JPH06294681A - 遅延時間測定装置 - Google Patents
遅延時間測定装置Info
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- JPH06294681A JPH06294681A JP10512993A JP10512993A JPH06294681A JP H06294681 A JPH06294681 A JP H06294681A JP 10512993 A JP10512993 A JP 10512993A JP 10512993 A JP10512993 A JP 10512993A JP H06294681 A JPH06294681 A JP H06294681A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常の音楽ソース再生により、スピーカから
の音遅延時間を測定する。 【構成】 オーディオソース１１から出力される音楽信
号の遅延時間を遅延部１５でβ監視制御部１７により段
階的に遅延させ、その都度得られた音楽信号にβ乗算部
２４で推定倍率βを乗算し、乗算して得られた音楽信号
とマイク検出信号とを微分回路２３、２４でそれぞれ微
分し、微分により得られる２つの信号の差分が小さくな
るように、β補正回路２６で推定倍率βに補正をかけ、
該推定倍率βをβ監視制御部１７により所定時間監視
し、一定値となったときの音遅延時間を出力する。
の音遅延時間を測定する。 【構成】 オーディオソース１１から出力される音楽信
号の遅延時間を遅延部１５でβ監視制御部１７により段
階的に遅延させ、その都度得られた音楽信号にβ乗算部
２４で推定倍率βを乗算し、乗算して得られた音楽信号
とマイク検出信号とを微分回路２３、２４でそれぞれ微
分し、微分により得られる２つの信号の差分が小さくな
るように、β補正回路２６で推定倍率βに補正をかけ、
該推定倍率βをβ監視制御部１７により所定時間監視
し、一定値となったときの音遅延時間を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遅延時間測定装置に係
わり、特に音場に設けたマイク検出信号に基づき音場内
の音遅延時間を測定する遅延時間測定装置に関する。
わり、特に音場に設けたマイク検出信号に基づき音場内
の音遅延時間を測定する遅延時間測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数のスピーカを備えたオーディオシス
テムにおいては、聴取者の位置に音像を定位させた音場
特性を作り出すことが望ましい。すなわち、各スピーカ
から出力された音が同時に聴取者の耳に届くことが望ま
しい。従来、音像を定位させるために必要な遅延時間の
測定は、例えば、音場内のスピーカからインパルス信号
を発生させて測定点に配置されているマイクがインパル
ス信号を受信するまでの時間を測定するようにしてい
た。
テムにおいては、聴取者の位置に音像を定位させた音場
特性を作り出すことが望ましい。すなわち、各スピーカ
から出力された音が同時に聴取者の耳に届くことが望ま
しい。従来、音像を定位させるために必要な遅延時間の
測定は、例えば、音場内のスピーカからインパルス信号
を発生させて測定点に配置されているマイクがインパル
ス信号を受信するまでの時間を測定するようにしてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
遅延時間測定装置において、インパルス信号等の特別な
テスト信号を記録したテスト用記録媒体を用意し、該テ
スト用記録媒体をオーディオシステムにセットして再生
させなければならず、しかも、これらテスト信号の再生
によってユーザーが不快な音を聞かされるという問題が
あった。以上から、本発明の目的は、特別なテスト信号
を用いなくても、通常の音楽ソース再生により、スピー
カからの音遅延時間を測定することができる遅延時間測
定装置を提供することにある。
遅延時間測定装置において、インパルス信号等の特別な
テスト信号を記録したテスト用記録媒体を用意し、該テ
スト用記録媒体をオーディオシステムにセットして再生
させなければならず、しかも、これらテスト信号の再生
によってユーザーが不快な音を聞かされるという問題が
あった。以上から、本発明の目的は、特別なテスト信号
を用いなくても、通常の音楽ソース再生により、スピー
カからの音遅延時間を測定することができる遅延時間測
定装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明におい
ては、オーディオソースから出力される音信号をスピー
カより音場に出力し、音場に設けられたマイクにより音
場内の音を検出し、該マイク検出信号に基づきスピーカ
からマイクまでの音遅延時間を測定する遅延時間測定装
置において、オーディオソースから出力される音信号の
遅延時間を変化させるための遅延部と、該遅延部で得ら
れた音信号に所定係数を乗算する係数乗算部と、該係数
乗算部で得られた音信号とマイク検出信号とをそれぞれ
微分する微分処理部と、前記微分により得られる２つの
信号の差分が小さくなるように前記所定係数を補正する
係数補正部と、前記遅延部の音遅延時間を段階的に制御
すると共に、その都度係数補正部の所定係数を所定時間
監視し、該所定係数が一定値となったときの音遅延時間
を出力する監視制御部とにより達成される。
ては、オーディオソースから出力される音信号をスピー
カより音場に出力し、音場に設けられたマイクにより音
場内の音を検出し、該マイク検出信号に基づきスピーカ
からマイクまでの音遅延時間を測定する遅延時間測定装
置において、オーディオソースから出力される音信号の
遅延時間を変化させるための遅延部と、該遅延部で得ら
れた音信号に所定係数を乗算する係数乗算部と、該係数
乗算部で得られた音信号とマイク検出信号とをそれぞれ
微分する微分処理部と、前記微分により得られる２つの
信号の差分が小さくなるように前記所定係数を補正する
係数補正部と、前記遅延部の音遅延時間を段階的に制御
すると共に、その都度係数補正部の所定係数を所定時間
監視し、該所定係数が一定値となったときの音遅延時間
を出力する監視制御部とにより達成される。
【０００５】
【作用】上記構成によれば、オーディオソースから出力
される音信号を段階的に遅延させ、その都度得られた音
信号に所定係数を乗算し、乗算して得られた音信号とマ
イク検出信号とをそれぞれ微分し、微分により得られる
２つの信号の差分が小さくなるように補正しながら、所
定係数を所定時間監視し、該所定係数が一定値となった
ときの音遅延時間を出力する。
される音信号を段階的に遅延させ、その都度得られた音
信号に所定係数を乗算し、乗算して得られた音信号とマ
イク検出信号とをそれぞれ微分し、微分により得られる
２つの信号の差分が小さくなるように補正しながら、所
定係数を所定時間監視し、該所定係数が一定値となった
ときの音遅延時間を出力する。
【０００６】
〔原理説明〕図１は本発明に係る遅延時間測定装置の原
理説明図である。１１はＣＤプレーヤ等のオーディオソ
ース、１２はオーディオソースから出力される音楽信号
Ｓ(t)を増幅するアンプ（ＡＭＰ）、１３はスピーカ、
１４は車内の音声を検出するマイク、１５はオーディオ
ソース１１から出力される音楽信号段階的に遅延させる
ための遅延部、１６はマイク検出信号Ｘ(t)より音楽信
号、及びノイズ信号を分離する音楽信号・ノイズ分離
部、１７は遅延部１５の音遅延時間を段階的に制御する
と共に、その都度音楽信号・ノイズ分離部１６の係数β
（推定倍率という）を所定時間監視し、該係数βが一定
値となったときの音遅延時間を出力するβ監視制御部で
ある。
理説明図である。１１はＣＤプレーヤ等のオーディオソ
ース、１２はオーディオソースから出力される音楽信号
Ｓ(t)を増幅するアンプ（ＡＭＰ）、１３はスピーカ、
１４は車内の音声を検出するマイク、１５はオーディオ
ソース１１から出力される音楽信号段階的に遅延させる
ための遅延部、１６はマイク検出信号Ｘ(t)より音楽信
号、及びノイズ信号を分離する音楽信号・ノイズ分離
部、１７は遅延部１５の音遅延時間を段階的に制御する
と共に、その都度音楽信号・ノイズ分離部１６の係数β
（推定倍率という）を所定時間監視し、該係数βが一定
値となったときの音遅延時間を出力するβ監視制御部で
ある。
【０００７】音楽信号・ノイズ分離部１６において、２
３はマイク検出信号Ｘ(t)を微分する微分回路、２４は
オーディオソースから出力される音楽信号Ｓ(t)に係数
βを乗算するβ乗算回路、２５は係数βを乗算して得ら
れた音楽信号βＳ(t)を微分する微分回路、２６は微分
により得られる２つの信号の差分が小さくなるように係
数βを補正するβ補正回路である。
３はマイク検出信号Ｘ(t)を微分する微分回路、２４は
オーディオソースから出力される音楽信号Ｓ(t)に係数
βを乗算するβ乗算回路、２５は係数βを乗算して得ら
れた音楽信号βＳ(t)を微分する微分回路、２６は微分
により得られる２つの信号の差分が小さくなるように係
数βを補正するβ補正回路である。
【０００８】ここで、原理動作の説明をする。すなわ
ち、アンプ１２やスピーカ１３等の特性及び車内の周波
数特性を考慮すると、マイク１４の設置位置における音
楽信号はαＳ(t)（α：正の定数であり、正解倍率とい
う）となるから、ノイズ信号をＮ(t)とすればマイク検
出信号Ｘ(t)はαＳ(t)＋Ｎ(t)となる。また、オーディ
オソース１１から出力される音楽信号Ｓ(t)は該遅延時
間を遅延部１５でβ監視制御部１７により段階的に制御
され、その都度得られた音楽信号Ｓ(t)にβ乗算回路２
４で係数βを乗算される。そして、乗算して得られた音
楽信号Ｓ(t)とマイク検出信号Ｘ(t)はそれぞれ微分回路
２３、微分回路２４で微分される。
ち、アンプ１２やスピーカ１３等の特性及び車内の周波
数特性を考慮すると、マイク１４の設置位置における音
楽信号はαＳ(t)（α：正の定数であり、正解倍率とい
う）となるから、ノイズ信号をＮ(t)とすればマイク検
出信号Ｘ(t)はαＳ(t)＋Ｎ(t)となる。また、オーディ
オソース１１から出力される音楽信号Ｓ(t)は該遅延時
間を遅延部１５でβ監視制御部１７により段階的に制御
され、その都度得られた音楽信号Ｓ(t)にβ乗算回路２
４で係数βを乗算される。そして、乗算して得られた音
楽信号Ｓ(t)とマイク検出信号Ｘ(t)はそれぞれ微分回路
２３、微分回路２４で微分される。
【０００９】そこで、β補正回路２６は微分により得ら
れた２つの信号の差分が小さくなるように推定倍率βに
補正をかける。補正をかける推定倍率βはβ監視制御部
１７により一定値となるまで監視される。そして、推定
倍率βが一定値となったとき、すなわち正解倍率αと一
致したときに、β監視制御部１７が音遅延時間を出力す
る。該音遅延時間がスピーカ１３からマイク１４までの
音遅延時間となる。また、係数βがβ＝αとなったとき
に、β乗算回路の出力βＳ(t)は、αＳ(t)と等しくなり
車内の音楽信号となる。このように、音遅延時間が音楽
信号により求められるので、音像の定位制御を音楽聴取
時に自動的にできる。
れた２つの信号の差分が小さくなるように推定倍率βに
補正をかける。補正をかける推定倍率βはβ監視制御部
１７により一定値となるまで監視される。そして、推定
倍率βが一定値となったとき、すなわち正解倍率αと一
致したときに、β監視制御部１７が音遅延時間を出力す
る。該音遅延時間がスピーカ１３からマイク１４までの
音遅延時間となる。また、係数βがβ＝αとなったとき
に、β乗算回路の出力βＳ(t)は、αＳ(t)と等しくなり
車内の音楽信号となる。このように、音遅延時間が音楽
信号により求められるので、音像の定位制御を音楽聴取
時に自動的にできる。
【００１０】また、正解倍率αはマイク検出信号Ｘ(t)
の接線の傾きの一成分であり、推定倍率βはβ乗算回路
出力の接線の傾きの一成分であるから、後者の接線の傾
きを前者の接線の傾きに近づければ、βがαに近づくこ
とになり、結果としてβ乗算回路出力の微分値を求め、
β補正回路２６においてこれらの差分が零になるように
βを補正し、β乗算回路出力βＳ(t)を車内の音楽信号
として出力する。さらに、マイク検出信号Ｘ(t)よりβ
乗算回路出力βＳ(t)を減算してノイズ信号Ｎ(t)を出力
することも可能である。
の接線の傾きの一成分であり、推定倍率βはβ乗算回路
出力の接線の傾きの一成分であるから、後者の接線の傾
きを前者の接線の傾きに近づければ、βがαに近づくこ
とになり、結果としてβ乗算回路出力の微分値を求め、
β補正回路２６においてこれらの差分が零になるように
βを補正し、β乗算回路出力βＳ(t)を車内の音楽信号
として出力する。さらに、マイク検出信号Ｘ(t)よりβ
乗算回路出力βＳ(t)を減算してノイズ信号Ｎ(t)を出力
することも可能である。
【００１１】また、微分結果の差分に係数μを乗算して
β補正値を求め、該β補正値を今回の係数βに加算して
Ｔ時間後の次のβを決定するようにすると、β補正値が
大きい場合、短時間で目標値（＝α）に近づくが該目標
値を中心に振動し、一方、β補正値が小さい場合、目標
値に近づくまでに時間がかかるが、目標値で振動しな
い。そこで、係数μの値を最初大きくしておき（ゲイン
が大きい）、時間と共に一定値（ゲイン小）に減少する
ように制御すれば、目標値に速やかに収束することがで
きる。
β補正値を求め、該β補正値を今回の係数βに加算して
Ｔ時間後の次のβを決定するようにすると、β補正値が
大きい場合、短時間で目標値（＝α）に近づくが該目標
値を中心に振動し、一方、β補正値が小さい場合、目標
値に近づくまでに時間がかかるが、目標値で振動しな
い。そこで、係数μの値を最初大きくしておき（ゲイン
が大きい）、時間と共に一定値（ゲイン小）に減少する
ように制御すれば、目標値に速やかに収束することがで
きる。
【００１２】〔全体の構成〕図２は本発明の一実施例と
しての遅延時間測定装置の要部ブロック図である。な
お、以下において、サフィックスＬＦは左側チャンネル
前、ＬＲは左側チャンネル後、ＲＦは右側チャンネル
前、ＲＲは右側チャンネル後を意味する。図中、１１は
ＣＤプレーヤ等のオーディオソース、１２はオーディオ
ソースから出力される音楽信号Ｓ(t)を増幅するアンプ
（ＡＭＰ）、１３ＬＦ、１３ＬＲ、１３ＲＦ、１３ＲＲ
はスピーカ、１４は車内の音声（音楽、ノイズを含む）
を検出するマイク、１５はオーディオソース１１から出
力される音楽信号Ｓ(t)を遅延させるための遅延部、１
６はマイク検出信号Ｘ(t)より音楽信号、及びノイズ信
号を分離する音楽信号・ノイズ分離部である。１７は遅
延部１５の音遅延時間を段階的に制御すると共に、その
都度音楽信号・ノイズ分離部１６のβ演算部２６ｄの推
定倍率βを所定時間監視し、該推定倍率βが一定値とな
ったときの音遅延時間を出力するβ監視制御部である。
１８は左側チャンネルと右側チャンネルとを切り換える
ためのチャンネル切換部である。
しての遅延時間測定装置の要部ブロック図である。な
お、以下において、サフィックスＬＦは左側チャンネル
前、ＬＲは左側チャンネル後、ＲＦは右側チャンネル
前、ＲＲは右側チャンネル後を意味する。図中、１１は
ＣＤプレーヤ等のオーディオソース、１２はオーディオ
ソースから出力される音楽信号Ｓ(t)を増幅するアンプ
（ＡＭＰ）、１３ＬＦ、１３ＬＲ、１３ＲＦ、１３ＲＲ
はスピーカ、１４は車内の音声（音楽、ノイズを含む）
を検出するマイク、１５はオーディオソース１１から出
力される音楽信号Ｓ(t)を遅延させるための遅延部、１
６はマイク検出信号Ｘ(t)より音楽信号、及びノイズ信
号を分離する音楽信号・ノイズ分離部である。１７は遅
延部１５の音遅延時間を段階的に制御すると共に、その
都度音楽信号・ノイズ分離部１６のβ演算部２６ｄの推
定倍率βを所定時間監視し、該推定倍率βが一定値とな
ったときの音遅延時間を出力するβ監視制御部である。
１８は左側チャンネルと右側チャンネルとを切り換える
ためのチャンネル切換部である。
【００１３】さて、マイク１４により検出される信号成
分には、音楽成分だけでなく室内や、室外から室内に入
るノイズ成分も含まれる。そこで、マイク１４の設置位
置における音楽信号はアンプ１２やスピーカ１３ＬＦ、
１３ＬＲ、１３ＲＦ、１３ＲＲ等の特性及び車内の周波
数特性を考慮すると、αＳ(t)となる。従って、ノイズ
信号をＮ(t)とすればマイク１４により検出されるマイ
ク検出信号Ｘ(t)は次式 Ｘ(t)＝αＳ(t)＋Ｎ(t) （１） と表現される。
分には、音楽成分だけでなく室内や、室外から室内に入
るノイズ成分も含まれる。そこで、マイク１４の設置位
置における音楽信号はアンプ１２やスピーカ１３ＬＦ、
１３ＬＲ、１３ＲＦ、１３ＲＲ等の特性及び車内の周波
数特性を考慮すると、αＳ(t)となる。従って、ノイズ
信号をＮ(t)とすればマイク１４により検出されるマイ
ク検出信号Ｘ(t)は次式 Ｘ(t)＝αＳ(t)＋Ｎ(t) （１） と表現される。
【００１４】ここで、音楽信号・ノイズ分離部１６にお
いて、２１、２２はそれぞれマイク検出信号Ｘ(t)及び
オーディオソースから出力される音楽信号Ｓ(t)を整流
して出力するレベル交換器、２３はマイク検出信号Ｘ
(t)を微分する微分回路、２４はオーディオソース１１
から出力される音楽信号Ｓ(t)に推定倍率βを乗算して
出力するβ乗算回路、２６は微分により得られる２つの
信号の差分が小さくなるように推定倍率βを補正するβ
補正回路、２７はマイク検出信号Ｘ(t)によりβ乗算回
路出力βＳ(t)を減算してノイズ信号Ｎ(t)を出力する演
算部である。
いて、２１、２２はそれぞれマイク検出信号Ｘ(t)及び
オーディオソースから出力される音楽信号Ｓ(t)を整流
して出力するレベル交換器、２３はマイク検出信号Ｘ
(t)を微分する微分回路、２４はオーディオソース１１
から出力される音楽信号Ｓ(t)に推定倍率βを乗算して
出力するβ乗算回路、２６は微分により得られる２つの
信号の差分が小さくなるように推定倍率βを補正するβ
補正回路、２７はマイク検出信号Ｘ(t)によりβ乗算回
路出力βＳ(t)を減算してノイズ信号Ｎ(t)を出力する演
算部である。
【００１５】すなわち、推定倍率βをβ＝αとなるよう
に決定することができれば、β乗算回路２４の出力βＳ
(t)はαＳ(t)と等しくなり車内の音楽信号となる。正解
倍率αはマイク検出信号Ｘ(t)の接線の傾きの一成分で
あり、推定倍率βはβ乗算回路出力の接線の傾きの一成
分であるから、後者の接線の傾きを前者の接線の傾きに
近づければ、βがαに近づくことになり、結果としてβ
乗算回路２４の出力信号βＳ(t)を車内の音楽信号とす
ることができる。そこで、微分回路２３、２５におい
て、マイク検出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路出力の
微分値を求め、β補正回路２６においてこれらの差分が
零になるようにβを決定し、β乗算回路２４の出力信号
βＳ(t)を車内の音楽信号として出力する。
に決定することができれば、β乗算回路２４の出力βＳ
(t)はαＳ(t)と等しくなり車内の音楽信号となる。正解
倍率αはマイク検出信号Ｘ(t)の接線の傾きの一成分で
あり、推定倍率βはβ乗算回路出力の接線の傾きの一成
分であるから、後者の接線の傾きを前者の接線の傾きに
近づければ、βがαに近づくことになり、結果としてβ
乗算回路２４の出力信号βＳ(t)を車内の音楽信号とす
ることができる。そこで、微分回路２３、２５におい
て、マイク検出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路出力の
微分値を求め、β補正回路２６においてこれらの差分が
零になるようにβを決定し、β乗算回路２４の出力信号
βＳ(t)を車内の音楽信号として出力する。
【００１６】β補正回路２６において、２６ａはマイク
検出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路の出力信号βＳ(t)
の微分値の差分とを演算する演算部、２６ｂはオーディ
オソース１１から出力される音楽信号Ｓ(t)を微分する
微分回路、２６ｃは演算部２６ａ出力と微分回路２６ｂ
出力とを乗算する乗算部、２６ｄは推定倍率βを演算す
るβ演算部であり、乗算部出力を−Ｃ、今回のβ値をβ
(T)とすれば、次回のβ値を次式 β(T+1)＝β(T)＋μＣ （２） により演算する。ただし、μは定数。
検出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路の出力信号βＳ(t)
の微分値の差分とを演算する演算部、２６ｂはオーディ
オソース１１から出力される音楽信号Ｓ(t)を微分する
微分回路、２６ｃは演算部２６ａ出力と微分回路２６ｂ
出力とを乗算する乗算部、２６ｄは推定倍率βを演算す
るβ演算部であり、乗算部出力を−Ｃ、今回のβ値をβ
(T)とすれば、次回のβ値を次式 β(T+1)＝β(T)＋μＣ （２） により演算する。ただし、μは定数。
【００１７】〔音楽信号推定原理〕マイク検出信号をＸ
(t)、β乗算回路２４の出力信号（推定音楽信号とい
う）をＹ(t)（＝βＳ(t)）とすれば、各関数の任意の時
刻での傾きｘ(t)、ｙ(t)は、 ｘ(t)＝dＸ(t)／dt ｙ(t)＝dＹ(t)／dt となる。両者の差分を Ｚ(t)＝ｘ(t)−ｙ(t) とおき、
Ｅ(t)＝Ｚ2(t)＝ｘ2(t)−２ｘ(t)ｙ(t)＋ｙ2(t) （３） とすると、Ｅ(t)はｘ(t)、ｙ(t)の二次関数となる。推
定音楽信号Ｙ(t)のレベルをマイク１４で検出した音楽
信号のレベルに近づけるということは、Ｚ（t）を零に
近づけることであり、これは、Ｅ(t)の最小値を求める
ことに他ならない。
(t)、β乗算回路２４の出力信号（推定音楽信号とい
う）をＹ(t)（＝βＳ(t)）とすれば、各関数の任意の時
刻での傾きｘ(t)、ｙ(t)は、 ｘ(t)＝dＸ(t)／dt ｙ(t)＝dＹ(t)／dt となる。両者の差分を Ｚ(t)＝ｘ(t)−ｙ(t) とおき、
Ｅ(t)＝Ｚ2(t)＝ｘ2(t)−２ｘ(t)ｙ(t)＋ｙ2(t) （３） とすると、Ｅ(t)はｘ(t)、ｙ(t)の二次関数となる。推
定音楽信号Ｙ(t)のレベルをマイク１４で検出した音楽
信号のレベルに近づけるということは、Ｚ（t）を零に
近づけることであり、これは、Ｅ(t)の最小値を求める
ことに他ならない。
【００１８】したがって、Ｅ(t)に関係するパラメータ
で変更できるのはβだけであり、βはｙ(t)に関係する
パラメータであるからβの変化量に対するＥ(t)の変化
量は次式 dＥ(t）／dβ＝（dＥ(t)／dｙ(t)）・（dｙ(t)／dβ） （４） で表せる。Ｅ(t)は、βをパラメータとする二次関数で
あり、dＥ(t)／dβは、任意のβでのＥ(t)の傾きを表し
ている。推定音楽信号のレベルと実際にマイクにより検
出した音楽信号のレベルとの差を小さくすることは、Ｅ
(t)が最小となるβ（＝βｏ）を求めることであるか
ら、dＥ(t)／dβが零となる方向へβを変更すれば良い
ことになる。
で変更できるのはβだけであり、βはｙ(t)に関係する
パラメータであるからβの変化量に対するＥ(t)の変化
量は次式 dＥ(t）／dβ＝（dＥ(t)／dｙ(t)）・（dｙ(t)／dβ） （４） で表せる。Ｅ(t)は、βをパラメータとする二次関数で
あり、dＥ(t)／dβは、任意のβでのＥ(t)の傾きを表し
ている。推定音楽信号のレベルと実際にマイクにより検
出した音楽信号のレベルとの差を小さくすることは、Ｅ
(t)が最小となるβ（＝βｏ）を求めることであるか
ら、dＥ(t)／dβが零となる方向へβを変更すれば良い
ことになる。
【００１９】すなわち、変更前のβをβ(T)、変更後の
βをβ(T+1)とすると、 β(T+1)＝β(T)−μ（dＥ(t)／dβ） （２）′ によりβ値を変更し、このβ値変更操作を繰り返せばＥ
(t)が最小となるβｏに近づけることができる。この
（２）′式は、−dＥ(t)／dβ＝Ｃとすれば（２）式と
なる。尚、μは正の定数でありβの補正量を決定するも
のであり、μを大きくすれば、β(T+1)はβｏに早く近
づくが、βｏ近傍で振動してしまう。一方、μを小さく
取れば、βｏ近傍での振動の可能性は小さくなるが、任
意のβの状態からβｏへ近づく時間が遅くなる。
βをβ(T+1)とすると、 β(T+1)＝β(T)−μ（dＥ(t)／dβ） （２）′ によりβ値を変更し、このβ値変更操作を繰り返せばＥ
(t)が最小となるβｏに近づけることができる。この
（２）′式は、−dＥ(t)／dβ＝Ｃとすれば（２）式と
なる。尚、μは正の定数でありβの補正量を決定するも
のであり、μを大きくすれば、β(T+1)はβｏに早く近
づくが、βｏ近傍で振動してしまう。一方、μを小さく
取れば、βｏ近傍での振動の可能性は小さくなるが、任
意のβの状態からβｏへ近づく時間が遅くなる。
【００２０】さて、ノイズ信号Ｎ(t)のレベルを一定と
すれば、（４）式の右辺dＥ(t)／dｙ(t)、dｙ(t)／dβ
はそれぞれ dＥ(t)／dｙ(t)＝−２ｘ(t)＋２ｙ(t) ＝−２［α（dＳ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt）］ dｙ(t)／dβ＝dＳ(t)／dt となる。従って、 dＥ(t)／dβ＝−２［α（dＳ(t)／dt）−β（dＳ(t)／d
t）］（dＳ(t)／dt）（５）となる。（５）式を
（２）′式に代入すると、 β(T+1)＝β(T)＋２μ［α（dＳ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt）］（dＳ(t)／dt ） （６） となるから、（６）式の演算を行ってβを変更する。
すれば、（４）式の右辺dＥ(t)／dｙ(t)、dｙ(t)／dβ
はそれぞれ dＥ(t)／dｙ(t)＝−２ｘ(t)＋２ｙ(t) ＝−２［α（dＳ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt）］ dｙ(t)／dβ＝dＳ(t)／dt となる。従って、 dＥ(t)／dβ＝−２［α（dＳ(t)／dt）−β（dＳ(t)／d
t）］（dＳ(t)／dt）（５）となる。（５）式を
（２）′式に代入すると、 β(T+1)＝β(T)＋２μ［α（dＳ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt）］（dＳ(t)／dt ） （６） となるから、（６）式の演算を行ってβを変更する。
【００２１】なお、（５）、（６）式はノイズ信号レベ
ルを一定とした場合であるが、一定でなく時間により変
化するものとすれば、dE(t)/dβは dＥ(t)／dβ＝−２［α（dＳ(t)／dt）＋（dＮ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt） ］・（dＳ(t)／dt） ・・・ （５）′ となる。（５）′式を（２）′式に代入すると、 β(T+1)＝β(T)＋２μ［α（dＳ(t)／dt）＋（dＮ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt ）］・（dＳ(t)／dt） ・・・ （６）′ となり、βの値にノイズの変化量が影響を与えることに
なる。しかし、ノイズＮ(t)は音楽信号と異なり周期性
は極めて少なくランダムな周期で交番するため、ある時
はβ値を大きくするように、次には小さくするように交
互に作用し、平均すると互いに打ち消しあってβ値に対
する影響はニア零となる。このため、ノイズが変化して
も（６）′式によりβ値をβ＝αに近づけることができ
る。
ルを一定とした場合であるが、一定でなく時間により変
化するものとすれば、dE(t)/dβは dＥ(t)／dβ＝−２［α（dＳ(t)／dt）＋（dＮ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt） ］・（dＳ(t)／dt） ・・・ （５）′ となる。（５）′式を（２）′式に代入すると、 β(T+1)＝β(T)＋２μ［α（dＳ(t)／dt）＋（dＮ(t)／dt）−β（dＳ(t)／dt ）］・（dＳ(t)／dt） ・・・ （６）′ となり、βの値にノイズの変化量が影響を与えることに
なる。しかし、ノイズＮ(t)は音楽信号と異なり周期性
は極めて少なくランダムな周期で交番するため、ある時
はβ値を大きくするように、次には小さくするように交
互に作用し、平均すると互いに打ち消しあってβ値に対
する影響はニア零となる。このため、ノイズが変化して
も（６）′式によりβ値をβ＝αに近づけることができ
る。
【００２２】〔全体の動作〕 レベル変換器２１はマイク検出信号Ｘ(t)を整流して微
分回路２３に入力し、該微分回路はマイク検出信号Ｘ
(t)を微分して出力する。・・・（６）′式の右辺第２
項におけるα（dＳ(t)／dt）＋（dＮ(t)／dt）の演算 以上と並行して、レベル変換器２２はオーディオソース
１１、チャンネル切換部１８、遅延部１５を介して出力
される音楽信号Ｓ(t)を整流してβ乗算回路２４と微分
回路２６ｂに入力する。β乗算回路２４は音楽信号Ｓ
(t)に係数βを乗算して微分回路２５に入力し、微分回
路２５はβ乗算回路出力を微分する。・・・（６）′式
の右辺第２項におけるβ（dＳ(t)／dt）の演算 又、微分回路２６ｂは音楽信号Ｓ(t)を微分して出力す
る。・・・（６）′式の右辺第２項におけるdＳ(t)／dt
の演算
分回路２３に入力し、該微分回路はマイク検出信号Ｘ
(t)を微分して出力する。・・・（６）′式の右辺第２
項におけるα（dＳ(t)／dt）＋（dＮ(t)／dt）の演算 以上と並行して、レベル変換器２２はオーディオソース
１１、チャンネル切換部１８、遅延部１５を介して出力
される音楽信号Ｓ(t)を整流してβ乗算回路２４と微分
回路２６ｂに入力する。β乗算回路２４は音楽信号Ｓ
(t)に係数βを乗算して微分回路２５に入力し、微分回
路２５はβ乗算回路出力を微分する。・・・（６）′式
の右辺第２項におけるβ（dＳ(t)／dt）の演算 又、微分回路２６ｂは音楽信号Ｓ(t)を微分して出力す
る。・・・（６）′式の右辺第２項におけるdＳ(t)／dt
の演算
【００２３】β補正回路２６の演算部２６ａはマイク検
出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路出力βＳ(t)の微分値
との差分を演算し、乗算部２６ｃは演算部２６ａの出力
と微分回路２６ｂの出力とを乗算する。ついで、β演算
部２６ｄは乗算部２６ｃの出力と、定数μと、今回のβ
(T)を用いて、（６）′式によりＴ時間後の次の演算に
用いるβ値（＝β(T+1)）を演算し、β(T+1)をβ乗算回
路２４に入力する。すなわち、β決定部２６は、マイク
検出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路出力βＳ(t)の微分
値との差分が小さくなるように、換言すればβ＝αとな
るようにβを決定してβ乗算回路２４にフィードバック
する。
出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路出力βＳ(t)の微分値
との差分を演算し、乗算部２６ｃは演算部２６ａの出力
と微分回路２６ｂの出力とを乗算する。ついで、β演算
部２６ｄは乗算部２６ｃの出力と、定数μと、今回のβ
(T)を用いて、（６）′式によりＴ時間後の次の演算に
用いるβ値（＝β(T+1)）を演算し、β(T+1)をβ乗算回
路２４に入力する。すなわち、β決定部２６は、マイク
検出信号Ｘ(t)の微分値とβ乗算回路出力βＳ(t)の微分
値との差分が小さくなるように、換言すればβ＝αとな
るようにβを決定してβ乗算回路２４にフィードバック
する。
【００２４】以後、決定された新たな係数β(T+1)を用
いて上記処理を順次繰り返せば、所定時間後に前記差分
が零に近づき、βとαが略等しくなり、β乗算回路２４
の出力βＳ(t)を車室内の音楽信号αＳ(t)とみなすこと
ができるようになる。又、演算部２７はマイク検出信号
Ｘ(t)よりβ乗算回路出力βＳ(t)を減算してノイズ信号
Ｎ(t)を出力する。
いて上記処理を順次繰り返せば、所定時間後に前記差分
が零に近づき、βとαが略等しくなり、β乗算回路２４
の出力βＳ(t)を車室内の音楽信号αＳ(t)とみなすこと
ができるようになる。又、演算部２７はマイク検出信号
Ｘ(t)よりβ乗算回路出力βＳ(t)を減算してノイズ信号
Ｎ(t)を出力する。
【００２５】ここで、β監視制御部１７が例えばスピー
カの左側チャンネル（１３ＬＦ、１３ＬＲ）からマイク
１４までの遅延時間を求める動作を具体的に説明する。
すなわち、β監視制御部１７はチャンネル切換部１５を
切り換え、測定チャンネルとして左側チャンネルを選択
し、左側チャンネルにより音楽信号を遅延部１５に入力
させる。そして、遅延部１５の音遅延時間を段階的に制
御すると共に、その都度音楽信号・ノイズ分離部１６の
β演算部２６ｄの推定倍率βを所定時間監視し、該推定
倍率βが一定値となったときの音遅延時間を出力するよ
うにしている。
カの左側チャンネル（１３ＬＦ、１３ＬＲ）からマイク
１４までの遅延時間を求める動作を具体的に説明する。
すなわち、β監視制御部１７はチャンネル切換部１５を
切り換え、測定チャンネルとして左側チャンネルを選択
し、左側チャンネルにより音楽信号を遅延部１５に入力
させる。そして、遅延部１５の音遅延時間を段階的に制
御すると共に、その都度音楽信号・ノイズ分離部１６の
β演算部２６ｄの推定倍率βを所定時間監視し、該推定
倍率βが一定値となったときの音遅延時間を出力するよ
うにしている。
【００２６】図３は上記測定結果を説明するための推定
倍率変化曲線である。図３を参照すると、β監視制御部
１７により遅延部１５で設定された音遅延時間が、スピ
ーカ１３ＬＦ、あるいはスピーカ１３ＬＲからマイク１
４までの音遅延時間と一致した場合に、推定倍率は、徐
々に増加し、所定時間（ｔ0）経過後に、やがて一定値
となる。（ａ）、（ｂ）は遅延時間が一致し、推定倍率
が収束した場合を示している。すなわち、（ａ）は遅延
時間ｄ1のときの推定倍率変化曲線であり、β1に収束し
ており、また、（ｂ）は遅延時間ｄ2のときの推定倍率
変化曲線であり、β2に収束している。遅延時間が一致
しない場合には、（ｃ）の遅延時間ｄ3のときの推定倍
率曲線のように不安定となり、収束しない。そこで、β
監視制御部１７はｔ0経過後の推定倍率の変化状態によ
り遅延時間ｄ1、ｄ2を遅延時間一致とする。
倍率変化曲線である。図３を参照すると、β監視制御部
１７により遅延部１５で設定された音遅延時間が、スピ
ーカ１３ＬＦ、あるいはスピーカ１３ＬＲからマイク１
４までの音遅延時間と一致した場合に、推定倍率は、徐
々に増加し、所定時間（ｔ0）経過後に、やがて一定値
となる。（ａ）、（ｂ）は遅延時間が一致し、推定倍率
が収束した場合を示している。すなわち、（ａ）は遅延
時間ｄ1のときの推定倍率変化曲線であり、β1に収束し
ており、また、（ｂ）は遅延時間ｄ2のときの推定倍率
変化曲線であり、β2に収束している。遅延時間が一致
しない場合には、（ｃ）の遅延時間ｄ3のときの推定倍
率曲線のように不安定となり、収束しない。そこで、β
監視制御部１７はｔ0経過後の推定倍率の変化状態によ
り遅延時間ｄ1、ｄ2を遅延時間一致とする。
【００２７】ここで、遅延時間ｄ1とｄ2を比較する。例
えば、ｄ1＞ｄ2として測定結果が得られたとすると、遅
延時間ｄ1、ｄ2がスピーカ１３ＬＦからマイク１４まで
の遅延時間か、スピーカ１３ＬＲからマイク１４までの
遅延時間であるかは、実際のスピーカ位置により判断さ
れる。すなわち、ｄ1がｄ2より時間がかかっているの
で、遅延時間ｄ1が後方位置に配置されたスピーカ１３
ＬＲであり、遅延時間ｄ2は前方位置に配置されたスピ
ーカ１３ＬＦであることがわかる。また、β1はスピー
カ１３ＬＲからの音楽信号の正解倍率に等しく、β2は
スピーカ１３ＬＦに等しい。
えば、ｄ1＞ｄ2として測定結果が得られたとすると、遅
延時間ｄ1、ｄ2がスピーカ１３ＬＦからマイク１４まで
の遅延時間か、スピーカ１３ＬＲからマイク１４までの
遅延時間であるかは、実際のスピーカ位置により判断さ
れる。すなわち、ｄ1がｄ2より時間がかかっているの
で、遅延時間ｄ1が後方位置に配置されたスピーカ１３
ＬＲであり、遅延時間ｄ2は前方位置に配置されたスピ
ーカ１３ＬＦであることがわかる。また、β1はスピー
カ１３ＬＲからの音楽信号の正解倍率に等しく、β2は
スピーカ１３ＬＦに等しい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、オーディオソースから出力される音信号を段階的に
遅延させ、その都度得られた音信号に所定係数を乗算
し、乗算して得られた音信号とマイク検出信号とをそれ
ぞれ微分し、微分により得られる２つの信号の差分が小
さくなるように補正しながら所定係数を所定時間監視
し、該所定係数が一定値となったときの音遅延時間を出
力することができるので、音楽信号によりスピーカから
マイクまでの音遅延時間を自動的に測定でき、音楽聴取
を妨げることはない。
ば、オーディオソースから出力される音信号を段階的に
遅延させ、その都度得られた音信号に所定係数を乗算
し、乗算して得られた音信号とマイク検出信号とをそれ
ぞれ微分し、微分により得られる２つの信号の差分が小
さくなるように補正しながら所定係数を所定時間監視
し、該所定係数が一定値となったときの音遅延時間を出
力することができるので、音楽信号によりスピーカから
マイクまでの音遅延時間を自動的に測定でき、音楽聴取
を妨げることはない。
【図１】本発明に係る遅延時間測定装置の原理説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係る一実施例である遅延時間測定装置
の構成図である。
の構成図である。
【図３】推定倍率変化曲線である。
１１ オーディオソース １３ スピーカ １４ マイク １５ 遅延部 １６ 音楽信号・ノイズ分離部 １７ β監視制御部 ２３ マイク検出信号Ｘ(t)を微分する微分回路 ２４ β乗算回路 ２５ 音楽信号β・Ｓ(t)を微分する微分回路 ２６ β補正回路
Claims (1)
- 【請求項１】 オーディオソースから出力される音信号
をスピーカより音場に出力し、音場に設けられたマイク
により音場内の音を検出し、該マイク検出信号に基づき
スピーカからマイクまでの音遅延時間を測定する遅延時
間測定装置において、 オーディオソースから出力される音信号を遅延させるた
めの遅延部と、 該遅延部で得られた音信号に所定係数を乗算する係数乗
算部と、該係数乗算部で得られた音信号とマイク検出信
号とをそれぞれ微分する微分処理部と、 前記微分により得られる２つの信号の差分が小さくなる
ように前記所定係数を補正する係数補正部と、 前記遅延部の音遅延時間を段階的に制御すると共に、そ
の都度係数補正部の所定係数を所定時間監視し、該所定
係数が一定値となったときの音遅延時間を出力する監視
制御部と、 を備えたことを特徴とする遅延時間測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10512993A JPH06294681A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 遅延時間測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10512993A JPH06294681A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 遅延時間測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294681A true JPH06294681A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=14399169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10512993A Withdrawn JPH06294681A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 遅延時間測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06294681A (ja) |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP10512993A patent/JPH06294681A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |