JP2016119635A - Time difference calculator and terminal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の音声出力部の各々より音声が出力されてから空間内の所定位置に到達するまでの時間の差を算出する時間差算出装置及び、当該時間差算出装置を備える端末装置に関する。 The present invention relates to a time difference calculation device that calculates a time difference from when a sound is output from each of a plurality of sound output units until it reaches a predetermined position in space, and a terminal device that includes the time difference calculation device.
オーディオシステムの自動音場補正に関する従来技術として、例えば、特許文献1には、TSP(Time Stretched Pulse)信号を用いたインパルス応答を解析し、音場補正用の補正係数を得る音場補正装置が開示されている。この音場補正装置では、オーディオシステムのスピーカからTSP信号を出力し、そのTSP信号を、音場補正を行う位置にマイクを配置して集音する。このTSP信号を複数回集音し、同期加算平均でノイズの影響を抑えたうえで、逆フィルタにより解析することでインパルス応答を得るものである。
As a conventional technique related to automatic sound field correction of an audio system, for example,
ところで、近年、ステレオ(2.0ch)音声よりも多くのチャンネル(2.1ch以上)を有する高品位オーディオシステムが普及し始めている。このようなステレオシステム及び2.1ch以上のオーディオシステムにおいては、上述した自動音場補正を行う際、各チャンネルのスピーカから出力される音声の周波数特性、位相特性等を調整することになる。この調整には、各チャンネルのスピーカから出力された音声が、音場空間内の任意の位置に到達するまでの時間差の算出が必要となる。 By the way, in recent years, high-quality audio systems having more channels (2.1ch or more) than stereo (2.0ch) sound have begun to spread. In such a stereo system and an audio system of 2.1ch or more, when performing the above-described automatic sound field correction, the frequency characteristics, phase characteristics, etc. of the sound output from the speakers of each channel are adjusted. This adjustment requires calculation of the time difference until the sound output from the speaker of each channel reaches an arbitrary position in the sound field space.
各チャンネルのスピーカから、音場空間内の任意の位置までの、信号の到達時間の差を求めるには、例えば、それらスピーカを備えたオーディオシステムとマイクとが通信可能となるよう有線(ケーブル)で接続し(例えば、特許文献2を参照)、各スピーカからの信号の出力開始のタイミングと、各スピーカから出力された各信号の、マイクによる集音開始のタイミングとを、スピーカごとに検出できればよい。これにより、各スピーカから出力された信号がマイクに到達するまでの時間を測定することができるので、それら時間の差を算出することが可能となる。 To find the difference in signal arrival time from the speaker of each channel to an arbitrary position in the sound field space, for example, wired (cable) so that the audio system equipped with these speakers can communicate with the microphone. (See, for example, Patent Document 2), the timing of starting the output of signals from each speaker and the timing of starting the sound collection of each signal output from each speaker can be detected for each speaker. Good. Thereby, since the time until the signal output from each speaker reaches the microphone can be measured, the difference between these times can be calculated.
しかしながら、上述した有線を用いた接続は利用者からすれば煩雑な作業であり、利用者の利便性を考慮したものとはいい難い。このため、マイクをオーディオシステムに有線で接続することなく、上述した時間差の算出が可能となることが望まれている。 However, the above-described wired connection is a complicated operation for the user, and it is difficult to say that the user's convenience is taken into consideration. For this reason, it is desired that the above-described time difference can be calculated without connecting the microphone to the audio system by wire.
上述した有線を用いた接続を行わない場合、マイク側では、集音された信号が、オーディオシステムのいずれのチャンネルのスピーカから出力されたものであるかを識別することができない。なぜなら、各スピーカからの信号の出力開始のタイミングと、各スピーカから出力された各信号の、マイクによる集音開始のタイミングとを、スピーカごとに検出することができないからである。 When the above-described wired connection is not performed, the microphone side cannot identify which channel of the audio system the collected signal is output from. This is because the timing for starting the output of signals from each speaker and the timing for starting the sound collection of each signal output from each speaker by the microphone cannot be detected for each speaker.
これに対し、本発明は、各スピーカからの信号の出力開始のタイミングと、マイクによる集音開始のタイミングとを検出することなく、オーディオシステムの各チャンネルのスピーカから出力された信号がいずれのスピーカから出力されたものであるかを識別可能とすることにより、各チャンネルのスピーカから出力された音声が、音場空間内の任意の位置に到達するまでの時間差を算出することができる時間差算出装置及び端末装置を提供することを目的とする。 On the other hand, in the present invention, the signal output from the speaker of each channel of the audio system is detected by any speaker without detecting the timing of starting the output of the signal from each speaker and the timing of starting the sound collection by the microphone. The time difference calculation device can calculate the time difference until the sound output from the speaker of each channel reaches an arbitrary position in the sound field space by making it possible to identify whether the sound is output from And it aims at providing a terminal device.
上記の課題を解決するために、本発明に係る時間差算出装置は、異なる方向から到来する検査音個々に、予め検査音の発生順序、及び検査音の発生順序が隣り合う、2つの検査音間の発生時間間隔が定められており、発生順序が隣り合う、2つの検査音が発生して所定位置に到達するまでの時間差を算出する時間差算出装置であって、上記所定位置にて集音された各検査音間の集音時間間隔と、上記検査音の発生順序及び、上記検査音間の発生時間間隔とに基づき、集音された検査音個々を特定する特定部と、上記特定された、発生順序が隣り合う、2つの検査音間の集音時間間隔と、対応する上記2つの検査音間の発生時間間隔とに基づき、上記時間差を算出する算出部とを備える。 In order to solve the above-described problem, the time difference calculation apparatus according to the present invention is configured so that the inspection sound generation order and the inspection sound generation order are adjacent to each other for each inspection sound coming from different directions. Is a time difference calculation device that calculates a time difference between two test sounds that are adjacent in the generation order and that arrive at a predetermined position, and the sound is collected at the predetermined position. A specific unit for identifying each collected test sound based on the sound collection time interval between the test sounds, the generation order of the test sounds, and the time interval between the test sounds, and the specified And a calculation unit that calculates the time difference based on a sound collection time interval between two inspection sounds adjacent to each other in generation order and a generation time interval between the corresponding two inspection sounds.
上記構成では、所定の発生順序で検査音が発生され、異なる方向から到来する検査音が集音されることになる。また、この発生順序に隣り合う、2つの検査音間の発生時間間隔は定められている。 In the above configuration, inspection sounds are generated in a predetermined generation order, and inspection sounds arriving from different directions are collected. In addition, the generation time interval between two inspection sounds adjacent to each other in the generation order is determined.
このため、特定部は、所定位置にて集音された各検査音間の集音時間間隔と、上記検査音間の発生時間間隔とに基づき、集音された各検査音を特定することができる。 For this reason, the specifying unit can specify the collected inspection sounds based on the sound collection time interval between the inspection sounds collected at a predetermined position and the generation time interval between the inspection sounds. it can.
したがって、算出部は、特定された、2つの検査音間の、集音時間間隔と発生時間間隔とに基づき、各検査音が所定位置に到達するまでの時間差を算出することができる。 Therefore, the calculation unit can calculate the time difference until each inspection sound reaches a predetermined position based on the sound collection time interval and the generation time interval between the two specified inspection sounds.
本発明は、オーディオシステムの各チャンネルのスピーカから出力された音声がいずれのスピーカから出力されたものであるかを識別可能とすることにより、各チャンネルのスピーカから出力された音声が、音場空間内の任意の位置に到達するまでの時間差を算出することができるという効果を奏する。 The present invention makes it possible to identify from which speaker the sound output from the speaker of each channel of the audio system is output, so that the sound output from the speaker of each channel is the sound field space. There is an effect that it is possible to calculate a time difference until reaching an arbitrary position.
本発明の一実施形態について、図1〜図10に基づいて説明すると以下のとおりである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本実施形態に係るオーディオシステム1の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、オーディオシステム1は、スピーカ装置10(音声出力装置)と、測定装置20(端末装置)と、から構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an
例えば、5.1chサラウンドシステムや7.1chサラウンドシステムのように、複数のスピーカを備えて、高品位の音響空間を提供するオーディオシステムが広く普及している。このようなオーディオシステムでは、複数のスピーカから出力される再生音の周波数特性や位相特性を、ユーザ自らが音場に合わせて適切に調整して臨場感溢れる最適な音響空間を得ることは極めて困難である。このため、かかるオーディオシステムでは、システム側で自動的に音場特性を補正して最適な音響空間を作り出すいわゆる自動音場補正システムが備えられている。 For example, audio systems that provide a high-quality acoustic space with a plurality of speakers, such as a 5.1ch surround system and a 7.1ch surround system, are widely used. In such an audio system, it is extremely difficult for the user himself / herself to appropriately adjust the frequency characteristics and phase characteristics of the reproduced sound output from a plurality of speakers according to the sound field to obtain an optimal acoustic space full of realism. It is. For this reason, such an audio system includes a so-called automatic sound field correction system that automatically corrects sound field characteristics on the system side to create an optimal acoustic space.
オーディオシステム1は、このような自動音場補正システムを備えるものであり、オーディオシステム1が配置される空間における音場補正を行うことができる。オーディオシステム1は、オーディオシステム1自身により音声出力時の音場補正処理が可能となっている。
The
スピーカ装置10は、例えばテレビ、Bluetooth(登録商標) Audioであり、少なくとも音声を出力する音声出力装置である。スピーカ装置10は、ステレオ(2.0ch)音声を出力する音声出力装置であり、左スピーカ11及び右スピーカ12を有している。本実施形態では、スピーカ装置10として、ステレオ音声の音声出力装置を例として説明するが、本発明はステレオ音声に限るものではない。スピーカ装置10は、例えば、5.1chサラウンドシステム、7.1chサラウンドシステムといった、複数のスピーカを備えるものであってもよい。
The
測定装置20は、オーディオシステム1が備える自動音場補正システムにより音場補正を行う際に必要となる補正係数を生成するものである。この補正係数は、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各再生音の周波数特性や位相特性を調整するためのものである。測定装置20は、上記補正係数を生成するために、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各再生音を集音し、各再生音のレベルを測定する。測定装置20は、例えばリモコン等の専用端末、スマートフォン等の携帯端末を用いることができる。
The
オーディオシステム1では、上記補正係数を生成するための測定時に、スピーカ装置10が、オーディオシステム1が配置された空間内に、TSP(Time Stretched Pulse)信号等の検査音を、補正対象となる左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力(発生)させる。
In the
そして、測定装置20が、オーディオシステム1が配置された空間内におけるユーザの位置にて、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力された上述の検査音を集音する。測定装置20は、この集音された検査音を分析し、上述した補正係数を生成する。スピーカ装置10は、測定装置20により生成された補正係数を用いて、音声再生時に音場補正処理を行う。
And the
このようなオーディオシステム1において、上述した測定を行う場合、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から別々に出力される音声がユーザの位置まで到達するまでの時間差を求める必要がある。言い換えれば、異なる方向から到来することになる各音声がユーザの位置まで到達するまでの時間差を求めることになる。
In such an
ここで、ユーザがスピーカ装置10の正面に位置すれば、左スピーカ11からユーザまでの距離と、右スピーカ12からユーザまでの距離とは同一となるため、各スピーカから別々に出力された音声がユーザに到達するまでの時間差は生じない。これに対し、例えば図1に示す測定装置20が配置された位置にユーザがいた場合、左スピーカ11からユーザまでの距離と右スピーカ12からユーザまでの距離に差が生じる。その結果、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から別々に音声が出力された場合に、左スピーカ11からの音声がユーザに到達するまでの時間TLと、右スピーカ12からの音声がユーザに到達するまでの時間TRとの間には、それら到達時間の差である到達時間差(遅延差)=TL−TRが生じてしまう。このような到達時間差は、図1に示す位置に限らず、ユーザがスピーカ装置10の正面(左スピーカ11からユーザまでの距離と、右スピーカ12からユーザまでの距離とが同一となる位置)以外に位置すれば、必然的に生じるものである。
Here, if the user is located in front of the
ところで、このような、各スピーカからユーザまでの到達時間差を求めるには、背景技術で述べたとおり、測定装置20側で、集音された音声が、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12のいずれから出力されたものであるかを識別することが必要となる。このため、従来技術であれば、オーディオシステムとマイクとを有線で接続し、各スピーカからの音声の出力開始のタイミングと、各スピーカから出力された各信号の、マイクによる集音開始のタイミングとを検出していた。
By the way, in order to obtain such a difference in arrival time from each speaker to the user, as described in the background art, the sound collected on the
これに対し、オーディオシステム1においては、このような有線による接続や、無線通信による接続により、上述したような各タイミングを検出する処理は不要となる。オーディオシステム1では、スピーカ装置10から出力され、測定装置20により集音された音声が、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12のいずれが出力したものであるかを、測定装置20により集音された音声から、測定装置20自身で識別可能とするものである。
On the other hand, in the
以下、本実施形態においては、本発明の特徴部分である、測定装置20が、集音された音声から、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12のいずれが出力したものであるかを、どのように識別し、上述したような到達時間差を算出するかという点について、主として説明することとする。
Hereinafter, in the present embodiment, which is the characteristic part of the present invention, the
図2は、オーディオシステム1のシステム構成を示すブロック図である。図2に示すように、先ず、スピーカ装置10は、オーディオ入力部101と、検査音再生部102と、検査音記憶部103と、再生音選択部104と、受信部105と、補正部106と、音声出力部107と、左スピーカ11と、右スピーカ12と、を有している。
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the
オーディオ入力部101は、左スピーカ11及び右スピーカ12が出力するステレオ音声が入力されるものである。オーディオ入力部101には、例えば、アナログ・デジタル・コンバータや、圧縮されたオーディオ信号をデコードするデコーダ等が備えられる。
The
検査音再生部102は、測定装置20による上述の測定時に、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力させる検査音を再生する。検査音記憶部103は、この検査音を記憶するものである。
The inspection
再生音選択部104は、通常、オーディオ入力部101から出力されるステレオ音声を選択し、測定装置20による上述の測定が行われる際、検査音再生部102から再生される検査音を選択する。
The reproduction
なお、検査音再生部102及び再生音選択部104を、スピーカ装置10に設けない構成であってもよい。この場合において上述の測定を行うときは、オーディオ入力部101に検査音を入力する。
The inspection
受信部105は、測定装置20の送信部204と通信を行い、測定装置20にて生成された補正係数を受信する。また、受信部105は、ユーザが測定装置20を用いて入力した各種命令を、測定装置20から受信する。送信部204との通信が無線通信である場合例えば、Bluetooth(登録商標)や、WiFi(登録商標)等を用いることができる。なお、受信部105と送信部204との通信は、有線通信であってもよい。
The
補正部106は、受信部105にて受信した補正係数を用いて、左スピーカ11及び右スピーカ12が出力するステレオ音声を補正する。この補正により、例えば、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各スピーカ特性、オーディオシステム1が配置された空間の音響空間特性等が調整される。なお、補正部106は、再生音選択部104により上述の検査音が選択された場合であれば、再生音選択部104から入力された検査音をそのまま、音声出力部107に出力する。
The
音声出力部107は、左スピーカ11及び右スピーカ12と接続されており、通常時は、補正部106から入力される音声を左スピーカ11及び右スピーカ12に出力する。一方、上述の測定時は、補正部106から入力される検査音を左スピーカ11及び右スピーカ12に別々のタイミングで出力する。
The
一方、測定装置20は、マイク21と、音声入力部201(集音部)と、分析部202と、係数生成部203と、送信部204と、を有している。
On the other hand, the measuring
音声入力部201は、マイク21と接続されており、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力される検査音を集音する。音声入力部201は、例えば図示しない記憶部に、その集音された検査音を記憶する。また、音声入力部201は、その集音された検査音を記憶することなく、分析部202に出力してもよい。音声入力部201には、例えばアンプ、アナログ・デジタル・コンバータ等が備えられる。
The
また、音声入力部201の集音方式はモノラル方式であることが好ましい。2つのマイクでステレオ集音した場合は、2つの集音信号間で相互相関を行ってから、複数のスピーカの1つを特定することとなり、集音処理の計算量が増大する。これに対し、モノラル方式であれば、上述の相互相関等の処理は不要となり、ステレオ方式と比較し、計算量が少なく、集音処理を効率よく行うことができる。
The sound collection method of the
分析部202は、音声入力部201から入力される検査音を分析し、上述した補正係数の生成に必要となる、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各スピーカ特性、オーディオシステム1が配置された空間の音響空間特性等を算出する。
The
係数生成部203は、分析部202により算出された、上述のスピーカ特性、音響空間特性といった分析結果から、スピーカ装置10の補正部106にて用いられる補正係数を生成する。この補正係数は、例えば、左スピーカ11及び右スピーカ12に対する、遅延、音量、イコライザ等の各設定値である。
The
送信部204は、スピーカ装置10の受信部105と通信を行い、係数生成部203により生成された補正係数をスピーカ装置10に送信する。送信部204は、ユーザが測定装置20を用いて入力した各種命令を、スピーカ装置10に送信する。なお、ユーザは、スピーカ装置10に対して、直接、上述の各種命令を入力してもよい。
The
図3は、本実施形態に係る時間差算出部30(時間差算出装置)の機能構成を示すブロック図である。時間差算出部30は、図2に示すように、測定装置20の分析部202に含まれる。具体的には、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から別々に検査音が出力された場合に、左スピーカ11から出力された検査音が測定装置20に到達するまでの時間TLと、右スピーカ12から出力された検査音が測定装置20に到達するまでの時間TRとの差である到達時間差(=TL−TR)を算出する機能を実現するものである。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the time difference calculation unit 30 (time difference calculation device) according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the time
以下、図4及び図5を用いて、時間差算出部30の構成及び動作について説明する。図4は、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各々が検査音を出力する出力順序、並びに、スピーカ装置10の左スピーカ11から出力される検査音L1、L2、L3、・・・、LM(Mは2以上の整数)及びスピーカ装置10の右スピーカ12から出力される検査音R1、R2、R3、・・・、RMの出力間隔(発生時間間隔)を示す模式図である。また、図5は、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力され、測定装置20のマイク21が集音した検査音の集音間隔(集音時間間隔)を示す模式図である。まず、上述の検査音を説明し、次に、時間差算出部30について説明する。
Hereinafter, the configuration and operation of the time
図4に示すように、測定装置20による上述の測定を開始すると、P(サンプル)経過後、スピーカ装置10の左スピーカ11(図中、「Lch」と表記)が検査音L1を出力する。次に、検査音L1の出力開始時点からD(サンプル)経過後、スピーカ装置10の右スピーカ12(図中、「Rch」と表記)が検査音R1を出力する。そして、検査音L1の出力開始時点からL(サンプル)経過後、再び、スピーカ装置10の左スピーカ11が検査音L2を出力する。以降、同様に、スピーカ装置10の右スピーカ12が検査音R2、スピーカ装置10の左スピーカ11が検査音L3を、交互に出力する。
As shown in FIG. 4, when the above-described measurement is started by the
このように、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12が検査音を出力する出力順序(発生順序)が、左スピーカ11、右スピーカ12、左スピーカ11、右スピーカ12、・・・といった順序となるように、予め定められている。言い換えれば、左スピーカ11→右スピーカ12といった周期が繰り返されるように、予め定められている。
Thus, the output order (generation order) in which the
左スピーカ11からの検査音の出力開始時点から右スピーカ12からの検査音の出力開始時点までの時間である上述のDは、先ず、スピーカ装置10における、左スピーカ11から右スピーカ12に検査音が到達する時間(または、右スピーカ12から左スピーカ11に検査音が到達する時間)よりも長い時間となっている。上述したように、左スピーカ11からの検査音が測定装置20に到達するまでの時間と、右スピーカ12からの検査音がユーザに到達するまでの時間との差である到達時間差は、左スピーカ11から測定装置20までの距離と右スピーカ12から測定装置20までの距離との差に起因する。この2つの距離の差が最大となるのは、図1に示すように、左スピーカ11と右スピーカ12とを結ぶ線分mの延長線上に測定装置20、すなわち、ユーザが存在する場合である。このため、この位置にユーザが位置する場合を想定し、上述のDは、左スピーカ11と右スピーカ12との間を検査音が伝搬する時間(以下、「A」と呼ぶ)よりも長い時間となっている。
The above-mentioned D, which is the time from the start of the output of the test sound from the
次に、上述のDは、検査音の長さ(以下、「T」と呼ぶ)よりも長い時間となっている。さらに、測定装置20による上述の測定を行う際にTSP信号等である検査音からインパルス応答を算出することになるが、上述のDは、この算出の際に生じる残響時間(以下、「I」と呼ぶ)よりも長い時間となっている。
Next, D mentioned above is longer than the length of the inspection sound (hereinafter referred to as “T”). Further, when performing the above-described measurement by the measuring
このように、左スピーカ11からの検査音の出力開始時点から右スピーカ12からの検査音の出力開始時点までの時間であるDは、左スピーカ11と右スピーカ12との間を検査音が伝搬する時間A、検査音の長さT、インパルス応答算出時の残響時間Iのいずれよりも長い時間となっており、より好ましくは、上述のDは、A+T+Iよりも長い時間となることである。これにより、測定装置20が空間内のいずれの位置にある場合でも、左スピーカ11からの検査音の出力開始時点から右スピーカ12からの検査音の出力開始時点までの時間であるDに検査音及び検査音による残響音が出力されない無音である時間が確実に存在することになる。言い換えれば、先に左スピーカ11から出力された検査音よりも、その直後に右スピーカ12から出力された検査音が先に測定装置20に到達してしまうことは起らない。
Thus, D, which is the time from the start of inspection sound output from the
左スピーカ11からの検査音の出力開始時点から次の左スピーカ11からの検査音の出力開始時点までの時間である上述のLは、右スピーカ12からの検査音(例えば、R1)の出力開始時点から次の左スピーカ11からの検査音(例えば、L2)の出力開始時点までの時間である(L−D)が上述のDよりも長い時間となっている。すなわち、L>2Dとなっている。
The above-mentioned L, which is the time from the start of the output of the inspection sound from the
以上のように、上述したスピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12が検査音を出力する出力順序において、隣り合う左スピーカ11及び右スピーカ12の各々からの検査音の出力開始時点の間隔は、D、(L−D)、D、(L−D)、・・・となるように、予め定められている。このような出力間隔を上述の出力順序に並べれば、出力間隔(小)、出力間隔(大)、出力間隔(小)、出力間隔(大)、・・・といった出力間隔列が構成されることになる。
As described above, in the output order in which the
一方、上述したような、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々が検査音を出力する出力順序、並びに、左スピーカ11から出力される検査音及び右スピーカ12から出力される検査音の出力間隔により、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から検査音が出力された場合、測定装置20のマイク21により集音される検査音は、図5に示すものとなる。
On the other hand, according to the output order in which each of the
すなわち、図5に示すように、左スピーカ11から出力された検査音と右スピーカ12から出力された検査音とが交互に集音されることになる。具体的には、左スピーカ11から出力され、集音された検査音L11、右スピーカ12から出力され、集音された検査音R11、左スピーカ11から出力され、集音された検査音L12、右スピーカ12から出力され、集音された検査音R12、・・・となる。
That is, as shown in FIG. 5, the inspection sound output from the
ここで、測定装置20が、集音された検査音の各々が、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12のいずれが出力したものであるかを、どのように識別するのかが重要となる。上述した通り、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12が検査音を出力する出力順序は、左スピーカ11、右スピーカ12、左スピーカ11、右スピーカ12、・・・といった順序となるように、予め定められている。さらに、上述した出力順序に隣り合う左スピーカ11及び右スピーカ12の各々からの検査音の出力開始時点の間隔は、上述の出力順序に並べれば、出力間隔(小)、出力間隔(大)、出力間隔(小)、出力間隔(大)、・・・といった出力間隔列を構成している。
Here, it is important how the
このような出力間隔列は、図5に示された、検査音L11の集音開始時点から検査音R11の集音開始時点までの間隔、検査音R11の集音開始時点から検査音L12の集音開始時点までの間隔、検査音L12集音開始時点から検査音R12の集音開始時点までの間隔・・・にも再現されることになる。すなわち、このような間隔を集音された順に並べれば、集音間隔(小)、集音間隔(大)、集音間隔(小)、集音間隔(大)、・・・といった集音間隔列となる。 Such an output interval sequence is shown in FIG. 5, the interval from the sound collection start time of the inspection sound L11 to the sound collection start time of the inspection sound R11, and the collection of the inspection sound L12 from the sound collection start time of the inspection sound R11. It is also reproduced in the interval until the sound start time, the interval from the start time of sound collection of the inspection sound L12 to the start time of sound collection of the inspection sound R12, and so on. That is, if such intervals are arranged in the order of sound collection, the sound collection intervals such as the sound collection interval (small), the sound collection interval (large), the sound collection interval (small), the sound collection interval (large),. It becomes a column.
したがって、出力間隔列と集音間隔列とを対応付けることにより、集音された各検査音を出力したスピーカがスピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12のいずれであるかを特定することができる。
Therefore, by associating the output interval sequence with the sound collection interval sequence, it is possible to specify which of the
次に、時間差算出部30について説明する。図3に示したように、時間差算出部30は、抽出部31と、特定部32と、算出部33と、検査音情報記憶部34と、を有している。
Next, the time
抽出部31は、測定装置20のマイク21により集音される検査音における、集音間隔(小)→集音間隔(大)(または、集音間隔(大)→集音間隔(小))という集音間隔列を抽出する。
The
特定部32は、抽出部31により抽出された集音間隔列により、集音された各検査音を出力したスピーカがスピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12のいずれであるかを特定する。
The identifying
算出部33は、特定部32により特定された、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力され、集音された検査音の集音開始時点間の間隔(D+a)と、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力された検査音の出力開始時点間の間隔(D)と、の差(a)から、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から検査音が測定装置20に到達するまでの到達時間差(a)を算出する。
The
検査音情報記憶部34は、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12が検査音を出力する出力順序及び、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々からの検査音の出力開始時点の間隔が、検査音情報として、記憶されている。
The inspection sound
特定部32及び算出部33は、検査音情報記憶部34に記憶されている検査音情報を参照しつつ、上述したような特定処理及び算出処理をそれぞれ実行する。なお、上述の検査音情報と同一の情報が、スピーカ装置10の検査音記憶部103にも記憶されている。スピーカ装置10の検査音再生部102は、検査音記憶部103に記憶されている検査音情報を用いることにより、上述の出力順序及び出力間隔に従った、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々の検査音の再生を行う。
The specifying
以下、図6〜図10を用いて、時間差算出部30の動作について説明する。まず、図6を用いて、時間差算出部30を含む測定装置20の概略動作について説明する。図6は、測定装置20の動作を説明するフローチャートである。図6に示すように、上述した測定を行う場合には、測定装置20は、スピーカ装置10から順次出力されてくる検査音をマイク21により集音し、録音する(ステップS1)。音声入力部201は、集音された検査音を分析部202に出力する。
Hereinafter, the operation of the time
分析部202は、遅延測定を行う(ステップS2)。この遅延測定が本発明の特徴部分にかかわるものである。この遅延測定は時間差算出部30により実行される。
The
分析部202は、ゲイン差測定を行う(ステップS3)。分析部202は、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の相対的な音量差を算出する。分析部202は、左スピーカ11及び右スピーカ12の各周波数特性を算出する(ステップS4)。係数生成部203はスピーカ装置10の補正部106にて用いられる補正係数を生成する(ステップS5)。最後に、送信部204が補正係数をスピーカ装置10に送信する(ステップS6)。
The
次に、図6のステップS2における、分析部202及び時間差算出部30の動作を説明する。図7は、時間差算出部30の動作を説明するフローチャートである。
Next, operations of the
図7に示すように、分析部202は、音声入力部201から入力される検査音を用いてインパルス応答を算出する(ステップS11)。分析部202は、検査音がTSP信号であれば、当該検査音を時間的に逆にしたTSP信号(時間反転TSP信号)を畳み込むことにより、インパルス応答を算出する。図8に、分析部202により算出されたインパルス応答の一例を示す。
As shown in FIG. 7, the
分析部202は、算出したインパルス応答のノルムを求める(ステップS12)。ノルムを求める際は、上述のインパルス応答の絶対値を求めてもよいし、Hilbert変換等から得られたベクトル長に相当するノルムであってもよい。図9に、図8に示したインパルス応答から求めたノルムの一例を示す。
The
時間差算出部30の抽出部31は、ノルムに対し、全体のピークを検索し、ピークとして判断すべきレベル値の閾値を決める(ステップS13)。
The
抽出部31は、上述の閾値に基づき、先頭のピーク検索(ステップS14)、2番目のピーク検索(ステップS15)、3番目のピーク検索(ステップS16)を行う。また、抽出部31は、このような3つのピークの組を複数組抽出してもよい。
The
時間差算出部30の特定部32は、上述のステップS14〜S15において検索された3つのピークから、上述した集音間隔列を構成する。図10は、図9に示したノルムにおいて検索された先頭のピーク(以下、「ピーク1」と呼ぶ)、2番目のピーク(以下、「ピーク2」と呼ぶ)、3番目のピーク(以下、「ピーク3」と呼ぶ)付近の拡大図である。図10に示すように、ピーク1とピーク2との間隔→ピーク2とピーク3との間隔は、間隔(小)→間隔(大)となっている。特定部32は、この集音間隔列により、ピーク1を出力したのは左スピーカ11(左チャンネル)、ピーク2を出力したのは右スピーカ12(右チャンネル)、ピーク3を出力したのは左スピーカ11、であることを特定する(ステップS17)。特定部32は、この特定処理の際、検査音情報記憶部34に記憶されている上述の検査音情報を参照する。
The specifying
時間差算出部30の算出部33は、特定部32により、ピーク1が左スピーカ11から、ピーク2が右スピーカ12から、それぞれ出力されたものであることが特定されたので、ピーク1とピーク2の間の時間(D+a)と、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力された検査音の出力開始時点間の時間(D)と、の差(a)から、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から検査音が測定装置20に到達するまでの到達時間差(a)を算出する(ステップS18)。なお、ピーク1とピーク2との間の時間はD+aとなる。
The
また、算出部33は、抽出部31により上述したピーク1〜3の組が複数組抽出される場合には、各々から算出される到達時間差の平均を求めても良いし、複数の組の結果から大きく外れているエラーらしき結果をはずした後に平均を求めても良いし、各々から算出される到達時間差の中央値を採用しても良い。
In addition, when the
なお、図6では、あらかじめ一連の検査音を録音してから処理しているが、分析部202の処理が間に合うのなら、リアルタイムに到達時間差を算出し、信頼できる回数まで到達時間差を算出した後で、スピーカ装置10に停止命令を出すようにしても良い。
In FIG. 6, a series of inspection sounds are recorded and processed in advance. However, if the processing of the
以上説明したように、本実施形態に係る時間差算出部30では、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から検査音が順次出力されると、この出力順序は予め定められているので、この順に従って、左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力された検査音が集音されることになる。また、上記出力順序に隣り合う左スピーカ11と右スピーカ12との出力間隔も予め定められており、それにより、それら出力間隔を上記出力順序に並べた出力間隔列は一定となる。
As described above, in the time
このため、特定部32は、測定装置20での集音順に隣り合う検査音同士の集音間隔を集音順序、すなわち、左スピーカ11及び右スピーカ12の出力順序に並べた集音間隔列を、上記出力間隔列と対応付けることにより、集音された検査音を出力したスピーカが左スピーカ11及び右スピーカ12のいずれであるかを特定することができる。
For this reason, the specifying
したがって、算出部33は、特定された左スピーカ11と右スピーカ12との出力間隔は予め定められているので、この出力間隔と、上述の集音間隔との差から、左スピーカ11及び右スピーカ12から別々に出力された検査音間における到達時間差を算出することができる。
Therefore, since the output interval between the specified
なお、上述した実施形態においては、スピーカ装置10のスピーカは、左スピーカ11及び右スピーカ12の2つとしているが、本発明は、スピーカ数を2つに限定するものではない。5.1chサラウンドシステムや7.1chサラウンドシステムのように、2つ以上のスピーカを備えたスピーカ装置10であっても構わない。この場合、上述したスピーカ装置10の各スピーカが検査音を出力する出力順序において、隣り合うスピーカの各々からの検査音の出力開始時点の間隔のうち、少なくとも1つが他と異なっていれば、スピーカが2つの場合と同様に、各スピーカを特定することが可能となる。
In the above-described embodiment, the
また、検査音にTSP信号を用いたが、TSP信号に代えて、M系列信号を用いてもよい。 Further, although the TSP signal is used for the inspection sound, an M-sequence signal may be used instead of the TSP signal.
さらに、分析部202及び係数生成部203を、測定装置20に設けずに、スピーカ装置10に設けてもよい。この場合、測定装置20は、スピーカ装置10の左スピーカ11及び右スピーカ12の各々から出力される検査音を集音し、その集音された検査音をスピーカ装置10に送信する。
Further, the
時間差算出部30の抽出部31、特定部32及び算出部33は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
The
後者の場合、時間差算出部30は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the time
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、複数のスピーカを備えたオーディオシステムに利用することができる。 The present invention can be used for an audio system including a plurality of speakers.
1 オーディオシステム、10 スピーカ装置、11 左スピーカ、12 右スピーカ、20 測定装置(端末装置)、21 マイク、30 時間差算出部(時間差算出装置)、31 抽出部、32 特定部、33 算出部、34 検査音情報記憶部、101 オーディオ入力部、102 検査音再生部、103 検査音記憶部、104 再生音選択部、105 受信部、106 補正部、107 音声出力部、201 音声入力部(集音部)、202 分析部、203 係数生成部、204 送信部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記所定位置にて集音された各検査音間の集音時間間隔と、上記検査音の発生順序及び、上記検査音間の発生時間間隔とに基づき、集音された検査音個々を特定する特定部と、
上記特定された、発生順序が隣り合う、2つの検査音間の集音時間間隔と、対応する上記2つの検査音間の発生時間間隔とに基づき、上記時間差を算出する算出部と
を備えることを特徴とする時間差算出装置。 For each inspection sound coming from different directions, the generation order of the inspection sounds and the generation order of the inspection sounds are adjacent to each other, and the generation time interval between the two inspection sounds is determined in advance. A time difference calculation device that calculates a time difference from when an inspection sound is generated to a predetermined position,
Identify each collected test sound based on the sound collection time interval between the test sounds collected at the predetermined position, the generation order of the test sounds, and the time interval between the test sounds. A specific part,
A calculation unit that calculates the time difference based on the specified sound collection time interval between two inspection sounds adjacent to each other in the order of generation and the corresponding generation time interval between the two inspection sounds; A time difference calculation device characterized by the above.
上記検査音間の発生時間間隔と、上記集音された各検査音間の集音時間間隔とを対応付けることにより、当該各検査音を特定することを特徴とする請求項1に記載の時間差算出装置。 The specific part is
2. The time difference calculation according to claim 1, wherein each inspection sound is specified by associating a generation time interval between the inspection sounds with a sound collection time interval between the collected inspection sounds. apparatus.
上記特定された、発生順序が隣り合う、2つの検査音間の集音時間間隔と、対応する上記2つの検査音間の発生時間間隔との差から、上記時間差を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の時間差算出装置。 The calculation unit is
The time difference is calculated from the difference between the specified sound collection time interval between the two inspection sounds adjacent to each other in the order of occurrence and the corresponding generation time interval between the two inspection sounds. The time difference calculation apparatus according to claim 1 or 2.
上記検査音を集音する集音部と
を備えることを特徴とする端末装置。 The time difference calculation device according to any one of claims 1 to 4,
A terminal device comprising: a sound collecting unit for collecting the inspection sound.
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