参照)の位相が同相のみとなるように調整する処理を行う処理部である。
The
なお、かかる「移相」は、位相調整部15aが備えるR信号用の移相器15aa、および、L信号用の移相器15abを用いて行う。移相器15aaあるいは移相器15abの詳細については図4を用いて後述する。
The “phase shift” is performed using an R signal phase shifter 15aa and an L signal phase shifter 15ab included in the
また、位相調整部15aは、調整後のR信号をDSP10外部のRアンプ3を介して車載用オーディオ装置1外部のRスピーカ13へ、調整後のL信号を同じくDSP10外部のLアンプ4を介して車載用オーディオ装置1外部のLスピーカ14へ、それぞれ出力する処理を併せて行う。
In addition, the
記憶部16は、不揮発性メモリやレジスタといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、移相情報16aaを記憶する。
The
移相情報16aaは、移相器15aaおよび移相器15abのそれぞれの特性を決定づける「移相」に関するパラメータ情報である。かかるパラメータ情報には、移相器15aaおよび移相器15abがそれぞれ有する遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値などを含む。 The phase shift information 16aa is parameter information related to “phase shift” that determines the characteristics of the phase shifter 15aa and the phase shifter 15ab. Such parameter information includes a delay value of a delay device included in each of the phase shifter 15aa and the phase shifter 15ab, a gain value of an amplifier, and the like.
次に、図3に示した位相調整部15aにおける位相調整処理の詳細について、図4を用いて説明する。図4は、位相調整部15aにおける位相調整処理を説明するための図である。なお、図4の(A)には、移相器15aaまたは移相器15abの回路例を、図4の(B)には、パラメータによる位相特性の違いを、それぞれ示している。
Next, details of the phase adjustment processing in the
図4の(A)に示したように、位相調整部15aが備える移相器15aaまたは移相器15abは、無限インパルス応答(Infinite Impulse Response;以下、「IIR」と記載する)フィルタで実装することができる。すなわち、複数の遅延器と増幅器とによってフィードバックパスとフォワードパスとを構成することによって、演算数の少ない高性能な信号処理を行うことができる。
As shown in FIG. 4A, the phase shifter 15aa or the phase shifter 15ab included in the
また、位相調整部15aは、かかる移相器15aaまたは移相器15abが有する各遅延器および各増幅器に対して個別の遅延値およびゲイン値を設定することによって、移相器15aaおよび移相器15abのそれぞれに異なる位相変化を行わせる。
In addition, the
なお、個別の遅延値およびゲイン値は移相情報16aaに含まれており、位相調整部15aは、かかる移相情報16aaを参照して、移相器15aaおよび移相器15abのそれぞれに個別の特性を与えることとなる。
Note that the individual delay value and gain value are included in the phase shift information 16aa, and the
これにより、図4の(B)に示すように、任意の周波数帯域のR信号−L信号間へ任意の「位相差」をつけることができる。また、音像定位が偏る要因となりやすいといわれる低周波帯域についてのみ「移相」することも可能となる。 Thereby, as shown in FIG. 4B, an arbitrary “phase difference” can be given between the R signal and the L signal in an arbitrary frequency band. It is also possible to “phase shift” only in the low frequency band, which is said to be a factor that tends to bias the sound image localization.
すなわち、位相調整部15aは、聴取者200の両耳間における合成波S(図1参照)の位相が同相のみとなるように「位相差」をつける位相調整処理を行うこととなる。
That is, the
したがって、移相情報16aaの各遅延値および各ゲイン値は、移相器15aaおよび移相器15abのそれぞれによる位相変化における中心周波数およびQ値が、着座位置のそれぞれにおいて最適なものとなるように、すなわち、聴取者200の両耳間における合成波Sの位相が同相のみとなるように、DSP10の開発過程の検証実験などにおいて調整され、あらかじめ記憶部16へ記憶される。
Therefore, each delay value and each gain value of the phase shift information 16aa are set so that the center frequency and the Q value in the phase change by each of the phase shifter 15aa and the phase shifter 15ab are optimum at each seating position. That is, it is adjusted in a verification experiment of the development process of the
なお、かかる各遅延値および各ゲイン値の調整は、車室51の幅方向の左右に配置されたスピーカ間の距離や、聴取者200の耳とスピーカとの距離、複数の着座位置の配置パターンなどの影響を受けるため、車種とオーディオ構成との組み合わせごとに検証実験を重ねることによって適正値を得られるように行われることが好ましい。
The delay values and the gain values are adjusted by adjusting the distance between the speakers arranged on the left and right in the width direction of the
また、かかる各遅延値および各ゲイン値を含む移相情報16aaは、エンドユーザの好みやオーディオ構成の変更、DSP10の載せ換えなどに応じて適宜調整可能であってもよい。たとえば、車載用オーディオ装置1が有する操作部7からエンドユーザが直接調整することとしてもよいし、管理装置などから取得することとしてもよい。なお、管理装置から取得する例については、図13から図15を用いて後述する。
Further, the phase shift information 16aa including each delay value and each gain value may be appropriately adjusted according to end user preference, change in audio configuration, replacement of the
また、移相情報16aaの調整については、入力信号の位相特性のみを変化させ、周波数特性については変化させないような調整を行うことによって、音質の劣化を軽減することが可能となる。また、かかる点は、位相特性のみを変化させるような移相器15aaまたは移相器15abを設計することによっても対応することができる。 Further, regarding the adjustment of the phase shift information 16aa, it is possible to reduce the deterioration of sound quality by performing an adjustment that changes only the phase characteristic of the input signal and does not change the frequency characteristic. Such a point can also be dealt with by designing the phase shifter 15aa or the phase shifter 15ab that changes only the phase characteristics.
なお、ここでは、IIRフィルタで実装した移相器15aaまたは移相器15abを例に挙げて説明を行ったが、特にIIRフィルタに限るものではなく、有限インパルス応答(Finite Impulse Response;以下、「FIR」と記載する)フィルタで実装することとしてもよい。 Here, the phase shifter 15aa or the phase shifter 15ab implemented by the IIR filter has been described as an example, but the present invention is not limited to the IIR filter, and a finite impulse response (Finite Impulse Response; hereinafter, “ It may be implemented by a filter (described as “FIR”).
次に、実施例1に係るDSP10が実行する処理手順について図5を用いて説明する。図5は、実施例1に係るDSP10が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure executed by the
図5に示すように、DSP10の位相調整部15aは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置1の初期稼動段階などにおいて、移相情報16aaからL信号向けおよびR信号向けの「移相」に関する情報(すなわち、遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値など)を読み出す(ステップS101)。
As shown in FIG. 5, the
そして、位相調整部15aは、読み出した個別の「移相」に関する情報に基づき、位相変化によって位相差が出るように移相器15aaおよび移相器15abの特性をそれぞれ個別に設定し、かかる移相器15aaおよび移相器15abを用いてL信号およびR信号をそれぞれ「移相」する(ステップS102)。
Then, the
そして、位相調整部15aは、「移相」後のL信号およびR信号をそれぞれ出力して(ステップS103)、処理を終了する。なお、以下では、図5に示したステップS101からステップS103の処理手順を、「位相調整処理」と記載することとする。
Then, the
上述してきたように、本実施例1では、位相調整部が、L信号およびR信号をそれぞれ「移相」することによって、車室の幅方向の左右に配置されたスピーカの出力に基づく合成波の位相が、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間においては同相となる調整を行うように車載用オーディオ装置のDSPを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。 As described above, in the first embodiment, the phase adjustment unit performs “phase shift” on the L signal and the R signal, respectively, so that the combined wave based on the outputs of the speakers arranged on the left and right in the width direction of the passenger compartment. The in-vehicle audio device DSP is configured so that the phase of the in-phase is the same between the ears of the listener corresponding to the seating position. Therefore, a sound image can be localized with respect to a plurality of listeners.
ところで、上述した実施例1では、入力されたL信号およびR信号のそれぞれをそのまま「移相」する場合について説明した。しかし、かかるL信号およびR信号に基づいて一般に音像定位感が出やすいといわれるモノラル信号を生成したうえで、かかるモノラル信号について「移相」することとしてもよい。そこで、以下に示す実施例2では、かかる場合について説明することとする。 By the way, in the first embodiment described above, the case where each of the input L signal and R signal is “phase-shifted” as it is has been described. However, it is also possible to generate a monaural signal, which is generally said to have a sense of sound image localization, based on the L signal and R signal, and then to “phase shift” the monaural signal. Therefore, in a second embodiment described below, such a case will be described.
本実施例2では、L信号およびR信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例1の構成へ追加した場合について説明する。図6は、実施例2に係るDSP10aの構成を示すブロック図である。なお、図6では、図3に示した実施例1に係るDSP10と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例1と重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
In the second embodiment, a case where a configuration for generating a monaural signal based on the low frequency band of the L signal and the R signal is added to the configuration of the first embodiment will be described. FIG. 6 is a block diagram illustrating the configuration of the
図6に示したように、実施例2に係るDSP10aは、制御部15に帯域分割部15bと、モノラル信号生成部15cと、加算部15dとをさらに備える点で、上述した実施例1に係るDSP10とは異なる。
As shown in FIG. 6, the
帯域分割部15bは、入力されたL信号およびR信号のそれぞれを、低周波帯域分と高周波帯域分とに分割する処理を行う処理部である。かかる帯域分割には、ローパスフィルタ(以下、「LPF」と記載する)やハイパスフィルタ(以下、「HPF」と記載する)などを用いることができる。なお、分割周波数については、600Hz周辺が好ましい。
The
また、帯域分割部15bは、低周波帯域分のL信号およびR信号をモノラル信号生成部15cに対して、高周波帯域分のL信号およびR信号を加算部15dに対して、それぞれ出力する処理を併せて行う。
Further, the
モノラル信号生成部15cは、帯域分割部15bから入力された低周波帯域分のL信号およびR信号を加算してモノラル信号を生成したうえで増幅し、位相調整部15aに対して出力する処理を行う処理部である。
The monaural
ここで、実施例2に係る位相調整部15aは、実施例1の場合とは異なり、モノラル信号生成部15cからモノラル信号が入力された場合、かかるモノラル信号を分岐したうえで、分岐した一方をL信号用に「移相」し、もう一方をR信号用に「移相」する。
Here, unlike the case of the first embodiment, when the monaural signal is input from the monaural
なお、以下では、L信号用に「移相」されたモノラル信号を「L信号成分」と、R信号用に「移相」されたモノラル信号を「R信号成分」と、それぞれ記載する。 Hereinafter, a monaural signal “phase-shifted” for the L signal will be referred to as an “L signal component”, and a monaural signal “phase-shifted” for the R signal will be referred to as an “R signal component”.
また、位相調整部15aは、かかるL信号成分およびR信号成分を加算部15dに対して出力する処理を併せて行う。
The
加算部15dは、位相調整部15aから入力されたL信号成分と、帯域分割部15bから入力された高周波帯域分のL信号とを加算して、外部のLスピーカ14向けのL信号を合成する処理を行う処理部である。
The adding
同様に、加算部15dは、位相調整部15aから入力されたR信号成分と、帯域分割部15bから入力された高周波帯域分のR信号とを加算して、外部のRスピーカ13向けのR信号を合成する処理を併せて行う。なお、このように、高周波帯域分のL信号およびR信号を加算することで、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。
Similarly, the adding
また、加算部15dは、合成後のL信号を外部のLアンプ4を介してLスピーカ14へ、合成後のR信号を同じく外部のRアンプ3を介してRスピーカ13へ、それぞれ出力する処理を併せて行う。
The
次に、実施例2に係るDSP10aが実行する処理手順について図7を用いて説明する。図7は、実施例2に係るDSP10aが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure executed by the
図7に示すように、まず、帯域分割部15bが、入力されたL信号およびR信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割する(ステップS201)。そして、モノラル信号生成部15cが、分割されたうちの低周波帯域分についてモノラル信号を生成する(ステップS202)。
As shown in FIG. 7, first, the
そして、位相調整部15aが、L信号向けおよびR信号向けの「移相」に関する情報を移相情報16aaから読み出す(ステップS203)。なお、かかる読み出しは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置1の初期稼動段階などにおいて行われてもよい。
Then, the
そして、位相調整部15aが、読み出した個別の「移相」に関する情報に基づき、位相変化によって位相差が出るように移相器15aaおよび移相器15abの特性をそれぞれ個別に設定し、かかる移相器15aaおよび移相器15abを用いてL信号成分およびR信号成分をそれぞれ「移相」する(ステップS204)。
Then, the
そして、加算部15dが、「移相」後のL信号成分およびR信号成分と、分割されたうちの高周波帯域分のL信号およびR信号とを合成し(ステップS205)、合成後のL信号およびR信号をそれぞれ出力して(ステップS206)、処理を終了する。なお、以下では、かかる図7に示したステップS201からステップS206の処理手順を、「モノラル化位相調整処理」と記載することとする。
Then, the adding
上述してきたように、本実施例2では、帯域分割部が、入力されたL信号およびR信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割し、モノラル信号生成部が、分割された低周波帯域分に基づいてモノラル信号を生成し、位相調整部が、かかるモノラル信号に基づいてL信号成分およびR信号成分を「移相」し、加算部が、「移相」後のL信号成分およびR信号成分と高周波帯域分のL信号およびR信号とを加算するように車載用オーディオ装置のDSPを構成した。 As described above, in the second embodiment, the band division unit divides the input L signal and R signal into the low frequency band and the high frequency band, respectively, and the monaural signal generation unit uses the divided low signal. A monaural signal is generated based on the frequency band, the phase adjustment unit “phase shifts” the L signal component and the R signal component based on the monaural signal, and the addition unit performs the L signal component after “phase shifting”. The DSP of the in-vehicle audio apparatus is configured to add the R signal component and the L signal and R signal for the high frequency band.
したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。また、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。 Therefore, a sound image can be localized with respect to a plurality of listeners. In addition, a stereo component can be added while obtaining a sense of stability of sound image localization by monauralization.
ところで、上述した実施例1および実施例2では、車室51の前方および後方(図1の破線の矩形FおよびR参照)において、音像定位に関する同様の制御を行う場合について説明した。しかし、車室51の前方へのみ聴取者200が着座している場合などには、後方のスピーカについては異なる制御を行うこととしてもよい。そこで、以下に示す実施例3では、かかる場合について説明することとする。
By the way, in the above-described first and second embodiments, the case where the same control regarding the sound image localization is performed in the front and rear of the passenger compartment 51 (see the broken rectangles F and R in FIG. 1) has been described. However, when the
本実施例3では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例1の構成へ追加した場合について説明する。図8は、実施例3に係るDSP10bの構成を示すブロック図である。なお、図8では、図3に示した実施例1に係るDSP10と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例1と重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
In the third embodiment, a case where a configuration for adding a reverberation component to a signal for a rear speaker is added to the configuration of the first embodiment will be described. FIG. 8 is a block diagram illustrating the configuration of the
また、図8に示すように、実施例3に係るDSP10bは、車室51の前方スピーカであるFRスピーカ13aおよびFLスピーカ14aと、同じく後方スピーカであるRRスピーカ13bおよびRLスピーカ14bとを出力対象とする。
As shown in FIG. 8, the
ここで、FRスピーカ13aは、車室51の前方右側へ配置され、位相調整部15aが出力する「移相」後のR信号を音として出力する出力デバイスである。同様に、FLスピーカ14aは、車室51の前方左側へ配置され、位相調整部15aが出力する「移相」後のL信号を音として出力する出力デバイスである。
Here, the
また、RRスピーカ13bは、車室51の後方右側へ配置され、残響付与部15eが出力する残響成分付与後のR信号を音として出力する出力デバイスである。同様に、RLスピーカ14bは、車室51の後方左側へ配置され、残響付与部15eが出力する残響成分付与後のL信号を音として出力する出力デバイスである。かかる各スピーカは、車載用オーディオ装置1の外部へ配置される。
The
なお、FRアンプ3aはFRスピーカ13aに、FLアンプ4aはFLスピーカ14aに、RRアンプ3bはRRスピーカ13bに、RLアンプ4bはRLスピーカ14bに、それぞれ対応する増幅デバイスであり、DSP10bの外部かつ車載用オーディオ装置1の内部へ配置される。
The FR amplifier 3a corresponds to the
図8に示すように、実施例3に係るDSP10bは、制御部15に残響付与部15eを、記憶部16に残響付与情報16abをさらに備える点で、上述した実施例1に係るDSP10とは異なる。
As shown in FIG. 8, the
残響付与部15eは、入力されたR信号およびL信号のそれぞれについて、音の拡がり感を演出する残響成分を付与したうえで、後方向けのRRスピーカ13bおよびRLスピーカ14bへ出力する処理を行う処理部である。
The
なお、残響付与部15eは、FIRフィルタなどを用いることによって残響成分の付与を行うことができるが、かかる点の詳細については図9Aから図9Cを用いて後述する。
The
記憶部16の残響付与情報16abは、残響付与部15eが備えるフィルタ用の係数など、残響成分付与のパラメータに関する情報である。
The reverberation imparting information 16ab in the
ここで、残響付与部15eにおける残響付与処理の詳細について、図9A、図9Bおよび図9Cを用いて説明する。図9Aは、残響付与部15eにおける残響付与処理を説明するための図その1、図9Bは、残響付与部15eにおける残響付与処理を説明するための図その2、図9Cは、残響付与部15eにおける残響付与処理を説明するための図その3である。
Here, details of the reverberation imparting process in the
図9Aに示したように、残響付与部15eは、FIRフィルタで実装することができる。すなわち、複数の遅延器による遅延結果を増幅器で増幅しつつ畳み込むことによって、入力信号へ残響成分を付与することができる。
As shown in FIG. 9A, the
このとき、残響付与部15eが付与する残響成分は、上述した残響付与情報16abによって決定することができる。たとえば、残響付与情報16abには、残響付与部15eが有する遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値といったフィルタ用の係数を含むことができる。
At this time, the reverberation component imparted by the
また、次第に残響音を減衰させる場合には、車室51の環境に応じて用意した信号の減衰カーブなどをあらかじめ残響付与情報16abに含めて設定しておけばよい。
When the reverberant sound is gradually attenuated, a signal attenuation curve or the like prepared according to the environment of the
また、あらかじめ目標とする残響特性(たとえば、リスニングルームの残響特性など)を定めておき、かかる目標の残響特性を擬似的に再現できるように、残響付与情報16abを設定あるいは調整してもよい。 Alternatively, a target reverberation characteristic (for example, a reverberation characteristic of a listening room) may be determined in advance, and the reverberation imparting information 16ab may be set or adjusted so that the target reverberation characteristic can be reproduced in a pseudo manner.
なお、ここでは、FIRフィルタを用いる例を挙げているが、IIRフィルタを用いることとしてもよいし、他の手法を用いることとしてもよい。 Although an example using the FIR filter is given here, an IIR filter may be used, or another method may be used.
たとえば、図9Bに示したように、残響付与部15eは、L信号とR信号における相関性を低くすることで残響成分を付与するとみなしてもよい。つまり、L信号とR信号における相関性を低くする処理を行うことで聴取者の感じる拡がり感を強め、残響成分付加と同等の効果を得ることができる。
For example, as shown in FIG. 9B, the
具体的には、図9Bに示したように、L信号およびR信号をそれぞれ2系統に分岐したうえで、一方の系統(以下、「主系統」と記載する)については独立成分生成部152が備える遅延器によって遅延させる。また、もう一方の系統については、L信号およびR信号において相関性の高い共通成分の抽出を、共通成分抽出部151において行う。
Specifically, as illustrated in FIG. 9B, the L signal and the R signal are each branched into two systems, and the independent
なお、主系統における遅延は、共通成分抽出部151における処理過程で生じる遅延と時間軸上の整合をとるために行われる。
Note that the delay in the main system is performed in order to match the delay occurring in the process in the common
ここで、共通成分抽出部151における共通成分抽出処理について説明しておく。共通成分抽出部151は、実部および虚部を含む複素信号に基づいて共通成分の生成を行う。
Here, the common component extraction processing in the common
図9Bに示したように、共通成分抽出部151は、直交化部151aと、相関係数計算部151bと、LPF151cと、共通成分生成部151dとを備えている。
As illustrated in FIG. 9B, the common
直交化部151aは、L信号およびR信号を実部および虚部を含んだ複素信号へ変換する。ここで、複素信号への変換は、ヒルベルト変換やFFT(Fast Fourier Transform)などを用いて行うことができる。なお、図9Bには、直交化フィルタおよび遅延回路を用いたヒルベルト変換の例を示している。また、直交化部151aは、変換した複素信号の実部の成分(Re)および虚部(Im)の成分をそれぞれ相関係数計算部151bへ出力する。
The
相関係数計算部151bは、直交化部151aから受け取ったL信号およびR信号の実部の成分(Re)および虚部(Im)の成分を用いて相関係数(α)を算出する。そして、算出された相関係数(α)は、LPF151cによって平滑化され、平滑化後の相関係数(α’)が共通成分生成部151dへ出力される。
The correlation
共通成分生成部151dは、直交化部151aから受け取ったL信号およびR信号の実部の成分(Re)およびLPF151cから受け取った平滑化後の相関係数(α’)を用いて共通成分を生成する。また、共通成分生成部151dは、生成した共通成分を独立成分生成部152へ出力する。
The common
そして、独立成分生成部152では、共通成分抽出部151において抽出された共通成分を、主系統のL信号およびR信号から減算して、L信号およびR信号それぞれの独立成分「L’」および「R’」を生成する。抽出した共通成分の減算量は、共通成分抽出後に増幅器を配置し調整できるようにしてもよい。
Then, the independent
そして、かかる独立成分「L’」および「R’」をL信号およびR信号の代わりに出力する。これにより、聴取者に対して音の拡がり感を与えることが可能となる。 The independent components “L ′” and “R ′” are output instead of the L signal and the R signal. Thereby, it is possible to give the listener a sense of sound expansion.
また、音の拡がり感を与えるためにはL信号とR信号における相関性が低くなればよいため、「L’」と「R’」を増幅器で調整したうえで、主系統のL信号およびR信号へ加算してもよい。 In addition, since the correlation between the L signal and the R signal only needs to be low in order to give a sense of sound expansion, the L signal and R signal of the main system are adjusted after adjusting “L ′” and “R ′” with an amplifier. You may add to a signal.
具体的には、図9Cに示したように、独立成分生成部152において、主系統から分岐したL信号およびR信号について共通成分を減算することで独立成分「L’」および「R’」を生成する。そして、拡がり感を出すために、遅延器を介してかかる独立成分「L’」および「R’」を主系統に対して遅延させ、増幅器による調整を行ったうえで主系統のL信号およびR信号へ加算する。
Specifically, as illustrated in FIG. 9C, the independent
主系統の信号から減算する方法だと、計算精度によって音質の劣化が懸念されるが、これにより、計算精度による音質劣化を抑えつつ、聴取者に対して音の拡がり感を与えることが可能となる。 With the method of subtracting from the main system signal, there is a concern about sound quality degradation due to calculation accuracy, but it is possible to give the listener a sense of sound expansion while suppressing sound quality degradation due to calculation accuracy. Become.
次に、実施例3に係るDSP10bが実行する処理手順について図10を用いて説明する。図10は、実施例3に係るDSP10bが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure executed by the
図10に示すように、「前方」スピーカ向けの信号については、位相調整部15aが、「位相調整処理」(図5参照)を行う(ステップS301)。
As shown in FIG. 10, the
また、「後方」スピーカ向けの信号については、残響付与部15eが、残響成分の付与に関する各種パラメータ情報を残響付与情報16abから読み出す(ステップS302)。なお、かかる読み出しは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置1の初期稼動段階などにおいて行われてもよい。
In addition, for the signal for the “rear” speaker, the
そして、残響付与部15eが、読み出した残響付与情報16abの各種パラメータに基づいてL信号およびR信号へ残響成分を付与する(ステップS303)。
And the
そして、残響付与部15eは、残響成分付与後のL信号およびR信号を後方スピーカへ向けて出力して(ステップS304)、処理を終了する。なお、以下では、かかる図10に示したステップS302からステップS304の処理手順を、「残響付与処理」と記載することとする。
And the
上述してきたように、本実施例3では、位相調整部が、入力されたL信号およびR信号をそれぞれ「移相」して車室前方のスピーカへ出力し、残響付与部が、入力されたL信号およびR信号へそれぞれ残響成分を付与して車室後方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のDSPを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、音の拡がり感をも与えることができる。 As described above, in the third embodiment, the phase adjusting unit “phase-shifts” each of the input L signal and R signal, and outputs them to the loudspeaker in front of the passenger compartment. The DSP of the in-vehicle audio apparatus is configured so that a reverberation component is applied to each of the L signal and the R signal and output to a speaker behind the passenger compartment. Therefore, it is possible to give a sense of sound expansion to a plurality of listeners while favorably localizing the sound image.
ところで、上述した実施例2では、L信号およびR信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例1の構成へ追加した場合について説明した。また、上述した実施例3では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例1の構成へ追加した場合について説明した。 By the way, in the above-described second embodiment, the case where the configuration for generating a monaural signal based on the low frequency bands of the L signal and the R signal is added to the configuration of the first embodiment has been described. Further, in the above-described third embodiment, a case has been described in which a configuration for adding a reverberation component to a signal for a rear speaker is added to the configuration of the first embodiment.
ここで、かかる実施例2および実施例3の構成を組み合わせることとしてもよい。そこで、以下に示す実施例4では、かかる場合について説明することとする。 Here, the configurations of the second embodiment and the third embodiment may be combined. Therefore, in a fourth embodiment shown below, such a case will be described.
本実施例4では、実施例2および実施例3の構成を組み合わせた場合について説明する。図11は、実施例4に係るDSP10cの構成を示すブロック図である。なお、図11では、図6に示した実施例2に係るDSP10a、および、図8に示した実施例3に係るDSP10bと同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例2および実施例3と重複する構成要素についての説明を省略するか簡単な説明にとどめることとする。
In the fourth embodiment, a case where the configurations of the second and third embodiments are combined will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the
図11に示すように、実施例4に係るDSP10cは、入力されたL信号およびR信号のそれぞれを、車室51前方向けの系統と、車室51後方向けの系統とに分岐する。
As illustrated in FIG. 11, the
そして、前方向けの系統については、実施例2と同様に、モノラル信号生成部15cにおいて低周波帯域分に基づくモノラル信号を生成したうえで、位相調整部15aにおいてかかるモノラル信号を「移相」する。
For the forward system, as in the second embodiment, the monaural
そして、「移相」後のL信号成分およびR信号成分へ高周波帯域分を加算したうえで、車室51前方のFRスピーカ13aおよびFLスピーカ14aへ向けて出力する。
Then, after adding the high frequency band to the L signal component and the R signal component after the “phase shift”, the signal is output toward the
一方、後方向けの系統については、実施例3と同様に、残響付与部15eにおいて残響成分を付与したうえで、RRスピーカ13bおよびRLスピーカ14bへ向けて出力する。
On the other hand, with respect to the backward system, as in the third embodiment, after applying a reverberation component in the
これにより、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。さらに、聴取者へ音の拡がり感をも与えることが可能となる。 Thereby, a stereo component can also be provided while obtaining a sense of stability of sound image localization by monauralization. Furthermore, it is possible to give the listener a sense of sound expansion.
次に、実施例4に係るDSP10cが実行する処理手順について図12を用いて説明する。図12は、実施例4に係るDSP10cが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure executed by the
図12に示すように、「前方」スピーカ向けの信号については、DSP10cは、「モノラル化位相調整処理」(図7参照)を行う(ステップS401)。
As shown in FIG. 12, the
また、「後方」スピーカ向けの信号については、DSP10cは、「残響付与処理」(図10参照)を行い(ステップS402)、処理を終了する。
For the signal for the “rear” speaker, the
上述してきたように、本実施例4では、帯域分割部が、入力されたL信号およびR信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割し、モノラル信号生成部が、分割された低周波帯域分に基づいてモノラル信号を生成し、位相調整部が、かかるモノラル信号に基づいてL信号成分およびR信号成分を「移相」し、加算部が、「移相」後のL信号成分およびR信号成分と高周波帯域分のL信号およびR信号とを加算して車室前方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のDSPを構成した。 As described above, in the fourth embodiment, the band division unit divides the input L signal and R signal into the low frequency band and the high frequency band, respectively, and the monaural signal generation unit uses the divided low signal. A monaural signal is generated based on the frequency band, the phase adjustment unit “phase shifts” the L signal component and the R signal component based on the monaural signal, and the addition unit performs the L signal component after “phase shifting”. The DSP of the in-vehicle audio apparatus is configured so that the R signal component and the L signal and R signal for the high frequency band are added and output to the speaker in front of the passenger compartment.
また、残響付与部が、入力されたL信号およびR信号へそれぞれ残響成分を付与して車室後方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のDSPを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。また、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。さらに、聴取者へ音の拡がり感をも与えることが可能となる。 In addition, the in-vehicle audio device DSP is configured such that the reverberation imparting unit imparts reverberation components to the input L signal and R signal, respectively, and outputs the reverberation components to the speakers behind the passenger compartment. Therefore, a sound image can be localized with respect to a plurality of listeners. In addition, a stereo component can be added while obtaining a sense of stability of sound image localization by monauralization. Furthermore, it is possible to give the listener a sense of sound expansion.
ところで、上述した実施例1から実施例4では、「移相」や残響成分付与に関するパラメータ情報を、あらかじめ車載用オーディオ装置において記憶する場合について説明した。しかし、かかるパラメータ情報を、管理装置などから適宜ダウンロードすることによって設定することとしてもよい。そこで、以下に示す実施例5では、かかる場合について説明することとする。 By the way, in the above-described first to fourth embodiments, the case where parameter information relating to “phase shift” and reverberation component addition is stored in advance in the in-vehicle audio apparatus has been described. However, the parameter information may be set by appropriately downloading from the management device or the like. Therefore, in a fifth embodiment shown below, this case will be described.
本実施例5では、「移相」や残響成分の付与に用いるパラメータ情報を、車載用オーディオ装置が管理装置から取得可能な車載用オーディオシステムについて説明する。図13は、実施例5に係る車載用オーディオシステムの構成を示すブロック図である。なお、図13では、図2に示した車載用オーディオ装置1と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
In the fifth embodiment, an in-vehicle audio system in which the in-vehicle audio device can acquire parameter information used for “phase shift” and reverberation component addition from a management device will be described. FIG. 13 is a block diagram illustrating the configuration of the in-vehicle audio system according to the fifth embodiment. In FIG. 13, the same components as those in the in-
図13に示したように、実施例5に係る車載用オーディオシステムの車載用オーディオ装置1は、無線通信デバイスである通信I/F(インタフェース)8を備え、かかる通信I/F8を介して管理装置100との間でデータ送受信を行う。
As shown in FIG. 13, the in-
また、マイコン5は、表示制御部5aと、要求送信部5bと、パラメータ情報取得部5cとを備える。表示制御部5aは、ディスプレイ6に表示されるパラメータ情報取得に関する操作画面や取得結果などの表示制御を行う処理部である。
The
操作部7は、ディスプレイ6に表示されるソフトスイッチなどの操作部品に対応しており、操作者からのパラメータ情報取得要求操作を受け付ける。
The operation unit 7 corresponds to an operation component such as a soft switch displayed on the
要求送信部5bは、操作部7から受け付けたパラメータ情報取得要求を、通信I/F8を介して管理装置100の要求受付部102aへ通知する処理を行う処理部である。
The
パラメータ情報取得部5cは、管理装置100のパラメータ情報通知部102bから通信I/F8を介して通知されるパラメータ情報を取得して、実施例1から実施例4に係るDSP10,10a〜10cへ通知する処理部である。
The parameter
なお、DSP10,10a〜10cでは、通知されたパラメータ情報を上記した移相情報16aaまたは残響付与情報16abとして記憶する。また、パラメータ情報取得部5cは、パラメータ情報の取得結果を表示制御部5aに対して通知する処理を併せて行う。
Note that the
なお、図示していないが、マイコン5内部を制御部と記憶部とで構成することとしたうえで、表示制御部5a、要求送信部5bおよびパラメータ情報取得部5cを制御部に備えることとし、取得したパラメータ情報は、マイコン5の記憶部へ記憶することとしてもよい。かかる場合には、DSP10,10a〜10cは、電源オンなどにともなう初期稼動段階において、マイコン5の記憶部からパラメータ情報をロードすればよい。
Although not shown, the
つづいて、管理装置100について説明する。図13に示すように、管理装置100は、通信I/F(インタフェース)101と、制御部102と、記憶部103とを備えている。また、制御部102は、要求受付部102aと、パラメータ情報通知部102bとをさらに備えている。そして、記憶部103は、移相情報103aaと残響付与情報103abとを含むパラメータ情報103aを記憶する。
Next, the
通信I/F101は、無線通信デバイスであり、管理装置100と車載用オーディオ装置1との間のデータ送受信を行う。制御部102は、車載用オーディオ装置1からのパラメータ情報取得要求を受け付けたうえで、要求に応じたパラメータ情報を抽出し、車載用オーディオ装置1に対して通知する処理を行う処理部である。
The communication I /
要求受付部102aは、通信I/F101を介して車載用オーディオ装置1の要求送信部5bから通知されたパラメータ情報取得要求を受け付ける処理を行う処理部である。また、要求受付部102aは、受け付けたパラメータ情報取得要求をパラメータ情報通知部102bへ通知する処理を併せて行う。
The
パラメータ情報通知部102bは、要求受付部102aから通知されたパラメータ情報取得要求に基づき、要求に応じたパラメータ情報を記憶部103のパラメータ情報103aから抽出する処理を行う処理部である。
The parameter information notification unit 102b is a processing unit that performs processing for extracting parameter information corresponding to the request from the
また、パラメータ情報通知部102bは、抽出したパラメータ情報を、通信I/F101を介して車載用オーディオ装置1のパラメータ情報取得部5cへ通知する処理を併せて行う。
The parameter information notification unit 102b also performs a process of notifying the extracted parameter information to the parameter
パラメータ情報103aは、車載用オーディオ装置1のDSP10,10a〜10cが用いる「移相」や残響成分の付与に関するパラメータ情報である。移相情報103aaは、DSP10,10a〜10cの移相情報16aaに対応する「移相」に関する情報である。同様に、残響付与情報103abは、残響付与情報16abに対応する情報である。
The
なお、移相情報103aaまたは残響付与情報103abは、車室51の幅方向の左右に配置されたスピーカ間の距離や、聴取者の耳とスピーカとの距離、複数の着座位置の配置パターンなどの影響を考慮した検証実験などを経て調整された、メーカーや車種、オーディオ構成別の情報であるものとする。
Note that the phase shift information 103aa or the reverberation imparting information 103ab includes the distance between speakers arranged on the left and right in the width direction of the
次に、実施例5に係る車載用オーディオシステムにおける具体的なパラメータ情報の取得操作例について、図14を用いて説明する。図14は、パラメータ情報の取得操作例を示す図である。なお、図14の(A)には、車載用オーディオ装置1の概略図を、図14の(B)には、具体的な操作例を、それぞれ示している。
Next, a specific example of parameter information acquisition operation in the in-vehicle audio system according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an operation for acquiring parameter information. 14A shows a schematic diagram of the in-
図14の(A)に示すように、車載用オーディオ装置1は、ディスプレイ6を備えている。また、かかるディスプレイ6の近傍には、複数のハードスイッチ40を備えることができる。
As shown in FIG. 14A, the in-
ハードスイッチ40は、ボタンやダイヤルといったハードウェアとしての操作部品である。なお、図示していないが、ハードスイッチ40やその近傍には、「設定」や「音量」などの各操作部品の役割を示す文字列が付されることが一般的である。
The
また、ディスプレイ6には、メニューやソフトスイッチ30といったソフトウェアによる操作部品が表示される。なお、図14の(A)には、メニューとして「音響設定メニュー」が表示されている場合を示している。これらソフトスイッチ30や上記したハードスイッチ40などの操作部品が、車載用オーディオ装置1の操作部7に対応する。
On the
ここで、図14の(A)に示すように、操作者は、「音響設定メニュー」の「ダウンロード」項目をタッチ操作することによって、パラメータ情報の取得要求操作画面へ移行できるものとする。 Here, as shown in FIG. 14A, the operator can move to the parameter information acquisition request operation screen by touching the “download” item of the “sound setting menu”.
次に、図14の(B)は、かかるパラメータ情報の取得要求操作画面の表示例である。ここでは、「音響調整パラメータ ダウンロード」画面として、「メーカー」、「車種」、オーディオ構成の「グレード」ごとに、パラメータ情報を絞り込む例を示している。 Next, FIG. 14B is a display example of the parameter information acquisition request operation screen. Here, as an example of the “acoustic adjustment parameter download” screen, an example is shown in which parameter information is narrowed down for each “maker”, “vehicle type”, and “grade” of the audio configuration.
たとえば、図14の(B)においては、「メーカー」、「車種」および「グレード」に黒色の三角形アイコンが付されており、かかる黒色の三角形アイコンをタッチ操作することにより、各カテゴリの選択メニューが表示されるものとする(図中の(B−1)参照)。 For example, in FIG. 14B, “Manufacturer”, “Vehicle type”, and “Grade” are provided with black triangle icons, and by touching the black triangle icon, a selection menu for each category is displayed. Is displayed (see (B-1) in the figure).
かかる場合、操作者は、「メーカー」として「AAA」を選択した後、「AAA」メーカーの「車種」である「BBB」を選択し、かかる車種「BBB」における「グレード」を「CCC」や「DDD」などから選ぶことができる(図中の(B−2)参照)。 In such a case, after selecting “AAA” as the “maker”, the operator selects “BBB” that is the “vehicle type” of the “AAA” manufacturer, and the “grade” in the vehicle type “BBB” is set to “CCC” or “DDD” or the like can be selected (see (B-2) in the figure).
そして、操作者が、たとえば、「CCC」を選択したうえで、「ダウンロード」ボタンをタッチ操作したならば(図中の(B−3)参照)、車載用オーディオ装置1は、「AAA」メーカーの車種「BBB」に関するグレード「CCC」のパラメータ情報取得要求を、管理装置100に対して通知する。
If the operator selects, for example, “CCC” and touches the “download” button (see (B-3) in the figure), the in-
なお、図示していないが、かかるパラメータ情報取得要求に対応するパラメータ情報が取得できたならば、図14の(B)に示す「現在設定値」欄に取得結果を表示することが好ましい。 Although not shown, if the parameter information corresponding to the parameter information acquisition request can be acquired, it is preferable to display the acquisition result in the “current set value” column shown in FIG.
このようなユーザインタフェースを設けることによって、操作者は、車載用オーディオ装置1が初期状態である場合は言うまでもなく、オーディオ構成を変更した場合(たとえば、スピーカの増設など)や、車載用オーディオ装置1を他の車両へ載せ換えた場合などに、音響環境に応じたパラメータ情報を適宜取得することができる。
By providing such a user interface, it goes without saying that the in-
すなわち、ユーザの利便性を高めつつ、車室51の音響環境に応じた音像定位の制御を行うことができる。
That is, it is possible to perform sound image localization control in accordance with the acoustic environment of the
次に、実施例5に係る車載用オーディオシステムが実行する処理手順について図15を用いて説明する。図15は、実施例5に係る車載用オーディオシステムが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。 Next, a processing procedure executed by the vehicle-mounted audio system according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing procedure of processing executed by the vehicle-mounted audio system according to the fifth embodiment.
図15に示すように、車載用オーディオ装置1のマイコン5の表示制御部5aが表示制御した操作画面を介して、操作者によるパラメータ情報の取得要求(以下、「ダウンロード要求」と記載する)操作を受け付ける(ステップS501)。
As shown in FIG. 15, parameter information acquisition request (hereinafter referred to as “download request”) operation by the operator via the operation screen displayed and controlled by the
そして、ダウンロード要求操作を受け付けたならば、マイコン5の要求送信部5bが、かかるダウンロード要求を管理装置100の要求受付部102aへ通知する(ステップS502)。
If a download request operation is received, the
管理装置100では、要求受付部102aが、かかるダウンロード要求を受け付け(ステップS503)、受け付けた同要求をパラメータ情報通知部102bへ通知する。そして、パラメータ情報通知部102bは、ダウンロード要求に応じたパラメータ情報を記憶部103のパラメータ情報103aから抽出し(ステップS504)、抽出したパラメータ情報をマイコン5のパラメータ情報取得部5cへ通知する(ステップS505)。
In the
そして、車載用オーディオ装置1では、マイコン5のパラメータ情報取得部5cが、かかる管理装置100において抽出されたパラメータ情報を取得し(ステップS506)、DSP10,10a〜10cに対して通知する。
In the in-
そして、車載用オーディオ装置1のDSP10,10a〜10cでは、かかる通知されたパラメータ情報に基づいて「移相」や残響成分付与などの音響調整を行い(ステップS507)、処理を終了する。
Then, the
上述してきたように、本実施例5では、操作者のパラメータ情報取得要求を受け付けた場合に、マイコンの要求送信部がかかる取得要求を管理装置へ通知し、管理装置のパラメータ情報通知部がかかる取得要求に応じたパラメータ情報を抽出して通知し、マイコンのパラメータ情報取得部が、管理装置から通知されたパラメータ情報を取得してDSPへ通知し、DSPが、かかるパラメータ情報に基づき、L信号およびR信号についてそれぞれ「移相」または残響成分を付与するように車載用オーディオシステムを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることを、利便性を高めつつ、かつ、車室の音響環境の変化に応じつつ、行うことができる。 As described above, in the fifth embodiment, when an operator parameter information acquisition request is received, the request transmission unit of the microcomputer notifies the acquisition request to the management device, and the parameter information notification unit of the management device starts. The parameter information corresponding to the acquisition request is extracted and notified, and the parameter information acquisition unit of the microcomputer acquires the parameter information notified from the management device and notifies the DSP, and the DSP generates an L signal based on the parameter information. The in-vehicle audio system is configured to add “phase shift” or reverberation component to the R signal and the R signal, respectively. Therefore, it is possible to perform localization of sound images to a plurality of listeners while improving convenience and changing the acoustic environment of the passenger compartment.
なお、上述した実施例5では、「移相」や残響成分の付与に関するパラメータ情報を管理装置から取得する場合について説明したが、車室の音響環境に関わる他のパラメータを適宜含むこととしてもよい。 In the above-described fifth embodiment, the case where the parameter information related to the “phase shift” and the application of the reverberation component is acquired from the management apparatus has been described, but other parameters related to the acoustic environment of the vehicle compartment may be included as appropriate. .
また、上述した実施例1から実施例5では、車室に2列4席の着座位置が設けられている場合について主に説明したが、かかるシート構成に限られるものではない。したがって、たとえば、3列にわたって着座位置が設けられている場合や、1列に3席の着座位置が設けられている場合などにも、本発明を適用することができる。 In the first to fifth embodiments described above, the case where the seating positions of two rows and four seats are provided in the passenger compartment has been mainly described, but the seat configuration is not limited thereto. Therefore, for example, the present invention can be applied to the case where the seating positions are provided over three rows or the case where the seating positions for three seats are provided in one row.
以上のように、本発明に係る車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムは、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させたい場合に有用であり、特に、すべての聴取者にとって最適な位置へ音像を定位させることができる高品質なカーオーディオ装置あるいはカーオーディオシステムへの適用に適している。 As described above, the in-vehicle audio device and the in-vehicle audio system according to the present invention are useful when it is desired to localize sound images well for a plurality of listeners, and in particular, an optimal position for all the listeners. It is suitable for application to a high-quality car audio device or car audio system that can localize a sound image.
1 車載用オーディオ装置
2 音響ソース
3 Rアンプ
3a FRアンプ
3b RRアンプ
4 Lアンプ
4a FLアンプ
4b RLアンプ
5 マイコン
5a 表示制御部
5b 要求送信部
5c パラメータ情報取得部
6 ディスプレイ
7 操作部
8 通信I/F
9 セレクタ
10,10a〜10c DSP
13 Rスピーカ
13a FRスピーカ
13b RRスピーカ
14 Lスピーカ
14a FLスピーカ
14b RLスピーカ
15 制御部
15a 位相調整部
15aa,15ab 移相器
15b 帯域分割部
15c モノラル信号生成部
15d 加算部
15e 残響付与部
16 記憶部
16aa 移相情報
16ab 残響付与情報
30 ソフトスイッチ
40 ハードスイッチ
50 車両
51 車室
100 管理装置
101 通信I/F
102 制御部
102a 要求受付部
102b パラメータ情報通知部
103 記憶部
103a パラメータ情報
103aa 移相情報
103ab 残響付与情報
151 共通成分抽出部
151a 直交化部
151b 相関係数計算部
151c LPF
151d 共通成分生成部
152 独立成分生成部
200 聴取者
DESCRIPTION OF
9
13
102
151d
Claims (8)
着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整する位相調整手段
を備えたことを特徴とする車載用オーディオ装置。 An in-vehicle audio device that outputs sound from speakers arranged on the left and right sides of a passenger compartment,
An in-vehicle audio apparatus comprising phase adjusting means for adjusting a phase of a synthesized wave based on the output of the speaker to be in phase between both ears of a listener corresponding to each seating position.
前記スピーカに対応する音響信号ごとに位相を変化させることによって前記合成波の位相が同相となるように調整することを特徴とする請求項1に記載の車載用オーディオ装置。 The phase adjusting means is
The in-vehicle audio apparatus according to claim 1, wherein the phase of the synthesized wave is adjusted to be in phase by changing the phase for each acoustic signal corresponding to the speaker.
前記音響信号における所定の低周波帯域を位相変化の対象とすることを特徴とする請求項2に記載の車載用オーディオ装置。 The phase adjusting means is
The in-vehicle audio apparatus according to claim 2, wherein a predetermined low frequency band in the acoustic signal is a target of phase change.
前記音響信号における所定の低周波帯域に基づいて生成したモノラル信号を位相変化の対象とすることを特徴とする請求項2に記載の車載用オーディオ装置。 The phase adjusting means is
The in-vehicle audio apparatus according to claim 2, wherein a monaural signal generated based on a predetermined low frequency band in the acoustic signal is a target of phase change.
前記車室の前部に配置された前記スピーカに対応する音響信号を位相変化の対象とするものであって、
前記車室の後部に配置された前記スピーカに対応する音響信号に対して残響成分を付与する残響付与手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の車載用オーディオ装置。 The phase adjusting means is
The acoustic signal corresponding to the speaker disposed in the front part of the passenger compartment is the target of phase change,
The vehicle-mounted vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising reverberation applying means for applying a reverberation component to an acoustic signal corresponding to the speaker disposed at a rear portion of the vehicle compartment. Audio equipment.
前記スピーカに対応する音響信号間に共通する共通成分を各音響信号からそれぞれ減衰または完全除去することによって前記残響成分を付与することを特徴とする請求項5に記載の車載用オーディオ装置。 The reverberation imparting means includes
6. The in-vehicle audio apparatus according to claim 5, wherein the reverberation component is added by attenuating or completely removing a common component common between acoustic signals corresponding to the speakers from each acoustic signal.
前記スピーカに対応する音響信号間に共通する共通成分を各出力からそれぞれ減算して独立成分をそれぞれ生成し、前記独立成分を当該独立成分に対応する前記音響信号へそれぞれ加算することによって前記残響成分を付与することを特徴とする請求項5に記載の車載用オーディオ装置。 The reverberation imparting means includes
The reverberation component is generated by subtracting a common component common between the acoustic signals corresponding to the speakers from the respective outputs to generate independent components, and adding the independent components to the acoustic signals corresponding to the independent components, respectively. The in-vehicle audio apparatus according to claim 5, wherein
前記車載用オーディオ装置は、
当該車載用オーディオ装置が搭載された前記車両における前記スピーカの出力の位相変化処理に関するパラメータ情報を前記管理装置から取得するパラメータ情報取得手段と、
前記パラメータ情報取得手段によって取得された前記パラメータ情報に基づき、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように音響信号を調整する位相調整手段と
を備え、
前記管理装置は、
前記車両に応じた前記パラメータ情報を前記車載用オーディオ装置に提供するパラメータ情報提供手段
を備えたことを特徴とする車載用オーディオシステム。 An in-vehicle audio system that includes an in-vehicle audio device that outputs sound from speakers arranged on the left and right sides of a vehicle compartment, and a management device that is network-connected to the in-vehicle audio device,
The in-vehicle audio device is
Parameter information acquisition means for acquiring parameter information related to phase change processing of the output of the speaker in the vehicle on which the vehicle-mounted audio device is mounted, from the management device;
Based on the parameter information acquired by the parameter information acquisition means, the acoustic signal is adjusted so that the phase of the synthesized wave based on the output of the speaker is in phase between both ears of the listener corresponding to the sitting position. Phase adjusting means, and
The management device
An in-vehicle audio system comprising: parameter information providing means for providing the parameter information corresponding to the vehicle to the in-vehicle audio device.
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