JP5330515B2 - 音場調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、音場を調整する装置に関する。

複数のスピーカを備えて高品質の音響空間を提供するオーディオシステムでは、臨場感の得られる適切な音響空間を自動的に作り出すことが要求されている。即ち、受聴者自らが適切な音響空間を得ようとしてオーディオシステムを操作しても、複数のスピーカで再生される再生音の音圧特性等を適切に調整することは極めて困難であるため、オーディオシステム側で自動的に音場調整することが要求されている。

例えば、車室内では、リスナから見たスピーカの配置は、図２６（Ａ）に示すスピーカＳＰ１〜ＳＰ５のようなリスナを中心とした同心円配置ではなく、図２６（Ｂ）のように非対称となる。よって、図２６（Ｂ）に示すリスナ位置での音圧バランスが悪化する。

この影響を回避するために、図２６（Ｃ）に示すように、入力信号について、運転席から遠くのスピーカＳＰ４に比して、運転席から近いスピーカＳＰ１の音量を下げたり、遅延部Ｄ１〜Ｄ４によりタイムアライメント補正を施したりすることにより、運転席での音圧バランスの調整を図る装置がある（例えば、特許文献１や特許文献２）。

実開平６−１３２９２号公報 特開２００１−２２４０９２号公報

しかし、特許文献１に記載の音場特性調整装置及び特許文献２に記載の自動音場補正システムは、レベル自体を調整しているため調整した座席以外の座席（例えば、助手席）では、さらに音圧バランスが悪化してしまうという問題点がある。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、調整対象のリスナ位置で音圧バランスを改善すると共に他の位置での音圧バランス悪化を軽減し得る音場調整装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、音響空間に配置され、かつ、聴取位置から、スピーカ対のレベル差が０となる最適遅延量が周波数毎に変化する所定距離内に配置された複数のスピーカから信号を再生する音場調整装置であって、前記複数のスピーカに信号を供給する信号供給手段と、前記複数のスピーカのうち、少なくとも前記聴取位置から最も近いスピーカ対である近接スピーカ対に供給される信号に対して周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与える帯域毎遅延手段と、前記帯域毎遅延手段が遅延を与えたスピーカ対以外のスピーカ対に対して周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与える一定遅延手段と、を備えることを特徴とする。

第１実施例のスピーカレイアウトを模式的に示す図である。 音場調整装置の構成を示すブロック図である。 一定遅延量の決定方法を示す図である。 一定遅延量の決定方法を示す図である。 周波数帯域毎の遅延量の決定方法を示す図である。 第１実施例の音場調整装置の遅延設定値を示す図である。 周波数の高低に関わらず一定に遅延設定した場合の音圧分布である。 第１実施例による遅延設定した場合の音圧分布である。 前後マイク間のレベル差を示す図である。 左右マイク間のレベル差を示す図である。 助手席位置でのスピーカ間の音圧レベルを示す図である。 第２実施例のスピーカレイアウトを模式的に示す図である。 一定遅延量の決定方法を示す図である。 周波数帯域毎の遅延量の決定方法を示す図である。 周波数帯域毎の遅延量の決定方法を示す図である。 第２実施例の音場調整装置の遅延設定値を示す図である。 第２実施例の各スピーカの遅延量を示すグラフである。 前後マイク間のレベル差を示す図である。 左右マイク間のレベル差を示す図である。 助手席位置でのスピーカ間の音圧レベルを示す図である。 近接スピーカ対との距離と最適遅延量との関係を示すグラフである。 近接スピーカ対との距離と最適遅延量との関係を示すグラフである。 近接スピーカ対との距離と最適遅延量との関係を示すグラフである。 近接スピーカ対との距離と最適遅延量との関係を示すグラフである。 他の実施例における遅延量決定方法を説明する図である。 従来手法の音場補正を概念的に示す図である。

本発明の１つの観点は、音響空間に配置され、かつ、聴取位置から所定距離内に配置された複数のスピーカから信号を再生する音場調整装置であって、前記複数のスピーカに信号を供給する信号供給手段と、前記複数のスピーカのうち、少なくとも前記聴取位置から最も近いスピーカ対である近接スピーカ対に供給される信号に対して周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与える帯域毎遅延手段と、前記帯域毎遅延手段が遅延を与えたスピーカ対以外のスピーカ対に対して周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与える一定遅延手段と、を備える。

上記の音場調整装置は、例えば、車内の音場を調整するための装置に適用することができる。上記音場調整装置は、音響空間に配置された複数のスピーカ対から信号を再生する。また、当該音場調整装置は、複数のスピーカに対して信号を供給し、複数のスピーカのうち、少なくとも聴取位置から最も近いスピーカ対である近接スピーカ対に供給される信号に対して周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与え、周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与えたスピーカ対以外のスピーカ対に対して周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与える。この場合、音場調整装置は、レベル調整することなく、遅延量による調整のみで音場調整しているので、聴取位置で音圧バランスを調整した結果、聴取位置以外の位置で音圧バランスが悪化してしまうことを回避することができ、さらに聴取位置での音圧バランスの改善を図ることができる。ここでいう近接スピーカ対とは、音響空間中のスピーカ対の内、聴取位置からの距離が最も近いスピーカ対をいう。また、スピーカ対とは、スピーカのペアをいう。

一般的に、頭部の影響を無視すれば、周波数に関わらず、一定の遅延量を付加し、音圧レベルが高い範囲を聴取位置付近に位置させることで、音圧バランスを整えることが可能となる。しかし、聴取位置に聴取者の頭部が位置すると、当該頭部の影響を受け、聴取位置前後のレベルが乱れてしまう。この頭部による影響は、周波数が高ければ高い程影響を受けやすく、聴取位置との距離が近いほど影響を大きく受けるといわれている。

そこで、本願発明の音場調整装置は、近接スピーカ対に供給される信号については、周波数帯域毎に異なる遅延量を付加している。このように、音場調整装置は、聴取位置の頭部による影響を受けやすいスピーカ対に対して、周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与えているので、聴取位置及び当該聴取位置に近接する位置における前後の音圧バランスの悪化を回避することができる。

上記の音場調整装置の一態様では、前記スピーカ対は、前記聴取位置の前後方向又は左右方向のいずれかの方向に配置されたスピーカ対であり、前記帯域毎遅延手段は、前記近接スピーカ対のレベル差が所定値以下となるように前記遅延量を決定する。このように、音場調整装置は、聴取位置の頭部による影響を受けやすいスピーカ対である近接スピーカ対のレベル差を小さくすることにより、聴取位置前後で音圧レベル差が生じてしまうことを回避することができる。

上記の音場調整装置の他の一態様では、前記スピーカ対は、前記聴取位置の前後方向又は左右方向のいずれかの方向に配置されたスピーカ対であり、前記帯域毎遅延手段は、前記近接スピーカ対のレベル差が０となるように前記遅延量を決定し、前記一定遅延手段は、前記近接スピーカ対以外のスピーカ対のレベル差が０となるように前記遅延量を決定する。この場合、音場調整装置は、聴取位置や当該聴取位置の付近における、前後のレベル差及び左右のレベル差をほぼ０とすることができる。

上記の音場調整装置の他の一態様では、前記帯域毎遅延手段は、低域信号に与える遅延量よりも高域信号に与える遅延量を大きくする。一般的に、聴取位置に位置する頭部の影響を受けて音圧レベルバランスが悪化するのは、所定の周波数から高い場合に特に顕著となる。そこで、音場調整装置は、低域信号に与える遅延量よりも高域信号に与える遅延量を大きくすることにより、聴取位置に位置する人の頭部等の影響を受け、音響空間の音圧レベル差が生じてしまうことを回避することができる。

上記の音場調整装置の他の一態様では、前記帯域毎遅延手段は、基準周波数以上の所定周波数範囲に属する信号について、周波数が増加するにつれて遅延量を段階的に大きくすることを特徴とする。この場合、音場調整装置は、聴取位置に位置する頭部等の影響に即して遅延量を決定することができる。

上記の音場調整装置の他の一態様では、前記聴取位置から最も遠いスピーカ対を、前記遅延量を決定する処理の対象となるスピーカ対から除外する。複数のスピーカが聴取位置を囲む形で配置される場合、構成上各スピーカ対のうち１つは所望の遅延量を与えることができない。そこで、そのスピーカ対を、音圧バランスに対する影響が最も少ないスピーカ対、即ち、聴取位置から最も遠いスピーカ対とする。

上記の音場調整装置の他の一態様では、前記近接スピーカ対は、前記複数のスピーカ対のうち、前記聴取位置からの垂直距離が近いスピーカ対であり、前記垂直距離は、スピーカ対を構成する２つのスピーカを結ぶ直線から前記聴取位置までの最短距離を指す。このように、音場調整装置は、聴取位置に位置する頭部等の影響が最もある、近接スピーカ対を特定し、当該近接スピーカ対について、周波数毎に適切な遅延量を設定することにより、適切な音圧バランス改善を実現することができる。

好適には、前記所定距離は、前記スピーカ対のレベル差が０となる最適遅延量が、周波数毎に変化する距離である。スピーカ対の位置を聴取位置から離していくと、スピーカ対のレベル差が０となる遅延量である最適遅延量は、ある距離までは周波数毎に変化する特性を示すが、それより離れると周波数を問わず一定となる。本発明は、聴取位置と少なくとも１つのスピーカ対との距離が上記の所定距離以内にあるスピーカ配置のときに有効となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

＜第１実施例＞
［スピーカレイアウトについて］
図１（Ａ）に、第１実施例の音場調整装置に係るスピーカレイアウトを示す。図１（Ａ）は、車内におけるスピーカ及び聴取位置（リスナ）を模式的に示す。車内の前方には、右側にスピーカＦＲ、左側にスピーカＦＬが配置され、車内の後方には、右側にスピーカＳＲ、左側にスピーカＳＬが配置される。また、運転席は右スピーカ寄りにあり、助手席は左スピーカ寄りにある。４つのスピーカ、運転席及び助手席の位置関係は図１（Ａ）に示す数値の通りである。

図１（Ｂ）を用いて、音場調整装置の概要を説明する。音場調整装置は、上記の各スピーカから出力される信号に遅延量を付加する遅延部（図示しない）を備えている。また、スピーカＳＬとスピーカＦＬとのペアをスピーカ対１０Ａ、スピーカＦＬとスピーカＦＲとのペアをスピーカ対１０Ｂ、スピーカＦＲとスピーカＳＲとのペアをスピーカ対１０Ｃとし、スピーカＳＬとスピーカＳＲとのペアをスピーカ対１０Ｄとする。なお、ここでは運転席を基準に音場調整を行なうものとする。

また、上記の複数のスピーカ対のうち、リスナ位置と各スピーカ対を構成するスピーカ間を結ぶ直線である直線Ｌ１〜Ｌ４との垂直距離が最も近いスピーカ対を近接スピーカ対とする。なお、「垂直距離」とは、スピーカ対を構成する２つのスピーカを結ぶ直線（スピーカ対の外側に延長した直線を含む。）からリスナ位置までの最短距離を言う。本実施例の場合、スピーカ対１０Ｃが近接スピーカ対となる。

本実施例における音場調整装置は、近接スピーカ対となるスピーカ対１０Ｃに供給される信号に対して周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与え、近接スピーカ対ではないスピーカ対に供給される信号に対しては、周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与える。本実施例における音場調整装置は、スピーカ対１０Ａ及びスピーカ対１０Ｂに供給される信号に対して、一定の遅延量を与える。

なお、本実施例のように、複数のスピーカが聴取位置を囲む形で配置される場合、構成上各スピーカ対のうち１つは所望の遅延量を与えることができない。本実施例では、車内後方のスピーカ対に該当するスピーカ対１０Ｄについては、音圧バランスに影響が少ないので、各スピーカの遅延量を決定する際に、レベル差を計測し遅延量を決定する処理の対象とするスピーカ対から除外する。即ち、上記のように所望の遅延量を与えることができない１つのスピーカ対を、聴取位置から最も遠いスピーカ対とする。このように、音場調整装置は、音圧バランスの調整に影響が少ない後方スピーカ対を遅延量の決定における処理の対象から除外することにより、より適切に音圧バランスの調整を行う。

［音場調整装置について］
図２は、音場調整装置の構成を概略的に示す。図示しない音響ソースからの入力信号は、信号処理部５ＳＬ、５ＦＬ、５ＦＲ、及び５ＳＲへ入力される。なお、以下の説明において、信号処理部５ＳＬ〜５ＳＲ全体をいう場合、単に信号処理部５とも呼び、個々の信号処理部をいう場合には信号処理部５ＳＬなどと添え字を付す。他の構成要素についても同様である。

信号処理部５は、入力信号に対して遅延制御処理を行い、遅延処理を施した信号をスピーカに供給する。図示の通り、信号処理部５は、ミキサ６と、帯域分割部８と、遅延部９とを備える。信号処理部５において、入力信号が帯域分割部８に供給される。帯域分割部８は、複数の帯域分割フィルタなどを備え、入力信号を所定の複数帯域の信号に分割する。具体的に、帯域分割部８は、各帯域幅を１／３オクターブとし、各帯域の中心周波数ｆ（１）〜ｆ（Ｎ）を２５０Ｈｚ〜１ｋＨｚとする。

分割された各帯域の信号は、遅延部９へ送られる。遅延部９は、各帯域の信号に対して異なる遅延量又は同一の遅延量で遅延を与え、ミキサ６へ出力する。ミキサ６は、遅延部９により与えられた信号を合成し、各スピーカへ出力する。

なお、複数の遅延部９のうち、入力信号の全周波数帯域について同一の遅延量の遅延を与える遅延部９が一定遅延手段に相当し、入力信号の周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与える遅延部９が帯域毎遅延手段に相当する。

［遅延量の決定方法について］
次に、図３〜図５を用いて、各スピーカ対における遅延量の決定方法について説明する。音場調整装置は、各スピーカ対における遅延量を決定する際、レベル差を計測し、遅延量を決定する。リスナの左右方向と平行なスピーカ対であるスピーカ対１０Ｂにおける遅延量を決定する際には、リスナの左右に配置されたマイクにおけるレベル差に基づいて遅延量を決定する。そして、リスナの前後方向と平行なスピーカ対であるスピーカ対１０Ａ及び１０Ｃにおける遅延量を決定する際には、リスナの前後方向に配置されたマイクにおけるレベル差に基づいて遅延量を決定する。

まず、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を用いて、スピーカ対１０Ａに供給される信号に与える時間差を決定する方法について説明する。図３（Ａ）に示すように、音場調整装置のスピーカＦＬやスピーカＳＬから出力するピンクノイズなどを計測することにより、ダミーヘッド３０に付されているマイクＭ１とマイクＭ２とのレベル差を計測し、計測した結果に基づいてスピーカ対１０Ａに供給される信号に与える時間差を決定する。なお、マイクＭ１〜Ｍ４は、音場調整装置と接続されている。

音場調整装置は、測定用信号であるピンクノイズを発生させ、スピーカＦＬ及びスピーカＳＬから同時にピンクノイズを出力する。そして、音場調整装置は、上記のピンクノイズをマイクＭ１及びマイクＭ２から収音し、レベル差を検出する。

レベル差が所定の閾値（例えば、０）に達していない場合、音場調整装置の遅延部９ＦＬは、遅延量を変更する。そして、音場調整装置は、レベル差を再度検出する。音場調整装置は、レベル差が上記閾値に達するまで、遅延量の変更とレベル差の検出とを繰り返す。各帯域の遅延量を変えた時のレベル差の分布図を図３（Ｂ）に示す。図３（Ｂ）において、マイクＭ１とＭ２のレベル差が０となるときの遅延量をグラフ１１Ａで示す。

図３（Ｂ）に示すグラフ１１Ａによれば、マイクＭ１とＭ２のレベル差が０となるときの遅延量は、周波数帯域に関わらず０．７ｍｓｅｃとなっているので、音場調整装置は、遅延部９ＦＬにおける遅延量を全ての周波数帯域について０．７ｍｓｅｃとする。これにより、音場調整装置は、スピーカ対１０Ａに供給される信号に与える時間差を設けることができる。

次に、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて、スピーカ対１０Ｂに供給される信号に与える時間差を決定する方法について説明する。図４（Ａ）に示すように、音場調整装置のスピーカＦＬやスピーカＦＲから出力するピンクノイズ等を計測することにより、ダミーヘッド３０に付されているマイクＭ３とマイクＭ４とのレベル差を計測し、スピーカ対１０Ｂに供給される信号に与える時間差を決定する。

音場調整装置は、測定用信号であるピンクノイズを発生させ、スピーカＦＬ及びスピーカＦＲから同時にピンクノイズを出力する。そして、音場調整装置は、上記のピンクノイズをマイクＭ３及びマイクＭ４から収音し、レベル差を検出する。音場調整装置の遅延部９ＦＲは、所定の閾値に達していない場合、遅延量を変更する。そして、音場調整装置は、レベル差を再度検出する。このように、音場調整装置は、レベル差が閾値に達するまで、遅延量の変更とレベル差の検出を繰り返す。各帯域の遅延量を変えた時のレベル差の分布図を図４（Ｂ）に示す。図４（Ｂ）において、マイクＭ３とＭ４のレベル差が０となるときの遅延量をグラフ１１Ｂで示す。

図４（Ｂ）に示すグラフ１１Ｂによれば、マイクＭ３とＭ４のレベル差が０となるときの遅延量は、周波数帯域に関わらず１．３ｍｓｅｃとなっているので、音場調整装置は、遅延部９ＦＲにおける遅延量を全ての周波数帯域について１．３ｍｓｅｃとする。これにより、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｂに供給される信号に与える時間差を設けることができる。

次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、スピーカ対１０Ｃに供給される信号に与える時間差を決定する方法について説明する。図５（Ａ）に示すように、音場調整装置のスピーカＦＲやスピーカＳＲから出力するピンクノイズ等を計測することにより、ダミーヘッド３０に付されたマイクＭ１とマイクＭ２とのレベル差を測定し、スピーカ対１０Ｃに供給される信号に与える時間差を決定する。

音場調整装置は、測定用信号であるピンクノイズを発生させ、スピーカＦＲ及びスピーカＳＲから同時にピンクノイズを出力する。そして、音場調整装置は、上記のピンクノイズをマイクＭ１及びマイクＭ２から収音し、レベル差を検出する。レベル差が所定の閾値に達していない場合、音場調整装置の遅延部９ＳＲは、遅延量を変更する。そして、音場調整装置は、レベル差を再度検出する。このように、音場調整装置は、レベル差が所定の閾値に達するまで、遅延量の変更とレベル差の検出とを繰り返す。各帯域の遅延量を変えた時のレベル差の分布図を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）において、マイクＭ１とＭ２のレベル差が０となるときの遅延量をグラフ１１Ｃで示す。

図５（Ｂ）に示すグラフ１１Ｃによれば、周波数帯域によってレベル差が０になる遅延量が異なる。ここで、各周波数帯域におけるレベル差が０となる遅延量の表を図５（Ｃ）に示す。図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すように、周波数が５００Ｈｚになるまでは、レベル差が０となる遅延量である最適遅延量は０．８５ｍｓｅｃ前後となるが、周波数が５００Ｈｚを超えると、徐々に最適遅延量が増加していく。即ち、周波数が５００Ｈｚ以上の周波数帯域（例えば、６３０Ｈｚ等）の最適遅延量は、周波数５００Ｈｚ以下の最適遅延量に比して大きくなる。

音場調整装置は、遅延部９ＦＲにおける遅延量をグラフ１１Ｃに基づいて、周波数帯域毎で異なる遅延量とすることにより、スピーカ対１０Ｃに供給される信号について時間差を設ける。

次に、音場調整装置で与える遅延量を決定する手順について説明する。まず、音場調整装置は、近接スピーカ対を決定する。本実施例では、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｃを近接スピーカ対とする。そして、音場調整装置は、リスナ位置から最も遠いスピーカを特定する。本実施例では、音場調整装置は、スピーカＳＬを最も遠いスピーカであると特定する。そして、音場調整装置は、最も遠いスピーカであるスピーカＳＬに接続されている遅延部９ＳＬについては、遅延させず、０．７ｍｓｅｃの遅延量を遅延部９ＦＬに付加する。これにより、音場調整装置は、図３（Ａ）及び（Ｂ）についての説明で決定した時間差をスピーカ対１０Ａに対して設けることができる。

そして、音場調整装置は、遅延部９ＦＲに対して、図４（Ａ）及び（Ｂ）についての説明で決定した遅延量と、遅延部９ＦＬに付加する遅延量とを加算した遅延量を付加する。本実施例では、図４（Ａ）及び（Ｂ）についての説明で決定した遅延量である１．３ｍｓｅｃと、遅延部９ＦＬに付加されている遅延量である０．７ｍｓｅｃとを加算した２．０ｍｓｅｃを遅延部９ＦＲに付加する遅延量とする。これにより、音場調整装置は、図４（Ａ）及び（Ｂ）についての説明で決定した時間差をスピーカ対１０Ｂに対して設けることができる。

そして、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｃに対して、図５（Ａ）〜（Ｃ）の説明で決定した時間差を設ける。本実施例では、遅延部９ＦＲに付加されている遅延量と図５（Ｂ）のグラフ１１Ｃに基づく遅延量との差分値を遅延部９ＳＲに対する遅延量とする。これにより、音場調整装置は、図５（Ａ）〜（Ｃ）についての説明で決定した時間差をスピーカ対１０Ｃに設けることができる。なお、スピーカ対１０Ｃでは、帯域毎で異なる時間差が設けられることとなる。

以上より、音場調整装置は、スピーカ対１０Ａ〜スピーカ対１０Ｃについて、図３〜図５の説明で決定した時間差を設けることができる。

［頭部の影響を加味せずに遅延量を設定する手法と本願発明との比較について］
頭部の影響を加味せずに遅延量を設定する音場補正と本願発明との比較について、以下に記載する。まず、図７（Ａ）に示すように、頭部の影響を加味せずに遅延量を設定する手法の一例として、各スピーカから出力される信号に対して全ての周波数帯域で一律に周波数の高低に関わらず一定の遅延量を付加することを想定する。例えば、スピーカＦＲから出力される信号に対しては、グラフ１８ＦＲに基づき、遅延量を２ｍｓｅｃとし、スピーカＳＲから出力される信号に対しては、グラフ１８ＳＲに基づき、遅延量を１．１ｍｓｅｃとし、スピーカＦＬから出力される信号に対しては、グラフ１８ＦＬに基づき、０．５５ｍｓｅｃとし、スピーカＳＬから出力される信号に対しては、遅延量を付加しないこととする。この場合、リスナと各スピーカとの位置関係に基づき、干渉のピークがリスナの位置に来るような遅延量を設定することになる。

図７（Ｂ）は、ダミーヘッド３０近傍における、周波数３１５Ｈｚの帯域の信号の音圧分布を示すグラフである。また、図７（Ｂ）は、スピーカＦＲから出力される信号とスピーカＳＲから出力される信号との時間差が０．９ｍｓｅｃである場合の音圧分布である。縦軸及び横軸はダミーヘッド３０近傍の位置を示し、グラフ中の等高線が音圧レベルを示す。この場合、音圧レベルが高い範囲（−４ｄＢ〜２ｄＢ）に属する等高線であるピーク縞２５Ａがダミーヘッド３０の前後に渡って存在する。従って、ダミーヘッド３０の前後で音圧が均一となっていることになる。

図７（Ｃ）は、ダミーヘッド３０近傍における、周波数７９４Ｈｚの帯域の信号の音圧分布を示すグラフである。図７（Ｃ）は、スピーカＦＲから出力される信号とスピーカＳＲから出力される信号との時間差が０．９ｍｓｅｃである場合のグラフである。図７（Ｃ）のグラフによれば、音圧レベルが高い範囲（−４ｄＢ〜２ｄＢ）に属する等高線であるピーク縞２５Ｂがダミーヘッド３０の中心位置に存在する。この場合、ダミーヘッド３０の近傍では、信号がダミーヘッド３０の影響を強く受けると考えられ、その結果ダミーヘッド３０の前後でレベル差が乱れてしまう。また、実際に、運転席に運転手が座った場合、当該運転手の頭部により頭部前後の音圧レベル差が乱れることになる。図７（Ｂ）に示すように、低域の信号については、周波数の高低に関わらず一定の遅延量を信号に対して付加した場合でも、ダミーヘッド３０前後で音圧レベル差が均一となる。

しかし、図７（Ｃ）に示すように、高域の信号については、周波数の高低に関わらず一定の遅延量を信号に対して付加した場合、ピーク縞２５Ｂがダミーヘッド３０の中心に位置することとなり、当該ダミーヘッド３０の影響を受けるために、ダミーヘッド３０前後で音圧レベルが乱れてしまう。

次に、本発明による遅延量の決定方法により決定した遅延量に基づいた場合を想定する。図６を用いて説明した方法により、遅延部９の遅延量を決定すると、各遅延部９の遅延量は、図８（Ａ）に示すグラフのようになる。具体的には、遅延部９ＦＬには、グラフ１５ＦＬで示す遅延量が設定され、遅延部９ＦＲには、グラフ１５ＦＲで示す遅延量が設定され、遅延部９ＳＲには、グラフ１５ＳＲで示す遅延量が設定される。従って、グラフ１５ＳＲに示すように、遅延部９ＳＲには、帯域によって異なる遅延量が設定される。なお、遅延部９ＳＬには、グラフ１５ＳＬで示すように、遅延量はない。

図８（Ｂ）は、ダミーヘッド３０近傍における、周波数７９４Ｈｚの帯域の信号の音圧分布を示すグラフである。また、図８（Ｂ）は、スピーカＦＲから出力される信号とスピーカＳＲから出力される信号との時間差が０．９ｍｓｅｃである場合のグラフである。縦軸及び横軸はダミーヘッド３０近傍の位置を示し、グラフ中の等高線が音圧レベルを示す。

この場合、音圧レベルが高い範囲（−４ｄＢ〜２ｄＢ）に属する等高線であるピーク縞２５Ｃがダミーヘッド３０の前方位置に存在する。図６で説明した方法により、遅延部９の遅延量を決定し、ダミーヘッド３０に近いスピーカ対１０Ｃについての時間差を帯域毎に設けることにより、ピーク縞２５Ｃがダミーヘッド３０の前方に存在する。

従って、本発明による遅延量の決定方法により遅延量を定めた場合、ピーク縞２５Ｃが当該ダミーヘッド３０の影響をそれほど受けない箇所に位置することとなるため、ダミーヘッド３０の前後でレベル差が乱れることがない。

このように、音場調整装置は、近接スピーカ対から出力される信号に対して、周波数毎に異なる遅延量を付加することにより、リスナ位置のダミーヘッド３０の影響を回避することができるので、周波数帯域によって一律の遅延量を信号に付加する場合に比して、適切に音場調整をすることができる。

また、音場調整装置は、近接スピーカ対から出力される信号に対して、所定の帯域以上の周波数の信号については、低域の信号に比して大きい遅延量を与えているので、聴取位置に位置する人の頭部等の影響によって音圧レベル差が生じてしまうことを回避することができる。

次に、リスナ位置で実施例の音場調整をした場合と、従来手法の音場補正をした場合と、補正処理を行っていない場合とにおける、前後マイクレベル差と左右マイクレベル差の測定結果を図９、図１０を用いて説明する。ここでいう従来手法の音場補正とは、レベル調整や、周波数の高低に関わらず一定の遅延量を付加する音場補正をいう。即ち、入力信号について、運転席から遠くのスピーカに比して、運転席から近いスピーカの音量を下げたり、図１３（Ｃ）に示したような遅延部Ｄ１〜Ｄ４によりタイムアライメント補正を施したりすることにより、運転席での音圧バランスの調整を図ることをいう。

まず、図９（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、前後マイクレベル差の測定結果について説明する。図９（Ａ）に示すように、リスナ位置のダミーヘッド３０前後に置いたマイクＭ１及びマイクＭ２の音圧レベル差を測定する。そして、測定結果のグラフを図９（Ｂ）に示す。グラフ２１Ａは、音場補正をしていない場合のグラフであり、グラフ２２Ａは、本実施例の音場調整をした場合のグラフであり、グラフ２３Ａは、従来手法の音場補正をした場合のグラフである。

また、実施例の音場調整をした場合と、従来手法の音場補正をした場合と、補正処理を行っていない場合のそれぞれにおける前後レベル差の平均値を図９（Ｃ）に示す。

本実施例の音場調整をした場合のグラフ２２Ａを、グラフ２１Ａやグラフ２３Ａと比較すると、前後マイク間のレベル差がほとんど無い。従って、本実施例の音場調整装置は、従来技術等に比してリスナ位置の前後のレベル差をほとんど無い状態にすることができ、適切に音場調整することができる。

次に、図１０（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、左右マイクレベル差の測定結果について説明する。図１０（Ａ）に示すように、リスナ位置のダミーヘッド３０の左右に置いたマイクＭ３及びマイクＭ４の音圧レベル差を測定する。そして、測定結果のグラフを図１０（Ｂ）に示す。

グラフ２１Ｂは、音場補正をしていない場合のグラフであり、グラフ２２Ｂは、本実施例の音場調整をした場合のグラフであり、グラフ２３Ｂは、従来手法の音場補正をした場合のグラフである。

実施例の音場調整をした場合、従来手法の音場補正をした場合、及び補正処理を行っていない場合のそれぞれにおける左右レベル差の平均値を図１０（Ｃ）に示す。

従来手法の音場補正をした場合と、本実施例による音場調整をした場合とを比較すると、従来手法の音場補正をした場合の方が、左右レベル差の平均値は少ない。しかし、本実施例による音場調整をした場合の左右レベル差の絶対値の平均は、３ｄＢ以下となっていることから聴取者にとって実質的に問題ない範囲であると考えられる。よって、実質的な差異はないと考えられる。

次に、図１１（Ａ）に示す、助手席におけるスピーカＦＲとスピーカＦＬとの出力の音圧レベルの比較について、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）を用いて説明する。

図１１（Ｂ）は、従来手法の音場補正を行なった場合の、助手席におけるスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベルのグラフである。グラフ１６ＦＲがスピーカＦＲの各周波数における音圧レベルを示すグラフであり、グラフ１６ＦＬがスピーカＦＬの各周波数における音圧レベルを示すグラフである。平均するとスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベル差は、１３．６ｄＢある。

図１１（Ｃ）は、助手席における、本願発明の音場調整装置のスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベルのグラフである。グラフ１７ＦＲがスピーカＦＲの各周波数における音圧レベルを示すグラフであり、グラフ１７ＦＬがスピーカＦＬの各周波数における音圧レベルを示すグラフである。平均するとスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベル差は、４．４ｄＢある。よって、本実施例による音場調整装置は、従来手法の音場補正を行った場合に比して助手席における音圧レベル差を少なく抑えることができる。

このように、本願発明の音場調整装置は、レベル調整することなく、信号の干渉によって音圧バランスの調整を行なっているので、運転席に対応する聴取位置で、従来手法の音場補正と同様の音場補正効果を保ちつつ、さらに他の聴取位置（例えば、助手席等）においては、従来手法の音場補正に比して悪影響を改善させることができる。

＜第２実施例＞
次に、本願発明の第２実施例について説明する。

［スピーカレイアウトについて］
図１２（Ａ）に、第２実施例の音場調整装置のスピーカレイアウトを示す。図１２（Ａ）は、車内におけるスピーカ及び聴取位置（リスナ位置）を模式的に示す。スピーカの構成は、図１に示す第１実施例と同様である。但し、第２実施例は、第１実施例より小型の車両を想定しており、各スピーカ位置及び聴取位置の距離が短くなっている。特に、第１実施例と比較して、後方のスピーカ対１０Ｄと聴取位置との距離が近くなっている。４つのスピーカ及び運転席の位置関係は図１２（Ａ）に示す数値の通りである。

図１２（Ｂ）を用いて、第２実施例の音場調整装置の概要を説明する。第２実施例における音場調整装置は、近接スピーカ対となるスピーカ対１０Ｄに供給される信号に対して周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与える。これに加えて、第２実施例では、リスナ位置からの垂直距離が近接スピーカ対１０Ｄの次に近いスピーカ対である、スピーカ対１０Ｃに供給される信号に対しても周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与える。一方、スピーカ対１０Ｂに供給される信号に対しては周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与える。なお、スピーカ対１０Ａについては、各スピーカに対する遅延量を決定する際の検討対象となるスピーカ対から除外する。音場調整装置は、リスナ位置から離れており、かつ、音圧バランスの調整に影響が少ないスピーカ対を、検討対象となるスピーカ対から除外することにより、より適切に音圧バランスの調整を行う。

［遅延量の決定方法について］
次に、図１３〜図１５を用いて、各スピーカ対における遅延量の決定方法について説明する。音場調整装置は、各スピーカ対における遅延量を決定する際、レベル差を計測し、遅延量を決定する。リスナの左右方向と平行なスピーカ対であるスピーカ対１０Ｂ及び１０Ｄにおける遅延量を決定する際には、リスナの左右に配置されたマイクにおけるレベル差に基づいて遅延量を決定する。そして、リスナの前後方向と平行なスピーカ対であるスピーカ対１０Ｃにおける遅延量を決定する際には、リスナの前後方向に配置されたマイクにおけるレベル差に基づいて遅延量を決定する。

まず、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）を用いて、スピーカ対１０Ｂに供給される信号に与える時間差を決定する方法について説明する。図１３（Ａ）に示すように、音場調整装置のスピーカＦＬ及びＦＲから出力するピンクノイズなどを計測することにより、ダミーヘッド３０に付されているマイクＭ３とマイクＭ４とのレベル差を計測し、計測した結果に基づいてスピーカ対１０Ｂに供給される信号に与える時間差を決定する。なお、マイクＭ１〜Ｍ４は、音場調整装置と接続されている。

音場調整装置は、測定用信号であるピンクノイズを発生させ、スピーカＦＬ及びスピーカＦＲから同時にピンクノイズを出力する。そして、音場調整装置は、上記のピンクノイズをマイクＭ３及びマイクＭ４から収音し、レベル差を検出する。

レベル差が所定の閾値（例えば、０）に達していない場合、音場調整装置の遅延部９ＦＲは、遅延量を変更する。そして、音場調整装置は、レベル差を再度検出する。音場調整装置は、レベル差が上記閾値に達するまで、遅延量の変更とレベル差の検出とを繰り返す。各帯域の遅延量を変えた時のレベル差の分布図を図１３（Ｂ）に示す。図１３（Ｂ）において、マイクＭ３とＭ４のレベル差が０となるときの遅延量をグラフ１２Ａで示す。

図１３（Ｂ）に示すグラフ１２Ａによれば、マイクＭ３とＭ４のレベル差が０となるときの遅延量は、周波数帯域に関わらず１．２ｍｓｅｃとなっているので、音場調整装置は、遅延部９ＦＲにおける遅延量を全ての周波数帯域について１．２ｍｓｅｃとする。これにより、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｂに供給される信号に与える時間差を設けることができる。

次に、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）を用いて、スピーカ対１０Ｃに供給される信号に与える時間差を決定する方法について説明する。図１４（Ａ）に示すように、音場調整装置のスピーカＦＲやスピーカＳＲから出力するピンクノイズ等を計測することにより、ダミーヘッド３０に付されているマイクＭ１とマイクＭ２とのレベル差を計測し、スピーカ対１０Ｃに供給される信号に与える時間差を決定する。

音場調整装置は、測定用信号であるピンクノイズを発生させ、スピーカＦＲ及びスピーカＳＲから同時にピンクノイズを出力する。そして、音場調整装置は、上記のピンクノイズをマイクＭ１及びマイクＭ２から収音し、レベル差を検出する。音場調整装置の遅延部９ＳＲは、所定の閾値に達していない場合、遅延量を変更する。そして、音場調整装置は、レベル差を再度検出する。このように、音場調整装置は、レベル差が閾値に達するまで、遅延量の変更とレベル差の検出を繰り返す。各帯域の遅延量を変えた時のレベル差の分布図を図１４（Ｂ）に示す。図１４（Ｂ）において、マイクＭ１とＭ２のレベル差が０となるときの遅延量をグラフ１２Ｂで示す。

図１４（Ｂ）に示すグラフ１２Ｂによれば、周波数帯域によってレベル差が０になる遅延量が異なる。ここで、各周波数帯域におけるレベル差が０となる遅延量の表を図１４（Ｃ）に示す。図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）に示すように、周波数が５００Ｈｚになるまでは、レベル差が０となる遅延量である最適遅延量は０．５〜０．６ｍｓｅｃ前後となるが、周波数が５００Ｈｚを超えると、徐々に最適遅延量が減少していく。即ち、周波数が５００Ｈｚ以上の周波数帯域（例えば、６３０Ｈｚ等）の最適遅延量は、周波数５００Ｈｚ以下の最適遅延量に比して小さくなる。

音場調整装置は、遅延部９ＳＲにおける遅延量をグラフ１２Ｂに基づいて、周波数帯域毎で異なる遅延量とすることにより、スピーカ対１０Ｃに供給される信号について時間差を設ける。

次に、図１５（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、スピーカ対１０Ｄに供給される信号に与える時間差を決定する方法について説明する。図１５（Ａ）に示すように、音場調整装置のスピーカＳＬ及びＳＲから出力するピンクノイズ等を計測することにより、ダミーヘッド３０に付されたマイクＭ３とマイクＭ４とのレベル差を測定し、スピーカ対１０Ｄに供給される信号に与える時間差を決定する。

音場調整装置は、測定用信号であるピンクノイズを発生させ、スピーカＳＬ及びスピーカＳＲから同時にピンクノイズを出力する。そして、音場調整装置は、上記のピンクノイズをマイクＭ３及びマイクＭ４から収音し、レベル差を検出する。レベル差が所定の閾値に達していない場合、音場調整装置の遅延部９ＳＲは、遅延量を変更する。そして、音場調整装置は、レベル差を再度検出する。このように、音場調整装置は、レベル差が所定の閾値に達するまで、遅延量の変更とレベル差の検出とを繰り返す。各帯域の遅延量を変えた時のレベル差の分布図を図１５（Ｂ）に示す。図１５（Ｂ）において、マイクＭ３とＭ４のレベル差が０となるときの遅延量をグラフ１２Ｃで示す。

図１５（Ｂ）に示すグラフ１２Ｃによれば、周波数帯域によってレベル差が０になる遅延量が異なる。ここで、各周波数帯域におけるレベル差が０となる遅延量の表を図１５（Ｃ）に示す。図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）に示すように、周波数が５００Ｈｚになるまでは、レベル差が０となる遅延量である最適遅延量は１．３ｍｓｅｃ前後となるが、周波数が５００Ｈｚを超えると、徐々に最適遅延量が増加していく。即ち、周波数が５００Ｈｚ以上の周波数帯域（例えば、６３０Ｈｚ等）の最適遅延量は１．５ｍｓｅｃとなり、周波数５００Ｈｚ以下の最適遅延量に比して大きくなる。しかし、その後周波数が１ｋＨｚに近づくと、最適遅延量は徐々に減少していく。例えば、１ｋＨｚでの最適遅延量は１ｍｓｅｃ程度となる。

音場調整装置は、遅延部９ＳＲにおける遅延量をグラフ１２Ｃに基づいて、周波数帯域毎で異なる遅延量とすることにより、スピーカ対１０Ｄに供給される信号について時間差を設ける。

次に、音場調整装置で与える遅延量を決定する手順について説明する。まず、音場調整装置は、近接スピーカ対を決定する。本実施例では、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｄを近接スピーカ対とする。そして、音場調整装置は、リスナ位置から最も遠いスピーカを特定する。本実施例では、音場調整装置は、スピーカＦＬを最も遠いスピーカであると特定する。そして、音場調整装置は、最も遠いスピーカであるスピーカＳＬに接続されている遅延部９ＦＬについては、遅延させず、１．２ｍｓｅｃの遅延量を遅延部９ＦＲに付加する。これにより、音場調整装置は、図１３（Ａ）及び（Ｂ）についての説明で決定した時間差をスピーカ対１０Ｂに対して設けることができる。

そして、音場調整装置は、遅延部９ＳＲに対して、図１４（Ａ）〜（Ｃ）についての説明で決定した遅延量と、遅延部９ＦＲに付加する遅延量とを加算した遅延量を付加する。本実施例では、図１４（Ａ）〜（Ｃ）についての説明で決定した、周波数毎に異なる遅延量と、遅延部９ＦＲに付加されている遅延量である１．２ｍｓｅｃとを加算した遅延量を遅延部９ＳＲに付加する。これにより、音場調整装置は、図１４（Ａ）〜（Ｃ）についての説明で決定した時間差をスピーカ対１０Ｃに対して設けることができる。なお、スピーカ対１０Ｃでは、帯域毎で異なる時間差が設けられることとなる。

そして、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｃに対して、図１５（Ａ）〜（Ｃ）の説明で決定した遅延量を設定する。本実施例では、遅延部９ＳＲに付加されている遅延量と図１５（Ｂ）のグラフ１２Ｃに基づく遅延量との差分値を遅延部９ＳＬに対する遅延量とする。これにより、音場調整装置は、図１５（Ａ）〜（Ｃ）についての説明で決定した時間差をスピーカ対１０Ｄに設けることができる。なお、スピーカ対１０Ｄでは、帯域毎で異なる時間差が設けられることとなる。

以上のように決定した各遅延部９の遅延量は、図１７に示すグラフのようになる。具体的には、遅延部９ＦＲには、グラフ３５ＦＲで示す遅延量が設定され、遅延部９ＳＲには、グラフ３５ＳＲで示す遅延量が設定され、遅延部９ＳＬには、グラフ３５ＳＬで示す遅延量が設定される。従って、グラフ３５ＳＬ及び３５ＳＲに示すように、遅延部９ＳＬ及び９ＳＲには、それぞれ帯域によって異なる遅延量が設定される。なお、遅延部９ＦＬには、グラフ１５ＦＬで示すように、遅延量はない。

以上より、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｂ〜スピーカ対１０Ｄについて、図１３〜図１５の説明で決定した時間差を設けることができる。

次に、リスナ位置で第２実施例の音場調整をした場合と、従来手法の音場補正をした場合と、補正処理を行っていない場合とにおける、前後マイクレベル差と左右マイクレベル差の測定結果を図１８、図１９を用いて説明する。ここでいう従来手法の音場補正とは、第１実施例の場合と同様に、レベル調整や、周波数の高低に関わらず一定の遅延量を付加する音場補正をいう。

まず、図１８（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、前後マイクレベル差の測定結果について説明する。図１８（Ａ）に示すように、リスナ位置のダミーヘッド３０の前後に置いたマイクＭ１及びマイクＭ２の音圧レベル差を測定する。そして、測定結果のグラフを図１８（Ｂ）に示す。グラフ３１Ａは、音場補正をしていない場合のグラフであり、グラフ３２Ａは、本実施例の音場調整をした場合のグラフであり、グラフ３３Ａは、従来手法の音場補正をした場合のグラフである。

また、実施例の音場調整をした場合と、従来手法の音場補正をした場合と、補正処理を行っていない場合のそれぞれにおける前後レベル差の平均値を図１８（Ｃ）に示す。

本実施例の音場調整をした場合のグラフ３２Ａを、グラフ３１Ａやグラフ３３Ａと比較すると、本実施例の音場調整をした場合が前後マイク間のレベル差が最も小さい。従って、本実施例の音場調整装置は、従来技術等に比してリスナ位置の前後のレベル差を小さくすることができ、適切に音場調整することができる。

次に、図１９（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、左右マイクレベル差の測定結果について説明する。図１９（Ａ）に示すように、リスナ位置のダミーヘッド３０の左右に置いたマイクＭ３及びマイクＭ４の音圧レベル差を測定する。そして、測定結果のグラフを図１９（Ｂ）に示す。

グラフ３１Ｂは、音場補正をしていない場合のグラフであり、グラフ３２Ｂは、本実施例の音場調整をした場合のグラフであり、グラフ３３Ｂは、従来手法の音場補正をした場合のグラフである。

実施例の音場調整をした場合、従来手法の音場補正をした場合、及び補正処理を行っていない場合のそれぞれにおける左右レベル差の平均値を図１９（Ｃ）に示す。

本実施例の音場調整をした場合のグラフ３２Ｂを、グラフ３１Ｂやグラフ３３Ｂと比較すると、本実施例の音場調整をした場合が左右マイク間のレベル差が最も小さい。従って、本実施例の音場調整装置は、従来技術等に比してリスナ位置の左右のレベル差を小さくすることができ、適切に音場調整することができる。

次に、図２０（Ａ）に示す、助手席におけるスピーカＦＲとスピーカＦＬとの出力の音圧レベルの比較について、図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）を用いて説明する。

図２０（Ｂ）は、従来手法の音場補正を行なった場合の、助手席におけるスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベルのグラフである。グラフ３６ＦＲがスピーカＦＲの各周波数における音圧レベルを示すグラフであり、グラフ３６ＦＬがスピーカＦＬの各周波数における音圧レベルを示すグラフである。平均するとスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベル差は、７．２２ｄＢである。

図２０（Ｃ）は、助手席における、本願発明の音場調整装置のスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベルのグラフである。グラフ３７ＦＲがスピーカＦＲの各周波数における音圧レベルを示すグラフであり、グラフ３７ＦＬがスピーカＦＬの各周波数における音圧レベルを示すグラフである。平均するとスピーカＦＲとスピーカＦＬとの音圧レベル差は、２．６２ｄＢである。このように、本実施例による音場調整装置は、従来手法の音場補正を行った場合に比して助手席における音圧レベル差を少なく抑えることができる。

＜スピーカ対の距離と最適遅延量との関係＞
次に、スピーカ対の距離と最適遅延量との関係について説明する。いま、図１に示す第１実施例における車両において、スピーカＦＲ及びＳＲにより構成されるスピーカ対１０Ｃとリスナ位置との垂直距離を変化させた場合に、スピーカ対１０Ｃを構成するスピーカＦＲとスピーカＳＲとの間に与える最適遅延量の変化を検討する。なお、以下の例において、スピーカ対１０Ｃとリスナ位置との垂直距離以外の値は全て固定とする。

図２１は、スピーカ対１０Ｃとリスナ位置との垂直距離を４０ｃｍとした場合に、各帯域の遅延量を変えたレベル差の分布を示す。図２１における破線５１はマイクＭ１とマイクＭ２のレベル差が０となるときのグラフを示す。この場合、周波数が５００Ｈｚまではレベル差が０となる遅延量である最適遅延量は０．８ｍｓｅｃ前後となるが、周波数が５００Ｈｚを超えると最適遅延量が増加する。

図２２は、スピーカ対１０Ｃとリスナ位置との垂直距離を６０ｃｍとした場合に、各帯域の遅延量を変えたレベル差の分布を示す。図２２における破線５２はマイクＭ１とマイクＭ２のレベル差が０となるときのグラフを示す。この場合、周波数が５００Ｈｚまではレベル差が０となる遅延量である最適遅延量は０．８ｍｓｅｃ前後となるが、周波数が５００Ｈｚを超えると最適遅延量が徐々に増加していく。但し、その増加量は、垂直距離を６０ｃｍとした場合よりも小さい。

図２３は、スピーカ対１０Ｃとリスナ位置との垂直距離を８０ｃｍとした場合に、各帯域の遅延量を変えたレベル差の分布を示す。図２３における破線５３はマイクＭ１とマイクＭ２のレベル差が０となるときのグラフを示す。この場合、マイクＭ１とＭ２のレベル差が０となる遅延量である最適遅延量は周波数帯域に関わらずほぼ０．８ｍｓｅｃ前後となっている。

図２４は、スピーカ対１０Ｃとリスナ位置との垂直距離を１００ｃｍとした場合に、各帯域の遅延量を変えたレベル差の分布を示す。図２４における破線５４はマイクＭ１とマイクＭ２のレベル差が０となるときのグラフを示す。この場合、マイクＭ１とＭ２のレベル差が０となる遅延量である最適遅延量は周波数帯域に関わらず０．７ｍｓｅｃ前後となっている。

図２１〜２４から理解されるように、スピーカ対１０Ｃとリスナ位置との垂直距離が長くなるほど、リスナ位置における運転手の頭部の影響が弱くなり、最適遅延量は各周波数帯域で一定値をとる傾向を示す。即ち、スピーカ対の位置を聴取位置から離していくと、スピーカ対のレベル差が０となる遅延量である最適遅延量は、ある距離までは周波数毎に変化する特性を示すが、それより離れると周波数を問わず一定となる。本発明を適用する車両のサイズによるが、一般的なサイズの車両では、リスナ位置と近接スピーカ対との垂直距離は５０ｃｍ以下となることが多いため、本発明の音場調整装置のように、少なくとも近接スピーカ対に対しては周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与え、リスナ位置との垂直距離が長いスピーカ対に対しては周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与えることが有効であることが理解される。つまり、スピーカ対のレベル差が０となる最適遅延量が周波数毎に変化する距離を「所定距離」とすると、本発明は聴取位置と少なくとも１つのスピーカ対との距離が上記の所定距離以内にあるスピーカ配置のときに有効となる。

＜本発明の効果＞
以上説明したように、音響空間に配置された複数のスピーカ対から信号を再生する音場調整装置は、複数のスピーカに信号を供給する信号供給手段と、複数のスピーカのうち、少なくとも聴取位置から最も近いスピーカ対である近接スピーカ対に供給される信号に対して周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与える帯域毎遅延手段と、帯域毎遅延手段が遅延を与えたスピーカ対以外のスピーカ対に対して周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与える一定遅延手段と、を備える。

この場合、音場調整装置は、レベル調整することなく、遅延量による調整のみで音場調整しているので、聴取位置で音圧バランスを調整した結果、聴取位置以外の位置で音圧バランスが悪化してしまうことを回避することができ、さらに聴取位置での音圧バランスの改善を図ることができる。

一般的に、頭部の影響を無視すれば、周波数に関わらず、一定の遅延量を付加し、音圧レベルが高い範囲（本実施例におけるピーク縞２５）を聴取位置付近に位置させることで、音圧バランスを整えることが可能となる。しかし、聴取位置に聴取者の頭部が位置すると、当該頭部の影響を受け、聴取位置前後のレベルが乱れてしまう。この頭部による影響は、周波数が高ければ高い程影響を受けやすく、聴取位置との距離が近いほど影響を大きく受けると言われている。

そこで、本願発明の音場調整装置は、近接スピーカ対に供給される信号については、周波数帯域毎に異なる遅延量を付加している。このように、音場調整装置は、聴取位置の頭部による影響を受けやすいスピーカ対に対して、周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与えているので、聴取位置及び当該聴取位置に近接する位置における前後の音圧バランスの悪化を回避することができる。

また、音場調整装置は、スピーカ対１０Ａ〜１０Ｃのレベル差が０となるように、遅延量を決定している。これにより、音場調整装置は、聴取位置の前後方向及び左右方向のレベル差を軽減させることができる。

＜変形例＞
上述の実施例では、マイクＭ１〜マイクＭ４の計測結果に基づいて、近接スピーカ対の遅延量を決定する場合について述べたが、本発明は、これに限られず、リスナ位置からスピーカまでの距離等に基づいて、基準周波数を算出し、当該基準周波数から所定範囲の周波数まで、周波数の増加する分、段階的に遅延量を設定するようにしても良い。基準周波数を算出し、当該基準周波数に基づいた遅延量のグラフ２６を図２５に示す。グラフ２６の場合、４６０Ｈｚが基準周波数となり、４６０Ｈｚ〜５８０Ｈｚが増加対象となる周波数範囲になる。

この場合、上述の実施例と異なり、計測処理の負担を軽減すると共に、音場調整装置は、聴取位置に位置する頭部等の影響に即して遅延量を決定することができる。

上述の実施例では、音場調整装置は、スピーカ対１０Ｄに供給される信号に対して遅延量を与えなかったが、本発明は、これに限られず、スピーカ対１０Ｄに供給される信号に対して一定の遅延量を与えるようにしても良い。

上述の実施例では、音場調整装置は、近接スピーカ対を１つに定める場合について述べたが、本発明は、これに限られず、ほぼ同じ距離にある複数のスピーカ対を近接スピーカ対とするようにしても良い。

上述の実施例では、音場調整装置は、近接スピーカ対であるスピーカ対１０Ｃのレベル差が０となるように、遅延量を決定する場合について述べたが、本発明は、これに限られず、レベル差を所定値以下（例えば、３ｄＢ）とするようにしても良い。この場合でも、音場調整装置は、運転席及び助手席における前後方向及び左右方向のレベル差を軽減させることができる。

本発明は、音場を調整する装置について利用することができる。

５ 信号処理部
６ ミキサ
８ 帯域分割部
９ 遅延部
１０ スピーカ対

Claims (8)

1. 音響空間に配置され、かつ、聴取位置から、スピーカ対のレベル差が０となる最適遅延量が周波数毎に変化する所定距離内に配置された複数のスピーカから信号を再生する音場調整装置であって、
   前記複数のスピーカに信号を供給する信号供給手段と、
   前記複数のスピーカのうち、少なくとも前記聴取位置から最も近いスピーカ対である近接スピーカ対に供給される信号に対して周波数帯域毎に異なる遅延量の遅延を与える帯域毎遅延手段と、
   前記帯域毎遅延手段が遅延を与えたスピーカ対以外のスピーカ対に対して周波数帯域に関わらず一定の遅延量の遅延を与える一定遅延手段と、
   を備えることを特徴とする音場調整装置。
2. 前記スピーカ対は、前記聴取位置の前後方向又は左右方向のいずれかの方向に配置されたスピーカ対であり、
   前記帯域毎遅延手段は、前記近接スピーカ対のレベル差が所定値以下となるように前記遅延量を決定することを特徴とする請求項１に記載の音場調整装置。
3. 前記スピーカ対は、前記聴取位置の前後方向又は左右方向のいずれかの方向に配置されたスピーカ対であり、
   前記帯域毎遅延手段は、前記近接スピーカ対のレベル差が０となるように前記遅延量を決定し、
   前記一定遅延手段は、前記近接スピーカ対以外のスピーカ対のレベル差が０となるように前記遅延量を決定することを特徴とする請求項１に記載の音場調整装置。
4. 前記帯域毎遅延手段は、低域信号に与える遅延量よりも高域信号に与える遅延量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の音場調整装置。
5. 前記帯域毎遅延手段は、基準周波数以上の所定周波数範囲に属する信号について、周波数が増加するにつれて遅延量を段階的に大きくすることを特徴とする請求項４に記載の音場調整装置。
6. 前記帯域毎遅延手段及び前記一定遅延手段は、前記聴取位置から最も遠いスピーカ対を、前記遅延量を決定する処理の対象となるスピーカ対から除外することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の音場調整装置。
7. 前記近接スピーカ対は、前記複数のスピーカ対のうち、前記聴取位置からの垂直距離が近いスピーカ対であり、
   前記垂直距離は、スピーカ対を構成する２つのスピーカを結ぶ直線から前記聴取位置までの最短距離を指すことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の音場調整装置。
8. 前記周波数帯域は、中心周波数が２５０Ｈｚ〜１ｋＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の音場調整装置。

Images