JP6115161B2 - Audio equipment, control method and program for audio equipment - Google Patents
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Description
本発明は、複数のスピーカを備えるオーディオシステムにおいて音場特性を自動的に補正する技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field for automatically correcting sound field characteristics in an audio system including a plurality of speakers.
この種の技術が、例えば特許文献1に提案されている。特許文献1には、複数チャンネルの中で位相を一致させるべきチャンネルについて同一のイコライザ利得値(イコライザにて周波数特性を調整するためのパラメータであり、言い換えるとイコライザ係数)を決定することにより、チャンネル間の位相の不一致による影響を軽減することを図った技術が提案されている。 This type of technique is proposed in Patent Document 1, for example. In Patent Document 1, the same equalizer gain value (a parameter for adjusting a frequency characteristic by an equalizer, in other words, an equalizer coefficient) is determined for a channel whose phases should be matched among a plurality of channels. There has been proposed a technique for reducing the influence of phase mismatch between the two.
ところで、各チャンネルについて周波数特性を補正する方式(周波数特性補正方式)はいくつかある。例えば、複数のチャンネルにおける全ての位相を一致させるための周波数特性補正方式や、左右一対のチャンネルにおける位相を一致させるための周波数特性補正方式や、複数のチャンネルの各々の周波数特性を個別に補正するための周波数特性補正方式などが考えられる。このような周波数特性補正方式の中で適用すべき最適な補正方式は、ユーザの視聴環境(音場環境)によって異なる。 Incidentally, there are several methods (frequency characteristic correction methods) for correcting the frequency characteristics for each channel. For example, a frequency characteristic correction method for matching all phases in a plurality of channels, a frequency characteristic correction method for matching phases in a pair of left and right channels, and a frequency characteristic of each of a plurality of channels are individually corrected. For this purpose, a frequency characteristic correction method can be considered. The optimum correction method to be applied among such frequency characteristic correction methods differs depending on the viewing environment (sound field environment) of the user.
しかしながら、従来の技術では、適用される周波数特性補正方式が固定されていたり、ユーザが手動で周波数特性補正方式を選択して設定したりしていた。前者の場合には、固定された周波数特性補正方式がユーザの視聴環境にとって最適なものでない場合があった。後者の場合には、ユーザの視聴環境にとって最適な周波数特性補正方式を見つけるために、ユーザは周波数特性補正方式を変えて自動音場補正を何度も繰り返す必要があったため、ユーザは時間や忍耐を要していた。実際には、ユーザが視聴環境を的確に把握することや、用意された周波数特性補正方式を適切に理解することは困難であったため、最適な周波数特性補正方式を選択できない場合が多かった。 However, in the conventional technology, the applied frequency characteristic correction method is fixed, or the user manually selects and sets the frequency characteristic correction method. In the former case, the fixed frequency characteristic correction method may not be optimal for the user's viewing environment. In the latter case, in order to find the optimum frequency characteristic correction method for the user's viewing environment, the user had to repeat the automatic sound field correction many times by changing the frequency characteristic correction method. Needed. Actually, it has been difficult for the user to accurately grasp the viewing environment and to properly understand the prepared frequency characteristic correction method, and therefore, in many cases, the optimum frequency characteristic correction method cannot be selected.
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、ユーザの視聴環境にとって最適な周波数特性補正方式を自動で選択して適用することが可能な音響機器などを提供することを目的とする。 The above-mentioned thing is mentioned as an example as a subject which the present invention tends to solve. It is an object of the present invention to provide an audio device or the like that can automatically select and apply a frequency characteristic correction method that is optimal for a user's viewing environment.
請求項に記載の発明では、複数チャンネルの音声出力を可能とする音響機器は、周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音部と、前記集音部により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理部と、を備えることを特徴とする。 In the invention according to the claim, an acoustic device capable of outputting a plurality of channels of sound includes a sound collection unit that collects measurement signals output from the plurality of channels to be subjected to frequency correction, and the sound collection unit. The storage unit for storing the frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the above and the frequency amplitude level stored in the storage unit are compared, and 1 is set in advance according to the comparison result. Or a processing unit that selects a correction group including a plurality of channels and corrects the frequency characteristics of the plurality of channels in units of the selected correction group.
また、請求項に記載の発明では、複数チャンネルの音声出力を可能とする音響機器によって実行される制御方法は、周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音工程と、前記集音工程により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶工程と、前記記憶工程により記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理工程と、を備えることを特徴とする。 Further, in the invention described in the claims, the control method executed by the acoustic device capable of outputting sound of a plurality of channels is a collection method for collecting the measurement signals output from the plurality of channels to be subjected to frequency correction. Comparing the frequency amplitude level stored in the storage step with the storage step for storing the frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collection step, and the comparison result And a processing step of selecting a correction group composed of one or more preset channels and correcting the frequency characteristics of the plurality of channels in the selected correction group unit. .
また、請求項に記載の発明では、複数チャンネルの音声出力を可能とすると共に、コンピュータを有する音響機器によって実行されるプログラムは、前記コンピュータを、周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音手段、前記集音手段により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶手段、前記記憶手段により記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理手段、として機能させることを特徴とする。 According to the invention described in the claims, a program that is capable of outputting sound of a plurality of channels and that is executed by an acoustic device having a computer is output from the plurality of channels that are subjected to frequency correction to the computer. The sound collecting means for collecting the measurement signal, the storage means for storing the frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collecting means, and the frequency amplitude level stored by the storage means are compared. And a processing unit that selects a correction group including one or a plurality of channels set in advance according to the comparison result, and corrects the frequency characteristics of the plurality of channels in the selected unit of the correction group. It is characterized by making it.
本発明の1つの観点では、複数チャンネルの音声出力を可能とする音響機器は、周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音部と、前記集音部により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理部と、を備える。 In one aspect of the present invention, an acoustic device capable of outputting sound of a plurality of channels includes a sound collection unit that collects measurement signals output from the plurality of channels to be subjected to frequency correction, and the sound collection unit. The storage unit for storing the frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the above and the frequency amplitude level stored in the storage unit are compared, and 1 is set in advance according to the comparison result. Or a processing unit that selects a correction group including a plurality of channels and corrects the frequency characteristics of the plurality of channels in units of the selected correction group.
上記の音響機器は、複数のスピーカを備えるオーディオシステムに好適に適用される。集音部は、複数チャンネルから出力される測定用信号を集音し、記憶部は、集音部により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶し、処理部は、記憶部に記憶された周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択する。そして、処理部は、選択した補正グループの単位にて、複数チャンネルの周波数特性を補正する。ここで、「周波数特性」は、周波数位相特性ではなく、周波数振幅特性を意味する。また、処理部は、例えば、イコライザで用いられるパラメータ(イコライザ利得値/イコライザ係数)を設定するものである。 The above acoustic device is preferably applied to an audio system including a plurality of speakers. The sound collection unit collects measurement signals output from a plurality of channels, the storage unit stores the frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collection unit, and the processing unit includes: The frequency amplitude levels stored in the storage unit are compared, and a correction group consisting of one or more preset channels is selected according to the comparison result. Then, the processing unit corrects the frequency characteristics of the plurality of channels in units of the selected correction group. Here, the “frequency characteristic” means not a frequency phase characteristic but a frequency amplitude characteristic. Further, the processing unit sets, for example, a parameter (equalizer gain value / equalizer coefficient) used in the equalizer.
上記の音響機器によれば、ユーザの視聴環境での周波数特性の分析結果に応じた補正グループの単位にて、複数チャンネルの周波数特性を補正する。これにより、ユーザの視聴環境にとって最適な周波数特性補正方式を自動で設定することができる。例えば、ユーザの視聴環境が音色の均一さと音像定位とのバランスにおいて最良となるような周波数特性補正方式を自動で設定することができる。 According to the above acoustic apparatus, the frequency characteristics of a plurality of channels are corrected in units of correction groups corresponding to the analysis result of the frequency characteristics in the user viewing environment. This makes it possible to automatically set a frequency characteristic correction method that is optimal for the user's viewing environment. For example, it is possible to automatically set a frequency characteristic correction method that optimizes the user viewing environment in terms of the balance between timbre uniformity and sound image localization.
また、上記の音響機器によれば、最適な周波数特性補正方式を自動で設定するため、ユーザは、視聴環境にとって最適な周波数特性補正方式を見つけるために周波数特性補正方式を変えて自動音場補正を何度も繰り返す必要はない。加えて、ユーザは、視聴環境を的確に把握したり、用意された周波数特性補正方式を適切に理解したりする必要もない。 In addition, according to the above-described audio equipment, since the optimum frequency characteristic correction method is automatically set, the user can change the frequency characteristic correction method to find the optimum frequency characteristic correction method for the viewing environment, and perform automatic sound field correction. There is no need to repeat the above. In addition, the user does not need to accurately grasp the viewing environment or properly understand the prepared frequency characteristic correction method.
上記の音響機器の一態様では、前記処理部は、前記複数チャンネルにおける左右チャンネル間及び/又は前後チャンネル間での前記周波数振幅レベルの相関関係に基づいて、前記補正グループを選択し、前記補正グループ単位にて出力される測定用信号を前記集音部で集音された集音データに基づき周波数特性を補正する。これにより、ユーザの視聴環境における左右方向の音響特性及び/又は前後方向の音響特性に応じた補正グループを選択することができる。 In one aspect of the acoustic device, the processing unit selects the correction group based on a correlation between the frequency amplitude levels between left and right channels and / or front and rear channels in the plurality of channels, and the correction group The frequency characteristics are corrected based on the sound collection data collected by the sound collection unit for the measurement signal output in units. Thereby, the correction group according to the acoustic characteristic of the left-right direction and / or the acoustic characteristic of the front-back direction in a user's viewing environment can be selected.
上記の音響機器の他の一態様では、前記処理部は、前記左右チャンネル間において前記周波数振幅レベルの相関があり、且つ前記前後チャンネル間において前記周波数振幅レベルの相関がないと判断される場合には、前記左右チャンネルから同時に出力される測定用信号を前記集音部で集音された集音データに基づき周波数特性を補正する。この態様によれば、左右の音響特性が揃っているような視聴環境において、左右一対のチャンネルの位相を適切に一致させることができる。 In another aspect of the above acoustic device, the processing unit may determine that there is a correlation between the frequency amplitude levels between the left and right channels and that there is no correlation between the frequency amplitude levels between the front and rear channels. Corrects the frequency characteristics based on the sound collection data collected by the sound collection unit for the measurement signals output simultaneously from the left and right channels. According to this aspect, in a viewing environment in which left and right acoustic characteristics are uniform, the phases of a pair of left and right channels can be appropriately matched.
なお、「左右チャンネル間において周波数振幅レベルの相関がある」とは、左右チャンネル間の周波数振幅レベルのばらつきが小さいこと、言い換えると左右チャンネル間の周波数振幅レベルが類似していることを意味する。逆に、「左右チャンネル間において周波数振幅レベルの相関がない」とは、左右チャンネル間の周波数振幅レベルのばらつきが大きいこと、言い換えると左右チャンネル間の周波数振幅レベルが類似していないことを意味する。このような「相関」があるか否かの判断は、左右チャンネル間において、周波数帯域別の周波数振幅レベルの差分と予め定められた閾値とを比較することで行われる。前後チャンネル間の周波数振幅レベルについても同様である。 Note that “there is a correlation between the frequency amplitude levels between the left and right channels” means that the variation in the frequency amplitude levels between the left and right channels is small, in other words, the frequency amplitude levels between the left and right channels are similar. Conversely, “there is no correlation between the frequency amplitude levels between the left and right channels” means that the frequency amplitude levels vary greatly between the left and right channels, in other words, the frequency amplitude levels between the left and right channels are not similar. . Whether such “correlation” exists is determined by comparing the difference between the frequency amplitude levels for each frequency band with a predetermined threshold value between the left and right channels. The same applies to the frequency amplitude level between the front and rear channels.
また、「左右チャンネル」とは、複数チャンネルにおいて、左右で一対となっているチャンネルのセットを意味する。また、「前後チャンネル」は、複数チャンネルにおいて、任意の1つのチャンネル又は任意の左右チャンネルと、当該1つのチャンネル又は当該左右チャンネルの前方又は後方に位置する、1つのチャンネル又は左右チャンネルと、から成るセットを意味する。 The “left and right channels” mean a set of channels that are paired on the left and right sides in a plurality of channels. In addition, the “front and back channel” includes any one channel or any left and right channels and one channel or left and right channels positioned in front of or behind the one channel or the left and right channels in a plurality of channels. Means set.
上記の音響機器の他の一態様では、前記処理部は、前記左右チャンネル間において前記周波数振幅レベルの相関があり、且つ前記前後チャンネル間において前記周波数振幅レベルの相関があると判断される場合には、前記複数チャンネルの全てから同時に出力される測定用信号を前記集音部で集音された集音データに基づき周波数特性を補正する。この態様によれば、左右前後の音響特性が揃っているような視聴環境において、全チャンネルの位相を適切に一致させることができる。 In another aspect of the above acoustic device, the processing unit may determine that there is a correlation between the frequency amplitude levels between the left and right channels and a correlation between the frequency amplitude levels between the front and rear channels. Corrects the frequency characteristics based on the sound collection data collected by the sound collection unit for the measurement signals output simultaneously from all of the plurality of channels. According to this aspect, it is possible to appropriately match the phases of all channels in a viewing environment where the left and right acoustic characteristics are aligned.
上記の音響機器の他の一態様では、前記処理部は、前記左右チャンネル間において前記周波数振幅レベルの相関がないと判断される場合には、前記複数チャンネルの各々から出力される測定用信号を前記集音部で集音された集音データに基づき周波数特性を補正する。この態様によれば、左右前後の音響特性が揃っていないような視聴環境において、各チャンネルの位相を一致させずに、各チャンネルの周波数特性を個別に適切に補正することができる。 In another aspect of the above acoustic device, the processing unit may output a measurement signal output from each of the plurality of channels when it is determined that there is no correlation between the frequency amplitude levels between the left and right channels. The frequency characteristic is corrected based on the sound collection data collected by the sound collection unit. According to this aspect, in a viewing environment where the left and right acoustic characteristics are not uniform, the frequency characteristics of each channel can be individually corrected appropriately without matching the phases of the channels.
本発明の他の観点では、複数チャンネルの音声出力を可能とする音響機器によって実行される制御方法は、周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音工程と、前記集音工程により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶工程と、前記記憶工程により記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理工程と、を備える。 In another aspect of the present invention, a control method executed by an acoustic device that enables sound output of a plurality of channels is a sound collection step of collecting measurement signals output from the plurality of channels that are subjected to frequency correction. And a storage step for storing the frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collection step, and the frequency amplitude level stored by the storage step, and according to the comparison result And a processing step of selecting a preset correction group including one or a plurality of channels and correcting the frequency characteristics of the plurality of channels in units of the selected correction group.
また、本発明の他の観点では、複数チャンネルの音声出力を可能とすると共に、コンピュータを有する音響機器によって実行されるプログラムは、前記コンピュータを、周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音手段、前記集音手段により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶手段、前記記憶手段により記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理手段、として機能させる。 In another aspect of the present invention, a program that is capable of outputting a plurality of channels of audio and that is executed by an audio device having a computer is output from the plurality of channels that are subjected to frequency correction. The sound collecting means for collecting the measurement signal, the storage means for storing the frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collecting means, and the frequency amplitude level stored by the storage means are compared. And a processing unit that selects a correction group including one or a plurality of channels set in advance according to the comparison result, and corrects the frequency characteristics of the plurality of channels in the selected unit of the correction group. Let
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[システム構成]
以下では、本実施例に係る音響機器の実施例を、図面を参照して説明する。
[System configuration]
Below, the Example of the audio equipment which concerns on a present Example is described with reference to drawings.
図1は、本実施例に係る音響機器を備えたオーディオシステム100の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
図1において、本オーディオシステム100には、DVD(Digital Video Disc又はDigital Versatile Disc)やBD(Blu-ray Disc)プレーヤ等の音源1から複数チャンネルの信号伝送路を通じてデジタルオーディオ信号SFL、SFR、SC、SSL、SSR、SWF、SSBL及びSSBRが供給される信号処理回路2と、測定用信号発生器3とが設けられている。
In FIG. 1, the
なお、本オーディオシステムは複数チャンネルの信号伝送路を含むが、以下の説明では各チャンネルをそれぞれ「FLチャンネル」、「FRチャンネル」などと表現することがある。また、信号及び構成要素の表現において複数チャンネルの全てについて言及する時は参照符号の添え字を省略する場合がある。また、個別チャンネルの信号及び構成要素に言及する時はチャンネルを特定する添え字を参照符号に付す。例えば、「デジタルオーディオ信号S」と言った場合は全チャンネルのデジタルオーディオ信号SFL〜SSBRを意味し、「デジタルオーディオ信号SFL」と言った場合はFLチャンネルのみのデジタルオーディオ信号を意味するものとする。 The audio system includes a signal transmission path of a plurality of channels. In the following description, each channel may be expressed as “FL channel”, “FR channel”, or the like. In addition, when referring to all of a plurality of channels in the representation of signals and components, the suffixes of reference numerals may be omitted. Further, when referring to signals and components of individual channels, subscripts for identifying the channels are attached to the reference numerals. For example, “digital audio signal S” means digital audio signals SFL to SSBR of all channels, and “digital audio signal SFL” means digital audio signals of only the FL channel. .
更に、オーディオシステム100は、信号処理回路2によりチャンネル毎に信号処理されたデジタル出力DFL〜DSBRをアナログ信号に変換するD/A変換器4FL〜4SBRと、これらのD/A変換器4FL〜4SBRから出力される各アナログオーディオ信号を増幅する増幅器5FL〜5SBRとを備えている。これらの増幅器5で増幅した各アナログオーディオ信号SPFL〜SPSBRを、図6に例示するようなリスニングルーム7等に配置された複数チャンネルのスピーカ6FL〜6SBRに供給して鳴動させるようになっている。
Furthermore, the
また、オーディオシステム100は、受聴位置RVにおける再生音を集音するマイクロホン8と、マイクロホン8から出力される集音信号SMを増幅する増幅器9と、増幅器9の出力をデジタルの集音データDMに変換して信号処理回路2に供給するA/D変換器10とを備えている。
The
ここで、オーディオシステム100は、オーディオ周波数帯域のほぼ全域にわたって再生可能な周波数特性を有する全帯域型のスピーカ6FL、6FR、6C、6SL、6SR、6SBL及び6SBRと、所謂重低音だけを再生するための周波数特性を有する低域再生専用のスピーカ6WFを鳴動させることで、受聴位置RVにおける受聴者に対して臨場感のある音場空間を提供する。
Here, the
各スピーカの配置としては、例えば、図6に示すように、ITU−R勧告(ITU-R BS775-1)に基づき、受聴位置RVの前方に、左右2チャンネルのフロントスピーカ6FL、6FRとセンタースピーカ6Cを配置する。また、受聴位置RVの後方に、左右2チャンネルのサラウンドスピーカ6SL、6SRを配置し、更にその後方に、左右2チャンネルのサラウンドスピーカ6SBL、6SBRを配置する。加えて、任意の位置に低域再生専用のサブウーハ6WFを配置する。オーディオシステム100に備えられた音響機器は、周波数特性、各チャンネルの信号レベル及び信号到達遅延特性を補正したアナログオーディオ信号SPFL〜SPSBRをこれら8個のスピーカ6FL〜6SBRに供給して鳴動させることで、臨場感のある音場空間を実現する。
For example, as shown in FIG. 6, each speaker is arranged in accordance with ITU-R recommendation (ITU-R BS775-1), in front of the listening position RV, two front left and right channel speakers 6FL and 6FR and a center speaker. 6C is arranged. Further, surround speakers 6SL and 6SR with two channels on the left and right are arranged behind the listening position RV, and surround speakers 6SBL and 6SBR with two channels on the left and right are arranged behind them. In addition, a subwoofer 6WF dedicated to low frequency reproduction is arranged at an arbitrary position. The audio device provided in the
なお、上記のようなオーディオシステム100では、FLチャンネルとFRチャンネルとの組み合わせ、SLチャンネルとSRチャンネルとの組み合わせ、SBLチャンネルとSBRチャンネルとの組み合わせが、本発明における「左右チャンネル」の一例に相当する。他方で、CチャンネルとFL及びFRチャンネルとの組み合わせや、FL及びFRチャンネルとSL及びSRチャンネルとの組み合わせや、SL及びSRチャンネルとSBL及びSBRチャンネルとの組み合わせなどが、本発明における「前後チャンネル」の一例に相当する。
In the
信号処理回路2は、デジタルシグナルプロセッサ(Digital Signal Processor:DSP)等で形成されており、図2に示すように、大別して信号処理部20と、係数演算部30とから構成される。信号処理部20は、DVD、BD、その他の各種音楽ソースを再生する音源1から複数チャンネルのデジタルオーディオ信号を受け取り、各チャンネル毎に周波数特性補正、レベル補正及び遅延特性補正を施してデジタル出力信号DFL〜DSBRを出力する。係数演算部30は、マイクロホン8で集音された信号をデジタルの集音データDMとして受け取り、周波数特性補正、レベル補正及び遅延特性補正のための係数信号SF1〜SF8、SG1〜SG8、SDL1〜SDL8をそれぞれ生成して信号処理部20へ供給する。マイクロホン8からの集音データDMに基づいて信号処理部20が適切な周波数特性補正、レベル補正及び遅延特性補正を行うことにより、各スピーカ6から最適な信号が出力される。
The
信号処理部20は、図3に示すようにグラフィックイコライザGEQと、チャンネル間アッテネータATG1〜ATG8と、遅延回路DLY1〜DLY8とを備えている。一方、係数演算部30は、図4に示すように、システムコントローラMPUと、周波数特性補正部11と、チャンネル間レベル補正部12と、遅延特性補正部13と、周波数特性補正方式選択部14とを備えている。周波数特性補正部11、チャンネル間レベル補正部12、遅延特性補正部13及び周波数特性補正方式選択部14はDSPにて形成される。
As shown in FIG. 3, the
周波数特性補正部11がグラフィックイコライザGEQの各チャンネルに対応するイコライザEQ1〜EQ8の周波数特性を調整し、チャンネル間レベル補正部12がチャンネル間アッテネータATG1〜ATG8の減衰率を調整し、遅延特性補正部13が遅延回路DLY1〜DLY8の遅延時間を調整することで、適切な音場補正を行うように構成されている。
The frequency characteristic correction unit 11 adjusts the frequency characteristics of the equalizers EQ1 to EQ8 corresponding to the respective channels of the graphic equalizer GEQ, the interchannel
ここで、各チャンネルのイコライザEQ1〜EQ5、EQ7及びEQ8は、それぞれ複数の帯域毎に周波数特性補正を行うように構成されている。即ち、オーディオ周波数帯域を例えば9つの帯域(各帯域の中心周波数をf1〜f9とする。)に分割し、帯域毎にイコライザEQの係数を決定して周波数特性補正を行う。なお、イコライザEQ6は、低域の周波数特性を調整するように構成されている。 Here, the equalizers EQ1 to EQ5, EQ7, and EQ8 of each channel are configured to perform frequency characteristic correction for each of a plurality of bands. That is, the audio frequency band is divided into, for example, nine bands (the center frequency of each band is set to f1 to f9), and the coefficient of the equalizer EQ is determined for each band to perform frequency characteristic correction. Note that the equalizer EQ6 is configured to adjust the frequency characteristic of the low frequency band.
オーディオシステム100は、動作モードとして自動音場補正モードと音源信号再生モードの2つのモードを有する。自動音場補正モードは、音源1からの信号再生に先だって行われる調整モードであり、システム100の設置された環境について自動音場補正を行う。その後、音源信号再生モードでDVDなどの音源1からの音響信号が再生される。本発明は、主として自動音場補正モードにおける補正処理に関するものである。
The
図3を参照すると、FLチャンネルのイコライザEQ1には、音源1からのデジタルオーディオ信号SFLの入力をオン/オフ制御するスイッチ素子SW12と、測定用信号発生器3からの測定用信号DNの入力をオン/オフ制御するスイッチ素子SW11が接続され、スイッチ素子SW11はスイッチ素子SWNを介して測定用信号発生器3に接続されている。
Referring to FIG. 3, the equalizer EQ1 of the FL channel is supplied with a switch element SW12 for controlling on / off of the input of the digital audio signal SFL from the sound source 1 and an input of the measurement signal DN from the
スイッチ素子SW11、SW12、SWNは、図4に示すマイクロプロセッサで形成されたシステムコントローラMPUによって制御され、音源信号再生時には、スイッチ素子SW12がオン(導通)、スイッチ素子SW11とSWNがオフ(非導通)となり、音場補正時には、スイッチ素子SW12がオフ、スイッチ素子SW11とSWNがオンとなる。 The switch elements SW11, SW12, and SWN are controlled by the system controller MPU formed by the microprocessor shown in FIG. 4, and when the sound source signal is reproduced, the switch element SW12 is turned on (conductive) and the switch elements SW11 and SWN are turned off (non-conductive). When the sound field is corrected, the switch element SW12 is turned off and the switch elements SW11 and SWN are turned on.
また、イコライザEQ1の出力接点には、チャンネル間アッテネータATG1が接続され、チャンネル間アッテネータATG1の出力接点には遅延回路DLY1が接続されている。そして、遅延回路DLY1の出力DFLが、図1中のD/A変換器4FLに供給される。 An interchannel attenuator ATG1 is connected to the output contact of the equalizer EQ1, and a delay circuit DLY1 is connected to the output contact of the interchannel attenuator ATG1. The output DFL of the delay circuit DLY1 is supplied to the D / A converter 4FL in FIG.
他のチャンネルもFLチャンネルと同様の構成となっており、スイッチ素子SW11に相当するスイッチ素子SW21〜SW81と、スイッチ素子SW12に相当するスイッチ素子SW22〜SW82が設けられている。そして、これらのスイッチ素子SW21〜SW82に続いて、イコライザEQ2〜EQ8と、チャンネル間アッテネータATG2〜ATG8と、遅延回路DLY2〜DLY8が備えられ、遅延回路DLY2〜DLY8の出力DFR〜DSBRが図1中のD/A変換器4FR〜4SBRに供給される。 Other channels have the same configuration as the FL channel, and switch elements SW21 to SW81 corresponding to the switch element SW11 and switch elements SW22 to SW82 corresponding to the switch element SW12 are provided. Subsequently to these switch elements SW21 to SW82, equalizers EQ2 to EQ8, inter-channel attenuators ATG2 to ATG8, and delay circuits DLY2 to DLY8 are provided, and outputs DFR to DSBR of the delay circuits DLY2 to DLY8 are shown in FIG. To the D / A converters 4FR to 4SBR.
更に、各チャンネル間アッテネータATG1〜ATG8は、チャンネル間レベル補正部12からの調整信号SG1〜SG8に従って0dBからマイナス側の範囲で減衰率を変化させる。また、各チャンネルの遅延回路DLY1〜DLY8は、位相特性補正部13からの調整信号SDL1〜SDL8に従って入力信号の遅延時間を変化させる。
Further, the inter-channel attenuators ATG1 to ATG8 change the attenuation rate in the range from 0 dB to the minus side in accordance with the adjustment signals SG1 to SG8 from the interchannel
図5は、図4に示す周波数特性補正方式選択部14、周波数特性補正部11、チャンネル間レベル補正部12及び遅延特性補正部13の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the frequency characteristic correction
周波数特性補正方式選択部14は、全チャンネルの周波数特性の分析結果から周波数特性補正方式を決定する機能を有する。図5(A)に示すように、周波数特性補正方式選択部14は、バンドパスフィルタ14a、係数テーブル14b、補正方式決定部14c、及びメモリ14dを備えて構成される。
The frequency characteristic correction
バンドパスフィルタ14aは、イコライザEQ1〜EQ8に設定されている9個の帯域を通過させる複数の狭帯域デジタルフィルタで構成されており、A/D変換器10からの集音データDMを周波数f1〜f9と中心とする9つの周波数帯域に弁別することにより、各周波数帯域のレベルを示すデータ[PxJ]を補正方式決定部14cに供給する。「x」はチャンネル番号1〜8、「J」は周波数帯域番号1〜9を表す(以下同様とする)。なお、バンドパスフィルタ14aの周波数弁別特性は、係数テーブル14bに予め記憶されているフィルタ係数データによって設定される。
The
補正方式決定部14cは、バンドパスフィルタ14aから各チャンネル毎にデータ[PxJ]を受け取り、一時的にメモリ14dに記憶する。補正方式決定部14cは、全てのチャンネルのデータ[PxJ]がメモリ14dに記憶された状態にて、左右および前後のチャンネル間のデータ[PxJ]の比較を行い、その結果から周波数特性補正方式を決定する。そして、補正方式決定部14cは、決定した周波数特性補正方式に対応する補正方式設定信号STを周波数特性補正部11に供給する。
The correction
周波数特性補正部11は、各チャンネルの周波数特性を所望の特性となるように調整する機能を有する。図5(B)に示すように、周波数特性補正部11は、バンドパスフィルタ11a、係数テーブル11b、利得演算部11c、係数決定部11d、及び係数テーブル11eを備えて構成される。 The frequency characteristic correction unit 11 has a function of adjusting the frequency characteristic of each channel so as to be a desired characteristic. As shown in FIG. 5B, the frequency characteristic correction unit 11 includes a bandpass filter 11a, a coefficient table 11b, a gain calculation unit 11c, a coefficient determination unit 11d, and a coefficient table 11e.
バンドパスフィルタ11aは、イコライザEQ1〜EQ8に設定されている9個の帯域を通過させる複数の狭帯域デジタルフィルタで構成されており、A/D変換器10からの集音データDMを周波数f1〜f9と中心とする9つの周波数帯域に弁別することにより、各周波数帯域のレベルを示すデータ[PxJ]を利得演算部11cに供給する。なお、バンドパスフィルタ11aの周波数弁別特性は、係数テーブル11bに予め記憶されているフィルタ係数データによって設定される。
The band pass filter 11a is composed of a plurality of narrow band digital filters that pass the nine bands set in the equalizers EQ1 to EQ8, and the sound collection data DM from the A /
利得演算部11cは、上記した周波数特性補正方式選択部14から供給された補正方式設定信号STと、帯域毎のレベルを示すデータ[PxJ]とに基づいて、自動音場補正時のイコライザEQ1〜EQ8の利得(ゲイン)を周波数帯域毎に演算し、演算した利得データ[GxJ]を係数決定部11dに供給する。即ち、予め既知となっているイコライザEQ1〜EQ8の伝達関数にデータ[PxJ]を適用することで、イコライザEQ1〜EQ8の周波数帯域毎の利得(ゲイン)を逆算する。
Based on the correction method setting signal ST supplied from the frequency characteristic correction
係数決定部11dは、図4に示すシステムコントローラMPUの制御下でイコライザEQ1〜EQ8の周波数特性を調節するためのフィルタ係数調整信号SF1〜SF8を生成する。係数決定部11dは、利得演算部11cから供給される周波数帯域毎の利得データ[GxJ]によって係数テーブル11eからイコライザEQ1〜EQ8の周波数特性を調節するためのフィルタ係数データを読み出し、このフィルタ係数データのフィルタ係数調整信号SF1〜SF8によりイコライザEQ1〜EQ8の周波数特性を調節する。 The coefficient determination unit 11d generates filter coefficient adjustment signals SF1 to SF8 for adjusting the frequency characteristics of the equalizers EQ1 to EQ8 under the control of the system controller MPU shown in FIG. The coefficient determination unit 11d reads out filter coefficient data for adjusting the frequency characteristics of the equalizers EQ1 to EQ8 from the coefficient table 11e using the gain data [GxJ] for each frequency band supplied from the gain calculation unit 11c, and this filter coefficient data The frequency characteristics of the equalizers EQ1 to EQ8 are adjusted by the filter coefficient adjustment signals SF1 to SF8.
即ち、係数テーブル11eには、イコライザEQ1〜EQ8の周波数特性を様々に調節するためのフィルタ係数データが予めルックアップテーブルとして記憶されており、係数決定部11dが利得データ[GxJ]に対応するフィルタ係数データを読み出し、その読み出したフィルタ係数データをフィルタ係数調整信号SF1〜SF8として各イコライザEQ1〜EQ8に供給することで、チャンネル毎に周波数特性を調整する。 That is, filter coefficient data for variously adjusting the frequency characteristics of the equalizers EQ1 to EQ8 is stored in advance in the coefficient table 11e as a look-up table, and the coefficient determination unit 11d performs a filter corresponding to the gain data [GxJ]. The coefficient data is read, and the read filter coefficient data is supplied as filter coefficient adjustment signals SF1 to SF8 to the equalizers EQ1 to EQ8, thereby adjusting the frequency characteristics for each channel.
なお、上記したフィルタ係数調整信号SF(SF1〜SF8)は、イコライザEQ(EQ1〜EQ8)にて周波数特性を調整するための信号であり、「イコライザ係数」に相当する(言い換えると「イコライザ利得値」に相当する)。 The filter coefficient adjustment signal SF (SF1 to SF8) described above is a signal for adjusting frequency characteristics by the equalizer EQ (EQ1 to EQ8), and corresponds to an “equalizer coefficient” (in other words, “equalizer gain value”). ”).
チャンネル間レベル補正部12は、各チャンネルを通じて出力される音響信号の音圧レベルを均一にする役割を有する。具体的には、測定用信号発生器3から出力される測定用信号(ピンクノイズ)DNによって各スピーカ6FL〜6SBRを個別に鳴動させたときに得られる集音データDMを順に入力し、その集音データDMに基づいて、受聴位置RVにおける各スピーカの再生音のレベルを測定する。
The inter-channel
チャンネル間レベル補正部12の概略構成を図5(C)に示す。A/D変換器10から出力される集音データDMはレベル検出部12aに入力される。なお、チャンネル間レベル補正部12は、基本的に各チャンネルの信号の全帯域に対して一律にレベルの減衰処理を行うので帯域分割は不要であり、よって図5(B)の周波数特性補正部11に見られるようなバンドバスフィルタを含まない。
A schematic configuration of the inter-channel
レベル検出部12aは集音データDMのレベルを検出し、各チャンネルについての出力オーディオ信号レベルが一定となるように利得調整を行う。具体的には、レベル検出部12aは検出した集音データのレベルと基準レベルとの差を示すレベル調整量を生成し、調整量決定部12bへ出力する。調整量決定部12bはレベル検出部12aから受け取ったレベル調整量に対応する利得調整信号SG1〜SG8を生成して各チャンネル間アッテネータATG1〜ATG8へ供給する。各チャンネル間アッテネータATG1〜ATG8は、利得調整信号SG1〜SG5に応じて各チャンネルのオーディオ信号の減衰率を調整する。このチャンネル間レベル補正部12の減衰率調整により、各チャンネル間のレベル調整(利得調整)が行われ、各チャンネルの出力オーディオ信号レベルが均一となる。
The level detector 12a detects the level of the sound collection data DM, and adjusts the gain so that the output audio signal level for each channel is constant. Specifically, the level detection unit 12a generates a level adjustment amount indicating a difference between the detected sound collection data level and the reference level, and outputs the level adjustment amount to the adjustment
遅延特性補正部13は、各スピーカの位置と受聴位置RVとの間の距離差に起因する信号遅延を調整する、即ち、本来同時に受聴者が聴くべき各スピーカ6からの出力信号が受聴位置RVに到達する時刻がずれることを防止する役割を有する。よって、遅延特性補正部13は、測定用信号発生器3から出力される測定用信号DNによって各スピーカ6を個別に鳴動させたときに得られる集音データDMに基づいて各チャンネルの遅延特性を測定し、その測定結果に基づいて音場空間の位相特性を補正する。
The delay
具体的には、図3に示すスイッチSW11〜SW82を順次切り換えることにより、測定用信号発生器3から発生された測定用信号DNを各チャンネル毎に各スピーカ6から出力し、これをマイクロホン8により集音して対応する集音データDMを生成する。測定用信号を例えばインパルスなどのパルス性信号とすると、スピーカ8からパルス性の測定用信号を出力した時刻と、それに対応するパルス信号がマイクロホン8により受信された時刻との差は、各チャンネルのスピーカ6とマイクロホン8との距離に比例することになる。よって、測定より得られた各チャンネルの遅延時間のうち、最も遅延量の大きいチャンネルの遅延時間に残りのチャンネルの遅延時間を合わせることにより、各チャンネルのスピーカ6と受聴位置RVとの距離差を吸収することができる。よって、各チャンネルのスピーカ6から発生する信号間の遅延を等しくすることができ、複数のスピーカ6から出力された時間軸上で一致する時刻の音響が同時に受聴位置RVに到達することになる。
Specifically, by sequentially switching the switches SW11 to SW82 shown in FIG. 3, the measurement signal DN generated from the
図5(D)に遅延特性補正部の構成を示す。遅延量演算部13aは集音データDMを受け取り、パルス性測定用信号と集音データとの間のパルス遅延量に基づいて、各チャンネル毎に音場環境による信号遅延量を演算する。遅延量決定部13bは遅延量演算部13aから各チャンネル毎に信号遅延量を受け取り、一時的にメモリ13cに記憶する。全てのチャンネルについての信号遅延量が演算され、メモリ13cに記憶された状態で、調整量決定部13bは最も大きい信号遅延量を有するチャンネルの再生信号が受聴位置RVに到達するのと同時に他のチャンネルの再生信号が受聴位置RVに到達するように、各チャンネルの調整量を決定し、調整信号SDL1〜SDL8を各チャンネルの遅延回路DLY1〜DLY8に供給する。各遅延回路DLY1〜DLY8は調整信号SDL1〜SDL8に応じて遅延量を調整する。こうして、各チャンネルの遅延特性の調整が行われる。
FIG. 5D shows the configuration of the delay characteristic correction unit. The delay
なお、上記した周波数特性補正部11及び周波数特性補正方式選択部14は、本発明における「処理部」の一例に相当する。
The frequency characteristic correction unit 11 and the frequency characteristic correction
[自動音場補正処理]
以下では、上記した構成を有する音響機器による自動音場補正の動作について具体的に説明する。
[Automatic sound field correction processing]
Below, the operation | movement of automatic sound field correction | amendment by the audio equipment which has the above-mentioned structure is demonstrated concretely.
まず、オーディオシステム100を使用する環境としては、受聴者が、例えば図6に示したように複数のスピーカ6FL〜6SBRをリスニングルーム7等に配置し、図1に示すようにオーディオシステム100に接続する。そして、受聴者がオーディオシステム100に備えられているリモートコントローラ(図示省略)等を操作して自動音場補正開始の指示をすると、システムコントローラMPUがこの指示に従って自動音場補正処理を実行する。
First, as an environment in which the
次に、本実施例の自動音場補正における基本的な原理を説明する。図3に示したグラフィックイコライザGEQは、例えばIIR(Infinite Impulse Response)フィルタにより実現される。IIRフィルタを用いた場合、少ない演算量とメモリで所望の周波数特性が得られる点で有利である。しかしながら、IIRフィルタは非直線位相特性を有するため、IIRフィルタ処理により信号の振幅だけでなく位相も変化してしまう。そのため、イコライザEQによる各チャンネルの周波数特性補正の副作用として生じる位相変化の状態によっては、チャンネル間で信号の位相の不一致が発生することで、正確な音場再現を実現できない場合がある。例えば、左右チャンネル間で信号の位相が一致しない場合、再生音像は左右のスピーカの中央に正しく定位しないため、受聴者は聴覚上において他の位置に音源があるように感じる傾向にある。よって、左右のスピーカの位相が合っていないと、再生音が不自然な方向から発生しているといった違和感を受聴者に与えてしまう場合がある。チャンネル間の信号の位相の不一致は、異なるイコライザ係数が適用されたチャンネル間でのみ発生するため、チャンネル間のイコライザ係数を同一にすれば回避可能であると言える。ただし、チャンネル間のイコライザ係数を同一にすると、各チャンネルに対して独立した周波数特性補正を行えなくなるため、周波数特性の補正能力は減少してしまう。 Next, the basic principle of automatic sound field correction according to this embodiment will be described. The graphic equalizer GEQ shown in FIG. 3 is realized by, for example, an IIR (Infinite Impulse Response) filter. When an IIR filter is used, it is advantageous in that a desired frequency characteristic can be obtained with a small amount of calculation and memory. However, since the IIR filter has non-linear phase characteristics, not only the signal amplitude but also the phase changes due to the IIR filter processing. Therefore, depending on the state of phase change that occurs as a side effect of correcting the frequency characteristics of each channel by the equalizer EQ, there may be a case where the phase of the signal does not match between channels, so that accurate sound field reproduction cannot be realized. For example, when the phase of the signal does not match between the left and right channels, the reproduced sound image is not correctly localized at the center of the left and right speakers, so that the listener tends to feel as if there is a sound source at another position on hearing. Therefore, if the left and right speakers are not in phase, the listener may feel uncomfortable that the reproduced sound is generated from an unnatural direction. Since signal phase mismatch between channels occurs only between channels to which different equalizer coefficients are applied, it can be avoided if the equalizer coefficients between channels are the same. However, if the equalizer coefficient between channels is the same, independent frequency characteristic correction cannot be performed for each channel, and the frequency characteristic correction capability is reduced.
ここで、イコライザ係数を同一に設定し位相を一致させる複数のチャンネルのグループを「同位相グループ」と呼ぶこととする。他方で、どの同位相グループにも属さないチャンネルを「独立チャンネル」と呼ぶこととする。なお、本発明における「補正グループ」は、同位相グループに属する複数のチャンネル、及び/又は独立チャンネルとしての1つのチャンネルによって構成される。 Here, a group of a plurality of channels in which the equalizer coefficients are set to be the same and the phases are matched is referred to as an “in-phase group”. On the other hand, channels that do not belong to any in-phase group are referred to as “independent channels”. Note that the “correction group” in the present invention includes a plurality of channels belonging to the same phase group and / or one channel as an independent channel.
各チャンネルの周波数特性を所望の特性と一致させることを優先するか、それともチャンネル間の位相を一致させることを優先するかは、トレードオフの関係がある。したがって、どのチャンネルの組み合わせを同位相グループとして設定するかによって、周波数特性補正処理における周波数特性と位相一致との優先関係が決まる。周波数特性補正を優先すると、所望の周波数特性と一致するチャンネルの数が増え、各チャンネルの音色がより均一になる。他方で、位相一致を優先すると、位相が一致するチャンネルの数が増え、音像定位の精度が向上する。 There is a trade-off relationship between giving priority to matching the frequency characteristics of each channel with desired characteristics or giving priority to matching the phase between channels. Therefore, the priority relationship between the frequency characteristic and the phase match in the frequency characteristic correction processing is determined depending on which channel combination is set as the same phase group. If priority is given to frequency characteristic correction, the number of channels that match the desired frequency characteristic increases, and the timbre of each channel becomes more uniform. On the other hand, when phase matching is prioritized, the number of channels with matching phases increases and the accuracy of sound image localization improves.
次に、図7を参照して、本実施例に係る周波数特性補正方式について具体的に説明する。図7は、周波数特性補正方式の一例を説明するための図を示している。なお、図7では、同位相グループを破線にて示している。 Next, the frequency characteristic correction method according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the frequency characteristic correction method. In FIG. 7, the same phase group is indicated by a broken line.
図7(A)は、同位相グループを設定せず、全てのチャンネルを独立チャンネルとして周波数特性補正を行うための周波数特性補正方式(以下では「第1補正方式」と呼ぶ。)を示している。基本的には、第1補正方式によれば、各チャンネルで異なるイコライザ係数が設定されることとなる。この第1補正方式では、周波数特性補正を優先しているため、周波数特性の補正能力は後述する第2及び第3補正方式よりも高い。しかしながら、第1補正方式では、複数のチャンネル間で信号の位相の不一致が生じやすく、受聴者が感じる音像定位の違和感が大きくなる傾向にある。なお、第1補正方式では、各チャンネルが別々のグループに設定された補正グループが適用される。 FIG. 7A shows a frequency characteristic correction method (hereinafter referred to as “first correction method”) for performing frequency characteristic correction by setting all the channels as independent channels without setting the same phase group. . Basically, according to the first correction method, different equalizer coefficients are set for each channel. In this first correction method, since priority is given to frequency characteristic correction, the frequency characteristic correction capability is higher than those of the second and third correction methods described later. However, in the first correction method, the phase of the signal is likely to be inconsistent among a plurality of channels, and the discomfort of the sound image localization felt by the listener tends to increase. In the first correction method, a correction group in which each channel is set to a separate group is applied.
図7(B)は、左右一対のチャンネルを同位相グループに設定して周波数特性補正を行うための周波数特性補正方式(以下では「第2補正方式」と呼ぶ。)を示している。図7(B)で示す第2補正方式の例では、FLチャンネルとFRチャンネルとで同一のイコライザ係数が設定され、SLチャンネルとSRチャンネルとで同一のイコライザ係数が設定され、SBLチャンネルとSBRチャンネルとで同一のイコライザ係数が設定されることとなる。このような第2補正方式では、周波数特性補正と位相一致とのバランスを重視しており、左右一対のチャンネル間の信号の位相の一致が確保されるため、受聴者が聴感上の音像定位の違和感を大きく感じることはない。また、左右のチャンネル間で周波数特性が大きく異なることがない限りは、周波数特性の補正能力も高い。なお、第2補正方式では、左右一対のチャンネルが同一のグループに設定され(つまりFLチャンネルとFRチャンネルとが同一のグループに設定され、SLチャンネルとSRチャンネルとが同一のグループに設定され、SBLチャンネルとSBRチャンネルとが同一のグループに設定され)、Cチャンネルのみが1つのグループに設定された補正グループが適用される。 FIG. 7B shows a frequency characteristic correction method (hereinafter referred to as “second correction method”) for performing frequency characteristic correction by setting a pair of left and right channels in the same phase group. In the example of the second correction method shown in FIG. 7B, the same equalizer coefficient is set for the FL channel and the FR channel, the same equalizer coefficient is set for the SL channel and the SR channel, and the SBL channel and the SBR channel. Thus, the same equalizer coefficient is set. In such a second correction method, emphasis is placed on the balance between frequency characteristic correction and phase matching, and signal phase matching between a pair of left and right channels is ensured. There is no great sense of incongruity. In addition, as long as the frequency characteristics do not differ greatly between the left and right channels, the correction capability of the frequency characteristics is also high. In the second correction method, the pair of left and right channels are set to the same group (that is, the FL channel and the FR channel are set to the same group, the SL channel and the SR channel are set to the same group, and the SBL is set. The correction group in which the channel and the SBR channel are set to the same group) and only the C channel is set to one group is applied.
図7(C)は、全てのチャンネルを1つの同位相グループに設定して周波数特性補正を行うための周波数特性補正方式(以下では「第3補正方式」と呼ぶ。)を示している。第3補正方式によれば、全てのチャンネルで同一のイコライザ係数が設定されることとなる。この第3補正方式では、位相一致を優先しているため、全てのチャンネル間で信号の位相の一致は確保されるが、周波数特性の補正能力は第1及び第2補正方式よりも低い。なお、第3補正方式では、全てのチャンネルが同一のグループに設定された補正グループが適用される。 FIG. 7C shows a frequency characteristic correction method (hereinafter referred to as “third correction method”) for performing frequency characteristic correction by setting all channels to one in-phase group. According to the third correction method, the same equalizer coefficient is set for all channels. In this third correction method, since phase matching is prioritized, signal phase matching is ensured between all channels, but the frequency characteristic correction capability is lower than that of the first and second correction methods. In the third correction method, a correction group in which all channels are set to the same group is applied.
各チャンネルの周波数特性補正とチャンネル間の位相一致とのトレードオフの関係から、以下の(1)〜(3)のように周波数特性補正方式を選択することで、それぞれの音場環境(視聴環境)に応じた最適な周波数特性補正を行うことができる。
(1)全チャンネルの周波数特性がある程度同じである音場環境では、位相一致優先の第3補正方式にて周波数特性補正を行う。
(2)左右チャンネルの周波数特性のみがある程度同じである音場環境では、周波数特性補正優先と位相一致優先とのバランス重視の第2補正方式にて周波数特性補正を行う。
(3)(1)及び(2)以外の音場環境では、周波数特性補正優先の第1補正方式にて周波数特性補正を行う。
By selecting the frequency characteristic correction method as shown in (1) to (3) below from the trade-off relationship between the frequency characteristic correction of each channel and the phase matching between channels, each sound field environment (viewing environment) ) Optimal frequency characteristic correction can be performed.
(1) In a sound field environment where the frequency characteristics of all channels are the same to some extent, the frequency characteristics are corrected by the third correction method with phase matching priority.
(2) In a sound field environment in which only the frequency characteristics of the left and right channels are the same to some extent, the frequency characteristic is corrected by a second correction method that emphasizes the balance between frequency characteristic correction priority and phase matching priority.
(3) In a sound field environment other than (1) and (2), frequency characteristic correction is performed by the first correction method with priority on frequency characteristic correction.
(1)の全チャンネルの周波数特性がある程度同じである音場環境において、第2補正方式にて周波数特性補正を行う場合を考える。この場合、全チャンネルの周波数特性はある程度同じであるが完全には同じでないため、周波数特性補正の結果として前後のチャンネル間でイコライザ係数が異なるものとなり位相の不一致が発生する。この位相の不一致により、全チャンネルの周波数特性がある程度同じであるという音場環境の本来の素性の良さを損ねる可能性がある。そのため、このような音場環境では、第2補正方式を用いるのは適切でないと言える。 Consider a case where frequency characteristics are corrected by the second correction method in a sound field environment in which the frequency characteristics of all channels in (1) are somewhat the same. In this case, the frequency characteristics of all the channels are somewhat the same, but not completely the same. As a result of the frequency characteristic correction, the equalizer coefficients differ between the preceding and succeeding channels, and phase mismatch occurs. This phase mismatch may impair the original characteristics of the sound field environment in which the frequency characteristics of all channels are the same to some extent. Therefore, it can be said that it is not appropriate to use the second correction method in such a sound field environment.
(3)の(1)及び(2)以外の音場環境に該当する左右チャンネルの周波数特性が異なる音場環境において、第2補正方式にて周波数特性補正を行う場合を考える。この場合、周波数特性が異なる左右チャンネルに対して左右一対チャンネルを同位相グループとする周波数特性補正を行うため、周波数特性の補正能力は低くなる。よって、左右一対チャンネル間で位相が一致することによる音像定位の精度の向上よりも、左右チャンネルの音色の不一致の違和感の方が目立つことになる。そのため、このような音場環境では、第2補正方式を用いるのは適切でないと言える。 Consider a case where frequency characteristic correction is performed by the second correction method in a sound field environment in which the frequency characteristics of the left and right channels corresponding to the sound field environment other than (1) and (2) in (3) are different. In this case, since the frequency characteristic correction is performed with the pair of left and right channels in the same phase group for the left and right channels having different frequency characteristics, the frequency characteristic correction capability is low. Therefore, the sense of incongruity of the disagreement in the timbres of the left and right channels becomes more conspicuous than the improvement in the accuracy of sound image localization due to the phase matching between the left and right paired channels. Therefore, it can be said that it is not appropriate to use the second correction method in such a sound field environment.
次に、図8を参照して、上記した周波数特性補正方式の選択などを含む自動音場補正処理の概要について説明する。図8は、自動音場補正処理のメイン処理を示すフローチャートである。当該処理は、信号処理回路2内の係数演算部30によって実行される。
Next, an outline of the automatic sound field correction process including the selection of the frequency characteristic correction method described above will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the main process of the automatic sound field correction process. This processing is executed by the
始めに、ステップS10の周波数特性補正方式選択処理では、係数演算部30内の周波数特性補正方式選択部14によって、全チャンネルの周波数特性の分析結果から周波数特性補正方式を決定する処理が行われる。次に、ステップS20の周波数特性補正処理では、係数演算部30内の周波数特性補正部11によって、イコライザEQ1〜EQ8の周波数特性を調整する処理が行われる。次に、ステップS30のチャンネル間レベル補正処理では、係数演算部30内のチャンネル間レベル補正部12によって、各チャンネルに設けられているチャンネル間アッテネータATG1〜ATG8の減衰率を調節する処理が行われる。次に、ステップS40の遅延特性補正処理では、係数演算部30内の遅延特性補正部13によって、全チャンネルの遅延回路DLY1〜DLY8の遅延時間を調整する処理が行われる。
First, in the frequency characteristic correction method selection process in step S10, the frequency characteristic correction
次に、各処理段階の動作を順に詳述する。まず、図9を参照して、図8のステップS10の周波数特性補正方式選択処理について説明する。図9は、周波数特性補正方式選択処理を示すフローチャートである。 Next, the operation of each processing stage will be described in detail. First, with reference to FIG. 9, the frequency characteristic correction method selection process in step S10 of FIG. 8 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing frequency characteristic correction method selection processing.
まず、全てのチャンネルについてチャンネル間レベル補正処理を行う(ステップS101)。この処理は、全てのチャンネルのイコライザEQの周波数特性をフラット(イコライザ係数をすべて0)に調整した状態にて行う。具体的には、まず、信号処理部20において、スイッチSW11をオンにすると同時にスイッチSW12をオフとすることにより、1つのチャンネル(例えばFLチャンネル)に測定用信号DN(ピンクノイズ)が供給され、その測定用信号DNがスピーカ6FLから出力される。マイクロホン8はその信号を集音し、増幅器9及びA/D変換器10を通じて集音データDMが係数演算部30内のチャンネル間レベル補正部12へ供給される。チャンネル間レベル補正部12では、レベル検出部12aが集音データDMの音圧レベルを検出し、調整量決定部12bへ送る。調整量決定部12bは、目標レベルテーブル12cに予め設定されている所定の音圧レベルと一致するようにチャンネル間アッテネータATG1の調整信号SG1を生成し、チャンネル間アッテネータATG1へ供給する。こうして、1つのチャンネルのレベルが所定のレベルと一致するように補正される。この処理を各チャンネルに対して順に行い、全てのチャンネルについてレベル補正が完了した時点で、処理はステップS102に進む。
First, inter-channel level correction processing is performed for all channels (step S101). This process is performed in a state where the frequency characteristics of the equalizer EQ of all the channels are adjusted to be flat (equalizer coefficients are all 0). Specifically, first, in the
ここで、ステップS101にてレベル補正を行う理由について説明する。レベル補正を行わない場合は、通常、チャンネル間のレベルが一致していない場合が多い。他方で、以降の処理で行われるチャンネル間の周波数特性比較では、チャンネル間の各周波数帯域のレベル差からチャンネル間の周波数特性が異なるか否かが判定される。したがって、レベル補正を行わないと、チャンネル間のレベルが一致していないため、チャンネル間の周波数特性比較において、同じ周波数特性のカーブを持つチャンネル同士であってもチャンネル間の周波数特性が異なると誤判定される可能性が高くなる。以上のことから、以降の処理で行われるチャンネル間の周波数特性比較においてチャンネル間の周波数特性が異なるか否かを正確に判定するために、ステップS101にてレベル補正を事前に行っている。 Here, the reason why the level correction is performed in step S101 will be described. When level correction is not performed, there are usually many cases where levels between channels do not match. On the other hand, in the frequency characteristic comparison between channels performed in the subsequent processing, it is determined whether or not the frequency characteristic between channels is different from the level difference of each frequency band between channels. Therefore, if the level correction is not performed, the levels between channels do not match.Therefore, in the frequency characteristic comparison between channels, even if the channels have the same frequency characteristic curve, it is erroneous if the frequency characteristics between channels are different. The possibility of being judged increases. From the above, in order to accurately determine whether or not the frequency characteristics between channels are different in the frequency characteristic comparison between channels performed in the subsequent processing, level correction is performed in advance in step S101.
続いて、ステップS102以降において、各チャンネルに対して周波数特性の分析が行われる。具体的には、1つのチャンネル(例えばFLチャンネル)から測定用信号DNを出力し(ステップS102)、マイクロホン8でこれを集音する(ステップS103)。集音データDMは信号処理回路2中の周波数特性補正方式選択部14に供給され、バンドパスフィルタ14aによって周波数分割されて補正方式決定部14cに供給される。このため、補正方式決定部14cには、各周波数帯域のレベルを示すデータ[PxJ]が供給される。補正方式決定部14cに供給されたデータ[PxJ]は一時的にメモリ14dに格納される(ステップS104)。1つのチャンネルについて周波数特性分析が完了すると、全てのチャンネルについて周波数特性分析が完了したか否かのチェックが行われる(ステップS105)。全てのチャンネルについて周波数特性分析が完了していない場合は(ステップS105:No)、次のチャンネルについて同様に周波数特性分析が行われる(ステップS102〜S104)。そして、全てのチャンネルについて周波数特性分析が完了すると(ステップS105:Yes)、次に、メモリ14dに格納された各チャンネルの周波数特性の分析結果[PxJ]から、周波数特性補正方式を決定するためにチャンネル間の周波数特性比較が行われる。
Subsequently, in step S102 and subsequent steps, frequency characteristics are analyzed for each channel. Specifically, the measurement signal DN is output from one channel (for example, FL channel) (step S102), and this is collected by the microphone 8 (step S103). The collected sound data DM is supplied to the frequency characteristic correction
チャンネル間の周波数特性比較においては、まず左右チャンネル間の周波数特性比較が行われる(ステップS106)。左右チャンネル間の周波数特性比較の結果、左右チャンネル間の周波数特性が異なると判断された場合(ステップS107:Yes)、つまり左右チャンネル間の周波数特性が類似していない(言い換えると相関がない)と判断される場合、周波数補正方式を第1補正方式に設定し(ステップS108)、処理は図8のメインルーチンへ戻る。他方で、左右チャンネル間の周波数特性が異ならないと判断された場合は(ステップS107:No)、つまり左右チャンネル間の周波数特性が類似している(言い換えると相関がある)と判断される場合、前後チャンネル間の周波数特性比較が行われる(ステップS109)。 In the frequency characteristic comparison between channels, first, the frequency characteristic comparison between the left and right channels is performed (step S106). As a result of comparing the frequency characteristics between the left and right channels, if it is determined that the frequency characteristics between the left and right channels are different (step S107: Yes), that is, the frequency characteristics between the left and right channels are not similar (in other words, there is no correlation). If determined, the frequency correction method is set to the first correction method (step S108), and the process returns to the main routine of FIG. On the other hand, when it is determined that the frequency characteristics between the left and right channels are not different (step S107: No), that is, when it is determined that the frequency characteristics between the left and right channels are similar (in other words, there is a correlation) Frequency characteristic comparison between the front and rear channels is performed (step S109).
そして、前後チャンネル間の周波数特性比較の結果、前後チャンネル間の周波数特性が異なると判断された場合は(ステップS110:Yes)、つまり前後チャンネル間の周波数特性が類似していない(言い換えると相関がない)と判断される場合、周波数補正方式を第2補正方式に設定し(ステップS111)、処理は図8のメインルーチンへ戻る。他方で、前後チャンネル間の周波数特性が異ならないと判断された場合は(ステップS110:No)、つまり前後チャンネル間の周波数特性が類似している(言い換えると相関がある)と判断される場合、周波数補正方式を第3補正方式に設定し(ステップS112)、処理は図8のメインルーチンへ戻る。 If it is determined that the frequency characteristics between the front and rear channels are different as a result of the comparison of the frequency characteristics between the front and rear channels (step S110: Yes), that is, the frequency characteristics between the front and rear channels are not similar (in other words, the correlation is If not, the frequency correction method is set to the second correction method (step S111), and the process returns to the main routine of FIG. On the other hand, when it is determined that the frequency characteristics between the front and rear channels are not different (step S110: No), that is, when it is determined that the frequency characteristics between the front and rear channels are similar (in other words, there is a correlation) The frequency correction method is set to the third correction method (step S112), and the process returns to the main routine of FIG.
ここで、図10を参照して、チャンネル間の周波数特性比較の手法について説明する。図10で示す手法は、チャンネル間の周波数振幅レベルに相関があるか否かを判断する手法の一例に相当する。なお、図10では、チャンネル間の周波数特性の差分を計算することを、実線矢印にて示している。 Here, a method of comparing frequency characteristics between channels will be described with reference to FIG. The method shown in FIG. 10 corresponds to an example of a method for determining whether or not there is a correlation in the frequency amplitude level between channels. In FIG. 10, the calculation of the frequency characteristic difference between channels is indicated by a solid arrow.
図10(A)は、左右チャンネル間の周波数特性比較の一例を説明するための図である。まず、左右一対のチャンネル間にてデータ[PxJ]の差分の絶対値[DyJ]を計算する。「x」はチャンネル番号1〜8であり、「J」は周波数帯域番号1〜9であり、「y」はチャンネル間の番号である。この例では、「y=1〜3」であり、FLチャンネルとFRチャンネル、SLチャンネルとSRチャンネル、及びSBLチャンネルとSBRチャンネルの3つの左右チャンネル間について、差分の絶対値[DyJ]が計算される。次に、計算された絶対値[DyJ]の最大値Dmaxを求め、最大値Dmaxと所定の閾値THLRとを比較する。最大値Dmaxが閾値THLRより大きい場合には、周波数特性が左右チャンネル間で異なると判断され(図9のステップS107:Yes)、最大値Dmaxが閾値THLR以下である場合には、周波数特性が左右チャンネル間で異ならないと判断される(図9のステップS107:No)。 FIG. 10A is a diagram for explaining an example of frequency characteristic comparison between the left and right channels. First, the absolute value [DyJ] of the difference between the data [PxJ] is calculated between the pair of left and right channels. “X” is channel numbers 1 to 8, “J” is frequency band numbers 1 to 9, and “y” is a channel number. In this example, “y = 1 to 3”, and the absolute value [DyJ] of the difference is calculated between the three left and right channels of the FL channel and the FR channel, the SL channel and the SR channel, and the SBL channel and the SBR channel. The Next, the calculated absolute value the maximum value Dmax of [DyJ], compares the maximum value Dmax and a predetermined threshold value TH LR. When the maximum value Dmax is greater than the threshold value TH LR, it is determined that the frequency characteristics are different between the left and right channels (step S107 in FIG. 9: Yes), and when the maximum value Dmax is less than or equal to the threshold value TH LR , the frequency characteristics are determined. Is not different between the left and right channels (step S107 in FIG. 9: No).
図10(B)は、前後チャンネル間の周波数特性比較の一例を説明するための図である。まず、前後のチャンネル間にてデータ[PxJ]の差分の絶対値[DyJ]を計算する。「x」はチャンネル番号1〜8であり、「J」は周波数帯域番号1〜9であり、「y」はチャンネル間の番号である。この例では、「y=1〜3」であり、CチャンネルとFL/FRチャンネル、FL/FRチャンネルとSL/SRチャンネル、及びSL/SRチャンネルとSBL/SBRチャンネルの3つの前後チャンネル間について、差分の絶対値[DyJ]が計算される。より詳しくは、左右一対のFL/FRチャンネル、SL/SRチャンネル及びSBL/SBRチャンネルについては、データ[PxJ]ではなく、左右一対のチャンネルの周波数特性を合成(平均化)したデータ[P’zJ]を用いる(図10(B)中の矩形領域参照)。「z」は左右一対のチャンネル番号であり、この例では「z=1〜3」である。次に、計算された絶対値[DyJ]の最大値Dmaxを求め、最大値Dmaxと所定の閾値THFBとを比較する。最大値Dmaxが閾値THFBより大きい場合には、周波数特性が前後チャンネル間で異なると判断され(図9のステップS110:Yes)、最大値Dmaxが閾値THFB以下である場合には、周波数特性が前後チャンネル間で異ならないと判断される(図9のステップS110:No)。 FIG. 10B is a diagram for explaining an example of frequency characteristic comparison between the front and rear channels. First, the absolute value [DyJ] of the difference of the data [PxJ] is calculated between the previous and next channels. “X” is channel numbers 1 to 8, “J” is frequency band numbers 1 to 9, and “y” is a channel number. In this example, “y = 1 to 3”, and the C channel and the FL / FR channel, the FL / FR channel and the SL / SR channel, and the SL / SR channel and the SBL / SBR channel between the three front and rear channels, The absolute value [DyJ] of the difference is calculated. More specifically, for the pair of left and right FL / FR channels, the SL / SR channel, and the SBL / SBR channel, not the data [PxJ] but the data [P′zJ] that combines (averages) the frequency characteristics of the pair of left and right channels. ] (See the rectangular area in FIG. 10B). “Z” is a pair of left and right channel numbers, and “z = 1 to 3” in this example. Next, the calculated absolute value the maximum value Dmax of [DyJ], compares the maximum value Dmax and a predetermined threshold value TH FB. When the maximum value Dmax is greater than the threshold value TH FB, it is determined that the frequency characteristics are different between the front and rear channels (step S110 in FIG. 9: Yes). When the maximum value Dmax is less than the threshold value TH FB , the frequency characteristics are determined. Is not different between the preceding and following channels (step S110 in FIG. 9: No).
このようなチャンネル間の周波数特性比較は、チャンネル間で周波数帯域のどこか一箇所でもレベル差の大きいところがあると、聴覚上チャンネル間で音色の不一致を感じるということを前提としている。そのため、周波数帯域におけるレベルの差分の絶対値[DyJ]についての最大値Dmaxを求めた上で、最大値Dmaxと所定の閾値THLR、THFBとを比較するという処理を採用している。 Such frequency characteristic comparison between channels is based on the premise that if there is a part where the level difference is large at any one place in the frequency band between channels, timbre inconsistency will be perceived acoustically between channels. For this reason, a process is employed in which the maximum value Dmax is obtained for the absolute value [DyJ] of the level difference in the frequency band, and the maximum value Dmax is compared with predetermined threshold values TH LR and TH FB .
なお、周波数帯域(例えば低域、中域、高域の3つの帯域)ごとに別々に最大値Dmaxを求めて、帯域ごとに異なる値を有する閾値THLR、THFBを用いて、チャンネル間の周波数特性比較を行っても良い。こうするのは、定圧波やマイクロホン8に対するスピーカ6の向きの影響が帯域により異なるからである。この場合にも、得られた複数の最大値Dmaxの中で1つでも閾値THLR、THFBよりも大きな値が存在すれば、左右チャンネル間又は前後チャンネル間で周波数特性が異なると判断される。
In addition, the maximum value Dmax is obtained separately for each frequency band (for example, three bands of the low band, the middle band, and the high band), and threshold values TH LR and TH FB having different values for each band are used, Frequency characteristic comparison may be performed. This is because the influence of the direction of the
また、上記では、前後チャンネル間の周波数特性を比較するに当たって、CチャンネルとFL/FRチャンネル、FL/FRチャンネルとSL/SRチャンネル、及びSL/SRチャンネルとSBL/SBRチャンネルの3つの前後チャンネルを用いていたが(図10(B)参照)、これらに加えて、FL/FRチャンネルとSBL/SBRチャンネル、CチャンネルとSL/SRチャンネル、及びCチャンネルとSBL/SBRチャンネルの3つの前後チャンネルを更に用いても良い。 In addition, in the above, when comparing the frequency characteristics between the front and rear channels, the three front and rear channels of the C channel and the FL / FR channel, the FL / FR channel and the SL / SR channel, and the SL / SR channel and the SBL / SBR channel are represented. In addition to these, in addition to these, three front and rear channels of FL / FR channel and SBL / SBR channel, C channel and SL / SR channel, and C channel and SBL / SBR channel were used. Further, it may be used.
また、上記では、差分の絶対値[DyJ]の最大値Dmaxと閾値THLR、THFBとを比較することで、チャンネル間の周波数特性を比較する方法を例示したが、この方法を用いることに限定はされない。比較対象となっているチャンネル間の周波数特性の相関関係(周波数振幅レベルの相関関係)が分かれば、最大値Dmaxと閾値THLR、THFBとを比較する方法以外にも種々の方法を適用することができる。他の1つの例では、チャンネル間のデータ[PxJ]の相関値などを用いることができる。 In the above description, the method of comparing the frequency characteristics between the channels by comparing the maximum value Dmax of the absolute value [DyJ] of the difference with the threshold values TH LR and TH FB is exemplified, but this method is used. There is no limitation. If the correlation of frequency characteristics (frequency amplitude level correlation) between channels to be compared is known, various methods other than the method of comparing the maximum value Dmax and the threshold values TH LR and TH FB are applied. be able to. In another example, a correlation value of data [PxJ] between channels can be used.
次に、図11を参照して、図8のステップS20の周波数特性補正処理について説明する。図11は、周波数特性補正処理を示すフローチャートである。 Next, with reference to FIG. 11, the frequency characteristic correction process in step S20 of FIG. 8 will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the frequency characteristic correction process.
まず、同位相グループが存在するか否かが判断される(ステップS201)。同位相グループが存在すると判断された場合(ステップS201:Yes)、処理はステップS202に進む。図9の周波数特性補正方式選択処理にて、第2補正方式又は第3補正方式が設定された場合には、同位相グループが存在すると判断される。一方で、同位相グループが存在しないと判断された場合(ステップS201:No)、処理はステップS208に進む。図9の周波数特性補正方式選択処理にて、第1補正方式が設定された場合には、同位相グループが存在しないと判断される。 First, it is determined whether or not the same phase group exists (step S201). If it is determined that the same phase group exists (step S201: Yes), the process proceeds to step S202. If the second correction method or the third correction method is set in the frequency characteristic correction method selection process of FIG. 9, it is determined that the same phase group exists. On the other hand, when it is determined that the same phase group does not exist (step S201: No), the process proceeds to step S208. If the first correction method is set in the frequency characteristic correction method selection process of FIG. 9, it is determined that the same phase group does not exist.
ステップS202では、同位相グループに属する複数のチャンネルについてチャンネル間レベル補正処理を行う。なお、ここでは、FLチャンネルとFRチャンネルとが同位相グループである場合を例に挙げる。ステップS202の処理は、チャンネル間レベル補正の対象となるチャンネルのイコライザEQの周波数特性をフラット(イコライザ係数をすべて0)に調整した状態にて行う。具体的には、まず、信号処理部20において、スイッチSW11をオンにすると同時にスイッチSW12をオフとすることにより、1つのチャンネル(例えばFLチャンネル)に測定用信号DN(ピンクノイズ)が供給され、その測定用信号DNがスピーカ6FLから出力される。マイクロホン8はその信号を集音し、増幅器9及びA/D変換器10を通じて集音データDMが係数演算部30内のチャンネル間レベル補正部12へ供給される。チャンネル間レベル補正部12では、レベル検出部12aが集音データDMの音圧レベルを検出し、調整量決定部12bへ送る。調整量決定部12bは、目標レベルテーブル12cに予め設定されている所定の音圧レベルと一致するようにチャンネル間アッテネータATG1の調整信号SG1を生成し、チャンネル間アッテネータATG1へ供給する。こうして、1つのチャンネルのレベルが所定のレベルと一致するように補正される。この処理を、各チャンネルに対して順に行い、同位相グループに属する全てのチャンネルについてレベル補正が完了した時点で、処理はステップS203に進む。
In step S202, inter-channel level correction processing is performed for a plurality of channels belonging to the same phase group. Here, a case where the FL channel and the FR channel are in the same phase group is taken as an example. The processing in step S202 is performed in a state where the frequency characteristics of the equalizer EQ of the channel that is the target of the level correction between channels are adjusted to be flat (all equalizer coefficients are 0). Specifically, first, in the
ここで、ステップS202にてレベル補正を行う理由について説明する。レベル補正を行わない場合は、通常、同位相グループに属する複数チャンネル間のレベルが一致していない場合が多い。そのため、レベル補正を行わないと、以降の処理で行われる周波数特性補正時にレベルの高い特定のチャンネルの特性が支配的となり、チャンネル間で平等の測定ができなくなる場合がある。以上のことから、以降の処理で行われる周波数特性補正を正確に行うために、ステップS202にてレベル補正を事前に行っている。 Here, the reason why the level correction is performed in step S202 will be described. When level correction is not performed, the levels among a plurality of channels belonging to the same phase group often do not match. For this reason, if level correction is not performed, characteristics of a specific channel having a high level are dominant during frequency characteristic correction performed in the subsequent processing, and equality measurement may not be performed between channels. From the above, the level correction is performed in advance in step S202 in order to accurately perform the frequency characteristic correction performed in the subsequent processing.
ステップS202の処理によりFLチャンネルとFRチャンネルとのレベルが一致すると、ステップS203以降において、それらのチャンネルに対して同時に周波数特性補正が行われる。具体的には、同位相グループに属するチャンネル、即ちFLチャンネルとFRチャンネルとから同時に測定用信号DNを出力し(ステップS203)、マイクロホン8でこれを集音して集音データDMを信号処理回路2へ入力する(ステップS204)。信号処理回路2中の周波数特性補正部11は、集音データDMに基づいてイコライザEQ1及びEQ2の特性を調整するためのイコライザ係数SF1及びSF2を演算し(ステップS205)、それぞれイコライザEQ1及びEQ2へ供給してFLチャンネル及びFRチャンネルの周波数特性を補正する(ステップS206)。これにより、FLチャンネル及びFRチャンネルの周波数特性は、所望の特性に設定される。また、FLチャンネル及びFRチャンネルは同一の補正パラメータ(イコライザ係数)により補正されるので、両チャンネルの位相は相互に一致する。よって、FLチャンネルとFRチャンネルとの間の位相を相互一致させ、かつ、両チャンネルをほぼ所望の周波数特性に設定することができる。
When the levels of the FL channel and the FR channel coincide with each other in the process of step S202, frequency characteristic correction is simultaneously performed on these channels in step S203 and subsequent steps. Specifically, the measurement signal DN is simultaneously output from the channels belonging to the same phase group, that is, the FL channel and the FR channel (step S203), and the collected signal DM is collected by the
なお、上記の例ではFLチャンネルとFRチャンネルとを同位相グループとしているが、同位相グループとして選択するチャンネルの数及び組み合わせは様々に設定可能である。 こうして、1グループの同位相チャンネルについて周波数特性補正が完了すると、他に同位相グループがあるか否かがチェックされる(ステップS207)。他に同位相グループがある場合には(ステップS207:No)、次の同位相グループについて同様に周波数特性補正が行われる(ステップS202〜S206)。 In the above example, the FL channel and the FR channel are in the same phase group, but the number and combination of channels to be selected as the same phase group can be variously set. Thus, when the frequency characteristic correction is completed for one group of in-phase channels, it is checked whether there is another in-phase group (step S207). If there is another in-phase group (step S207: No), the frequency characteristic correction is similarly performed for the next in-phase group (steps S202 to S206).
一方で、他に同位相グループがない場合には(ステップS207:Yes)、つまり全ての同位相チャンネルのグループについて周波数特性補正が完了すると、ステップS208以降において、残りのチャンネル、即ち同位相グループに属しない独立チャンネルについて周波数特性補正を行う。まず、独立チャンネルが存在するか否かが判断される(ステップS208)。独立チャンネルが存在しないと判断された場合(ステップS208:No)、処理は図8のメインルーチンへ戻る。これに対して、独立チャンネルが存在すると判断された場合(ステップS208:Yes)、ステップS209以降において独立チャンネルについて周波数特性補正を行う。具体的には、1つの独立チャンネルから測定用信号DNを出力し(ステップS209)、マイクロホン8でこれを集音する(ステップS210)。信号処理回路2中の周波数特性補正部11は、集音データDMに基づいて、当該独立チャンネルに用いるイコライザ係数SFを演算し(ステップS211)、イコライザEQへ供給して当該独立チャンネルの周波数特性を補正する(ステップS212)。
On the other hand, when there is no other in-phase group (step S207: Yes), that is, when the frequency characteristic correction is completed for all in-phase channel groups, the remaining channels, that is, in-phase groups are set in step S208 and thereafter. Frequency characteristic correction is performed for independent channels that do not belong. First, it is determined whether or not an independent channel exists (step S208). If it is determined that there is no independent channel (step S208: No), the process returns to the main routine of FIG. On the other hand, if it is determined that an independent channel exists (step S208: Yes), frequency characteristics correction is performed for the independent channel in step S209 and subsequent steps. Specifically, the measurement signal DN is output from one independent channel (step S209) and collected by the microphone 8 (step S210). The frequency characteristic correction unit 11 in the
こうして、1つの独立チャンネルについて周波数特性補正が完了すると、全ての独立チャンネルについて周波数特性補正が完了したか否かのチェックが行われる(ステップS213)。全ての独立チャンネルについて周波数特性補正が完了していない場合は(ステップS213:No)、次の独立チャンネルについて同様に周波数特性補正が行われる(ステップS209〜S212)。そして、全てのチャンネルについて周波数特性補正が完了すると(ステップS213:Yes)、処理は図8のメインルーチンへ戻る。 Thus, when the frequency characteristic correction is completed for one independent channel, it is checked whether the frequency characteristic correction is completed for all the independent channels (step S213). If the frequency characteristic correction has not been completed for all the independent channels (step S213: No), the frequency characteristic correction is similarly performed for the next independent channel (steps S209 to S212). When the frequency characteristic correction is completed for all channels (step S213: Yes), the processing returns to the main routine of FIG.
なお、図9の周波数特性補正方式選択処理が終了した時点で、周波数特性補正方式選択部14内のメモリ14dには全チャンネル分の各周波数帯域のレベルを示すデータ[PxJ]が格納されているため、このデータ[PxJ]を図11の周波数特性補正処理で用いても良い。そうした場合、ステップS202〜S205の帯域毎の分析、及びステップS209〜S211の帯域毎の分析を省略することができ、処理時間を短縮することが可能となる。但し、同位相グループの周波数特性補正については、ステップS205のイコライザ係数の設定の前に、同位相グループに属する全てのチャンネルのデータ[PxJ]についての平均値[P’zJ]を求める処理を追加することとなる。
At the time when the frequency characteristic correction method selection processing in FIG. 9 is completed, the
次に、図12を参照して、図8のステップS30のチャンネル間レベル補正処理について説明する。図12は、チャンネル間レベル補正処理を示すフローチャートである。なお、チャンネル間レベル補正処理は、先の周波数特性補正処理により設定されたグラフィックイコライザGEQの周波数特性を上記周波数特性補正処理で調整した状態に維持して行われる。 Next, the inter-channel level correction process in step S30 of FIG. 8 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the inter-channel level correction process. The inter-channel level correction process is performed while maintaining the frequency characteristic of the graphic equalizer GEQ set by the previous frequency characteristic correction process adjusted in the frequency characteristic correction process.
まず、信号処理部20において、スイッチSW11をオンにすると同時にスイッチSW12をオフとすることにより、1つのチャンネル(例えばFLチャンネル)に測定用信号DN(ピンクノイズ)が供給され、その測定用信号DNがスピーカ6FLから出力される(ステップS301)。マイクロホン8はその信号を集音し、増幅器9及びA/D変換器10を通じて集音データDMが係数演算部30内のチャンネル間レベル補正部12へ供給される(ステップS302)。チャンネル間レベル補正部12では、レベル検出部12aが集音データDMの音圧レベルを検出し、調整量決定部12bへ送る。調整量決定部12bは、目標レベルテーブル12cに予め設定されている所定の音圧レベルと一致するようにチャンネル間アッテネータATG1の調整信号SG1を生成し、チャンネル間アッテネータATG1へ供給する(ステップS303)。こうして、1つのチャンネルのレベルが所定のレベルと一致するように補正される。この処理を、各チャンネルに対して順に行い、全てのチャンネルについてレベル補正が完了した時点で(ステップS304:Yes)、処理は図8のメインルーチンへ戻る。
First, in the
次に、図13を参照して、図8のステップS40の遅延特性補正処理について説明する。図13は、遅延特性補正処理を示すフローチャートである。 Next, the delay characteristic correction process in step S40 of FIG. 8 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the delay characteristic correction process.
まず、1つのチャンネル(例えばFLチャンネル)について、SW11をオンにすると同時にSW12をオフとして、測定用信号DNをスピーカ6から出力する(ステップS401)。次に、出力された測定用信号DNをマイクで集音し、集音データDMが係数演算部30内の遅延特性補正部13に入力される(ステップS402)。遅延特性補正部13内では、遅延量演算部13aがそのチャンネルの遅延量を演算により求め、一時的にメモリ13cに記憶する(ステップS403)。この処理が他の全てのチャンネルについて実行される。全てのチャンネルについて処理が完了した時点で(ステップS404:Yes)、メモリ13cには全てのチャンネルの遅延量が記憶されることになる。次に、係数演算部13bはメモリ13cの記憶内容に基づいて、全てのチャンネルのうち最大遅延量を有するチャンネルを基準とし、他の全てのチャンネルの信号が同時に受聴位置RVに到達するように各チャンネルの遅延回路DLY1〜DLY8の係数を決定し、各遅延回路DLYに供給する(ステップS405)。そして、遅延特性補正処理が完了する。こうして、周波数特性、チャンネル間レベル及び遅延特性が補正され、自動音場補正が完了する。
First, for one channel (for example, FL channel), SW11 is turned on and SW12 is turned off, and the measurement signal DN is output from the speaker 6 (step S401). Next, the output measurement signal DN is collected by a microphone, and the collected sound data DM is input to the delay
[本実施例の作用・効果]
以上説明した本実施例によれば、ユーザの視聴環境での各チャンネルの周波数特性を分析した結果に基づいて、周波数特性補正方式を選択して設定する。これにより、ユーザの視聴環境にとって最適な周波数特性補正方式を自動で設定することができる。具体的には、ユーザの視聴環境が音色の均一さと音像定位とのバランスにおいて最良となるような周波数特性補正方式を自動で設定することができる。
[Operation and effect of this embodiment]
According to the embodiment described above, the frequency characteristic correction method is selected and set based on the result of analyzing the frequency characteristic of each channel in the user viewing environment. This makes it possible to automatically set a frequency characteristic correction method that is optimal for the user's viewing environment. Specifically, it is possible to automatically set a frequency characteristic correction method that optimizes the user viewing environment in terms of the balance between timbre uniformity and sound image localization.
また、本実施例によれば、最適な周波数特性補正方式を自動で設定するため、ユーザは、視聴環境にとって最適な周波数特性補正方式を見つけるために周波数特性補正方式を変えて自動音場補正を何度も繰り返す必要はない。加えて、ユーザは、視聴環境を的確に把握したり、用意された周波数特性補正方式を適切に理解したりする必要もない。 In addition, according to the present embodiment, since the optimum frequency characteristic correction method is automatically set, the user can change the frequency characteristic correction method in order to find the optimum frequency characteristic correction method for the viewing environment, and perform automatic sound field correction. There is no need to repeat it over and over. In addition, the user does not need to accurately grasp the viewing environment or properly understand the prepared frequency characteristic correction method.
[変形例]
上記した実施例では、同位相グループのチャンネルの組み合わせとして3つの例を示したが(図7(A)〜(C)参照)、これ以外にも、同位相グループのチャンネルの組み合わせは適宜設定可能である。また、上記の実施例では、そのような3つの組み合わせについて用いる3つの周波数特性補正方式(第1乃至第3補正方式)を示したが、これ以外の同位相グループのチャンネルの組み合わせを用いた場合には、その組み合わせごとに用いる最適な周波数特性補正方式を設定すれば良い。
[Modification]
In the above-described embodiments, three examples of combinations of channels in the same phase group are shown (see FIGS. 7A to 7C). In addition, combinations of channels in the same phase group can be set as appropriate. It is. In the above embodiment, three frequency characteristic correction methods (first to third correction methods) used for such three combinations are shown. However, when other combinations of channels in the same phase group are used. Therefore, an optimal frequency characteristic correction method used for each combination may be set.
また、上記した実施例では、左右チャンネル間の周波数特性及び前後チャンネル間の周波数特性の両方を比較していたが(例えば図9参照)、左右チャンネル間の周波数特性及び前後チャンネル間の周波数特性のうちのいずれか一方のみを比較しても良い。例えば、左右チャンネル間の周波数特性のみを比較する場合には、左右チャンネル間の周波数特性が異なる場合には周波数補正方式を第1補正方式に設定し、左右チャンネル間の周波数特性が異ならない場合には周波数補正方式を第2補正方式に設定しても良い。他方で、例えば、前後チャンネル間の周波数特性のみを比較する場合には、前後チャンネル間の周波数特性が異なる場合には周波数補正方式を第1補正方式に設定し、前後チャンネル間の周波数特性が異ならない場合には周波数補正方式を第3補正方式に設定しても良い。 In the above embodiment, both the frequency characteristic between the left and right channels and the frequency characteristic between the front and rear channels are compared (for example, see FIG. 9). Only one of them may be compared. For example, when comparing only the frequency characteristics between the left and right channels, if the frequency characteristics between the left and right channels are different, the frequency correction method is set to the first correction method, and the frequency characteristics between the left and right channels are not different. The frequency correction method may be set to the second correction method. On the other hand, for example, when comparing only the frequency characteristics between the front and rear channels, if the frequency characteristics between the front and rear channels are different, the frequency correction method is set to the first correction method, and the frequency characteristics between the front and rear channels are different. If not, the frequency correction method may be set to the third correction method.
また、上記した実施例では、周波数特性補正部11がバンドパスフィルタ11a及び係数テーブル11bを有すると共に、周波数特性補正方式選択部14がバンドパスフィルタ14a及び係数テーブル14bを有していたが(図5(A)及び(B)参照)、1つのバンドパスフィルタ及び係数テーブルのみを設け、周波数特性補正方式選択部14と周波数特性補正部11とで当該バンドパスフィルタ及び当該係数テーブルを共有しても良い。これにより、DSPプログラムのサイズを縮小することができる。
In the above-described embodiment, the frequency characteristic correction unit 11 includes the bandpass filter 11a and the coefficient table 11b, and the frequency characteristic correction
[適用例]
本発明は、例えばAVレシーバやホームシアターシステムなどに適用することができる。
[Application example]
The present invention can be applied to, for example, an AV receiver and a home theater system.
1 音源
2 信号処理回路
3 測定用信号発生器
6 スピーカ
8 マイクロホン
9 増幅器
10 A/D変換器
11 周波数特性補正部
12 チャンネル間レベル補正部
13 遅延特性補正部
14 周波数特性補正方式選択部
ATG1〜ATG8 チャンネル間アッテネータ
DLY1〜DLY8 遅延回路
EQ1〜EQ8 イコライザ
GEQ グラフィックイコライザ
MPU システムコントローラ
SW11〜SW82、SWN スイッチ素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音部と、
前記集音部により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理部と、を備えることを特徴とする音響機器。 An audio device that enables multi-channel audio output,
A sound collection unit for collecting measurement signals output from the plurality of channels to be frequency-corrected;
A storage unit that stores a frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collection unit;
The frequency amplitude level stored in the storage unit is compared, and according to the comparison result, a correction group consisting of one or more preset channels is selected, and in the selected correction group unit, An acoustic device comprising: a processing unit that corrects frequency characteristics of a plurality of channels.
周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音工程と、
前記集音工程により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶工程と、
前記記憶工程により記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理工程と、を備える制御方法。 A control method executed by an audio device that enables multi-channel audio output,
A sound collecting step for collecting measurement signals output from the plurality of channels to be frequency-corrected;
A storage step of storing a frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collection step;
The frequency amplitude levels stored in the storage step are compared, and according to the comparison result, a correction group consisting of one or more preset channels is selected, and in the selected correction group unit, And a processing step of correcting frequency characteristics of a plurality of channels.
前記コンピュータを、
周波数補正の対象となる前記複数チャンネルから出力される測定用信号を集音する集音手段、
前記集音手段により集音された集音データの周波数帯域ごとの周波数振幅レベルを記憶する記憶手段、
前記記憶手段により記憶された前記周波数振幅レベルを比較し、その比較結果に応じて、予め設定された1又は複数のチャンネルからなる補正グループを選択し、選択した前記補正グループの単位にて、前記複数チャンネルの周波数特性を補正する処理手段、として機能させることを特徴とするプログラム。 A program that enables audio output of a plurality of channels and that is executed by an audio device having a computer,
The computer,
Sound collecting means for collecting measurement signals output from the plurality of channels to be frequency-corrected;
Storage means for storing a frequency amplitude level for each frequency band of the sound collection data collected by the sound collection means;
The frequency amplitude level stored by the storage means is compared, and a correction group consisting of one or more preset channels is selected according to the comparison result, and in the selected correction group unit, A program that functions as a processing unit that corrects frequency characteristics of a plurality of channels.
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