JPH09215085A - 音響再生装置および受聴周波数特性補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受聴位置などが変化しても、受聴者の好みの
再生音声を容易に提供することができるようにする。 【解決手段】 テスト信号発振器８は、周波数特性がフ
ラットなテスト信号を発生させる。テトス信号をスピー
カ２０から放音し、受聴位置に配置したマイクロホン９
で収音する。収音したテスト信号の周波数特性を周波数
分析回路１２で検出する。係数計算回路１３は、検出さ
れた受聴位置で収音したテスト信号の周波数特性に応じ
て、この周波数特性の逆の特性をフィルタ回路３に与え
るパラメータを求め、フィルタ回路３に設定するように
する。フィルタ回路３により、周波数特性が制御され、
受聴位置において、周波数特性がフラットになる再生音
声を放音する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、ステレ
オ音響再生装置などの再生音声を提供する音響再生装置
および、音響再生装置の受聴周波数特性補正方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンポーネントステレオシステムなどと
呼ばれる比較的大型の音響再生装置を用いて音楽などを
受聴する場合、受聴者は、自分の好みの音質で再生音声
を受聴するため、グラフィックイコライザやパラメトリ
ックイコライザなどと呼ばれる周波数特性補正手段によ
り再生音声の周波数特性を調整するようにしている。

【０００３】この場合、受聴者は、音響再生装置やスピ
ーカの特性、スピーカを設置する部屋の状態、スピーカ
の設置位置および受聴位置などを考慮して、周波数特性
を調整する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スピーカを
設置した部屋に大きな荷物が運び込まれたり、スピーカ
と受聴者との位置関係が変わるなどして、受聴環境や受
聴条件が変化すると、再生音声は、この変化の影響を受
けて、受聴者の耳元での周波数特性が変わってしまう。
この場合、受聴者は、好みの音質で再生音声を聞くこと
ができなくなる。

【０００５】このため、受聴環境や受聴条件が変化する
ごとに、受聴者がイコライザを操作して、再生音声の音
質を調整し直す必要が生じる。しかし、たびたび音質を
調整し直すことは、非常にめんどうである。

【０００６】また、受聴者の耳元での再生音声の周波数
特性の変化は、受聴者が自分の聴覚で感じ取るしかな
い。このため、イコライザの調整作業は、再生音声を聞
きながら、自分の聴覚にたよって行なうため、手間や時
間がかかる。

【０００７】以上のことにかんがみ、この発明は、受聴
環境や受聴条件が変化した場合にも、受聴者が好む音質
の再生音声を容易に提供することができる音響再生装置
および受聴周波数特性補正方法を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による音響再生装置は、周波数特性がフラ
ットとみなせるテスト用の信号の発生手段と、スピーカ
から放音された前記テスト用の信号を収音するマイクロ
ホンと、前記マイクロホンからの音声信号を周波数分析
する分析手段と、音声信号の周波数特性を制御するフィ
ルタ回路と、前記分析手段からの周波数分析結果から、
前記フィルタ回路に与えるパラメータを、このフィルタ
回路の出力音声信号の周波数特性が受聴位置において、
フラットになるように演算する手段と、前記演算する手
段の演算結果を保持して、これを前記フィルタ回路に与
える手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】この発明による音響再生装置によれば、ス
ピーカから放音されたテスト用の信号がマイクロホンに
より収音されて、周波数分析される。この結果、スピー
カからマイクロホンまでの再生音声の伝達特性が取得さ
れる。この伝達特性に基づいて、フィルタ回路に設定す
るパラメータが演算により求められる。このパラメータ
により、フィルタ回路は、前記伝達特性とは逆の周波数
特性となるようにされる。

【００１０】このフィルタ回路を介して出力された再生
音声は、前記伝達特性が打ち消されて、マイクロホン
が、テスト信号を収音した位置での当該再生音声の周波
数特性がフラットにされる。

【００１１】この周波数特性がフラットになった状態に
おいては、前述したイコライザを用いて、好みの周波数
特性に補正することも容易になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、この発
明による音響再生装置および受聴周波数特性補正方法の
一実施の形態について説明する。

【００１３】図１は、この発明による音響再生装置をス
テレオ音響再生装置のいわゆるプリメインアンプに適用
した場合の実施の形態を説明するためのブロック図であ
る。なお、この実施の形態のプリメインアンプは、左右
２チャンネルの音声信号の再生経路を有するものである
が、説明の簡単のため、図１においてはその一方のチャ
ンネルについて示している。

【００１４】ステレオ音響再生装置の例えばカセットデ
ッキ部やＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤ部からの
音声信号は、入力端子１を介してＡ／Ｄ変換回路２に供
給される。Ａ／Ｄ変換回路２は、入力アナログ音声信号
をデジタル音声信号に変換し、これをフィルタ回路３に
供給する。

【００１５】フィルタ回路３は、この例では、ＤＳＰ
（デジタル シグナル プロセッサ）の構成とされてい
る。フィルタ回路３は後述するように、設定されたパラ
メータや受聴者の指示に応じて、制御回路１００におい
て形成された制御信号の供給を受けて、音声信号の周波
数特性を制御して、受聴者の好みの音質の音声信号を形
成する。このフィルタ回路３からの音声信号は、スイッ
チ回路４の入力端ａに供給され、このスイッチ回路４を
介してＤ／Ａ変換回路５に供給される。

【００１６】Ｄ／Ａ変換回路５は、デジタル音声信号を
アナログ音声信号に変換し、これをパワーアンプ６に供
給する。パワーアンプ６は、音声信号を所定のレベルに
まで増幅させて、これを出力端子７を介してスピーカ２
０に供給する。これにより、スピーカ２０からは、受聴
者の好みの音質にされた再生音声が放音される。

【００１７】制御回路１００は、この実施の形態におて
いは、図示しないがＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマ
イクロコンピュータの構成とされている。そして、受聴
者からの指示入力を受け付けるキー操作部１０１を介し
て入力された指示情報などに基づいて制御信号を形成
し、関係する各部に供給する。これにより、受聴者の指
示に応じた処理をこの実施の形態のプリメインアンプで
行なうことができるようにしている。

【００１８】そして、この実施の形態のプリメインアン
プは、前述したように、受聴環境や受聴条件が変わった
場合でも受聴者が再生音声を受聴する位置（以下、受聴
位置という）においての再生音声の周波数特性をフラッ
トにするため、以下のような構成を有している。

【００１９】すなわち、図１に示すように、この実施の
形態のプリメインアンプは、テスト信号発振器８、マイ
クロホン９、マイクロホン９からの音声信号の入力端子
１０、Ａ／Ｄ変換回路１１、周波数分析回路１２、係数
計算回路１３を備えている。また、キー操作部１０１
は、図示しないが、テストキーを備えている。周波数分
析回路１２および係数計算回路１３は、制御回路１００
を含むマイクロコンピュータのソフトウェアにより実現
することができる。

【００２０】テスト信号発振器８は、スピーカ２０から
受聴位置までの音声信号の伝達特性を検知するためのテ
スト信号を発生させる。この実施の形態におていは、テ
スト信号として、ＴＳＰ（Ｔｉｍｅ Ｓｔｒｅｔｃｈ
Ｐｕｌｅｓ）波を用いる。ＴＳＰ波は、レベルが一定
で、広い周波数特性を有し、位相特性が単一でなく、種
々の周波数特性および位相特性を判定する場合などに用
いられている。

【００２１】テスト信号発振器８は、この実施の形態に
おいては、デジタル化されたＴＳＰ波が記憶されたＲＯ
Ｍの構成とされている。このテスト信号発振器８からの
ＴＳＰ波は、前述のスイッチ回路４の入力端ｂに供給さ
れる。

【００２２】この実施の形態においてスイッチ回路４
は、制御回路１００からの切り換え制御信号により換え
られる。このスイッチ回路４は、通常は入力端ａ側に切
り換えられており、キー操作部１０１のテストキーがオ
ンとされると、入力端ｂ側に切り換えられる。そして、
スイッチ回路４は、入力端ｂ側に切り換えられた後、後
述するような受聴位置での周波数特性をフラットにする
処理が終了すると制御回路１００の制御により、入力端
ａ側に切り換えられる。

【００２３】キー操作部１０１のテストキーがオンとさ
れると、これを示す信号が、キー操作部１０１から制御
回路１００に通知される。これにより制御回路１００
は、テスト信号発振器８、周波数分析回路１２、係数計
算回路１３を動作状態にする。そしてテスト信号発振器
８からのＴＳＰ波がスイッチ回路４、Ｄ／Ａ変換回路
５、パワーアンプ６を介してスピーカ２０に供給され
て、ＴＳＰ波によるテスト音声が放音される。

【００２４】このとき、マイクロホン９は、受聴位置に
配置され、スピーカ２０から放音されたテスト音声を収
音する。収音されたテスト音声は、Ａ／Ｄ変換回路１１
においてデジタル信号に変換されて、周波数分析回路１
２に供給される。

【００２５】周波数分析回路１２は、例えばＦＦＴ（高
速フーリエ変換）により直交変換を行なって、収音した
テスト音声をスペクトル分析し、周波数特性を得る。

【００２６】この周波数特性は、スピーカ２０から受聴
位置までの再生音声の伝達特性を示しており、レベルが
一定（フラット）とされたテスト音声が、当該受聴位置
において、どの周波数がどれだけ変化するかを示す。そ
して、この分析結果としての当該受聴位置での周波数特
性は、係数計算回路１３に通知される。

【００２７】係数計算回路１３は、通知された周波数特
性に基づいて、その逆の周波数特性を前述のフィルタ回
路３に与えるためのパラメータを演算により求める。そ
して、求めたパラメータをフィルタ回路３に供給し、設
定するようにする。

【００２８】フィルタ回路３にパラメータが設定される
と、制御回路１００は、スイッチ回路４を入力端ａ側に
切り換える。

【００２９】したがって、入力端子１からの入力音声
が、以上のように逆周波数特性に設定されたフィルタ回
路３を通じてスピーカ２０に供給されて放音される。そ
してこの場合、フィルタ回路３は、受聴位置での周波数
特性の逆特性を有するようにパラメータが設定されてい
るため、スピーカ２０から放音された再生音声は、スピ
ーカ２０から当該受聴位置までの伝達特性が打ち消され
る。これにより、当該受聴位置においてのスピーカ２０
からの再生音声の周波数特性はフラットになる。

【００３０】以上のようにして、受聴者は、受聴位置に
マイクロホン９を配置して、テストキーをオンにするだ
けで、その受聴位置での周波数特性をフラットにするこ
とができる。

【００３１】なおこのように、周波数特性をフラットに
した後には、グラフィックイコライザやパラメトリック
イコライザにより好みの特性にすることも容易になる。

【００３２】以上のように構成された、この実施の形態
のプリメインアンプでの、受聴位置においての周波数特
性をフラットにするための処理について、図２のフロー
チャートを用いてさらに説明する。

【００３３】図２のフローチャートに示す処理は、この
プリメインアンプに電源が投入された後においては、キ
ー操作部１０１でキーが操作される毎に制御回路１００
において繰り返し実行される。すなわち、まず、制御回
路１００は、テストキーが受聴者により操作されたか否
かを判断する（ステップ２０１）。

【００３４】操作キーがテストキーでなければ、その他
の処理、例えば、受聴者の指示に応じた音質調整などの
処理を行ない（ステップ２１０）、このルーチンを終了
する。

【００３５】ステップ２０１の判断処理においてテスト
キーのオン操作であると判断したときは、スイッチ回路
４を入力端ｂ側に切り換えるとともに、前述したように
各部を制御して、受聴位置での音声信号の周波数特性を
フラットにするための処理を開始させるようにする（ス
テップ２０２）。

【００３６】すなわち、スイッチ回路４が入力端ｂ側に
切り換えられると、ＴＳＰ波に応じたテスト音声が放音
され、受聴位置にセットされたマイクロホン９で収音さ
れる。この収音したテスト音声を、周波数分析回路１２
を動作状態にして、ここに取り込むようにする（ステッ
プ２０３）。

【００３７】テスト音声が取り込まれると、次に、それ
を周波数分析するように、周波数分析回路１２を制御す
る（ステップ２０４）。周波数分析回路１２においての
分析結果は、スピーカ２０から当該受聴位置までの音声
信号の伝達特性である。そして、この分析結果を受けた
係数計算回路１３に、当該伝達特性の逆の特性をフィル
タ回路３に与えるためのパラメータを計算させる（ステ
ップ２０５）。

【００３８】次に、制御回路１００は、係数計算回路１
３においての計算が終了し、パラメータが求められたか
否かを判断し（ステップ２０６）、まだ計算が終了して
いないときには待ち状態となる。

【００３９】ステップ２０６の判断処理において、計算
が終了したと判断したときには、求めたパラメータをフ
ィルタ回路３に供給し、これを設定するようにする（ス
テップ２０７）。その後、スイッチ回路４を入力端ａ側
に戻し（ステップ２０８）、フィルタ回路３からの音声
信号が放音される状態にする。以上で、このルーチンを
終了する。

【００４０】このように、フィルタ回路３には、スピー
カ２０から受聴位置までの伝達特性の逆特性が設定され
るため、音声信号が、スピーカ２０から放音されたとき
には、すでに伝達特性が打ち消された再生音声として放
音され、受聴位置での再生音声の周波数特性は、フラッ
トとなる。

【００４１】なお、前述の実施の形態においては、２チ
ャンネルある音声再生経路の一方について説明したが、
他方のチャンネルについても同様に構成することによ
り、他方のスピーカから放音される再生音声の周波数特
性を受聴位置において、フラットな特性にすることがで
きる。

【００４２】この場合、音声信号の入力端子１、Ａ／Ｄ
変換回路２、フィルタ回路３、スイッチ回路４、Ｄ／Ａ
変換回路５、パワーアンプ６、出力端子７、スピーカ２
０は、それぞれのチャンネルで別々のものとされるが、
制御回路１００、キー操作部１０１、周波数分析回路１
２、係数計算回路１３、テスト信号発振器８は、２チャ
ンネルで兼用するようにすることができる。

【００４３】また、前述の実施の形態においては、テス
ト信号としてＴＳＰ波を用いるようにしたため、受聴位
置での再生音声の位相特性についても、周波数特性の場
合と同様にして目的とする良好な特性にすることができ
る。この場合には、フィルタ回路３に位相特性を調整す
るためのパラメータを設定し、各周波数の位相を調整す
る。

【００４４】また、前述の実施の形態では、ステレオ音
響再生装置のプリメインアンプに、この発明による音響
再生装置を適用した場合について説明したが、このよう
なプリメインアンプだけでなく、カセットテープレコー
ダやスピーカシステムなどの再生音声を提供する音響再
生装置に、この発明を適用することができる。

【００４５】また、テスト信号は、ＴＳＰ波に限るもの
ではなく、レベルが一定で広い周波数特性を有する信号
であればよい。

【００４６】なお、以上の実施の形態においては、キー
操作部１０１のテストキーをオンにしたことにより、制
御回路１００が自動的に、受聴位置の周波数特性を測定
し、フィルタのパラメータを設定するようにしたが、ス
イッチ回路４をマニュアル操作によるテストモードへの
切換キーとし、所定時間このスイッチ回路４を入力端ｂ
側に切り換えるようにして周波数特性の測定及びパラメ
ータ設定を行なわせるようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による音
響再生装置および受聴周波数特性補正方法によれば、受
聴環境や受聴条件が変化した場合にも、受聴位置におい
ての再生音声の周波数特性をフラットにすることができ
る。

【００４８】そして、そのフラットに周波数特性を変え
た後にイコライザ特性を変えることにより、受聴位置を
変えた場合においても、受聴者は、自分の好みの音質に
容易に調整して再生音声を受聴することができる。

【００４９】また、特にマイクロホンを受聴者の耳介付
近にセットするようにすれば、特にその効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による音響再生装置の一実施の形態を
説明するためのブロック図である。

【図２】この発明による音響再生装置の一実施の形態に
おいての、受聴位置での再生音声の周波数特性を補正す
る処理を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１…入力端子、２…Ａ／Ｄ変換回路、３…フィルタ回路
（ＤＳＰ）、４…スイッチ回路、５…Ｄ／Ａ変換回路、
６…パワーアンプ、７…出力端子、８…テスト信号発振
器、９…マイクロホン、１０…入力端子、１１…Ａ／Ｄ
変換回路、１２…周波数分析回路、１３…係数計算回
路、２０…スピーカ、１００…制御回路、１０１…キー
操作部

フロントページの続き (72)発明者 水内 崇行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 行徳 薫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 秋葉 育江 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 浅田 宏平 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周波数特性がフラットとみなせるテスト用
   の信号の発生手段と、 スピーカから放音された前記テスト用の信号を収音する
   マイクロホンと、 前記マイクロホンからの音声信号を周波数分析する分析
   手段と、 音声信号の周波数特性を制御するフィルタ回路と、 前記分析手段からの周波数分析結果から、前記フィルタ
   回路に与えるパラメータを、このフィルタ回路の出力音
   声信号の周波数特性が受聴位置において、フラットにな
   るように演算する手段と、 前記演算する手段の演算結果を保持して、これを前記フ
   ィルタ回路に与える手段と、 を備えたことを特徴とする音響再生装置。
2. 【請求項２】制御パラメータに応じて、周波数特性を制
   御できるフィルタを介して、音声信号がスピーカに供給
   される装置の、前記フィルタに前記制御パラメータをセ
   ットして、受聴位置における周波数特性がフラットにな
   るように制御する受聴周波数特性補正方法であって、 マイクロホンを前記受聴位置に設置し、 周波数特性測定用のテスト信号を前記スピーカから放音
   させ、 放音されたステト音声を前記マイクロホンで収音し、 前記マイクロホンからの音声信号を周波数分析し、 前記受聴位置での周波数特性をフラットに補正するため
   の制御パラメータを算出し、 算出したパラメータを前記フィルタにセットすることを
   特徴とする受聴周波数特性補正方法。