JP2013247456A - 音響処理装置、音響処理方法、音響処理プログラムおよび音響処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロフォンの品位への依存を抑えてオーディオ装置の空間音場の周波数特性を補正する。
【解決手段】携帯端末の制御部は、表示部に表示させた、音響装置のスピーカの直近位置Ａに音入力装置を移動させて第１の音を録音するように促す第１のメッセージに応じたユーザ入力に従い、音響装置における検査音の出力を指示すると共に第１の音の録音を指示する。制御部は、第１の音の録音後、表示部に表示させた、受聴位置Ｂに音入力装置を移動させて第２の音を録音するように促す第２のメッセージに応じたユーザ入力に従い、音響装置における検査音の出力を指示すると共に第２の音の録音を指示する。算出部が、第１の音の第１の周波数特性と第２の音の第２の周波数特性とを求め、第１の周波数特性と第２の周波数特性との差分に基づき、第２の周波数特性を目標周波数特性に補正するための補正値を算出する。
【選択図】図５

Description

本発明は、音響処理装置、音響処理方法、音響処理プログラムおよび音響処理システムに関する。

オーディオ装置の空間音場の周波数特性を補正して、リスナの位置において適切な特性とするような音響補正システムが知られている。このような音響補正システムは、例えば、オーディオ装置において所定の検査音（ホワイトノイズなど）をスピーカから出力させ、この音をリスナ位置に配置したマイクロフォンで収音して周波数特性を解析し、目標周波数特性を得るための補正値を求める。音響補正システムは、求めた補正値に基づきオーディオ装置のイコライザを調整する。リスナは、オーディオ装置のスピーカから出力される、目標周波数特性に補正された音を聴取することができる。

また、検査音の収音を、スマートフォン（多機能携帯電話・ＰＨＳ(Personal Handyphone System)）といった、マイクロフォンを内蔵する携帯端末を用いて行う音響補正システムも知られている。この場合、携帯端末は、内蔵するマイクロフォンでオーディオ装置のスピーカから出力された検査音を収音し、測定データまたは測定データを解析した解析結果をオーディオ装置に送信する。このような携帯端末を用いることで、音響補正システムのコストを抑えることができる。

特開２００７−２５９３９１号公報

従来の音響補正システムでは、収音した音の解析結果から求めた補正値が、収音に用いたマイクロフォンの品位（測定系の品位）に依存するという問題点があった。例えば、携帯端末のマイクロフォンは、メーカ別、機種別などでスペックが異なる。また、携帯端末では、コストを抑えるなどのために、安価なマイクロフォンを用いることがある。このような安価なマイクロフォンは、製造バラツキが発生する。そのため、周波数特性の測定結果の信頼性が低下してしまうという問題点があった。

本発明の課題は、マイクロフォンの品位への依存を抑えてオーディオ装置の空間音場の周波数特性を補正することが可能な音響処理装置、音響処理方法、音響処理プログラムおよび音響処理システムを提供することにある。

実施形態に係る音響処理装置は、制御部が、音響装置のスピーカの直近に音入力装置を移動させて第１の音を録音するように促す第１のメッセージを表示部に表示させ、第１のメッセージに応じたユーザ入力に従い、音響装置における検査音の出力を指示すると共に第１の音の録音を指示する。制御部は、第１の音が録音された後に、受聴位置に音入力装置を移動させて第２の音を録音するように促す第２のメッセージを表示部に表示させ、第２のメッセージに応じたユーザ入力に従い、音響装置における検査音の出力を指示すると共に第２の音の録音を指示する。算出部が、第１の音の第１の周波数特性と第２の音の第２の周波数特性とを求め、第１の周波数特性と第２の周波数特性との差分に基づき、第２の周波数特性を目標周波数特性に補正するための補正値を算出する。

図１は、実施形態に係る音響処理装置を適用可能な音響処理システムの一例の構成を示す図である。 図２は、携帯端末の一例の構成を示すブロック図である。 図３は、周波数特性補正プログラムの機能を示す機能ブロック図である。 図４は、音響装置としてのテレビジョン受像機の一例の構成を示すブロック図である。 図５は、音響装置が設置される環境の例を示す図である。 図６は、実施形態による空間音場の周波数特性補正の一例の処理を示すフローチャートである。 図７は、携帯端末のディスプレイに表示される画面の例を示す図である。 図８は、直近位置でのオーディオデータを解析した結果の周波数特性の例を示す図である。 図９は、受聴位置でのオーディオデータを解析した結果の周波数特性の例を示す図である。 図１０は、空間音場特性の例を示す図である。 図１１は、補正周波数特性の例を示す図である。 図１２は、携帯端末のディスプレイに表示される画面の例を示す図である。

＜実施形態に係る構成の概略＞
以下、実施形態に係る音響処理装置について説明する。図１は、実施形態に係る音響処理装置を適用可能な音響処理システムの一例の構成を示す。音響処理システムは、携帯端末１００、音響装置２００および無線送受信装置３００とを有する。

携帯端末１００は、例えばスマートフォン（多機能携帯電話・ＰＨＳ(Personal Handyphone System)）やタブレット端末であって、マイクロフォン、表示部およびユーザ入力部を備え、無線電波３１０により所定のプロトコルを用いて外部の機器との通信を行うことが可能とされている。携帯端末１００は、通信プロトコルとして、例えばＴＣＰ／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)を用いる。

音響装置２００は、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒを備えており、オーディオ信号をスピーカ５０Ｌおよび５０Ｒから音として出力する。実施形態では、音響装置２００は、地上デジタル放送に対応したテレビジョン受像機であって、地上デジタル放送によるオーディオ信号や、図示されない外部入力端子から入力されたオーディオ信号を、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒから音として出力することができるようになっている。

無線送受信装置３００は、音響装置２００とケーブル３１１を介して接続され、無線電波３１０により、所定のプロトコルを用いて外部と無線通信を行うことができる。無線送受信装置３００は、例えば所謂無線ルータであって、通信プロトコルとして例えばＴＣＰ／ＩＰを用いることができる。

図１の例では、音響装置２００と無線送受信装置３００とがケーブル３１１で接続され、音響装置２００が外部機器である無線送受信装置３００を用いてケーブル３１１を介して携帯端末１００と通信を行っているが、これはこの例に限定されない。すなわち、音響装置２００と携帯端末１００との間で直接的に無線通信を行うようにしてもよい。例えば、無線送受信装置３００の機能を実現する無線送受信部を音響装置２００に内蔵させることで、音響装置２００と携帯端末１００との間で直接的な無線通信が可能となる。

＜携帯端末の構成例＞
図２は、携帯端末１００の一例の構成を示す。図２に例示されるように、携帯端末１００は、ユーザインターフェイス部１２と、操作スイッチ１３と、スピーカ１４と、カメラモジュール１５と、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１６と、システムコントローラ１７と、グラフィクスコントローラ１８と、タッチパネルコントローラ１９と、不揮発性メモリ２０と、ＲＡＭ(Random Access Memory)２１と、音声処理部２２と、無線通信モジュール２３と、マイクロフォン（マイク）３０とを備える。

ユーザインターフェイス部１２は、ディスプレイ１２ａと、タッチパネル１２ｂとが一体的に構成される。ディスプレイ１２ａは、例えはＬＣＤ(Liquid Crystal Display)や有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイを適用することができる。タッチパネル１２ｂは、押圧された位置に応じた制御信号を出力し、ディスプレイ１２ａによる画像を透過するように構成される。

ＣＰＵ１６は、携帯端末１００の動作を統括的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１６は、システムコントローラ１７を介して携帯端末１００の各部を制御する。ＣＰＵ１６は、例えば、不揮発性メモリ２０に予め記憶されるプログラムに従い、ＲＡＭ２１をワークメモリとして、この携帯端末１００の動作を制御する。本実施形態では、特にＣＰＵ１６が空間音場の音響周波数特性を補正するためのプログラム（以下、「周波数特性補正プログラム」と呼ぶ）を実行することにより、図５以下を用いて後述する音響周波数特性補正処理を実現する。

不揮発性メモリ２０は、オペレーションシステムや各種のアプリケーションプログラム、プログラムの実行に必要な各種データなどを記憶する。ＲＡＭ２１は、携帯端末１００のメインメモリとして、ＣＰＵ１６がプログラムを実行する際の作業領域を提供する。

システムコントローラ１７は、ＣＰＵ１６の不揮発性メモリ２０およびＲＡＭ２１に対するアクセスを制御するメモリコントローラを内蔵する。また、システムコントローラ１７は、ＣＰＵ１６と、グラフィクスコントローラ１８、タッチパネルコントローラ１９および音声処理部２２との間の通信を制御する。操作スイッチ１３が受け付けたユーザ操作の情報や、カメラモジュール１５からの画像情報が、システムコントローラ１７を介してＣＰＵ１６に供給される。

グラフィクスコントローラ１８は、ユーザインターフェイス部１２のディスプレイ１２ａを制御する表示コントローラである。例えば、ＣＰＵ１６でプログラムに従い生成された表示制御信号がシステムコントローラ１７を介してグラフィクスコントローラ１８に供給される。グラフィクスコントローラ１８は、供給された表示制御信号をディスプレイ１２ａにより表示可能な信号に変換して、ディスプレイ１２ａに供給する。

タッチパネルコントローラ１９は、押圧位置に応じてタッチパネル１２ｂから出力される制御信号に基づき押圧位置を示す座標データを求める。タッチパネルコントローラ１９は、求めた座標データをシステムコントローラ１７を介してＣＰＵ１６に供給する。

マイクロフォン３０は、音を収音してアナログの電気信号であるオーディオ信号に変換して出力する音入力装置である。マイクロフォン３０から出力されたオーディオ信号は、音声処理部２２に供給される。音声処理部２２は、マイクロフォン３０から供給されたオーディオ信号をＡ／Ｄ変換してオーディオデータとして出力する。

音声処理部２２から出力されたオーディオデータは、例えばＣＰＵ１６の制御に従い、システムコントローラ１７を介して不揮発性メモリ２０やＲＡＭ２１に格納される。ＣＰＵ１６は、プログラムに従い、不揮発性メモリ２０やＲＡＭ２１に格納されたオーディオデータに対して所定の処理を施すことができる。以下、マイクロフォン３０から供給されたオーディオ信号をＡ／Ｄ変換したオーディオデータを、ＣＰＵ１６の指示に従い不揮発性メモリ２０やＲＡＭ２１に格納する動作を、録音と称する。

スピーカ１４は、音声処理部２２から出力されたオーディオ信号を音に変換して出力する。例えば、音声処理部２２は、ＣＰＵ１６による制御に従い音声合成などの音声処理を施して生成したオーディオデータを、アナログのオーディオ信号に変換してスピーカ１４に供給し、音として出力させる。

無線通信モジュール２３は、システムコントローラ１７を介したＣＰＵ１６の制御に従い、所定のプロトコル（例えばＴＣＰ／ＩＰ）を用いて外部の機器との間で無線通信を行う。例えば、無線通信モジュール２３は、ＣＰＵ１６の制御に従い無線送受信装置３００（図１参照）との間で無線通信を行い、音響装置２００と携帯端末１００との間の通信を可能とする。

図３は、ＣＰＵ１６上で動作する周波数特性補正プログラム１１０の機能を示す機能ブロック図である。周波数特性補正プログラム１１０は、制御部１２０、算出部１２１、ＵＩ（ユーザインターフェイス）生成部１２２、録音部１２３および検査音出力部１２４を含む。

算出部１２１は、オーディオデータの解析による空間音場の周波数特性の算出、イコライザパラメータの算出などを行う。ＵＩ生成部１２２は、ディスプレイ１２ａに表示するための画面情報の生成や、タッチパネル１２ｂに対する座標情報（押圧領域）の設定などを行い、ユーザインターフェイスを生成する。録音部１２３は、マイクロフォン３０で収音されたオーディオデータの不揮発性メモリ２０やＲＡＭ２１への記憶や、不揮発性メモリ２０やＲＡＭ２１に記憶されたオーディオデータの再生を制御する。検査音出力部１２４は、後述する音響装置２００に対して検査音の出力指示を与える。制御部１２０は、算出部１２１、ＵＩ（ユーザインターフェイス）生成部１２２、録音部１２３および検査音出力部１２４の動作を制御する。また、制御部１２０は、周波数特性の補正処理における無線通信モジュール２３による通信の制御も行う。

周波数特性補正プログラム１１０は、無線通信モジュール２３による無線通信により、外部のネットワークから取得することができる。これに限らず、予め周波数特性補正プログラム１１０が記憶されたメモリカードを図示されないメモリスロットに挿入し、このメモリカードから取得してもよい。ＣＰＵ１６は、取得した周波数特性補正プログラム１１０を不揮発性メモリ２０に対して所定の手順でインストールする。

周波数特性補正プログラム１１０は、例えば、上述した各部（制御部１２０、算出部１２１、ＵＩ生成部１２２、録音部１２３および検査音出力部１２４）を含むモジュール構成となっており、ＣＰＵ１６が不揮発性メモリ２０から周波数特性補正プログラム１１０を読み出してＲＡＭ２１上に展開することで、ＲＡＭ２１上に制御部１２０、算出部１２１、ＵＩ生成部１２２、録音部１２３および検査音出力部１２４が生成される。

＜音響装置の構成例＞
図４は、音響装置２００としてのテレビジョン受像機の一例の構成を示す。音響装置２００は、テレビジョン機能部５１と、ＨＤＭＩ通信部５２と、ＬＡＮ通信部５３と、セレクタ５４とを有する。音響装置２００は、さらに、表示駆動部５６と、表示部５５と、イコライザ部６５と、音声駆動部５７と、制御部５８と、操作入力部６４とを有する。さらにまた、音響装置２００は、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒと、検査用音声信号生成部６６とを有する。

制御部５８は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ(Read Only Memory)を有し、ＲＯＭに予め格納されたプログラムに従い、ＲＡＭをワークメモリとして用いてこの音響装置２００の全体の動作を制御する。

操作入力部６４は、図示されないリモートコントロールコマンダから出力される無線信号（例えば赤外線信号）を受信する受信部と、当該無線信号を復号して制御信号を取り出す復号部とを有する。操作入力部６４から出力された制御信号は、制御部５８に供給される。制御部５８がこの操作入力部６４からの制御信号に応じて音響装置２００の動作を制御することで、ユーザ操作による音響装置２００の制御が可能となる。なお、操作入力部６４に対して、ユーザ操作を受け付けて所定の制御信号を出力する操作子をさらに設けてもよい。

テレビジョン機能部５１は、チューナ部６０と信号処理部６１とを有する。チューナ部６０は、テレビジョン入力端子５９にアンテナ線５を介して接続されるアンテナ６によって、例えば地上デジタル放送信号を受信し、所定のチャンネルの信号を抽出する。信号処理部６１は、チューナ部６０から供給される受信信号からビデオデータＶ１およびオーディオデータＡ１を復元し、セレクタ５４に供給する。

ＨＤＭＩ通信部５２は、コネクタ６２に接続されたＨＤＭＩケーブル８を介して外部機器から送信された、ＨＤＭＩ(High-Definition Multimedia Interface)規格に準拠したＨＤＭＩ信号を受信する。ＨＤＭＩ通信部５２は、受信したＨＤＭＩ信号に対して認証処理を行い、認証に成功した場合に、当該ＨＤＭＩ信号からビデオデータＶ２およびオーディオデータＡ２を抽出し、セレクタ５４に供給する。

ＬＡＮ(Local Area Network)通信部５３は、ＬＡＮ端子６３に接続されたケーブルを介して、例えばＴＣＰ／ＩＰを通信プロトコルとして用いて外部機器と通信を行う。図３の例では、ＬＡＮ通信部５３は、ＬＡＮ端子６３からケーブル３１１を介して無線送受信装置３００と接続され、無線送受信装置３００を介した通信を行う。これにより、音響装置２００と携帯端末１００との間での通信が可能となる。

これに限らず、ＬＡＮ通信部５３は、例えば、図示されない家庭内ネットワークと接続され、当該家庭内ネットワークを介して伝送されるＩＰＴＶ(Internet Protocol Television)を受信することができる。この場合、ＬＡＮ通信部５３は、ＩＰＴＶ放送信号を受信し、受信信号から図示しないデコーダで復号されたビデオデータＶ３およびオーディオデータＡ３を出力する。

セレクタ５４は、テレビジョン機能部５１から出力されたビデオデータＶ１およびオーディオデータＡ１と、ＨＤＭＩ通信部５２から出力されたビデオデータＶ２およびオーディオデータＡ２と、ＬＡＮ通信部５３から出力されたビデオデータＶ３およびオーディオデータＡ３とを、操作入力部６４からの制御信号に応じた制御部５８の制御に従い、選択的に切り換えて出力する。セレクタ５４で選択され出力されたビデオデータは、表示駆動部５６に供給される。また、セレクタ５４で選択され出力されたオーディオデータは、イコライザ部６５を介して音声駆動部５７に供給される。

イコライザ部６５は、供給されたオーディオデータの周波数特性を調整する。より具体的には、イコライザ部６５は、制御部５８により設定されたイコライザパラメータに従い、オーディオデータの特定の周波数帯域のゲインを制御して周波数特性の補正を行う。イコライザ部６５は、例えばＦＩＲ(Finite Impulse Response)フィルタにより構成することができる。これに限らず、イコライザ部６５を、可変とされた複数の周波数ポイントでのゲインおよび変動幅を調整可能な、パラメトリックイコライザを用いて構成してもよい。

イコライザ部６５は、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)を用いて構成することができる。これに限らず、イコライザ部６５を、制御部５８の機能の一部を用いてソフトウェアにより構成してもよい。

音声駆動部５７は、イコライザ部６５から出力されたオーディオデータをＤ／Ａ変換によりアナログオーディオ信号に変換し、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒを駆動可能に増幅する。また、音声駆動部５７は、制御部５８の制御に従い、イコライザ部６５から出力されたオーディオデータに対して、残響処理や位相処理といったエフェクト処理を施すことができる。Ｄ／Ａ変換されるオーディオデータは、このエフェクト処理後のオーディオデータである。スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒは、音声駆動部５７から供給されたアナログオーディオ信号を音に変換して出力する。

検査用音声信号生成部６６は、制御部５８の制御に従い、検査用のオーディオデータを生成する。検査用のオーディオデータは、例えば可聴周波数帯域の成分を全て含むオーディオデータであって、ホワイトノイズやＴＳＰ(Time Stretched Pulse)信号、スイープ信号などを用いることができる。検査用音声信号生成部６６は、検査用オーディオデータをその都度生成してもよいし、予め作成した波形データをメモリに記憶しておき、制御部５８の指示に従いメモリから波形データを読み出すようにしてもよい。検査用音声信号生成部６６で生成された検査用オーディオデータは、イコライザ部６５に供給される。

この例では、検査用オーディオデータを音響装置２００において生成しているが、これはこの例に限定されず、検査用オーディオデータを携帯端末１００側で生成して音響機器２００に供給するようにしてもよい。この場合、音響装置２００において、検査用音声信号生成部６６を省略することができる。

一例として、図２を参照し、携帯端末１００において、ＣＰＵ１６が周波数特性補正プログラム１１０に従い検査用オーディオデータを生成し、ＲＡＭ２１などに記憶する。検査用オーディオデータを予め生成して不揮発性メモリ２０に記憶しておいてもよい。ＣＰＵ１６は、生成した検査用のオーディオデータを所定のタイミングでＲＡＭ２１や不揮発性メモリ２０から読み出して、無線通信モジュール２３から無線通信により送信する。この無線通信による検査用オーディオデータの送信に対して、例えばＤＬＮＡ(Digital Living Network Alliance)により規定される通信規格を適用することができる。

携帯端末１００から送信された検査音オーディオデータは、無線送受信装置３００に受信され、ケーブル３１１を介して音響機器２００に入力され、ＬＡＮ通信部５３からセレクタ５４に供給される。セレクタ５４においてオーディオデータＡ３を選択することで、当該検査用オーディオデータがイコライザ部６５を介して音声駆動部５７に供給され、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒから音として出力される。

表示駆動部５６は、制御部５８の制御に従い、セレクタ５４から出力されたビデオデータに基づき表示部５５を駆動するための駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、表示部５５に供給される。表示部５５は、例えばＬＣＤ(Liquid Crystal Display)により構成され、表示駆動部５６から供給された駆動信号に応じて画像を表示する。

なお、音響装置２００は、テレビジョン受像機に限らず、ＣＤ(Compact Disk)などを再生して音を出力する、オーディオ再生装置であってもよい。

＜実施形態に係る空間音場の周波数特性補正処理＞
実施形態による空間音場の周波数特性補正処理について、概略的に説明する。図５は、音響装置２００が設置される環境の例を示す。図５の例では、周囲を壁で囲まれた四角形の部屋４００の、一方の壁に寄せて、音響装置２００が設置されている。音響装置２００は、スピーカ５０Ｌが左端部に、スピーカ５０Ｒが右端部にそれぞれ配置されている。部屋４００において、音響装置２００から一定以上の距離が離れた位置に椅子４０１が設置され、ユーザは、この椅子４０１上の受聴位置Ｂにおいて、音源すなわちスピーカ５０Ｌおよび５０Ｒから出力される音を聴くものとする。

このような環境では、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒから出力される音は、部屋４００の各壁面で反射されて、受聴位置Ｂに到達する。したがって、受聴位置Ｂにおける音は、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒから受聴位置Ｂに到達する直接音と、各壁面で反射された反射音とが干渉した音となり、スピーカ５０Ｌおよび５０Ｒから出力される音に対して周波数特性が異なっている可能性が高い。

そこで、実施形態では、スピーカ５０Ｌまたは５０Ｒ（スピーカ５０Ｌとする）の直近の位置Ａと、受聴位置Ｂとでそれぞれスピーカ５０Ｌから出力される検査音を携帯端末１００で録音して取得する。取得した直近位置Ａおよび受聴位置Ｂそれぞれの音の周波数特性を算出し、直近位置Ａでの周波数特性と、受聴位置Ｂでの周波数特性との差分を求める。この差分は、受聴位置Ｂにおける空間音場特性と見做すことができる。そして、スピーカ５０Ｌから出力される音の周波数特性を、受聴位置Ｂにおける空間音場特性の逆特性を用いて補正する。補正は、スピーカ５０Ｌから出力される音の受聴位置Ｂにおける周波数特性が、目標周波数特性となるように行う。目標周波数特性としては、例えばフラット、すなわち、全可聴周波数帯域における音圧レベルが平坦になるような特性が考えられる。このように補正を行うことで、ユーザは、受聴位置Ｂにおいて、本来意図された音を聴くことができる。

このとき、補正に用いる周波数特性を、同一のマイクロフォンを用いて異なる２箇所で録音したそれぞれの音の周波数特性の差分を用いて求めているので、補正におけるマイクロフォンおよび測定系の品位の影響を抑制することができる。

なお、ここで、スピーカ５０Ｌの直近位置Ａは、スピーカ５０Ｌから出力された直接音のレベルに対する、スピーカ５０Ｌから出力される音が壁面などで反射された反射音のレベルの比率が、閾値以上となる位置とする。スピーカ５０Ｌの直近位置Ａでは、スピーカ５０Ｌから出力される直接音の音圧レベルが、スピーカ５０Ｌから出力される音が周囲の壁面などで反射された反射音の音圧レベルに対して十分に大きくなる。そのため、直近位置Ａで測定された周波数特性と、受聴位置Ｂで測定された周波数特性との差分を、受聴位置Ｂにおける空間音場特性と見做すことができる。

さらに、直近位置Ａは、スピーカ５０Ｌから所定以上離れた位置とする。これは、測定位置がスピーカ５０Ｌに近すぎた場合、マイクロフォンの向きがスピーカ５０Ｌに対する見做しの角度と僅かにずれている場合でも、測定結果がスピーカ５０Ｌの指向性の影響を受けてしまうおそれがあるためである。

以上の事項を鑑み、部屋４００が一般的な大きさおよび構造であれば、直近位置Ａは、例えばスピーカ５０Ｌの正面から５０ｃｍ程度離れた位置とするのが適当である。なお、直近位置Ａの条件は、部屋４００の大きさや構造などで変わるものである。

なお、目標周波数特性は、フラットな特性に限られない。例えば、目標周波数特性を、可聴周波数帯域における所定の周波数帯域が強調または減衰された特性としてもよい。また、上述では、受聴位置Ｂについて１箇所のみで測定を行うように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、想定される受聴位置Ｂの近傍の複数の位置でそれぞれ周波数特性の測定を行い、各周波数特性の平均値を受聴位置Ｂでの周波数特性として用いてもよい。

次に、実施形態による空間音場の周波数特性補正処理について、図６〜図１２を用いてより詳細に説明する。図６は、実施形態による空間音場の周波数特性補正の一例の処理を示すフローチャートである。図６において、左側のフローが携帯端末１００における処理の例、右側のフローが音響装置２００における処理の例を示す。携帯端末１００のフローにおける各処理は、携帯端末１００の不揮発性メモリ２０に予め記憶される周波数特性補正プログラム１１０により、ＣＰＵ１６の制御に従い実行される。また、音響装置２００のフローにおける各処理は、音響装置２００の制御部５８が有するＲＯＭに予め記憶されるプログラムにより、制御部５８の制御に従い実行される。

図６において、携帯端末１００のフローと音響装置２００のフローとの間の矢印は、携帯端末１００と音響装置２００との間で、無線送受信装置３００を介してなされる無線通信による情報の授受を示す。

ユーザが携帯端末１００に搭載される周波数特性補正プログラム１１０を起動すると、携帯端末１００は、ユーザからの測定要求を待機する（ステップＳ１００）。例えば、携帯端末１００において、周波数特性補正プログラム１１０により、ユーザインターフェイス部１２のディスプレイ１２ａに対して図７（ａ）に例示される画面が表示される。

図７（ａ）において、画面に対してユーザに対するメッセージが表示されるメッセージ表示領域６００が配置されると共に、処理の続行を示すボタン６１０（ＯＫ）と、処理のキャンセルを示すボタン６１１（ＣＡＮＣＥＬ）とが表示される。メッセージ表示領域６００は、例えばユーザに対して所定の操作や処理を促すメッセージが表示される。ステップＳ１００においては、「測定しますか？」などの、測定開始指示を促すメッセージが表示される。

ステップＳ１００において、例えばボタン６１０が押圧され測定を行う旨が指示された場合、携帯端末１００から音響装置２００に対して、測定要求が出された旨が通知される（ＳＥＱ３００）。音響装置２００は、この通知を受信すると、ステップＳ２００で、音響装置２００における各パラメータを含む装置情報を携帯端末１００に送信する（ＳＥＱ３０１）。より具体的には、装置情報は、例えばイコライザ部６５における周波数特性を決定するイコライザパラメータを含む。装置情報は、音声駆動部５７におけるエフェクト処理を決定する各パラメータをさらに含んでもよい。携帯端末１００は、ステップＳ１０１で、音響装置２００から送信された装置情報を受信して、例えばＲＡＭ２１に記憶する。

音響装置２００は、ステップＳ２００で装置情報を送信した後、ステップＳ２０１でイコライザ部６５におけるイコライザパラメータを初期化する。このとき、音響装置２００は、初期化直前のイコライザパラメータを例えば制御部５８が有するＲＡＭに記憶させる。音響装置２００は、次のステップＳ２０２で音声駆動部５７におけるエフェクト処理を無効化する。このエフェクト処理の無効化の際には、エフェクト処理に関する各パラメータの値は変更せずに、エフェクト処理の有効および無効のみを切り替える。これに限らず、エフェクト処理の各パラメータをＲＡＭなどに記憶させた後、エフェクト処理の各パラメータの初期化を行ってもよい。

なお、上述のＳＥＱ３０１において携帯端末１００に送信される装置情報に含まれる各パラメータを、これら初期化直前のイコライザパラメータやエフェクト処理の各パラメータとし、これら各パラメータの音響装置２００におけるＲＡＭへの記憶処理を省略することも可能である。

音響装置２００は、次のステップＳ２０３において、検査用音声信号生成部６６で検査音（検査用のオーディオ信号）を生成し、携帯端末１００からの検査音の出力指示を待機する（図示しない）。

なお、検査音は、音響装置２００側で生成するのに限定されず、携帯端末１００側で生成してもよい。この場合、携帯端末１００側で生成された検査音のオーディオデータは、後述する検査音の出力指示のタイミングで携帯端末１００から音響装置２００に対して送信される。

一方、携帯端末１００は、ステップＳ１０１で音響装置２００からの装置情報を受信すると、ステップＳ１０２で、ディスプレイ１２ａに対して、マイクロフォン３０（携帯端末１００）をスピーカ５０Ｌまたは５０Ｒ（スピーカ５０Ｌとする）の直近（図５の直近位置Ａ）に配置するように促すメッセージを表示させる。図７（ｂ）は、このステップＳ１０２でディスプレイ１２ａに表示される画面の例を示す。この例では、メッセージ表示領域６００に対して、「スピーカ直近に配置して下さい」旨のメッセージが表示されている。

携帯端末１００は、次のステップＳ１０３で、ユーザ入力すなわち図７（ｂ）に例示される画面におけるボタン６１０が押圧されるのを待機する。ユーザは、携帯端末１００をスピーカ５０Ｌの直近（図５の直近位置Ａ）に配置すると、測定の準備が整ったとして、ボタン６１０を押圧する。携帯端末１００は、ボタン６１０が押圧されると、音響装置２００に対して、検査音の出力指示を送信する（ＳＥＱ３０２）。音響装置２００は、この検査音出力指示を受信すると、ステップＳ２０４で、上述のステップＳ２０３で生成した検査音をスピーカ５０Ｌから出力する。

携帯端末１００は、ＳＥＱ３０２において音響装置２００に対して検査音出力指示を送信した後、ステップＳ１０４で録音を開始し、直近位置Ａでの周波数特性の測定を行う。例えば、携帯端末１００では、マイクロフォン３０で収音されたアナログオーディオ信号が音声処理部２２でＡ／Ｄ変換されてディジタル形式のオーディオデータとされ、システムコントローラ１７に入力される。ＣＰＵ１６は、システムコントローラ１７に入力されたオーディオデータを、例えば不揮発性メモリ２０に記憶し、録音を行う。ステップＳ１０４で録音されて取得されたオーディオデータを、以下、直近位置のオーディオデータと呼ぶ。

ステップＳ１０４での録音が終了すると、処理がステップＳ１０５に移行される。なお、録音の終了は、携帯端末１００に対するユーザ操作によって指示することができる。これに限らず、マイクロフォン３０に収音される音のレベルに基づき、録音の終了タイミングを判定してもよい。ステップＳ１０５では、ディスプレイ１２ａに対して、マイクロフォン３０（携帯端末１００）を受聴位置（図５の受聴位置Ｂ）に配置するように促すメッセージを表示させる。図７（ｃ）は、このステップＳ１０５でディスプレイ１２ａに表示される画面の例を示す。この例では、メッセージ表示領域６００に対して、「受聴位置に配置して下さい」旨のメッセージが表示されている。

携帯端末１００は、次のステップＳ１０６で、ユーザ入力すなわち図７（ｃ）に例示される画面におけるボタン６１０が押圧されるのを待機する。ユーザは、携帯端末１００を受聴位置Ｂに配置すると、測定の準備が整ったとして、ボタン６１０を押圧する。携帯端末１００は、ボタン６１０が押圧されると、音響装置２００に対して、検査音の出力指示を送信する（ＳＥＱ３０３）。音響装置２００は、この検査音出力指示を受信すると、ステップＳ２０５で、上述のステップＳ２０３で生成した検査音をスピーカ５０Ｌから出力する。

携帯端末１００は、ＳＥＱ３０３において音響装置２００に対して検査音出力指示を送信した後、ステップＳ１０７で録音を開始し、受聴位置Ｂでの周波数特性の測定を行う。録音された検査音のオーディオデータは、例えば不揮発性メモリ２０に記憶される。以下、ステップＳ１０７で録音されて取得されたオーディオデータを、受聴位置のオーディオデータと呼ぶ。

携帯端末１００は、次のステップＳ１０８で、直近位置のオーディオデータおよび受聴位置のオーディオデータの周波数解析を行い、各々周波数特性を求める。例えば、携帯端末１００において、ＣＰＵ１６は、周波数特性補正プログラム１１０に従い、直近位置のオーディオデータおよび受聴位置のオーディオデータそれぞれに対してＦＦＴ(Fast Fourier Transform)処理を施して周波数特性すなわち各周波数における音圧レベルを求める。

図８は、直近位置でのオーディオデータを解析した結果の周波数特性５００の例を示す。また、図９は、受聴位置でのオーディオデータを解析した結果の周波数特性５０１の例を示す。図８および図９、ならびに、後述する図１０において、縦軸は音圧レベル（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。

次のステップＳ１０９で、携帯端末１００は、ステップＳ１０８で求めた直近位置および受聴位置での各オーディオデータの周波数特性５００および５０１に基づき、音響装置２００のイコライザ部６５の周波数特性を補正するための補正値（イコライザパラメータ）を求める。ここでは、スピーカ５０Ｌから出力された音の受聴位置における周波数特性が平坦、例えば、全可聴周波数帯域での音圧レベルが一様になるように、イコライザ部６５におけるイコライザの周波数特性を補正するものとする。

携帯端末１００は、先ず、直近位置のオーディオデータの周波数特性５００と、受聴位置のオーディオデータの周波数特性５０１との差分を求める。この差分は、スピーカ５０Ｌを音源とした場合の受聴位置Ｂにおける空間音場特性である。携帯端末１００は、求めた空間音場特性の逆特性を示す周波数特性を、イコライザ部６５におけるイコライザの周波数特性とする。

図１０は、直近位置のオーディオデータの周波数特性５００から、受聴位置のオーディオデータの周波数特性５０１を減じた空間音場特性５０２の例を示す。携帯端末１００は、この空間音場特性５０２の逆特性、すなわち、空間音場特性５０２の各周波数における音圧レベルを０ｄＢに補正するような補正周波数特性を求める。図１１は、図１０に対する補正周波数特性５０３の例を示す。図１０において、縦軸は利得（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。補正周波数特性５０３は、例えば、０ｄＢから空間音場特性５０２における各周波数の音圧レベルを減じることで求めることができる。

携帯端末１００は、図１１のように補正周波数特性５０３を求めると、イコライザ部６５の周波数特性を、求めた補正周波数特性５０３に一致または近似させるイコライザパラメータを算出する。イコライザパラメータの算出方法としては、例えばＬＭＳ(The Least Mean Square)アルゴリズムを用いることができる。

携帯端末１００は、イコライザパラメータを算出すると、ステップＳ１１０で、算出されたイコライザパラメータをユーザに提示し、次のステップＳ１１１で、当該イコライザパラメータを音響装置２００のイコライザ部６５に反映させるか否かをユーザに問い合わせる。

図１２は、ステップＳ１１０におけるディスプレイ１２ａに表示される画面の例を示す。表示領域６０１に、イコライザパラメータが表示される。この図１２の例では、表示領域６０１に対して、イコライザパラメータとして補正周波数特性５０３を簡略化して表示している。図１２の例では、補正周波数特性５０３に対して、直近位置のオーディオデータの周波数特性５００と、受聴位置のオーディオデータの周波数特性５０１と、空間音場特性５０２とが重ねて表示されている。

図１２において、さらに、メッセージ領域６０２に対して、イコライザパラメータを音響装置２００のイコライザ部６５のイコライザに反映させるか否かの入力を促す「反映させますか？」などのメッセージが表示される。

携帯端末１００は、ステップＳ１１１でボタン６１０が押下されると、イコライザパラメータを反映させると判定し、処理をステップＳ１１２に移行させる。ステップＳ１１２で、携帯端末１００は、フラグFLAGの値を、イコライザパラメータを反映させる旨を示す値（例えば値「１」）に設定する。一方、携帯端末１００は、ステップＳ１１１でボタン６１１が押下されると、イコライザパラメータを反映させないと判定し、処理をステップＳ１１３に移行させる。ステップＳ１１３で、携帯端末１００は、フラグFLAGの値を、イコライザパラメータを反映させない旨を示す値（例えば値「０」）に設定する。

携帯端末１００は、ステップＳ１１２またはステップＳ１１３でフラグFLAGの値が設定されると、ＳＥＱ３０４で、設定されたフラグFLAGの値を、ステップＳ１０９で算出されたイコライザパラメータの値と共に音響装置２００に送信する。なお、フラグFLAGの値がイコライザパラメータを反映させない旨を示す値である場合、イコライザパラメータの送信を省略することができる。ＳＥＱ３０４でフラグFLAGおよびイコライザパラメータの送信が完了すると、携帯端末１００側の一連の処理が終了される。

音響装置２００は、ＳＥＱ３０４で携帯端末１００から送信されたフラグFLAGの値とイコライザパラメータとを受信すると、ステップＳ２０６で、フラグFLAGの値に基づく判定を行う。

音響装置２００は、ステップＳ２０６で、フラグFLAGの値がイコライザパラメータを反映させる旨を示す値（例えば値「１」）であると判定した場合、処理をステップＳ２０７に移行させる。ステップＳ２０７で、音響装置２００は、ＳＥＱ３０４で携帯端末１００からフラグFLAGの値と共に送信されたイコライザパラメータによりイコライザ部６５のイコライザパラメータを更新し、ステップＳ１０９で算出されたイコライザパラメータをイコライザ部６５に反映させる。

一方、音響装置２００は、ステップＳ２０６で、フラグFLAGの値がイコライザパラメータを反映させない旨を示す値（例えば値「０」）であると判定した場合、処理をステップＳ２０８に移行させる。音響装置２００は、ステップＳ２０８で、イコライザ部６５の状態を、上述したステップＳ２０１においてイコライザパラメータ初期化処理を行った以前の状態に復元する。例えば、音響装置２００は、ステップＳ２０１でＲＡＭに記憶したイコライザパラメータをイコライザ部６５に設定する。

音響装置２００は、ステップＳ２０７またはステップＳ２０８の処理が終了すると、処理をステップＳ２０９に移行させ、エフェクト状態を有効化し、ステップＳ２０２で無効化した状態から復元する。ステップＳ２０９でエフェクト状態が復元されると、音響装置２００側の一連の処理が終了される。

以上説明したように、本実施形態では、同一のマイクロフォンを用いて、音源の直近位置と受聴位置とにおいてそれぞれ周波数特性を測定し、直近位置の周波数特性と、受聴位置の周波数特性との差分に基づきイコライザパラメータを算出している。そのため、イコライザの周波数特性の補正に際して、測定に用いるマイクロフォンの品位（測定系の品位）に依存しない補正が可能である。

また、マイクロフォンの品位の依存しない補正が可能であるため、メーカ別、機種別にマイクロフォン特性の較正を行う場合と比較して、手離れのよいシステムを構成できる。

さらに、直近位置の周波数特性と、受聴位置の周波数特性との差分に基づきイコライザパラメータを算出しているため、イコライザパラメータの補正後にも、音響装置２００の設計者が意図的に色付けしている特性を残しておける。

１２ ユーザインターフェイス部
１２ａ ディスプレイ
１２ｂ タッチパネル
１６ ＣＰＵ
１７ システムコントローラ
２０ 不揮発性メモリ
２１ ＲＡＭ
２２ 音声処理部
３０ マイクロフォン
５０Ｌ，５０Ｒ スピーカ
５７ 音声駆動部
６５ イコライザ部
６６ 検査用音声信号生成部
１００ 携帯端末
１１０ 周波数特性補正プログラム
１２０ 制御部
１２１ 算出部
１２２ ＵＩ生成部
１２３ 録音部
１２４ 検査音出力部
２００ 音響装置
３００ 無線送受信装置
５００，５０１ 周波数特性
５０２ 空間音場特性
５０３ 補正周波数特性

Claims (8)

1. 音響装置と通信する通信部と、
   前記通信部を介して前記音響装置に検査音を出力させる検査音出力部と、
   音入力装置で収音した音を録音する録音部と、
   メッセージを表示する表示部と、
   ユーザ入力を受け付ける入力部と、
   前記音響装置のスピーカの直近に前記音入力装置を移動させて第１の音を録音するように促す第１のメッセージを前記表示部に対して表示させ、該第１のメッセージに応じた前記入力部に対するユーザ入力に従い前記検査音出力部に対して前記検査音の出力を指示すると共に前記録音部に対して該第１の音の録音を指示し、該第１の音が録音された後に、前記表示部に対して受聴位置に前記音入力装置を移動させて第２の音を録音するように促す第２のメッセージを表示させ、該第２のメッセージに応じた前記入力部に対するユーザ入力に従い前記検査音出力部に対して前記検査音の出力を指示すると共に前記録音部に対して該第２の音の録音を指示する制御部と、
   前記録音部で録音された前記第１の音の第１の周波数特性と前記第２の音の第２の周波数特性とを求め、該第１の周波数特性と該第２の周波数特性との差分に基づき、該第２の周波数特性を目標周波数特性に補正するための補正値を算出する算出部と
   を有する音響処理装置。
2. 前記算出部は、
   前記補正値を前記通信部を介して前記音響装置に送信する請求項１に記載の音響処理装置。
3. 前記制御部は、
   前記補正値を前記音響装置に送信する前に、前記通信部を介して前記音響装置から少なくとも周波数特性を制御するための制御情報を取得し、前記算出部による前記補正値の算出の後に、前記入力部に対するユーザ入力に応じて該制御情報を該音響装置に送信する請求項２に記載の音響処理装置。
4. 前記目標周波数特性は、全可聴周波数帯域において音圧レベルが平坦となる周波数特性である請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の音響処理装置。
5. 前記算出部は、
   前記第２の周波数特性を、前記受聴位置の近傍の複数の位置で録音された前記第２の音それぞれの周波数特性を平均して求める請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の音響処理装置。
6. 通信部を介して音響装置に検査音を出力させる検査音出力ステップと、
   音入力装置で収音した音を録音する録音ステップと、
   前記音響装置のスピーカの直近に前記音入力装置を移動させて第１の音を録音するように促す第１のメッセージを表示部に対して表示させる第１の表示ステップと、
   前記第１のメッセージに応じた、入力部に対するユーザ入力に従い前記検査音出力ステップに対して前記検査音の出力を指示すると共に前記録音ステップに対して前記第１の音の録音を指示する第１の検査音取得ステップと、
   前記第１の音が録音された後に、前記表示部に対して受聴位置に前記音入力装置を移動させて第２の音を録音するように促す第２のメッセージを表示させる第２の表示ステップと、
   前記第２のメッセージに応じた前記入力部に対するユーザ入力に従い前記検査音出力部に対して前記検査音の出力を指示すると共に前記録音ステップに対して第２の音の録音を指示する第２の検査音取得ステップと、
   前記第１の検査音取得ステップで録音された前記第１の音の第１の周波数特性と、前記第２の検査音取得ステップで録音された前記第２の音の第２の周波数特性とを求め、該第１の周波数特性と該第２の周波数特性との差分に基づき、該第２の周波数特性を目標周波数特性に補正するための補正値を算出する算出ステップと
   を有する音響処理方法。
7. 通信部を介して音響装置に検査音を出力させる検査音出力ステップと、
   音入力装置で収音した音を録音する録音ステップと、
   前記音響装置のスピーカの直近に前記音入力装置を移動させて第１の音を録音するように促す第１のメッセージを表示部に対して表示させる第１の表示ステップと、
   前記第１のメッセージに応じた、入力部に対するユーザ入力に従い前記検査音出力ステップに対して前記検査音の出力を指示すると共に前記録音ステップに対して前記第１の音の録音を指示する第１の検査音取得ステップと、
   前記第１の音が録音された後に、前記表示部に対して受聴位置に前記音入力装置を移動させて第２の音を録音するように促す第２のメッセージを表示させる第２の表示ステップと、
   前記第２のメッセージに応じた前記入力部に対するユーザ入力に従い前記検査音出力部に対して前記検査音の出力を指示すると共に前記録音ステップに対して第２の音の録音を指示する第２の検査音取得ステップと、
   前記第１の検査音取得ステップで録音された前記第１の音の第１の周波数特性と、前記第２の検査音取得ステップで録音された前記第２の音の第２の周波数特性とを求め、該第１の周波数特性と該第２の周波数特性との差分に基づき、該第２の周波数特性を目標周波数特性に補正するための補正値を算出する算出ステップと
   をコンピュータに実行させるための音響処理プログラム。
8. 互いに通信可能に接続された携帯端末と音響装置とを含む音響処理システムであって、
   前記携帯端末は、
   音入力装置で収音した音を録音する録音部と、
   メッセージを表示する表示部と、
   ユーザ入力を受け付ける入力部と、
   前記音響装置のスピーカの直近に前記音入力装置を移動させて第１の音を録音するように促す第１のメッセージを前記表示部に対して表示させ、該第１のメッセージに応じた前記入力部に対するユーザ入力に従い検査音の出力指示を出すと共に前記録音部に対して該第１の音の録音を指示し、該第１の音が録音された後に、前記表示部に対して受聴位置に前記音入力装置を移動させて第２の音を録音するように促す第２のメッセージを表示させ、該第２のメッセージに応じた前記入力部に対するユーザ入力に従い前記音響装置に対して検査音の出力指示を出すと共に前記録音部に対して該第２の音の録音を指示する第１制御部と、
   前記録音部で録音された前記第１の音の第１の周波数特性と前記第２の音の第２の周波数特性とを求め、該第１の周波数特性と該第２の周波数特性との差分に基づき、該第２の周波数特性を目標周波数特性に補正するための補正値を算出する算出部と、
   前記算出部で算出された前記補正値を前記音響装置に送信する通信部と
   を有し、
   前記音響装置は、
   スピーカから出力される音の周波数特性を調整するイコライザと、
   前記出力指示に従い前記スピーカから検査音を出力する検査音出力部と、
   前記携帯端末から送信された前記補正値を前記イコライザに設定する第２制御部と
   を有する音響処理システム。

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