JPH08125473A - 車室内周波数特性自動補正システム - Google Patents

車室内周波数特性自動補正システム

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JPH08125473A
JPH08125473A JP25702594A JP25702594A JPH08125473A JP H08125473 A JPH08125473 A JP H08125473A JP 25702594 A JP25702594 A JP 25702594A JP 25702594 A JP25702594 A JP 25702594A JP H08125473 A JPH08125473 A JP H08125473A
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JP
Japan
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JP25702594A
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Hiroyuki Yamaguchi
博之 山口
Hiroshi Kowaki
宏 小脇
Tadaaki Matsumura
忠顕 松村
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Denso Ten Ltd
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Denso Ten Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】オーディオ機器の再生に際して、人体による共
振を考慮した空間周波数特性の補正を行い、聴取者が自
然な再生音を聞けるような車室内の周波数特性自動補正
システムを提供する。 【構成】基準信号をスピーカにより再生し、スピーカか
ら再生された信号を車室内の聴取位置に置かれたマイク
で測定信号として取得し、車室内の周波数特性を補正す
るイコライザのパラメータを自動的に設定するシステム
において、人体による共振特性に応じて車室内周波数特
性を補正する補正手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車室内の空間周波数特
性を補正するイコライザのパラメータを自動的に設定す
るシステムに係り、特に、人体による共振周波数特性を
考慮した車室内周波数特性自動補正システムに関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の車室内周波数特性自動補正
システムの構成を示す概略ブロック図である。以下、図
に従って説明する。車室内には左右のフロントスピーカ
31,32、左右のリアスピーカ33,34及びスピー
カ31〜34からの音を取り込むために、人体の両耳の
位置に対応して左右のマイク41,42が設置されてい
る。51は車室内特性補正用イコライザ部62で処理さ
れたデジタルの音声信号をアナログ音声信号に変換する
D/A変換器、52は変換された音声信号を増幅するア
ンプで出力側は車室内のスピーカ31〜34に接続され
ている。53はマイク41,42からの出力信号をDS
P6でデジタル信号処理を行うためにデジタル信号に変
換するA/D変換器である。6は信号を処理するデジタ
ル・シグナル・プロセッサ(以下、DSPと称す)で、
M系列信号を発生するM系列信号発生部61、車室内の
空間周波数特性を補正する車室内特性補正用イコライザ
部62、マイク41,42からの測定信号から周波数毎
に補正を行う周波数特性演算部63及びこれらを制御す
るコントロール部(マイコン)64で構成されている。
7は再生用のオーディオ機器である。
【0003】次に、車室内周波数特性自動補正方法につ
いて説明する。コントロール部64はM系列信号発生部
61にM系列信号を発生して、車室内特性補正用イコラ
イザ部62に送るように指示する。この信号はD/A変
換器51、アンプ52を経由して車室内のスピーカ31
〜34に送られ音声に変換される。一方、人間の両耳の
位置に置かれたマイク41,42がこの音声を受け、A
/D変換器53を経由して周波数特性演算部63に送
る。
【0004】コントロール部64は周波数特性演算部6
3で算出された周波数特性が平坦となるように、車室内
特性補正用イコライザ部62の周波数特性を制御する。
周波数特性が平坦であれば補正の必要はないが、特定の
周波数帯が上昇または低下しておれば、それに対応した
周波数について逆特性の補正が必要であるので、両者の
周波数特性の差により補正のための周波数特性が得られ
る。この特性(パラメータ)を車室内周波数特性自動補
正のために車室内特性補正用イコライザ部62に送り、
オーディオ機器7からの出力信号に補正を加える。この
ようにして、平坦的な空間周波数特性を持った空間にお
ける再生音が得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】人体は音に対して共振
作用を有しており、特定の周波数帯の音が強調(または
低下)されるという現象がある。従来の周波数特性自動
補正では、人体による共振作用を考慮していなかった。
その結果、人体による共振周波数の部分では、共振によ
り再生音(出力信号)が強くなっているのに、そのまま
マイク出力で補正を行うと、その周波数帯の音が低下し
て聴取者には不自然に聞こえるという問題がある。
【0006】本発明は、人体による共振を考慮した周波
数特性補正を行い、聴取者が自然な音が聞けるような車
室内の周波数特性自動補正方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基準信号をスピーカにより再生し、該スピ
ーカから再生された信号を車室内の聴取位置に置かれた
マイクで測定信号として取得し、前記測定信号を基に車
室内の周波数特性を補正するようイコライザのパラメー
タを自動的に設定するシステムにおいて、人体による共
振特性を考慮に入れ車室内周波数特性を補正する補正手
段を備えたことを特徴とするものである。
【0008】また、前記補正手段が、人体による共振特
性を有し、前記マイクと前記処理手段との間に設けられ
たフィルタであることを特徴とするものである。また、
前記イコライザがデジタル信号をパラメータを用いて演
算処理するデジタル・シグナル・プロセッサで構成さ
れ、前記補正手段が、人体による共振特性に応じた共振
特性値を記憶し、該共振特性値をパラメータとして前記
デジタル・シグナル・プロセッサに出力することを特徴
とするものである。
【0009】また、前記イコライザがデジタル信号をパ
ラメータを用いて演算処理するデジタル・シグナル・プ
ロセッサで構成され、前記補正手段は、人体による共振
特性に応じた共振特性値を有すると共に、操作者により
指示された周波数特性調整値と前記共振特性値とから前
記デジタル・シグナル・プロセッサに出力するパラメー
タを演算することを特徴とするものである。
【0010】また、前記補正手段は、前記イコライザで
補正される周波数特性の補正量の平均値が略0となるよ
うに、前記デジタル・シグナル・プロセッサに出力する
パラメータを正規化することを特徴とするものである。
【0011】
【作用】本発明よれば、基準信号がスピーカにより再生
され、その再生音が車室内の聴取位置に置かれたマイク
により測定信号として取得される。測定信号に人体によ
る共振特性を考慮した補正を加え、得られた周波数特性
からイコライザにおいて設定すべき人体による共振特性
が補正された周波数特性が得られる。
【0012】また、前記人体による共振特性を補正する
補正手段として、人体による共振特性を有するフィルタ
を上述の車室内に置かれたマイクによる測定信号の後段
に設け、測定信号に人体による共振特性を考慮した補正
を加える。その得られた補正済の測定信号より求めた周
波数特性から、イコライザにおいて設定すべき人体によ
る共振特性が補正された周波数特性が得られる。
【0013】また、前記人体による共振特性を補正する
補正手段として、上述の車室内に置かれたマイクによる
測定信号と、メモリに記憶されている人体による共振特
性がデジタル・シグナル・プロセッサに入力されて、測
定信号から求めた周波数特性に人体による共振特性を考
慮した補正を加える。その得られた補正済の周波数特性
からイコライザにおいて設定すべき人体による共振特性
が補正された周波数特性が得られる。
【0014】また、前記人体による共振特性を補正する
補正手段として、上述の車室内に置かれたマイクによる
測定信号と、メモリに記憶されている人体による共振特
性と、操作者により指示された周波数特性調整値がデジ
タル・シグナル・プロセッサに入力されて、測定信号に
補正を加える。その得られた補正済の測定信号より求め
た周波数特性からイコライザにおいて設定すべき人体に
よる共振特性が補正され、且つ、操作者により指示され
た周波数特性が加味された周波数特性が得られる。
【0015】また、前記イコライザで補正される周波数
特性の補正量の平均値が略0となるように、前記デジタ
ル・シグナル・プロセッサに出力するパラメータを正規
化することにより、再生すべき信号のトータルレベルを
補正前の信号のレベルと同等にすることができる。
【0016】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の車室内周波数
特性自動補正システムの構成を示す概略ブロック図であ
る。以下、図に従って説明する。車室内には左右のフロ
ントスピーカ31,32、左右のリアスピーカ33,3
4及びスピーカ31〜34からの音を取り込むために、
人体の両耳の位置に対応して左右のマイク41,42が
設置されている。51はイコライザ部12で処理された
デジタルの音声信号をアナログ音声信号に変換するD/
A変換器、52は変換された音声信号を増幅するアンプ
で出力側は車室内のスピーカ31〜34に接続されてい
る。53はマイク41,42からの出力信号をDSP1
でデジタル信号処理を行うためのデジタル信号に変換す
るA/D変換器である。1はデジタル信号を演算処理す
るDSPで、M系列信号を発生するM系列信号発生部1
1、車室内の周波数特性を補正する(D/A変換器51
に与えるデータを補正する)イコライザ部12、共振特
性補正用イコライザ部15で補正された信号を基に車両
の空間周波数特性を算出する周波数特性演算部13、人
体による共振特性を補正するための補正周波数特性を有
し、マイク41,42の出力信号に補正を加える共振特
性補正用イコライザ部15及びこれらを制御するコント
ロール部(マイコン)14で構成されている。7は再生
用のオーディオ機器である。
【0017】次に、車室内周波数特性自動補正方法につ
いて説明する。コントロール部14はM系列信号発生部
11にM系列信号を発生して、車室内特性補正用イコラ
イザ部12に送るように指示する。この信号はD/A変
換器51、アンプ52を経由して車室内のスピーカ31
〜34に送られ音声に変換される。一方、人間の両耳の
位置に置かれたマイク41,42がこの音声を受け、こ
の音声信号をA/D変換器53がデジタル信号に変換す
る。そして、共振特性補正用イコライザ部15がデジタ
ル信号化されたマイク41,42の測定信号にデジタル
演算処理により人体による共振特性(メモリ等にデジタ
ルデータとして記憶されている)の補正(人体の共振特
性と同特性のフィルタを通過させる処理)を加えて周波
数特性演算部13に送る。
【0018】コントロール部14は周波数特性演算部1
3で算出された周波数特性が平坦となるように、車室内
特性補正用イコライザ部12の周波数特性を制御する。
即ち、全周波数範囲にわたって平坦であれば補正の必要
はないが、特定の周波数帯が上昇または低下しておれ
ば、それに対応した周波数について逆特性の補正が必要
であるので、両者の周波数特性の差により補正のための
周波数特性が得られる。この特性(パラメータ)を車室
内周波数特性自動補正のために車室内特性補正用イコラ
イザ部12に送り、オーディオ機器7からの出力信号に
補正を加える。このようにして、平坦な空間周波数特性
を持った空間での再生音が得られる。
【0019】尚、人体による共振特性の求め方は後述す
るが、この人体による共振特性を補正するフィルタはソ
フト的なフィルタ(DSP1による演算処理)に限定さ
れず、ハード的なフィルタつまりコンデンサ、抵抗素
子、半導体素子等を用いた共振回路等より行うこともで
きる。この場合は、マイク41,42の出力が人体によ
る共振特性と同様の共振特性をもつ共振回路により補正
されて周波数特性演算部13に入力される。この場合
は、図1の共振特性補正用イコライザ部15は不要とな
る。
【0020】以上のように本実施例では、人体による共
振を考慮した周波数特性補正が人体による共振特性を補
正するフィルタにより自動的に行われ、聴取者が自然な
音が聞けるようになる。図2は本発明の第2の実施例の
車室内周波数特性自動補正システムの構成を示す概略ブ
ロック図である。以下、図に従って説明する。
【0021】車室内には左右のフロントスピーカ31,
32、左右のリアスピーカ33,34及びスピーカ31
〜34からの音を取り込むために、人体の両耳の位置に
対応して左右のマイク41,42が設置されている。5
1はイコライザ部22で処理されたデジタルの音声信号
をアナログ音声信号に変換するD/A変換器、52は変
換された音声信号を増幅するアンプで出力側は車室内の
スピーカ31〜34に接続されている。53はマイク4
1,42からの出力信号を、DSP2でデジタル信号処
理を行うためのデジタル信号に変換するA/D変換器で
ある。2はデジタル信号を演算処理するDSPで、M系
列信号を発生するM系列信号発生部21、車室内の周波
数特性を補正する(D/A変換器51に与えるデータを
補正する)イコライザ部22、マイク41,42からの
測定信号を基に車両の空間周波数特性を算出する周波数
特性演算部23、マイク41,42の測定信号に人体に
よる共振特性を補正するための補正周波数特性が記憶さ
れたメモリ26及びこれらを制御するコントロール部
(マイコン)24で構成されている。7は再生用のオー
ディオ機器である。
【0022】図3は本発明の第2の実施例の車室内周波
数特性自動補正方法の処理を示すフローチャート、図4
は各処理における信号の周波数特性図である。以下、図
に従って車室内周波数特性自動補正方法について説明す
る。ステップS1では、コントロール部24はM系列信
号発生部21にM系列信号を発生して、イコライザ部2
2に送るように指示する。このM系列信号はD/A変換
器51、アンプ52を経由して車室内のスピーカ31〜
34に送られ音声に変換され、再生される。一方、測定
対象車内の人間の両耳の位置に置かれたマイク41,4
2がスピーカ31〜34からの音声を受け、この信号は
A/D変換器53でデジタル信号に変換されて周波数特
性演算部23に送られる。
【0023】ステップS2では、周波数特性演算部23
において、高速M系列変換を利用して求めたM系列の応
答をインパルス応答に変換する。次に、ステップS3で
は、インパルス応答を周知の高速フーリェ変換を行い周
波数特性を算出する。このようにして、マイク41,4
2で受けた左耳及び右耳の周波数特性が求められる(図
4(a),(b)参照)。
【0024】ステップS4では、得られた図4(a),
(b)の両耳の周波数特性から図4(c)で示される人
体による共振特性を差し引く。つまり、コントロール部
24がメモリ26から人体による共振特性を読み出し、
周波数特性演算部23の出力に補正を加える。その結
果、左耳及び右耳について図4(d),(e)の周波数
特性が算出される。尚、ここで使用する人体による共振
特性(図4(c))は後程図5を用いて説明する。
【0025】ステップS5では、両耳平均周波数特性の
算出を行う。即ち、前述の左耳及び右耳の周波数特性の
平均値を求める(図4(f)参照)。ステップS6で
は、聴取者の好みにより指定された(スイッチ操作等に
より行う)任意の周波数特性の補正を行う。例えば、図
4(g)の周波数特性をもつ補正を行う場合には、前述
の図4(f)の特性から図4(g)を差し引く。その結
果、図4(h)の周波数特性が得られる。
【0026】ステップS7では、周波数特性の補正等の
平均値を略0dBとなるように正規化を行う。つまり、
図4(h)の周波数特性の絶対値、即ち、調整前に比べ
て総合的な音圧レベルが高くなったり、または、逆に低
くなったりすることによる音量感の変化を防ぐために、
また、ダイナミックレンジを適切にしてS/N比や歪率
を良好にするために、平均値が0dBとなるように、全
周波数範囲にわたって補正量を同量だけ増減する。
【0027】ステップS8では、車室内特性補正用イコ
ライザ22における補正すべきパラメータを設定する。
即ち、車室内特性補正用イコライザ22の周波数特性が
ステップS7で得られた周波数特性を平坦にするよう車
室内特性補正用イコライザ22に出力するパラメータを
演算し、出力する。つまり、車室内特性補正用イコライ
ザ22の周波数特性が図4(h)の周波数特性と逆にな
るように車室内特性補正用イコライザ22に必要なパラ
メータを出力する。このようにして、人体による共振特
性が補正された自然な音を再生するための周波数特性自
動補正が可能になる。
【0028】ここで、人体による共振特性の求め方の一
例について若干説明する。図5は人体による共振特性の
求め方の一例を示す図で、(a)はブロック図、(b)
〜(d)は周波数特性を示す図である。残響室8内にス
ピーカ81とダミーヘッド(人体の代用)に固定された
マイク82が設置されており、発振器91及びアンプ9
2により平坦な周波数特性の音でスピーカ81で再生
し、また、平坦な周波数特性のマイク82で取り込んで
周波数特性測定器93で再生音の周波数特性を得る。こ
の時、図5(b)のごとく均一な周波数特性の入力信号
に対して、得られたマイクからの出力信号が図5(c)
のような周波数特性であれば、ずれた分が人体による補
正すべき共振周波数特性(図5(d)参照)である。
尚、この人体による共振周波数特性は上述の方法で実測
した値を用いてもよいが、各種の文献または資料等に掲
載された値を用いてもよい。
【0029】尚、本発明の第2の実施例では、図4
(c)の人体による共振特性の補正をDSPによる演算
により、人体による共振特性を含まない空間周波数特性
の補正、及び、操作者により指示された周波数特性調整
と共に実施しているが、人体による共振特性の補正だけ
を本発明の第1の実施例のように、人体による共振特性
を補正するフィルタで実施することも可能である。この
場合は、フィルタ(ハード的なフィルタに限定されず、
ソフト的なフィルタつまりDSPによる演算処理でもよ
い)を、図2のA/D変換器53の前段(ハード的なフ
ィルタ)または、後段(ソフト的なフィルタ、即ち、デ
ジタル信号の演算によるフィルタ)に入れることにより
マイクで取得された信号がフィルタにより補正されて、
周波数特性演算部13に入力される。
【0030】以上のように本実施例では、人体による共
振を考慮した周波数特性補正がDSPにより自動的に行
われ、聴取者が自然な再生音が聞けるようになる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
人体による共振を考慮した周波数特性補正が自動的に行
われ、聴取者が自然な音が聞けるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の車室内周波数特性自動
補正システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例の車室内周波数特性自動
補正システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図3】本発明の第2の実施例の車室内周波数特性自動
補正方法のフローを示す図である。
【図4】本発明の一実施例の車室内周波数特性自動補正
工程における周波数特性を示す図である。
【図5】人体による共振特性の求め方の一例を示す図
で、(a)はブロック図、(b)〜(d)は周波数特性
である。
【図6】従来の車室内周波数特性自動補正システムの構
成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
1・・・DSP 11・・・M系列信号発生器 12・・・車室内装置補正用イコライザ部 13・・・周波数特性演算部 14・・・コントロール部 15・・・共振特性補正用イコライザ部 31〜34・・・スピーカ 41、42・・・マイク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基準信号をスピーカにより再生し、該スピ
    ーカから再生された信号を車室内の聴取位置に置かれた
    マイクで測定信号として取得し、前記測定信号を基に車
    室内の周波数特性を補正するようイコライザのパラメー
    タを自動的に設定するシステムにおいて、 人体による共振特性を考慮に入れ車室内周波数特性を補
    正する補正手段を備えたことを特徴とする車室内周波数
    特性自動補正システム。
  2. 【請求項2】前記補正手段が、人体による共振特性を有
    し、前記マイクと前記処理手段との間に設けられたフィ
    ルタであることを特徴とする請求項1記載の車室内周波
    数特性自動補正システム。
  3. 【請求項3】前記イコライザがデジタル信号をパラメー
    タを用いて演算処理するデジタル・シグナル・プロセッ
    サで構成され、前記補正手段が、人体による共振特性に
    応じた共振特性値を記憶し、該共振特性値をパラメータ
    として前記デジタル・シグナル・プロセッサに出力する
    ことを特徴とする請求項1記載の車室内周波数特性自動
    補正システム。
  4. 【請求項4】前記イコライザがデジタル信号をパラメー
    タを用いて演算処理するデジタル・シグナル・プロセッ
    サで構成され、前記補正手段は、人体による共振特性に
    応じた共振特性値を有すると共に、操作者により指示さ
    れた周波数特性調整値と前記共振特性値とから前記デジ
    タル・シグナル・プロセッサに出力するパラメータを演
    算することを特徴とする請求項1記載の車室内周波数特
    性自動補正システム。
  5. 【請求項5】前記補正手段は、前記イコライザで補正さ
    れる周波数特性の補正量の平均値が略0となるように、
    前記デジタル・シグナル・プロセッサに出力するパラメ
    ータを正規化することを特徴とする請求項2または請求
    項3または請求項4記載の車室内周波数特性自動補正シ
    ステム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017017717A (ja) * 2016-08-04 2017-01-19 パイオニア株式会社 音声再生装置、音声再生方法及び音声再生プログラム
JP2018113718A (ja) * 2018-03-13 2018-07-19 パイオニア株式会社 音声再生装置、音声再生方法及び音声再生プログラム

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JP2017017717A (ja) * 2016-08-04 2017-01-19 パイオニア株式会社 音声再生装置、音声再生方法及び音声再生プログラム
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