JP4757034B2 - 音場補正装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、音場補正装置100の主要構成を示すブロック図である。
この音場補正装置100は、車載用オーディオ装置やカーナビゲーション装置等に内蔵され、車室内に配置された複数のスピーカ20に出力する音声信号の周波数帯域別の信号レベルを調整する。
音場補正装置100は、制御部1、操作部2、表示部3、測定信号発生部4、記録媒体再生部10、PEQ9、D/Aコンバータ11、パワーアンプ5、マイクアンプ6、A/Dコンバータ12、信号収録部7及び計算部8を備えている。
操作部2は、ユーザが操作する操作スイッチを備え、操作スイッチを介してユーザからの動作指示を入力して制御部1に通知する。
表示部3は、液晶表示装置を備え、制御部1の制御の下、各種画像を表示する。
記録媒体再生部10は、CDやDVDの再生装置を備え、制御部1の制御に従って、CDやDVDに記録されたデータを読み出し、デュード処理を施して、音声や映像のデジタル信号をパラメトリックイコライザ部(以下、PEQ9という。)に出力する。
D/A(Digital/Analog)コンバータ11は、PEQ9を通過したデジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換してパワーアンプ5に出力する。
パワーアンプ5は、D/Aコンバータ11から出力されたアナログ音声信号を増幅し、スピーカ20に出力する。本実施形態におけるパワーアンプ5は、複数のチャンネルに対応するマルチチャンネルパワーアンプである。
A/Dコンバータ12は、マイクアンプ6で増幅されたピンクノイズのアナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換して信号収録部7に出力する。
信号収録部7は、1/3オクターブ毎の31のバンドパスフィルタ処理によりマイク30が集音したピンクノイズの基準バンド幅(1/3オクターブ)毎の信号レベルを抽出し、これらに測定時間分の平均化処理を施して信号レベルデータとして制御部1内のRAMに記憶する。なお、1/3オクターブ毎の31のバンドパスフィルタを構成することにより、人が聴取可能な20Hz〜20kHzの周波数範囲の信号レベルデータを抽出することができる。
計算部8は、信号収録部7が記憶した20Hz〜20kHzの信号レベルデータに各種計算処理を施してPEQ9の中心周波数、ゲイン及び周波数帯域幅の設定情報である音場補正用データを生成し、制御部1に出力する。
また、マイク30は、聴取位置に配置されてスピーカ20から放音されたピンクノイズを集音するものであり、本実施形態では、運転席41、助手席42及び後部座席43の中央に配置されている。なお、この配置は、運転席41、助手席42及び後部座席43の乗員に適切な音場補正を行う場合の位置であり、例えば、運転者に最適な音場補正を行う場合には、運転者の聴取位置に配置される。
図3は音場測定処理を示すフローチャートである。
まず、制御部1は、測定条件を設定するために、測定バンド数Mb、測定時間Mt及びチャンネル数Cnの設定画面を表示部3に表示し、操作部2を介して測定バンド数Mb、測定時間Mt及びチャンネル数Cnの値が入力されると、この入力値を測定条件に設定する(ステップSa1)。
ここで、測定バンド数Mbは信号収録部7におけるバンドパスフィルタのバンド数であり、本実施形態では31バンドが設定され、測定時間Mtはピンクノイズ(測定信号)を発生させる時間であり、本実施形態では2秒間が設定される。チャンネル数Cnは補正対象のスピーカ20の数であり、本実施形態ではフロント右スピーカ21、センタスピーカ22、フロント左スピーカ23、34、リア右スピーカ25及びリア左スピーカ26の6台が設定される。
音場測定処理が終了すると、制御部1は、音場補正条件を設定するために、基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの設定画面を表示部3に表示し、操作部2を介して基準バンド幅Sw、補正バンド範囲Ca、PEQバンド数En、基準検出スレッショルドSt及び補正チャンネル数Ccの値が入力されると、この入力値を音場補正条件に設定する(ステップSb1)。
この場合、制御部1は、図7に示すように、グループ毎に、「グループ番号(A)」と、「バンド番号(B)」と、当該グループ内に含まれるレベル補正データのバンド幅に対応する「バンド総数(C)」と、グループ内に含まれるレベル補正データが正側か負側かを示す「種別(D)」とを対応付けてRAMに記憶する。
したがって、音声補正用データを構成するPEQパラメータを各パラメトリックイコライザに設定することにより、記録媒体再生部10によりCDやDVDを再生した場合に、音声信号を各パラメトリックイコライザで所望の特性に補正させて対応する音声をスピーカ20から放音させることができる。
しかも、グループ内のレベル補正データ波形αのバンド値及びレベル値を用いて重心位置を求め、重心位置のバンド値及びレベル値に基づいてパラメトリックイコライザの中心周波数及びゲインを設定すると共に、グループ内のレベル補正データ波形αの「バンド総数(C)」、つまり、周波数帯域幅と、上記ゲインとの組み合わせからパラメトリックイコライザの周波数帯域幅を設定するので、グループ分けされたレベル補正データ波形の山又は谷の曲線と略一致するパラメトリックイコライザの補正特性を得ることができる。
上記実施形態では、基準バンド幅毎の信号レベルの算出にバンドパスフィルタを使用する場合を示したが、これに限らず、マイク30が集音した音声信号にFFT(Fast Fourie Transform)処理を施し、周波数領域でバンドパスフィルタと同等の計算を行って基準バンド幅毎の信号レベルを算出してもよい。
上記実施形態では、車載用の音場補正装置に本発明を適用する場合を示したが、これに限らず、住宅内で使用するオーディオアンプに内蔵される音場補正装置等の任意の音場補正装置に広く適用することができる。
4 測定信号発生部
7 信号収録部
8 計算部
9 パラメトリックイコライザ部
20 スピーカ
30 マイク
100 音場補正装置
Claims (5)
- スピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の周波数帯域別のレベル補正を行う音場補正装置において、
前記音声信号の周波数帯域別のレベル調整が可能な複数のパラメトリックイコライザと、
前記マイクにより集音した音声から周波数帯域毎の信号補正レベルを求め、前記信号補正レベルを周波数順でつなげた補正レベル波形の変極点を基準に周波数帯域をグループ分けし、このグループ単位でレベル補正を行うように前記パラメトリックイコライザを各々設定する設定手段と
を備えることを特徴とする音場補正装置。 - 前記設定手段は、前記補正レベル波形の変極点と予め定めた閾値レベルとを基準に周波数帯域をグループ分けすることを特徴とする請求項1に記載の音場補正装置。
- 前記設定手段は、前記グループ内の補正レベル波形の重心位置を求め、この重心位置の周波数及び信号レベルに基づいて前記パラメトリックイコライザの中心周波数及びゲインを設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の音場補正装置。
- 前記設定手段は、前記グループ内の前記重心位置に基づいて設定した前記パラメトリックイコライザのゲインと、前記グループの周波数帯域幅との組み合わせに基づいて、前記パラメトリックイコライザの通過帯域幅を設定することを特徴とする請求項3に記載の音場補正装置。
- スピーカから放音される音声をマイクで集音し、この集音した音声に基づいてスピーカに出力する音声信号の周波数帯域別のレベル補正を行う音場補正装置の制御方法において、
前記マイクにより集音した音声から周波数帯域毎の信号補正レベルを求め、
前記信号補正レベルを周波数帯域順でつなげた補正レベル波形の変極点を基準に周波数帯域をグループ分けし、
このグループ単位でレベル補正を行うように、前記音声信号の周波数帯域別のレベル調整が可能な複数のパラメトリックイコライザを各々設定することを特徴とする音場補正装置の制御方法。
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