JP4347153B2

JP4347153B2 - 音響特性調整装置

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Publication number: JP4347153B2
Application number: JP2004210179A
Authority: JP
Inventors: 亮谷川; 富士男早川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2009-10-21
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Description

この発明は、ステレオ再生のように多チャンネルで音響再生を行う音響装置において、チャネル間の音量及び位相差等の音響特性を補正する音響特性調整装置に関するものである。

一般に、ステレオ装置のような音響装置において、ＣＤのステレオ再生をする際、またはＤＶＤの映画音響を再生する際においては、当該再生音を受聴する受聴者から見て、スピーカ（つまり、チャネル）間に音量の差、距離差（時間差）、及び位相差が存在すると、受聴者において音響が片側に偏って聞こえることがある。例えば、ＤＶＤを再生して映画を視聴している際、チャネル間に音量差、距離差、及び位相差が存在すると、本来中央に定位すべき登場人物の音声が片側に片寄ってしまうことがある。

さらには、一方から他方へ移動すべき音響（例えば、右側から左側へ移動すべき音響）が移動しないか途中で移動が止まってしまうような現象が生じて、十分に映画を楽しむことができなくなってしまう。従って、音響装置において音響再生を行う際には、事前にチャネル間の音量差、距離差、及び位相差で示される音響特性を調整する必要がある。

一方、音量差を調整するため、所定の基準信号を一方の記録トラックに備えて、ある中心周波数を有する帯域制限雑音信号を各々一定時間毎に提示する組み合わせを多数設けるとともに、帯域制限雑音信号の中心周波数の各組み合わせを変化させる比較信号を他方の記録トラックに有するソースプログラムを用いて、基準信号と比較信号とを交互に提示して、これら信号が聴感上等音量となるようにイコライザの各周波数レベルを調整するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、コンフィグレーションフィルタを用いたスピーカ装置において、コンフィグレーションフィルタの特性を使用するスピーカに応じて最適な特性に自動的に設定するため、デコーダ４でデコードされた複数チャンネルの音響信号を、コンフィグレーションフィルタ１００でフィルター処理して、フォーマッタで伝送形式に整えて、ネットワークインターフェース及び伝送ラインを介して、複数のスピーカ装置に伝送する際、音響信号伝送前に、各スピーカ装置のスピーカ情報を、ネットワークインターフェースを介して取り込んでデフォーマッタで復号して、スピーカ情報の内容をマイクロコンピュータによって解析し、スピーカ環境に応じて最適なコンフィグレーションフィルタ特性を設定するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特公昭６１−３６４３７号公報（第２頁第３欄〜第３頁第５欄、第２図〜第５図）特開２００１−７８２９０号公報（第４頁〜第５頁、第１図〜第４図）

従来の音響特性調整装置は以上のように構成されているので、多チャンネルの音声チャネルを備える音響装置について音量を調整しようとすると、チャネル毎に音量の調整を行わなければならず、音量の調整が極めて煩わしく、しかも時間が掛かってしまうなどの課題があった。

例えば、映画用ソフトにおいて、音響チャネル（音声チャネル）が５．１チャネル（ｃｈ）ある場合を考えると、右フロントチャネルから基準信号を再生し、左フロントチャネルから比較信号を再生して、音量を調整した後、センターチャネルから比較信号を再生して、音量の調整を行い、さらに、後方のチャネルにおける音量を調整するというように、チャネル毎に音量の調整を繰り返す必要があり、音量の調整が極めて煩わしく、しかも時間が掛かってしまうなどの課題があった。

さらに、従来の音響特性調整装置では、音量の調整を行っているのみで、チャネル間の距離差及び位相差の調整を行っておらず、その結果、受聴者においては、十分に音響を楽しむことができないという課題があった。

また、従来の音響特性調整装置では、スピーカ情報に応じてスピーカ環境に最適なコンフィグレーションフィルタ特性を設定するようにしているものの、コンフィグレーションフィルタは低音域の音を各スピーカに振り分けるフィルターであることを考慮すると、ここでもチャネル間で音量の調整を行っているだけで、チャネル間の距離差及び位相差の調整に応じて音響特性を調整できないという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、多チャンネルの音声チャネルを有する音響装置において、容易にしかも短時間にチャネル間の音量差、距離差（時間差）、及び位相差に応じて音響特性を調整することのできる音響特性調整装置を得ることを目的とする。

この発明に係る音響特性調整装置は、音響装置から出力される再生出力の周波数分析結果を得て、この周波数分析結果より抽出した信号成分に応じてチャネル毎の音圧成分、位相成分、及びチャネル毎に信号成分に聴感補正をかけて総和して求めた音量を得る第１の算出手段と、チャネル毎の音量に基づいてチャネル間の音量レベル差を求めて、音量レベル差に応じてチャネル毎の減衰量を決定して決定減衰量とする第２の算出手段と、音圧成分に基づいてチャネル毎の振幅量を決定して決定振幅量とする第３の算出手段と、位相成分に応じてチャネル毎の遅れ時間を求めて決定遅れ時間とする第４の算出手段と、決定減衰量、決定振幅量、及び決定遅れ時間に応じてチャネル毎の減衰量、振幅量、及び遅延時間を調整して音響特性を調整制御する制御手段とを有するものである。

この発明によれば、音響装置に、チャネル毎にその振幅成分が等しくその周波数成分が異なるテスト信号を与えて、音響装置から出力される再生出力の周波数分析結果より抽出した信号成分に基づいてチャネル毎の音圧成分、位相成分、及びチャネル毎に信号成分に聴感補正をかけて総和して求めた音量を得て、これらチャネル毎の音量、音圧成分、及び位相成分に応じて、チャネル毎の減衰量、振幅量、及び遅延時間を調整するように構成したので、容易にしかも短時間にチャネル間の音量差、距離差（時間差）、及び位相差に応じて音響特性を調整することができるという効果がある。

実施の形態１．
図１において、音響装置１０には、音響特性調整装置２０が接続されており、この音響装置１０は、多チャンネルの音響チャネル（音声チャネル）を備えて、音響再生（音声再生）を行う。図示の例においては、音響装置１０は、５．１チャネル（ｃｈ）サラウンドデコーダを内蔵するＤＶＤプレーヤ（図示せず）を備えており、ＤＶＤプレーヤで再生された再生デジタル音響信号（デジタル音声信号）は、５．１ｃｈサラウンドデコーダでデコードされて、６ｃｈの再生デジタル音声信号とされる。

例えば、再生デジタル音声信号は、左フロント（ＦＬ）ｃｈ（第１チャネル）音声信号、右フロント（ＦＲ）ｃｈ（第２チャネル）音声信号、センター（Ｃ）ｃｈ（第３チャネル）音声信号、右リア（ＲＲ）ｃｈ（第４チャネル）音声信号、左リア（ＲＬ）ｃｈ（第５チャネル）音声信号、及びサブウーファｃｈ（第６チャネル）音声信号の６ｃｈのデジタル音声信号（以下これらデジタル音声信号を第１〜第６のデジタル音声信号と呼ぶことにする）とされる。そして、これら再生デジタル音声信号は切換回路１１を介して補正回路部１２に与えられる。

なお、図示のように、音響特性調整装置２０は切換回路１１に接続されており、後述するように、音響特性調整装置２０から出力されるテスト信号（音響特性調整信号）が切換回路１１を介して補正回路部１２に与えられる。つまり、切換回路１１は再生デジタル音声信号及びテスト信号を選択的に補正回路部１２に与える。

図２に示すように、補正回路部１２には、第１〜第６のチャネルに対応してそれぞれ遅延回路（Ｄ）１２ａ、振幅補正回路１２ｂ、及び減衰器１２ｃが備えられており、第１〜第６のデジタル音声信号は第１〜第６のチャネル毎にまず遅延回路１２ａに与えられて、各遅延回路１２ａに設定された遅延時間だけ遅延された後、振幅補正回路１２ｂによって振幅補正され（例えば、周波数帯域成分毎に増幅又は減衰を行う）、さらに、各減衰器１２ｃに設定された減衰量に応じて減衰されて、第１〜第６のチャネル間の音量差を補正する。

このようにして、補正が行われた第１〜第６のデジタル音声信号は、それぞれデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器１３ａ〜１３ｆによって第１〜第６のアナログ音声信号に変換された後、増幅器（アンプ）１４ａ〜１４ｆによって電力増幅され、それぞれスピーカ１５ａ〜１５ｆから音響として室内１６に送出される。

音響特性調整装置２０には、マイクロホン２１、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換部２２、制御部２３、及び表示部２４が備えられており、制御部２３は、マイクロプロセッサ２３ａ、波形メモリ２３ｂ、受信メモリ２３ｃ、特性メモリ２３ｄ、係数メモリ２３ｅ、スタートスイッチ２３ｆ、カーソルスイッチ２３ｇ、及び入出力インターフェース２３ｈを有している。

マイクロプロセッサ２３ａ、波形メモリ２３ｂ、受信メモリ２３ｂ、特性メモリ２３ｄ、係数メモリ２３ｅ、及び入出力インターフェース２３ｈはデータバスＤＢ及びアクセスバスＡＢで相互に接続されており、また、マイクロプロセッサ２３ａにはスタートスイッチ２３ｆ及びカーソルスイッチ２３ｇが接続されている。

また、入出力インターフェース２３ｈには切換回路１１が接続されるとともに、表示部２４及びＡ／Ｄ変換部２２が接続されている。スタートスイッチ２３ｆがオンされると、後述するようにして、テスト信号を用いて各音声チャネルにおける音響特性を調節する。なお、波形メモリ２３ｂ及び特性メモリ２３ｄは第１〜第６のチャネルに対応した数備えられている。

次に動作について説明する。
図３を参照すると、スタートスイッチ２３ｆがオンされると、マイクロプロセッサ２３ａは音響特性調整モードとなって、入出力インターフェース２３ｈを介して切換回路１１に切換制御信号を与える。切換制御信号に応答して、切換回路１１は補正回路部１２と入出力インターフェース２３ｈとを接続する。続いて、マイクロプロセッサ２３ａは、補正回路部１２中の各遅延回路の遅延時間をゼロとするとともに、振幅補正回路の振幅補正量を周波数帯域に拘わらず平坦な特性とし、減衰器の減衰量（ゲイン補正量）をゼロとする（ステップＳＴ１）。

その後、マイクロプロセッサ２３ａは波形メモリ２３ｂをアクセスして、第１〜第６のテスト信号成分読み出して、入出力インターフェース２３ｈ及び切換回路１１を介して補正回路部１２に与える（ステップＳＴ２）。

図４を参照すると、第１〜第６番目の波形メモリ２３ｂには、第１〜第６チャネルに対応してそれぞれ第１〜第６のテスト信号成分が記録されている。図４（ａ）〜（ｅ）においては、第１〜第５のテスト信号成分を離散フーリエ変換した際の振幅周波数特性が示されており、横軸が周波数、縦軸が振幅成分である。第１〜第５のテスト信号成分は、図示のように、その振幅が互いに等しく、周波数が互いに異なる複数の信号成分を有する信号成分である。

図示の例においては、第１のテスト信号成分は、周波数の低いほうから数えて、第（５ｎ＋１）番目の信号成分（周波数成分）Ｓ_{（５ｎ＋１）}を有している（ｎは０以上の整数）。第２のテスト信号成分は、同様に周波数の低いほうから数えて、第（５ｎ＋２）番目の信号成分Ｓ_{（５ｎ＋２）}を有し、第３、第４、及び第５のテスト信号成分はそれぞれ第（５ｎ＋３）番目の信号成分Ｓ_{（５ｎ＋３）}、第（５ｎ＋４）番目の信号成分Ｓ_{（５ｎ＋４）}、及び第（５ｎ＋５）番目の信号成分Ｓ_{（５ｎ＋５）}を備えている。また、図示はしないが、第６のテスト信号成分は、低音サブウーファ用であり、例えば、２０Ｈｚから２００Ｈｚまで帯域制限された白色雑音である。

そして、第１チャネルの信号成分Ｓ_１と信号成分Ｓ_６との間に、第２〜第５チャネルの信号成分Ｓ_２〜Ｓ_５が入るような配列で順次第１〜第５チャネルの信号成分が配列されて、第１〜第５チャネルまでの信号成分が２００Ｈｚから２０ｋＨｚまでの周波数帯域を有するようにする。この結果、第１〜第６チャネルの周波数帯域を合わせると、オーディオ帯域２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚをカバーすることになる。

図５は第１のテスト信号成分の位相成分を示す図であり、第１のテスト信号成分の位相成分は信号成分Ｓ_{（５ｎ＋１）}に関してゼロとなって、同様に、第２〜第５のテスト信号成分についても位相成分はゼロとなっている。

マイクロホン２１は、受聴者が位置すべき位置に配置されており、マイクロホン２１で集音された音響は、音響電気信号としてＡ／Ｄ変換部２２に与えられ、ここでデジタル信号に変換されて、入出力インターフェース２３ｈを介してマイクロプロセッサ２３ａに送られる。そして、マイクロプロセッサ２３ａでは受信デジタル信号を受信メモリ２３ｃに格納する（ステップＳＴ３）。

続いて、マイクロプロセッサ２３ａでは、受信メモリ２３ｃに格納された受信デジタル信号を読み出して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行う（ステップＳＴ４）。つまり、マイクロプロセッサ２３ａでは受信デジタル信号をＦＦＴ処理して信号成分（周波数成分）Ｓ_ｉ（ｉは１以上の整数）を得る。そして、マイクロプロセッサ２３ａの第１の算出手段では、チャネル番号ｍ＝１として（ステップＳＴ５）、信号成分Ｓ_ｉから第（５ｎ＋１）番目の信号成分を抽出して、第１のチャネルにおける音圧成分及び位相成分を求めて、第１番目の特性メモリ２３ｄに格納する（ステップＳＴ６）。

また、マイクロプロセッサ２３ａの第１の算出手段は、第１のチャネルにおける音量を求めて、第１番目の特性メモリ２３ｄに格納し（ステップＳＴ７）、最後のチャネルであるか否かを判定する（ステップＳＴ８）。そして、最後のチャネルでないと、マイクロプロセッサ２３ａは、ｍ＝ｍ＋１として（ステップＳＴ９）、ステップＳＴ６に戻る。

上述のようにして、全てのチャネル（つまり、第１〜第６のチャネル）について、音圧成分、位相成分、及び音量を求めると（つまり、ステップＳＴ８において最後のチャネルであると判定すると）、第１〜第６番目の特性メモリ２３ｄから音量を読み出して、第１〜第６チャネルにおける音量レベル差を算出して、それぞれ第１〜第６番目の特性メモリ２３ｄに格納する（ステップＳＴ１０）。

ここで、図６を参照して、図６においては、前述のＦＦＴ処理が符号３１で示され、音圧成分及び位相成分の特性メモリ２３ｄへの格納がメモリ格納３２で示されている。第１〜第６のチャネルにおける音量計算３３を行う際には、いま、第１チャネルにおける音量をＶ１とすると、マイクロプロセッサ２３ａはＶ１を式（１）に応じて計算して、第１番目の特性メモリ２３ｄに格納する。

ここで、Ａ_{（５ｎ＋１）}は聴感補正（Ａ）フィルタの第（５ｎ＋１）番目の周波数に相当する振幅成分、Ｌｍａｘは上限周波数成分の番号であり、Ｓ_{（５Ｌｍａｘ＋５）}は２０ｋＨｚより低い。

同様にして、マイクロプロセッサ２３ａでは、信号成分Ｓ_ｉから第（５ｎ＋２）番目の信号成分を抽出して、第２チャネルにおける音量Ｖ２を次の式（２）によって求めて、第２番目の特性メモリ２３ｄに格納する。

以下同様にして、制御部２３では、信号成分Ｓ_ｉから第（５ｎ＋３）番目、第（５ｎ＋４）番目、及び第５（ｎ＋５）番目の信号成分を抽出して、第３〜第５チャネルにおける音量Ｖ３〜Ｖ５を次の式（３）〜（５）によって求めて、第３〜第５番目の特性メモリ２３ｄに格納する。

一方、制御部２３では、第６チャネルにおける音量Ｖ６を次の式（６）で求めて、第６番目の特性メモリ２３ｄに格納する。

ここで、Ｓｉは２０Ｈｚから２００Ｈｚ帯域の中で低いほうからｉ番目の周波数成分。Ｌ２００は２００Ｈｚに相当する信号成分の番号である。

そして、第１〜第６のチャネルにおける音量Ｖ１〜Ｖ６を求めると、マイクロプロセッサ２３ａは第２の算出手段で例えば、最も音量の小さいチャネルにおける音量を基準音量として、この基準音量とその他のチャネルにおける音量との偏差（音量レベル差）を求めて、この偏差に応じて補正回路部１２中の減衰器の減衰量（減衰比）を得て、これら減衰量を係数メモリ２３ｅに格納する。そして、これら減衰量に応じて、マイクロプロセッサ２３ａは減衰器１２ｃの減衰量を調整することになる。

さらに、マイクロプロセッサ２３ａでは、図６に示す音圧補正特性計算３４を実行する。図７を参照して、マイクロプロセッサ２３ａは、まず、ｍ＝１として（ステップＳＴ１１）、第１番目の特性メモリ２３ｄから第１のチャネルに係る音圧成分を読み出し（ステップＳＴ１２）、さらに第１番目の特性メモリ２３ｄから音量レベル差を読み出す（ステップＳＴ１３）。そして、マイクロプロセッサ２３ａでは、音圧周波数特性の近似曲線を求める（ステップＳＴ１４）。ステップＳＴ１４においては、例えば、音圧周波数特性Ｐｉの近似曲線は式（７）に応じて求められる。

ここで、Ｓｉはｉ番目の周波数成分、ＫＬＵはｉ番目の周波数を中心周波数とした際、１／３オクターブ帯域内に含まれる周波数成分Ｓｉの個数、ＫＬｉはｉ番目の周波数成分を中心周波数とした１／３オクターブ帯域ＫＬＵの下限周波数、Ｋｕｉは１／３オクターブ帯域ＫＬＵの上限周波数であり、Ｐｉは近似後のｉ番目の音圧周波数成分を表すことになり、Ｐｉは１／３オクターブ帯域内に含まれる周波数成分Ｓｉの平均値となる。

このようにして、第１のチャネルに係る音圧周波数特性の近似曲線を求めて、第１番目の特性メモリ２３ｄに格納し（ステップＳＴ１５）、マイクロプロセッサ２３ａはこの近似曲線を表示部２４に表示する（ステップＳＴ１６：図６においては特性表示３８で示されている）。

ユーザが表示部２４に表示された近似曲線を観察しつつ、カーソルスイッチ２３ｇを、例えば、右側に倒すと、マイクロプロセッサ２３ａは表示部２４に表示されたカーソル（図示せず）を低周波数側から高周波数側へとゆっくりと移動する。そして、近似曲線上のピーク値上にカーソルが位置した際に、カーソルスイッチ２３ｇを立てると、つまり、平均音圧レベルよりも高いピーク値を検出すると、マイクロプロセッサ２３ａは輝点表示を行い（ステップＳＴ１７）、第１番目の特性メモリ２３ｄからカーソル位置に対応する音圧成分を読み出す（ステップＳＴ１８）。

そして、マイクロプロセッサ２３ａでは読み出した音圧成分に応じて中心周波数ｆｃ及びピークゲインＱを算出する（ステップＳＴ１９）。例えば、マイクロプロセッサ２３ａは音圧成分から３ｄＢ低い音圧レベルに最も近く、かつカーソル位置の周波数より低い周波数Ｋ３ｌとカーソル位置の周波数よりも高い周波数Ｋ３ｕとを得て、ピークゲインＱを求めて、マイクロプロセッサ２３ａはカーソル位置の周波数、音圧レベル、及びピークゲインＱを第１番目の特性メモリ２３ｄに格納する（図６においては、音圧補正処理３９として示されている）。

また、カーソルが音圧周波数特性上のディップで止まると、マイクロプロセッサ２３ａはディップの中心周波数ｆｃ及びゲインＱを算出する（ステップＳＴ２０）。例えば、マイクロプロセッサ２３ａは、音圧成分から３ｄＢ高い音圧レベルの周波数Ｋ３ｌと周波数Ｋ３ｕとを得て、ピークゲインＱを求めて、カーソル位置の周波数、音圧レベル、及びゲインＱを第１番目の特性メモリ２３ｄに格納する。

そして、マイクロプロセッサ２３ａは最後のチャネルであるか否かを判定して（ステップＳＴ２１）、最後のチャネルでないと、マイクロプロセッサ２３ａは、ｍ＝ｍ＋１として（ステップＳＴ２２）、ステップＳＴ１２に戻る。

上述のようにして、全てのチャネルについて、音圧補正特性計算３４が終了すると、マイクロプロセッサ２３ａは第３の算出手段で音圧補正特性に応じて振幅補正回路１２ｂにおける補正値を調整して、図６に示す遅れ時間計算３５を実行する。図８を参照すると、マイクロプロセッサ２３ａは、まず、ｍ＝１として（ステップＳＴ２３）、第１番目の特性メモリ２３ｄから第１のチャネルに係る位相成分を読み出し（ステップＳＴ２４）、群遅延処理を行う（ステップＳＴ２５）。この群遅延処理では、位相成分から得られる位相特性を各周波数で微分して群遅延情報を得る。

図９は群遅延特性の一例を示す図であり、例えば、低音用スピーカと高音用スピーカとを備える所謂２ウェースピーカシステムでは、図９に示す群遅延特性が得られる（図９において、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は時間差（ｍｓ）である）。

続いて、マイクロプロセッサ２３ａでは、低音用の第１のスピーカの再生音圧周波数帯域中で、音圧特性が平坦な帯域内で位相成分の平均値ｘｍを求めて（ステップＳＴ２６）、この平均値ｘｍを係数メモリ２３ｅに格納する（ステップＳＴ２７）。同様にして、マイクロプロセッサ２３ａは、高音用の第２のスピーカの再生音圧周波数帯域中で、音圧特性が平坦な帯域内で位相成分の平均値ｙｍを求めて（ステップＳＴ２８）、この平均値ｙｍを係数メモリ２３ｅに格納する（ステップＳＴ２９）。

そして、マイクロプロセッサ２３ａは最後のチャネルであるか否かを判定して（ステップＳＴ３０）、最後のチャネルでないと、マイクロプロセッサ２３ａは、ｍ＝ｍ＋１として（ステップＳＴ３１）、ステップＳＴ２４に戻り、全てのチャネルについて平均値ｘｍ及びｙｍを係数メモリ２３ｅに格納すると、マイクロプロセッサ２３ａは、第４の算出手段で最も平均値が小さいチャネルの平均値を基準平均値として基準平均値と他のチャネルの平均値とから時間差を求めて（第１〜第６のチャネルに係る時間差を求めて：ステップＳＴ３２）、第１〜第６番目の特性メモリ２３ｄに格納するとともに、時間差を表示部２４に表示する（図６においては遅れ時間表示３７として示されている：ステップＳＴ３３）。

図１０は、表示部２４に表示される時間差の一例を示す図であり、図１０に示すように、ＦＬｃｈ，Ｃｃｈ，ＦＲｃｈ，ＲＬｃｈ，ＲＲｃｈについて、平均値ｘｍ及びｙｍに対する時間差が表示される。なお、図１０において、各チャネルの上段の数値は平均値ｘｍに対応する時間差であり、下段は平均値ｙｍに対応する時間差である。

上述のようにして、全てのチャネルについて、図６に示す遅れ時間計算が終了すると、マイクロプロセッサ２３ａは、チャネル毎の遅延回路１２ａの遅延量を調整した後、図６に示す位相差計算３６を実行する。

図１１を参照すると、マイクロプロセッサ２３ａは第５の算出手段で、まず、ｍ＝１として（ステップＳＴ３４）、第１番目の特性メモリ２３ｄから第１のチャネルに係る位相成分を読み出し（ステップＳＴ３５）、位相成分差を求める（ステップＳＴ３６）。この位相成分差を求めるに当たっては、サブウーファ（第６のチャネル）の位相成分と第１のチャネルにおける位相成分との偏差を求めて、位相成分差として第１番目の特性メモリ２３ｄに格納する（ステップＳＴ３７）。

そして、マイクロプロセッサ２３ａは最後のチャネルであるか否かを判定して（ステップＳＴ３８）、最後のチャネルでないと、マイクロプロセッサ２３ａは、ｍ＝ｍ＋１として（ステップＳＴ３９）、ステップＳＴ３５に戻り、全てのチャネルについて位相成分差を求めて特性メモリ２３ｄに格納すると、マイクロプロセッサ２３ａは、位相成分差が最も大きい（例えば、位相成分差が１８０度程度まで大きいチャネル番号を特性メモリ２３ｄから抽出する（ステップＳＴ４０）。

図１２は位相特性の一例を示す図であり、第１のチャネルの低音用スピーカＢ及びサブウーファであるスピーカＡの位相は、２００Ｈｚから上の帯域ではほぼ同位相であるが、６０Ｈｚ以下では１８０度近い位相差となっている。この結果、両者のスピーカから送出された音響は逆相となって、互いに打ち消しあい、低音成分が十分な音圧で再生されない。

このため、振幅補正回路１２ｂに位相回路を備えて、第１のチャネルにかかる低音信号の位相を回転させて、位相差を小さくして打ち消しあいを防止する。つまり、マイクロコンピュータ２３ａは、ステップＳＴ４０で抽出したチャネル番号に対応する振幅補正回路１２ｂ中の位相回路を制御して位相差を少なくすることになる。

このようにして、遅延回路１２ａにおける遅延量、振幅補正回路１２ｂにおける補正値、及び減衰器１２ｃの減衰量をチャネル毎に調整するようにしたから、音響特性のバランスが取れ、受聴者は移動感のある音響を楽しむことができる。なお、上述の説明から明らかなように、制御部２３のマイクロプロセッサ２３ａが第１〜第５の算出手段、制御手段、及び位相調整手段として機能することになる。

また、図１３に示すように、例えば、ＤＶＤディスク（記録媒体）４１に上述したテスト信号を記録しておき、ＤＶＤプレーヤ４２でＤＶＤディスク４１を再生して、テスト信号を再生中にスタートスイッチ２３ｆをオンすると、マイクロプロセッサ２３ａが図３で説明したステップＳＴ１からの動作を実行して、以後前述したようにして、テスト信号に応じて補正回路部１２の各定数を調整するようにしてもよい。このようにすれば、制御部２３には波形メモリ２３ｂが不要となって、制御部２３のメモリ容量を格段に少なくすることができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、音響装置に、チャネル毎にその振幅成分が等しくその周波数成分が異なるテスト信号を与えて、音響装置から出力される再生出力をフーリエ変換した結果に基づいてチャネル毎の音圧成分、位相成分、及び音量を得、これら音量、音圧成分、及び位相成分に応じて、チャネル毎の減衰量、振幅量、及び遅延時間を調整するようにしたので、多チャンネルの音声チャネルを有する音響装置においても、容易にしかも短時間にチャネル間の音響特性を調整することができるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１による音響特性調整装置の一例を音響装置とともに示すブロックである。図１に示す補正回路部の構成を示す図である。図１に示す音響特性調整装置においてチャネル毎の音量レベル差を求める際の動作を説明するためのフローチャートである。図１に示す音響装置で用いられるテスト信号を離散フーリエ変換した状態を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は第１〜第５のチャネルに対応するテスト信号成分を示す図である。テスト信号成分の位相成分を示す図である。図１に示すマイクロプロセッサにおける処理を概略的に示す図である。図１に示す音響特性調整装置においてチャネル毎の振幅補正値を求める際の動作を説明するためのフローチャートである。図１に示す音響特性調整装置においてチャネル毎の遅れ時間を求める際の動作を説明するためのフローチャートである。群遅延特性の一例を示す図である。図１に示す表示部に表示される時間差（遅れ時間）の一例を示す図である。図１に示す音響特性調整装置において位相成分差が最も大きいチャネル番号を抽出する際の動作を説明するためのフローチャートである。位相特性の一例を示す図である。この発明の実施の形態１による音響特性調整装置の他の例を音響装置とともに示すブロックである。

符号の説明

１０音響装置、１１切換回路、１２補正回路部、１２ａ遅延回路、１２ｂ振幅補正回路、１２ｃ減衰器、１３ａ〜１３ｆデジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）、１４ａ〜１４ｆ増幅器（アンプ）、１５ａ〜１５ｆスピーカ、１６室内、２０音響特性調整装置、２１マイクロホン、２２アナログデジタル変換部（Ａ／Ｄ）２３制御部、２３ａマイクロプロセッサ、２３ｂ波形メモリ、２３ｃ受信メモリ、２３ｄ特性メモリ、２３ｅ係数メモリ、２３ｆスタートスイッチ、２３ｇカーソルスイッチ、２３ｈ入出力インターフェース、２４表示部、３１ＦＦＴ処理、３２メモリ格納、３３音量計算、３４音圧補正特性計算、３５遅れ時間計算、３６位相差計算、３７遅れ時間表示、３８特性表示、３９音圧補正処理、４１ＤＶＤディスク、４２ＤＶＤプレーヤ。

Claims

チャネル毎にその振幅成分が等しくその周波数成分が異なるテスト信号が与えられる音響装置と、
前記音響装置から出力される再生出力の周波数分析結果を得て、該周波数分析結果より抽出した信号成分に応じて前記チャネル毎の音圧成分、位相成分、及び前記チャネル毎に該信号成分に聴感補正をかけて総和して求めた音量を得る第１の算出手段と、
前記チャネル毎の音量に基づいて、前記チャネル間の音量レベル差を求めて該音量レベル差に応じて前記チャネル毎の減衰量を決定して決定減衰量とする第２の算出手段と、
前記音圧成分に基づいて、前記チャネル毎の振幅量を決定して決定振幅量とする第３の算出手段と、
前記位相成分に応じて前記チャネル毎の遅れ時間を求めて決定遅れ時間とする第４の算出手段と、
前記決定減衰量、前記決定振幅量、及び前記決定遅れ時間に応じて前記チャネル毎の減衰量、振幅量、及び遅延時間を調整して前記チャネル毎の音響特性を調整制御する制御手段とを備えた音響特性制御装置。
チャネル毎の位相成分に応じて、チャネル間の位相差を求める第５の算出手段と、
前記位相差が最も大きいチャネル間で位相差が小さくなるように位相差を調整する位相差調整手段とを有することを特徴とする請求項１記載の音響特性調整装置。
音響装置にはチャネル毎に音響信号を遅延させる遅延手段と、前記音響信号の振幅量を補正する振幅補正手段と、前記音響信号の減衰量を変化させる減衰手段とが備えられており、
制御手段は、決定減衰量、決定振幅量、及び決定遅れ時間に応じて前記減衰手段、前記振幅補正手段、及び前記遅延手段を調整するようにしたことを特徴とする請求項１記載の音響特性制御装置。
テスト信号は予め制御手段に格納され、
音響特性を調整する際、前記制御手段から音響装置に与えられるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の音響特性調整装置。
テスト信号は予め記録媒体に記録され、
音響特性を調整する際、音響装置で記録媒体から前記テスト信号の再生が行われるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の音響特性調整装置。