JP6753698B2 - Propagation delay time calculation device, playback device, propagation delay time calculation system and propagation delay time calculation program - Google Patents

Propagation delay time calculation device, playback device, propagation delay time calculation system and propagation delay time calculation program Download PDF

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Description

本発明は、伝搬遅延時間計算装置、再生装置、伝搬遅延時間計算システム及び伝搬遅延時間計算プログラムに関する。 The present invention relates to a propagation delay time calculation device, a reproduction device, a propagation delay time calculation system, and a propagation delay time calculation program.

一般に、車室内には複数の位置にスピーカが設置されている。例えば、左フロントスピーカと右フロントスピーカは、車室空間の中心線を挟んで対称となる位置に設置されている。しかし、これらのスピーカは、リスナの聴取位置(運転席や助手席、後部座席など)を基準に考えると、対称となる位置にはない。そのため、リスナの聴取位置と複数のスピーカのそれぞれとの間の距離の差(各スピーカから放出された再生音が到達する時間の差)により、ハース効果による音像定位の偏りや臨場感の低下が発生する。 Generally, speakers are installed at a plurality of positions in the vehicle interior. For example, the left front speaker and the right front speaker are installed at positions symmetrical with respect to the center line of the passenger compartment space. However, these speakers are not in symmetrical positions when the listener's listening position (driver's seat, passenger's seat, rear seat, etc.) is considered as a reference. Therefore, due to the difference in distance between the listener's listening position and each of the plurality of speakers (the difference in the time it takes for the reproduced sound emitted from each speaker to reach), the sound image localization is biased due to the Haas effect and the sense of presence is reduced. appear.

音像定位の偏りや臨場感の低下を改善する処理として、各スピーカから出力される測定用信号をリスナの聴取位置に同時に到達させるように時間調節するタイムアライメント処理が知られている。タイムアライメント処理では、測定用信号を用いて各スピーカと聴取位置間のインパルス応答特性が測定され、測定されたインパルス応答特性に基づいて、各スピーカと聴取位置間の音の伝搬遅延時間が求められる。 As a process for improving the bias of the sound image localization and the decrease in the sense of presence, a time alignment process for adjusting the time so that the measurement signal output from each speaker reaches the listening position of the listener at the same time is known. In the time alignment process, the impulse response characteristic between each speaker and the listening position is measured using the measurement signal, and the sound propagation delay time between each speaker and the listening position is obtained based on the measured impulse response characteristic. ..

一般に、インパルス応答特性の測定では、測定用信号を再生する再生系と、測定用信号を収録する収録系との時間同期を取るため、ループ構成が必要になる。しかし、再生系と収録系とがループ構成にならない場合がある。例示的には、再生系として外部入力の無い車載器(再生機器)を用い、収録系としてスマートフォン等の再生機器とは別の収録機器を用いる場合が挙げられる。この場合、再生系と収録系で時間同期が取れないため、各スピーカと聴取位置間の音の伝搬遅延時間を精度良く求めることが難しい。 Generally, in the measurement of impulse response characteristics, a loop configuration is required in order to synchronize the time between the reproduction system that reproduces the measurement signal and the recording system that records the measurement signal. However, the playback system and the recording system may not form a loop. Illustratively, an in-vehicle device (reproduction device) having no external input is used as the reproduction system, and a recording device different from the reproduction device such as a smartphone is used as the recording system. In this case, since the playback system and the recording system cannot be time-synchronized, it is difficult to accurately obtain the sound propagation delay time between each speaker and the listening position.

そこで、例えば特許文献1や特許文献2に、再生系と収録系とがループ構成になっていないシステムにおいてインパルス応答特性を測定する具体的方法が記載されている。しかし、何れの特許文献に記載の方法であっても、インパルス応答特性の測定において再生系と収録系で時間同期が取られず、各スピーカと聴取位置間の音の伝搬遅延時間を精度良く求めることが難しい。 Therefore, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a specific method for measuring impulse response characteristics in a system in which the reproduction system and the recording system do not have a loop configuration. However, in any of the methods described in the patent documents, the time is not synchronized between the reproduction system and the recording system in the measurement of the impulse response characteristic, and the sound propagation delay time between each speaker and the listening position must be obtained accurately. Is difficult.

特開2002−365320号公報JP-A-2002-365320 特開2011−22055号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-22555

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、非同期で測定されたインパルス応答特性に基づいて各スピーカと聴取位置間の音の伝搬遅延時間を求めるのに好適な伝搬遅延時間計算装置、再生装置、伝搬遅延時間計算システム及び伝搬遅延時間計算プログラムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is suitable for obtaining the sound propagation delay time between each speaker and the listening position based on the impulse response characteristics measured asynchronously. It is to provide a propagation delay time calculation device, a reproduction device, a propagation delay time calculation system, and a propagation delay time calculation program.

本発明の一実施形態に係る伝搬遅延時間計算装置は、複数のスピーカの各々から出力される時間的に非干渉なスピーカ毎の測定用信号及び該複数のスピーカの全てから同時に出力される全スピーカの測定用信号を所定の聴取位置で収録する収録手段と、収録された測定用信号のインパルス応答特性を計算するインパルス応答特性計算手段と、計算されたスピーカ毎の測定用信号と全スピーカの測定用信号とのインパルス応答特性の相互相関を演算する演算手段と、演算された相互相関の結果に基づいて複数のスピーカの各々と聴取位置間の測定用信号の伝搬遅延時間を計算する伝搬遅延時間計算手段とを備える。 The propagation delay time calculation device according to the embodiment of the present invention includes measurement signals for each speaker that are time-non-interfering output from each of the plurality of speakers, and all speakers simultaneously output from all of the plurality of speakers. Recording means for recording the measurement signal of the above at a predetermined listening position, impulse response characteristic calculation means for calculating the impulse response characteristic of the recorded measurement signal, and measurement of the calculated measurement signal for each speaker and all speakers. A calculation means for calculating the mutual correlation of the impulse response characteristics with the signal for use, and a propagation delay time for calculating the propagation delay time of the measurement signal between each of the plurality of speakers and the listening position based on the calculated result of the mutual correlation. It is equipped with a calculation means.

また、本発明の一実施形態に係る伝搬遅延時間計算装置は、スピーカ毎の測定用信号のインパルス応答の周波数特性をフラットに補正する補正手段と、周波数特性の補正時に用いた補正係数を測定用信号の再生を行う再生装置に転送する転送手段とを備える構成としてもよい。この場合、収録手段は、再生装置により、補正係数で補正され且つ複数のスピーカの全てから同時に出力される全スピーカの測定用信号を、聴取位置で収録する。 Further, the propagation delay time calculation device according to the embodiment of the present invention flatly corrects the frequency characteristic of the impulse response of the measurement signal for each speaker, and measures the correction coefficient used when correcting the frequency characteristic. The configuration may include a transfer means for transferring the signal to a reproduction device that reproduces the signal. In this case, the recording means records the measurement signals of all the speakers, which are corrected by the correction coefficient by the reproduction device and simultaneously output from all of the plurality of speakers, at the listening position.

また、本発明の一実施形態において、演算手段は、スピーカ毎の測定用信号のインパルス応答特性を最大振幅が時間軸上の基準位置に合うように時間オフセットし、且つ全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を最大振幅が該基準位置に合うように時間オフセットした上で、相互相関を演算する構成としてもよい。 Further, in one embodiment of the present invention, the calculation means time-offs the impulse response characteristic of the measurement signal for each speaker so that the maximum amplitude matches the reference position on the time axis, and the measurement signal of all the speakers. The impulse response characteristic may be time-offset so that the maximum amplitude matches the reference position, and then the cross-correlation is calculated.

また、本発明の一実施形態に係る伝搬遅延時間計算装置は、スピーカ毎又は全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を帯域制限する帯域制限手段を備える構成としてもよい。この場合、演算手段は、スピーカ毎及び全スピーカの一方の測定用信号のインパルス応答特性と、帯域制限された他方の測定用信号のインパルス応答特性との相互相関を演算する。 Further, the propagation delay time calculation device according to the embodiment of the present invention may be configured to include band limiting means for band limiting the impulse response characteristics of the measurement signals of each speaker or all speakers. In this case, the calculation means calculates the cross-correlation between the impulse response characteristic of one measurement signal for each speaker and all the speakers and the impulse response characteristic of the other measurement signal whose band is limited.

また、本発明の一実施形態に係る伝搬遅延時間計算装置は、伝搬遅延時間計算手段にて計算された伝搬遅延時間を再生装置に転送する手段を備える構成としてもよい。 Further, the propagation delay time calculation device according to the embodiment of the present invention may be configured to include means for transferring the propagation delay time calculated by the propagation delay time calculation means to the reproduction device.

また、本発明の一実施形態に係る再生装置は、上記の伝搬遅延時間計算装置と通信可能な装置であり、複数のスピーカの各々から時間的に非干渉なタイミングで測定用信号を順次出力する手段と、複数のスピーカの全てから測定用信号を同時に出力する手段と、伝搬遅延時間計算装置より転送された伝搬遅延時間を受信する手段と、受信された伝搬遅延時間を用いてタイムアライメント処理を行う手段とを備える。 Further, the reproduction device according to the embodiment of the present invention is a device capable of communicating with the propagation delay time calculation device, and sequentially outputs measurement signals from each of the plurality of speakers at timings that do not interfere with each other in time. Time alignment processing is performed using the means, the means for simultaneously outputting measurement signals from all of a plurality of speakers, the means for receiving the propagation delay time transferred from the propagation delay time calculator, and the received propagation delay time. Provide means to do.

また、本発明の一実施形態に係る伝搬遅延時間計算システムは、再生装置と伝搬遅延時間計算装置とを備える。再生装置は、複数のスピーカの各々から時間的に非干渉なタイミングで測定用信号を順次出力する。伝搬遅延時間計算装置は、スピーカ毎の測定用信号を所定の聴取位置で収録し、収録されたスピーカ毎の測定用信号のインパルス応答特性を計算する。また、再生装置は、複数のスピーカの全てから測定用信号を同時に出力する。伝搬遅延時間計算装置は、全スピーカから同時に出力された測定用信号を聴取位置で収録し、収録された全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を計算し、計算されたスピーカ毎の測定用信号と全スピーカの測定用信号とのインパルス応答特性の相互相関を演算し、演算された相互相関の結果に基づいて複数のスピーカの各々と聴取位置間の測定用信号の伝搬遅延時間を計算する。 Further, the propagation delay time calculation system according to the embodiment of the present invention includes a reproduction device and a propagation delay time calculation device. The playback device sequentially outputs measurement signals from each of the plurality of speakers at timings that do not interfere with each other in time. The propagation delay time calculation device records the measurement signal for each speaker at a predetermined listening position, and calculates the impulse response characteristic of the recorded measurement signal for each speaker. Further, the playback device simultaneously outputs measurement signals from all of the plurality of speakers. The propagation delay time calculation device records the measurement signals output from all the speakers at the same time at the listening position, calculates the impulse response characteristics of the recorded measurement signals of all the speakers, and calculates the measurement signals for each speaker. The mutual correlation of the impulse response characteristics between the speaker and the measurement signals of all the speakers is calculated, and the propagation delay time of the measurement signal between each of the plurality of speakers and the listening position is calculated based on the calculated mutual correlation result.

また、本発明の一実施形態において、伝搬遅延時間計算装置は、スピーカ毎の測定用信号のインパルス応答の周波数特性をフラットに補正し、周波数特性の補正時に用いた補正係数を再生装置に転送する構成としてもよい。この場合、再生装置は、測定用信号を補正係数で補正し、補正された測定用信号を複数のスピーカの全てから同時に出力する。 Further, in one embodiment of the present invention, the propagation delay time calculation device flatly corrects the frequency characteristic of the impulse response of the measurement signal for each speaker, and transfers the correction coefficient used at the time of correcting the frequency characteristic to the reproduction device. It may be configured. In this case, the reproduction device corrects the measurement signal with a correction coefficient, and simultaneously outputs the corrected measurement signal from all of the plurality of speakers.

また、本発明の一実施形態において、伝搬遅延時間計算装置は、スピーカ毎の測定用信号のインパルス応答特性を最大振幅が時間軸上の基準位置に合うように時間オフセットし、且つ全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を最大振幅が該基準位置に合うように時間オフセットした上で、相互相関を演算する構成としてもよい。 Further, in one embodiment of the present invention, the propagation delay time calculation device time-offs the impulse response characteristic of the measurement signal for each speaker so that the maximum amplitude matches the reference position on the time axis, and measures all the speakers. The impulse response characteristic of the signal for use may be time-offset so that the maximum amplitude matches the reference position, and then the cross-correlation is calculated.

また、本発明の一実施形態において、伝搬遅延時間計算装置は、スピーカ毎又は全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を帯域制限し、スピーカ毎及び全スピーカの一方の測定用信号のインパルス応答特性と、帯域制限された他方の測定用信号のインパルス応答特性との相互相関を演算する構成としてもよい。 Further, in one embodiment of the present invention, the propagation delay time calculation device band-limits the impulse response characteristics of the measurement signals of each speaker or all speakers, and the impulse response characteristics of one of the measurement signals of each speaker and all speakers. And may be configured to calculate the mutual correlation with the impulse response characteristic of the other band-limited measurement signal.

また、本発明の一実施形態において、伝搬遅延時間計算装置は、計算された伝搬遅延時間を再生装置に転送する構成としてもよい。この場合、再生装置は、搬遅延時間計算装置より転送された伝搬遅延時間を受信し、受信された伝搬遅延時間を用いてタイムアライメント処理を行う。 Further, in one embodiment of the present invention, the propagation delay time calculation device may be configured to transfer the calculated propagation delay time to the reproduction device. In this case, the reproduction device receives the propagation delay time transferred from the carrier delay time calculation device, and performs the time alignment process using the received propagation delay time.

また、本発明の一実施形態に係る伝搬遅延時間計算プログラムは、複数のスピーカの各々から出力される時間的に非干渉なスピーカ毎の測定用信号を所定の聴取位置で収録する第一の収録ステップと、収録されたスピーカ毎の測定用信号のインパルス応答特性を計算する第一のインパルス応答特性計算ステップと、全スピーカから同時に出力された測定用信号を聴取位置で収録する第二の収録ステップと、収録された全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を計算する第二のインパルス応答特性計算ステップと、計算されたスピーカ毎の測定用信号と全スピーカの測定用信号とのインパルス応答特性の相互相関を演算する演算ステップと、演算された相互相関の結果に基づいて複数のスピーカの各々と聴取位置間の測定用信号の伝搬遅延時間を計算する伝搬遅延時間計算ステップとを、コンピュータに実行させるためのプログラムである。 Further, the propagation delay time calculation program according to the embodiment of the present invention is a first recording that records measurement signals for each speaker that are output from each of a plurality of speakers and that do not interfere with each other at a predetermined listening position. A step, a first impulse response characteristic calculation step for calculating the impulse response characteristic of the measurement signal for each recorded speaker, and a second recording step for recording the measurement signal simultaneously output from all the speakers at the listening position. And the second impulse response characteristic calculation step for calculating the impulse response characteristics of the recorded measurement signals of all speakers, and the impulse response characteristics of the calculated measurement signals for each speaker and the measurement signals of all speakers. The computer executes a calculation step for calculating the mutual correlation and a propagation delay time calculation step for calculating the propagation delay time of the measurement signal between each of the plurality of speakers and the listening position based on the calculated result of the mutual correlation. It is a program to make it.

本発明の一実施形態によれば、非同期で測定されたインパルス応答特性に基づいて各スピーカと聴取位置間の音の伝搬遅延時間を求めるのに好適な伝搬遅延時間計算装置、再生装置、伝搬遅延時間計算システム及び伝搬遅延時間計算プログラムが提供される。 According to one embodiment of the present invention, a propagation delay time calculation device, a reproduction device, and a propagation delay suitable for obtaining a sound propagation delay time between each speaker and a listening position based on an impulse response characteristic measured asynchronously. A time calculation system and a propagation delay time calculation program are provided.

本発明の一実施形態に係る音響システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the acoustic system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る音響システムにおいて実行される伝搬遅延時間計算処理のシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence of the propagation delay time calculation processing executed in the acoustic system which concerns on one Embodiment of this invention. 図2の処理ステップS13にて計算されるインパルス応答特性を示す図である。It is a figure which shows the impulse response characteristic calculated in the process step S13 of FIG. 図2の処理ステップS14にて実行されるフーリエ変換後、スムージング処理後、逆フィルタリング処理後の各振幅スペクトルを示す図である。It is a figure which shows each amplitude spectrum after the Fourier transform executed in the processing step S14 of FIG. 2, the smoothing processing, and the inverse filtering processing. 図2の処理ステップS14にて実行されるイコライザ補正の前後の各振幅スペクトルを示す図である。It is a figure which shows each amplitude spectrum before and after the equalizer correction executed in the process step S14 of FIG. 図2の処理ステップS15にて実行される逆フーリエ変換後のインパルス応答特性を示す図である。It is a figure which shows the impulse response characteristic after the inverse Fourier transform executed in the processing step S15 of FIG. 図2の処理ステップS17にて実行される時間オフセット後のインパルス応答特性を示す図である。It is a figure which shows the impulse response characteristic after the time offset executed in the process step S17 of FIG. 図2の処理ステップS23にて時間オフセットされたインパルス応答特性及びその周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the impulse response characteristic and the frequency characteristic thereof time offset in the process step S23 of FIG. 図2の処理ステップS24の実行の結果得られる相互相関特性(類似性)を示す図である。It is a figure which shows the cross-correlation characteristic (similarity) obtained as a result of execution of the processing step S24 of FIG. 図2の処理ステップS14にてイコライザ補正が行われない場合に、処理ステップS24の実行の結果得られる相互相関特性を示す図である。It is a figure which shows the cross-correlation characteristic obtained as a result of execution of the processing step S24 when the equalizer correction is not performed in the processing step S14 of FIG. 図2の処理ステップS14によるイコライザ補正後の振幅スペクトルを300Hz〜8kHzに帯域制限したものを示す図である。It is a figure which shows the amplitude spectrum after the equalizer correction by the processing step S14 of FIG. 2 band-limited to 300Hz-8kHz. 図11に示される帯域制限を行った場合に、処理ステップS24の実行の結果得られる相互相関特性を示す図である。It is a figure which shows the cross-correlation characteristic obtained as a result of execution of the processing step S24 when the band limitation shown in FIG. 11 is performed.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態として音響システムを例に取り説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an acoustic system will be described as an example of an embodiment of the present invention.

[音響システム1の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る音響システム1の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る音響システム1は、再生機器10及び収録機器20を備えている。
[Configuration of sound system 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an acoustic system 1 according to an embodiment of the present invention. The sound system 1 according to the present embodiment includes a playback device 10 and a recording device 20.

再生機器10は、例えば車両に搭載される車載型オーディオ機器であり、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)等の音源より入力される測定用信号を復号化して、車室内の各スピーカFL、FR、RL、RRから測定用信号を出力する。スピーカFL、FR、RL、RRは、それぞれ、フロント左側ドア、フロント右側ドア、リア左側ドア、リア右側ドアに埋設されている。測定用信号には、疑似ランダム雑音であるM系列信号(Maximum Length Sequence)が用いられる。 The playback device 10 is, for example, an in-vehicle audio device mounted on a vehicle, and decodes a measurement signal input from a sound source such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc) to decode each speaker in the vehicle interior. A measurement signal is output from FL, FR, RL, and RR. The speakers FL, FR, RL, and RR are embedded in the front left door, the front right door, the rear left door, and the rear right door, respectively. As the measurement signal, an M-sequence signal (Maximum Length Sequence), which is pseudo-random noise, is used.

収録機器20は、スマートフォン、フィーチャフォン、PHS(Personal Handy phone System)、タブレット端末、ノートPC、PDA(Personal Digital Assistant)、PND(Portable Navigation Device)、携帯ゲーム機など、車室内に持ち込める携帯型端末であり、図1に示されるように、収録部21、インパルス応答計算部22、イコライザ補正部23、オフセット部24及び伝搬遅延時間計算部25を有している。 The recording device 20 is a portable terminal that can be brought into the vehicle interior, such as a smartphone, a feature phone, a PHS (Personal Handy phone System), a tablet terminal, a notebook PC, a PDA (Personal Digital Assistant), a PND (Portable Navigation Device), and a portable game machine. As shown in FIG. 1, it has a recording unit 21, an impulse response calculation unit 22, an equalizer correction unit 23, an offset unit 24, and a propagation delay time calculation unit 25.

収録機器20は、再生機器10と協働することにより、タイムアライメント処理に必要な各スピーカFL、FR、RL、RRと聴取位置間の測定音(測定用信号)の伝搬遅延時間を計算する。再生機器10は、収録機器20にて計算された伝搬遅延時間でタイムアライメントされた楽曲等を各スピーカから出力する。これにより、リスナは、ハース効果による音像定位の偏りや臨場感の低下が抑えられた環境で楽曲等を聴取することができる。 The recording device 20 calculates the propagation delay time of the measurement sound (measurement signal) between each speaker FL, FR, RL, RR and the listening position required for the time alignment process in cooperation with the playback device 10. The playback device 10 outputs music or the like time-aligned with the propagation delay time calculated by the recording device 20 from each speaker. As a result, the listener can listen to the music or the like in an environment in which the bias of the sound image localization due to the Haas effect and the decrease in the sense of presence are suppressed.

[伝搬遅延時間計算処理]
図2は、本発明の一実施形態に係る再生機器10と収録機器20との協働により実行される伝搬遅延時間計算処理のシーケンスを示す図である。本シーケンスは、例えばリスナにより、伝搬遅延時間計算処理を実行するモードへの遷移操作が行われた時点で開始される。
[Propagation delay time calculation processing]
FIG. 2 is a diagram showing a sequence of propagation delay time calculation processing executed in collaboration with the reproduction device 10 and the recording device 20 according to the embodiment of the present invention. This sequence is started when, for example, a listener performs a transition operation to a mode for executing the propagation delay time calculation process.

[図2のS11(測定用信号の出力)]
本処理ステップS11では、再生機器10にて、各スピーカFL、FR、RL、RRから測定用信号が順次出力される。各測定用信号は、時間的に干渉しないように、一定の時間間隔を空けて順次出力される。
[S11 in FIG. 2 (output of measurement signal)]
In this processing step S11, the reproduction device 10 sequentially outputs measurement signals from the speakers FL, FR, RL, and RR. Each measurement signal is sequentially output at regular time intervals so as not to interfere with time.

[図2のS12(測定用信号の収録)]
本処理ステップS12では、収録部21により、収録機器20に取り付けられたマイクロフォン又は内蔵のマイクロフォンに順次入力された各スピーカからの測定用信号が収録される。本実施形態では、マイクロフォンの位置が聴取位置となる。リスナは、運転席や助手席など、車室内の任意に収録機器20を置くことにより、聴取位置を任意に決めることができる。
[S12 in FIG. 2 (recording of measurement signal)]
In this processing step S12, the recording unit 21 records measurement signals from each speaker sequentially input to the microphone attached to the recording device 20 or the built-in microphone. In this embodiment, the position of the microphone is the listening position. The listener can arbitrarily determine the listening position by arbitrarily placing the recording device 20 in the vehicle interior such as the driver's seat and the passenger's seat.

[図2のS13(インパルス応答特性の計算)]
本処理ステップS13では、インパルス応答計算部22により、処理ステップS12(測定用信号の収録)にて収録された各スピーカからの測定用信号(以下、「収録信号」と記す。)とリファレンス信号との相互相関関数が演算により求められて、インパルス応答特性が計算される。補足すると、本実施形態では、再生機器10と収録機器20とがループ構成になっていないため、非同期のインパルス応答特性が計算される。なお、リファレンス信号は、再生機器10より出力される測定用信号と同一のM系列信号であり、収録機器20に予め記憶されている。以下、説明の便宜上、各スピーカFL、FR、RL、RRと聴取位置間の測定用信号のインパルス応答特性を、それぞれ、インパルス応答特性FL、FR、RL、RRと記す。
[S13 (calculation of impulse response characteristics) in FIG. 2]
In the present processing step S13, the impulse response calculation unit 22 includes the measurement signal (hereinafter, referred to as “recorded signal”) and the reference signal from each speaker recorded in the processing step S12 (recording of the measurement signal). The mutual correlation function of is obtained by calculation, and the impulse response characteristic is calculated. Supplementally, in the present embodiment, since the playback device 10 and the recording device 20 do not have a loop configuration, an asynchronous impulse response characteristic is calculated. The reference signal is an M-sequence signal that is the same as the measurement signal output from the reproduction device 10, and is stored in advance in the recording device 20. Hereinafter, for convenience of explanation, the impulse response characteristics of the measurement signal between each speaker FL, FR, RL, RR and the listening position will be referred to as impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR, respectively.

図3に、本処理ステップS13にて計算されるインパルス応答特性を例示する。図3(a)、図3(b)、図3(c)、図3(d)には、それぞれ、インパルス応答特性FL、FR、RL、RRが示される。図3中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、時間(単位:sec)を示す。図3(a)〜図3(d)の各図においては、最大振幅となる時間が0secに合わせられている。最大振幅となる時間とは、振幅の絶対値が最も大きくなる時間である。 FIG. 3 illustrates the impulse response characteristics calculated in the present processing step S13. 3 (a), 3 (b), 3 (c), and 3 (d) show impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR, respectively. In FIG. 3, the vertical axis represents the amplitude and the horizontal axis represents the time (unit: sec). In each of the figures of FIGS. 3 (a) to 3 (d), the time of maximum amplitude is set to 0 sec. The time at which the maximum amplitude is reached is the time at which the absolute value of the amplitude becomes maximum.

[図2のS14(イコライザ補正)]
本処理ステップS14では、イコライザ補正部23により、イコライザ補正が行われる。具体的には、処理ステップS13(インパルス応答特性の計算)にて計算されたインパルス応答特性FL、FR、RL、RRがフーリエ変換により周波数領域に変換される。次いで、フーリエ変換により得られた振幅スペクトルがスムージング処理された上で、逆フィルタリング処理される。逆フィルタリング処理後の振幅スペクトルは、周波数特性がフラットになるようにイコライザ補正される。以下、説明の便宜上、インパルス応答特性FLのイコライザ補正時に用いられるイコライザ補正係数をイコライザ補正係数FLと記し、インパルス応答特性FRのイコライザ補正時に用いられるイコライザ補正係数をイコライザ補正係数FRと記し、インパルス応答特性RLのイコライザ補正時に用いられるイコライザ補正係数をイコライザ補正係数RLと記し、インパルス応答特性RRのイコライザ補正時に用いられるイコライザ補正係数をイコライザ補正係数RRと記す。
[S14 (equalizer correction) in FIG. 2]
In this processing step S14, the equalizer correction unit 23 performs equalizer correction. Specifically, the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR calculated in the processing step S13 (calculation of the impulse response characteristic) are converted into the frequency domain by the Fourier transform. Next, the amplitude spectrum obtained by the Fourier transform is smoothed and then reverse-filtered. The amplitude spectrum after the inverse filtering process is equalized and corrected so that the frequency characteristics become flat. Hereinafter, for convenience of explanation, the equalizer correction coefficient used at the time of equalizer correction of the impulse response characteristic FL is referred to as an equalizer correction coefficient FL, and the equalizer correction coefficient used at the time of equalizer correction of the impulse response characteristic FR is referred to as an equalizer correction coefficient FR. The equalizer correction coefficient used at the time of equalizer correction of the characteristic RL is referred to as an equalizer correction coefficient RL, and the equalizer correction coefficient used at the time of equalizer correction of the impulse response characteristic RR is referred to as an equalizer correction coefficient RR.

図4に、フーリエ変換後の振幅スペクトル(点線)、スムージング処理後の振幅スペクトル(細線)、逆フィルタリング処理後の振幅スペクトル(太線)を例示する。図4(a)、図4(b)、図4(c)、図4(d)には、それぞれ、各処理後のインパルス応答特性FL、FR、RL、RRの振幅スペクトルが示される。図4中、縦軸は、レベル(単位:dB)を示し、横軸は、周波数(単位:Hz)を示す。 FIG. 4 exemplifies the amplitude spectrum (dotted line) after the Fourier transform, the amplitude spectrum (thin line) after the smoothing process, and the amplitude spectrum (thick line) after the inverse filtering process. 4 (a), 4 (b), 4 (c), and 4 (d) show the amplitude spectra of the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR after each treatment, respectively. In FIG. 4, the vertical axis indicates the level (unit: dB), and the horizontal axis indicates the frequency (unit: Hz).

また、図5に、イコライザ補正前(細線)及びイコライザ補正後(太線)の振幅スペクトルを例示する。図5(a)、図5(b)、図5(c)、図5(d)には、それぞれ、イコライザ補正の前後のインパルス応答特性FL、FR、RL、RRの振幅スペクトルが示される。図5中、縦軸は、レベル(単位:dB)を示し、横軸は、周波数(単位:Hz)を示す。 Further, FIG. 5 exemplifies the amplitude spectra before the equalizer correction (thin line) and after the equalizer correction (thick line). 5 (a), 5 (b), 5 (c), and 5 (d) show the amplitude spectra of the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR before and after the equalizer correction, respectively. In FIG. 5, the vertical axis indicates the level (unit: dB), and the horizontal axis indicates the frequency (unit: Hz).

図5に示されるように、イコライザ補正を行うことにより、各インパルス応答の周波数特性がフラットになると共に、各インパルス応答特性の信号レベルが同レベルに揃えられる。 As shown in FIG. 5, by performing the equalizer correction, the frequency characteristic of each impulse response becomes flat, and the signal level of each impulse response characteristic is made uniform at the same level.

[図2のS15(逆フーリエ変換)]
本処理ステップS15では、イコライザ補正部23により、イコライザ補正後の周波数領域のインパルス応答特性が逆フーリエ変換により時間領域に変換される。図6に、逆フーリエ変換後のインパルス応答特性を例示する。図6(a)、図6(b)、図6(c)、図6(d)には、それぞれ、逆フーリエ変換後のインパルス応答特性FL、FR、RL、RRが示される。図6中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、時間(単位:sec)を示す。
[S15 (inverse Fourier transform) in FIG. 2]
In this processing step S15, the equalizer correction unit 23 converts the impulse response characteristic of the frequency domain after the equalizer correction into the time domain by the inverse Fourier transform. FIG. 6 illustrates the impulse response characteristics after the inverse Fourier transform. 6 (a), 6 (b), 6 (c), and 6 (d) show the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR after the inverse Fourier transform, respectively. In FIG. 6, the vertical axis represents the amplitude and the horizontal axis represents the time (unit: sec).

図6に示されるように、各インパルス応答特性FL、FR、RL、RRは、イコライザ補正によって信号レベルが同レベルに揃えられている。これにより、イコライザ補正前(図4参照)と比べてリア(スピーカRL、RR)側の振幅がフロント(スピーカFL、FR)側の振幅と同程度まで増大していることが判る。 As shown in FIG. 6, the signal levels of the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR are aligned to the same level by equalizer correction. As a result, it can be seen that the amplitude on the rear (speaker RL, RR) side is increased to the same extent as the amplitude on the front (speaker FL, FR) side as compared with the amplitude before the equalizer correction (see FIG. 4).

[図2のS16(第一波の検出)]
本処理ステップS16では、オフセット部24により、逆フーリエ変換後の各インパルス応答特性FL、FR、RL、RRについて第一波の到達時間が検出される。具体的には、逆フーリエ変換後のインパルス応答特性が絶対値化される。次いで、絶対値化されたインパルス応答特性の振幅が所定の閾値を超えた時点が第一波の到達時間として検出される。閾値には、例えば、絶対値化されたインパルス応答特性の最大振幅に応じた値が設定される。
[S16 in FIG. 2 (detection of the first wave)]
In this processing step S16, the offset unit 24 detects the arrival time of the first wave for each impulse response characteristic FL, FR, RL, and RR after the inverse Fourier transform. Specifically, the impulse response characteristic after the inverse Fourier transform is converted to an absolute value. Next, the time when the amplitude of the absolute valued impulse response characteristic exceeds a predetermined threshold value is detected as the arrival time of the first wave. For the threshold value, for example, a value corresponding to the maximum amplitude of the absolute valued impulse response characteristic is set.

本実施形態では、処理ステップS14(イコライザ補正)にてイコライザ補正による周波数特性の調整が行われているため、処理ステップS16(第一波の検出)にて第一波の到達時間が検出し易くなっている。 In the present embodiment, since the frequency characteristics are adjusted by the equalizer correction in the processing step S14 (equalizer correction), the arrival time of the first wave can be easily detected in the processing step S16 (detection of the first wave). It has become.

[図2のS17(時間オフセット)]
本処理ステップS17では、オフセット部24により、逆フーリエ変換後の各インパルス応答特性FL、FR、RL、RRが時間オフセットされる。具体的には、逆フーリエ変換後の各インパルス応答特性は、処理ステップS16(第一波の検出)にて検出された第一波の到達時間が0secとなるように時間軸上でシフトされる。
[S17 (time offset) in FIG. 2]
In this processing step S17, each impulse response characteristic FL, FR, RL, and RR after the inverse Fourier transform is time-offset by the offset unit 24. Specifically, each impulse response characteristic after the inverse Fourier transform is shifted on the time axis so that the arrival time of the first wave detected in the processing step S16 (detection of the first wave) becomes 0 sec. ..

図7に、閾値を−12dBとした場合における時間オフセット後の各インパルス応答特性FL、FR、RL、RRを例示する。図7(a)、図7(b)、図7(c)、図7(d)には、それぞれ、時間オフセット後のインパルス応答特性FL、FR、RL、RRが示される。図7中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、時間(単位:sec)を示す。 FIG. 7 illustrates the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR after the time offset when the threshold value is -12 dB. 7 (a), 7 (b), 7 (c), and 7 (d) show impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR after a time offset, respectively. In FIG. 7, the vertical axis represents the amplitude and the horizontal axis represents the time (unit: sec).

[図2のS18(イコライザ補正係数の転送)]
本処理ステップS18では、処理ステップS14(イコライザ補正)のイコライザ補正時に用いられたイコライザ補正係数FL、FR、RL、RRが所定のコマンドと共に収録機器20から再生機器10に転送される。
[S18 in FIG. 2 (transfer of equalizer correction coefficient)]
In this processing step S18, the equalizer correction coefficients FL, FR, RL, and RR used at the time of equalizer correction in processing step S14 (equalizer correction) are transferred from the recording device 20 to the playback device 10 together with a predetermined command.

[図2のS19(測定用信号の出力)]
本処理ステップS18では、再生機器10が、収録機器20から転送されたコマンドに従い、イコライザ補正及び測定用信号の出力を行う。具体的には、本処理ステップS18では、再生機器10により、処理ステップS18(イコライザ補正係数の転送)にて転送されたイコライザ補正係数FL、FR、RL、RRを用いて、測定用信号のイコライザ補正がスピーカ毎に行われる。次いで、イコライザ補正後の測定用信号、すなわち、聴取位置において周波数特性がフラットで且つ信号レベルが同レベルになるように補正された測定用信号がスピーカFL、FR、RL、RRの全スピーカから同時に出力される。
[S19 in FIG. 2 (output of measurement signal)]
In this processing step S18, the playback device 10 performs equalizer correction and output of the measurement signal according to the command transferred from the recording device 20. Specifically, in the present processing step S18, the equalizer of the measurement signal is equalized by using the equalizer correction coefficients FL, FR, RL, and RR transferred in the processing step S18 (transfer of the equalizer correction coefficient) by the reproduction device 10. Correction is performed for each speaker. Next, the equalizer-corrected measurement signal, that is, the measurement signal corrected so that the frequency characteristics are flat and the signal levels are at the same level at the listening position, is simultaneously transmitted from all the speakers FL, FR, RL, and RR. It is output.

[図2のS20(測定用信号の収録)]
本処理ステップS20では、収録部21により、マイクロフォンに入力された全スピーカからの測定用信号が収録される。
[S20 in FIG. 2 (recording of measurement signal)]
In this processing step S20, the recording unit 21 records the measurement signals from all the speakers input to the microphone.

[図2のS21(インパルス応答特性の計算)]
本処理ステップS21では、インパルス応答計算部22により、処理ステップS20(測定用信号の収録)にて収録された収録信号とリファレンス信号との相互相関関数が演算により求められて、全スピーカと聴取位置間の測定用信号のインパルス応答特性が計算される。以下、説明の便宜上、全スピーカと聴取位置間の測定用信号のインパルス応答特性を、インパルス応答特性SPと記す。
[S21 of FIG. 2 (calculation of impulse response characteristics)]
In the present processing step S21, the impulse response calculation unit 22 obtains the cross-correlation function between the recorded signal and the reference signal recorded in the processing step S20 (recording of the measurement signal) by calculation, and all the speakers and the listening position. The impulse response characteristics of the measurement signal between are calculated. Hereinafter, for convenience of explanation, the impulse response characteristic of the measurement signal between all the speakers and the listening position will be referred to as the impulse response characteristic SP.

[図2のS22(第一波の検出)]
本処理ステップS22では、オフセット部24により、処理ステップS21(インパルス応答特性の計算)にて計算されたインパルス応答特性SPについて、処理ステップS16(第一波の検出)と同じ方法で第一波の到達時間が検出される。
[S22 in FIG. 2 (detection of the first wave)]
In the present processing step S22, the offset unit 24 applies the impulse response characteristic SP calculated in the processing step S21 (calculation of the impulse response characteristic) to the first wave in the same manner as in the processing step S16 (detection of the first wave). The arrival time is detected.

[図2のS23(時間オフセット)]
本処理ステップS23では、オフセット部24により、処理ステップS21(インパルス応答特性の計算)にて計算されたインパルス応答特性SPが、処理ステップS22(第一波の検出)にて検出された第一波の到達時間が0secとなるように時間軸上でシフトされる。
[S23 (time offset) in FIG. 2]
In the present processing step S23, the impulse response characteristic SP calculated in the processing step S21 (calculation of the impulse response characteristic) by the offset unit 24 is the first wave detected in the processing step S22 (detection of the first wave). Is shifted on the time axis so that the arrival time of is 0 sec.

図8(a)に、処理ステップS23(時間オフセット)にて時間オフセットされたインパルス応答特性SPを例示し、図8(b)に、処理ステップS23(時間オフセット)にて時間オフセットされたインパルス応答特性SPの周波数特性を例示する。図8(a)中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、時間(単位:sec)を示す。また、図8(b)中、縦軸は、レベル(単位:dB)を示し、横軸は、周波数(単位:Hz)を示す。 FIG. 8A exemplifies the impulse response characteristic SP time-offset in the processing step S23 (time offset), and FIG. 8B shows the time-offset impulse response in the processing step S23 (time offset). The frequency characteristic of the characteristic SP is illustrated. In FIG. 8A, the vertical axis represents the amplitude and the horizontal axis represents the time (unit: sec). Further, in FIG. 8B, the vertical axis indicates the level (unit: dB), and the horizontal axis indicates the frequency (unit: Hz).

[図2のS24(相互相関演算)]
本処理ステップS24では、伝搬遅延時間計算部25により、処理ステップS17(時間オフセット)にて時間オフセットされたインパルス応答特性FL、FR、RL、RRのそれぞれについて、処理ステップS23(時間オフセット)にて時間オフセットされたインパルス応答特性SPとの相互相関が演算される。全スピーカから出力された測定用信号のインパルス応答特性SPは、各スピーカから出力される相対的な時間差を含む測定用信号のインパルス応答特性を合成したものである。従って、本処理ステップS24にて相互相関演算が行われることにより、インパルス応答特性SP内に含まれる各スピーカに対応する成分(相互相関特性)が得られる。
[S24 (cross-correlation calculation) in FIG. 2]
In the present processing step S24, each of the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR time-offset in the processing step S17 (time offset) by the propagation delay time calculation unit 25 is performed in the processing step S23 (time offset). The cross-correlation with the time-offset impulse response characteristic SP is calculated. The impulse response characteristic SP of the measurement signal output from all the speakers is a combination of the impulse response characteristics of the measurement signal including the relative time difference output from each speaker. Therefore, by performing the cross-correlation calculation in the present processing step S24, a component (cross-correlation characteristic) corresponding to each speaker included in the impulse response characteristic SP can be obtained.

図9に、本処理ステップS24の実行の結果得られる相互相関特性を例示する。図9(a)は、インパルス応答特性FLとインパルス応答特性SPとの相互相関特性を示し、図9(b)は、インパルス応答特性FRとインパルス応答特性SPとの相互相関特性を示し、図9(c)は、インパルス応答特性RLとインパルス応答特性SPとの相互相関特性を示し、図9(d)は、インパルス応答特性RRとインパルス応答特性SPとの相互相関特性を示す。図9中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、時間(単位:sec)を示す。 FIG. 9 illustrates the cross-correlation characteristics obtained as a result of the execution of the present processing step S24. FIG. 9 (a) shows the cross-correlation characteristic between the impulse response characteristic FL and the impulse response characteristic SP, and FIG. 9 (b) shows the cross-correlation characteristic between the impulse response characteristic FR and the impulse response characteristic SP. (C) shows the cross-correlation characteristic between the impulse response characteristic RL and the impulse response characteristic SP, and FIG. 9D shows the cross-correlation characteristic between the impulse response characteristic RR and the impulse response characteristic SP. In FIG. 9, the vertical axis represents the amplitude and the horizontal axis represents the time (unit: sec).

[図2のS25(伝搬遅延時間の計算)]
処理ステップS24(相互相関演算)にて求められた相互相関特性のピーク位置(言い換えると、インパルス応答特性の最大振幅の出現位置)の差が各スピーカと聴取位置間の測定音の相対的な伝搬遅延時間に相当する。従って、本処理ステップS25では、夫々の相互相関特性のピーク位置の差に基づいて伝搬遅延時間が計算される。
[S25 in FIG. 2 (calculation of propagation delay time)]
The difference in the peak position of the cross-correlation characteristic (in other words, the appearance position of the maximum amplitude of the impulse response characteristic) obtained in the processing step S24 (cross-correlation calculation) is the relative propagation of the measured sound between each speaker and the listening position. Corresponds to the delay time. Therefore, in the present processing step S25, the propagation delay time is calculated based on the difference in the peak positions of the cross-correlation characteristics.

図9の例では、インパルス応答特性FLとインパルス応答特性SPは、2.31msec(距離換算で790mm)の時点に相互相関特性のピークが存在する(図9(a)参照)。また、インパルス応答特性FRとインパルス応答特性SPは、1.04msec(距離換算で350mm)の時点に相互相関特性のピークが存在する(図9(b)参照)。また、インパルス応答特性RLとインパルス応答特性SPは、2.75msec(距離換算で900mm)の時点に相互相関特性のピークが存在する(図9(c)参照)。また、インパルス応答特性RRとインパルス応答特性SPは、1.52msec(距離換算で520mm)の時点に相互相関特性のピークが存在する(図9(d)参照)。 In the example of FIG. 9, the impulse response characteristic FL and the impulse response characteristic SP have a peak of the cross-correlation characteristic at 2.31 msec (790 mm in terms of distance) (see FIG. 9A). Further, the impulse response characteristic FR and the impulse response characteristic SP have a peak of cross-correlation characteristic at 1.04 msec (350 mm in terms of distance) (see FIG. 9B). Further, the impulse response characteristic RL and the impulse response characteristic SP have a peak of the cross-correlation characteristic at 2.75 msec (900 mm in terms of distance) (see FIG. 9C). Further, the impulse response characteristic RR and the impulse response characteristic SP have a peak of cross-correlation characteristic at 1.52 msec (520 mm in terms of distance) (see FIG. 9D).

図9の例では、ピーク位置の出現は、インパルス応答特性FL、FR、RL、RRの中でインパルス応答特性RLが最も遅い。そこで、インパルス応答特性RLのピーク位置を基準に、各スピーカと聴取位置間の測定音の伝搬遅延時間が計算される。以下、説明の便宜上、スピーカFLと聴取位置間の測定音の伝搬遅延時間を伝搬遅延時間FLと記し、スピーカFRと聴取位置間の測定音の伝搬遅延時間を伝搬遅延時間FRと記し、スピーカRLと聴取位置間の測定音の伝搬遅延時間を伝搬遅延時間RLと記し、スピーカRRと聴取位置間の測定音の伝搬遅延時間を伝搬遅延時間RRと記す。 In the example of FIG. 9, the appearance of the peak position has the slowest impulse response characteristic RL among the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR. Therefore, the propagation delay time of the measured sound between each speaker and the listening position is calculated based on the peak position of the impulse response characteristic RL. Hereinafter, for convenience of explanation, the propagation delay time of the measured sound between the speaker FL and the listening position is referred to as the propagation delay time FL, the propagation delay time of the measured sound between the speaker FR and the listening position is referred to as the propagation delay time FR, and the speaker RL. The propagation delay time of the measured sound between the listening position is referred to as the propagation delay time RL, and the propagation delay time of the measured sound between the speaker RR and the listening position is referred to as the propagation delay time RR.

本処理ステップS25にて計算される伝搬遅延時間の具体的数値は次の通りである。 The specific numerical values of the propagation delay time calculated in the present processing step S25 are as follows.

伝搬遅延時間FL:0.44(=|2.31−2.75|)msec
伝搬遅延時間FR:1.71(=|1.04−2.75|)msec
伝搬遅延時間RL:0.00(=|2.75−2.75|)msec
伝搬遅延時間RR:1.23(=|1.52−2.75|)msec
Propagation delay time FL: 0.44 (= | 2.31-2.75 |) msec
Propagation delay time FR: 1.71 (= | 1.04-2.75 |) msec
Propagation delay time RL: 0.00 (= | 2.75-2.75 |) msec
Propagation delay time RR: 1.23 (= | 1.52-2.75 |) msec

ここで、図10に、図9と同様の図であって、処理ステップS14(イコライザ補正)のイコライザ補正が行われない場合に、処理ステップS24(相互相関演算)の実行の結果得られる相互相関特性を例示する。イコライザ補正が行われない場合、図10に示されるように、リア(スピーカRL、RR)側の信号レベルが小さいため、リア側から出力される測定用信号がフロント(スピーカFL、FR)から出力される測定用信号にマスクされてしまう。そのため、リア側においてピーク位置を精度良く検出することが難しくなる。言い換えると、本実施形態では、処理ステップS14(イコライザ補正)にてイコライザ補正を行うことにより、リア側においてピーク位置を精度良く検出しやすくなる。従って、イコライザ補正は、伝搬遅延時間を精度良く計算するのに有用といえる。 Here, FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 9, and when the equalizer correction of the processing step S14 (equalizer correction) is not performed, the cross-correlation obtained as a result of the execution of the processing step S24 (cross-correlation calculation) is obtained. The characteristics are illustrated. When the equalizer correction is not performed, as shown in FIG. 10, since the signal level on the rear (speaker RL, RR) side is small, the measurement signal output from the rear side is output from the front (speaker FL, FR). It will be masked by the measurement signal to be used. Therefore, it becomes difficult to accurately detect the peak position on the rear side. In other words, in the present embodiment, by performing the equalizer correction in the processing step S14 (equalizer correction), the peak position can be easily detected on the rear side with high accuracy. Therefore, it can be said that the equalizer correction is useful for calculating the propagation delay time with high accuracy.

[図2のS26(伝搬遅延時間の転送)]
本処理ステップS26では、処理ステップS25(伝搬遅延時間の計算)にて計算された各伝搬遅延時間FL、FR、RL、RRが収録機器20から再生機器10に転送される。
[S26 in FIG. 2 (transfer of propagation delay time)]
In the present processing step S26, each propagation delay time FL, FR, RL, and RR calculated in the processing step S25 (calculation of the propagation delay time) is transferred from the recording device 20 to the reproduction device 10.

再生機器10は、図2の伝搬遅延時間計算処理の実行の結果得られた伝搬遅延時間FL、FR、RL、RRを用いることにより、収録機器20との間で正確な時間同期を取っていないにも拘わらず(非同期のインパルス応答特性に基づいて)、各スピーカFL、FR、RL、RRより出力される楽曲等を聴取位置に実質的に同時に到達させることができる。これにより、リスナは、ハース効果による音像定位の偏りや臨場感の低下が抑えられた環境で楽曲等を聴取することができる。 The reproduction device 10 does not accurately synchronize with the recording device 20 by using the propagation delay times FL, FR, RL, and RR obtained as a result of executing the propagation delay time calculation process of FIG. Nevertheless (based on the asynchronous impulse response characteristics), the music output from each speaker FL, FR, RL, RR, etc. can reach the listening position substantially at the same time. As a result, the listener can listen to the music or the like in an environment in which the bias of the sound image localization due to the Haas effect and the decrease in the sense of presence are suppressed.

なお、イコライザ補正係数FL、FR、RL、RRは、再生楽曲等の周波数特性を補正するのに利用することができる。 The equalizer correction coefficients FL, FR, RL, and RR can be used to correct the frequency characteristics of the reproduced music and the like.

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施例等又は自明な実施例等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。 The above is the description of the exemplary embodiment of the present invention. The embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the embodiment of the present application also includes the content obtained by appropriately combining examples and the like or obvious examples and the like specified in the specification.

例えば、本発明の別の一実施形態では、測定用信号に含まれる特定帯域の成分について、伝搬遅延時間を計算することができる。図11に、処理ステップS14(イコライザ補正)によるイコライザ補正後の振幅スペクトルを300Hz〜8kHzに帯域制限したものを示す。また、図12に、図11に示される帯域制限を行った場合に、処理ステップS24(相互相関演算)の実行の結果得られる相互相関特性を例示する。図11中、縦軸は、レベル(単位:dB)を示し、横軸は、周波数(単位:Hz)を示す。また、図12中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、時間(単位:sec)を示す。 For example, in another embodiment of the present invention, the propagation delay time can be calculated for a component of a specific band included in the measurement signal. FIG. 11 shows a band-limited amplitude spectrum after equalizer correction by processing step S14 (equalizer correction) to 300 Hz to 8 kHz. Further, FIG. 12 illustrates the cross-correlation characteristics obtained as a result of the execution of the processing step S24 (cross-correlation calculation) when the band limitation shown in FIG. 11 is performed. In FIG. 11, the vertical axis indicates the level (unit: dB), and the horizontal axis indicates the frequency (unit: Hz). Further, in FIG. 12, the vertical axis represents the amplitude and the horizontal axis represents the time (unit: sec).

イコライザ補正後の振幅スペクトルを帯域制限した場合にも、図12に示されるように、ピーク位置(すなわち、インパルス応答特性の最大振幅の出現位置)が存在する。従って、このピーク位置に基づき、上記の実施形態と同様の処理を実行することにより、特定帯域(ここでは帯域制限後の300Hz〜8kHz)の成分の伝搬遅延時間を求めることができる。なお、帯域制限は、処理ステップS14(イコライザ補正)のイコライザ補正後の各インパルス応答特性FL、FR、RL、RRに限らず、処理ステップS21(インパルス応答特性の計算)にて計算される全スピーカのインパルス応答特性SPに対して行ってもよい。 Even when the amplitude spectrum after the equalizer correction is band-limited, there is a peak position (that is, a position where the maximum amplitude of the impulse response characteristic appears) as shown in FIG. Therefore, based on this peak position, the propagation delay time of the component of the specific band (here, 300 Hz to 8 kHz after the band limitation) can be obtained by executing the same process as that of the above embodiment. The band limitation is not limited to the impulse response characteristics FL, FR, RL, and RR after the equalizer correction in the processing step S14 (equalizer correction), and all speakers calculated in the processing step S21 (calculation of the impulse response characteristics). This may be performed for the impulse response characteristic SP of.

また、音源(測定用信号)は、再生機器10でなく収録機器20に記憶されていてもよい。この場合、図2の処理ステップS11(測定用信号の出力)に代えて、収録機器20が、Bluetooth(登録商標)やWi-Fi等により、測定用信号を一定の時間間隔を空けて再生機器10に複数回(スピーカの個数分、ここでは4回)転送する。これにより、再生機器10は、各スピーカFL、FR、RL、RRから時間的に干渉しないタイミングで測定用信号を順次出力する。また、図2の処理ステップS18(イコライザ補正係数の転送)及び処理ステップS19(測定用信号の出力)に代えて、収録機器20が、イコライザ補正を行った後、Bluetooth(登録商標)やWi-Fi等により、イコライザ補正された全スピーカ分の測定用信号を再生機器10に一括で転送する。これにより、再生機器10は、聴取位置において周波数特性がフラットで且つ信号レベルが同レベルになるように補正された測定用信号を全スピーカから同時に出力する。 Further, the sound source (measurement signal) may be stored in the recording device 20 instead of the playback device 10. In this case, instead of the processing step S11 (output of the measurement signal) in FIG. 2, the recording device 20 uses Bluetooth (registered trademark), Wi-Fi, or the like to reproduce the measurement signal at regular time intervals. Transfer to 10 multiple times (for the number of speakers, 4 times in this case). As a result, the playback device 10 sequentially outputs measurement signals from the speakers FL, FR, RL, and RR at timings that do not interfere with each other in time. Further, instead of the processing step S18 (transfer of the equalizer correction coefficient) and the processing step S19 (output of the measurement signal) in FIG. 2, after the recording device 20 performs the equalizer correction, Bluetooth (registered trademark) or Wi- The measurement signals for all the equalizer-corrected speakers are collectively transferred to the playback device 10 by Fi or the like. As a result, the reproduction device 10 simultaneously outputs the measurement signals corrected so that the frequency characteristics are flat and the signal levels are the same at the listening position from all the speakers.

全スピーカ分の測定用信号を収録機器20側でイコライザ補正することにより、スピーカ毎の相対的な伝搬遅延時間が計算される。そのため、例えば無線通信の遅延時間が通信環境によって変化した場合にもその影響を受けることなく、精度の高いタイムアライメント処理が達成される。 By equalizing the measurement signals for all speakers on the recording device 20 side, the relative propagation delay time for each speaker is calculated. Therefore, for example, even if the delay time of wireless communication changes depending on the communication environment, the time alignment process with high accuracy can be achieved without being affected by the delay time.

1 音響システム
10 再生機器
20 収録機器
21 収録部
22 インパルス応答計算部
23 イコライザ補正部
24 オフセット部
25 伝搬遅延時間計算部
1 Sound system 10 Playback equipment 20 Recording equipment 21 Recording unit 22 Impulse response calculation unit 23 Equalizer correction unit 24 Offset unit 25 Propagation delay time calculation unit

Claims (7)

複数のスピーカの各々から出力される時間的に非干渉なスピーカ毎の測定用信号及び該複数のスピーカの全てから同時に出力される全スピーカの測定用信号を所定の聴取位置で収録する収録手段と、
収録された測定用信号のインパルス応答特性を計算するインパルス応答特性計算手段と、
計算された前記スピーカ毎の測定用信号と前記全スピーカの測定用信号とのインパルス応答特性の相互相関を演算する演算手段と、
演算された相互相関の結果に基づいて前記複数のスピーカの各々と前記聴取位置間の測定用信号の伝搬遅延時間を計算する伝搬遅延時間計算手段と、
を備える、
伝搬遅延時間計算装置。
A recording means for recording measurement signals for each speaker that are time-non-interfering output from each of the plurality of speakers and measurement signals for all speakers that are simultaneously output from all of the plurality of speakers at a predetermined listening position. ,
Impulse response characteristic calculation means for calculating impulse response characteristics of recorded measurement signals, and
An arithmetic means for calculating the cross-correlation of the impulse response characteristics between the calculated measurement signal for each speaker and the measurement signal for all the speakers.
A propagation delay time calculating means for calculating the propagation delay time of the measurement signal between each of the plurality of speakers and the listening position based on the calculated cross-correlation result.
To prepare
Propagation delay time calculator.
前記スピーカ毎の測定用信号のインパルス応答の周波数特性をフラットに補正する補正手段と、
前記周波数特性の補正時に用いた補正係数を前記測定用信号の再生を行う再生装置に転送する転送手段と、
を備え、
前記収録手段は、
前記再生装置により、前記補正係数で補正され且つ前記複数のスピーカの全てから同時に出力される全スピーカの測定用信号を、前記聴取位置で収録する、
請求項1に記載の伝搬遅延時間計算装置。
A correction means for flatly correcting the frequency characteristics of the impulse response of the measurement signal for each speaker, and
A transfer means for transferring the correction coefficient used for correcting the frequency characteristic to a reproduction device that reproduces the measurement signal, and
With
The recording means
The reproduction device records the measurement signals of all the speakers corrected by the correction coefficient and simultaneously output from all of the plurality of speakers at the listening position.
The propagation delay time calculation device according to claim 1.
前記演算手段は、
前記スピーカ毎の測定用信号のインパルス応答特性を最大振幅が時間軸上の基準位置に合うように時間オフセットし、且つ全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を最大振幅が該基準位置に合うように時間オフセットした上で、前記相互相関を演算する、
請求項1又は請求項2に記載の伝搬遅延時間計算装置。
The calculation means is
The impulse response characteristics of the measurement signals for each speaker are time-offset so that the maximum amplitude matches the reference position on the time axis, and the impulse response characteristics of the measurement signals of all speakers are adjusted so that the maximum amplitude matches the reference position. After time-offset to, the above-mentioned cross-correlation is calculated.
The propagation delay time calculation device according to claim 1 or 2.
前記スピーカ毎又は全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を帯域制限する帯域制限手段
を備え、
前記演算手段は、
前記スピーカ毎及び全スピーカの一方の測定用信号のインパルス応答特性と、帯域制限された他方の測定用信号のインパルス応答特性との相互相関を演算する、
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の伝搬遅延時間計算装置。
A band limiting means for band limiting the impulse response characteristics of the measurement signals of each speaker or all speakers is provided.
The calculation means is
The cross-correlation between the impulse response characteristics of one measurement signal for each speaker and all the speakers and the impulse response characteristics of the band-limited other measurement signal is calculated.
The propagation delay time calculation device according to any one of claims 1 to 3.
前記伝搬遅延時間計算手段にて計算された伝搬遅延時間を前記再生装置に転送する手段
を備える、
請求項2を引用する、請求項3又は請求項4に記載の伝搬遅延時間計算装置。
A means for transferring the propagation delay time calculated by the propagation delay time calculation means to the reproduction device is provided.
The propagation delay time calculation device according to claim 3 or 4, wherein claim 2 is cited.
再生装置と伝搬遅延時間計算装置とを備える伝搬遅延時間計算システムであって、
前記再生装置は、
複数のスピーカの各々から時間的に非干渉なタイミングで測定用信号を順次出力し、
前記伝搬遅延時間計算装置は、
前記スピーカ毎の測定用信号を所定の聴取位置で収録し、
収録されたスピーカ毎の測定用信号のインパルス応答特性を計算し、
前記再生装置は、
前記複数のスピーカの全てから前記測定用信号を同時に出力し、
前記伝搬遅延時間計算装置は、
全スピーカから同時に出力された測定用信号を前記聴取位置で収録し、
収録された全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を計算し、
計算された前記スピーカ毎の測定用信号と前記全スピーカの測定用信号とのインパルス応答特性の相互相関を演算し、
演算された相互相関の結果に基づいて前記複数のスピーカの各々と前記聴取位置間の測定用信号の伝搬遅延時間を計算する、
伝搬遅延時間計算システム。
A propagation delay time calculation system including a reproduction device and a propagation delay time calculation device.
The playback device is
Measurement signals are sequentially output from each of the multiple speakers at a timing that does not interfere with time.
The propagation delay time calculation device is
The measurement signal for each speaker is recorded at a predetermined listening position, and the measurement signal is recorded.
Calculate the impulse response characteristics of the measurement signal for each recorded speaker,
The playback device is
The measurement signals are output from all of the plurality of speakers at the same time.
The propagation delay time calculation device is
The measurement signals output from all speakers at the same time are recorded at the listening position.
Calculate the impulse response characteristics of the measurement signals of all recorded speakers,
The cross-correlation of the impulse response characteristics between the calculated measurement signal for each speaker and the measurement signal for all the speakers is calculated.
Based on the calculated cross-correlation result, the propagation delay time of the measurement signal between each of the plurality of speakers and the listening position is calculated.
Propagation delay time calculation system.
複数のスピーカの各々から出力される時間的に非干渉なスピーカ毎の測定用信号を所定の聴取位置で収録する第一の収録ステップと、
収録されたスピーカ毎の測定用信号のインパルス応答特性を計算する第一のインパルス応答特性計算ステップと、
全スピーカから同時に出力された測定用信号を前記聴取位置で収録する第二の収録ステップと、
収録された全スピーカの測定用信号のインパルス応答特性を計算する第二のインパルス応答特性計算ステップと、
計算された前記スピーカ毎の測定用信号と前記全スピーカの測定用信号とのインパルス応答特性の相互相関を演算する演算ステップと、
演算された相互相関の結果に基づいて前記複数のスピーカの各々と前記聴取位置間の測定用信号の伝搬遅延時間を計算する伝搬遅延時間計算ステップと、
を、コンピュータに実行させるための伝搬遅延時間計算プログラム。
The first recording step of recording the measurement signal for each speaker, which is output from each of the plurality of speakers and is non-interfering in time, at a predetermined listening position, and
The first impulse response characteristic calculation step for calculating the impulse response characteristics of the measurement signal for each recorded speaker, and
The second recording step of recording the measurement signals output from all the speakers at the same time at the listening position, and
A second impulse response characteristic calculation step for calculating the impulse response characteristics of the recorded measurement signals of all speakers, and
A calculation step for calculating the cross-correlation of the impulse response characteristics between the calculated measurement signal for each speaker and the measurement signal for all the speakers, and
A propagation delay time calculation step for calculating the propagation delay time of the measurement signal between each of the plurality of speakers and the listening position based on the calculated cross-correlation result.
Propagation delay time calculation program to make a computer execute.
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