JP5774440B2 - 音響調整方法、音響調整装置及びオーディオシステム - Google Patents

Description

本発明は、オーディオシステムの音響を調整する技術に関するものである。

オーディオシステムの音響を調整する技術としては、前後左右の４つのスピーカを備えたオーディオシステムにおいて、各スピーカから出力する音声の遅延時間を制御することにより、音場を調整する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

特開２００３-１９９１９９号公報

音響の評価項目の一つとして、リスナーの感じる音場の安定感やクリア感があるが、このようなリスナーの感じる音場の安定感やクリア感を測る指標は確立されていないために、従来は、音響調整者のそれぞれが、自身の感覚や経験や勘に従って安定感やクリア感ある音場が得られるように、オーディオシステムの各種出力特性を試行錯誤的に調整していた。

そして、このために、リスナーに安定感やクリア感のある音場を提供するように、オーディオシステムの音響を、音響調整者の如何によらずに一定の品質をもって安定的に調整することが困難であった。
そこで、本発明は、前後のスピーカを備えたオーディオシステムの音響を、リスナーに安定感やクリア感のある音場を提供するように安定的に調整可能とすることを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、前方に配置されたスピーカである前方スピーカと後方に配置されたスピーカである後方スピーカとを用いて音声を出力する、各スピーカから出力する音声間の遅延時間を可変なオーディオシステムの音響を調整する音響調整方法として、所定のリスニングポイントに着座したリスナーの耳が位置すると推定される位置に配置された第１のマイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルである耳位置音圧レベルを、前記第１のマイクよりも下方の高さとなる位置に配置された第２のマイクで収音した、前記オーディオシステムが出力した音声の低音成分の音圧レベルである下方位置音圧レベルから減じた値を指標として、当該指標が最大となる、前記オーディオシステムにおける前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を遅延時間設定値として算定する算定ステップと、算定した前記遅延時間設定値を、以降、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間として用いるように前記オーディオシステムに設定する設定ステップとを有する音響調整方法を提供する。

このような音響調整方法によれば、オーディオシステムが各スピーカを用いて出力する音声の低音成分の音像の重心位置を、リスナーに対してリスナーの耳の位置よりも低い位置に調整することができる。
ここで、オーディオシステムの出力する低音成分の像の重心が下方の位置にあるときに、リスナーが感じる音場の安定感やクリア感が増大する。よって、本発明によれば、上記指標に従って調整を行うのみで、リスナーに安定感やクリア感のある音場を提供するように安定的にオーディオシステムを調整することができるようになる。

ここで、以上のような音響調整方法において、前記算定ステップは、たとえば、前記オーディオシステムに、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を段階的に変化させながら音声を出力させると共に、前記遅延時間が変化する度に前記指標を算出するステップと、前記算出した指標が最大となったときの、前記オーディオシステムにおける前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を前記遅延時間設定値として算定するステップとより構成することができる。

また、以上のような音響調整方法において、前記オーディオシステムは自動車に搭載された、前記前方スピーカとして車内前方左右に配置された２つのスピーカと、前記後方スピーカとして車内後方左右に配置された２つのスピーカとを備えたオーディオシステムであってよい。

また、この場合には、前記所定のリスニングポイントは前記自動車の前席であり、前記第１のマイクは、前記自動車の前席の着席者の耳が位置すると推定される位置に配置され、前記第２のマイクは、前記前席の前方の床上に配置されるものであってもよく、この場合には、前記第１のマイクとして、自動車の前席の着席者の左耳が位置すると推定される位置に配置された左耳マイクと、自動車の前席の着席者の右耳が位置すると推定される位置に配置された右耳マイクとを備え、前記耳位置音圧レベルとして、前記左耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルと、前記右耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルとの平均を検出することが好ましい。

または、この場合には、前記所定のリスニングポイントは前記自動車の運転席であり、前記第１のマイクは、前記自動車の運転席の着席者の耳が位置すると推定される位置に配置され、前記第２のマイクは、前記運転席の前方の床上に配置されるものとしてもよく、この場合には、前記第１のマイクとして、自動車の運転席の着席者の左耳が位置すると推定される位置に配置された左耳マイクと、自動車の運転席の着席者の右耳が位置すると推定される位置に配置された右耳マイクとを備え、前記耳位置音圧レベルとして、前記左耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルと、前記右耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルとの平均を検出することが好ましい。

また、以上のような音響調整方法において、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分は、たとえば、２００Ｈｚ以下の周波数帯域の成分としてよい。
また、併せて本発明は、以上のような音響調整方法を実行する音響調整装置と、オーディオシステムを提供する。
また、本発明は、以上のような音響調整方法により前記遅延時間設定値が設定されるオーディオシステムとして、前方に配置されたスピーカである前方スピーカと、後方に配置されたスピーカである後方スピーカと、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を、設定された前記遅延時間設定値に調整する前後遅延時間調整手段を備えたオーディオシステムを提供する。ここで、このようなオーディオシステムは、前記前方スピーカとして前方左に配置された前方左スピーカと、前方右に配置された前方左スピーカとを備え、前記後方スピーカとして後方左に配置された後方左スピーカと、後方右に配置された後方左スピーカとを備える場合には、ユーザの設定に応じて、前記前方左スピーカと前記後方左スピーカとから出力する音声と、前記前方左スピーカと後方左スピーカとから出力する音声との間の遅延時間を調整する左右遅延時間調整手段をさらに備えるものとして構成してもよい。

また、本発明は、以上のような音響調整方法により前記遅延時間設定値が設定されるオーディオシステムとして、前記下方マイクの設置高さを異ならせて前記音響調整方法により算定された前記遅延時間設定値が複数、当該延時間設定値の算定に用いた前記下方マイクの設置高さと対応づけて設定されると共に、ユーザ操作に応じて定まる低音成分の音像重心高さと一致または近似する前記設置高さに対応づけて設定されている前記遅延時間設定値に、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を調整する前後遅延時間調整手段を備えたオーディオシステムを提供する。

このようなオーディオシステムによれば、ユーザ自身で、低音成分の音像重心高さを、好みに合わせて所望の高さに調整できるようになる。

以上のように、本発明によれば、前後のスピーカを備えたオーディオシステムの音響を、リスナーに安定感やクリア感のある音場を提供するように安定的に調整可能となる。

本発明の実施形態に係るオーディオシステムの音響調整の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るスピーカとマイクの配置を示す図である。 本発明の実施形態に係る前後遅延時間設定処理をフローチャートである。 本発明の実施形態に係るに係る遅延時間調整処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る設定前後遅延時間テーブルを示すである。 本発明の実施形態に係る遅延時間調整処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。
ここで、本実施形態は、オーディオシステムの出力する低音成分の像の重心が低い位置にあるときに、リスナーが感じる音場の安定感やクリア感が増大することの知見に基づき、低音成分の像の重心が低い位置となるようにオーディオシステムの出力特性を調整するものである。

ここで、オーディオシステムの出力する低音成分の像の重心が低い位置にあるときに、リスナーが感じる音場の安定感が増大するのは、低音は「重い」との感覚に結びつき易く、そして、「重い」ものが下方にあることに対して人は安定感を感じることによるものと考えられる。

また、オーディオシステムの出力する低音成分の像の重心が低い位置にあるときに、リスナーが感じる音場のクリア感が増大するのは、低音の音像が下に下がることにより、リスナーの目線高さ位置における、ボーカルや楽器などの主要パートの音域である中音域の明瞭度が増すことによるものと考えられる。

さて、図１に、本実施形態に係るオーディオシステムの音響調整の構成を示す。
ここで、本実施形態に係るオーディオシステム１は自動車に搭載されるシステムであり、図示するように、当該オーディオシステム１は、ＣＤ/ＤＶＤプレイヤやメディアプレイヤなどの音声信号を出力するオーディオソース機器１１、ＤＳＰ１２(Digital signal processor１２）、４つのアンプ１３、４つのスピーカ１４、メモリ１５、ユーザ操作を受け付ける操作部１６、表示部１７、以上の各部を制御する制御部１８とを備えている。

ここで、オーディオソース機器１１は、Ｒ、Ｌの左右２チャネルのステレオ音声信号を出力する。
また、４つのスピーカ１４は、図２ａに示すように、車内前方右側に配置されたスピーカＳｐＦＲ１４、車内前方左側に配置されたスピーカＳｐＦＬ１４、車内後方右側に配置されたスピーカＳｐＲＲ１４、車内後方左側に配置されたスピーカＳｐＲＬ１４とより構成されている。

また、図１に示すように、４つのアンプ１３は、それぞれ、４つのスピーカ１４の各々に対応して設けられており、ＤＳＰ１２から入力する音声信号を増幅し、対応するスピーカ１４に出力する。
次に、ＤＳＰ１２は、オーディオソース機器１１から入力するＲ（右）、Ｌ（左）の左右２チャネルのステレオ音声信号から、ＦＲ（前右）、ＦＬ（前左）、ＲＲ（後右）、ＲＬ（後左）の４チャネルの音声信号を生成する。具体的には、たとえば、オーディオソース機器１１から入力するＲ（右）チャネルのステレオ音声信号から、ＦＲ（前右）、ＲＲ（後右）チャネルの音声信号を生成し、オーディオソース機器１１から入力するＬ（左）チャネルのステレオ音声信号から、ＦＬ（前左）、ＲＬ（後左）チャネルの音声信号を生成する。

そして、ＦＲ（前右）チャネルの音声信号を、スピーカＳｐＦＲ１４に対応するアンプ１３に出力することにより車内前方右側に配置されたスピーカＳｐＦＲ１４から出力し、ＦＬ（前左）チャネルの音声信号を、スピーカＳｐＦＬ１４に対応するアンプ１３に出力することにより車内前方左側に配置されたスピーカＳｐＦＬ１４から出力し、ＲＲ（後右）、チャネルの音声信号を、スピーカＳｐＲＲ１４に対応するアンプ１３に出力することにより車内後方右側に配置されたスピーカＳｐＲＲ１４から出力し、ＲＬ（後左）チャネルの音声信号を、スピーカＳｐＲＬ１４に対応するアンプ１３に出力することにより車内後方左側に配置されたスピーカＳｐＲＬ１４から出力する。

また、図示するように、ＤＳＰ１２は、オーディオソース機器１１から入力するＲ（右）、Ｌ（左）の左右２チャネルのステレオ音声信号から、ＦＲ（前右）、ＦＬ（前左）、ＲＲ（後右）、ＲＬ（後左）の４チャネルの音声信号を生成すると共に、制御部１８からの設定に従って、ＦＲ（前右）、ＦＬ（前左）、ＲＲ（後右）、ＲＬ（後左）の各チャネルの音声信号の周波数特性を調整するイコライザ１２１と、ＦＲ（前右）、ＦＬ（前左）、ＲＲ（後右）、ＲＬ（後左）の４チャネルの音声信号の各々に対応して設けられた４つの可変遅延部１２２を備えている。そして、４つの可変遅延部１２２の各々は、対応するチャネルの音声信号を、制御部１８から設定された遅延時間分、遅延させて、対応するチャネルの音声信号を増幅するアンプ１３に出力する。

さて、このようなオーディオシステム１の自動車への搭載時などに行われるオーディオシステム１の初期音響調整を行う際に、一時的に、音響調整装置２と、二つの耳マイク３と、床上マイクＭＦ４がオーディオシステム１に接続され、オーディオシステム１の前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の音声信号と、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号との間の遅延時間の制御値である設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲのオーディオシステム１の設定が行われる。

ここで、二つの耳マイク３は、左耳マイクＭＬ３と右耳マイクＭＲ３とより構成され、図２ｂ、ｃに示すように、左耳マイクＭＬ３は運転席に置かれた、運転者を模擬するダミー人形の左耳位置に設置され、右耳マイクＭＲ３はダミー人形の右耳位置に設置される。
また、図２ｂ、ｃに示すように、床上マイクＭＦ４は、運転席中央の前方の位置の床上に、たとえば、床上高さが１５ｃｍと３０ｃｍとの間のいずれかの高さとなるように設置される。
そして、音響調整装置２は、図３に示す前後遅延時間設定処理を行うことにより、オーディオシステム１の前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の音声信号と、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号との間の遅延時間の制御値である設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲのオーディオシステム１への設定を行う。

すなわち、図示するように、この前後遅延時間設定処理において、音響調整装置２は、オーディオシステム１の制御部１８を介してオーディオソース機器１１にテスト音声の出力を開始させる（ステップ３０２）。ここで、オーディオソース機器１１に出力させるテスト音声は任意の音声であって良いが、２００Ｈｚ以下の低音成分を含む音声とする。

次に、音響調整装置２は、オーディオシステム１の制御部１８を介してＤＳＰ１２の可変遅延部１２２の遅延時間を制御しつつ、前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の音声信号に対する、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号の遅延時間を、制御可能な最小遅延時間ＤＬｍｉｎから、制御可能な最大遅延時間ＤＬｍａｘまで（ステップ３０４、３１２）、遅延時間の制御可能な最小スパンΔＤＬＦＲづつ変化させながら（ステップ３１４）、ステップ３０６-３１０の処理を行う。

より具体的には、ＦＲチャネルとＦＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間を最大とし、ＲＲチャネル、ＲＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間を０とした初期状態から、ＦＲチャネルとＦＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間が０となるまで、ＦＲチャネルとＦＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間をΔＤＬＦＲづつ減少し、ＦＲチャネルとＦＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間が０となったならば、以降は、ＲＲチャネルとＲＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間を、ＲＲチャネルとＲＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間が最大となるまで、ΔＤＬＦＲづつ増加させる。そして、初期状態において、ステップ３０６-３１０の処理を行うと共に。遅延時間を変更する度に、ステップ３０６-３１０の処理を行う。なお、ＦＲチャネルとＦＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間は常に等しく、ＲＲチャネルとＲＬチャネルの可変遅延部１２２の遅延時間は常に等しくする。

さて、ステップ３０６-３１０の処理では、まず、左耳マイクＭＬ３でピックアップされた音の低音成分（たとえば、２０-２００Ｈｚの成分）の音圧レベル（ｄＢ）と、右耳マイクＭＲ３でピックアップされた音の低音成分の音圧レベル（ｄＢ）の平均値を両耳平均音圧レベルＰＥとして算出すると共に、床上マイクでピックアップされた音の低音成分の音圧レベル（ｄＢ）を足下音圧レベルＰＦとして算出する（ステップ３０６）。

そして、足下音圧レベルＰＦから両耳平均音圧レベルＰＥを減じた値を、指標Ｚ（i)として算出し（ステップ３０８）、算出した指標Ｚ（i)を、当該時点における前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の音声信号に対する、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号の遅延時間ＤＬＦＲ（ｉ）に対応づけて記憶する（ステップ３１０）。

そして、最小遅延時間ＤＬｍｉｎから最大遅延時間ＤＬｍａｘまでの間の各遅延時間について、ステップ３０６-３１０の処理を行ったならば、オーディオシステム１の制御部１８を介してオーディオソース機器１１にテスト音声の出力を停止させる（ステップ３１６）。
また、記憶されている指標Ｚ（）のうちの、値が最大の指標Ｚ（ｊ)に対応づけて記憶されている遅延時間ＤＬＦＲ（ｊ）を、設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲとする（ステップ３１８）。なお、指標Ｚ（）が最大となる遅延時間ＤＬＦＲ（）は、各スピーカ１４の配置や音響空間の特性（形状等）によって異なるものとなる。

そして、設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを、オーディオシステム１の制御部１８を介してメモリ１５に設定し（ステップ３２０）、処理を終了する。
以上、音響調整装置２が行う前後遅延時間設定処理について説明した。
以上の前後遅延時間設定処理によれば、足下音圧レベルＰＦから両耳平均音圧レベルＰＥを減じた値が最大となる、すなわち、オーディオシステム１が各スピーカ１４から出力する音声の低音成分の像の重心が下方に配置された床上マイクに最も近くなる、前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の音声信号に対する、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号の遅延時間が設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲとして、オーディオシステム１に設定されることとなる。

なお、以上の前後遅延時間設定処理は、前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の音声信号に対する、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号の遅延時間が正の場合に、最大値をとる指標Ｚ（i)が得られることが既知である場合には、最小遅延時間ＤＬｍｉｎを０とするようにしても良い。

次に、ユーザのオーディオシステム１の利用時に、オーディオシステム１の制御部１８が行う遅延時間調整処理について説明する。なお、ユーザのオーディオシステム１の利用時には、音響調整装置２と、二つの耳マイク３と、床上マイクＭＦ４は、オーディオシステム１から取り外されている。

図４に、オーディオシステム１の制御部１８が行う遅延時間調整処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、左チャネル（ＦＬチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号に対する、右チャネル（ＦＲチャネル、ＲＲチャネル）の音声信号の遅延時間を、音像の左右方向の定位位置が、メモリ１５に保持されている、ユーザから設定された左右方向の音像定位位置である指定左右方向音像定位置に定位するように算出し、算出した遅延時間が実現されるように各チャネルの可変遅延部１２２の設定遅延時間を、最大の遅延時間が最小となるよう算出する（ステップ４０２）。

そして、次に、メモリ１５に設定されている設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲが正であるかどうかを調べ（ステップ４０４）、正であれば、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の可変遅延部１２２の設定遅延時間を、ステップ４０２で算出した設定遅延時間に設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを加えた値に変更し（ステップ４０６）、ステップ４１０に進む。一方、設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲが正でなければ（ステップ４０４）、前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の可変遅延部１２２の設定遅延時間を、ステップ４０２で算出した設定遅延時間に設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを加えた値に変更し（ステップ４０８）、ステップ４１０に進む。ただしメモリ１５に設定されている設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲが０であれば、そのままステップ４１０に進むようにしてもよい。

そして、各チャネルの可変遅延部１２２に、設定遅延時間を、当該可変遅延部１２２における遅延時間として設定する（ステップ４１０）。ここで、このようにして遅延時間を設定された各チャネルの可変遅延部１２２は、以降、入力する音声信号を設定された遅延時間に等しい時間遅延させて出力する。
この結果、前方に配置されたスピーカＳｐＦＲ１４、ＳｐＦＬ１４から出力される音声に対する、後方に配置されたスピーカＳｐＲＲ１４、ＳｐＲＬ１４から出力される音声の遅延時間は設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲとなり、各スピーカ１４から出力される音声の低音成分の音像の重心位置の上下方向高さが、下方の、初期音響調整時に床上マイクを設置した高さに最も近い高さとなるように制御されることとなる。

そして、制御部１８は、このようにして各可変遅延部１２２に遅延時間を設定したならば（ステップ４１０）、ユーザの操作部１６を介した左右方向音像定位置の変更操作の発生を監視し（ステップ４１２）、変更操作が発生したならば、操作内容に応じて、メモリ１５に保持されている指定左右方向音像定位位置を更新し（ステップ４１４）、ステップ４０２からの処理に戻る。

以上、オーディオシステム１の制御部１８が行う遅延時間調整処理について説明した。
ところで、各チャネルの可変遅延部１２２として、周波数帯域毎に遅延時間の設定を受付、周波数帯域毎に設定された遅延時間で音声信号を遅延させることのできる可変遅延部１２２を用いる場合には、以上の遅延時間調整処理のステップ４０６の処理を、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の可変遅延部１２２の低音成分の設定遅延時間のみを、ステップ４０２で算出した設定遅延時間に設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを加えた値に変更する処理とし、ステップ４０８の処理を、前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の可変遅延部１２２の低音成分の設定遅延時間のみを、ステップ４０２で算出した設定遅延時間に設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを加えた値に変更する処理とするようにしてもよい。このようにすることにより、低音成分についてのみ、前方に配置されたスピーカＳｐＦＲ１４、ＳｐＦＬ１４から出力される音声に対する、後方に配置されたスピーカＳｐＲＲ１４、ＳｐＲＬ１４から出力される音声の遅延時間を、設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲとすることができ、結果、オーディオシステム１が出力される音声の中高音成分に影響を与えることなく、各スピーカ１４から出力される音声の低音成分の音像の重心位置の上下方向高さを下方の、初期音響調整時に床上マイクを設置した高さに最も近い高さとすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態は、オーディオシステム１において、ユーザのオーディオシステム１の利用時に、ユーザの操作に応じて、オーディオシステム１が出力する音声の低音成分の音像の重心位置の高さを変更できるように構成してもよい。
すなわち、この場合には、オーディオシステム１のメモリ１５に、図５に示すような設定前後遅延時間テーブルを記憶するようにする。
図示するように設定前後遅延時間テーブルは、異なる複数の重心位置高さ毎に対応して設けられた複数のエントリ（図の各行）を有し、オーディオシステム１の初期音響調整時に、各エントリに、当該エントリに対応する重心位置高さを登録する。また、初期音響調整時に、各エントリに、床上マイクＭＦ４の高さを、当該エントリに対応する重心位置高さと同じ高さとして、音響調整装置２において図３の前後遅延時間設定処理を行って算出した設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを登録しておく。

そして、ユーザのオーディオシステム１の利用時に、オーディオシステム１の制御部１８は、図４に示した遅延時間調整処理に代えて、図６に示す遅延時間調整処理を行うようにする。
すなわち、制御部１８は、遅延時間調整処理において、図示するように、まず、左チャネル（ＦＬチャネル、ＲＬチャネル）の音声信号に対する、右チャネル（ＦＲチャネル、ＲＲチャネル）の音声信号の遅延時間を、音像の左右方向の定位位置が、メモリ１５に保持されている、ユーザから設定された左右方向の音像定位位置である指定左右方向音像定位位置に定位するように算出し、算出した遅延時間が実現されるように各チャネルの可変遅延部１２２の設定遅延時間を、最大の遅延時間が最小となるよう算出する（ステップ６０２）。

そして、次に、メモリ１５に保持されている、ユーザから設定された低音成分の音像の重心位置である指定重心位置に対応する設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを算定し、算定した設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲが正であるかどうかを調べる（ステップ６０４）。
ここで、指定重心位置に対応する設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲは、指定重心位置と同じ値が重心位置高さとして登録されている設定前後遅延時間テーブルのエントリに登録されている設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲとする。
そして、算定した設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲが正であれば、後チャネル（ＲＲチャネル、ＲＬチャネル）の可変遅延部１２２の設定遅延時間を、ステップ６０２で算出した遅延時間に、ステップ６０４で算定した設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを加えた値に変更し（ステップ６０６）、ステップ６１０に進む。一方、算定した設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲが正でなければ（ステップ６０４）、前チャネル（ＦＲチャネル、ＦＬチャネル）の可変遅延部１２２の設定遅延時間を、ステップ６０２で算出した遅延時間に、ステップ６０４で算定した設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲを加えた値に変更し（ステップ６０８）、ステップ６１０に進む。ただし、算定した設定前後遅延時間ＣＮＴＤＬＦＲが０であれば、そのままステップ６１０に進むようにしてもよい。

そして、各チャネルの可変遅延部１２２に、設定遅延時間を、当該可変遅延部１２２における遅延時間として設定する（ステップ６１０）。
この結果、各スピーカ１４から出力される音声の低音成分の音像の重心の高さが、ユーザから設定された重心位置の高さに最も近い高さとなるように制御されることとなる。
そして、制御部１８は、このようにして各可変遅延部１２２に遅延時間を設定したならば（ステップ６１０）、ユーザの操作部１６を介した左右方向音像定位置の変更操作の発生（ステップ６１２）と、ユーザの操作部１６を介した低音成分の音像の重心位置の変更操作の発生（ステップ６１６）とを監視する。

そして、左右方向音像定位置の変更操作が発生したならば（ステップ６１２）、操作内容に応じて、メモリ１５に保持されている指定左右方向音像定位位置を更新し（ステップ６１４）、ステップ６０２からの処理に戻る。
また、低音成分の音像の重心位置の変更操作が発生したならば（ステップ６１６）、操作内容に応じて、メモリ１５に保持されている指定重心位置を更新し（ステップ６１８）、ステップ６０２からの処理に戻る。ここで、低音成分の音像の重心位置の変更操作としては、ユーザの重心位置の上昇/下降操作を受付、上昇操作を受け付けた場合には、指定重心位置を、設定前後遅延時間テーブルに登録されている重心位置高さのうちの、現在メモリに保持されている指定重心位置より大きい最小の高さに更新し、下降操作を受け付けた場合には、指定重心位置を、設定前後遅延時間テーブルに登録されている重心位置高さのうちの、現在メモリに保持されている指定重心位置未満の最大の高さに更新する。

ところで、以上の実施形態における音響調整装置２の機能は、これをオーディオシステム１に当該オーディオシステム１の機能の一部として備えるようにしても良い。
また、実施形態は、左耳マイクＭＬ３を助手席に置かれたダミー人形の左耳位置に設置し、右耳マイクＭＲ３をダミー人形の右耳位置に設置し、床上マイクＭＦ４を助手席中央の前方の位置の床上に設置するように修正して実施するようにしてよい。

１…オーディオシステム、２…音響調整装置、３…耳マイク、４…床上マイク、１１…オーディオソース機器、１２…ＤＳＰ、１３…アンプ、１４…スピーカ、１５…メモリ、１６…操作部、１７…表示部、１８…制御部、１２１…イコライザ、１２２…可変遅延部。

Claims (20)

1. 前方に配置されたスピーカである前方スピーカと後方に配置されたスピーカである後方スピーカとを用いて音声を出力する、各スピーカから出力する音声間の遅延時間を可変なオーディオシステムの音響を調整する音響調整方法であって、
   所定のリスニングポイントに着座したリスナーの耳が位置すると推定される位置に配置された第１のマイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルである耳位置音圧レベルを、前記第１のマイクよりも下方の高さとなる位置に配置された第２のマイクで収音した、前記オーディオシステムが出力した音声の低音成分の音圧レベルである下方位置音圧レベルから減じた値を指標として、当該指標が最大となる、前記オーディオシステムにおける前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を遅延時間設定値として算定する算定ステップと、
   算定した前記遅延時間設定値を、以降、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間として用いるように前記オーディオシステムに設定する設定ステップとを有することを特徴とする音響調整方法。
2. 請求項１記載の音響調整方法であって、
   前記算定ステップは、
   前記オーディオシステムに、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を段階的に変化させながら音声を出力させると共に、前記遅延時間が変化する度に前記指標を算出するステップと、
   前記算出した指標が最大となったときの、前記オーディオシステムにおける前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を前記遅延時間設定値として算定するステップとより構成されることを特徴とする音響調整方法。
3. 請求項１または２記載の音響調整方法であって、
   前記オーディオシステムは自動車に搭載された、前記前方スピーカとして車内前方左右に配置された２つのスピーカと、前記後方スピーカとして車内後方左右に配置された２つのスピーカとを備えたオーディオシステムであることを特徴とする音響調整方法。
4. 請求項３記載の音響調整方法であって、
   前記所定のリスニングポイントは前記自動車の前席であり、前記第１のマイクは、前記自動車の前席の着席者の耳が位置すると推定される位置に配置し、前記第２のマイクは、前記前席の前方の床上に配置することを特徴とする音響調整方法。
5. 請求項３記載の音響調整方法であって、
   前記所定のリスニングポイントは前記自動車の運転席であり、前記第１のマイクは、前記自動車の運転席の着席者の耳が位置すると推定される位置に配置し、前記第２のマイクは、前記運転席の前方の床上に配置することを特徴とする音響調整方法。
6. 請求項４記載の音響調整方法であって、
   前記第１のマイクとして、自動車の前席の着席者の左耳が位置すると推定される位置に配置された左耳マイクと、自動車の前席の着席者の右耳が位置すると推定される位置に配置された右耳マイクとを備え、前記耳位置音圧レベルとして、前記左耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルと、前記右耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルとの平均を検出することを特徴とする音響調整方法。
7. 請求項５記載の音響調整方法であって、
   前記第１のマイクとして、自動車の運転席の着席者の左耳が位置すると推定される位置に配置された左耳マイクと、自動車の運転席の着席者の右耳が位置すると推定される位置に配置された右耳マイクとを備え、前記耳位置音圧レベルとして、前記左耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルと、前記右耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルとの平均を検出することを特徴とする音響調整方法。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７記載の音響調整方法であって、
   前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分は、２００Ｈｚ以下の周波数帯域の成分であることを特徴とする音響調整方法。
9. 前方に配置されたスピーカである前方スピーカと後方に配置されたスピーカである後方スピーカとを用いて音声を出力する、各スピーカから出力する音声間の遅延時間を可変なオーディオシステムの音響を調整する音響調整装置であって、
   所定のリスニングポイントに着座したリスナーの耳が位置すると推定される位置に配置された第１のマイクと、
   前記第１のマイクよりも下方の高さとなる位置に配置された第２のマイクと、
   前記第１のマイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルである耳位置音圧レベルを、前記第２のマイクで収音した、前記オーディオシステムが出力した音声の低音成分の音圧レベルである下方位置音圧レベルから減じた値を指標として、当該指標が最大となる、前記オーディオシステムにおける前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を遅延時間設定値として算定する算定手段と、
   算定した前記遅延時間設定値を、以降、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間として用いるように前記オーディオシステムに設定する設定手段とを有することを特徴とする音響調整装置。
10. 請求項９記載の音響調整装置であって、
    前記算定手段は、
    前記オーディオシステムに、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を段階的に変化させながら音声を出力させると共に、前記遅延時間が変化する度に前記指標を算出する指標算出手段と、
    前記算出した指標が最大となったときの、前記オーディオシステムにおける前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を前記遅延時間設定値として算定する遅延時間設定値算定手段とより構成されることを特徴とする音響調整装置。
11. 請求項９または１０記載の音響調整装置であって、
    前記オーディオシステムは自動車に搭載された、前記前方スピーカとして車内前方左右に配置された２つのスピーカと、前記後方スピーカとして車内後方左右に配置された２つのスピーカとを備えたオーディオシステムであることを特徴とする音響調整装置。
12. 請求項１１記載の音響調整装置であって、
    前記所定のリスニングポイントは前記自動車の前席であり、前記第１のマイクは、前記自動車の前席の着席者の耳が位置すると推定される位置に配置され、前記第２のマイクは、前記前席の前方の床上に配置されることを特徴とする音響調整装置。
13. 請求項１１記載の音響調整装置であって、
    前記所定のリスニングポイントは前記自動車の運転席であり、前記第１のマイクは、前記自動車の運転席の着席者の耳が位置すると推定される位置に配置され、前記第２のマイクは、前記運転席の前方の床上に配置されることを特徴とする音響調整装置。
14. 請求項１２記載の音響調整装置であって、
    前記第１のマイクとして、自動車の前席の着席者の左耳が位置すると推定される位置に配置される左耳マイクと、自動車の前席の着席者の右耳が位置すると推定される位置に配置される右耳マイクとを備え、
    前記算定手段は、前記耳位置音圧レベルとして、前記左耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルと、前記右耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルとの平均を検出することを特徴とする音響調整装置。
15. 請求項１３記載の音響調整装置であって、
    前記第１のマイクとして、自動車の運転席の着席者の左耳が位置すると推定される位置に配置される左耳マイクと、自動車の運転席の着席者の右耳が位置すると推定される位置に配置される右耳マイクとを備え、
    前記算定手段は、前記耳位置音圧レベルとして、前記左耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルと、前記右耳マイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルとの平均を検出することを特徴とする音響調整装置。
16. 請求項９、１０、１１、１２、１３、１４または１５記載の音響調整装置であって、
    前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分とは、２００Ｈｚ以下の周波数帯域の成分であることを特徴とする音響調整装置。
17. 前方に配置されたスピーカである前方スピーカと後方に配置されたスピーカである後方スピーカとを用いて音声を出力する、各スピーカから出力する音声間の遅延時間を可変なオーディオシステムであって、
    所定のリスニングポイントに着座したリスナーの耳が位置すると推定される位置に配置された第１のマイクのマイクで収音した、前記オーディオシステムから出力された音声の低音成分の音圧レベルである耳位置音圧レベルを、前記第１のマイクよりも下方の高さとなる位置に配置された第２のマイクで収音した、前記オーディオシステムが出力した音声の低音成分の音圧レベルである下方位置音圧レベルから減じた値を指標として、当該指標が最大となる、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を遅延時間設定値として算定する算定手段と、
    算定した前記遅延時間設定値を、以降、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間として設定する設定手段とを有することを特徴とするオーディオシステム。
18. 請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の音響調整方法により前記遅延時間設定値が設定されるオーディオシステムであって、
    前方に配置されたスピーカである前方スピーカと、
    後方に配置されたスピーカである後方スピーカと、
    前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を、設定された前記遅延時間設定値に調整する前後遅延時間調整手段を備えたことを特徴とするオーディオシステム。
19. 請求項１７記載のオーディオシステムであって、
    前記前方スピーカとして前方左に配置された前方左スピーカと、前方右に配置された前方左スピーカとを備え、
    前記後方スピーカとして後方左に配置された後方左スピーカと、後方右に配置された後方左スピーカとを備え、
    当該オーディオシステムは、
    ユーザの設定に応じて、前記前方左スピーカと前記後方左スピーカとから出力する音声と、前記前方左スピーカと前記後方左スピーカとから出力する音声との間の遅延時間を調整する左右遅延時間調整手段を有することを特徴とするオーディオシステム。
20. 請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の音響調整方法により前記遅延時間設定値が設定されるオーディオシステムであって、
    当該オーディオシステムには、前記第２のマイクの設置高さを異ならせて前記音響調整方法により算定された前記遅延時間設定値が複数、当該遅延時間設定値の算定に用いた前記第２のマイクの設置高さと対応づけて設定されており、
    かつ、
    当該オーディオシステムは、
    ユーザ操作に応じて定まる低音成分の音像重心高さと一致または近似する前記設置高さに対応づけて設定されている前記遅延時間設定値に、前記前方スピーカから出力する音声と前記後方スピーカから出力する音声との間の遅延時間を調整する前後遅延時間調整手段を備えていることを特徴とするオーディオシステム。