JP2022096522A - 音声処理装置及び音声処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各聴取位置で聴取される音声信号間の音圧差を小さくすることができる音声処理装置及び音声処理方法を提供する。
【解決手段】本開示にかかる音声処理装置は、左チャンネル信号および右チャンネル信号の一方である第１音響信号が入力され、第１音響信号の位相特性を調整し、第１位相調整信号を出力する第１位相調整部と、第１位相調整信号の低域成分に対応する第１低域信号を出力する第１抽出部と、第１低域信号の音圧を調整し、第１音圧調整信号を出力する第１音圧調整部と、第１位相調整信号の中高域成分に対応する第１中高域信号を出力する第２抽出部と、第１音圧調整信号と、第１中高域信号と、を加算した信号である第１処理後信号を、処理後信号として第１スピーカーに出力する第１加算部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、音声処理装置及び音声処理方法に関する。

左チャンネルの音声信号を左側に位置するスピーカーに、右チャンネルの音声信号を右側に位置するスピーカーにそれぞれ入力し、入力された音声を各スピーカーが再生する音響再生システムが知られている。特許文献１には、左チャンネルの音声信号と、右チャンネルの音声信号とを、位相を制御する２つの異なるフィルタにそれぞれ入力することにより、音声信号間の位相差が１８０°に近くなるように位相を制御する音響再生システムが開示されている。

特開２０１３－２０１６４８号公報

しかしながら、左チャンネルの音声信号と、右チャンネルの音声信号とを、２つの異なるフィルタにそれぞれ入力して位相を制御すると、スピーカーからの音声を聴取する聴取位置によって聴取される音声信号間に音圧差が生じる場合がある。

本開示は、各聴取位置で聴取される音声信号間の音圧差を小さくすることができる音声処理装置及び音声処理方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様にかかる音声処理装置は、左チャンネルに対応する信号である左チャンネル信号と、右チャンネルに対応する信号である右チャンネル信号と、が入力され、左チャンネル信号および右チャンネル信号の少なくとも一方に音声処理を行って生成した処理後信号を、車両内に位置する第１スピーカーおよび第１スピーカーとは異なる第２スピーカーの少なくとも一方に出力する音声処理装置であって、左チャンネル信号および右チャンネル信号の一方である第１音響信号が入力され、第１音響信号の位相特性を調整し、調整後の第１音響信号である第１位相調整信号を出力する第１位相調整部と、第１位相調整信号が入力され、第１位相調整信号の低域成分に対応する第１低域信号を出力する第１抽出部と、第１低域信号の音圧を調整し、調整後の第１低域信号である第１音圧調整信号を出力する第１音圧調整部と、第１位相調整信号が入力され、第１位相調整信号の中高域成分に対応する第１中高域信号を出力する第２抽出部と、第１音圧調整信号と、第１中高域信号と、を加算した信号である第１処理後信号を、処理後信号として第１スピーカーに出力する第１加算部と、を備える。

本開示にかかる音声処理装置及び音声処理方法によれば、各聴取位置で聴取される音声信号間の音圧差を小さくすることができる。

図１は、第１実施形態にかかる音声処理装置のブロック図である。 図２は、第１位相調整部の位相特性の一例を示す図である。 図３は、第２位相調整部の位相特性の一例を示す図である。 図４は、第１位相調整部と第２位相調整部によって生じる左右の信号間の位相差の一例を示す図である。 図５は、音圧調整を行う前の、聴取位置ごとの再生信号の周波数特性の一例を示す図である。 図６は、音圧調整を行った後の、聴取位置ごとの再生信号の周波数特性の一例を示す図である。 図７は、第１音圧調整部によって乗算される係数の周波数依存性の一例を示す図である。 図８は、第１実施形態にかかる音声処理装置の動作手順を示すフローチャートである。 図９は、第２実施形態にかかる音声処理装置のブロック図である。 図１０は、第２実施形態にかかる音声処理装置の動作手順を示すフローチャートである。 図１１は、第３実施形態にかかる音声処理装置のブロック図である。 図１２は、第４実施形態にかかる音声処理装置のブロック図である。 図１３は、第５実施形態にかかる音声処理装置のブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本開示にかかる音声処理装置及び音声処理方法の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態にかかる音声処理装置１０のブロック図である。以下では、音声処理装置１０が車両２に搭載される例について説明する。車両２は、第１スピーカー３Ｌと第２スピーカー３Ｒとを備える。第１スピーカー３Ｌは、例えば助手席のドアに配置される。第２スピーカー３Ｒは、例えば運転席のドアに配置される。言い換えると、第１スピーカー３Ｌと第２スピーカー３Ｒとは車両２内に位置する。図１に示される通り、第２スピーカー３Ｒは第１スピーカー３Ｌとは異なるスピーカーである。なお、以下では車両２が右ハンドル車である例について説明するが、車両２は左ハンドル車であってもよい。音声処理システム１が、音声処理装置１０と、第１スピーカー３Ｌと、第２スピーカー３Ｒとを含むシステムとして構成されてもよい。

音声処理装置１０には、左チャンネル（Ｌｃｈ）に対応する信号である左チャンネル信号と、右チャンネル（Ｒｃｈ）に対応する信号である右チャンネル信号と、が入力される。音声処理装置１０は、左チャンネル信号および右チャンネル信号の少なくとも一方に音声処理を行って処理後信号を生成する。音声処理装置１０は、処理後信号を、第１スピーカー３Ｌおよび第２スピーカー３Ｒの少なくとも一方に出力する。以下、音声処理装置１０が左チャンネル信号に音声処理を行って処理後信号を生成し、処理後信号を第１スピーカー３Ｌに出力する例について説明する。音声処理装置１０が右チャンネル信号に音声処理装置を行って処理後信号を生成し、処理後信号を第２スピーカー３Ｒに出力してもよい。

音声処理装置１０は、第１位相調整部４Ｌ、第２位相調整部４Ｒ、第１抽出部５Ｌ、第２抽出部６Ｌ、第１音圧調整部７Ｌ、および第１加算部８Ｌを備える。以下、第１位相調整部４Ｌと第２位相調整部４Ｒとをまとめて「位相調整部」と呼ぶことがある。

第１位相調整部４Ｌには、左チャンネルに対応する左チャンネル信号と、右チャンネルに対応する右チャンネル信号と、の一方である第１音響信号が入力される。本実施形態においては、第１位相調整部４Ｌには、第１音響信号として左チャンネル信号が入力される。第１位相調整部４Ｌは、第１音響信号の位相特性を調整する。第１位相調整部４Ｌは、例えば特定の周波数付近において位相をπだけ移相する特性を有するオールパスフィルタ（Ａｌｌ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ＡＰＦ）である。本実施形態において、第１位相調整部４Ｌは、２００Ｈｚ付近の周波数の位相をπだけ移相するＡＰＦである。位相特性の調整については後述する。第１位相調整部４Ｌは、位相特性が調整された後の第１音響信号である第１位相調整信号を出力する。第１位相調整部４Ｌから出力された第１位相調整信号は、第１抽出部５Ｌおよび第２抽出部６Ｌに入力される。

第１抽出部５Ｌには、第１位相調整信号が入力される。第１抽出部５Ｌは、第１位相調整信号の低域成分に対応する第１低域信号を出力する。低域成分とは、例えば周波数が２００Ｈｚ以下の範囲の成分である。第１抽出部５Ｌは、例えばローパスフィルタである。第１抽出部５Ｌから出力された第１低域信号は、第１音圧調整部７Ｌに入力される。

第２抽出部６Ｌには、第１位相調整信号が入力される。第２抽出部６Ｌは、第１位相調整信号の中高域成分に対応する第１中高域信号を出力する。中高域成分とは、例えば周波数が２００Ｈｚよりも大きい範囲の成分である。第２抽出部６Ｌは、例えばハイパスフィルタである。第２抽出部６Ｌから出力された第１中高域信号は、第１加算部８Ｌに入力される。

第１音圧調整部７Ｌは、第１低域信号の音圧を調整する。具体的には、第１音圧調整部７Ｌは、低域における、第１周波数を中心とした第１周波数帯域において、音圧を増加あるいは低減させるように、周波数に応じた係数を第１低域信号に乗算する。低域とは、例えば周波数が２００Ｈｚ以下の周波数域である。第１周波数とは、例えば７６Ｈｚである。第１周波数帯域とは、例えば周波数が３６Ｈｚ以上１１６Ｈｚ以下の周波数域である。あるいは、第１音圧調整部７Ｌは、第１低域信号の音圧値に一律の値を加算または減算する。一律の値とは、例えば１０ｄＢである。音圧の調整については後述する。第１音圧調整部７Ｌは、第１低域信号に係数を乗算した上で、一律の値を加算又は減算してもよい。第１音圧調整部７Ｌは、音圧が調整された後の第１低域信号である第１音圧調整信号を出力する。第１音圧調整信号は、第１加算部８Ｌに入力される。

第１加算部８Ｌには、第１音圧調整信号および第１中高域信号が入力される。第１加算部８Ｌは、第１音圧調整信号と第１中高域信号を加算することにより第１処理後信号を生成する。第１加算部８Ｌは、第１処理後信号を、処理後信号として第１スピーカー３Ｌに出力する。第１処理後信号は、処理後信号の一例である。

第２位相調整部４Ｒには、左チャンネル信号と、右チャンネル信号と、の他方である第２音響信号が入力される。本実施形態においては、第２位相調整部４Ｒには、右チャンネル信号が入力される。第２位相調整部４Ｒは、第２音響信号の位相特性を調整する。第２位相調整部４Ｒは、例えば特定の周波数付近において位相をπだけ移相する特性を有するＡＰＦである。本実施形態において、第２位相調整部４Ｒは、５００Ｈｚ付近の周波数の位相をπだけ移相するＡＰＦである。位相特性の調整については後述する。第２位相調整部４Ｒは、位相特性が調整された後の第２音響信号である第２位相調整信号を出力する。第２位相調整部４Ｒから出力された第２位相調整信号は、第２スピーカー３Ｒに入力される。

本実施形態において、第１位相調整部４Ｌは、２００Ｈｚ付近の周波数の位相をπだけ移相するＡＰＦである。第１位相調整部４Ｌの位相特性を図２に示す。また、本実施形態において、第２位相調整部４Ｒは、５００Ｈｚ付近の周波数の位相をπだけ移相するＡＰＦである。第２位相調整部４Ｒの位相特性を図３に示す。また、第１位相調整部４Ｌと第２位相調整部４Ｒによって生じる左チャンネルと右チャンネルの信号間の位相差を図４に示す。図４に示すように、第１位相調整部４Ｌによって位相調整がされた後の左チャンネル信号と、第２位相調整部４Ｒによって位相調整がされた後の右チャンネル信号とでは、２００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の範囲において、位相差がおよそ１８０度となっている。

例えば、左チャンネル信号が再生される左スピーカーが助手席のドアに配置され、右チャンネル信号が再生される右スピーカーが運転席のドアに配置される車両を考える。音声の聴取位置である運転席から見て、左スピーカーおよび右スピーカーへの距離は等しくない。つまり、運転席から見て、左スピーカーと右スピーカーとは左右非対称な位置にある。これにより、左スピーカーから出力される再生音と、右スピーカーから出力される再生音とでは、運転席に着座する乗員の耳に到達するタイミングがずれる場合がある。このとき、運転席に着座する乗員にとって、左スピーカーから左耳に到達する再生音と、右スピーカーから右耳に到達する再生音との両耳間位相差が大きくなり、違和感を覚える場合がある。特に、２００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の範囲において、左スピーカーから左耳に到達する再生音と、右スピーカーから右耳に到達する再生音との両耳間位相差が１８０度に近くなり、乗員にとって違和感が大きくなりやすい。また、助手席、および助手席に着座する乗員についても同様のことが言える。

一方、本実施形態では、第１位相調整部４Ｌと、第２位相調整部４Ｒとを用いることにより、左チャンネル信号と右チャンネル信号との間に、およそ１８０度の位相差を生じさせることができる。つまり、第１位相調整部４Ｌと第２位相調整部４Ｒとを用いることによって、スピーカー位置が聴取位置に対して非対称であることによって生じる、左チャンネル信号と右チャンネル信号との間に生じる位相差を打ち消すことができる。これにより、左チャンネル信号が再生されるスピーカーと右チャンネル信号が再生されるスピーカーとが聴取位置に対して左右非対称な位置に配置されている場合であっても、聴取位置にいる乗員が再生音に対する違和感を覚えにくくすることができる。

ところで、上述したような位相調整部を用いて左チャンネル信号と右チャンネル信号との間に位相差を生じさせると、各聴取位置で聴取される音声信号間に音圧差が生じる場合がある。具体的には、左チャンネル信号が入力される第１位相調整部４Ｌと、右チャンネル信号が入力される第２位相調整部４Ｒとでは、位相特性が異なる。これにより、聴取位置に届く左チャンネル信号と右チャンネル信号とが、聴取位置ごとに異なってくるためである。

例えば、聴取位置が運転席及び助手席である場合を考える。第１スピーカー３Ｌから出力される左チャンネル信号と、第２スピーカー３Ｒから出力される右チャンネル信号とが共通の信号である場合、運転席及び助手席で聴取される音声信号は同じである。これは、第１スピーカー３Ｌと運転席、および第２スピーカー３Ｒと助手席とが対称な位置関係であり、かつ、第２スピーカー３Ｒと運転席、および第１スピーカー３Ｌと助手席とが対称な位置関係であるため、第１スピーカー３Ｌと第２スピーカー３Ｒから出力される音声信号が共通の信号であれば、運転席および助手席に届く音声信号も同じになるためである。

一方、左チャンネル信号と右チャンネル信号とに対して、位相特性が異なる位相調整部を用いて位相調整を行った場合、左チャンネル信号と右チャンネル信号とは異なる音声信号となる。その場合、運転席および助手席に届く音声信号には音圧差が生じる場合がある。特に周波数が２００Ｈｚ以下の低域において、運転席で聴取される音声信号と助手席で聴取される音声信号との間に音圧差が生じやすい。この音圧差により、同じ音声を再生していても聴取位置によって聴こえ方が異なる場合が生じる。

具体例について図５、図６および図７を用いて説明する。図５は、位相調整を行った後、かつ音圧調整を行う前の、各聴取位置における再生信号の音圧の周波数特性の一例を示す図である。運転席における音圧が実線、助手席における音圧が点線で示されている。図５において、およそ６０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下の周波数範囲では、運転席の方が再生信号の音圧が高くなっていることが見て取れる。

これに対し、位相調整を行った後、音圧調整を行った後の、各聴取位置における再生信号の音圧の周波数特性の一例を示すのが図６である。図６においても、運転席における音圧が実線、助手席における音圧が点線で示されている。図６に示す例では、第１音圧調整部７Ｌは、第１周波数帯域である３６Ｈｚ以上１１６Ｈｚ以下の周波数範囲において、音圧を低減させるように、周波数に応じた係数を第１低域信号に乗算する。係数の周波数特性の一例を図７に示す。

図７に示す例では、第１音圧調整部７Ｌは、第１周波数である７６Ｈｚにおいて音圧を約６ｄＢ低減させ、周波数が７６Ｈｚから大きく、あるいは小さくなるにつれて音圧を低減させる量が小さくなるような係数を第１低域信号に乗算する。第１周波数、第１周波数帯域、および音圧の低減量の最大値は、ここで示した例に限られない。第１音圧調整部７Ｌは、音圧を増加させるような係数を第１低域信号に乗算してもよい。第１音圧調整部７Ｌは、第１低域信号と第２位相調整信号との音圧差に応じて、第１低域信号に乗算する係数を決定してもよい。

図６の説明に戻る。図６においては、およそ６０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下の範囲において、助手席と運転席との間の再生信号の音圧差が図５と比較して小さくなっている。つまり、聴衆位置が異なっていても音声の聴こえ方が異なりにくくなる。

したがって、本実施形態によれば、各聴取位置で聴取される音声信号間の音圧差を小さくすることができる。ゆえに、各座席において一定の音質で音声を再生することができる。

本実施形態では、以上に説明した第１位相調整部４Ｌ、第２位相調整部４Ｒ、第１抽出部５Ｌ、第２抽出部６Ｌ、第１音圧調整部７Ｌ、および第１加算部８Ｌの機能は以下のようにソフトウェアによって実現される。音声処理装置１０は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と、記憶装置とを備えたハードウェア構成を有し、ＤＳＰが記憶装置に格納されたプログラムを実行することにより、第１位相調整部４Ｌ、第２位相調整部４Ｒ、第１抽出部５Ｌ、第２抽出部６Ｌ、第１音圧調整部７Ｌ、および第１加算部８Ｌの機能が実現される。第１位相調整部４Ｌ、第２位相調整部４Ｒ、第１抽出部５Ｌ、第２抽出部６Ｌ、第１音圧調整部７Ｌ、および第１加算部８Ｌのすべての機能がソフトウェアによって実現される形態に限らず、少なくとも一部の機能が専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。あるいは、すべての機能がそれぞれ専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。

次に、音声処理装置１０の動作例について説明する。図８は、音声処理装置１０の動作手順を示すフローチャートである。図８では、第１音響信号に関する動作手順のみを示し、他の動作手順については記載を省略する。

まず、第１位相調整部４Ｌには、左チャンネルに対応する左チャンネル信号と、右チャンネルに対応する右チャンネル信号と、の一方である第１音響信号が入力される。第１位相調整部４Ｌは、第１音響信号の位相特性を調整する。第１位相調整部４Ｌは、位相特性が調整された後の第１音響信号である第１位相調整信号を生成し、出力する（工程Ｓ１）。第１位相調整部４Ｌから出力された第１位相調整信号は、第１抽出部５Ｌおよび第２抽出部６Ｌに入力される。

第１抽出部５Ｌは、第１位相調整信号の低域成分に対応する第１低域信号を出力する。また、第２抽出部６Ｌは、第１位相調整信号の中高域成分に対応する第１中高域信号を出力する（工程Ｓ２）。第１抽出部５Ｌから出力された第１低域信号は、第１音圧調整部７Ｌに入力される。第２抽出部６Ｌから出力された第１中高域信号は、第１加算部８Ｌに入力される。

第１音圧調整部７Ｌは、第１低域信号の音圧を調整した調整後の第１低域信号である第１音圧調整信号を生成し、出力する（工程Ｓ３）。第１音圧調整信号は、第１加算部８Ｌに入力される。

第１加算部８Ｌは、第１音圧調整信号と第１中高域信号を加算することにより第１処理後信号を生成する（工程Ｓ４）。第１加算部８Ｌは、第１処理後信号を、処理後信号として第１スピーカー３Ｌに出力する（工程Ｓ５）。そして、音声処理装置１０は再び工程Ｓ１を行う。

以上のように、第１実施形態によれば、第１位相調整部４Ｌは、左チャンネル信号および右チャンネル信号の一方である第１音響信号の位相特性を調整し、調整後の第１音響信号である第１位相調整信号を出力する。第１抽出部５Ｌは、第１位相調整信号の低域成分に対応する第１信号を出力する。第１音圧調整部７Ｌは、第１低域信号の音圧を調整し、調整後の第１低域信号である第１音圧調整信号を出力する。第２抽出部６Ｌは、第１位相調整信号の中高域成分に対応する第１中高域信号を出力する。第１加算部８Ｌは、第１音圧調整信号と、第１中高域信号と、を加算した信号である第１処理後信号を、処理後信号として第１スピーカー３Ｌに出力する。

これにより、音声処理装置１０は、各聴取位置で聴取される音声信号間の音圧差を小さくすることができるため、各聴取位置において一定の音質で音声を再生することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態にかかる音声処理装置１０Ａについて説明する。第２実施形態にかかる音声処理装置１０Ａは、音声処理装置１０が備える構成に加えて、第３抽出部５Ｒ、第４抽出部６Ｒ、第２音圧調整部７Ｒ、および第２加算部８Ｒを備える点で第１実施形態にかかる音声処理装置１０と異なる。以下、図９を用いて音声処理装置１０Ａについて説明する。第１実施形態で説明した構成や動作と同一の構成や動作については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。

図９は、第２実施形態にかかる音声処理装置１０Ａのブロック図である。音声処理システム１Ａが、音声処理装置１０Ａと、第１スピーカー３Ｌと、第２スピーカー３Ｒとを含むシステムとして構成されてもよい。

第３抽出部５Ｒには、第２位相調整部４Ｒで生成された第２位相調整信号が入力される。第３抽出部５Ｒは、第２位相調整信号の低域成分に対応する第２低域信号を出力する。低域成分とは、例えば周波数が２００Ｈｚ以下の範囲の成分である。第３抽出部５Ｒは、例えばローパスフィルタである。第３抽出部５Ｒから出力された第２低域信号は、第２音圧調整部７Ｒに入力される。第３抽出部５Ｒは、第１抽出部５Ｌと同様に構成されてもよい。

第４抽出部６Ｒには、第２位相調整部４Ｒで生成された第２位相調整信号が入力される。第４抽出部６Ｒは、第２位相調整信号の中高域成分に対応する第２中高域信号を出力する。中高域成分とは、例えば周波数が２００Ｈｚよりも大きい範囲の成分である。第４抽出部６Ｒは、例えばハイパスフィルタである。第４抽出部６Ｒから出力された第２中高域信号は、第２加算部８Ｒに入力される。第４抽出部６Ｒは、第２抽出部６Ｌと同様に構成されてもよい。

第２音圧調整部７Ｒは、第２低域信号の音圧を調整する。具体的には、第２音圧調整部７Ｒは、低域における、第２周波数を中心とした第２周波数帯域において、音圧を増加あるいは低減させるように、周波数に応じた係数を第２低域信号に乗算する。低域とは、例えば周波数が２００Ｈｚ以下の周波数域である。第２周波数とは、例えば８０Ｈｚである。第２周波数帯域とは、例えば周波数が４０Ｈｚ以上１２０Ｈｚ以下の周波数域である。第２周波数は第１周波数と同じであってもよく、異なっていてもよい。第２周波数帯域は、第１周波数帯域と同じであってもよく、異なっていてもよい。あるいは、第２音圧調整部７Ｒは、第２低域信号の音圧値に一律の値を加算または減算する。一律の値とは、例えば１０ｄＢである。第２音圧調整部７Ｒが第２低域信号の音圧値に加算または減算する値は、第１音圧調整部７Ｌが第１低域信号の音圧値に加算又は減算する値と同じであってもよく、異なっていてもよい。第２音圧調整部７Ｒは、第２低域信号に係数を乗算した上で、一律の値を加算又は減算してもよい。第２音圧調整部７Ｒは、音圧が調整された後の第２低域信号である第２音圧調整信号を出力する。第２音圧調整信号は、第２加算部８Ｒに入力される。

第２加算部８Ｒには、第２音圧調整信号および第２中高域信号が入力される。第２加算部８Ｒは、第２音圧調整信号と第２中高域信号を加算することにより第２処理後信号を生成する。第２加算部８Ｒは、第２処理後信号を、処理後信号として第２スピーカー３Ｒに出力する。第２処理後信号は、処理後信号の一例である。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態においては、左チャンネル信号および右チャンネル信号の両方において音圧の調整を行う。これにより、音圧の調整をより詳細に行うことができるので、各聴取位置で聴取される音声信号間の音圧差をより小さくすることができる。ゆえに、各座席においてより一定に近い音質で音声を再生することができる。

本実施形態では、以上に説明した第３抽出部５Ｒ、第４抽出部６Ｒ、第２音圧調整部７Ｒ、および第２加算部８Ｒの機能は、第１実施形態で説明された第１位相調整部４Ｌ等の構成と同様にソフトウェアによって実現される。第３抽出部５Ｒ、第４抽出部６Ｒ、第２音圧調整部７Ｒ、および第２加算部８Ｒのすべての機能がソフトウェアによって実現される形態に限らず、少なくとも一部の機能が専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。あるいは、すべての機能がそれぞれ専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。

次に、音声処理装置１０Ａの動作例について説明する。図１０は、音声処理装置１０Ａの動作手順を示すフローチャートである。音声処理装置１０Ａは、図８に示した工程Ｓ１～工程Ｓ６の動作に加えて、図１０に示す動作を並行して行っている。図１０では、第２音響信号に関する動作手順のみを示し、他の動作手順については記載を省略する。

まず、第２位相調整部４Ｒには、左チャンネル信号と、右チャンネル信号と、の他方である第２音響信号が入力される。第２位相調整部４Ｒは、第２音響信号の位相特性を調整する。第２位相調整部４Ｒは、位相特性が調整された後の第２音響信号である第２位相調整信号を生成し、出力する（工程Ｓ１１）。第２位相調整部４Ｒから出力された第２位相調整信号は、第３抽出部５Ｒおよび第４抽出部６Ｒに入力される。

第３抽出部５Ｒは、第２位相調整信号の低域成分に対応する第２低域信号を出力する。また、第４抽出部６Ｒは、第２位相調整信号の中高域成分に対応する第２中高域信号を出力する（工程Ｓ１２）。第３抽出部５Ｒから出力された第２低域信号は、第２音圧調整部７Ｒに入力される。第４抽出部６Ｒから出力された第２中高域信号は、第２加算部８Ｒに入力される。

第２音圧調整部７Ｒは、音圧が調整された後の第２低域信号である第２音圧調整信号を生成し、出力する（工程Ｓ１３）。第２音圧調整信号は、第２加算部８Ｒに入力される。

第２加算部８Ｒは、第２音圧調整信号と第２中高域信号を加算することにより第２処理後信号を生成する（工程Ｓ１４）。第２加算部８Ｒは、第２処理後信号を、処理後信号として第２スピーカー３Ｒに出力する（工程Ｓ１５）。そして、音声処理装置１０Ａは再び工程Ｓ１１を行う。

以上のように音声処理装置１０Ａは、上述した音声処理装置１０の左チャンネル信号（第１音響信号）にかかる構成を備えるとともに、右チャンネル信号（第１音響信号）にかかる、第２位相調整部４Ｒ、第３抽出部５Ｒ，第２音圧調整部７Ｒ、第４抽出部６Ｒ、および第２加算部８Ｒを備える。

第２位相調整部４Ｒは、左チャンネル信号および右チャンネル信号の他方である第２音響信号の位相特性を調整し、調整後の第２音響信号である第２位相調整信号を出力する。第３抽出部５Ｒは、第２位相調整信号の低域成分に対応する第２低域信号を出力する。第２音圧調整部７Ｒは、第２低域信号の音圧を調整し、調整後の第２低域信号である第２音圧調整信号を出力する。第４抽出部６Ｒは、第２位相調整信号の中高域成分に対応する第２中高域信号を出力する。第２加算部８Ｒは、第２音圧調整信号と、第２中高域信号と、を加算した信号である第２処理後信号を、処理後信号として第２スピーカー３Ｒに出力する。

これにより、音声処理装置１０Ａは、左チャンネル信号および右チャンネル信号の両方において、各聴取位置で聴取される音声信号間の音圧差をより小さくすることができるため、各聴取位置において一定の音質で音声を再生することができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態にかかる音声処理装置１０Ｂについて説明する。第３実施形態にかかる音声処理装置１０Ｂは、音声処理装置１０が備える構成に加えて、第１制御部９Ｌを備える点で第１実施形態にかかる音声処理装置１０と異なる。以下、図１１を用いて音声処理装置１０Ｂについて説明する。第１実施形態で説明した構成や動作と同一の構成や動作については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。

図１１は、第３実施形態にかかる音声処理装置１０Ｂのブロック図である。音声処理システム１Ｂが、音声処理装置１０Ｂと、第１スピーカー３Ｌと、第２スピーカー３Ｒとを含むシステムとして構成されてもよい。

第１制御部９Ｌは、車両２の乗員である第１乗員からの第１処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付ける。第１制御部９Ｌは、第１処理後信号の音圧の調整に関する入力に基づいて第１音圧調整部７Ｌを制御する。第１乗員は、例えば運転手である。

第１制御部９Ｌは、例えば第１入力インターフェースと、第１入力インターフェースおよび第１音圧調整部７Ｌに接続される第１制御回路と、を備える。第１入力インターフェースは、例えばタッチパネルディスプレイである。例えば、第１入力インターフェースには、第１処理後信号の音圧の調整に関する複数の選択肢が表示される。複数の選択肢は、例えば、「音圧を下げる」という選択肢と、「音圧を上げる」という選択肢を含む。例えば、第１入力インターフェースに表示されるいずれかの選択肢を第１乗員が選択することにより、第１制御部９Ｌは、第１乗員からの第１処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付ける。

第１音圧調整部７Ｌは、例えば、音圧の調整に関する複数の選択肢に対応した音圧調整処理が可能であるように構成される。第１音圧調整部７Ｌは、例えば、「音圧を下げる」という選択肢に対応した音圧調整処理と、「音圧を上げる」という選択肢に対応した音圧調整処理と、が可能であるように構成される。「音圧を下げる」という選択肢に対応した音圧調整とは、例えば、全周波数範囲において音圧を２ｄＢ下げる処理である。「音圧を下げる」という選択肢に対応した音圧調整とは、例えば、低域において音圧を２ｄＢ下げる処理であってもよい。「音圧を上げる」という選択肢に対応した音圧調整とは、例えば、全周波数範囲において音圧を２ｄＢ上げる処理である。「音圧を上げる」という選択肢に対応した音圧調整とは、例えば、低域において音圧を２ｄＢ上げる処理であってもよい。

第１制御部９Ｌは、例えば、第１乗員により選択された選択肢に対応する音圧調整処理を第１音圧調整部７Ｌに行わせることにより、第１処理後信号の音圧の調整に関する入力に基づいて第１音圧調整部７Ｌを制御する。具体的には、例えば、第１乗員が「音圧を下げる」という選択肢を、第１入力インターフェースを介して選択した場合、第１制御回路は、第１音圧調整部７Ｌに、「音圧を下げる」という選択肢に対応した音圧調整処理を行わせる。第１入力インターフェースはボタンであってもよい。例えば、音声処理装置１０Ｂが、音圧の調整に関する複数の選択肢のそれぞれに対応する複数のボタンを、第１入力インターフェースとして備えていてもよい。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態においては、乗員の入力に基づいて音声信号の音圧の調整を行うことができる。これにより、乗員が自らの好みに応じて音圧の調整を行うことができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態にかかる音声処理装置１０Ｃについて説明する。第４実施形態にかかる音声処理装置１０Ｃは、音声処理装置１０Ａが備える構成に加えて、第１制御部９Ｌおよび第２制御部９Ｒを備える点で第２実施形態にかかる音声処理装置１０Ａと異なる。以下、図１２を用いて音声処理装置１０Ｃについて説明する。第２実施形態および第３実施形態で説明した構成や動作と同一の構成や動作については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。

図１２は、第４実施形態にかかる音声処理装置１０Ｃのブロック図である。音声処理システム１Ｃが、音声処理装置１０Ｃと、第１スピーカー３Ｌと、第２スピーカー３Ｒとを含むシステムとして構成されてもよい。

第２制御部９Ｒは、車両２の乗員である第２乗員からの第２処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付ける。第２制御部９Ｒは、第２処理後信号の音圧の調整に関する入力に基づいて第２音圧調整部を制御する。第２乗員は、例えば助手席に座る乗員である。

第２制御部９Ｒは、例えば第２入力インターフェースと、第２入力インターフェースおよび第２音圧調整部７Ｒに接続される第２制御回路と、を備える。第２入力インターフェースは、例えばタッチパネルディスプレイである。第２入力インターフェースは、第１入力インターフェースと同様に構成される。例えば、第２入力インターフェースには、第１処理後信号の音圧の調整に関する複数の選択肢が表示される。例えば、第２入力インターフェースに表示されるいずれかの選択肢を第２乗員が選択することにより、第２制御部９Ｒは、第２乗員からの第２処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付ける。

第２音圧調整部７Ｒは、例えば、音圧の調整に関する複数の選択肢に対応した音圧調整処理が可能であるように構成される。第２制御部９Ｒは、例えば、第２乗員により選択された選択肢に対応する音圧調整処理を第２音圧調整部７Ｒに行わせることにより、第２処理後信号の音圧の調整に関する入力に基づいて第２音圧調整部７Ｒを制御する。第２入力インターフェースはボタンであってもよい。例えば、音声処理装置１０Ｃが、音圧の調整に関する複数の選択肢のそれぞれに対応する複数のボタンを、第２入力インターフェースとして備えていてもよい。

本実施形態においても、第３実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態においては、複数の乗員の入力に基づいて、音声信号の音圧の調整を行うことができる。これにより、複数の乗員が自らの好みに応じて音圧の調整を行うことができる。

［第５実施形態］
次に、第５実施形態にかかる音声処理装置１０Ｄについて説明する。第５実施形態にかかる音声処理装置１０Ｄは、音声処理装置１０Ａが備える構成に加えて、第１制御部９Ｂを備える点で第２実施形態にかかる音声処理装置１０Ａと異なる。以下、図１３を用いて音声処理装置１０Ｄについて説明する。第２実施形態および第４実施形態で説明した構成や動作と同一の構成や動作については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。

図１３は、第５実施形態にかかる音声処理装置１０Ｄのブロック図である。音声処理システム１Ｄが、音声処理装置１０Ｄと、第１スピーカー３Ｌと、第２スピーカー３Ｒとを含むシステムとして構成されてもよい。

本実施形態において、第４実施形態における第１制御部９Ｌと、第２制御部９Ｒとは、同一の構成である。具体的には、第１制御部９Ｂは、第４実施形態における第１制御部９Ｌと、第２制御部９Ｒとが同一に構成されたものである。言い換えると、第１制御部９Ｂは、車両２の乗員である第１乗員からの第１処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付ける。第１制御部９Ｂは、第１処理後信号の音圧の調整に関する入力に基づいて第１音圧調整部７Ｌを制御する。第１乗員は、例えば運転手である。

また、第１制御部９Ｂは、車両２の乗員である第２乗員からの第２処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付ける。第１制御部９Ｂは、第２処理後信号の音圧の調整に関する入力に基づいて第２音圧調整部を制御する。第２乗員は、例えば助手席に座る乗員である。第１乗員と第２乗員とは同一人物であってもよい。第１制御部９Ｂは、第３制御部の一例である。

本実施形態においても、第４実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態においては、複数の音声信号の音圧の調整を、単一の第１制御部９Ｂから指示することができる。これにより、音声処理装置をより小型化することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 音声処理システム
２ 車両
３Ｌ 第１スピーカー
３Ｒ 第２スピーカー
４Ｌ 第１位相調整部
４Ｒ 第２位相調整部
５Ｌ 第１抽出部
５Ｒ 第３抽出部
６Ｌ 第２抽出部
６Ｒ 第４抽出部
７Ｌ 第１音圧調整部
７Ｒ 第２音圧調整部
８Ｌ 第１加算部
８Ｒ 第２加算部
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 音声処理装置

Claims (15)

1. 左チャンネルに対応する信号である左チャンネル信号と、右チャンネルに対応する信号である右チャンネル信号と、が入力され、前記左チャンネル信号および前記右チャンネル信号の少なくとも一方に音声処理を行って生成した処理後信号を、車両内に位置する第１スピーカーおよび前記第１スピーカーとは異なる第２スピーカーの少なくとも一方に出力する音声処理装置であって、
   前記左チャンネル信号および前記右チャンネル信号の一方である第１音響信号が入力され、前記第１音響信号の位相特性を調整し、調整後の前記第１音響信号である第１位相調整信号を出力する第１位相調整部と、
   前記第１位相調整信号が入力され、前記第１位相調整信号の低域成分に対応する第１低域信号を出力する第１抽出部と、
   前記第１低域信号の音圧を調整し、調整後の前記第１低域信号である第１音圧調整信号を出力する第１音圧調整部と、
   前記第１位相調整信号が入力され、前記第１位相調整信号の中高域成分に対応する第１中高域信号を出力する第２抽出部と、
   前記第１音圧調整信号と、前記第１中高域信号と、を加算した信号である第１処理後信号を、前記処理後信号として前記第１スピーカーに出力する第１加算部と、
   を備える音声処理装置。
2. 前記第１処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付け、受け付けた前記入力に基づいて前記第１音圧調整部を制御する第１制御部を更に備える、
   請求項１に記載の音声処理装置。
3. 前記第１音圧調整部は、低域における、第１周波数を中心とした第１周波数帯域において、音圧を増加あるいは低減させるように周波数に応じた係数を前記第１低域信号に乗算する、
   請求項１または請求項２に記載の音声処理装置。
4. 前記第１音圧調整部は、前記第１低域信号の音圧値に一律の値を加算あるいは減算する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の音声処理装置。
5. 前記左チャンネル信号および前記右チャンネル信号の他方である第２音響信号が入力され、前記第２音響信号の位相特性を調整し、調整後の前記第２音響信号である第２位相調整信号を出力する第２位相調整部と、
   前記第２位相調整信号が入力され、前記第２位相調整信号の低域成分に対応する第２低域信号を出力する第３抽出部と、
   前記第２低域信号の音圧を調整し、調整後の前記第２低域信号である第２音圧調整信号を出力する第２音圧調整部と、
   前記第２位相調整信号が入力され、前記第２位相調整信号の中高域成分に対応する第２中高域信号を出力する第４抽出部と、
   前記第２音圧調整信号と、前記第２中高域信号と、を加算した信号である第２処理後信号を、前記処理後信号として前記第２スピーカーに出力する第２加算部と、
   を更に備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の音声処理装置。
6. 前記第２処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付け、受け付けた前記入力に基づいて前記第２音圧調整部を制御する第２制御部を更に備える、
   請求項５に記載の音声処理装置。
   
7. 前記第２音圧調整部は、低域における、第２周波数を中心とした第２周波数帯域において、音圧を増加あるいは低減させるように周波数に応じた係数を前記第２低域信号に乗算する、
   請求項５または請求項６に記載の音声処理装置。
8. 前記第２音圧調整部は、前記第２低域信号の音圧値に一律の値を加算あるいは減算する、
   請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の音声処理装置。
9. 前記第１処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付け、受け付けた当該入力に基づいて前記第１音圧調整部を制御しするとともに、前記第２処理後信号の音圧の調整に関する入力を受け付け、受け付けた当該入力に基づいて前記第２音圧調整部を制御する第３制御部を更に備える、請求項５に記載の音声処理装置。
10. 左チャンネルに対応する信号である左チャンネル信号と、右チャンネルに対応する信号である右チャンネル信号と、の少なくとも一方に音声処理を行って処理後信号を生成する音声処理方法であって、
    前記左チャンネル信号および前記右チャンネル信号の一方である第１音響信号の位相特性を調整し、調整後の前記第１音響信号である第１位相調整信号を生成する第１位相調整工程と、
    前記第１位相調整信号の低域成分に対応する第１低域信号を出力する第１低域信号出力工程と、
    前記第１低域信号の音圧を調整し、調整後の前記第１低域信号である第１音圧調整信号を生成する第１音圧調整工程と、
    前記第１位相調整信号の中高域成分に対応する第１中高域信号を出力する第１中高域信号出力工程と、
    前記第１音圧調整信号と、前記第１中高域信号と、を加算することで第１処理後信号を生成する第１加算工程と、
    を含む音声処理方法。
11. 前記第１音圧調整工程は、低域における、第１周波数を中心とした第１周波数帯域において、音圧を増加あるいは低減させるように周波数に応じた係数を前記第１低域信号に乗算する処理を含む、
    請求項１０に記載の音声処理方法。
12. 前記第１音圧調整工程は、前記第１低域信号の音圧値に一律の値を加算あるいは減算する処理を含む、
    請求項１０または請求項１１に記載の音声処理方法。
13. 前記左チャンネル信号および前記右チャンネル信号の他方である第２音響信号の位相特性を調整し、調整後の前記第２音響信号である第２位相調整信号を生成する第２位相調整工程と、
    前記第２位相調整信号の低域成分に対応する第２低域信号を出力する第２低域信号出力工程と、
    前記第２低域信号の音圧を調整し、調整後の前記第２低域信号である第２音圧調整信号を生成する第２音圧調整工程と、
    前記第２位相調整信号の中高域成分に対応する第２中高域信号を出力する第２中高域信号出力工程と、
    前記第２音圧調整信号と、前記第２中高域信号と、を加算することで第２処理後信号を生成する第２加算工程と、
    を更に含む、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の音声処理方法。
14. 前記第２音圧調整工程は、低域における、第２周波数を中心とした第２周波数帯域において、音圧を増加あるいは低減させるように周波数に応じた係数を前記第２低域信号に乗算する処理を含む、
    請求項１３に記載の音声処理方法。
15. 前記第２音圧調整工程は、前記第２低域信号の音圧値に一律の値を加算あるいは減算する処理を含む、
    請求項１３または請求項１４に記載の音声処理方法。

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