JP3920233B2 - ディップフィルタの周波数特性決定方法 - Google Patents
ディップフィルタの周波数特性決定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3920233B2 JP3920233B2 JP2003051147A JP2003051147A JP3920233B2 JP 3920233 B2 JP3920233 B2 JP 3920233B2 JP 2003051147 A JP2003051147 A JP 2003051147A JP 2003051147 A JP2003051147 A JP 2003051147A JP 3920233 B2 JP3920233 B2 JP 3920233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- amplitude
- frequency characteristic
- dip
- characteristic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 20
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
- H04R29/007—Monitoring arrangements; Testing arrangements for public address systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H13/00—Measuring resonant frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2227/00—Details of public address [PA] systems covered by H04R27/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2227/007—Electronic adaptation of audio signals to reverberation of the listening space for PA
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願に係る発明は、音響設備が配置された空間において共鳴を防止するために用いられるディップフィルタの周波数特性を決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ホールや体育館等にスピーカ等の音響設備を設置し、スピーカから拡声音を放射するとき、この空間（音響設備が配された拡声空間）の共鳴周波数のために、スピーカからの音楽や話声が聞き取りにくくなることがある。つまり、スピーカからの拡声音に共鳴周波数の成分が多く含まれると、該拡声空間においてこの成分の周波数で共鳴が起こるのである。共鳴音は「ウォンウォン・・・」とか「ファンファン・・・」というように聞こえる。この共鳴音は、本来、スピーカから放射しようとする音ではなく、スピーカからの音楽や話声を聞き取りにくくする。
【０００３】
このことを防止するには、拡声空間における共鳴周波数を検出し、音響設備においてスピーカよりも前段に、この共鳴周波数の成分を除去するようなディップフィルタを設けるとよい。するとこの拡声空間において共鳴が起こりにくくなり、スピーカからの音楽や話声が聞きやすくなる。
【０００４】
ディップフィルタによってかかる効果を得るためには、この拡声空間の共鳴周波数を除去周波数とするようにディップフィルタの周波数特性を決定しなければならない。
【０００５】
従来は、音響設備のオペレータや測定者が自らの聴覚に頼ってスピーカの拡声音や共鳴音を聞き分けて共鳴周波数を判断し、この共鳴周波数を除去周波数としてディップフィルタに設定していた。そして、共鳴が生じない程度にディップの減衰レベル（深さ）やその尖鋭度（Ｑ）を設定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような聞き分けによって共鳴周波数を知ることが出来たとしても、ディップフィルタの周波数特性を設定するのは容易ではない。特に、ディップの減衰レベル（深さ）や尖鋭度（Ｑ）を適切に設定することは容易ではない。つまり、共鳴防止のみを優先するのであれば、ディップの減衰レベルをなるべく大きくし（深さをなるべく深くし）、尖鋭度をなるべく低く（Ｑをなるべく小さく）すればよいのであるが、減衰レベルが大きすぎたり尖鋭度が低くすぎると、音響装置の音質を損ねたり、スピーカからの音楽や話声が聞きとりにくくなったりする。
【０００７】
このようなことが生じないように適切にディップの減衰レベルや尖鋭度を設定するには、ある程度の熟練、経験を要する。また、このような熟練、経験に頼る設定であれば、必ずしもこれらのファクター（ディップの減衰レベルや尖鋭度）を適切に設定することはできない。さらにこのことが、拡声空間等に設置される音響設備の自動測定・自動調整のための障害にもなっていた。
【０００８】
本願発明は、経験や熟練を必要とすることなく、ディップフィルタの特性を適切に決定することができるような、ディップフィルタの周波数特性決定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明に係るディップフィルタの周波数特性決定方法は、共鳴空間で検出された共鳴周波数をディップの中心周波数として決定し、該共鳴空間に配置されたスピーカから所定の測定用信号を拡声させ、該共鳴空間に配置されたマイクロホンによって受音して得られる測定値に基づき、基礎振幅周波数特性を求め、該測定値に基づき、該基礎振幅周波数特性よりも周波数軸上での平滑度が大きい目標振幅周波数特性を求め、該中心周波数およびその近傍の周波数における、該基礎振幅周波数特性と該目標振幅周波数特性との差に基づき、該ディップの減衰レベル および／または 尖鋭度を決定する（請求項１）。
【００１０】
かかる方法によれば、基礎振幅周波数特性よりも周波数軸上での平滑度が大きい振幅周波数特性を目標振幅周波数特性とする。よって、目標振幅周波数特性は客観的に求められ、これに基づいてディップの減衰レベルや尖鋭度も客観的に決定することができる。
【００１１】
上記方法において、目標振幅周波数特性はいかなる方法によって平滑化されたものであってもよいが、測定された振幅周波数特性を周波数軸上で移動平均することによって平滑化されたものであってもよい（請求項２）。
【００１２】
また上記方法において、第１面積に第２面積が略一致するように該ディップの減衰レベル および／または 尖鋭度を決定し、該第１面積は、振幅レベルを表す対数軸を縦軸とし周波数を表す軸を横軸とした振幅周波数特性図上に該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とを表したときの、第１周波数から第２周波数までの周波数範囲において、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とに囲まれるエリアの面積であり、該第１周波数は、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とが交差し、かつ、該ディップの中心周波数よりも低い周波数のうちの、該ディップの中心周波数に最も近い周波数であり、該第２周波数は、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とが交差し、かつ、該ディップの中心周波数よりも高い周波数のうちの、該ディップの中心周波数に最も近い周波数であり、該第２面積は、振幅レベルを表す対数軸を縦軸とし周波数を表す軸を横軸とした振幅周波数特性図上に該ディップの特性を表したときの、該ディップの面積であるようにしてもよい（請求項３）。
【００１３】
かかる方法によれば、目標振幅周波数特性曲線からの基礎振幅周波数特性曲線の上方へのはみ出し部分の面積と、ディップの面積とを略一致させるので、基礎振幅周波数特性にディップ特性を作用させると、目標振幅周波数特性に近い特性となる。
【００１４】
また上記方法において、該ディップの減衰レベルを、該ディップの中心周波数における該基礎振幅周波数特性と該目標振幅周波数特性の振幅レベル差に略一致するように決定し、該ディップの尖鋭度を、該第１面積に該第２面積が略一致するように決定してもよい（請求項４）。
【００１５】
基礎振幅周波数特性に、かかる方法で決定されたディップ特性を作用させると、目標振幅周波数特性に極めて近い特性となる。
【００１６】
また上記方法において、該第１周波数から該第２周波数までの周波数範囲に、該共鳴空間で検出された複数の共鳴周波数が含まれるとき、該複数の共鳴周波数の内の、第２の振幅周波数特性の振幅レベルが最も大きな共鳴周波数を、該ディップの中心周波数として決定し、それ以外の共鳴周波数を該ディップの中心周波数とはしないように決定し、該第２の振幅周波数特性は、該スピーカから該測定用信号と該マイクロホンの出力信号との合成信号を拡声させて、該マイクロホンによって受音して得られる振幅周波数特性であってもよい（請求項５）。
【００１７】
かかる方法によれば、ディップフィルタに必要以上の数のディップが設定されることを回避できる。
【００１８】
また上記方法において、第１の振幅周波数特性と第２の振幅周波数特性との比較に基づいて、該共鳴空間の共鳴周波数を検出し、該第１の振幅周波数特性は、該測定値に基づいて得られる振幅周波数特性であり、該第２の振幅周波数特性は、該スピーカから該測定用信号と該マイクロホンの出力信号との合成信号を拡声させて、該マイクロホンによって受音して得られる振幅周波数特性であるようにしてもよい（請求項６）。
【００１９】
かかる方法における第２の振幅周波数特性は、マイクロホンの出力信号がスピーカへ入力されるというフィードバックループを含む系の振幅周波数特性である。このフィードバックループにより、第２の振幅周波数特性では、第１の振幅周波数特性に比べ、共鳴空間の共鳴の特性がより大きく強調されて表れる。よって、第１の振幅周波数特性と第２の振幅周波数特性とを比較することにより、共鳴空間の共鳴周波数を正確に検出することができる。
【００２０】
また上記方法において、該第１の振幅周波数特性と該第２の振幅周波数特性との差分から、該第１の振幅周波数特性に比べて該第２の振幅周波数特性の方が振幅が大きいピーク点の周波数を該共鳴空間の共鳴周波数として検出するようにしてもよい（請求項７）。
【００２１】
また上記方法において、該測定用信号としては正弦波スイープ信号が特に有効である（請求項８）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本願発明の一実施形態たるディップフィルタの周波数特性決定方法を、以下に図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は、拡声空間（例えば、コンサートホールや体育館）40に設置された音響システムの概略構成図である。この音響システムは、音源装置2と、ディップフィルタ4と、アンプ12と、スピーカ13とを備えている。音源装置2は、例えば音楽ＣＤを再生するためのＣＤプレーヤのような演奏器機であってもよいし、マイクロホンであってもよい。図１では音源装置2を拡声空間40の外側に表しているが、音源装置2は拡声空間40内に設置されていてもよい。例えば、音源装置2は、拡声空間40内に設置されたマイクロホンであってもよい。ディップフィルタ4は、音源装置2からの信号から特定の周波数の信号成分を除去してアンプ12に送出するためのものである。ディップフィルタ4からの信号はアンプ12で増幅されてスピーカ13に送出され、拡声空間40においてスピーカ13から拡声される。
【００２４】
この拡声空間40が共鳴周波数を有するとき、スピーカ13からの拡声音に共鳴周波数の成分が多く含まれると、拡声空間40において共鳴が起こり、スピーカ13からの音楽や話声が聞き取りにくくなる。しかし、この音響システムにおいて、ディップフィルタ4に適切な周波数特性を設定すると、スピーカ13からの拡声音の音質を損なうことなく、拡声空間40における共鳴を防止することができる。
【００２５】
本実施形態では、ディップフィルタ4に設定すべき周波数特性を決定するのであるが、まず最初に図２〜５を参照しつつ、共鳴空間40において共鳴周波数を検出する方法・装置を説明する。
【００２６】
図２は、拡声空間（例えば、コンサートホールや体育館）40において振幅周波数特性を測定するためのシステムＡの概略ブロック図である。このシステムＡは、測定用信号を発する音源手段たる発信器11と、この発信器11が発する信号を入力して電力増幅するアンプ12と、このアンプ12の出力信号を入力して拡声するスピーカ13と、スピーカ13が放射する拡声音を受音するマイクロホン14と、マイクロホン14の受音信号を入力する測定器15とを備える。マイクロホン14は騒音計であってもよい。
【００２７】
スピーカ13とマイクロホン14とは、拡声空間40内に配置されている。マイクロホン14は拡声空間40内において、スピーカ13から充分に距離を置いている。マイクロホン14は、スピーカ13からの直接音に対して、拡声空間40内における反射音を充分大きなレベルで受音できる位置に配置されている。
【００２８】
発信器11は測定用信号として、周波数が時間的に変化するような正弦波信号を発する。つまり発信器11は、正弦波スイープ信号を発信する。この正弦波スイープ信号では、周波数スイープ中の各時点において正弦波のレベルは一定である。
【００２９】
測定器15は、時間的に中心周波数が変化するようなバンドパスフィルタを有している。このバンドパスフィルタは、発信器11が発信する正弦波スイープ信号の周波数の時間的変化に対応して、中心周波数を時間的に変化させる。よって測定器15は、マイクロホン14から入力する受音信号のレベルをこのバンドパスフィルタを介して検出することにより、その時点における周波数の振幅特性を測定することができる。
【００３０】
図３は、拡声空間40において振幅周波数特性を測定するためのシステムＢの概略ブロック図である。このシステムＢは、図２のシステムＡに、ある信号の合成のための経路を付加しただけのものである。つまり図３のシステムＢは、測定用信号を発する音源手段たる発信器11と、ミキシング装置16と、ミキシング装置16の出力信号を入力してこの信号を電力増幅するアンプ12と、このアンプ12の出力信号を入力して拡声するスピーカ13と、スピーカ13が放射する拡声音を受音するマイクロホン14と、マイクロホン14の受音信号を入力する測定器15とを備える。
【００３１】
スピーカ13とマイクロホン14とは、拡声空間40内において、図２のシステムＡにおけると同一の位置に配置されている。図３のシステムＢにおける、発信器11、アンプ12、スピーカ13、マイクロホン14、測定器15は、図２のシステムＡにおけるこれら器機と同一のものである。
【００３２】
図３のシステムＢが図２のシステムＡと相違する点は、図２のシステムＡでは、アンプ12が発信器11から信号を入力していたのに対し、図３のシステムＢでは、アンプ12がミキシング装置16から信号を入力している点である。図３のミキシング装置16は、発信器11からの測定用信号（正弦波スイープ信号）と、マイクロホン14からの受音信号とを入力し、これら入力した信号を合成（ミキシング）し、この合成信号（ミキシング信号）を出力する。
【００３３】
以上、図２のシステムＡによって拡声空間40の振幅周波数特性を測定する方法、および、図３のシステムＢによって拡声空間40の振幅周波数特性を測定する方法を説明したが、以下では、図２のシステムＡによって測定された拡声空間40の振幅周波数特性を第１の振幅周波数特性と言い、図３のシステムＢによって測定された拡声空間40の振幅周波数特性を第２の振幅周波数特性と言う。
【００３４】
図４は、図２のシステムＡによって測定された拡声空間40の第１の振幅周波数特性と、図３のシステムＢによって測定された拡声空間40の第２の振幅周波数特性とを模式的に示す特性図である。図４においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。なお、「振幅レベル」とは、ある振幅値（振幅の大きさ）の基準値（基準の大きさ）に対する比の対数であり、通常は「ｄＢ」を単位として表記する。図４において実線で示す曲線Ｃaが、図２のシステムＡによる第１の振幅周波数特性であり、破線で示す曲線Ｃbが、図３のシステムＢによる第２の振幅周波数特性である。
【００３５】
図２のシステムＡも図３のシステムＢも、多数の周波数ポイントにおける振幅値を測定する。例えば測定対象となる周波数範囲において、１／１９２オクターブ間隔で振幅値を測定する。この多点（多数の周波数ポイント）での測定値を周波数軸上で平滑化せずに、拡声空間40の第１,第２の振幅周波数特性として曲線Ｃａ,Ｃｂに表しても良いし、何らかの方法によって周波数軸上で平滑化して、曲線Ｃａ,Ｃｂに表しても良い。このときの平滑化の方法には種々あるが、例えば移動平均によって平滑化してもよい。例えば、多数の周波数ポイントの測定値に対して周波数軸上で９ポイントの移動平均を施してもよい。なお、曲線Ｃａとして平滑化されたものを用いる場合は、曲線Ｃｂについても平滑化されたものを用いるのが好ましい。この場合にはさらに、曲線Ｃａに関する平滑化の方法と同一の平滑化の方法によって曲線Ｃｂを得ることが好ましい。例えば曲線Ｃａを、周波数軸上での９ポイントの移動平均により得るのであれば、曲線Ｃｂも、周波数軸上での９ポイントの移動平均により得るのが好ましい。
【００３６】
図４の曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性は、アンプ12とスピーカ13とマイクロホン14とによる音響系の特性のみならず、拡声空間40の共鳴の特性をも包含するものである。図４の曲線Ｃbの第２の振幅周波数特性も、アンプ12とスピーカ13とマイクロホン14とによる音響系の特性のみならず、拡声空間40の共鳴の特性をも包含するものであるが、マイクロホン14の出力信号がアンプ12に入力されてスピーカ13から出力されるというフィードバックループにより、拡声空間40の共鳴の特性が曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性よりも大きく強調されて表れている。よって、両曲線（曲線Ｃaと曲線Ｃb）との差から、拡声空間40の共鳴の特性を知ることができる。
【００３７】
図５に示す周波数特性曲線Ｃｃは、図４の曲線Ｃbの特性から曲線Ｃaの特性を差し引いた特性、つまり、曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性と曲線Ｃbの第２の振幅周波数特性との振幅レベル差を示すものである。図５の曲線Ｃｃにおいて正の方向にピークを示す周波数は、周波数ｆ１、周波数ｆ２ および 周波数ｆ３である。このなかで、ピークの値が大きいほど、拡声空間40の共鳴周波数である可能性が高い。よってピーク値の最も大きな周波数ｆ３が、拡声空間40の共鳴周波数である可能性が最も高い。また、周波数ｆ２は、その次にピーク値が大きいので、周波数ｆ２は、拡声空間40の共鳴周波数である可能性が、その次に高い。拡声空間40における共鳴周波数の数は一のみとは限らず、複数である場合も多い。よって、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３のうちの一のみが共鳴周波数である可能性もあるし、そのうちの複数が共鳴周波数である可能性もあるが、図５の特性から、共鳴周波数たる可能性のある周波数を客観的に選び出すことができる。
【００３８】
以上、図２〜５を参照しつつ、共鳴空間40において共鳴周波数を検出する方法・装置を説明した。
【００３９】
次に、このようにして検出された共鳴周波数（周波数ｆ１,ｆ２,ｆ３）に基づいて、いかにして図１の音響システムのディップフィルタ4の周波数特性を決定するかを説明する。
【００４０】
図４の曲線Ｃａは、図２のシステムＡによって得た拡声空間40の第１の振幅周波数特性曲線であり、上述のようにこの曲線Ｃａを用いて共鳴周波数を検出した。この曲線Ｃａの特性は、以下で説明する図１の音響システムのディップフィルタ4の周波数特性決定のためにも用いる。以下、この曲線Ｃａの特性を「基礎振幅周波数特性」という。なお、この「基礎振幅周波数特性」は、図２のシステムＡによる多数の周波数ポイントでの測定値を周波数軸上で平滑化したものであってもよいし、平滑化していないものであってもよい。
【００４１】
先に、図５に示す周波数特性曲線Ｃｃから、正の方向にピークを示す周波数として、周波数ｆ１、周波数ｆ２ および 周波数ｆ３を得た。これら周波数が拡声空間40の共鳴周波数である可能性が高い。この内から所定数の周波数を、ディップフィルタ4に除去周波数として設定すべきディップの中心周波数の候補として選ぶ。
【００４２】
具体的には、これら周波数の内から、図４における曲線Ｃｂの振幅レベルが大きなものから順番に、候補の周波数を選ぶ。
【００４３】
図６は、図４から曲線Ｃｂのみを取り出した特性図である。図６においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。図６の曲線Ｃｂでは、周波数ｆ２における振幅レベルが最も大きく、ｆ３における振幅レベルがその次に大きく、ｆ１における振幅レベルがその次に大きい。ここで、候補として選ぶ周波数の数を「３」とすると、周波数ｆ１、周波数ｆ２、周波数ｆ３のすべてが、候補の周波数となる。
【００４４】
なお、検出された共鳴周波数が多数ある場合には、その全ての周波数をディップフィルタ4に除去周波数として設定すべきディップの中心周波数の候補として残すのではなく、所定数の周波数のみを候補として残すようにしてもよい。例えば、検出された共鳴周波数が多数（例えば２００以上）ある場合に、１２０の周波数のみを候補として残し、残りの周波数は候補から除外するようにしてもよい。このとき、いかなる周波数を候補として残すかは、例えば図６の曲線Ｃｂにおいて、振幅レベルの大きなものから優先的に残すようにすればよい。
【００４５】
次に、これら候補の周波数（周波数ｆ１,ｆ２,ｆ３）に候補の順位を付ける。順位は、図５の周波数特性曲線Ｃｃにおける振幅レベルが大きいものから高く付けるようにする。周波数ｆ１,ｆ２,ｆ３のうち、図５の曲線Ｃｃにおける振幅レベルが最も大きいのは周波数ｆ３であり、その次に振幅レベルが大きいのは周波数ｆ２であり、その次に振幅レベルが大きいのは周波数ｆ１である。よって、この時点では、周波数ｆ３が第１候補の周波数となり、周波数ｆ２が第２候補の周波数となり、周波数ｆ１が第３候補の周波数となる。
【００４６】
次に、図２のシステムＡが多数の周波数ポイントで測定した測定値から、目標振幅周波数特性を求める。目標振幅周波数特性は、図２のシステムＡが多数の周波数ポイントで測定した測定値を周波数軸上で平滑化して得る。平滑化の方法としては、例えば周波数軸上での移動平均を採用することができる。先に、図４の曲線Ｃａ（基礎振幅周波数特性）は、図２のシステムＡが多数の周波数ポイントで測定した測定値を周波数軸上で平滑化したものであってもよいし、平滑化していないものであってもよいことを述べた。基礎振幅周波数特性は、平滑化したものであっても平滑化したのものでなくてもよいが、目標振幅周波数特性は平滑化により求める。目標振幅周波数特性は、基礎振幅周波数特性よりも周波数軸上での平滑度が大きくなるような平滑化により求める。基礎振幅周波数特性が、周波数軸上の例えば９ポイントの移動平均によって得たものであるとすれば、目標振幅周波数特性は、９ポイントを越えるウィンドウ幅（例えば６５ポイント）の移動平均によって得るようにすればよい。このようにして目標振幅周波数特性は、経験に頼ることなく、客観的に得ることができる。
【００４７】
図７の特性図では、図４から曲線Ｃａを取り出して記載している。図７においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。図７の曲線Ｃａは図４の曲線Ｃａと同一のものである。図７の特性図には、破線による曲線Ｃｄが記載されているが、これ（曲線Ｃｄ）は、図２のシステムＡで測定された多数の周波数ポイントでの振幅値を、周波数軸上で移動平均して得た曲線である。このときの移動平均のためのウィンドウ幅は比較的大きいので、曲線Ｃｄ（目標振幅周波数特性）は曲線Ｃａ（基礎振幅周波数特性）に比べてかなり平滑度が大きい。
【００４８】
先に、周波数ｆ３を第１候補の周波数として、周波数ｆ２を第２候補の周波数として、周波数ｆ１を第３候補の周波数として選んだが、次に、これら候補の周波数から、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベルよりも基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベルの方が小さいような周波数を候補から除外する。図７から理解されるように、周波数ｆ１においては、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベルよりも、基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベルの方が小さい。よって、周波数ｆ１は候補の周波数から除外する。その結果、候補の周波数は周波数ｆ２と周波数ｆ３のみとなる。周波数ｆ３が第１候補の周波数として、周波数ｆ２が第２候補の周波数として残る。
【００４９】
次に、図７に基づき、各候補の周波数が含まれる周波数範囲であって、目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄからの基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａが周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している周波数範囲を検出する。第１候補の周波数は周波数ｆ３であるが、図７において、周波数ｆ３では目標振幅周波数特性よりも基礎振幅周波数特性の振幅レベルの方が大きい。図７の特性図の周波数軸上、周波数ｆ３の前後において、基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとが交差する点を検出すると、周波数ｆ31と周波数ｆ32とが検出される。周波数ｆ31および周波数ｆ32において、基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとが交差している。周波数ｆ31は、周波数ｆ３よりも低い周波数領域における基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとの交差点のうちで、周波数ｆ３に最も近い周波数である。また、周波数ｆ32は、周波数ｆ３よりも高い周波数領域における基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとの交差点のうちで、周波数ｆ３に最も近い周波数である。
【００５０】
このようにして、候補の周波数ｆ３が含まれ、かつ、目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄから基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａが周波数軸上で連続して正の方向に（上方に）はみ出している周波数範囲（周波数ｆ31から周波数32までの範囲）を検出したら、次に、この周波数範囲に、候補となる周波数が２以上含まれていないか否かを調べる。仮に、２以上含まれている場合には、その内の１の周波数のみを候補として残し、他の周波数を候補から除外する。いかなる周波数を候補として残すかは、図６に示す特性（第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｂ））の振幅レベルの大きさに基づいて決定する。つまり、第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｂ）の振幅レベルが最も大きな周波数のみを候補として残すのである。図７において、周波数ｆ31から周波数ｆ32までの周波数範囲には、候補となる周波数は周波数ｆ３が含まれるのみであるから、候補から除外される周波数はない。
【００５１】
同様のことを、候補である周波数ｆ２についても行う。つまり、周波数ｆ２が含まれる周波数範囲であって、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）からの基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）が周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している周波数範囲をまず検出する。図７に示されるように、周波数ｆ21から周波数ｆ22の周波数範囲において、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）からの基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）が周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している。また、この周波数範囲には周波数ｆ２が含まれる。次に、この周波数範囲に、候補となる周波数が２以上含まれていないかを見ると、この周波数範囲には周波数ｆ２以外に候補となる周波数はない。よって、この周波数範囲には候補から除外される周波数はない。
【００５２】
なお、このような周波数範囲に候補となる周波数が複数存在する場合を、図８を参照して説明する。図８の特性図における曲線Ｃｅが基礎振幅周波数特性を示す曲線であり、曲線Ｃｆが目標振幅周波数特性を示す曲線であるとする。両曲線は周波数ｆ61と周波数ｆ62とで交差しており、この周波数範囲（周波数ｆ61から周波数ｆ62までの周波数範囲）に候補となる３つの周波数（周波数ｆ51、周波数ｆ52 および 周波数ｆ53）が存在するとする。
【００５３】
一方、図８において、曲線Ｃｎは第２の振幅周波数特性、つまり、共鳴空間40において、スピーカ13から測定用信号（正弦波スイープ信号）とマイクロホン14の出力信号との合成信号を拡声させて、マイクロホン14によって受音して得られる振幅周波数特性である。周波数ｆ51、周波数ｆ52 および 周波数ｆ53の中では、第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベルは、周波数ｆ51におけるものが最も大きい。よって、周波数ｆ51のみを候補の周波数として残し、他の周波数（周波数ｆ52と周波数ｆ53）を候補から除外するのである。これにより、必要以上の数の周波数が候補の周波数として残ることが防止される。ひいては、必要以上の数のディップがディップフィルタ4に設定されることが防止される。
【００５４】
なお、もしも候補の周波数（周波数f1、周波数f2、周波数f3）に、基礎振幅周波数特性（曲線Ｃｅ）と第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベル差が所定レベル以下（例えば１ｄＢ以下）のものがあれば、その周波数はディップフィルタ4のディップの中心周波数として設定されないようにする。よって、周波数ｆ51、周波数ｆ52 および 周波数ｆ53の中では、周波数f51における第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベルが最も大きくても、周波数f51における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃｅ）と第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベル差が所定レベル以下（例えば１ｄＢ以下）であれば、周波数f51を候補の周波数から除外し、第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベルがその次に大きく周波数f52を候補の周波数として残すようにする。もちろん周波数f53は候補の周波数から除外される。
【００５５】
以上、ある周波数範囲に候補となる３つの周波数が存在する場合を、図８を参照して説明した。
【００５６】
図７に基づき、候補となる周波数が含まれる周波数範囲であって、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）から基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）が周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している周波数範囲をまず検出した。そして、検出された各周波数範囲には、候補となる周波数は２以上は含まれておらず、よって、候補の周波数ｆ２と周波数ｆ３は、いずれも除外されずに候補として残ることを説明した。
【００５７】
次に、このようにして残った周波数の候補に対して、候補順位の付け替えを行う。付け替えは次のようにして行う。つまり、候補の周波数における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）と目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベル差が大きいものほど高い順位となるように、順位を付け替えるのである。図７から理解されるように、周波数ｆ２における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）と目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベル差は２．５ｄＢであり、周波数ｆ３における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）と目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベル差は１．８ｄＢである。よって、候補の順位が付け替えられ、周波数ｆ２が第１の候補となり、周波数ｆ３が第２の候補となる。
【００５８】
第１の候補である周波数ｆ２はディップフィルタ4にディップの中心周波数（除去周波数）として設定されることが決定された。次に、この除去周波数（周波数ｆ２）におけるディップの減衰レベル（深さ）と尖鋭度（Ｑ）とを決定する手順を説明する。
【００５９】
まず、図７の特性図上で、周波数ｆ21から周波数ｆ22までの周波数範囲において基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとで囲まれるエリアＳ１の面積を検出する。図７においてエリアＳ１には斜線が施されているが、検出されたエリアＳ１の面積をここでＴ１とする。
【００６０】
次に、周波数ｆ２での目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）と基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベル差の大きさを検出して、この大きさ（差の大きさ）をディップフィルタ4のディップの減衰レベル（深さ）として想定する。周波数ｆ２においては、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）と基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベル差は２．５ｄＢであるので、ディップの深さはまず２．５ｄＢに想定される。
【００６１】
次に、ディップの尖鋭度（Ｑ）をまず４０と想定する。そしてこの想定されたディップの深さと尖鋭度によって得られるディップの形状（振幅周波数特性図上でのディップの形状）からディップの面積を求める。
【００６２】
図９の特性図では、中心周波数が周波数ｆ２であるディップの振幅周波数特性を曲線Ｃｇで表している。図９においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。この図において多数の平行する斜線が施されたエリアＳ２の面積が、ここでいうディップの面積である。ここで、想定されたディップの深さと尖鋭度から求められるディップの面積をＴ２とする。そして、面積Ｔ１と面積Ｔ２とを比較する。面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上である場合は、そのときに想定されている減衰レベルと尖鋭度とをディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６３】
面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さい場合は、尖鋭度を０．１だけ小さくして改めて面積Ｔ２を求める。そして再度、面積Ｔ１と面積Ｔ２とを比較する。面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上である場合は、そのときに想定されている減衰レベルと尖鋭度とをディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定するが、面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さい場合は、尖鋭度をさらに０．１だけ小さくして改めて面積Ｔ２を求め、再度、面積Ｔ１と面積Ｔ２とを比較する。以降同様に、面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上になるまで、尖鋭度を０．１づつ減少させてゆき、面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上になったときの減衰レベルと尖鋭度をディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６４】
なお、尖鋭度を所定値（例えば１．５）まで減少させても面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さいままであれば、以降は尖鋭度は減少させずに、減衰レベルを所定値づつ（例えば０．５ｄＢづつ）増加させてゆく。そして、面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上になったときの減衰レベルと尖鋭度をディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６５】
さらに、減衰レベルを所定値（例えば１２ｄＢ）まで増加させても面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さいままであれば、そのときの減衰レベルと尖鋭度をディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６６】
このようにして、第１候補の周波数である周波数ｆ２に基づき、ディップフィルタ4に設定すべき第１番目の除去周波数（ディップの中心周波数）とその周波数におけるディップの減衰レベルと尖鋭度とを決定することができる。
【００６７】
次は、第２候補の周波数である周波数ｆ３に基づき、同様の手順によって、ディップフィルタ4に設定すべき第２番目の除去周波数（ディップの中心周波数）とその周波数におけるディップの減衰レベルと尖鋭度とを決定すればよい。
【００６８】
すでに周波数ｆ１が候補の周波数からは除外されているので、本実施形態ではディップフィルタ4に設定すべき除去周波数（ディップの中心周波数）は、周波数ｆ２と周波数ｆ３のみである。
【００６９】
しかし、候補の周波数が多数ある場合は、ディップフィルタ4に設定できるだけの数の除去周波数（例えば１２個の除去周波数）を同様の手順によって決定すればよい。ディップフィルタ4に設定できるだけの数の除去周波数（例えば１２個の除去周波数）をすべて設定しても、なおも除去周波数として設定されない残りの候補の周波数は、ディップフィルタ4に除去周波数として設定はされない。
【００７０】
このようにして、ディップフィルタ4に除去周波数として設定すべき周波数ｆ２,ｆ３と、その周波数におけるディップの減衰レベル（深さ）および尖鋭度（Ｑ）が決定される。そしてこれらの特性を図１の音響システムにおけるディップフィルタ4の特性として設定することにより、拡声空間40において共鳴が防止される。
【００７１】
上述の通り、ディップフィルタ4のディップの面積は、基礎振幅周波数特性が目標振幅周波数特性から上方にはみ出した面積と略一致しており、さらに原則として共鳴周波数（ディップの中心周波数）における基礎振幅周波数特性と目標振幅周波数特性の振幅レベル差がディップフィルタ4のディップの減衰レベルとして設定されている。よって、基礎振幅周波数特性にディップフィルタ4の特性を作用させると、目標振幅周波数特性に極めて近い特性となる。従って、かかる特性に設定されたディップフィルタ4を含む図１の音響システムは、音質を損なうことなく共鳴を防止することができるような適切な特性に設定されている。
【００７２】
以上、図１〜９を参照しつつ、本願発明の一実施形態たるディップフィルタの周波数特性決定方法を説明した。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、経験や熟練を必要とせず、ディップフィルタの特性を適切に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】拡声空間に設置された音響システムの概略構成図である。
【図２】拡声空間において振幅周波数特性を測定するためのシステムの概略ブロック図である。
【図３】拡声空間において振幅周波数特性を測定するためのシステムの概略ブロック図である。
【図４】図２のシステムによって測定された拡声空間の第１の振幅周波数特性と、図３のシステムによって測定された拡声空間の第２の振幅周波数特性とを模式的に示す特性図である。
【図５】図４の曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性と曲線Ｃbの第２の振幅周波数特性との振幅レベル差を示す周波数特性図である。
【図６】図４の周波数特性図から曲線Ｃｂのみを取り出した周波数特性図である。
【図７】基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとを示す周波数特性図である。
【図８】周波数ｆ61から周波数ｆ62までの周波数範囲に候補となる３つの周波数が存在する場合を示す周波数特性図である。
【図９】中心周波数が周波数ｆ２であるディップの振幅周波数特性図である。
【符号の説明】
２ 音源装置
４ ディップフィルタ
11 発信器
12 アンプ
13 スピーカ
14 マイクロホン
15 測定器
16 ミキシング装置
40 拡声空間
【発明の属する技術分野】
この出願に係る発明は、音響設備が配置された空間において共鳴を防止するために用いられるディップフィルタの周波数特性を決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ホールや体育館等にスピーカ等の音響設備を設置し、スピーカから拡声音を放射するとき、この空間（音響設備が配された拡声空間）の共鳴周波数のために、スピーカからの音楽や話声が聞き取りにくくなることがある。つまり、スピーカからの拡声音に共鳴周波数の成分が多く含まれると、該拡声空間においてこの成分の周波数で共鳴が起こるのである。共鳴音は「ウォンウォン・・・」とか「ファンファン・・・」というように聞こえる。この共鳴音は、本来、スピーカから放射しようとする音ではなく、スピーカからの音楽や話声を聞き取りにくくする。
【０００３】
このことを防止するには、拡声空間における共鳴周波数を検出し、音響設備においてスピーカよりも前段に、この共鳴周波数の成分を除去するようなディップフィルタを設けるとよい。するとこの拡声空間において共鳴が起こりにくくなり、スピーカからの音楽や話声が聞きやすくなる。
【０００４】
ディップフィルタによってかかる効果を得るためには、この拡声空間の共鳴周波数を除去周波数とするようにディップフィルタの周波数特性を決定しなければならない。
【０００５】
従来は、音響設備のオペレータや測定者が自らの聴覚に頼ってスピーカの拡声音や共鳴音を聞き分けて共鳴周波数を判断し、この共鳴周波数を除去周波数としてディップフィルタに設定していた。そして、共鳴が生じない程度にディップの減衰レベル（深さ）やその尖鋭度（Ｑ）を設定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような聞き分けによって共鳴周波数を知ることが出来たとしても、ディップフィルタの周波数特性を設定するのは容易ではない。特に、ディップの減衰レベル（深さ）や尖鋭度（Ｑ）を適切に設定することは容易ではない。つまり、共鳴防止のみを優先するのであれば、ディップの減衰レベルをなるべく大きくし（深さをなるべく深くし）、尖鋭度をなるべく低く（Ｑをなるべく小さく）すればよいのであるが、減衰レベルが大きすぎたり尖鋭度が低くすぎると、音響装置の音質を損ねたり、スピーカからの音楽や話声が聞きとりにくくなったりする。
【０００７】
このようなことが生じないように適切にディップの減衰レベルや尖鋭度を設定するには、ある程度の熟練、経験を要する。また、このような熟練、経験に頼る設定であれば、必ずしもこれらのファクター（ディップの減衰レベルや尖鋭度）を適切に設定することはできない。さらにこのことが、拡声空間等に設置される音響設備の自動測定・自動調整のための障害にもなっていた。
【０００８】
本願発明は、経験や熟練を必要とすることなく、ディップフィルタの特性を適切に決定することができるような、ディップフィルタの周波数特性決定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明に係るディップフィルタの周波数特性決定方法は、共鳴空間で検出された共鳴周波数をディップの中心周波数として決定し、該共鳴空間に配置されたスピーカから所定の測定用信号を拡声させ、該共鳴空間に配置されたマイクロホンによって受音して得られる測定値に基づき、基礎振幅周波数特性を求め、該測定値に基づき、該基礎振幅周波数特性よりも周波数軸上での平滑度が大きい目標振幅周波数特性を求め、該中心周波数およびその近傍の周波数における、該基礎振幅周波数特性と該目標振幅周波数特性との差に基づき、該ディップの減衰レベル および／または 尖鋭度を決定する（請求項１）。
【００１０】
かかる方法によれば、基礎振幅周波数特性よりも周波数軸上での平滑度が大きい振幅周波数特性を目標振幅周波数特性とする。よって、目標振幅周波数特性は客観的に求められ、これに基づいてディップの減衰レベルや尖鋭度も客観的に決定することができる。
【００１１】
上記方法において、目標振幅周波数特性はいかなる方法によって平滑化されたものであってもよいが、測定された振幅周波数特性を周波数軸上で移動平均することによって平滑化されたものであってもよい（請求項２）。
【００１２】
また上記方法において、第１面積に第２面積が略一致するように該ディップの減衰レベル および／または 尖鋭度を決定し、該第１面積は、振幅レベルを表す対数軸を縦軸とし周波数を表す軸を横軸とした振幅周波数特性図上に該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とを表したときの、第１周波数から第２周波数までの周波数範囲において、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とに囲まれるエリアの面積であり、該第１周波数は、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とが交差し、かつ、該ディップの中心周波数よりも低い周波数のうちの、該ディップの中心周波数に最も近い周波数であり、該第２周波数は、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とが交差し、かつ、該ディップの中心周波数よりも高い周波数のうちの、該ディップの中心周波数に最も近い周波数であり、該第２面積は、振幅レベルを表す対数軸を縦軸とし周波数を表す軸を横軸とした振幅周波数特性図上に該ディップの特性を表したときの、該ディップの面積であるようにしてもよい（請求項３）。
【００１３】
かかる方法によれば、目標振幅周波数特性曲線からの基礎振幅周波数特性曲線の上方へのはみ出し部分の面積と、ディップの面積とを略一致させるので、基礎振幅周波数特性にディップ特性を作用させると、目標振幅周波数特性に近い特性となる。
【００１４】
また上記方法において、該ディップの減衰レベルを、該ディップの中心周波数における該基礎振幅周波数特性と該目標振幅周波数特性の振幅レベル差に略一致するように決定し、該ディップの尖鋭度を、該第１面積に該第２面積が略一致するように決定してもよい（請求項４）。
【００１５】
基礎振幅周波数特性に、かかる方法で決定されたディップ特性を作用させると、目標振幅周波数特性に極めて近い特性となる。
【００１６】
また上記方法において、該第１周波数から該第２周波数までの周波数範囲に、該共鳴空間で検出された複数の共鳴周波数が含まれるとき、該複数の共鳴周波数の内の、第２の振幅周波数特性の振幅レベルが最も大きな共鳴周波数を、該ディップの中心周波数として決定し、それ以外の共鳴周波数を該ディップの中心周波数とはしないように決定し、該第２の振幅周波数特性は、該スピーカから該測定用信号と該マイクロホンの出力信号との合成信号を拡声させて、該マイクロホンによって受音して得られる振幅周波数特性であってもよい（請求項５）。
【００１７】
かかる方法によれば、ディップフィルタに必要以上の数のディップが設定されることを回避できる。
【００１８】
また上記方法において、第１の振幅周波数特性と第２の振幅周波数特性との比較に基づいて、該共鳴空間の共鳴周波数を検出し、該第１の振幅周波数特性は、該測定値に基づいて得られる振幅周波数特性であり、該第２の振幅周波数特性は、該スピーカから該測定用信号と該マイクロホンの出力信号との合成信号を拡声させて、該マイクロホンによって受音して得られる振幅周波数特性であるようにしてもよい（請求項６）。
【００１９】
かかる方法における第２の振幅周波数特性は、マイクロホンの出力信号がスピーカへ入力されるというフィードバックループを含む系の振幅周波数特性である。このフィードバックループにより、第２の振幅周波数特性では、第１の振幅周波数特性に比べ、共鳴空間の共鳴の特性がより大きく強調されて表れる。よって、第１の振幅周波数特性と第２の振幅周波数特性とを比較することにより、共鳴空間の共鳴周波数を正確に検出することができる。
【００２０】
また上記方法において、該第１の振幅周波数特性と該第２の振幅周波数特性との差分から、該第１の振幅周波数特性に比べて該第２の振幅周波数特性の方が振幅が大きいピーク点の周波数を該共鳴空間の共鳴周波数として検出するようにしてもよい（請求項７）。
【００２１】
また上記方法において、該測定用信号としては正弦波スイープ信号が特に有効である（請求項８）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本願発明の一実施形態たるディップフィルタの周波数特性決定方法を、以下に図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は、拡声空間（例えば、コンサートホールや体育館）40に設置された音響システムの概略構成図である。この音響システムは、音源装置2と、ディップフィルタ4と、アンプ12と、スピーカ13とを備えている。音源装置2は、例えば音楽ＣＤを再生するためのＣＤプレーヤのような演奏器機であってもよいし、マイクロホンであってもよい。図１では音源装置2を拡声空間40の外側に表しているが、音源装置2は拡声空間40内に設置されていてもよい。例えば、音源装置2は、拡声空間40内に設置されたマイクロホンであってもよい。ディップフィルタ4は、音源装置2からの信号から特定の周波数の信号成分を除去してアンプ12に送出するためのものである。ディップフィルタ4からの信号はアンプ12で増幅されてスピーカ13に送出され、拡声空間40においてスピーカ13から拡声される。
【００２４】
この拡声空間40が共鳴周波数を有するとき、スピーカ13からの拡声音に共鳴周波数の成分が多く含まれると、拡声空間40において共鳴が起こり、スピーカ13からの音楽や話声が聞き取りにくくなる。しかし、この音響システムにおいて、ディップフィルタ4に適切な周波数特性を設定すると、スピーカ13からの拡声音の音質を損なうことなく、拡声空間40における共鳴を防止することができる。
【００２５】
本実施形態では、ディップフィルタ4に設定すべき周波数特性を決定するのであるが、まず最初に図２〜５を参照しつつ、共鳴空間40において共鳴周波数を検出する方法・装置を説明する。
【００２６】
図２は、拡声空間（例えば、コンサートホールや体育館）40において振幅周波数特性を測定するためのシステムＡの概略ブロック図である。このシステムＡは、測定用信号を発する音源手段たる発信器11と、この発信器11が発する信号を入力して電力増幅するアンプ12と、このアンプ12の出力信号を入力して拡声するスピーカ13と、スピーカ13が放射する拡声音を受音するマイクロホン14と、マイクロホン14の受音信号を入力する測定器15とを備える。マイクロホン14は騒音計であってもよい。
【００２７】
スピーカ13とマイクロホン14とは、拡声空間40内に配置されている。マイクロホン14は拡声空間40内において、スピーカ13から充分に距離を置いている。マイクロホン14は、スピーカ13からの直接音に対して、拡声空間40内における反射音を充分大きなレベルで受音できる位置に配置されている。
【００２８】
発信器11は測定用信号として、周波数が時間的に変化するような正弦波信号を発する。つまり発信器11は、正弦波スイープ信号を発信する。この正弦波スイープ信号では、周波数スイープ中の各時点において正弦波のレベルは一定である。
【００２９】
測定器15は、時間的に中心周波数が変化するようなバンドパスフィルタを有している。このバンドパスフィルタは、発信器11が発信する正弦波スイープ信号の周波数の時間的変化に対応して、中心周波数を時間的に変化させる。よって測定器15は、マイクロホン14から入力する受音信号のレベルをこのバンドパスフィルタを介して検出することにより、その時点における周波数の振幅特性を測定することができる。
【００３０】
図３は、拡声空間40において振幅周波数特性を測定するためのシステムＢの概略ブロック図である。このシステムＢは、図２のシステムＡに、ある信号の合成のための経路を付加しただけのものである。つまり図３のシステムＢは、測定用信号を発する音源手段たる発信器11と、ミキシング装置16と、ミキシング装置16の出力信号を入力してこの信号を電力増幅するアンプ12と、このアンプ12の出力信号を入力して拡声するスピーカ13と、スピーカ13が放射する拡声音を受音するマイクロホン14と、マイクロホン14の受音信号を入力する測定器15とを備える。
【００３１】
スピーカ13とマイクロホン14とは、拡声空間40内において、図２のシステムＡにおけると同一の位置に配置されている。図３のシステムＢにおける、発信器11、アンプ12、スピーカ13、マイクロホン14、測定器15は、図２のシステムＡにおけるこれら器機と同一のものである。
【００３２】
図３のシステムＢが図２のシステムＡと相違する点は、図２のシステムＡでは、アンプ12が発信器11から信号を入力していたのに対し、図３のシステムＢでは、アンプ12がミキシング装置16から信号を入力している点である。図３のミキシング装置16は、発信器11からの測定用信号（正弦波スイープ信号）と、マイクロホン14からの受音信号とを入力し、これら入力した信号を合成（ミキシング）し、この合成信号（ミキシング信号）を出力する。
【００３３】
以上、図２のシステムＡによって拡声空間40の振幅周波数特性を測定する方法、および、図３のシステムＢによって拡声空間40の振幅周波数特性を測定する方法を説明したが、以下では、図２のシステムＡによって測定された拡声空間40の振幅周波数特性を第１の振幅周波数特性と言い、図３のシステムＢによって測定された拡声空間40の振幅周波数特性を第２の振幅周波数特性と言う。
【００３４】
図４は、図２のシステムＡによって測定された拡声空間40の第１の振幅周波数特性と、図３のシステムＢによって測定された拡声空間40の第２の振幅周波数特性とを模式的に示す特性図である。図４においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。なお、「振幅レベル」とは、ある振幅値（振幅の大きさ）の基準値（基準の大きさ）に対する比の対数であり、通常は「ｄＢ」を単位として表記する。図４において実線で示す曲線Ｃaが、図２のシステムＡによる第１の振幅周波数特性であり、破線で示す曲線Ｃbが、図３のシステムＢによる第２の振幅周波数特性である。
【００３５】
図２のシステムＡも図３のシステムＢも、多数の周波数ポイントにおける振幅値を測定する。例えば測定対象となる周波数範囲において、１／１９２オクターブ間隔で振幅値を測定する。この多点（多数の周波数ポイント）での測定値を周波数軸上で平滑化せずに、拡声空間40の第１,第２の振幅周波数特性として曲線Ｃａ,Ｃｂに表しても良いし、何らかの方法によって周波数軸上で平滑化して、曲線Ｃａ,Ｃｂに表しても良い。このときの平滑化の方法には種々あるが、例えば移動平均によって平滑化してもよい。例えば、多数の周波数ポイントの測定値に対して周波数軸上で９ポイントの移動平均を施してもよい。なお、曲線Ｃａとして平滑化されたものを用いる場合は、曲線Ｃｂについても平滑化されたものを用いるのが好ましい。この場合にはさらに、曲線Ｃａに関する平滑化の方法と同一の平滑化の方法によって曲線Ｃｂを得ることが好ましい。例えば曲線Ｃａを、周波数軸上での９ポイントの移動平均により得るのであれば、曲線Ｃｂも、周波数軸上での９ポイントの移動平均により得るのが好ましい。
【００３６】
図４の曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性は、アンプ12とスピーカ13とマイクロホン14とによる音響系の特性のみならず、拡声空間40の共鳴の特性をも包含するものである。図４の曲線Ｃbの第２の振幅周波数特性も、アンプ12とスピーカ13とマイクロホン14とによる音響系の特性のみならず、拡声空間40の共鳴の特性をも包含するものであるが、マイクロホン14の出力信号がアンプ12に入力されてスピーカ13から出力されるというフィードバックループにより、拡声空間40の共鳴の特性が曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性よりも大きく強調されて表れている。よって、両曲線（曲線Ｃaと曲線Ｃb）との差から、拡声空間40の共鳴の特性を知ることができる。
【００３７】
図５に示す周波数特性曲線Ｃｃは、図４の曲線Ｃbの特性から曲線Ｃaの特性を差し引いた特性、つまり、曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性と曲線Ｃbの第２の振幅周波数特性との振幅レベル差を示すものである。図５の曲線Ｃｃにおいて正の方向にピークを示す周波数は、周波数ｆ１、周波数ｆ２ および 周波数ｆ３である。このなかで、ピークの値が大きいほど、拡声空間40の共鳴周波数である可能性が高い。よってピーク値の最も大きな周波数ｆ３が、拡声空間40の共鳴周波数である可能性が最も高い。また、周波数ｆ２は、その次にピーク値が大きいので、周波数ｆ２は、拡声空間40の共鳴周波数である可能性が、その次に高い。拡声空間40における共鳴周波数の数は一のみとは限らず、複数である場合も多い。よって、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３のうちの一のみが共鳴周波数である可能性もあるし、そのうちの複数が共鳴周波数である可能性もあるが、図５の特性から、共鳴周波数たる可能性のある周波数を客観的に選び出すことができる。
【００３８】
以上、図２〜５を参照しつつ、共鳴空間40において共鳴周波数を検出する方法・装置を説明した。
【００３９】
次に、このようにして検出された共鳴周波数（周波数ｆ１,ｆ２,ｆ３）に基づいて、いかにして図１の音響システムのディップフィルタ4の周波数特性を決定するかを説明する。
【００４０】
図４の曲線Ｃａは、図２のシステムＡによって得た拡声空間40の第１の振幅周波数特性曲線であり、上述のようにこの曲線Ｃａを用いて共鳴周波数を検出した。この曲線Ｃａの特性は、以下で説明する図１の音響システムのディップフィルタ4の周波数特性決定のためにも用いる。以下、この曲線Ｃａの特性を「基礎振幅周波数特性」という。なお、この「基礎振幅周波数特性」は、図２のシステムＡによる多数の周波数ポイントでの測定値を周波数軸上で平滑化したものであってもよいし、平滑化していないものであってもよい。
【００４１】
先に、図５に示す周波数特性曲線Ｃｃから、正の方向にピークを示す周波数として、周波数ｆ１、周波数ｆ２ および 周波数ｆ３を得た。これら周波数が拡声空間40の共鳴周波数である可能性が高い。この内から所定数の周波数を、ディップフィルタ4に除去周波数として設定すべきディップの中心周波数の候補として選ぶ。
【００４２】
具体的には、これら周波数の内から、図４における曲線Ｃｂの振幅レベルが大きなものから順番に、候補の周波数を選ぶ。
【００４３】
図６は、図４から曲線Ｃｂのみを取り出した特性図である。図６においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。図６の曲線Ｃｂでは、周波数ｆ２における振幅レベルが最も大きく、ｆ３における振幅レベルがその次に大きく、ｆ１における振幅レベルがその次に大きい。ここで、候補として選ぶ周波数の数を「３」とすると、周波数ｆ１、周波数ｆ２、周波数ｆ３のすべてが、候補の周波数となる。
【００４４】
なお、検出された共鳴周波数が多数ある場合には、その全ての周波数をディップフィルタ4に除去周波数として設定すべきディップの中心周波数の候補として残すのではなく、所定数の周波数のみを候補として残すようにしてもよい。例えば、検出された共鳴周波数が多数（例えば２００以上）ある場合に、１２０の周波数のみを候補として残し、残りの周波数は候補から除外するようにしてもよい。このとき、いかなる周波数を候補として残すかは、例えば図６の曲線Ｃｂにおいて、振幅レベルの大きなものから優先的に残すようにすればよい。
【００４５】
次に、これら候補の周波数（周波数ｆ１,ｆ２,ｆ３）に候補の順位を付ける。順位は、図５の周波数特性曲線Ｃｃにおける振幅レベルが大きいものから高く付けるようにする。周波数ｆ１,ｆ２,ｆ３のうち、図５の曲線Ｃｃにおける振幅レベルが最も大きいのは周波数ｆ３であり、その次に振幅レベルが大きいのは周波数ｆ２であり、その次に振幅レベルが大きいのは周波数ｆ１である。よって、この時点では、周波数ｆ３が第１候補の周波数となり、周波数ｆ２が第２候補の周波数となり、周波数ｆ１が第３候補の周波数となる。
【００４６】
次に、図２のシステムＡが多数の周波数ポイントで測定した測定値から、目標振幅周波数特性を求める。目標振幅周波数特性は、図２のシステムＡが多数の周波数ポイントで測定した測定値を周波数軸上で平滑化して得る。平滑化の方法としては、例えば周波数軸上での移動平均を採用することができる。先に、図４の曲線Ｃａ（基礎振幅周波数特性）は、図２のシステムＡが多数の周波数ポイントで測定した測定値を周波数軸上で平滑化したものであってもよいし、平滑化していないものであってもよいことを述べた。基礎振幅周波数特性は、平滑化したものであっても平滑化したのものでなくてもよいが、目標振幅周波数特性は平滑化により求める。目標振幅周波数特性は、基礎振幅周波数特性よりも周波数軸上での平滑度が大きくなるような平滑化により求める。基礎振幅周波数特性が、周波数軸上の例えば９ポイントの移動平均によって得たものであるとすれば、目標振幅周波数特性は、９ポイントを越えるウィンドウ幅（例えば６５ポイント）の移動平均によって得るようにすればよい。このようにして目標振幅周波数特性は、経験に頼ることなく、客観的に得ることができる。
【００４７】
図７の特性図では、図４から曲線Ｃａを取り出して記載している。図７においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。図７の曲線Ｃａは図４の曲線Ｃａと同一のものである。図７の特性図には、破線による曲線Ｃｄが記載されているが、これ（曲線Ｃｄ）は、図２のシステムＡで測定された多数の周波数ポイントでの振幅値を、周波数軸上で移動平均して得た曲線である。このときの移動平均のためのウィンドウ幅は比較的大きいので、曲線Ｃｄ（目標振幅周波数特性）は曲線Ｃａ（基礎振幅周波数特性）に比べてかなり平滑度が大きい。
【００４８】
先に、周波数ｆ３を第１候補の周波数として、周波数ｆ２を第２候補の周波数として、周波数ｆ１を第３候補の周波数として選んだが、次に、これら候補の周波数から、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベルよりも基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベルの方が小さいような周波数を候補から除外する。図７から理解されるように、周波数ｆ１においては、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベルよりも、基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベルの方が小さい。よって、周波数ｆ１は候補の周波数から除外する。その結果、候補の周波数は周波数ｆ２と周波数ｆ３のみとなる。周波数ｆ３が第１候補の周波数として、周波数ｆ２が第２候補の周波数として残る。
【００４９】
次に、図７に基づき、各候補の周波数が含まれる周波数範囲であって、目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄからの基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａが周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している周波数範囲を検出する。第１候補の周波数は周波数ｆ３であるが、図７において、周波数ｆ３では目標振幅周波数特性よりも基礎振幅周波数特性の振幅レベルの方が大きい。図７の特性図の周波数軸上、周波数ｆ３の前後において、基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとが交差する点を検出すると、周波数ｆ31と周波数ｆ32とが検出される。周波数ｆ31および周波数ｆ32において、基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとが交差している。周波数ｆ31は、周波数ｆ３よりも低い周波数領域における基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとの交差点のうちで、周波数ｆ３に最も近い周波数である。また、周波数ｆ32は、周波数ｆ３よりも高い周波数領域における基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとの交差点のうちで、周波数ｆ３に最も近い周波数である。
【００５０】
このようにして、候補の周波数ｆ３が含まれ、かつ、目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄから基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａが周波数軸上で連続して正の方向に（上方に）はみ出している周波数範囲（周波数ｆ31から周波数32までの範囲）を検出したら、次に、この周波数範囲に、候補となる周波数が２以上含まれていないか否かを調べる。仮に、２以上含まれている場合には、その内の１の周波数のみを候補として残し、他の周波数を候補から除外する。いかなる周波数を候補として残すかは、図６に示す特性（第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｂ））の振幅レベルの大きさに基づいて決定する。つまり、第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｂ）の振幅レベルが最も大きな周波数のみを候補として残すのである。図７において、周波数ｆ31から周波数ｆ32までの周波数範囲には、候補となる周波数は周波数ｆ３が含まれるのみであるから、候補から除外される周波数はない。
【００５１】
同様のことを、候補である周波数ｆ２についても行う。つまり、周波数ｆ２が含まれる周波数範囲であって、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）からの基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）が周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している周波数範囲をまず検出する。図７に示されるように、周波数ｆ21から周波数ｆ22の周波数範囲において、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）からの基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）が周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している。また、この周波数範囲には周波数ｆ２が含まれる。次に、この周波数範囲に、候補となる周波数が２以上含まれていないかを見ると、この周波数範囲には周波数ｆ２以外に候補となる周波数はない。よって、この周波数範囲には候補から除外される周波数はない。
【００５２】
なお、このような周波数範囲に候補となる周波数が複数存在する場合を、図８を参照して説明する。図８の特性図における曲線Ｃｅが基礎振幅周波数特性を示す曲線であり、曲線Ｃｆが目標振幅周波数特性を示す曲線であるとする。両曲線は周波数ｆ61と周波数ｆ62とで交差しており、この周波数範囲（周波数ｆ61から周波数ｆ62までの周波数範囲）に候補となる３つの周波数（周波数ｆ51、周波数ｆ52 および 周波数ｆ53）が存在するとする。
【００５３】
一方、図８において、曲線Ｃｎは第２の振幅周波数特性、つまり、共鳴空間40において、スピーカ13から測定用信号（正弦波スイープ信号）とマイクロホン14の出力信号との合成信号を拡声させて、マイクロホン14によって受音して得られる振幅周波数特性である。周波数ｆ51、周波数ｆ52 および 周波数ｆ53の中では、第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベルは、周波数ｆ51におけるものが最も大きい。よって、周波数ｆ51のみを候補の周波数として残し、他の周波数（周波数ｆ52と周波数ｆ53）を候補から除外するのである。これにより、必要以上の数の周波数が候補の周波数として残ることが防止される。ひいては、必要以上の数のディップがディップフィルタ4に設定されることが防止される。
【００５４】
なお、もしも候補の周波数（周波数f1、周波数f2、周波数f3）に、基礎振幅周波数特性（曲線Ｃｅ）と第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベル差が所定レベル以下（例えば１ｄＢ以下）のものがあれば、その周波数はディップフィルタ4のディップの中心周波数として設定されないようにする。よって、周波数ｆ51、周波数ｆ52 および 周波数ｆ53の中では、周波数f51における第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベルが最も大きくても、周波数f51における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃｅ）と第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベル差が所定レベル以下（例えば１ｄＢ以下）であれば、周波数f51を候補の周波数から除外し、第２の振幅周波数特性（曲線Ｃｎ）の振幅レベルがその次に大きく周波数f52を候補の周波数として残すようにする。もちろん周波数f53は候補の周波数から除外される。
【００５５】
以上、ある周波数範囲に候補となる３つの周波数が存在する場合を、図８を参照して説明した。
【００５６】
図７に基づき、候補となる周波数が含まれる周波数範囲であって、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）から基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）が周波数軸上で連続して正の方向にはみ出している周波数範囲をまず検出した。そして、検出された各周波数範囲には、候補となる周波数は２以上は含まれておらず、よって、候補の周波数ｆ２と周波数ｆ３は、いずれも除外されずに候補として残ることを説明した。
【００５７】
次に、このようにして残った周波数の候補に対して、候補順位の付け替えを行う。付け替えは次のようにして行う。つまり、候補の周波数における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）と目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベル差が大きいものほど高い順位となるように、順位を付け替えるのである。図７から理解されるように、周波数ｆ２における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）と目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベル差は２．５ｄＢであり、周波数ｆ３における基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）と目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）の振幅レベル差は１．８ｄＢである。よって、候補の順位が付け替えられ、周波数ｆ２が第１の候補となり、周波数ｆ３が第２の候補となる。
【００５８】
第１の候補である周波数ｆ２はディップフィルタ4にディップの中心周波数（除去周波数）として設定されることが決定された。次に、この除去周波数（周波数ｆ２）におけるディップの減衰レベル（深さ）と尖鋭度（Ｑ）とを決定する手順を説明する。
【００５９】
まず、図７の特性図上で、周波数ｆ21から周波数ｆ22までの周波数範囲において基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとで囲まれるエリアＳ１の面積を検出する。図７においてエリアＳ１には斜線が施されているが、検出されたエリアＳ１の面積をここでＴ１とする。
【００６０】
次に、周波数ｆ２での目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）と基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベル差の大きさを検出して、この大きさ（差の大きさ）をディップフィルタ4のディップの減衰レベル（深さ）として想定する。周波数ｆ２においては、目標振幅周波数特性（曲線Ｃｄ）と基礎振幅周波数特性（曲線Ｃａ）の振幅レベル差は２．５ｄＢであるので、ディップの深さはまず２．５ｄＢに想定される。
【００６１】
次に、ディップの尖鋭度（Ｑ）をまず４０と想定する。そしてこの想定されたディップの深さと尖鋭度によって得られるディップの形状（振幅周波数特性図上でのディップの形状）からディップの面積を求める。
【００６２】
図９の特性図では、中心周波数が周波数ｆ２であるディップの振幅周波数特性を曲線Ｃｇで表している。図９においては縦軸、横軸とも対数軸であり、縦軸は振幅レベルを横軸は周波数を示す。この図において多数の平行する斜線が施されたエリアＳ２の面積が、ここでいうディップの面積である。ここで、想定されたディップの深さと尖鋭度から求められるディップの面積をＴ２とする。そして、面積Ｔ１と面積Ｔ２とを比較する。面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上である場合は、そのときに想定されている減衰レベルと尖鋭度とをディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６３】
面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さい場合は、尖鋭度を０．１だけ小さくして改めて面積Ｔ２を求める。そして再度、面積Ｔ１と面積Ｔ２とを比較する。面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上である場合は、そのときに想定されている減衰レベルと尖鋭度とをディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定するが、面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さい場合は、尖鋭度をさらに０．１だけ小さくして改めて面積Ｔ２を求め、再度、面積Ｔ１と面積Ｔ２とを比較する。以降同様に、面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上になるまで、尖鋭度を０．１づつ減少させてゆき、面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上になったときの減衰レベルと尖鋭度をディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６４】
なお、尖鋭度を所定値（例えば１．５）まで減少させても面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さいままであれば、以降は尖鋭度は減少させずに、減衰レベルを所定値づつ（例えば０．５ｄＢづつ）増加させてゆく。そして、面積Ｔ２が面積Ｔ１に等しいかそれ以上になったときの減衰レベルと尖鋭度をディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６５】
さらに、減衰レベルを所定値（例えば１２ｄＢ）まで増加させても面積Ｔ２が面積Ｔ１よりも小さいままであれば、そのときの減衰レベルと尖鋭度をディップフィルタ4の除去周波数におけるディップの減衰レベルおよび尖鋭度として決定する。
【００６６】
このようにして、第１候補の周波数である周波数ｆ２に基づき、ディップフィルタ4に設定すべき第１番目の除去周波数（ディップの中心周波数）とその周波数におけるディップの減衰レベルと尖鋭度とを決定することができる。
【００６７】
次は、第２候補の周波数である周波数ｆ３に基づき、同様の手順によって、ディップフィルタ4に設定すべき第２番目の除去周波数（ディップの中心周波数）とその周波数におけるディップの減衰レベルと尖鋭度とを決定すればよい。
【００６８】
すでに周波数ｆ１が候補の周波数からは除外されているので、本実施形態ではディップフィルタ4に設定すべき除去周波数（ディップの中心周波数）は、周波数ｆ２と周波数ｆ３のみである。
【００６９】
しかし、候補の周波数が多数ある場合は、ディップフィルタ4に設定できるだけの数の除去周波数（例えば１２個の除去周波数）を同様の手順によって決定すればよい。ディップフィルタ4に設定できるだけの数の除去周波数（例えば１２個の除去周波数）をすべて設定しても、なおも除去周波数として設定されない残りの候補の周波数は、ディップフィルタ4に除去周波数として設定はされない。
【００７０】
このようにして、ディップフィルタ4に除去周波数として設定すべき周波数ｆ２,ｆ３と、その周波数におけるディップの減衰レベル（深さ）および尖鋭度（Ｑ）が決定される。そしてこれらの特性を図１の音響システムにおけるディップフィルタ4の特性として設定することにより、拡声空間40において共鳴が防止される。
【００７１】
上述の通り、ディップフィルタ4のディップの面積は、基礎振幅周波数特性が目標振幅周波数特性から上方にはみ出した面積と略一致しており、さらに原則として共鳴周波数（ディップの中心周波数）における基礎振幅周波数特性と目標振幅周波数特性の振幅レベル差がディップフィルタ4のディップの減衰レベルとして設定されている。よって、基礎振幅周波数特性にディップフィルタ4の特性を作用させると、目標振幅周波数特性に極めて近い特性となる。従って、かかる特性に設定されたディップフィルタ4を含む図１の音響システムは、音質を損なうことなく共鳴を防止することができるような適切な特性に設定されている。
【００７２】
以上、図１〜９を参照しつつ、本願発明の一実施形態たるディップフィルタの周波数特性決定方法を説明した。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、経験や熟練を必要とせず、ディップフィルタの特性を適切に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】拡声空間に設置された音響システムの概略構成図である。
【図２】拡声空間において振幅周波数特性を測定するためのシステムの概略ブロック図である。
【図３】拡声空間において振幅周波数特性を測定するためのシステムの概略ブロック図である。
【図４】図２のシステムによって測定された拡声空間の第１の振幅周波数特性と、図３のシステムによって測定された拡声空間の第２の振幅周波数特性とを模式的に示す特性図である。
【図５】図４の曲線Ｃaの第１の振幅周波数特性と曲線Ｃbの第２の振幅周波数特性との振幅レベル差を示す周波数特性図である。
【図６】図４の周波数特性図から曲線Ｃｂのみを取り出した周波数特性図である。
【図７】基礎振幅周波数特性の曲線Ｃａと目標振幅周波数特性の曲線Ｃｄとを示す周波数特性図である。
【図８】周波数ｆ61から周波数ｆ62までの周波数範囲に候補となる３つの周波数が存在する場合を示す周波数特性図である。
【図９】中心周波数が周波数ｆ２であるディップの振幅周波数特性図である。
【符号の説明】
２ 音源装置
４ ディップフィルタ
11 発信器
12 アンプ
13 スピーカ
14 マイクロホン
15 測定器
16 ミキシング装置
40 拡声空間
Claims (8)
- 共鳴空間で検出された共鳴周波数をディップの中心周波数として決定し、
該共鳴空間に配置されたスピーカから所定の測定用信号を拡声させ、該共鳴空間に配置されたマイクロホンによって受音して得られる測定値に基づき、基礎振幅周波数特性を求め、
該測定値に基づき、該基礎振幅周波数特性よりも周波数軸上での平滑度が大きい目標振幅周波数特性を求め、
該中心周波数およびその近傍の周波数における、該基礎振幅周波数特性と該目標振幅周波数特性との差に基づき、該ディップの減衰レベル および／または 尖鋭度を決定する、ディップフィルタの周波数特性決定方法。 - 該目標振幅周波数特性は、測定された振幅周波数特性を周波数軸上で移動平均することによって平滑化された特性である、請求項１記載のディップフィルタの周波数特性決定方法。
- 第１面積に第２面積が略一致するように該ディップの減衰レベル および／または 尖鋭度を決定し、
該第１面積は、振幅レベルを表す対数軸を縦軸とし周波数を表す軸を横軸とした振幅周波数特性図上に該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とを表したときの、第１周波数から第２周波数までの周波数範囲において、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とに囲まれるエリアの面積であり、
該第１周波数は、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とが交差し、かつ、該ディップの中心周波数よりも低い周波数のうちの、該ディップの中心周波数に最も近い周波数であり、
該第２周波数は、該基礎振幅周波数特性の曲線と該目標振幅周波数特性の曲線とが交差し、かつ、該ディップの中心周波数よりも高い周波数のうちの、該ディップの中心周波数に最も近い周波数であり、
該第２面積は、振幅レベルを表す対数軸を縦軸とし周波数を表す軸を横軸とした振幅周波数特性図上に該ディップの特性を表したときの、該ディップの面積である、請求項１又は２記載のディップフィルタの周波数特性決定方法。 - 該ディップの減衰レベルを、該ディップの中心周波数における該基礎振幅周波数特性と該目標振幅周波数特性の振幅レベル差に略一致するように決定し、
該ディップの尖鋭度を、該第１面積に該第２面積が略一致するように決定する、請求項３記載のディップフィルタの周波数特性決定方法。 - 該第１周波数から該第２周波数までの周波数範囲に、該共鳴空間で検出された複数の共鳴周波数が含まれるとき、該複数の共鳴周波数の内の、第２の振幅周波数特性の振幅レベルが最も大きな共鳴周波数を、該ディップの中心周波数として決定し、それ以外の共鳴周波数を該ディップの中心周波数とはしないように決定し、
該第２の振幅周波数特性は、該スピーカから該測定用信号と該マイクロホンの出力信号との合成信号を拡声させて、該マイクロホンによって受音して得られる振幅周波数特性である、請求項３又は４記載のディップフィルタの周波数特性決定方法。 - 第１の振幅周波数特性と第２の振幅周波数特性との比較に基づいて、該共鳴空間の共鳴周波数を検出し、
該第１の振幅周波数特性は、該測定値に基づいて得られる振幅周波数特性であり、
該第２の振幅周波数特性は、該スピーカから該測定用信号と該マイクロホンの出力信号との合成信号を拡声させて、該マイクロホンによって受音して得られる振幅周波数特性である、請求項１乃至５のいずれか一の項に記載のディップフィルタの周波数特性決定方法。 - 該第１の振幅周波数特性と該第２の振幅周波数特性との差分から、該第１の振幅周波数特性に比べて該第２の振幅周波数特性の方が振幅が大きいピーク点の周波数を該共鳴空間の共鳴周波数として検出する、請求項６記載のディップフィルタの周波数特性決定方法。
- 該測定用信号が正弦波スイープ信号である、請求項１乃至７のいずれか一の項に記載のディップフィルタの周波数特性決定方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003051147A JP3920233B2 (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | ディップフィルタの周波数特性決定方法 |
| PCT/JP2004/002141 WO2004077402A1 (ja) | 2003-02-27 | 2004-02-24 | ディップフィルタの周波数特性決定方法 |
| EP04714019A EP1600941B1 (en) | 2003-02-27 | 2004-02-24 | Dip filter frequency characteristic decision method |
| US10/547,123 US7787635B2 (en) | 2003-02-27 | 2004-02-24 | Dip filter frequency characteristic decision method |
| DE602004026836T DE602004026836D1 (de) | 2003-02-27 | 2004-02-24 | Verfahren zur bestimmung der frequenzcharakteristik eines sperrfilters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003051147A JP3920233B2 (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | ディップフィルタの周波数特性決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004264377A JP2004264377A (ja) | 2004-09-24 |
| JP3920233B2 true JP3920233B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=32923359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003051147A Expired - Fee Related JP3920233B2 (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | ディップフィルタの周波数特性決定方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7787635B2 (ja) |
| EP (1) | EP1600941B1 (ja) |
| JP (1) | JP3920233B2 (ja) |
| DE (1) | DE602004026836D1 (ja) |
| WO (1) | WO2004077402A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006287851A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Roland Corp | ハウリング防止装置 |
| US8150069B2 (en) * | 2006-03-31 | 2012-04-03 | Sony Corporation | Signal processing apparatus, signal processing method, and sound field correction system |
| JP4899897B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-03-21 | ソニー株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、音場補正システム |
| JP4974708B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2012-07-11 | オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド | 雑音抑圧装置、受信装置 |
| US8194874B2 (en) * | 2007-05-22 | 2012-06-05 | Polk Audio, Inc. | In-room acoustic magnitude response smoothing via summation of correction signals |
| JP4786701B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2011-10-05 | 株式会社東芝 | 音響補正装置、音響測定装置、音響再生装置、音響補正方法及び音響測定方法 |
| ES1071646Y (es) * | 2009-10-30 | 2010-06-17 | Genuix Audio S L | Dispositivo de control de calidad de megafonia |
| JP2011254144A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Yamaha Corp | 録音方法、この録音方法によりオーディオ信号が記録された記録媒体、およびオーディオ信号の配信方法 |
| ES2534283T3 (es) | 2011-07-01 | 2015-04-21 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Ecualización de conjuntos de altavoces |
| US9036825B2 (en) * | 2012-12-11 | 2015-05-19 | Amx Llc | Audio signal correction and calibration for a room environment |
| JP6540090B2 (ja) * | 2015-02-25 | 2019-07-10 | 富士通株式会社 | 受信装置及び送信装置 |
| WO2019183543A1 (en) | 2018-03-23 | 2019-09-26 | John Rankin | System and method for identifying a speaker's community of origin from a sound sample |
| WO2020014354A1 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | John Rankin | System and method for indexing sound fragments containing speech |
| JP7184656B2 (ja) * | 2019-01-23 | 2022-12-06 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 故障判定装置及び音出力装置 |
| WO2021183421A2 (en) | 2020-03-09 | 2021-09-16 | John Rankin | Systems and methods for morpheme reflective engagement response |
| CN115060355B (zh) * | 2022-04-12 | 2024-03-26 | 东南大学 | 一种基于线性调频脉冲的谐振子品质因数测量方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3624298A (en) * | 1969-03-05 | 1971-11-30 | Ltv Ling Altec Inc | Sound-improving means and method |
| US4232192A (en) * | 1978-05-01 | 1980-11-04 | Starkey Labs, Inc. | Moving-average notch filter |
| JPS5994994A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハウリング抑圧装置 |
| GB9026906D0 (en) * | 1990-12-11 | 1991-01-30 | B & W Loudspeakers | Compensating filters |
| US5581621A (en) * | 1993-04-19 | 1996-12-03 | Clarion Co., Ltd. | Automatic adjustment system and automatic adjustment method for audio devices |
| US6760451B1 (en) * | 1993-08-03 | 2004-07-06 | Peter Graham Craven | Compensating filters |
| JPH0819088A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Sony Corp | 音響処理方法 |
| JP2773678B2 (ja) * | 1994-09-09 | 1998-07-09 | ヤマハ株式会社 | ハウリング防止装置 |
| JPH09275597A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Sony Corp | ハウリング防止回路及び装置 |
| JP2956642B2 (ja) * | 1996-06-17 | 1999-10-04 | ヤマハ株式会社 | 音場制御ユニットおよび音場制御装置 |
| US6067362A (en) * | 1997-04-24 | 2000-05-23 | Bose Corporation | Mechanical resonance reducing |
| JPH11127496A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-05-11 | Sony Corp | ハウリング除去装置 |
| US6721428B1 (en) * | 1998-11-13 | 2004-04-13 | Texas Instruments Incorporated | Automatic loudspeaker equalizer |
| JP3935290B2 (ja) * | 1999-06-11 | 2007-06-20 | ティーオーエー株式会社 | 音声放送装置 |
| JP3558954B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2004-08-25 | ティーオーエー株式会社 | 適応ノッチフィルタを利用したハウリング抑制装置 |
| US6876750B2 (en) * | 2001-09-28 | 2005-04-05 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for tuning digital hearing aids |
| JP3920226B2 (ja) * | 2002-12-09 | 2007-05-30 | ティーオーエー株式会社 | 共鳴周波数検出方法、共鳴周波数選択方法、および、共鳴周波数検出装置 |
| US7016503B2 (en) * | 2002-12-30 | 2006-03-21 | Motorola, Inc. | Adaptive equalizer for variable length sound tubes utilizing an acoustic pressure response measurement |
| US7266205B2 (en) * | 2003-01-13 | 2007-09-04 | Rane Corporation | Linearized filter band equipment and processes |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003051147A patent/JP3920233B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-02-24 EP EP04714019A patent/EP1600941B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-02-24 DE DE602004026836T patent/DE602004026836D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-02-24 US US10/547,123 patent/US7787635B2/en active Active
- 2004-02-24 WO PCT/JP2004/002141 patent/WO2004077402A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1600941B1 (en) | 2010-04-28 |
| WO2004077402A1 (ja) | 2004-09-10 |
| EP1600941A4 (en) | 2008-07-16 |
| US20060251264A1 (en) | 2006-11-09 |
| EP1600941A1 (en) | 2005-11-30 |
| JP2004264377A (ja) | 2004-09-24 |
| DE602004026836D1 (de) | 2010-06-10 |
| US7787635B2 (en) | 2010-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3920233B2 (ja) | ディップフィルタの周波数特性決定方法 | |
| JP4965707B2 (ja) | 音識別方法および装置 | |
| JP3670562B2 (ja) | ステレオ音響信号処理方法及び装置並びにステレオ音響信号処理プログラムを記録した記録媒体 | |
| RU2419963C2 (ru) | Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления | |
| JP3920226B2 (ja) | 共鳴周波数検出方法、共鳴周波数選択方法、および、共鳴周波数検出装置 | |
| WO2005104610A1 (ja) | 共鳴周波数検出方法、共鳴周波数選択方法、および、共鳴周波数検出装置 | |
| US8219390B1 (en) | Pitch-based frequency domain voice removal | |
| JP3901648B2 (ja) | ディップフィルタの周波数特性決定方法 | |
| JP2007158589A (ja) | 音場補正方法、音場補正装置及びオーディオ装置 | |
| WO2017135350A1 (ja) | 記録媒体、音響処理装置および音響処理方法 | |
| JP3097376B2 (ja) | ハウリング抑制装置 | |
| JP4495704B2 (ja) | 音像定位強調再生方法、及びその装置とそのプログラムと、その記憶媒体 | |
| JP5696828B2 (ja) | 信号処理装置 | |
| JP4696142B2 (ja) | 共鳴周波数検出方法および共鳴周波数検出装置 | |
| Sakai et al. | Orthogonal factors for the stage and pit inside a historical opera house | |
| CN115884024A (zh) | 对房间中声音再现或录音的声音质量进行改善的方法 | |
| Corbach et al. | Automated equalization for room resonance suppression | |
| JPS61159896A (ja) | スピ−カ装置 | |
| Ternstrom | Hearing myself with the others-Sound levels in choral performance measu | |
| JP2001125580A (ja) | 音場空間における負イオン発生機構 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070123 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070214 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3920233 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150223 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |