JP5593988B2 - Sound field support device - Google Patents

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Description

本発明は、音響空間の音響効果を制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for controlling the acoustic effect of an acoustic space.

音響空間における既存の音響環境をベースとし、その音響空間における残響効果や初期反射音を含む初期反射音特性を増強、補正する音場支援装置がある。この音場支援装置は、音響空間内のマイクロホンの収音信号に対して、その音響空間よりも残響時間の長い別の空間のインパルス応答を模擬した係数列をＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタにより畳込み、この畳込み演算結果として得られた音信号を音響空間内のスピーカから音として出力する。この音場支援装置が動作している間は、音響空間→マイクロホン→ＦＩＲフィルタ→スピーカ→音響空間という音響帰還系が形成されるため、音響空間内におけるマイクロホン及びスピーカ間の距離に応じて決まるある周波数の成分のレベルが時間の経過とともに増大し、ハウリングやカラレーション等の障害を引き起こす、という問題がある。   There is a sound field support device that reinforces and corrects the initial reflected sound characteristics including the reverberation effect and the initial reflected sound in the acoustic space based on the existing acoustic environment in the acoustic space. This sound field support device uses a FIR (Finite Impulse Response) filter to fold a coefficient sequence that simulates an impulse response of another space having a reverberation time longer than that of the sound space of the microphone's sound signal in the sound space. And a sound signal obtained as a result of the convolution operation is output as a sound from a speaker in the acoustic space. While this sound field support device is in operation, an acoustic feedback system of acoustic space → microphone → FIR filter → speaker → acoustic space is formed, so that it depends on the distance between the microphone and the speaker in the acoustic space. There is a problem that the level of the frequency component increases with time and causes troubles such as howling and coloration.

このような障害の発生を防ぐ技術を開示したものとして特許文献１がある。同文献１に開示された音場支援装置は、ＦＩＲフィルタの前段および後段にプログラマブルイコライザを直列に介挿した構成となっている。この音場支援装置では、ＦＩＲフィルタとその後段のプログラマブルイコライザとの間の信号経路を遮断した状態で、スピーカから音響空間に向けて測定用基準信号を放射し、音響空間、及びマイクロホンを経由してＦＩＲフィルタの出力端子から出力される音信号を採取する。次に、この音信号と測定用基準信号とから、ＦＩＲフィルタの後段のプログラマブルイコライザ→スピーカ→音響空間→マイクロホン→ＦＩＲフィルタという音響帰還系の伝達関数の振幅特性を求める。そして、この振幅特性における際立ったピークを低減するように、ＦＩＲフィルタの後段のプログラマブルイコライザの伝達関数を自動調整する。この技術によると、音響空間→マイクロホン→音場支援装置→スピーカ→音響空間という音響帰還系の伝達関数の振幅特性を平坦化させ、ハウリングやカラレーションを引き起こし難くすることができる。
特開平１０−６９２８０号公報 特許２７４８８２６号 Patent Document 1 discloses a technique for preventing the occurrence of such a failure. The sound field support apparatus disclosed in the literature 1 has a configuration in which a programmable equalizer is inserted in series at the front stage and the rear stage of the FIR filter. In this sound field support device, a reference signal for measurement is radiated from the speaker to the acoustic space in a state where the signal path between the FIR filter and the programmable equalizer at the subsequent stage is cut off, and the acoustic signal passes through the acoustic space and the microphone. The sound signal output from the output terminal of the FIR filter is collected. Next, the amplitude characteristic of the transfer function of the acoustic feedback system of programmable equalizer → speaker → acoustic space → microphone → FIR filter after the FIR filter is obtained from the sound signal and the measurement reference signal. Then, the transfer function of the programmable equalizer subsequent to the FIR filter is automatically adjusted so as to reduce the prominent peak in the amplitude characteristic. According to this technique, the amplitude characteristic of the transfer function of the acoustic feedback system of acoustic space → microphone → sound field support device → speaker → acoustic space can be flattened, and howling and coloration can be hardly caused.
JP-A-10-69280 Japanese Patent No. 2748826

しかしながら、特許文献１の技術には次のような問題がある。ＦＩＲフィルタに設定されるフィルタ係数列は残響時間の長い空間のインパルス応答を模擬したものである。このため、フィルタ係数列が設定されているＦＩＲフィルタ自体の伝達関数の振幅特性に鋭いピークが現れる場合がある。この場合でも、ＦＩＲフィルタの振幅特性のピークの周波数と音響空間の振幅特性のディップの周波数とが一致している間は音響帰還系の振幅特性におけるその周波数の成分は互いに相殺し合って平坦になるため、その周波数の成分を低減させるイコライジングは行われない。   However, the technique of Patent Document 1 has the following problems. The filter coefficient sequence set in the FIR filter simulates an impulse response in a space with a long reverberation time. For this reason, a sharp peak may appear in the amplitude characteristic of the transfer function of the FIR filter itself in which the filter coefficient sequence is set. Even in this case, while the frequency of the peak of the amplitude characteristic of the FIR filter matches the frequency of the dip of the amplitude characteristic of the acoustic space, the frequency components in the amplitude characteristic of the acoustic feedback system cancel each other and become flat. Therefore, equalization for reducing the frequency component is not performed.

しかし、ＦＩＲフィルタの振幅特性におけるピークの周波数は同じフィルタ係数列を設定している限り時間的に変化しないのに対し、音響空間の振幅特性におけるピークやディップの周波数は、空間内の温度や湿度、空間内の受聴者の有無等に依存して時間的に変化する。つまり、音響空間の振幅特性は、時間の経過とともに変化する時変性を有している。よって、音響空間の振幅特性の変化により、音響空間の振幅特性のピークがＦＩＲフィルタの振幅特性のピークの周波数と一致してしまい、両者を重畳した音響帰還系の振幅特性に鋭いピークが現れる事態も起こり得る。特許文献１の技術では、このような音響空間の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することができなかった。また、音響空間の振幅特性のピークやディップの変化に対応できるような余裕を持ったイコライジングを行おうとすると、イコライジングを行う帯域の帯域幅を必要以上に広くしなければならない。   However, while the frequency of the peak in the amplitude characteristic of the FIR filter does not change with time as long as the same filter coefficient sequence is set, the frequency of the peak or dip in the amplitude characteristic of the acoustic space is the temperature or humidity in the space. It changes with time depending on the presence or absence of listeners in the space. That is, the amplitude characteristic of the acoustic space has time variation that changes with time. Therefore, due to a change in the amplitude characteristic of the acoustic space, the peak of the amplitude characteristic of the acoustic space coincides with the frequency of the peak of the amplitude characteristic of the FIR filter, and a sharp peak appears in the amplitude characteristic of the acoustic feedback system in which both are superimposed. Can also happen. The technique of Patent Document 1 cannot prevent the entire acoustic feedback system from destabilizing due to the time variation of the amplitude characteristics of the acoustic space. In addition, when performing equalizing with a margin that can cope with changes in the amplitude characteristic peak and dip of the acoustic space, the bandwidth of the equalizing band must be increased more than necessary.

本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、音響帰還系内における音響空間の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することを目的とする。   The present invention has been devised under such a background, and an object of the present invention is to prevent instability of the entire acoustic feedback system due to time variation of the amplitude characteristics of the acoustic space in the acoustic feedback system. And

本発明は、マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と別の音響空間を目標音響空間とし、この目標音響空間のインパルス応答を取得するインパルス応答取得手段と、前記インパルス応答取得手段が取得したインパルス応答に対して当該インパルス応答の振幅特性を平滑化する振幅特性平滑化処理を施す振幅特性平滑化手段と、前記振幅特性平滑化手段によって振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答を前記マイクロホンが収音した音の音信号に畳み込んだ音信号を生成し、生成した音信号を前記スピーカから放音させるディジタルフィルタ手段と、前記マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と前記ディジタルフィルタ手段とを含む音響帰還系の振幅特性を補正する補正手段と、前記音響帰還系の振幅特性が目標特性以下となるように前記補正手段の伝達関数を制御する伝達関数制御手段とを具備する音場支援装置を提供する。   The present invention uses an acoustic space different from the acoustic space provided with the microphone and the speaker as a target acoustic space, obtains an impulse response of the target acoustic space, and an impulse response obtained by the impulse response obtaining unit. The microphone collects the amplitude characteristic smoothing means for performing the amplitude characteristic smoothing process for smoothing the amplitude characteristic of the impulse response, and the impulse response subjected to the amplitude characteristic smoothing process by the amplitude characteristic smoothing means. A digital filter means for generating a sound signal convoluted with the sound signal of the sound that has been generated, and emitting the generated sound signal from the speaker; an acoustic space provided with the microphone and the speaker; and the digital filter means Correction means for correcting the amplitude characteristic of the acoustic feedback system, and the amplitude characteristic of the acoustic feedback system is the target characteristic Providing a sound field support device comprises a transfer function control means for controlling the transfer function of said correcting means so as to lower.

この発明では、インパルス応答を畳み込む役割を果たすディジタルフィルタ手段自体の振幅特性は急峻なピークを有しないものとなる。よって、音響空間の振幅特性とディジタルフィルタ手段の振幅特性のピークの周波数同士が一致して音響空間及びディジタルフィルタ手段を含む音響帰還系の振幅特性に急峻なピークが現れる、という事態が発生しなくなる。従って、音響空間の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することができる。   In the present invention, the amplitude characteristic of the digital filter means itself that plays the role of convolving the impulse response does not have a steep peak. Therefore, a situation in which a sharp peak appears in the amplitude characteristics of the acoustic feedback system including the acoustic space and the digital filter means due to the coincidence of the peak frequencies of the amplitude characteristics of the acoustic space and the digital filter means does not occur. . Therefore, it is possible to prevent the entire acoustic feedback system from becoming unstable due to the time variation of the amplitude characteristics of the acoustic space.

本発明の第１実施形態である音場支援装置を含む音場支援システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of a sound field support system including a sound field support device according to a first embodiment of the present invention. 図１の音場支援システムにおける外部記憶装置内のインパルス応答データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the impulse response data in the external storage device in the sound field assistance system of FIG. 図１の音場支援システムにおける音場支援装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sound field assistance apparatus in the sound field assistance system of FIG. 図３の音場支援装置のＣＰＵが実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which CPU of the sound field assistance apparatus of FIG. 3 performs. 図２の例のインパルス応答データにおける振幅特性Ｆ（ω）と振幅特性Ｆ’（ω）とを示す図である。It is a figure which shows the amplitude characteristic F ((omega)) and amplitude characteristic F '((omega)) in the impulse response data of the example of FIG. 図２の例のインパルス応答データにおける振幅特性Ｆ”（ω）と振幅特性Ｋ（ω）とを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an amplitude characteristic F ″ (ω) and an amplitude characteristic K (ω) in the impulse response data in the example of FIG. 2. 図３の音場支援装置のＣＰＵが実行するＰＥＱ目標振幅特性決定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the PEQ target amplitude characteristic determination process which CPU of the sound field assistance apparatus of FIG. 3 performs. 振幅特性Ｒ’（ω）の包絡曲線を示す図である。It is a figure which shows the envelope curve of amplitude characteristic R '((omega)). 図３の音場支援装置のＣＰＵが実行する振幅特性簡略化処理を説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the amplitude characteristic simplification process which CPU of the sound field assistance apparatus of FIG. 3 performs. 図３の音場支援装置のＣＰＵが実行するパラメータ生成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the parameter production | generation process which CPU of the sound field assistance apparatus of FIG. 3 performs. 振幅特性Ｒ’（ω）と振幅特性Ｇ（ω）とを示す図である。It is a figure which shows amplitude characteristic R '((omega)) and amplitude characteristic G ((omega)).

以下、図面を参照し、この発明の第１実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態である音場支援装置４０を含む音場支援システムの全体構成を示す図である。この音場支援システムは、８個のマイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）、８個のスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）、マイクアンプ部３１、パワーアンプ部３２、音場支援装置４０、及び外部記憶装置９０を有する。マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）及びスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）は、音響空間１内の天井や側壁に、互いに適宜の間隔を空けて固定されている。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a sound field support system including a sound field support device 40 according to the first embodiment of the present invention. This sound field support system includes eight microphones 10-j (j = 1 to 8), eight speakers 20-k (k = 1 to 8), a microphone amplifier unit 31, a power amplifier unit 32, and a sound field support. A device 40 and an external storage device 90 are included. The microphone 10-j (j = 1 to 8) and the speaker 20-k (k = 1 to 8) are fixed to the ceiling and the side wall in the acoustic space 1 with an appropriate space therebetween.

音場支援装置４０は、マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）の各々とスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）の各々とを当該音場支援装置４０を介して接続することにより、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→音場支援装置４０→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する複数種類の音響帰還系を作り出し、当該音場支援装置４０を経由する各音響帰還系の音信号に対して音響空間１の音響特性を別の目標とする音響空間（目標音響空間という）の音響特性に近づける信号処理を施す装置である。この音場支援装置４０の構成については後述する。   The sound field support apparatus 40 connects each of the microphones 10-j (j = 1 to 8) and each of the speakers 20-k (k = 1 to 8) via the sound field support apparatus 40, Sound space 1 → Microphone 10-j → Sound field support device 40 → Speaker 20-k → Sound of each sound feedback system that creates a plurality of types of sound feedback systems that go around the sound space 1 and passes through the sound field support device 40 It is a device that performs signal processing on a signal to bring the acoustic characteristics of the acoustic space 1 closer to the acoustic characteristics of another target acoustic space (referred to as target acoustic space). The configuration of the sound field support device 40 will be described later.

外部記憶装置９０は、複数種類の目標音響空間と対応する複数種類のインパルス応答データを記憶した装置である。各インパルス応答データは、各目標音響空間のインパルス応答（時間応答）を模擬したフィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を時間軸順に並べたものである。フィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）をフーリエ変換した周波数応答（振幅特性及び位相特性）は、目標音響空間の周波数応答とほぼ同じになる。 The external storage device 90 is a device that stores a plurality of types of impulse response data corresponding to a plurality of types of target acoustic spaces. Each impulse response data is obtained by arranging filter coefficient values h m (m = 1, 2,... M) simulating the impulse response (time response) of each target acoustic space in time axis order. The frequency response (amplitude characteristic and phase characteristic) obtained by Fourier transforming the filter coefficient value h m (m = 1, 2,... M) is substantially the same as the frequency response of the target acoustic space.

各目標音響空間のインパルス応答データは、例えば、次のようにして得られる。まず、目標音響空間内の音源位置において単位インパルスを発生させ、同空間内の測定点においてその単位インパルスのインパルス応答を測定する。そして、測定したインパルス応答波形における単位インパルスの測定点での入力時刻ｔ０から時間Δｔずつ経過した時刻ｔ０＋（Δｔ×ｍ）（ｍ＝１，２…Ｍ）の振幅値をフィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）とする。図２は、以上の手順によって得られたインパルス応答データの一例を示す図である。この例のインパルス応答データは、３秒程度の時間の目標音響空間のインパルス応答を模擬したものである。この例のインパルス応答データでは、時刻ｔ０からの経過時間が長くなるに従ってフィルタ係数値ｈｍが小さくなっている。 The impulse response data of each target acoustic space is obtained as follows, for example. First, a unit impulse is generated at a sound source position in the target acoustic space, and an impulse response of the unit impulse is measured at a measurement point in the same space. Then, the amplitude value at time t 0 + (Δt × m) (m = 1, 2... M) after time Δt has elapsed from the input time t 0 at the measurement point of the unit impulse in the measured impulse response waveform is used as the filter coefficient value. It is assumed that h m (m = 1, 2,... M). FIG. 2 is a diagram showing an example of impulse response data obtained by the above procedure. The impulse response data of this example simulates the impulse response of the target acoustic space for a time of about 3 seconds. The impulse response data in this example, the filter coefficient values h m becomes smaller as time elapses from the time t 0 is longer.

次に、音場支援装置４０の構成について説明する。図３は、音場支援装置４０の構成を示す図である。この音場支援装置４０において、音響空間１内のマイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）からマイクアンプ部３１を介して入力される８チャネルの収音信号Ｓ（より具体的には、Ａ／Ｄ変換器（不図示）にてディジタル形式に変換された収音信号Ｓ）は、ミキサ５１およびＥＭＲ（Electronic Microphone Rotator）５２を経由した後、４系統の収音信号ＳとしてＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）へ入力される。ここで、ＥＭＲ５２は、当該ＥＭＲ５２に入力される４系統の信号と当該ＥＭＲ５２から出力される４系統の信号との接続関係を電気的に時々刻々切り換えることにより、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→音場支援装置４０→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の周波数特性を平坦化する役割を果たす装置である。   Next, the configuration of the sound field support device 40 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the sound field support device 40. In the sound field support device 40, an 8-channel sound pickup signal S (more specifically, A) input from the microphone 10-j (j = 1 to 8) in the acoustic space 1 through the microphone amplifier unit 31. The collected sound signal S) converted into a digital format by a D / D converter (not shown) passes through a mixer 51 and an EMR (Electronic Microphone Rotator) 52, and is then used as an FIR filter 53- as four collected sound signals S. Input to i (i = 1 to 4). Here, the EMR 52 electrically switches the connection relationship between the four signals input to the EMR 52 and the four signals output from the EMR 52 from time to time, so that the acoustic space 1 → the microphone 10-j → This is a device that plays a role in flattening the frequency characteristics of an acoustic feedback system that makes a round of the microphone amplifier unit 31 → the sound field support device 40 → the power amplifier unit 32 → the speaker 20-k → the acoustic space 1.

ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）における各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）からミキサ５１及びＥＭＲ５２を介して入力される４系統の収音信号Ｓにインパルス応答データ（フィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ））を畳み込んだ音信号Ｚを生成し、生成した音信号Ｚをスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）から残響音として音響空間１に放音させる装置である。より具体的は、各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、マイクロホン１０−ｊの収音信号Ｓを時間Δｔ×ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）だけ遅延させた遅延オーディオ信号ＤＳｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を生成し、生成した遅延オーディオ信号ＤＳｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）とフィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ））との積和演算を行い、この演算結果を音信号Ｚとする。ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、外部記憶装置９０内のインパルス応答データに振幅特性平滑化処理を施したものをＣＰＵ６１から受け取り、この受け取ったインパルス応答データを用いて音信号Ｚの生成を行う。振幅特性平滑化処理の詳細については後述する。 Each FIR filter 53-i in the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) has four systems of collected sound signals S inputted from the microphone 10-j (j = 1 to 8) via the mixer 51 and the EMR 52. Is generated by convolving impulse response data (filter coefficient value h m (m = 1, 2,... M)), and the generated sound signal Z is reverberated from the speaker 20-k (k = 1 to 8). It is a device that emits sound into the acoustic space 1 as sound. More specifically, each FIR filter 53-i delays the collected sound signal S of the microphone 10-j by a time Δt × m (m = 1, 2,... M), and is a delayed audio signal DS m (m = 1, 2... M), a product-sum operation is performed on the generated delayed audio signal DS m (m = 1, 2,... M) and the filter coefficient value h m (m = 1, 2... M)). The result is a sound signal Z. The FIR filter 53-i receives the impulse response data in the external storage device 90 that has been subjected to the amplitude characteristic smoothing process from the CPU 61, and generates the sound signal Z using the received impulse response data. Details of the amplitude characteristic smoothing process will be described later.

図３において、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）が出力した音信号Ｚは、ＰＥＱ（Parametric Equalizer）５４−ｉ（ｉ＝１〜４）に入力される。ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）は、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→音場支援装置４０→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の伝達関数の振幅特性を補正する補正手段としての役割を果たす装置である。より具体的に説明すると、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）における各ＰＥＱ５４−ｉは、当該ＰＥＱ５４−ｉの伝達関数を決定づけるＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）に従い、ＦＩＲフィルタ５３−ｉの出力信号Ｚの帯域を８つ以下のバンドに分割し、分割した各帯域の帯域信号を各々増減させる。ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）は、第１〜第８の各バンドにおける中心周波数ｃｆｓ（ｓ＝１〜８）、ゲインｇｓ（ｓ＝１〜８）（各バンドの中心周波数ｃｆｓ（ｓ＝１〜８）におけるレベルの増減量）、及びＱ値ｑｓ（ｓ＝１〜８）（各バンドの周波数特性の鋭さ）を指定するパラメータである。各ＰＥＱ５４−ｉのＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）は、ＣＰＵ６１によって決定される。詳しくは、後述する。 In FIG. 3, the sound signal Z output from the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) is input to a PEQ (Parametric Equalizer) 54-i (i = 1 to 4). The PEQ 54-i (i = 1 to 4) is an acoustic space 1 → microphone 10-j → microphone amplifier unit 31 → sound field support device 40 → power amplifier unit 32 → speaker 20-k → acoustic feedback that makes a round of the acoustic space 1. This is a device that serves as a correction means for correcting the amplitude characteristic of the transfer function of the system. More specifically, each PEQ 54-i in the PEQ 54-i (i = 1 to 4) is in accordance with the PEQ parameter p s (s = 1 to 8) that determines the transfer function of the PEQ 54-i. The band of the output signal Z of i is divided into eight or less bands, and the divided band signals of each band are increased or decreased. The PEQ parameter p s (s = 1 to 8) includes a center frequency cf s (s = 1 to 8) and a gain g s (s = 1 to 8) (center frequency of each band). It is a parameter that specifies the amount of increase / decrease in level at cf s (s = 1 to 8) and the Q value q s (s = 1 to 8) (sharpness of frequency characteristics of each band). The PEQ parameter p s (s = 1 to 8) of each PEQ 54-i is determined by the CPU 61. Details will be described later.

ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）が出力した音信号Ｚは、スイッチ５５−ｉ（ｉ＝１〜４）および加算器５６−ｉ（ｉ＝１〜４）を経由し、コンプレッサ５７−ｉ（ｉ＝１〜４）によるダイナミックレンジ圧縮を経てからレベル・ディレイマトリックス５８へ入力される。各スイッチ５５−ｉは、ＰＥＱ５４−ｉ及び加算器５６−ｉ間の信号の伝送経路のオンとオフとを切り換えて、当該信号経路の接続と遮断とを切り換える役割を果たす。また、各加算器５６−ｉは、ノイズジェネレータ６４から音響空間１の伝達関数計測用の信号が出力されている場合に、その出力信号をコンプレッサ５７−ｉへ供給する役割を果たす。このノイズジェネレータ６４の出力信号については後述する。   The sound signal Z output from the PEQ 54-i (i = 1 to 4) passes through the switch 55-i (i = 1 to 4) and the adder 56-i (i = 1 to 4), and is then supplied to the compressor 57-i. After being subjected to dynamic range compression according to (i = 1 to 4), it is input to the level / delay matrix 58. Each switch 55-i switches the signal transmission path between the PEQ 54-i and the adder 56-i on and off, and switches the connection and disconnection of the signal path. Each adder 56-i plays a role of supplying the output signal to the compressor 57-i when a signal for measuring the transfer function of the acoustic space 1 is output from the noise generator 64. The output signal of the noise generator 64 will be described later.

レベル・ディレイマトリックス５８は、コンプレッサ５７−ｉ（ｉ＝１〜４）に繋がる４本の入力信号線の各々と、パワーアンプ部３２へ繋がる８本の出力信号線の各々とを交差させたマトリクスを構成し、交差位置の各々にゲイン調整用可変抵抗（不図示）と遅延素子（不図示）とを配した装置である。このレベル・ディレイマトリックス５８に入力される４系統の音信号Ｚは、入力信号線と出力信号線との交差位置においてゲイン調整や位相調整が施され、８チャネルでミキシング出力される。このミキシング出力された８チャネルの音信号Ｚの各々は、Ｄ／Ａ変換器（不図示）にてアナログ信号に変換される。変換されたアナログ信号はパワーアンプ部３２において増幅され、スピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）へ出力される。   The level delay matrix 58 is a matrix in which each of the four input signal lines connected to the compressor 57-i (i = 1 to 4) and each of the eight output signal lines connected to the power amplifier unit 32 are crossed. In which a variable resistor for gain adjustment (not shown) and a delay element (not shown) are arranged at each crossing position. The four sound signals Z input to the level / delay matrix 58 are subjected to gain adjustment and phase adjustment at the intersection position of the input signal line and the output signal line, and are mixed and output in eight channels. Each of the 8-channel sound signals Z output from the mixing is converted into analog signals by a D / A converter (not shown). The converted analog signal is amplified by the power amplifier unit 32 and output to the speakers 20-k (k = 1 to 8).

ＣＰＵ６１は、当該音場支援装置４０の制御中枢である。ＣＰＵ６１はＲＡＭ６２をワークエリアとして利用しつつＲＯＭ６３に記憶された音場支援プログラムを実行する。音場支援プログラムは、次の３つの機能を有する。
ａ１．インパルス応答取得機能
これは、操作部６５の操作によって、複数種類の目標音響空間のうち一種類が選択された場合に、選択された目標音響空間のインパルス応答データを外部記憶装置９０から取得する機能である。
ｂ１．振幅特性平滑化機能
これは、インパルス応答取得機能によって取得したインパルス応答データに対して、当該インパルス応答データの振幅特性を平滑化する振幅特性平滑化処理を施す機能である。
ｃ１．伝達関数制御機能
これは、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→音場支援装置４０→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の振幅特性が目標特性以下となるように、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）の伝達関数を制御する機能である。 The CPU 61 is a control center of the sound field support device 40. The CPU 61 executes the sound field support program stored in the ROM 63 while using the RAM 62 as a work area. The sound field support program has the following three functions.
a1. Impulse response acquisition function This is a function for acquiring impulse response data of the selected target acoustic space from the external storage device 90 when one of a plurality of types of target acoustic spaces is selected by operating the operation unit 65. It is.
b1. Amplitude characteristic smoothing function
This is a function of performing an amplitude characteristic smoothing process for smoothing the amplitude characteristic of the impulse response data with respect to the impulse response data acquired by the impulse response acquisition function.
c1. Transfer function control function This is because the amplitude characteristic of the acoustic feedback system that makes a round of acoustic space 1 → microphone 10-j → microphone amplifier unit 31 → sound field support device 40 → power amplifier unit 32 → speaker 20-k → acoustic space 1 This is a function for controlling the transfer function of PEQ 54-i (i = 1 to 4) so as to be equal to or less than the target characteristic.

次に、本実施形態の動作を説明する。図４は、本実施形態の処理を示すフローチャートである。図４に示す一連の処理のうちステップＳ１００は、インパルス応答取得機能の働きによりＣＰＵ６１が実行する処理である。ステップＳ１１０は、振幅特性平滑化機能の働きによりＣＰＵ６１が実行する処理である。ステップＳ１２０（ステップＳ１２１〜ステップＳ１２８）は、伝達関数制御機能の働きによりＣＰＵ６１が実行する処理である。ＣＰＵ６１は、操作部６５によって音場支援装置４０の設定の指示が下されると、図４に示す処理を開始する。   Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the processing of this embodiment. Step S100 in the series of processes shown in FIG. 4 is a process executed by the CPU 61 by the function of the impulse response acquisition function. Step S110 is a process executed by the CPU 61 by the function of the amplitude characteristic smoothing function. Step S120 (steps S121 to S128) is a process executed by the CPU 61 by the function of the transfer function control function. When the operation unit 65 gives an instruction to set the sound field support device 40, the CPU 61 starts the process shown in FIG.

図４において、ＣＰＵ６１は、インパルス応答取得処理を行う（Ｓ１００）。インパルス応答取得処理では、ＣＰＵ６１は、直前の操作部６５の操作によって選択された目標音響空間のインパルス応答データを外部記憶装置９０から取得し、このインパルス応答データをＲＡＭ６２に記憶する。   In FIG. 4, the CPU 61 performs an impulse response acquisition process (S100). In the impulse response acquisition process, the CPU 61 acquires the impulse response data of the target acoustic space selected by the operation of the operation unit 65 immediately before from the external storage device 90 and stores this impulse response data in the RAM 62.

ＣＰＵ６１は、ステップＳ１００において取得したインパルス応答データを処理対象とする振幅特性平滑化処理を行う（Ｓ１１０）。振幅特性平滑化処理は、インパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）を平滑化する処理である。ここで、本実施形態においては、振幅特性を、各周波数での振幅値を対数として示す一連の対数値列として取り扱う。この振幅特性平滑化処理では、処理対象であるインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の概形を残しつつ細かいピークを除去した振幅特性を目標振幅特性Ｈ（ω）とし、この振幅特性Ｈ（ω）とほぼ同じ振幅特性を持ったインパルス応答データを生成し、このインパルス応答データを処理結果としてＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に供給する。   The CPU 61 performs an amplitude characteristic smoothing process on the impulse response data acquired in step S100 as a processing target (S110). The amplitude characteristic smoothing process is a process for smoothing the amplitude characteristic F (ω) of the impulse response data. Here, in the present embodiment, the amplitude characteristic is handled as a series of logarithmic value strings indicating the amplitude value at each frequency as a logarithm. In this amplitude characteristic smoothing process, the amplitude characteristic obtained by removing fine peaks while leaving the rough shape of the amplitude characteristic F (ω) of the impulse response data to be processed is set as the target amplitude characteristic H (ω). Impulse response data having substantially the same amplitude characteristics as ω) is generated, and this impulse response data is supplied to the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) as a processing result.

具体的な処理手順は次の通りである。まず、ＣＰＵ６１は、処理対象のインパルス応答データ（ステップＳ１００において取得したインパルス応答データ）にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を施して振幅特性Ｆ（ω）を求める。次に、振幅特性Ｆ（ω）において周波数順に並んでいる各周波数成分の振幅値Ｐｎ（ｎ＝１，２…Ｎ：ｎは、低域側から数えた配列順を示すインデックスである。）の２乗をエネルギーＥｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）とし、エネルギーＥｎを１サンプルずらしながら所定の帯域幅Ｗ１分（例えば、５０サンプルとする）ずつ次式（１）へ代入して移動平均エネルギーＥｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）を求める。そして、この移動平均エネルギーＥｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）の平方根を移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）とし、移動平均振幅値Ｐｎ’を低域側から順に並べたものを移動平均振幅特性Ｆ’（ω）とする。
Ｅｎ’＝（Ｅｎ−25＋Ｅｎ−24…＋Ｅｎ＋Ｅｎ＋1…＋Ｅｎ＋23＋Ｅｎ＋２4）／５０…（１） The specific processing procedure is as follows. First, the CPU 61 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the impulse response data to be processed (impulse response data acquired in step S100) to obtain the amplitude characteristic F (ω). Next, the amplitude value P n of each frequency component arranged in the order of frequency in the amplitude characteristic F (ω) (n = 1, 2,..., N: n is an index indicating the arrangement order counted from the low frequency side.) the squared energy E n (n = 1,2 ... n ) of, while the energy E n 1 sample shifting W1 min predetermined bandwidth (e.g., 50 samples) are substituted into the following equation by (1) The moving average energy E n ′ (n = 1, 2,... N) is obtained. Then, the square root of the moving average energy E n ′ (n = 1, 2,... N) is set as a moving average amplitude value P n ′ (n = 1, 2,... N), and the moving average amplitude value P n ′ is set on the low frequency side. Those that are arranged in order are defined as a moving average amplitude characteristic F ′ (ω).
E n ′ = (E n−25 + E n−24 ... + E n + E n + 1 ... + E n + 23 + E n + 2 4 ) / 50 (1)

図５は、図２の例のインパルス応答データにおける振幅特性Ｆ（ω）と移動平均振幅特性Ｆ’（ω）とを示す図である。この例に示すように、インパルス応答データが残響時間の長い目標音響空間のインパルス応答を模擬したものであった場合、そのインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の波形は細かいピークを有するものとなる。これに対し、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）の波形は、振幅特性Ｆ（ω）の波形の包絡線のような起伏をもったものとなる。   FIG. 5 is a diagram showing the amplitude characteristic F (ω) and the moving average amplitude characteristic F ′ (ω) in the impulse response data in the example of FIG. As shown in this example, when the impulse response data simulates the impulse response of the target acoustic space having a long reverberation time, the waveform of the amplitude characteristic F (ω) of the impulse response data has a fine peak. Become. On the other hand, the waveform of the moving average amplitude characteristic F ′ (ω) has an undulation like an envelope of the waveform of the amplitude characteristic F (ω).

次に、ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）における移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々に振幅のオフセット値（例えば、６ｄＢ）を加算し、オフセット値を加算した振幅値Ｐｎ”（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々を低域側から順に並べたものを振幅特性Ｆ”（ω）とする。その上で、ＣＰＵ６１は、この振幅特性Ｆ”（ω）の振幅値Ｐｎ”（ｎ＝１，２…Ｎ）における１番目からＮ番目の各振幅値Ｐｎ”と元の振幅特性Ｆ（ω）の振幅値Ｐｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）における１番目からＮ番目の各振幅値Ｐｎとを１組ずつ比較し、振幅値Ｐｎ”と振幅値Ｐｎのうち小さい方の値を低域側から順に並べたものを目標振幅特性Ｈ（ω）とする。 Next, the CPU 61 adds an amplitude offset value (for example, 6 dB) to each of the moving average amplitude values P n ′ (n = 1, 2,... N) in the moving average amplitude characteristics F ′ (ω) to obtain the offset value. Is an amplitude characteristic F ″ (ω) obtained by arranging the amplitude values P n ″ (n = 1, 2,... N) in order from the low frequency side. After that, the CPU 61 performs the first to Nth amplitude values P n ″ and the original amplitude characteristics F () in the amplitude values P n ″ (n = 1, 2,... N) of the amplitude characteristics F ″ (ω). compared from the first in the amplitude value P n of ω) (n = 1,2 ... n ) and n-th amplitude values P n one set, the smaller of the amplitude value P n and the amplitude value P n " Is set to the target amplitude characteristic H (ω).

ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｈ（ω）と振幅特性Ｆ（ω）との差を振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））とし、この振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））をインパルス応答データに変換する。ここで、振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））からインパルス応答データへの変換は、振幅特性（（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））にヒルベルト変換を施して得られる最小位相を利用して行う。より詳細に説明すると、ＣＰＵ６１は、振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））に逆ＦＦＴを施す。次に、この逆ＦＦＴによって得られた時間領域の信号のｔ≦０の領域の信号値を０にし、このｔ≦０の領域の信号値を０にした信号にＦＦＴを施す。このＦＦＴの処理結果として得られる周波数特性Ｒ（ω）＋ｊＸ（ω）のうちの虚部Ｘ（ｊω）が最小位相である。そして、ＣＰＵ６１は、元の振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））とこの最小位相とを用いて、周波数特性（複素数表現）を合成し、この合成した周波数特性（複素数表現）に逆ＦＦＴを施して得られる信号を変換結果であるインパルス応答データとする。   The CPU 61 sets the difference between the amplitude characteristic H (ω) and the amplitude characteristic F (ω) as the amplitude characteristic (H (ω) −F (ω)), and uses this amplitude characteristic (H (ω) −F (ω)). Convert to impulse response data. Here, the conversion from the amplitude characteristic (H (ω) −F (ω)) to the impulse response data is performed using the minimum phase obtained by performing the Hilbert transform on the amplitude characteristic ((H (ω) −F (ω)). More specifically, the CPU 61 performs an inverse FFT on the amplitude characteristic (H (ω) −F (ω)), and then t ≦ the time domain signal obtained by the inverse FFT. The signal value in the 0 region is set to 0, and the FFT is applied to the signal in which the signal value in the region of t ≦ 0 is set to 0. Of the frequency characteristics R (ω) + jX (ω) obtained as a result of the FFT processing, The imaginary part X (jω) is the minimum phase, and the CPU 61 synthesizes the frequency characteristic (complex number expression) using the original amplitude characteristic (H (ω) −F (ω)) and the minimum phase. The resultant frequency characteristic (complex number expression) is converted to a signal obtained by performing inverse FFT. The impulse response data is the result.

ＣＰＵ６１は、以上のようにして振幅特性（（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））から変換したインパルス応答データをＲＡＭ６２内のインパルス応答データ（振幅特性Ｆ（ω）を有するインパルス応答データ）に畳込み、この畳込み演算結果を振幅特性平滑化処理の処理結果である平滑化処理済みインパルス応答データとしてＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に供給する。図６は、図２の例のインパルス応答データを対象とする振幅特性平滑化処理において得られた振幅特性Ｆ”（ω）と、同処理の処理結果である平滑化処理済みインパルス応答データに実際にＦＦＴを施した場合に得られる振幅特性Ｋ（ω）とを示す図である。この振幅特性Ｋ（ω）は、元のインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の概形を残しつつ細かなピークを除去したものとなる。ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）における各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、ＣＰＵ６１から平滑化処理済みインパルス応答データが供給されると、このインパルス応答データを用いて以降の音信号Ｚの生成を行う。以上が、振幅特性平滑化処理の具体的な手順である。なお、振幅特性平滑化処理の内容については、特許文献２を併せて参照されたい。   The CPU 61 converts the impulse response data converted from the amplitude characteristic ((H (ω) −F (ω)) as described above into impulse response data (impulse response data having the amplitude characteristic F (ω)) in the RAM 62. The result of the convolution operation is supplied to the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) as smoothed impulse response data which is the result of the amplitude characteristic smoothing process. This is obtained when the FFT is actually applied to the amplitude characteristic F ″ (ω) obtained in the amplitude characteristic smoothing process for the impulse response data and the smoothed impulse response data that is the result of the process. The amplitude characteristic K (ω) is obtained by removing fine peaks while leaving the outline of the amplitude characteristic F (ω) of the original impulse response data. When the smoothed impulse response data is supplied from the CPU 61, each FIR filter 53-i in the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) uses the impulse response data to generate a subsequent sound signal Z. The above is the specific procedure of the amplitude characteristic smoothing process, and the contents of the amplitude characteristic smoothing process should be referred to Patent Document 2 together.

図４において、ＣＰＵ６１は、振幅特性平滑化処理の実行後、伝達関数制御処理を行う（Ｓ１２０）。伝達関数制御処理は、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→ミキサ５１→ＥＭＲ５２→平滑化処理済みインパルス応答データが設定されたＦＩＲフィルタ５３−ｉ→ＰＥＱ５４−ｉ→コンプレッサ５７−ｉ→レベル・ディレイマトリックス５８→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の振幅特性が目標特性（例えば、０ｄＢとする）以下になるようにＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の振幅特性を制御する処理である。   In FIG. 4, the CPU 61 performs a transfer function control process after executing the amplitude characteristic smoothing process (S120). The transfer function control process is as follows: acoustic space 1 → microphone 10-j → microphone amplifier 31 → mixer 51 → EMR 52 → FIR filter 53-i in which smoothed impulse response data is set → PEQ 54-i → compressor 57-i → level delay matrix 58 → power amplifier 32 → speaker 20-k → transfer function of PEQ 54-i so that the amplitude characteristic of the acoustic feedback system that makes a round of the acoustic space 1 is equal to or less than the target characteristic (for example, 0 dB). Is a process for controlling the amplitude characteristics of the.

ＣＰＵ６１は、伝達関数制御処理では、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）の各々におけるＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）をリセットする（Ｓ１２１）。より具体的は、ＣＰＵ６１は、各ＰＥＱ５４−ｉにおける第１バンドから第８バンドまでの各バンドのゲインｇｓ（ｓ＝１〜８）を０ｄＢにする。次に、ＣＰＵ６１は、スイッチ５５−ｉ（ｉ＝１〜４）をオフ状態に切り換える（Ｓ１２２）。ＣＰＵ６１は、ノイズジェネレータ６４によるピンクノイズの信号の発生を開始させる（Ｓ１２３）。ノイズジェネレータ６４の出力信号は、ＣＰＵ６１へ供給されるとともに、加算器５６−ｉ（ｉ＝１〜４）、レベル・ディレイマトリックス５８、およびパワーアンプ部３２を経由し、スピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）から音響空間１へテスト音として放射される。 In the transfer function control process, the CPU 61 resets the PEQ parameter p s (s = 1 to 8) in each of the PEQs 54-i (i = 1 to 4) (S121). More specifically, the CPU 61 sets the gain g s (s = 1 to 8) of each band from the first band to the eighth band in each PEQ 54-i to 0 dB. Next, the CPU 61 switches the switch 55-i (i = 1 to 4) to an off state (S122). The CPU 61 starts generating a pink noise signal by the noise generator 64 (S123). The output signal of the noise generator 64 is supplied to the CPU 61 and also passes through the adder 56-i (i = 1 to 4), the level / delay matrix 58, and the power amplifier unit 32, and the speaker 20-k (k = 1-8) is radiated from the acoustic space 1 as a test sound.

スピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）から放射されたテスト音は、音響空間１を経由し、応答音としてマイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）に到達する。マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）は、応答音を収音して収音信号Ｓを出力する。この応答音の収音信号Ｓは、マイクアンプ部３１、ミキサ５１、及びＥＭＲ５２を経由してＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）へ入力される。各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、振幅特性平滑化処理においてＣＰＵ６１から受け取ったインパルス応答データを応答音の収音信号Ｓに畳み込んで音信号Ｚを生成し、ＰＥＱ５４−ｉに出力する。ここで、ＰＥＱ５４−ｉのパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）はステップＳ１２１においてリセットされている。よって、ＦＩＲフィルタ５３−ｉの出力信号は、その周波数成分を変更されないままＰＥＱ５４−ｉを通過してＣＰＵ６１へ供給される。 The test sound radiated from the speaker 20-k (k = 1 to 8) passes through the acoustic space 1 and reaches the microphone 10-j (j = 1 to 8) as a response sound. The microphone 10-j (j = 1 to 8) collects a response sound and outputs a sound collection signal S. The collected sound signal S of the response sound is input to the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) via the microphone amplifier unit 31, the mixer 51, and the EMR 52. Each FIR filter 53-i convolves the impulse response data received from the CPU 61 in the amplitude characteristic smoothing process with the collected sound signal S of the response sound, generates a sound signal Z, and outputs it to the PEQ 54-i. Here, the parameter p s (s = 1 to 8) of the PEQ 54-i is reset in step S121. Therefore, the output signal of the FIR filter 53-i passes through the PEQ 54-i and is supplied to the CPU 61 without changing its frequency component.

ＣＰＵ６１は、予め設定されたピンクノイズの出力時間（たとえば、１０秒間）が経過すると（Ｓ１２４：Ｙｅｓ）、ピンクノイズの信号の発生を停止させる（Ｓ１２５）。ＣＰＵ６１は、ピンクノイズの信号の発生が始まってからその発生が停止するまでの間に、テスト音であるピンクノイズそのものの信号（テスト信号という）と音響空間１におけるテスト音の応答音から得られた音信号（応答信号という）とを取得する。   When a preset pink noise output time (for example, 10 seconds) has elapsed (S124: Yes), the CPU 61 stops the generation of the pink noise signal (S125). The CPU 61 is obtained from the pink noise signal itself (referred to as a test signal) that is a test sound and the response sound of the test sound in the acoustic space 1 from the start of the generation of the pink noise signal to the stop of the generation. Sound signal (referred to as response signal).

次に、ＣＰＵ６１は、ＰＥＱ目標振幅特性決定処理を行う（Ｓ１２６）。ＰＥＱ目標振幅特性決定処理は、上述した音響帰還系の振幅特性を目標特性（０ｄＢ）以下にするために必要なＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の目標振幅特性を決定する処理である。   Next, the CPU 61 performs PEQ target amplitude characteristic determination processing (S126). The PEQ target amplitude characteristic determination process is a process for determining the target amplitude characteristic of the transfer function of the PEQ 54-i necessary for setting the amplitude characteristic of the acoustic feedback system described above to the target characteristic (0 dB) or less.

図７は、ＰＥＱ目標振幅特性決定処理のサブルーチンを示す図である。
図７において、ＣＰＵ６１は、ピンクノイズの信号の発生が始まってからその発生が停止されるまでの間に取得したテスト信号と応答信号とから、コンプレッサ５７−ｉ→レベル・ディレイマトリックス５８→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→ミキサ５１→ＥＭＲ５２→平滑化処理済みインパルス応答データが設定されたＦＩＲフィルタ５３−ｉ→ＰＥＱ５４−ｉという系の振幅特性Ｃ（ω）を取得する（Ｓ６１）。より詳細に説明すると、まず、テスト信号に対して、窓幅を３２７６８サンプル、オーバーラップ率を９５％とするＦＦＴ処理を施し、パワースペクトル（分布の時間平均）を求める。次に、応答信号に対しても同様のＦＦＴ処理を施し、パワースペクトル（分布の時間平均）を求める。そして、前者のパワースペクトルから後者のパワースペクトルを減算した結果を振幅特性Ｃ（ω）とする。 FIG. 7 is a diagram showing a subroutine of PEQ target amplitude characteristic determination processing.
In FIG. 7, the CPU 61 determines that the compressor 57-i → the level delay matrix 58 → the power amplifier from the test signal and the response signal acquired from the start of the generation of the pink noise signal to the stop of the generation. Section 32 → speaker 20-k → acoustic space 1 → microphone 10-j → microphone amplifier section 31 → mixer 51 → EMR 52 → FIR filter 53-i in which smoothed impulse response data is set → PEQ 54-i The amplitude characteristic C (ω) is acquired (S61). More specifically, first, FFT processing is performed on the test signal with a window width of 32768 samples and an overlap rate of 95% to obtain a power spectrum (time average of distribution). Next, the same FFT processing is performed on the response signal to obtain a power spectrum (time average of distribution). The result of subtracting the latter power spectrum from the former power spectrum is defined as an amplitude characteristic C (ω).

ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｃ（ω）と目標特性（０ｄＢ）との差である振幅特性Ｒ（ω）を算出する（Ｓ６２）。次に、ＣＰＵ６１は、ステップＳ６３からステップＳ６８の処理である振幅特性簡略化処理を実行する。振幅特性簡略化処理は、ステップＳ６２で取得した振幅特性Ｒ（ω）を、その特徴をより起伏の少ない包絡曲線によって簡略化した振幅特性Ｒ’（ω）へと変換する処理である。図８は、ある振幅特性Ｒ（ω）に、振幅特性簡略化処理を経てその振幅特性Ｒ（ω）から得られた振幅特性Ｒ’（ω）を重ね合わせた図である。この振幅特性簡略化処理を実行するにあたり、ＣＰＵ６１は、次式（２）に示すガウス関数ＧＦの形状を決定づけるパラメータａおよびｂのセットを記憶するための領域（ガウス関数記憶領域という）と変換途中の振幅特性を記憶するための領域（振幅特性記憶領域という）とをＲＡＭ６２に確保し、これらの記憶領域の記憶内容を更新しつつ、ステップＳ６３からステップＳ６８の一連の処理を実行する。
ＧＦ＝ｂ・ｅｘｐ（−（ｘ−ａ）２／２ｃ２）…（２）
この式（２）におけるパラメータａはガウス関数ＧＦのピーク周波数を示し、パラメータｂはそのピーク周波数における振幅を示す。また、ｃはガウス関数の幅を示す定数である。 The CPU 61 calculates an amplitude characteristic R (ω) that is the difference between the amplitude characteristic C (ω) and the target characteristic (0 dB) (S62). Next, the CPU 61 executes an amplitude characteristic simplification process that is a process from step S63 to step S68. The amplitude characteristic simplification process is a process of converting the amplitude characteristic R (ω) acquired in step S62 into an amplitude characteristic R ′ (ω) whose characteristic is simplified by an envelope curve with less undulations. FIG. 8 is a diagram in which an amplitude characteristic R ′ (ω) obtained from the amplitude characteristic R (ω) after the amplitude characteristic simplification process is superimposed on a certain amplitude characteristic R (ω). In executing the amplitude characteristic simplification process, the CPU 61 stores an area (referred to as a Gaussian function storage area) for storing a set of parameters a and b that determine the shape of the Gaussian function GF shown in the following equation (2) An area for storing the amplitude characteristics (referred to as an amplitude characteristic storage area) is secured in the RAM 62, and a series of processing from step S63 to step S68 is executed while updating the storage contents of these storage areas.
GF = b · exp (− (x−a) 2 / 2c 2 ) (2)
The parameter a in the equation (2) indicates the peak frequency of the Gaussian function GF, and the parameter b indicates the amplitude at the peak frequency. C is a constant indicating the width of the Gaussian function.

振幅特性簡略化処理において、ＣＰＵ６１は、ステップＳ６２で求めた振幅特性Ｒ（ω）を振幅特性記憶領域に記憶した後、その振幅特性記憶領域から最大ピークの周波数を検出する（Ｓ６３）。ＣＰＵ６１は、最大ピークの周波数をパラメータａにするとともに、その周波数における振幅をパラメータｂとし、両パラメータａ，ｂのセットをガウス関数記憶領域に記憶する（Ｓ６４）。ＣＰＵ６１は、それまでにガウス関数記憶領域にセットとして記憶したパラメータａ，ｂを上記式（２）に代入し、これにより得られるガウス関数ＧＦを重ね合わせた曲線（フィット曲線という）を求める（Ｓ６５）。   In the amplitude characteristic simplification process, the CPU 61 stores the amplitude characteristic R (ω) obtained in step S62 in the amplitude characteristic storage area, and then detects the maximum peak frequency from the amplitude characteristic storage area (S63). The CPU 61 sets the maximum peak frequency as the parameter a, sets the amplitude at the frequency as the parameter b, and stores a set of both parameters a and b in the Gaussian function storage area (S64). The CPU 61 substitutes the parameters a and b stored as a set in the Gaussian function storage area so far into the above equation (2), and obtains a curve (referred to as a fit curve) obtained by superimposing the Gaussian function GF obtained thereby (S65). ).

ＣＰＵ６１は、振幅特性記憶領域内の振幅特性からステップＳ６５で求めたフィット曲線を減算し、その残りの振幅特性における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを下回るか否かを判断する（Ｓ６６）。この閾値ＴＨは０よりも僅かに大きな値とする。そして、閾値ＴＨを下回らない場合（Ｓ６６：Ｎｏ）、その残りの振幅特性によって振幅特性記憶領域を更新し（Ｓ６７）、ステップＳ６３以降の処理を繰り返す。   The CPU 61 subtracts the fit curve obtained in step S65 from the amplitude characteristic in the amplitude characteristic storage area, and determines whether or not the maximum value of the amplitude of each frequency in the remaining amplitude characteristic is below the threshold value TH (S66). . This threshold value TH is a value slightly larger than 0. If the threshold TH is not exceeded (S66: No), the amplitude characteristic storage area is updated with the remaining amplitude characteristic (S67), and the processes in and after step S63 are repeated.

ＣＰＵ６１は、ステップＳ６６において、振幅特性における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを下回ると判断した場合（Ｓ６６：Ｙｅｓ）、それまでにガウス関数記憶領域に記憶したパラメータａ，ｂの各セットにより得られるフィット曲線を、振幅特性Ｒ’（ω）として取得する（Ｓ６８）。   When the CPU 61 determines in step S66 that the maximum value of the amplitude of each frequency in the amplitude characteristic is lower than the threshold value TH (S66: Yes), the CPU 61 uses the sets of parameters a and b stored in the Gaussian function storage area so far. The obtained fit curve is acquired as the amplitude characteristic R ′ (ω) (S68).

この振幅特性簡略化処理について、図９を参照してさらに具体的に説明する。図９は、ステップＳ６３からステップＳ６７のループのｎ回の繰り返しによって、振幅特性Ｒ’（ω）が求まるまでの様子を示す図である。図９の例では、ステップＳ６２で求めた振幅特性Ｒ（ω）を振幅特性Ｒ０（ω）と記す。この例における１回目のループでは、振幅特性Ｒ０（ω）からフィット曲線Ｆｃ１を減算することにより、振幅特性Ｒ１（ω）が得られる。このフィット曲線Ｆｃ１は、振幅特性Ｒ０（ω）の最大ピークＰ０の周波数をパラメータａとし、最大ピークＰ０の振幅をパラメータｂとして式（２）に代入して得られたガウス関数ＧＦ０である。振幅特性Ｒ１（ω）における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを上回る場合、２回目のループに入る。２回目のループでは、振幅特性Ｒ０（ω）からフィット曲線Ｆｃ２を減算することにより、振幅特性Ｒ２（ω）が得られる。フィット曲線Ｆｃ２は、振幅特性Ｒ１（ω）の最大ピークＰ１の周波数をパラメータａとし、最大ピークＰ１の振幅をパラメータｂとして式（２）に入力したガウス関数ＧＦ１を、１回目のループで求めたガウス関数ＧＦ０に重ね合わせたものである。このようなループをｎ回繰り返し、そのｎ回の繰り返しを経て得られた振幅特性Ｒｎ（ω）における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを下回ると、それまでのｎ個のガウス関数ＧＦを重ね合わせたフィット曲線Ｆｃｎを振幅特性Ｒ’（ω）とする。 This amplitude characteristic simplification process will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing how the amplitude characteristic R ′ (ω) is obtained by repeating the loop from step S63 to step S67 n times. In the example of FIG. 9, the amplitude characteristic R (ω) obtained in step S62 is referred to as an amplitude characteristic R 0 (ω). In the first loop in this example, the amplitude characteristic R 1 (ω) is obtained by subtracting the fit curve Fc 1 from the amplitude characteristic R 0 (ω). This fit curve Fc 1 is obtained by substituting the frequency of the maximum peak P 0 of the amplitude characteristic R 0 (ω) with the parameter a and the amplitude of the maximum peak P 0 into the parameter (b) into the formula (2). 0 . When the maximum value of the amplitude of each frequency in the amplitude characteristic R 1 (ω) exceeds the threshold value TH, the second loop is entered. In the second loop, the amplitude characteristic R 2 (ω) is obtained by subtracting the fit curve Fc 2 from the amplitude characteristic R 0 (ω). The fit curve Fc 2 uses the frequency of the maximum peak P 1 of the amplitude characteristic R 1 (ω) as the parameter a and the Gaussian function GF 1 input to the equation (2) with the amplitude of the maximum peak P 1 as the parameter b for the first time. This is superposed on the Gaussian function GF 0 obtained in the loop. When such a loop is repeated n times and the maximum value of the amplitude of each frequency in the amplitude characteristic R n (ω) obtained through the n iterations is below the threshold value TH, n Gaussian functions GF so far are obtained. fit curve Fc n obtained by superimposing the amplitude characteristic R '(ω).

図７において、ＣＰＵ６１は、ステップＳ６８で取得した振幅特性Ｒ’（ω）の逆特性となる振幅特性−Ｒ’（ω）をＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性として取得する（Ｓ６９）。   In FIG. 7, the CPU 61 acquires the amplitude characteristic −R ′ (ω) that is the inverse characteristic of the amplitude characteristic R ′ (ω) acquired in step S68 as the target amplitude characteristic of the PEQ 54-i (S69).

図４において、ＣＰＵ６１は、ＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性を取得した後、パラメータ生成処理を実行する（Ｓ１２７）。図１０は、パラメータ生成処理のサブルーチンを示す図である。上述したように、振幅特性簡略化処理では、振幅特性Ｃ（ω）と目標特性（０ｄＢ）との差を振幅特性Ｒ（ω）とし、この振幅特性Ｒ（ω）のピークの周波数及び振幅をパラメータａ，ｂとするｎ個のガウス関数を重ね合わせたフィット曲線を振幅特性Ｒ’（ω）とする。そして、図１１に示すように、この振幅特性Ｒ’（ω）には、ＰＥＱ５４−ｉによるイコライジングが可能なバンドの最大数８よりも多くのピークが発生し得る。パラメータ生成処理は、８つ以下のＰＥＱパラメータｐｓであって、それらを設定した場合におけるＰＥＱ５４−ｉの伝達関数（周波数応答）の振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性Ｒ’（ω）との和である振幅特性Ｇ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークが０ｄＢより僅かに大きな閾値ＴＨ以下になるようなＰＥＱパラメータｐｓを生成する処理である。 In FIG. 4, after obtaining the target amplitude characteristic of the PEQ 54-i, the CPU 61 executes parameter generation processing (S127). FIG. 10 is a diagram showing a subroutine of parameter generation processing. As described above, in the amplitude characteristic simplification process, the difference between the amplitude characteristic C (ω) and the target characteristic (0 dB) is defined as the amplitude characteristic R (ω), and the peak frequency and amplitude of the amplitude characteristic R (ω) are determined. A fit curve obtained by superimposing n Gaussian functions with parameters a and b is defined as an amplitude characteristic R ′ (ω). As shown in FIG. 11, more peaks than the maximum number 8 of bands that can be equalized by the PEQ 54-i can occur in the amplitude characteristic R ′ (ω). The parameter generation process includes eight or less PEQ parameters p s , and the amplitude characteristics G (ω) and the amplitude characteristics R ′ (ω) of the transfer function (frequency response) of the PEQ 54-i when they are set. This is a process for generating a PEQ parameter p s such that the maximum peak of the amplitude characteristic G (ω) + R ′ (ω), which is the sum, is equal to or less than a threshold value TH slightly larger than 0 dB.

パラメータ生成処理を実行するにあたり、ＣＰＵ６１は、生成済みのＰＥＱパラメータｐｓを記憶するための領域（パラメータ記憶領域という）、ＰＥＱパラメータｐｓの生成数を示す変数ｓを記憶するための領域（生成数記憶領域という）、ＰＥＱパラメータｐｓを生成する過程において算出した振幅特性を記憶するための領域（振幅特性記憶領域という）、およびその過程において算出した面積を記憶するための領域（面積記憶領域という）をＲＡＭ６２に確保し、これらの記憶領域の記憶内容を更新しつつ、ステップＳ７１からステップＳ８８の一連の処理を実行する。 In executing the parameter generation process, the CPU 61 stores an area for storing the generated PEQ parameter p s (referred to as a parameter storage area) and an area for storing the variable s indicating the number of PEQ parameters p s generated (generation). A number storage area), an area for storing the amplitude characteristic calculated in the process of generating the PEQ parameter p s (referred to as an amplitude characteristic storage area), and an area for storing the area calculated in the process (area storage area) ) Is secured in the RAM 62, and a series of processing from step S71 to step S88 is executed while updating the storage contents of these storage areas.

図１０において、ＣＰＵ６１は、生成数記憶領域における変数ｓを初期値１にした後（Ｓ７１）、ＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性である振幅特性−Ｒ’（ω）を、振幅特性−Ｒｓ’（ω）として振幅特性記憶領域に記憶する（Ｓ７２）。後述するように、この振幅特性記憶領域に記憶される振幅特性−Ｒｓ’（ω）は、変数ｓのインクリメントに従い、振幅特性−Ｒ１’（ω）、振幅特性−Ｒ２’（ω）…振幅特性−Ｒ８’（ω）と書き換えられる。 In FIG. 10, the CPU 61 sets the variable s in the generated number storage area to the initial value 1 (S71), and then sets the amplitude characteristic −R ′ (ω), which is the target amplitude characteristic of the PEQ 54-i, to the amplitude characteristic −R s ′. (Ω) is stored in the amplitude characteristic storage area (S72). As will be described later, the amplitude characteristic −R s ′ (ω) stored in the amplitude characteristic storage area is, according to the increment of the variable s, the amplitude characteristic −R 1 ′ (ω) and the amplitude characteristic −R 2 ′ (ω). ... rewritten as amplitude characteristic -R 8 '(ω).

次に、ＣＰＵ６１は、振幅特性記憶領域内の振幅特性−Ｒｓ’（ω）における振幅値の最も小さいディップの周波数を中心周波数ｃｆｓとして決定する（Ｓ７３）。ＣＰＵ６１は、その中心周波数ｃｆｓの振幅値をゲインｇｓとして決定する（Ｓ７４）。ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒｓ’（ω）における中心周波数ｃｆｓの振幅の１／√２の振幅値を有する一つの周波数をｆ１とし、中心周波数ｃｆｓに関して周波数軸上でｆ１と対称になる周波数をｆ２とした場合に次式（３）から求まる値ｑを、Ｑ値ｑｓの初期値として決定する（Ｓ７５）。そして、これら３種類の値ｃｆｓ，ｇｓ，ｑｓからなるＰＥＱパラメータｐｓをパラメータ記憶領域に記憶する（Ｓ７６）。
ｑ＝ｃｆｓ／（｜ｆ１−ｆ２｜）…（３）
後述するように、このパラメータ記憶領域には、ＰＥＱパラメータｐ１、ＰＥＱパラメータｐ２…ＰＥＱパラメータｐ８が１つずつ書き加えられる。 Next, the CPU 61 determines the frequency of the dip having the smallest amplitude value in the amplitude characteristic −R s ′ (ω) in the amplitude characteristic storage area as the center frequency cf s (S73). The CPU 61 determines the amplitude value of the center frequency cf s as the gain g s (S74). The CPU 61 sets one frequency having an amplitude value 1 / √2 of the amplitude of the center frequency cf s in the amplitude characteristic −R s ′ (ω) as f1, and is symmetric with f1 on the frequency axis with respect to the center frequency cf s. the obtained value q from equation (3) when the frequency is f2, determined as the initial value of Q value q s (S75). Then, the PEQ parameter p s composed of these three types of values cf s , g s , and q s is stored in the parameter storage area (S76).
q = cf s / (| f1-f2 |) (3)
As will be described later, PEQ parameter p 1 , PEQ parameter p 2 ... PEQ parameter p 8 are added to this parameter storage area one by one.

ＣＰＵ６１は、パラメータ記憶領域に記憶されているＰＥＱパラメータｐｓのすべてをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）を算出する（Ｓ７７）。ＣＰＵ６１は、この振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性−Ｒｓ’（ω）とのゲイン差の面積を算出する（Ｓ７８）。より具体的には、振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性−Ｒｓ’（ω）との間の周波数毎のゲイン（ｄＢ値）の差を求め、周波数毎のゲイン（ｄＢ値）の差の絶対値を総計した値をゲイン差の面積とする。 The CPU 61 calculates the amplitude characteristic G (ω) when all the PEQ parameters p s stored in the parameter storage area are set to PEQ 54-i (S77). The CPU 61 calculates the area of the gain difference between the amplitude characteristic G (ω) and the amplitude characteristic −R s ′ (ω) (S78). More specifically, the difference in gain (dB value) for each frequency between the amplitude characteristic G (ω) and the amplitude characteristic −R s ′ (ω) is obtained, and the difference in gain (dB value) for each frequency is calculated. The sum of the absolute values is used as the gain difference area.

ＣＰＵ６１は、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも小さいか否かを判断する（Ｓ７９）。ここで、当該パラメータ生成処理が開始された当初は、面積記憶領域に比較対象となる面積が記憶されていない。この場合、ステップＳ７９では、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも小さいとみなす。   The CPU 61 determines whether or not the area obtained in step S78 is smaller than the area in the area storage area (S79). Here, at the beginning of the parameter generation processing, the area to be compared is not stored in the area storage area. In this case, in step S79, it is considered that the area obtained in step S78 is smaller than the area in the area storage area.

ＣＰＵ６１は、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも小さいと判断した場合（Ｓ７９：Ｙｅｓ）、パラメータ記憶領域に記憶されているＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓをそれよりも所定量だけ小さなＱ値ｑｓに置き換える（Ｓ８０）。その後、ステップＳ７８において求めた面積を面積記憶領域に上書きし（Ｓ８１）、ステップＳ７７に戻る。ステップＳ７７では、Ｑ値ｑｓを変更したＰＥＱパラメータｐｓとパラメータ記憶領域におけるそれ以外のＰＥＱパラメータｐｓとをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）が算出され、この振幅特性Ｇ（ω）を基に以降の処理が実行される。 When the CPU 61 determines that the area obtained in step S78 is smaller than the area in the area storage area (S79: Yes), the CPU 61 sets the Q value q s of the PEQ parameter p s stored in the parameter storage area to be larger than that. The Q value q s is reduced by a predetermined amount (S80). Thereafter, the area obtained in step S78 is overwritten in the area storage area (S81), and the process returns to step S77. At step S77, the amplitude characteristic G in case of setting the Q value q PEQ parameters s and changes p s and PEQ parameters of the other in the parameter storage area p s to PEQ54-i (ω) is calculated, the amplitude characteristics Subsequent processing is executed based on G (ω).

一方、ＣＰＵ６１は、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも大きいと判断した場合（Ｓ７９：Ｎｏ）、パラメータ記憶領域に記憶されているＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓを、その前のステップＳ８０における置き換えを行う前のＱ値ｑｓに戻す（Ｓ８２）。 On the other hand, if the CPU 61 determines that the area obtained in step S78 is larger than the area in the area storage area (S79: No), the Q value q s of the PEQ parameter p s stored in the parameter storage area is The Q value q s before the replacement in the previous step S80 is returned (S82).

ここで、ＰＥＱ５４−ｉの伝達関数（周波数応答）における各バンドのピークはそのバンドのＱ値を小さくするほど緩やかなものとなる。また、ＰＥＱ５４−ｉにおける各バンドのゲインは中心周波数を中心として左右対称な形状になるのに対し、振幅特性−Ｒ’（ω）における振幅はある周波数のピークを中心として左右対称な形状にはならない。そこで、本実施形態では、振幅特性−Ｒｓ’（ω）における振幅値の最も小さいディップの周波数を中心周波数ｃｆｓとし、この中心周波数ｃｆｓに応じて十分に大きなＱ値ｑｓの初期値をまず求める。そして、その初期値からＱ値ｑｓを所定量ずつ小さくしながらゲイン差の面積の極小値を探索し、面積が減少から増加に転じる直前のＱ値ｑｓを採用する。 Here, the peak of each band in the transfer function (frequency response) of the PEQ 54-i becomes gentler as the Q value of the band is reduced. In addition, the gain of each band in the PEQ 54-i has a symmetrical shape with respect to the center frequency, whereas the amplitude in the amplitude characteristic −R ′ (ω) has a symmetrical shape with respect to a certain frequency peak. Don't be. Therefore, in the present embodiment, the frequency of the dip having the smallest amplitude value in the amplitude characteristic −R s ′ (ω) is set as the center frequency cf s, and the initial value of the Q value q s that is sufficiently large according to the center frequency cf s. First ask for. Then, to explore the local minimum value of the area of the gain difference while reducing the Q value q s by a predetermined amount from the initial value, the area to adopt Q value q s immediately before turn from decreasing to increasing.

ＣＰＵ６１は、パラメータ記憶領域におけるＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓを、ステップＳ８０における置き換えを行う前のＱ値ｑｓに戻した後、パラメータ記憶領域内のＰＥＱパラメータｐｓのすべてをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性Ｒ’（ω）（振幅特性簡略化処理において算出したＲ’（ω））との和を算出する（Ｓ８３）。そして、ＣＰＵ６１は、この和である振幅特性Ｇ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークの振幅値が閾値ＴＨ以下になったかを判断する（Ｓ８４）。ＣＰＵ６１は、ステップＳ８４において、振幅特性Ｃ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークの振幅値が閾値ＴＨ以下になっていないと判断した場合（Ｓ８４：Ｎｏ）、生成数記憶領域における変数ｓが「８」であるか否かを判断する（Ｓ８５）。 CPU61 is the Q value q s of PEQ parameters p s in the parameter storage area, after returning to the previous Q value q s to be replaced at step S80, all the PEQ parameters p s parameter storage area PEQ54-i The sum of the amplitude characteristic G (ω) and the amplitude characteristic R ′ (ω) (R ′ (ω) calculated in the amplitude characteristic simplification process) is set (S83). Then, the CPU 61 determines whether the amplitude value of the maximum peak of the amplitude characteristic G (ω) + R ′ (ω), which is the sum, is equal to or less than the threshold value TH (S84). If the CPU 61 determines in step S84 that the amplitude value of the maximum peak of the amplitude characteristic C (ω) + R ′ (ω) is not equal to or less than the threshold value TH (S84: No), the variable s in the generated number storage area is It is determined whether or not “8” (S85).

ＣＰＵ６１は、ステップＳ８５において、変数ｓが「８」でないと判断した場合（Ｓ８５：Ｎｏ）、変数ｓを１つインクリメントする（Ｓ８６）。次に、ＣＰＵ６１は、面積記憶領域内の面積を消去する（Ｓ８７）。その後、ＣＰＵ６１は、パラメータ記憶領域内のＰＥＱパラメータｐｓのすべてをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性記憶領域内の振幅特性−Ｒｓ’（ω）との和である振幅特性Ｇ（ω）＋（−Ｒｓ’（ω））を新たな振幅特性−Ｒｓ’（ω）として振幅特性記憶領域に上書きする。その後、ＣＰＵ６１は、ステップＳ７３に戻って以降の処理を繰り返す。ステップＳ７３からステップＳ７６では、パラメータ記憶領域に新たなＰＥＱパラメータｐｓが書き加えられる。そして、ステップＳ７７からＳ８１のループの繰り返しを経て、ＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓが最適化される。 If the CPU 61 determines in step S85 that the variable s is not “8” (S85: No), the CPU 61 increments the variable s by one (S86). Next, the CPU 61 erases the area in the area storage area (S87). Thereafter, the CPU 61 sums the amplitude characteristic G (ω) and the amplitude characteristic −R s ′ (ω) in the amplitude characteristic storage area when all the PEQ parameters p s in the parameter storage area are set to PEQ 54-i. The amplitude characteristic G (ω) + (− R s ′ (ω)) is overwritten in the amplitude characteristic storage area as a new amplitude characteristic −R s ′ (ω). Thereafter, the CPU 61 returns to step S73 and repeats the subsequent processing. In step S73 to step S76, a new PEQ parameter p s is written in the parameter storage area. Then, through the repetition of S81 in the loop from step S77, Q value q s of PEQ parameters p s is optimized.

ＣＰＵ６１は、ステップＳ８４において、振幅特性Ｃ（ω）＋Ｒｓ’（ω）の最大ピークの振幅値が閾値ＴＨ以下になったと判断した場合（Ｓ８４：Ｙｅｓ）、または、ステップＳ８５において、変数ｓが「８」であると判断した場合（Ｓ８５：Ｙｅｓ）、パラメータ生成処理を終了する。このパラメータ生成処理では、ステップＳ７３からステップＳ８８のループが最大で８回繰り返されることにより、１〜８個のＰＥＱパラメータｐｓであって、それらをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークが閾値ＴＨ以下になるようなＰＥＱパラメータｐｓがパラメータ記憶領域に記憶される。 When the CPU 61 determines in step S84 that the amplitude value of the maximum peak of the amplitude characteristic C (ω) + R s ′ (ω) has become equal to or less than the threshold value TH (S84: Yes), or in step S85, the variable s is If it is determined that the value is “8” (S85: Yes), the parameter generation process is terminated. In this parameter generation process, the loop from step S73 to step S88 is repeated a maximum of 8 times, so that there are 1 to 8 PEQ parameters p s , and the amplitude characteristics G () when these are set to PEQ 54-i. A PEQ parameter p s such that the maximum peak of ω) + R ′ (ω) is less than or equal to the threshold value TH is stored in the parameter storage area.

図４において、ＣＰＵ６１は、パラメータ生成処理によってＰＥＱパラメータｐｓを生成した後、その時点においてパラメータ記憶領域に記憶されている１〜８個のＰＥＱパラメータｐｓをＰＥＱ５４−ｉに設定する（Ｓ１２８）。以後、スイッチ５５−ｉがオン状態に切り換えられると、ＰＥＱ５４−ｉは、ＦＩＲフィルタ５３−ｉが出力する音信号ＺへこのＰＥＱパラメータｐｓに従った１〜８バンドのイコライジングを施し、イコライジングを施した音信号Ｚを出力する。 In FIG. 4, after generating the PEQ parameter p s by the parameter generation process, the CPU 61 sets 1 to 8 PEQ parameters p s stored in the parameter storage area at that time in the PEQ 54-i (S128). . Thereafter, when the switch 55-i is switched to the on state, PEQ54-i performs the 1-8 band equalizing in accordance with the PEQ parameter p s to the sound signal Z FIR filter 53-i is output, the equalization The applied sound signal Z is output.

以上説明した実施形態によると、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ自体の振幅特性は急峻なピークを有しないものとなる。よって、音響空間１の振幅特性に急峻なピークが現れ、周波数軸上におけるそのピークの周波数の位置が変化しても、音響空間１の振幅特性のピークとＦＩＲフィルタ５３−ｉの振幅特性のピークの周波数同士が一致して音響帰還系の振幅特性に急峻なピークが突発的に現れる、という事態が発生しなくなる。従って、音響空間１の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することができる。   According to the embodiment described above, the amplitude characteristic of the FIR filter 53-i itself does not have a steep peak. Therefore, even if a steep peak appears in the amplitude characteristic of the acoustic space 1 and the position of the frequency of the peak on the frequency axis changes, the peak of the amplitude characteristic of the acoustic space 1 and the peak of the amplitude characteristic of the FIR filter 53-i. Therefore, a situation in which a sharp peak suddenly appears in the amplitude characteristics of the acoustic feedback system due to the coincidence of the frequencies of the two will not occur. Accordingly, it is possible to prevent the entire acoustic feedback system from becoming unstable due to the time variation of the amplitude characteristics of the acoustic space 1.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１１０における振幅特性平滑化処理が施された平滑化処理済みインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に設定せずに次のＰＥＱ伝達関数制御処理に移る。そして、本実施形態におけるＰＥＱ伝達関数制御処理では、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）をスルー状態（ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）の入力信号がそのまま出力信号となる状態）とし、スルー状態としたＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）と音響空間１とを含む音響帰還系の振幅特性、及び振幅特性平滑化処理が施された平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性におけるディップを埋めた振幅特性を算出し、算出した２つの振幅特性の和の振幅特性が目標特性（０ｄＢ）以下となるようにＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）の伝達関数を制御する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the CPU 61 does not set the smoothed impulse response data subjected to the amplitude characteristic smoothing process in step S110 in the FIR filter 53-i (i = 1 to 4), but the next PEQ transfer function. Move on to control processing. In the PEQ transfer function control process according to the present embodiment, the input signal in the through state (FIR filter 53-i (i = 1 to 4)) is directly used as the output signal through the FIR filter 53-i (i = 1 to 4). State), and the smoothed impulse response subjected to the amplitude characteristic smoothing process and the amplitude characteristic of the acoustic feedback system including the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) and the acoustic space 1 in the through state. A transfer function of the PEQ 54-i (i = 1 to 4) is calculated so that the amplitude characteristic in which the dip in the amplitude characteristic of the data is filled is calculated, and the amplitude characteristic of the sum of the two calculated amplitude characteristics is equal to or less than the target characteristic (0 dB). To control.

より詳細に説明すると、ＰＥＱ伝達関数制御処理では、ＣＰＵ６１は、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に、フィルタ係数ｈ１が１でフィルタ係数ｈ２〜ｈＭが０であるインパルス応答データを設定してから、ピンクノイズたるテスト信号を出力し、その応答信号を採取する。ＣＰＵ６１は、このテスト信号と応答信号とから、コンプレッサ５７−ｉ→レベル・ディレイマトリックス５８→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→ミキサ５１→ＥＭＲ５２→スルー状態のＦＩＲフィルタ５３−ｉ→ＰＥＱ５４−ｉという系の振幅特性Ｃ（ω）を算出する。 More specifically, in the PEQ transfer function control process, the CPU 61 applies an impulse response to the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) in which the filter coefficient h 1 is 1 and the filter coefficients h 2 to h M are 0. After setting the data, output a test signal that is pink noise and collect the response signal. From the test signal and the response signal, the CPU 61 calculates the compressor 57-i → the level delay matrix 58 → the power amplifier unit 32 → the speaker 20-k → the acoustic space 1 → the microphone 10-j → the microphone amplifier unit 31 → the mixer 51 → The amplitude characteristic C (ω) of the system of EMR52 → through-state FIR filter 53-i → PEQ54-i is calculated.

また、ＣＰＵ６１は、平滑化処理済みインパルス応答データにＦＦＴ処理を施し、平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性Ｋ（ω）を算出する。図６に示したように、この振幅特性Ｋ（ω）は、元のインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の細かいピークを除去した特性ではあるものの、振幅特性Ｆ（ω）のディップは残ったままの特性となっている。ＣＰＵ６１は、この振幅特性Ｋ（ω）のディップを埋めた振幅特性Ｋ’（ω）を算出する。振幅特性Ｋ’（ω）は、振幅特性Ｋ（ω）における各振幅を所定の帯域幅分毎の移動最大値に置き換えることによって求めるとよい。   In addition, the CPU 61 performs FFT processing on the smoothed impulse response data, and calculates the amplitude characteristic K (ω) of the smoothed impulse response data. As shown in FIG. 6, the amplitude characteristic K (ω) is a characteristic obtained by removing a fine peak of the amplitude characteristic F (ω) of the original impulse response data, but the dip of the amplitude characteristic F (ω) remains. It has the same characteristics. The CPU 61 calculates an amplitude characteristic K ′ (ω) in which the dip of the amplitude characteristic K (ω) is filled. The amplitude characteristic K ′ (ω) may be obtained by replacing each amplitude in the amplitude characteristic K (ω) with a moving maximum value for each predetermined bandwidth.

さらに、ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｃ（ω）と振幅特性Ｋ’（ω）の和である振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））を算出し、この振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））を振幅特性Ｃ（ω）に代えて上述したステップＳ６２以降の一連の処理を行う。すなわち、ＣＰＵ６１は、振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））と目標特性（０ｄＢ）との差を振幅特性Ｒ（ω）とし、この振幅特性Ｒ（ω）を簡略化した振幅特性Ｒ’（ω）を算出する。そして、振幅特性Ｒ’（ω）の逆特性−Ｒ’（ω）をＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性とし、ＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の振幅特性を振幅特性−Ｒ’（ω）とするために必要なＰＥＱパラメータｐｓを生成してＰＥＱ５４−ｉに設定する。 Further, the CPU 61 calculates an amplitude characteristic (C (ω) + K ′ (ω)) that is the sum of the amplitude characteristic C (ω) and the amplitude characteristic K ′ (ω), and this amplitude characteristic (C (ω) + K ′). (Ω)) is replaced with the amplitude characteristic C (ω), and the series of processing from step S62 described above is performed. That is, the CPU 61 sets the difference between the amplitude characteristic (C (ω) + K ′ (ω)) and the target characteristic (0 dB) as the amplitude characteristic R (ω), and this amplitude characteristic R (ω) is simplified. '(Ω) is calculated. In order to set the inverse characteristic −R ′ (ω) of the amplitude characteristic R ′ (ω) as the target amplitude characteristic of the PEQ 54-i and the amplitude characteristic of the transfer function of the PEQ 54-i as the amplitude characteristic −R ′ (ω). and generate the required PEQ parameters p s is set to PEQ54-i.

そして、ＣＰＵ６１は、ＰＥＱ５４−ｉへのＰＥＱパラメータｐｓの設定を終えた後、平滑化処理済みインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に供給し、平滑化処理済みインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に設定する。 Then, after finishing the setting of the PEQ parameter p s to the PEQ 54-i, the CPU 61 supplies the smoothed impulse response data to the FIR filter 53-i (i = 1 to 4), and the smoothed impulse Response data is set in the FIR filter 53-i (i = 1 to 4).

以上説明した実施形態によると、次の効果が得られる。振幅特性平滑化処理の処理結果である平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性Ｋ（ω）はディップを有したものであるから、ＰＥＱ５４−ｉのＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の決定時において振幅特性Ｋ（ω）のディップの周波数と音響空間１の振幅特性のピークの周波数とが重なっていると、振幅特性Ｃ（ω）におけるその周波数の成分はディップとピークにより相殺されてＰＥＱ５４−ｉによるイコライジングの対象から外れてしまうことも起こり得る。この場合において、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の決定時以降に音響空間１の振幅特性のピークの周波数が振幅特性Ｋ（ω）のディップの周波数からずれて振幅特性Ｋ（ω）のピークの周波数と重なると、音響帰還系全体の不安定化を招く。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained. Since the amplitude characteristic K (ω) of the smoothed impulse response data, which is the processing result of the amplitude characteristic smoothing process, has a dip, the PEQ parameter p s (s = 1 to 8) of the PEQ 54-i If the dip frequency of the amplitude characteristic K (ω) and the peak frequency of the amplitude characteristic of the acoustic space 1 overlap at the time of determination, the frequency component in the amplitude characteristic C (ω) is canceled by the dip and the peak. There is also a possibility that the object is not equalized by PEQ54-i. In this case, after the PEQ parameter p s (s = 1 to 8) is determined, the peak frequency of the amplitude characteristic of the acoustic space 1 deviates from the dip frequency of the amplitude characteristic K (ω), and the amplitude characteristic K (ω). If it overlaps with the frequency of the peak, the entire acoustic feedback system will become unstable.

これに対し、本実施形態では、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）をスルー状態として求めた振幅特性Ｃ（ω）と平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性Ｋ（ω）のディップを埋めた振幅特性Ｋ’（ω）との和を振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））とし、この振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））が目標特性（０ｄＢ）以下になるようにＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の振幅特性を制御する。よって、本実施形態によると、ディップを埋めた振幅特性Ｋ’（ω）を持ったインパルス応答データの生成を要することなく、振幅特性Ｋ（ω）のディップの周波数と音響空間１の振幅特性のピークの周波数とが重なっていた場合に起こり得る音響帰還系全体の不安定化を防ぐことができる。   In contrast, in the present embodiment, the dip between the amplitude characteristic C (ω) obtained by setting the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) as the through state and the amplitude characteristic K (ω) of the smoothed impulse response data. Is the amplitude characteristic (C (ω) + K ′ (ω)), and the amplitude characteristic (C (ω) + K ′ (ω)) is equal to or less than the target characteristic (0 dB). The amplitude characteristic of the transfer function of the PEQ 54-i is controlled so that Therefore, according to the present embodiment, the dip frequency of the amplitude characteristic K (ω) and the amplitude characteristic of the acoustic space 1 are not required without generating impulse response data having the amplitude characteristic K ′ (ω) filled with the dip. It is possible to prevent instability of the entire acoustic feedback system that may occur when the peak frequency overlaps.

以上、この発明の第１及び第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。   Although the first and second embodiments of the present invention have been described above, there may be other embodiments in the present invention. For example, it is as follows.

（１）上記第１及び第２実施形態では、音響帰還系の伝達関数の振幅特性を補正する補正手段としての役割を果たす装置としてＰＥＱ５４−ｉを利用した。しかし、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）とは別のＦＩＲフィルタをＰＥＱ５４−ｉの代わりに利用してもよい。この実施形態では、音響帰還系の伝達関数の振幅特性を補正するための係数をＦＩＲフィルタに設定するとよい。また、ＣＰＵ６１が、振幅特性平滑化処理を施したインパルス応答データに対して振幅特性Ｃ（ω）を目標特性以下にするために必要なイコライジングを施し、このイコライジングを施したインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉに供給するようにしてもよい。 (1) In the first and second embodiments, the PEQ 54-i is used as a device that serves as a correction unit that corrects the amplitude characteristic of the transfer function of the acoustic feedback system. However, an FIR filter different from the FIR filter 53-i (i = 1 to 4) may be used instead of the PEQ 54-i. In this embodiment, a coefficient for correcting the amplitude characteristic of the transfer function of the acoustic feedback system may be set in the FIR filter. Further, the CPU 61 performs equalization necessary for the amplitude characteristic C (ω) to be equal to or lower than the target characteristic for the impulse response data subjected to the amplitude characteristic smoothing process, and the impulse response data subjected to the equalization is converted into an FIR filter. You may make it supply to 53-i.

（２）上記第１及び第２実施形態の振幅特性平滑化処理では、振幅特性Ｆ（ω）における振幅値Ｐｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の２乗をエネルギーＥｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）とし、エネルギーＥｎ（ｇ＝１，２…Ｎ）を式（１）に代入して求まる移動平均エネルギーＥｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）により、振幅特性Ｆ（ω）を平滑化した。しかし、ｎ乗平均、加重平均、調和平均、算術幾何平均など別の方法により振幅特性Ｆ（ω）を平滑化してもよい。 (2) In the amplitude characteristic smoothing process of the first and second embodiments, the square of the amplitude value P n (n = 1, 2,... N) in the amplitude characteristic F (ω) is used as the energy E n (n = 1). , 2 ... n) and then, by the energy E n (g = 1,2 ... n ) the moving average energy E n which is obtained by substituting the equation (1) '(n = 1,2 ... n), the amplitude characteristic F ( ω) was smoothed. However, the amplitude characteristic F (ω) may be smoothed by another method such as an n-th power average, a weighted average, a harmonic average, or an arithmetic geometric average.

（３）上記第１及び第２実施形態のパラメータ生成処理では、各ＰＥＱ５４−ｉのＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓ、ゲインｇｓ、及びＱ値ｑｓを音響帰還系の振幅特性Ｃ（ω）を利用して決定した。しかし、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓ、ゲインｇｓ、及びＱ値ｑｓのうちＱ値ｑｓを固定値ｑdefaultとし、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓとゲインｇｓだけを音響帰還系の振幅特性Ｃ（ω）を利用して決定してもよい。例えば、ＣＰＵ６１は、図７のステップＳ６９においてＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性である振幅特性−Ｒ’（ω）を取得した後、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓ、ゲインｇｓ、及びＱ値ｑｓを次のように決定するとよい。 (3) In the parameter generation processing of the first and second embodiments, the center frequency cf s , the gain g s , and the Q value q s in each of the PEQ parameters p s (s = 1 to 8) of each PEQ 54-i. Was determined using the amplitude characteristic C (ω) of the acoustic feedback system. However, the Q value q s is a fixed value q default among the center frequency cf s , the gain g s , and the Q value q s in each of the PEQ parameters p s (s = 1 to 8), and the PEQ parameter p s (s = Only the center frequency cf s and the gain g s in each of 1 to 8) may be determined using the amplitude characteristic C (ω) of the acoustic feedback system. For example, after obtaining the amplitude characteristic −R ′ (ω), which is the target amplitude characteristic of the PEQ 54-i in step S69 of FIG. 7, the CPU 61 obtains the center frequency cf in each of the PEQ parameters p s (s = 1 to 8). s , gain g s , and Q value q s may be determined as follows.

まず、ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒ’（ω）から振幅値の小い順に上位８個のディップＤｉｐｓ（ｓ＝１〜８）を検出する。次に、ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒ’（ω）におけるディップＤｉｐ１の周波数を中心周波数ｃｆ１とし、ディップＤｉｐ１の振幅値をゲインｇ１とし、予め設定されていた固定値ｑdefaultをＱ値ｑ１とする。そして、ＣＰＵ６１は、この中心周波数ｃｆ１、ゲインｇ１、及びＱ値ｑ１の組をＰＥＱ５４−１に与えるＰＥＱパラメータｐ１とする。以下、同様に、ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒ’（ω）におけるディップＤｉｐ２、Ｄｉｐ３…Ｄｉｐ８から、ＰＥＱパラメータｐ２、ｐ３…ｐ８を決定する。 First, the CPU 61 detects the top eight dips Dip s (s = 1 to 8) in order of increasing amplitude value from the amplitude characteristic −R ′ (ω). Next, the CPU 61 sets the frequency of the dip Dip 1 in the amplitude characteristic −R ′ (ω) as the center frequency cf 1 , sets the amplitude value of the dip Dip 1 as the gain g 1, and sets a preset fixed value q default as Q the value q 1. Then, the CPU 61 sets the set of the center frequency cf 1 , the gain g 1 , and the Q value q 1 as the PEQ parameter p 1 that is given to the PEQ 54-1. Hereinafter, similarly, the CPU 61 determines the PEQ parameters p 2 , p 3 ... P 8 from the dips Dip 2 , Dip 3 ... Dip 8 in the amplitude characteristic −R ′ (ω).

さらに、この場合における振幅特性平滑化処理では、ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｆ（ω）のエネルギーＥｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を移動平均する帯域幅Ｗ１を、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）に与える固定値ｑdefaultに応じて調整するようにしてもよい。具体的には、ＣＰＵ６１は、次のような処理を行うとよい。ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｆ（ω）を帯域幅Ｗ１分ずつ移動平均した移動平均振幅特性Ｆ’（ω）を求める。ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）におけるピークを検出し、検出した各ピークの各々における半値幅（ピークの周波数ｆとこの周波数ｆの１／√２の振幅を有する周波数ｆΔとの間の帯域幅）を求める。また、ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）におけるディップを検出し、検出した各ディップの各々における半値幅（ディップの周波数ｆとこの周波数ｆよりも振幅が１／√２だけ大きくなる周波数ｆΔとの間の帯域幅）を求める。 Further, in the amplitude characteristic smoothing process in this case, the CPU 61 sets the bandwidth W1 for moving and averaging the energy E n (n = 1, 2,... N) of the amplitude characteristic F (ω) as PEQ54-i (i = 1). it may be adjusted in accordance with a fixed value q default given to -4). Specifically, the CPU 61 may perform the following process. The CPU 61 obtains a moving average amplitude characteristic F ′ (ω) obtained by moving and averaging the amplitude characteristic F (ω) by the bandwidth W1. The CPU 61 detects a peak in the moving average amplitude characteristic F ′ (ω), and a half-value width (between the peak frequency f and a frequency fΔ having an amplitude of 1 / √2 of the frequency f) in each detected peak. Bandwidth). Further, the CPU 61 detects a dip in the moving average amplitude characteristic F ′ (ω), and the half-value width of each detected dip (the frequency f of the dip and the frequency at which the amplitude is larger by 1 / √2 than this frequency f). (bandwidth between fΔ).

ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）のピーク及びディップについて求めた半値幅のうち１つ以上の半値幅が固定値ｑdefaultより小さい場合（つまり、当該移動平均振幅特性Ｆ’（ω）が固定値ｑdefaultが示すものよりも鋭いピークまたはディップを１つ以上含んでいる場合）、帯域幅Ｗ１を所定値ΔＷだけ広い帯域幅Ｗ１＋ΔＷとし、振幅特性Ｆ（ω）を帯域幅（Ｗ＋ΔＷ）分ずつ移動平均した移動平均振幅特性Ｆ’（ω）を求める。ＣＰＵ６１は、固定値ｑdefaultが示すものよりも鋭いピークまたはディップを１つも含んでいない移動平均振幅特性Ｆ’（ω）が得られるまで、ΔＷを大きくしながら以上の処理を繰り返す。そして、この条件を満足する移動平均振幅特性Ｆ’（ω）が得られると、得られた移動平均振幅特性Ｆ’（ω）における移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）に振幅のオフセット値（６ｄＢ）を加算した移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）＋６ｄＢを求め、移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）＋６ｄＢを低域側から順に並べたものを振幅特性Ｈ（ω）とする。さらに、この振幅特性Ｈ（ω）と振幅特性Ｆ（ω）の差の振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））に逆ＦＦＴ処理を施したものを補正用のインパルス応答データとする。振幅特性平滑化処理をこのような内容とすることにより、振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答データの振幅特性Ｈ（ω）のピークやディップが急峻すぎて、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）によるイコライジングが良好に行えない、という事態の発生を防止することができる。 When one or more half-value widths calculated for the peak and dip of the moving average amplitude characteristic F ′ (ω) are smaller than the fixed value q default , the CPU 61 (that is, the moving average amplitude characteristic F ′ (ω)). Includes one or more peaks or dips sharper than those indicated by the fixed value q default ), the bandwidth W1 is set to a bandwidth W1 + ΔW wide by a predetermined value ΔW, and the amplitude characteristic F (ω) is the bandwidth (W + ΔW). A moving average amplitude characteristic F ′ (ω) obtained by moving average every minute is obtained. The CPU 61 repeats the above processing while increasing ΔW until a moving average amplitude characteristic F ′ (ω) that does not include any peak or dip sharper than that indicated by the fixed value q default is obtained. When the moving average amplitude characteristic F ′ (ω) that satisfies this condition is obtained, the moving average amplitude value P n ′ (n = 1, 2,... N) in the obtained moving average amplitude characteristic F ′ (ω) is obtained. The moving average amplitude value P n ′ (n = 1, 2,... N) +6 dB obtained by adding the amplitude offset value (6 dB) to the value is obtained, and the moving average amplitude value P n ′ (n = 1, 2,... N) +6 dB is reduced. An amplitude characteristic H (ω) is arranged in order from the band side. Further, a result obtained by subjecting the amplitude characteristic (H (ω) −F (ω)) of the difference between the amplitude characteristic H (ω) and the amplitude characteristic F (ω) to inverse FFT processing is used as impulse response data for correction. By setting the amplitude characteristic smoothing process as described above, the peak or dip of the amplitude characteristic H (ω) of the impulse response data subjected to the amplitude characteristic smoothing process is too steep, and PEQ54-i (i = 1). It is possible to prevent the occurrence of the situation where equalizing according to ˜4) cannot be performed satisfactorily.

１…音響空間、１０…マイクロホン、２０…スピーカ、３１，３２…アンプ部、４０…音場支援装置、５１…ミキサ、５２…ＥＭＲ、５３…ＦＩＲフィルタ、５４…ＰＥＱ、５５…スイッチ、５６…加算器、５７…コンプレッサ、５８…レベル・ディレイマトリックス、６１…ＣＰＵ、６２…ＲＡＭ、６３…ＲＯＭ、６４…ノイズジェネレータ、６５…操作部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Acoustic space, 10 ... Microphone, 20 ... Speaker, 31, 32 ... Amplifier part, 40 ... Sound field assistance apparatus, 51 ... Mixer, 52 ... EMR, 53 ... FIR filter, 54 ... PEQ, 55 ... Switch, 56 ... Adder, 57 ... compressor, 58 ... level delay matrix, 61 ... CPU, 62 ... RAM, 63 ... ROM, 64 ... noise generator, 65 ... operation unit.

Claims (3)

マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と別の音響空間を目標音響空間とし、この目標音響空間のインパルス応答を取得するインパルス応答取得手段と、
前記インパルス応答取得手段が取得したインパルス応答に対して当該インパルス応答の振幅特性を平滑化する振幅特性平滑化処理を施す振幅特性平滑化手段と、
前記振幅特性平滑化手段によって振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答を前記マイクロホンが収音した音の音信号に畳み込んだ音信号を生成し、生成した音信号を前記スピーカから放音させるディジタルフィルタ手段と、
前記マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と前記ディジタルフィルタ手段とを含む音響帰還系の振幅特性を補正する補正手段と、
前記音響帰還系の振幅特性が目標特性以下となるように前記補正手段の伝達関数を制御する伝達関数制御手段と
を具備することを特徴とする音場支援装置。 Impulse response acquisition means for setting the target acoustic space as a target acoustic space different from the acoustic space provided with the microphone and the speaker, and acquiring the impulse response of the target acoustic space;
Amplitude characteristic smoothing means for performing an amplitude characteristic smoothing process for smoothing the amplitude characteristic of the impulse response with respect to the impulse response acquired by the impulse response acquisition means;
A sound signal is generated by convolving the impulse response subjected to the amplitude characteristic smoothing process by the amplitude characteristic smoothing unit with the sound signal of the sound collected by the microphone, and the generated sound signal is emitted from the speaker. Digital filter means;
Correction means for correcting amplitude characteristics of an acoustic feedback system including the acoustic space provided with the microphone and the speaker and the digital filter means;
And a transfer function control unit that controls a transfer function of the correction unit so that an amplitude characteristic of the acoustic feedback system is equal to or less than a target characteristic. 前記振幅特性平滑化手段は、前記インパルス応答取得手段が取得したインパルス応答の振幅特性における各周波数の振幅またはエネルギーを所定の帯域幅分ずつ移動平均し、各周波数の振幅またはエネルギーを移動平均した特性を持ったインパルス応答を生成し、このインパルス応答を前記振幅特性平滑化処理の処理結果とすることを特徴とする請求項１に記載の音場支援装置。   The amplitude characteristic smoothing means is a characteristic in which the amplitude or energy of each frequency in the amplitude characteristic of the impulse response acquired by the impulse response acquisition means is moving average by a predetermined bandwidth, and the amplitude or energy of each frequency is moving average The sound field support apparatus according to claim 1, wherein an impulse response having a characteristic is generated, and the impulse response is used as a processing result of the amplitude characteristic smoothing process. 前記伝達関数制御手段は、前記ディジタルフィルタ手段をスルー状態とし、このスルー状態としたディジタルフィルタ手段と前記音響空間とを含む音響帰還系の振幅特性である第１の振幅特性及び前記振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答の振幅特性におけるディップを埋めた振幅特性である第２の振幅特性を算出し、算出した前記第１及び第２の振幅特性の和の振幅特性が目標特性以下となるように前記補正手段の伝達関数を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の音場支援装置。



The transfer function control means sets the digital filter means in a through state, and a first amplitude characteristic which is an amplitude characteristic of an acoustic feedback system including the digital filter means in the through state and the acoustic space, and the amplitude characteristic smoothing A second amplitude characteristic which is an amplitude characteristic in which a dip in the amplitude characteristic of the processed impulse response is filled is calculated, and the summed amplitude characteristic of the calculated first and second amplitude characteristics is equal to or less than the target characteristic. The sound field support apparatus according to claim 1, wherein a transfer function of the correction unit is controlled as described above.



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