JP5605071B2 - Coefficient setting method of digital filter, coefficient setting device, coefficient setting program, and sound field correction method using digital filter - Google Patents
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Description
本発明は、ディジタルフィルタの係数設定方法、係数設定装置、及び係数設定プログラム、並びにディジタルフィルタを用いた音場補正方法に関するものである。 The present invention relates to a coefficient setting method for a digital filter, a coefficient setting apparatus, a coefficient setting program, and a sound field correction method using a digital filter.
特許文献1には、ディジタルフィルタにより、音場補正を行う技術を開示する。即ち、特許文献1には、音場で発生するノイズや音の歪みをキャンセルするように音声信号をディジタルフィルタにより補正する技術が開示されている。この技術では、マイクロフォンのインパルス応答を高速フーリエ変換した変換値に所定の補正を行い、さらに、補正後の変換値を逆フーリエ変換した値をディジタルフィルタの係数に設定している。 Patent Document 1 discloses a technique for performing sound field correction using a digital filter. That is, Patent Document 1 discloses a technique for correcting an audio signal with a digital filter so as to cancel noise and sound distortion generated in a sound field. In this technique, a predetermined correction is performed on a converted value obtained by performing a fast Fourier transform on the impulse response of the microphone, and a value obtained by performing an inverse Fourier transform on the converted converted value is set as a coefficient of the digital filter.
特許文献1に係る技術は、ディジタルフィルタのフィルタ係数を算出するために、高速フーリエ変換及び逆フーリエ変換を実行する必要があるので、演算量が多いという問題がある。 The technique according to Patent Document 1 has a problem that the amount of calculation is large because it is necessary to perform fast Fourier transform and inverse Fourier transform in order to calculate the filter coefficient of the digital filter.
また、特許文献1に係る技術は、ディジタルフィルタの係数配列を偶対称に設定する訳ではない。係数配列が偶対象でない場合、ディジタルフィルタから出力される信号の位相遅れが周波数によって異なる。このため、本来同一のタイミングで出力されるべき周波数成分がずれたタイミングで出力されてしまい、本来の音とは異なる音が音場に出力されてしまう虞がある。 Further, the technique according to Patent Document 1 does not set the coefficient array of the digital filter to be even symmetric. When the coefficient array is not an even object, the phase delay of the signal output from the digital filter differs depending on the frequency. For this reason, the frequency component that should be output at the same timing is output at a timing shifted, and there is a possibility that a sound different from the original sound is output to the sound field.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、音場補正を行うディジタルフィルタの係数配列を少ない演算量で偶対称に設定できる係数設定方法、係数設定装置、及び係数設定プログラム、並びにディジタルフィルタを用いた音場補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a coefficient setting method, a coefficient setting apparatus, a coefficient setting program, and a coefficient setting program capable of setting a coefficient array of a digital filter that performs sound field correction to be evenly symmetric with a small amount of computation. It is an object to provide a sound field correction method using a digital filter.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るディジタルフィルタの係数設定方法は、
スピーカがインパルス信号を入力された場合に測定音を集音するマイクロフォンから出力される信号の応答信号値を複数回標本化する標本化ステップと、
前記標本化ステップで標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択ステップと、
前記標本化ステップで標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択ステップと、
前記基準信号値選択ステップで選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定ステップと、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択ステップで選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定ステップと、
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a digital filter coefficient setting method according to a first aspect of the present invention includes:
A sampling step in which the speaker is a plurality of times sampling a response signal value of the signal output from the microphone for collecting test sound when input impulse signal,
Among the plurality of response signal values sampled in the sampling step, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to the speaker that outputs the measurement sound. A reference signal value selection step to be selected; and
Of the plurality of response signal values sampled in the sampling step, a response that is sampled at a time that is a predetermined time before or after the sampling time of the reference signal value and that is smaller than the reference signal value A distortion signal value selection step of selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
A first setting step of setting the reference signal value selected in the reference signal value selection step as the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor A second setting step of setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected in the distortion signal value selection step ;
It is characterized by having.
さらに、第1の観点に係るディジタルフィルタの係数設定方法において、
前記標本化ステップで標本化された前記応答信号値と、前記応答信号値の標本化時刻を表す標本化時刻情報とを対応付けた複数の対応情報を記憶装置に保存する信号値保存ステップと、
前記信号値保存ステップで前記標本化時刻情報に対応付けて前記記憶装置へ保存した前記応答信号値を、前記標本化時刻情報に基づいて平均化する平均値算出ステップと、をさらに有し、
前記基準信号値選択ステップでは、前記平均値算出ステップで平均化された前記応答信号値の内で、最も大きい値を前記基準信号値として選択し、
前記歪信号値選択ステップでは、前記平均値算出ステップで平均化された前記応答信号値の内で、前記基準信号値よりも小さい値を前記歪信号値として選択する、
としても良い。
Furthermore, in the coefficient setting method of the digital filter according to the first aspect,
A signal value storage step of storing in the storage device a plurality of correspondence information in which the response signal value sampled in the sampling step and the sampling time information indicating the sampling time of the response signal value are associated;
An average value calculating step of averaging the response signal value stored in the storage device in association with the sampling time information in the signal value storing step based on the sampling time information;
In the reference signal value selection step, the largest value among the response signal values averaged in the average value calculation step is selected as the reference signal value,
In the distortion signal value selection step, a value smaller than the reference signal value is selected as the distortion signal value among the response signal values averaged in the average value calculation step.
It is also good.
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係るディジタルフィルタの係数設定装置は、
スピーカがインパルス信号を入力された場合に測定音を集音するマイクロフォンから出力される信号の応答信号値を複数回標本化する標本化手段と、
前記標本化手段で標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択手段と、
前記標本化手段で標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択手段と、
前記基準信号値選択手段で選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定手段と、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択手段で選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a digital filter coefficient setting apparatus according to a second aspect of the present invention provides:
Sampling means for sampling a response signal value of a signal output from a microphone that collects a measurement sound when the speaker receives an impulse signal, a plurality of times ;
Among a plurality of response signal values sampled by the sampling means, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to a speaker that outputs the measurement sound. A reference signal value selection means to select;
Of a plurality of response signal values sampled by the sampling means, a response sampled at a time before or after a sampling time of the reference signal value by a predetermined time and smaller than the reference signal value Distortion signal value selection means for selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
First setting means for setting the reference signal value selected by the reference signal value selecting means to the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor Second setting means for setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected by the distortion signal value selection means ;
It is characterized by providing.
また上記目的を達成するため、本発明の第3の観点に係るディジタルフィルタの係数設定プログラムは、
コンピュータを、
スピーカがインパルス信号を入力された場合に測定音を集音するマイクロフォンから出力される信号の応答信号値を複数回標本化する標本化手段、
前記標本化手段で標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択手段、
前記標本化手段で標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択手段、
前記基準信号値選択手段で選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定手段、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択手段で選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定手段、
として機能させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a coefficient setting program for a digital filter according to a third aspect of the present invention includes:
Computer
Sampling means for sampling a response signal value of a signal output from a microphone that collects a measurement sound when the speaker receives an impulse signal, a plurality of times ,
Among a plurality of response signal values sampled by the sampling means, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to a speaker that outputs the measurement sound. Reference signal value selection means to select,
Of a plurality of response signal values sampled by the sampling means, a response sampled at a time before or after a sampling time of the reference signal value by a predetermined time and smaller than the reference signal value Distortion signal value selection means for selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
First setting means for setting the reference signal value selected by the reference signal value selection means to the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor Second setting means for setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected by the distortion signal value selection means;
It is made to function as.
上記目的を達成するため、本発明の第4の観点に係るディジタルフィルタを用いた音場補正方法は、
スピーカがインパルス信号を入力された場合に測定音を集音するマイクロフォンから出力される信号の応答信号値を複数回標本化する標本化ステップと、
前記標本化ステップで標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択ステップと、
前記標本化ステップで標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択ステップと、
前記基準信号値選択ステップで選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定ステップと、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択ステップで選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定ステップと、
前記ディジタルフィルタが、前記第1設定ステップで値を設定された前記基準係数と、前記第2設定ステップで値を設定された前記第1係数と前記第2係数と、を用いて演算処理した前記音声信号を前記スピーカへ出力する音声信号出力ステップと、
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a sound field correction method using a digital filter according to a fourth aspect of the present invention includes:
A sampling step in which the speaker is a plurality of times sampling a response signal value of the signal output from the microphone for collecting test sound when input impulse signal,
Among the plurality of response signal values sampled in the sampling step, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to the speaker that outputs the measurement sound. A reference signal value selection step to be selected; and
Of the plurality of response signal values sampled in the sampling step, a response that is sampled at a time that is a predetermined time before or after the sampling time of the reference signal value and that is smaller than the reference signal value A distortion signal value selection step of selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
A first setting step of setting the reference signal value selected in the reference signal value selection step as the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor A second setting step of setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected in the distortion signal value selection step ;
Wherein said digital filter, and the reference coefficient values set by the first setting step, and calculation processing using a first coefficient and the second coefficient set values in the second setting step An audio signal output step of outputting an audio signal to the speaker;
It is characterized by having.
本発明によれば、音場補正を行うディジタルフィルタの係数配列を少ない演算量で偶対称に設定できる。 According to the present invention, the coefficient array of the digital filter that performs sound field correction can be set to be even symmetric with a small amount of calculation.
以下、本発明の実施形態に係るフィルタ係数設定方法及び音場補正方法の実施に用いられるフィルタ係数設定装置を備えるオーディオシステムについて、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an audio system including a filter coefficient setting device used for implementing a filter coefficient setting method and a sound field correction method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施形態に係るオーディオシステム100は、再生装置が出力したディジタルオーディオ信号に音場補正を施して音場である車室に放音するカーオーディオシステムである。このオーディオシステム100は、図1(a)に示すように、プレーヤ装置10、音場補正装置20、出力回路30、スピーカ40、及びマイクロフォン50を備え、車両に搭載される。
The
プレーヤ装置10は、記録媒体からディジタルオーディオ信号を読み出し、読み出した信号を出力する再生装置である。尚、記録媒体は、例えば、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、ブルーレイディスク、ハードディスク、及びフラッシュメモリを含む。
The
音場補正装置20は、ディジタルフィルタ21と、フィルタ係数設定装置(以下、係数設定装置という)22とから構成される。音場補正装置20は、オーディオシステム100が音場に出力した音声に生じる歪み及びノイズをキャンセルするように予めオーディオ信号を補正する一種のノイズキャンセラである。尚、音声の歪み、ノイズ等とは、スピーカ40の異常振動に起因する異常音、音場で発生する残響音等、プレーヤ装置10から再生される信号に含まれていない、このオーディオシステム100及び音場自体に起因する音声の歪みや異常音を意味する。
The sound
ディジタルフィルタ21は、プレーヤ装置10から出力されたディジタルオーディオ信号に対して、設定されたフィルタ係数に従ってフィルタ処理を施し、処理が施された信号をスピーカ40に出力する。
係数設定装置22は、音場に出力された音声に生じる歪み及びノイズをキャンセルするためのフィルタ係数をディジタルフィルタ21に設定する。
The digital filter 21 performs filter processing on the digital audio signal output from the
The
出力回路30は、DA(Digital/Analog)コンバータ及び出力アンプ等を備え、音場補正装置20から出力されたディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換し、変換された信号をスピーカに出力する。
スピーカ40は、出力回路30の出力信号を空気振動に変換して、車室(音場)に出力する。
マイクロフォン50は、音場に出力された音声の歪み及びノイズを計測する計測時において、聴取位置に設置される。計測時において、マイクロフォン50は、スピーカ40から出力された音声を取得して、取得した音声を電気信号に変換し、変換した信号を出力する。尚、マイクロフォン50は、通常使用時にオーディオシステム100から取り外される。
The
The speaker 40 converts the output signal of the
The
尚、音場とは音声が存在する空間又は場所をいい、車両の車室内を含む。また音場で生じる音声の歪み及びノイズは、残響音を含む。具体的には、音声が存在する空間又は場所には、音声を出力するスピーカ40が設置されているので、音場で生じる音声の歪み及びノイズは、スピーカ40が音声を出力する際に生じる振動に起因した音声の歪みを含む。つまり、音場で生じる音声の歪み及びノイズは、車種又はスピーカ40の種類により変化する。 The sound field refers to a space or place where sound exists and includes the interior of the vehicle. In addition, sound distortion and noise generated in the sound field include reverberant sound. Specifically, since a speaker 40 that outputs sound is installed in a space or place where the sound exists, sound distortion and noise generated in the sound field are vibrations generated when the speaker 40 outputs sound. Including audio distortion due to That is, sound distortion and noise generated in the sound field vary depending on the vehicle type or the type of the speaker 40.
次に、図1(a)に示したディジタルフィルタ21の構成について説明する。ディジタルフィルタ21は、例えば、FIR(Finite Impulse Response)フィルタで構成され、係数設定装置22によってフィルタ係数を設定される。また、ディジタルフィルタ21は、通常使用時において、プレーヤ装置10から出力されたディジタルオーディオ信号(以下単に、音声信号という)に対する演算処理を、既に設定されたフィルタ係数を用いて行い、処理された音声信号を出力回路30へ出力する。音声信号に含まれるノイズ信号を濾波(フィルタ)するためである。
Next, the configuration of the digital filter 21 shown in FIG. The digital filter 21 is configured by, for example, an FIR (Finite Impulse Response) filter, and the filter coefficient is set by the
ディジタルフィルタ21は、図2に示すように、音声信号Xを入力される入力側から、音声信号Yを出力する出力側へ順に連結した11個のタップで構成される。ここで、最も入力側に位置するタップを第0タップとして、残り10個のタップを順次同様に命名する。各タップは、遅延素子と乗算器と加算器とで構成される。遅延素子は、入力された信号を1標本化周期(つまり、1サンプル周期)だけ遅延させた後に、遅延させられた信号を同じタップの乗算器及び1つ分だけ出力側に位置した隣のタップへ出力する。乗算器は、遅延素子で遅延させられた信号に、係数設定装置22によって設定された係数値を乗算する。加算器は、1つ分だけ入力側に位置した隣のタップ(つまり、遅延時間が1標本化周期分短い信号を処理するタップ)から出力された信号に対し、乗算器で係数値を乗算された信号を加算する。その後、加算器は、加算後の信号を1つ分だけ出力側に位置した隣のタップ(つまり、遅延時間が1標本化周期分長い信号を処理するタップ)へ出力する。
As shown in FIG. 2, the digital filter 21 is composed of 11 taps connected in order from the input side to which the audio signal X is input to the output side to output the audio signal Y. Here, the tap located closest to the input side is designated as the 0th tap, and the remaining 10 taps are named in the same manner. Each tap includes a delay element, a multiplier, and an adder. The delay element delays the input signal by one sampling period (that is, one sampling period), and then multiplies the delayed signal by the same tap and the adjacent tap located on the output side by one. Output to. The multiplier multiplies the signal delayed by the delay element by the coefficient value set by the
ここで、第0タップが有する乗算器の係数をK0とし、残り10個のタップが有する乗算器の係数を順次同様にK1からK10と命名する。さらに、第0タップから第10タップがそれぞれ備える乗算器の係数値をK0から順番に配列したものを、以下単に、ディジタルフィルタ21の係数配列という。つまり、係数配列の各要素は、遅延時間が短い音声信号の処理に用いられる係数から順に並んでいるとして説明するが、これに限定される訳ではない。 Here, the coefficient of the multiplier included in the 0th tap is denoted as K0, and the coefficients of the multipliers included in the remaining 10 taps are sequentially named K1 to K10. Furthermore, the arrangement of the coefficient values of the multipliers respectively provided in the 0th tap to the 10th tap in order from K0 is simply referred to as the coefficient arrangement of the digital filter 21 hereinafter. That is, each element of the coefficient array will be described as being arranged in order from the coefficient used for processing the audio signal with a short delay time, but the present invention is not limited to this.
またここで、第5タップは、第0タップから第10タップの中心に位置する中央タップである。この中央タップよりも1つ出力側の第6タップは、第5タップの係数K5で演算処理される音声信号よりも1サンプリング周期だけ前の時刻の音声信号の演算処理に用いられる。つまり、中央タップよりも出力側のタップが有する係数K6からK10は、ディジタルフィルタ21が係数K5を用いて演算処理する音声信号よりも、所定時間前の音声信号に対する演算処理で用いられる係数(以下、第1係数という)である。逆に、中央タップよりも入力側のタップが有する係数K0からK4は、ディジタルフィルタ21が係数K5を用いて演算処理する信号よりも、所定時間前の音声信号に対する演算処理で用いられる係数(以下、第2係数という)である。 Here, the fifth tap is a central tap located at the center of the 0th tap to the 10th tap. The sixth tap, which is one output side of the center tap, is used for arithmetic processing of the audio signal at a time one sampling period before the audio signal that is arithmetically processed with the coefficient K5 of the fifth tap. That is, the coefficients K6 to K10 included in the taps on the output side of the center tap are coefficients (hereinafter referred to as coefficients) used in the arithmetic processing for the audio signal a predetermined time before the audio signal that the digital filter 21 performs arithmetic processing using the coefficient K5. , Referred to as the first coefficient). Conversely, the coefficients K0 to K4 of the tap on the input side with respect to the center tap are coefficients (hereinafter referred to as coefficients) used in the arithmetic processing for the audio signal a predetermined time before the signal that the digital filter 21 performs arithmetic processing using the coefficient K5. , Referred to as the second coefficient).
次に、ディジタルフィルタ21の係数を設定する係数設定装置22について説明を行う。
係数設定装置22は、図1(b)に示すように、CPU(Central Processing Unit)22a、RAM(Random Access Memory)22b、ROM(Read Only Memory)22c、入力部22d、及び出力部22eで構成される。
CPU22aは、ROM22cに保存されたプログラムに従ってソフトウェア処理を実行することで、係数設定装置22の全体制御を行う。RAM22bは、CPU22aがソフトウェア処理の対象とするデータを一時的に記憶する記憶装置である。
入力部22dは、例えば、AD(Analog/Digital)コンバータを備え、マイクロフォン50から出力されたアナログ信号を入力し、入力された信号をディジタル信号へ変換する。出力部22eは、CPU22aに制御されて、出力回路30へ後述する測定信号を出力する。また、出力部22eは、CPU22aに制御されて、ディジタルフィルタ21へディジタルフィルタ21の係数を設定する。
Next, the
As shown in FIG. 1B, the
The
The
図1(b)のCPU22aは、図3(a)に示すような係数設定処理を実行することで、図4(a)に示すような測定信号出力部221、応答信号取得部222、補正部223、及び設定部225として機能し、RAM22bと協働して、係数配列データベース(以下単に、係数DBという)224として機能する。
The
図3(a)の係数設定処理の実行が開始されると、図4(a)の測定信号出力部221は、音声の歪み及びノイズを測定するために用いるインパルス信号(以下、測定信号という)を、出力回路30を介してスピーカ40へ出力する(ステップS01)。
When the execution of the coefficient setting process of FIG. 3A is started, the measurement
次に、応答信号取得部222は、測定信号に対する応答を表す応答信号を取得する、図3(b)に示すような応答信号取得処理を実行する(ステップS02)。尚、応答信号取得部222は、図4(b)に示すように、標本化部222a、信号値保存部222b、信号値データベース(以下、信号値DBという)222c、及び平均化部222dを有する。
Next, the response
図3(b)に示す応答信号取得処理の実行が開始されると、図4(b)の標本化部222aは、マイクロフォン50が出力する応答信号の信号値(以下単に、応答信号値という)を、ディジタルフィルタ21の標本化周期で標本化(つまり、サンプリング)する(ステップS11)。
When the execution of the response signal acquisition process illustrated in FIG. 3B is started, the
その後、信号値保存部222bは、標本化部222aで標本化された信号値(以下、標本化信号値という)を、標本化時刻(つまり、サンプリング時刻)を表す標本化時刻情報と、測定回数を表す情報とに対応付けた対応情報を生成し、生成された対応情報を信号値DB222cへ保存する(ステップS12)。尚、標本化時刻は、測定信号出力部221が測定信号を出力した時刻である測定開始時刻を基準に測定される。これらの構成によれば、複数回に渡って出力されたそれぞれの測定信号に対して応答信号を測定した場合でも、それぞれの回における応答信号の値を標本化時刻毎に比較できる。
Thereafter, the signal value storage unit 222b converts the signal value sampled by the
ステップS12が実行された後に、平均化部222dは、信号値保存部222bが標本化時刻情報に対応付けて信号値DB222cへ蓄積した標本化信号値を、標本化時刻情報に基づいて平均化する(ステップS13)。具体例としては、平均化部222dは、同じ標本化時刻に標本化された複数の標本化信号値の平均値を算出する。その後、応答信号取得部222は、応答信号取得処理の実行を終了する。この構成によれば、例えば、ノイズにより生じる信号値の誤差を軽減できる。
After step S12 is executed, the averaging
図3(a)のステップS02が実行された後に、図4(a)の補正部223は、測定結果に基づいて、ディジタルフィルタ21の係数値を、音声の歪み又はノイズをキャンセルする係数値へ補正する、図3(c)に示すような補正処理を実行する(ステップS03)。尚、補正部223は、図4(c)に示すように、基準信号値選択部223a、歪信号値選択部223b、係数配列生成部223c、逆補正部223d、信号値格納部223e、正規化部223f、及び係数配列保存部223gを有する。
After step S02 of FIG. 3A is executed, the
図3(c)に示す補正処理の実行が開始されると、基準信号値選択部223aは、図3(b)のステップS13で平均化された標本化信号値(以下、平均標本化信号値という)から、基準信号値を選択する(ステップS21)。ここで、基準信号値とは、平均標本化信号値の内で、測定音声の歪み又はノイズを表す平均標本化信号値(以下、歪信号値という)を定めるために用いられる信号値をいう。具体的には、基準信号値選択部223aは、最も大きい平均標本化信号値を基準信号値として選択する。通常、インパルス応答は、一番大きな信号値の後に、その信号値よりも小さな信号値の歪みのスペクトラムが複数発生するためである。
When the execution of the correction process shown in FIG. 3C is started, the reference signal
ここで、図5(a)及び(b)に示すように、1サンプル目の時刻における平均標本化信号値の大きさ(レベル)が、2サンプル目から6サンプル目の時刻における平均標本化信号値の大きさよりも大きいため、基準信号値選択部223aは、1サンプル目の平均標本化信号値を基準信号値として選択する。尚、図5(a)は、横軸で時刻を、縦軸で平均応答信号値(レベル)を表す。また、図5(b)は、標本化時刻と、平均標本化信号値とを関連づけて表示する表である。
Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, the magnitude (level) of the average sampling signal value at the time of the first sample is equal to the average sampling signal at the time of the second to sixth samples. Since the value is larger than the value, the reference signal
図3(c)のステップS21が実行された後に、図4(c)の歪信号値選択部223bは、基準信号値選択部223aで選択された基準信号値の大きさと、平均標本化信号値の大きさとに基づいて、1又は複数の歪信号値を平均標本化信号値から選択する(ステップS22)。通常、音声が歪むと音声の大きさが歪むため、この構成によれば、歪信号値を正確に選択できる。
After step S21 in FIG. 3C is executed, the distortion signal value selection unit 223b in FIG. 4C performs the magnitude of the reference signal value selected by the reference signal
より具体的には、歪信号値選択部223bは、基準信号値よりも小さい平均標本化信号値を歪信号値として定める。つまり、図5(a)及び(b)に示すように、基準信号値である1サンプル目の時刻の平均標本化信号値のレベル「1.0」よりも、2サンプル目以降の平均標本化信号値のレベルの方が小さいため、歪信号値選択部223bは、2サンプル目以降の平均標本化信号値を歪信号値と定める。通常、歪んだ音声の大きさは、歪んでいない音声の大きさよりも小さいからである。 More specifically, the distortion signal value selection unit 223b determines an average sampling signal value smaller than the reference signal value as the distortion signal value. That is, as shown in FIGS. 5A and 5B, the average sampled signal values after the second sample from the level “1.0” of the average sampled signal value at the time of the first sample as the reference signal value. Therefore, the distortion signal value selection unit 223b determines the average sampling signal value after the second sample as the distortion signal value. This is because the volume of distorted audio is usually smaller than the volume of undistorted audio.
図3(c)のステップS22が実行された後に、図4(c)の係数配列生成部223cは、図5(c)に示すような、ディジタルフィルタ21の係数配列を生成する(ステップS23)。図5(c)の係数配列は、要素番号A0からA10を有する。要素番号A0で識別される要素には、図2に示したディジタルフィルタ21の係数K0に設定される係数値が保存される。また同様に、要素番号A1からA10で識別されるそれぞれの要素には、係数K1からK10にそれぞれ設定される係数値が保存される。
After step S22 of FIG. 3C is executed, the coefficient
図3(c)のステップS23が実行された後に、図4(c)の逆補正部223dは、歪信号値の符号を逆転させて、補正前の値の反数に補正する逆補正処理を実行する(ステップS24)。歪信号値の反数を用いて音声の歪み及びノイズを打ち消すためである。尚、ある数の反数とは、当該ある数に対し、加算された結果の値が値「0」になる数をいう。
After step S23 in FIG. 3C is executed, the
次に、信号値格納部223eは、基準信号を係数配列に格納し、かつ逆補正部223dによって逆補正された歪信号値(以下単に、補正済歪信号という)を、基準信号値の係数配列における位置(基準位置という)を中心に対称となる位置へ格納する(ステップS25)。
Next, the signal value storage unit 223e stores the reference signal in the coefficient array, and converts the distortion signal value (hereinafter simply referred to as a corrected distortion signal) that has been reversely corrected by the
具体的には、信号値格納部223eは、係数配列の要素A5から順に、平均標本化信号値を標本化時刻の早い順に係数配列へ格納する。ここで、図5(a)に示す基準信号値の標本化時刻は、平均標本化信号値の中で最も早いため、信号値格納部223eは、図5(c)に示すように、フィルタ配列の中央位置であるA5番目の位置に格納する。つまり、フィルタ配列のA5番目の位置が基準位置であり、A5番目の位置に格納された要素の値を設定されるディジタルフィルタ21の係数K5を基準係数という。 Specifically, the signal value storage unit 223e stores the average sampled signal values in the coefficient array in order from the earliest sampling time in order from the element A5 of the coefficient array. Here, since the sampling time of the reference signal value shown in FIG. 5 (a) is the earliest among the average sampling signal values, the signal value storage unit 223e has a filter array as shown in FIG. 5 (c). Is stored in the A5th position, which is the center position. That is, the A5th position of the filter array is the reference position, and the coefficient K5 of the digital filter 21 in which the value of the element stored at the A5th position is set is referred to as the reference coefficient.
また、図5(a)に示す歪信号値の標本化時刻は、基準信号値の標本化時刻よりも遅いため、信号値格納部223eは、図5(c)に示すように、フィルタ配列のA6番目からA10番目の要素に、補正済歪信号値を格納する。また、信号値格納部223eは、補正済歪信号値を、基準位置であるA5番目の位置に対して対称となる位置へ格納するために、A6番目だけでなくA4番目の配列要素にも、2サンプル目の平均標本化信号値の反数(つまり、補正済歪信号値)を格納する。同様に、信号値格納部223eは、A7番目からA10番目の要素だけでなく、係数配列のA3番目からA0番目の要素にも、それぞれ3サンプル目から6サンプル目の補正済歪信号値をそれぞれ格納する。 Further, since the sampling time of the distortion signal value shown in FIG. 5A is later than the sampling time of the reference signal value, the signal value storage unit 223e has a filter array as shown in FIG. The corrected distortion signal value is stored in the A6th to A10th elements. Further, the signal value storage unit 223e stores the corrected distortion signal value at a position that is symmetric with respect to the A5th position, which is the reference position, in order to store not only the A6th but also the A4th array element. The inverse of the average sampling signal value of the second sample (that is, the corrected distortion signal value) is stored. Similarly, the signal value storage unit 223e supplies the corrected distortion signal values of the third to sixth samples, not only to the A7th to A10th elements, but also to the A3th to A0th elements of the coefficient array, respectively. Store.
図3(c)のステップS25が実行された後に、図4(c)の正規化部223fは、信号値格納部223eによって格納された係数配列の要素を、基準位置に格納された信号値(つまり、基準信号値)の大きさが1となるように正規化する(ステップS26)。具体例としては、正規化部223fは、基準信号値の絶対値で係数配列の各要素を除算する。 After step S25 of FIG. 3C is executed, the normalization unit 223f of FIG. 4C converts the element of the coefficient array stored by the signal value storage unit 223e into the signal value ( That is, normalization is performed so that the magnitude of the reference signal value is 1 (step S26). As a specific example, the normalization unit 223f divides each element of the coefficient array by the absolute value of the reference signal value.
次に、係数配列保存部223gは、信号値格納部223eによって値を格納された係数配列を係数DB224へ保存する(ステップS27)。その後、図4(b)の補正部223は、補正処理の実行を終了する。
Next, the coefficient array storage unit 223g stores the coefficient array whose values are stored by the signal value storage unit 223e in the coefficient DB 224 (step S27). Thereafter, the
図3(a)に示したステップS03の実行が終了した後に、図4(a)の設定部225が有する第1設定部225aは、係数DB224に保存された係数配列の基準位置A5にある基準信号値を、ディジタルフィルタ21の基準係数K5へ設定する(ステップS04)。
After the execution of step S03 shown in FIG. 3A is completed, the
次に、第2設定部225bは、係数DB224に保存された係数配列のA0からA4番目の位置及びA6からA10番目の位置にある補正済歪信号値を、ディジタルフィルタ21の第2係数である係数K0からK4及び第1係数である係数K6からK10へ設定する(ステップS05)。その後、係数設定処理の実行が終了される。
Next, the
尚、第1設定部225a及び第2設定部225bは、係数DB224に蓄積された複数の係数配列(つまり、複数回に渡って算出された複数の係数配列)の各要素に対して平均値を算出すると共に、算出した平均値を係数要素とした係数配列をディジタルフィルタ21の係数配列へ設定する構成を採用できる。この構成によれば、音場の測定時に生じたノイズが係数値へ与える影響を軽減できる。
The
また他の具体例として、第1設定部225a及び第2設定部225bは、係数DB224に蓄積された複数の係数配列の内で、ユーザによって選択された係数配列をディジタルフィルタ21へ設定する構成を採用できる。
As another specific example, the
次に、係数配列を偶対称に設定されたディジタルフィルタ21のインパルス応答について説明する。
係数配列を設定されたディジタルフィルタ21は、インパルス信号を入力されると、図6(a)に示すような、偶対称なインパルス応答を出力する。この応答の内、ディジタルフィルタ21が1サンプル目で出力する図6(a)の第4象限に示した1サンプル目の信号は、図5(a)の第1象限に示した2サンプル目における音声の歪み又はノイズを打ち消す信号である。つまり、スピーカ40は、0サンプル目の時刻にディジタルフィルタ21から出力された信号に基づいて、図5(a)に示した1サンプル目の音声を音場へ出力すると、音声出力により振動を開始する。次に、スピーカ40は、1サンプル目の時刻にディジタルフィルタ21から出力された信号に基づいて音声を出力すると、0サンプル目の時刻に生じた振動を打ち消す動作を行う。このため、図6(b)に示すように、図5(a)の2サンプル目に示した音声の音場における歪み又はノイズが解消される。
Next, the impulse response of the digital filter 21 in which the coefficient array is set to be even symmetric will be described.
When an impulse signal is input, the digital filter 21 in which the coefficient array is set outputs an even symmetric impulse response as shown in FIG. Among the responses, the signal of the first sample shown in the fourth quadrant of FIG. 6A output by the digital filter 21 in the first sample is the signal in the second sample shown in the first quadrant of FIG. It is a signal that cancels the distortion or noise of the voice. That is, when the speaker 40 outputs the sound of the first sample shown in FIG. 5A to the sound field based on the signal output from the digital filter 21 at the time of the 0th sample, it starts to vibrate by outputting the sound. To do. Next, when the sound is output based on the signal output from the digital filter 21 at the time of the first sample, the speaker 40 performs an operation of canceling the vibration generated at the time of the 0th sample. For this reason, as shown in FIG. 6B, the distortion or noise in the sound field of the voice shown in the second sample in FIG. 5A is eliminated.
同様に、ディジタルフィルタ21が2サンプル目から5サンプル目で出力する図6(a)の信号は、それぞれ図5(a)の3サンプル目から6サンプル目における音声の歪み又はノイズを打ち消す信号である。
このため、図6(b)に示すように、スピーカ40のインパルス応答結果は、図6(a)に示すディジタルフィルタ21のインパルス応答結果の内で、第1象限及び第4象限に示した歪み又はノイズが打ち消された応答結果となる。よって、音場補正装置20は、音場における測定音声の測定結果に基づいてスピーカ40から出力される音声の歪み又はノイズをキャンセルさせる音声を出力することができる。
Similarly, the signal in FIG. 6A output from the second sample to the fifth sample by the digital filter 21 is a signal that cancels the distortion or noise of the sound in the third to sixth samples in FIG. 5A, respectively. is there.
For this reason, as shown in FIG. 6B, the impulse response result of the speaker 40 is the distortion shown in the first quadrant and the fourth quadrant in the impulse response result of the digital filter 21 shown in FIG. 6A. Alternatively, a response result in which noise is canceled is obtained. Therefore, the sound
上記の構成によれば、測定された歪信号値の符号を逆転させてディジタルフィルタ21の係数配列へ設定するため、マイクロフォン50が集音する音声の歪み又はノイズを減少させるディジタルフィルタ21を少ない計算量で生成できる。またこれらの構成によれば、偶対称なディジタルフィルタの係数配列を従来よりも少ない演算量で生成できる。
According to the above configuration, since the sign of the measured distortion signal value is reversed and set to the coefficient array of the digital filter 21, the digital filter 21 that reduces distortion or noise of the sound collected by the
特に、係数設定装置22は、フィルタ長が奇数で偶対称となるようにディジタルフィルタ21の係数配列を設定することで、ディジタルフィルタ21が線形位相FIRフィルタになるように係数配列を設定する。ここで、線形位相FIRフィルタから出力される音声信号の位相の遅れは、入力される音声信号の周波数が異なってもほぼ一定の値となる。このため、低周波や高周波などの周波数が異なる音声信号がディジタルフィルタ21へ同時に入力されても、各音声信号の位相の遅れがほぼ同じ遅れとなるので、周波数の異なる音声信号がディジタルフィルタ21からほぼ同時に出力される。このため、周波数が異なる音声信号を同時にディジタルフィルタ21へ入力しても、マイクロフォン50が設置された位置(つまり、通常使用時におけるユーザの聴取位置)へ異なる周波数の音声がほぼ同時に到達する。つまり、本来同一のタイミングで出力されるべき周波数成分がずれたタイミングで出力されることを防止できるため、プレーヤ装置10で読み出される音声信号が表す本来の音を音場に出力できる。
In particular, the
さらに、これらの構成によれば、例えば、フーリエ解析及び逆フーリエ解析を用いることなく、スピーカ40へ出力する測定信号と、マイクロフォン50が入力する応答信号との差異を減らすディジタルフィルタ21の係数配列を算出できる。
Furthermore, according to these configurations, the coefficient array of the digital filter 21 that reduces the difference between the measurement signal output to the speaker 40 and the response signal input to the
さらに、これらの構成によれば、例えば、LMS法(Least Mean Square)を用いることなく上記差異を減らす係数配列を算出できるため、係数配列を算出するための演算量を削減できるだけでなく、収束性が問題になることが無い。 Furthermore, according to these configurations, for example, a coefficient array that reduces the difference can be calculated without using an LMS method (Least Mean Square). Therefore, not only can the amount of calculation for calculating the coefficient array be reduced, but also convergence can be achieved. There is no problem.
またさらに、オーディオシステム100は、少ない演算量で係数配列を生成できるため、係数設定装置22に代えて、係数設定装置22が有する代表的な機能部(測定信号出力部221、標本化部222a、基準信号値選択部223a、歪信号値選択部223b、逆補正部223d、正規化部223f、及び設定部225)を実現する回路を備える構成を採用できる。この構成によれば、例えば、DSP(Digital Signal Processor)又はマイコンを用いない簡易かつ低廉な構成でディジタルフィルタ21の係数配列を偶対称に設定できる。
Furthermore, since the
尚、本実施形態において、音場補正装置20は、スピーカ40へ測定信号を1回出力すると共に、測定音声を集音したマイクロフォン50の標本化された応答信号値に基づいて(つまり、標本化信号値を平均化せずに)ディジタルフィルタ21の係数配列を設定する構成を採用できる。また、音場補正装置20は、既に係数配列を設定されたディジタルフィルタ21へ測定信号を入力すると共に、測定音声を集音したマイクロフォン50の応答信号値に基づいて、再度、ディジタルフィルタ21の係数配列を設定する構成を採用できる。
In the present embodiment, the sound
本実施形態において、音場補正装置20で構成されるオーディオシステムは、カーナビゲーション装置に内蔵されても良いし、車両に搭載されずに、例えば、室内又は室外で用いられても良い。さらに、音場補正装置20は、CDプレーヤ、DVDプレーヤ、ブルーレイディスクプレーヤ、又は携帯型のオーディオプレーヤに内蔵されても良い。
In the present embodiment, the audio system including the sound
本実施形態において、基準信号値選択部223aは、応答信号値の大きさに基づいて基準信号値を選択するとして説明したが、基準信号値選択部223aは、応答信号値の標本化時刻に基づいて基準信号値を選択しても良い。具体的には、基準信号値選択部223aは、最初に所定の閾値を超えた応答信号値を基準信号値として選択しても良い。スピーカ40の振動により生じる音声の歪みは、振動を生じさせた音声出力の後に生じることが多いためである。
同様に、歪信号値選択部223bは、応答信号値の標本化時刻と、基準信号値の標本化時刻とに基づいて歪信号値を選択しても良い。具体的には、歪信号値選択部223bは、基準信号値の標本化時刻よりも後の時刻に標本化された応答信号値を歪信号値として選択する構成を採用できる。通常、インパルス応答は、一番大きな信号値の後に、その信号値よりも小さな信号値の歪みのスペクトラムが複数発生するためである。これらの構成によれば、音声出力によるスピーカ40の振動によって生じる音声歪みを精度良く特定できる。
In the present embodiment, the reference signal
Similarly, the distortion signal value selection unit 223b may select a distortion signal value based on the sampling time of the response signal value and the sampling time of the reference signal value. Specifically, the distortion signal value selection unit 223b can adopt a configuration in which a response signal value sampled at a time later than the sampling time of the reference signal value is selected as a distortion signal value. Usually, the impulse response is because a plurality of distortion spectra having a signal value smaller than the signal value are generated after the largest signal value. According to these configurations, it is possible to accurately specify audio distortion caused by vibration of the speaker 40 caused by audio output.
尚、上記実施形態の音場補正装置20と同様の機能や構成を予め備えた音場補正装置によって本発明を実現できることはもとより、既存の音場補正装置にプログラムを適用することで、本発明にかかるディジタルフィルタを用いた音場補正方法及びディジタルフィルタの係数設定方法を実施するために用いられる音場補正装置として機能させることもできる。この場合、上記実施形態で例示した音場補正装置20と同様の構成を備えたコンピュータ(CPUなどの制御部)に、上述した音場補正装置20の機能と同様の機能を実現させるためのプログラムを実行させることで、本発明にかかる係数設定方法に用いる装置として機能させることができる。
It should be noted that the present invention can be realized by a sound field correction device having the same functions and configurations as those of the sound
このようなプログラムの適用方法は任意であり、例えば、メモリカード、CD−ROM、又はDVD−ROMなどの記録媒体に格納して配布できる他、インターネットなどの通信媒体を介して配布することもできる。 The application method of such a program is arbitrary, for example, it can be stored and distributed in a recording medium such as a memory card, CD-ROM, or DVD-ROM, and can also be distributed via a communication medium such as the Internet. .
10 プレーヤ装置
20 音場補正装置
21 ディジタルフィルタ
22 係数設定装置
30 出力回路
40 スピーカ
50 マイクロフォン
22a CPU
22b RAM
22c ROM
22d 入力部
22e 出力部
221 測定信号出力部
222 応答信号取得部
222a 標本化部
222b 信号値保存部
222c 信号値DB
222d 平均化部
223a 基準信号値選択部
223b 歪信号値選択部
223c 係数配列生成部
223d 逆補正部
223e 信号値格納部
223f 正規化部
223g 係数配列保存部
224 係数DB
225 設定部
225a 第1設定部
225b 第2設定部
DESCRIPTION OF
22b RAM
22c ROM
225
Claims (5)
前記標本化ステップで標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択ステップと、
前記標本化ステップで標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択ステップと、
前記基準信号値選択ステップで選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定ステップと、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択ステップで選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定ステップと、
を有することを特徴とするディジタルフィルタの係数設定方法。 A sampling step in which the speaker is a plurality of times sampling a response signal value of the signal output from the microphone for collecting test sound when input impulse signal,
Among the plurality of response signal values sampled in the sampling step, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to the speaker that outputs the measurement sound. A reference signal value selection step to be selected; and
Of the plurality of response signal values sampled in the sampling step, a response that is sampled at a time that is a predetermined time before or after the sampling time of the reference signal value and that is smaller than the reference signal value A distortion signal value selection step of selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
A first setting step of setting the reference signal value selected in the reference signal value selection step as the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor A second setting step of setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected in the distortion signal value selection step ;
A coefficient setting method for a digital filter, comprising:
前記信号値保存ステップで前記標本化時刻情報に対応付けて前記記憶装置へ保存した前記応答信号値を、前記標本化時刻情報に基づいて平均化する平均値算出ステップと、をさらに有し、
前記基準信号値選択ステップでは、前記平均値算出ステップで平均化された前記応答信号値の内で、最も大きい値を前記基準信号値として選択し、
前記歪信号値選択ステップでは、前記平均値算出ステップで平均化された前記応答信号値の内で、前記基準信号値よりも小さい値を前記歪信号値として選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載のディジタルフィルタの係数設定方法。 A signal value storage step of storing in the storage device a plurality of correspondence information in which the response signal value sampled in the sampling step and the sampling time information indicating the sampling time of the response signal value are associated;
An average value calculating step of averaging the response signal value stored in the storage device in association with the sampling time information in the signal value storing step based on the sampling time information;
In the reference signal value selection step, the largest value among the response signal values averaged in the average value calculation step is selected as the reference signal value,
In the distortion signal value selection step, a value smaller than the reference signal value is selected as the distortion signal value among the response signal values averaged in the average value calculation step.
The coefficient setting method for a digital filter according to claim 1 .
前記標本化手段で標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択手段と、
前記標本化手段で標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択手段と、
前記基準信号値選択手段で選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定手段と、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択手段で選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定手段と、
を備えることを特徴とするディジタルフィルタの係数設定装置。 Sampling means for sampling a response signal value of a signal output from a microphone that collects a measurement sound when the speaker receives an impulse signal, a plurality of times ;
Among a plurality of response signal values sampled by the sampling means, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to a speaker that outputs the measurement sound. A reference signal value selection means to select;
Of a plurality of response signal values sampled by the sampling means, a response sampled at a time before or after a sampling time of the reference signal value by a predetermined time and smaller than the reference signal value Distortion signal value selection means for selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
First setting means for setting the reference signal value selected by the reference signal value selecting means to the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor Second setting means for setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected by the distortion signal value selection means ;
A coefficient setting device for a digital filter, comprising:
スピーカがインパルス信号を入力された場合に測定音を集音するマイクロフォンから出力される信号の応答信号値を複数回標本化する標本化手段、
前記標本化手段で標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択手段、
前記標本化手段で標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択手段、
前記基準信号値選択手段で選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定手段、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択手段で選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定手段、
として機能させることを特徴とするディジタルフィルタの係数設定プログラム。 Computer
Sampling means for sampling a response signal value of a signal output from a microphone that collects a measurement sound when the speaker receives an impulse signal, a plurality of times ,
Among a plurality of response signal values sampled by the sampling means, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to a speaker that outputs the measurement sound. Reference signal value selection means to select,
Of a plurality of response signal values sampled by the sampling means, a response sampled at a time before or after a sampling time of the reference signal value by a predetermined time and smaller than the reference signal value Distortion signal value selection means for selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
First setting means for setting the reference signal value selected by the reference signal value selection means to the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor Second setting means for setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected by the distortion signal value selection means;
A coefficient setting program for a digital filter, which is made to function as:
前記標本化ステップで標本化された複数の応答信号値の内で、最も大きい応答信号値を、前記測定音を出力したスピーカへ音声信号を出力するディジタルフィルタの基準係数に設定する基準信号値として選択する基準信号値選択ステップと、
前記標本化ステップで標本化された複数の前記応答信号値の内で、前記基準信号値の標本化時刻よりも所定時間だけ前又は後の時刻において標本化され、前記基準信号値よりも小さい応答信号値を、前記スピーカから出力された音声の歪み又はノイズを表す歪信号値として選択する歪信号値選択ステップと、
前記基準信号値選択ステップで選択された前記基準信号値を前記基準係数に設定する第1設定ステップと、
前記ディジタルフィルタが前記基準係数を用いて演算処理する前記音声信号よりも、前記所定時間だけ前の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第1係数と、前記所定時間だけ後の前記音声信号に対する演算処理で用いられる第2係数とを、前記歪信号値選択ステップで選択された前記歪信号値の反数に設定する第2設定ステップと、
前記ディジタルフィルタが、前記第1設定ステップで値を設定された前記基準係数と、前記第2設定ステップで値を設定された前記第1係数と前記第2係数と、を用いて演算処理した前記音声信号を前記スピーカへ出力する音声信号出力ステップと、
を有することを特徴とするディジタルフィルタを用いた音場補正方法。 A sampling step in which the speaker is a plurality of times sampling a response signal value of the signal output from the microphone for collecting test sound when input impulse signal,
Among the plurality of response signal values sampled in the sampling step, the largest response signal value is set as a reference signal value that is set as a reference coefficient of a digital filter that outputs an audio signal to the speaker that outputs the measurement sound. A reference signal value selection step to be selected; and
Of the plurality of response signal values sampled in the sampling step, a response that is sampled at a time that is a predetermined time before or after the sampling time of the reference signal value and that is smaller than the reference signal value A distortion signal value selection step of selecting a signal value as a distortion signal value representing distortion or noise of sound output from the speaker;
A first setting step of setting the reference signal value selected in the reference signal value selection step as the reference coefficient ;
Computing for said than audio signals, a first coefficient used in operation to the audio signal before by the predetermined time, the audio signal after only the predetermined time during which the digital filter is arithmetic processing using said reference factor A second setting step of setting a second coefficient used in the processing to a reciprocal of the distortion signal value selected in the distortion signal value selection step ;
Wherein said digital filter, and the reference coefficient values set by the first setting step, and calculation processing using a first coefficient and the second coefficient set values in the second setting step An audio signal output step of outputting an audio signal to the speaker;
A sound field correction method using a digital filter characterized by comprising:
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