JPH10340089A - 音場制御フィルタ係数算出装置および音場制御装置 - Google Patents
音場制御フィルタ係数算出装置および音場制御装置Info
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- JPH10340089A JPH10340089A JP9163519A JP16351997A JPH10340089A JP H10340089 A JPH10340089 A JP H10340089A JP 9163519 A JP9163519 A JP 9163519A JP 16351997 A JP16351997 A JP 16351997A JP H10340089 A JPH10340089 A JP H10340089A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リスニングルームや車室内の制御点における
音場の特性を目標特性に制御するための音場制御フィル
タの係数を高速に算出する。 【解決手段】 音場制御フィルタ係数の算出途中におい
て変化しない部分（目標となるインパルス応答Ｄと、ス
ピーカから制御点までのインパルス応答Ｃ）について
は、係数算出用入力信号Ｘの１周期分の畳み込み演算を
あらかじめ実行して、演算結果（ＣＸ、ＤＸ）をデータ
格納器101、102に格納しておく。そのデータを繰り返し
用いて、適応ＦＩＲフィルタ103の係数Ｗを係数更新器1
04で逐次更新する演算を、適応ＦＩＲフィルタの出力が
目標データに収束するまで繰り返す。収束したＷの値が
音場制御フィルタの係数になる。あらかじめＣＸ、ＤＸ
を計算しておくので、係数更新時の畳み込み演算が少な
くなり、高速に音場制御フィルタの係数が算出できる。
音場の特性を目標特性に制御するための音場制御フィル
タの係数を高速に算出する。 【解決手段】 音場制御フィルタ係数の算出途中におい
て変化しない部分（目標となるインパルス応答Ｄと、ス
ピーカから制御点までのインパルス応答Ｃ）について
は、係数算出用入力信号Ｘの１周期分の畳み込み演算を
あらかじめ実行して、演算結果（ＣＸ、ＤＸ）をデータ
格納器101、102に格納しておく。そのデータを繰り返し
用いて、適応ＦＩＲフィルタ103の係数Ｗを係数更新器1
04で逐次更新する演算を、適応ＦＩＲフィルタの出力が
目標データに収束するまで繰り返す。収束したＷの値が
音場制御フィルタの係数になる。あらかじめＣＸ、ＤＸ
を計算しておくので、係数更新時の畳み込み演算が少な
くなり、高速に音場制御フィルタの係数が算出できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音場制御フィルタ
係数算出装置および音場制御装置に関し、特に、車室内
やリスニングルームなどの音場を制御する際に利用す
る、ディジタル音場制御フィルタ係数を算出する音場制
御フィルタ係数算出装置、および、ディジタル音場制御
フィルタ係数により音場を制御する音場制御装置に関す
る。
係数算出装置および音場制御装置に関し、特に、車室内
やリスニングルームなどの音場を制御する際に利用す
る、ディジタル音場制御フィルタ係数を算出する音場制
御フィルタ係数算出装置、および、ディジタル音場制御
フィルタ係数により音場を制御する音場制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の音場制御フィルタの係数を算出す
る装置の例としては、特開平8-63175号公報に開示され
たものがある。図６は、従来の音場制御フィルタ係数算
出装置の構成例を示している。また図７は、音場制御フ
ィルタ係数算出装置によって算出された係数を用いた音
場制御装置の構成例を示している。
る装置の例としては、特開平8-63175号公報に開示され
たものがある。図６は、従来の音場制御フィルタ係数算
出装置の構成例を示している。また図７は、音場制御フ
ィルタ係数算出装置によって算出された係数を用いた音
場制御装置の構成例を示している。
【０００３】次に、従来の音場制御フィルタ係数算出装
置について説明する。図６において、601はＭ系列信号
発生器、602は係数が目標のインパルス応答であるＦＩ
Ｒフィルタ、603は適応ＦＩＲフィルタ、604および605
は係数がスピーカから制御点までのインパルス応答であ
るＦＩＲフィルタ、606は係数更新器、607は減算器、60
8は音場制御フィルタ係数算出装置である。
置について説明する。図６において、601はＭ系列信号
発生器、602は係数が目標のインパルス応答であるＦＩ
Ｒフィルタ、603は適応ＦＩＲフィルタ、604および605
は係数がスピーカから制御点までのインパルス応答であ
るＦＩＲフィルタ、606は係数更新器、607は減算器、60
8は音場制御フィルタ係数算出装置である。
【０００４】図７において、701はＣＤなどの音源、702
はＬＰＦ、703はＡ／Ｄ変換器、704は音場制御用ＦＩＲ
フィルタ、705はＤ／Ａ変換器、706はＬＰＦ、707はア
ンプ、708はスピーカ、709は音場制御装置である。
はＬＰＦ、703はＡ／Ｄ変換器、704は音場制御用ＦＩＲ
フィルタ、705はＤ／Ａ変換器、706はＬＰＦ、707はア
ンプ、708はスピーカ、709は音場制御装置である。
【０００５】次に、上記従来例の動作について説明す
る。図６において、Ｍ系列信号発生器601から出力され
た信号Ｘは、ＦＩＲフィルタ602により目標の振幅およ
び位相特性にされ、減算器607の一方（−側）の入力と
なる。ＦＩＲフィルタ602の係数には、目標のインパル
ス応答を設定しておく。一方、Ｍ系列信号発生器601か
ら出力された信号は、適応ＦＩＲフィルタ603およびＦ
ＩＲフィルタ604によってそれぞれ振幅と位相特性を変
えられ、減算器607のもう一方（＋側）の入力となる。
係数更新器606には、ＦＩＲフィルタ605によって振幅と
位相特性が変えられたＭ系列信号発生器601の出力信号
と、減算器607の出力信号が入力される。ＦＩＲフィル
タ604および605の係数には、スピーカから制御点までの
インパルス応答を設定しておく。
る。図６において、Ｍ系列信号発生器601から出力され
た信号Ｘは、ＦＩＲフィルタ602により目標の振幅およ
び位相特性にされ、減算器607の一方（−側）の入力と
なる。ＦＩＲフィルタ602の係数には、目標のインパル
ス応答を設定しておく。一方、Ｍ系列信号発生器601か
ら出力された信号は、適応ＦＩＲフィルタ603およびＦ
ＩＲフィルタ604によってそれぞれ振幅と位相特性を変
えられ、減算器607のもう一方（＋側）の入力となる。
係数更新器606には、ＦＩＲフィルタ605によって振幅と
位相特性が変えられたＭ系列信号発生器601の出力信号
と、減算器607の出力信号が入力される。ＦＩＲフィル
タ604および605の係数には、スピーカから制御点までの
インパルス応答を設定しておく。
【０００６】係数更新器606は、例えばＬＭＳ（Least M
ean Square）アルゴリズムなどの係数更新アルゴリズム
により、適応ＦＩＲフィルタ603の係数を更新する。こ
こで、Ｍ系列信号発生器601の出力信号、つまり適応Ｆ
ＩＲフィルタ603への入力信号行列をＸ、目標のインパ
ルス応答行列をＤ、スピーカから制御点までのインパル
ス応答行列をＣ、適応ＦＩＲフィルタのインパルス応答
行列をＷ、誤差行列をＥとすると、係数更新式は、次の
ように表すことができる。
ean Square）アルゴリズムなどの係数更新アルゴリズム
により、適応ＦＩＲフィルタ603の係数を更新する。こ
こで、Ｍ系列信号発生器601の出力信号、つまり適応Ｆ
ＩＲフィルタ603への入力信号行列をＸ、目標のインパ
ルス応答行列をＤ、スピーカから制御点までのインパル
ス応答行列をＣ、適応ＦＩＲフィルタのインパルス応答
行列をＷ、誤差行列をＥとすると、係数更新式は、次の
ように表すことができる。
【０００７】Ｗn+1＝Ｗn−μＲＥ ただし、Ｒ＝ＣＸ、Ｅ＝ＣＷnＸ−ＤＸ、μは係数更新
の度合いを表す収束係数、ｎは時刻を表す添字である。
上式は、時刻（ｎ＋１）のサンプルにおける係数を、時
刻ｎのサンプルにおける係数から算出することを表して
いる。誤差Ｅが０になったと仮定すると、ＣＷn＝Ｄが
成り立つ。したがって、適応ＦＩＲフィルタは、制御点
における特性ＣＷが、目標の特性であるＤになるように
Ｗnを変化させる制御を行なうことがわかる。
の度合いを表す収束係数、ｎは時刻を表す添字である。
上式は、時刻（ｎ＋１）のサンプルにおける係数を、時
刻ｎのサンプルにおける係数から算出することを表して
いる。誤差Ｅが０になったと仮定すると、ＣＷn＝Ｄが
成り立つ。したがって、適応ＦＩＲフィルタは、制御点
における特性ＣＷが、目標の特性であるＤになるように
Ｗnを変化させる制御を行なうことがわかる。
【０００８】上式を用いて、誤差Ｅが十分小さくなるま
で係数を更新すれば、制御点において目標特性となるよ
うな音場制御フィルタの係数が算出される。音場制御フ
ィルタ係数算出装置は、例えば畳み込み演算が得意なＤ
ＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され
る。
で係数を更新すれば、制御点において目標特性となるよ
うな音場制御フィルタの係数が算出される。音場制御フ
ィルタ係数算出装置は、例えば畳み込み演算が得意なＤ
ＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され
る。
【０００９】次に、音場制御フィルタ係数算出装置で算
出されたフィルタ係数を用いた、音場制御装置の動作に
ついて説明する。図７において、ＣＤなどの音源701か
ら出力された信号は、ＬＰＦ702によってカットオフ周
波数以上の信号が減衰され、Ａ／Ｄ変換器703によって
アナログ信号からディジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ
変換器703の出力信号は、音場制御用ＦＩＲフィルタ704
によって振幅と位相を変えられる。ＦＩＲフィルタ704
の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器705によってディジタル信
号からアナログ信号に変換され、ＬＰＦ706によりカッ
トオフ周波数以上の信号が減衰される。ＬＰＦ706の出
力信号は、アンプ707によって増幅され、スピーカ708に
よって再生音場に放射される。ＬＰＦ702およびＬＰＦ7
06のカットオフ周波数は、サンプリング周波数の半分の
周波数、例えばＣＤの場合には約20ｋＨｚ程度に設定さ
れる。音場制御用ＦＩＲフィルタ704の係数は、スピー
カから出力された信号が制御点において目標特性になる
ような係数に設定されているので、受聴位置付近に制御
点を設定すれば、ＣＤなどの音源701の信号を目標の特
性で聴くことができる。
出されたフィルタ係数を用いた、音場制御装置の動作に
ついて説明する。図７において、ＣＤなどの音源701か
ら出力された信号は、ＬＰＦ702によってカットオフ周
波数以上の信号が減衰され、Ａ／Ｄ変換器703によって
アナログ信号からディジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ
変換器703の出力信号は、音場制御用ＦＩＲフィルタ704
によって振幅と位相を変えられる。ＦＩＲフィルタ704
の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器705によってディジタル信
号からアナログ信号に変換され、ＬＰＦ706によりカッ
トオフ周波数以上の信号が減衰される。ＬＰＦ706の出
力信号は、アンプ707によって増幅され、スピーカ708に
よって再生音場に放射される。ＬＰＦ702およびＬＰＦ7
06のカットオフ周波数は、サンプリング周波数の半分の
周波数、例えばＣＤの場合には約20ｋＨｚ程度に設定さ
れる。音場制御用ＦＩＲフィルタ704の係数は、スピー
カから出力された信号が制御点において目標特性になる
ような係数に設定されているので、受聴位置付近に制御
点を設定すれば、ＣＤなどの音源701の信号を目標の特
性で聴くことができる。
【００１０】このように、上記従来の音場制御フィルタ
係数算出装置でも、制御点における特性を目標特性とす
るような音場制御フィルタの係数が算出され、その係数
を用いた音場制御装置によって、音場を制御することは
できた。
係数算出装置でも、制御点における特性を目標特性とす
るような音場制御フィルタの係数が算出され、その係数
を用いた音場制御装置によって、音場を制御することは
できた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置においては、音場制御フィルタの係数算出にＤ
ＳＰを用いたとしても時間がかかるという問題を有して
いた。また、音場制御フィルタの係数を別途計算して設
定していたため、音場環境の変化や目標特性の変更に即
座に対応することはできなかった。
来の装置においては、音場制御フィルタの係数算出にＤ
ＳＰを用いたとしても時間がかかるという問題を有して
いた。また、音場制御フィルタの係数を別途計算して設
定していたため、音場環境の変化や目標特性の変更に即
座に対応することはできなかった。
【００１２】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、音場制御フィルタの係数算出時間の短い音場制御フ
ィルタ係数算出装置と、音場環境の変化や目標特性の変
更に即座に対応することができる音場制御装置を提供す
ることを目的とする。
で、音場制御フィルタの係数算出時間の短い音場制御フ
ィルタ係数算出装置と、音場環境の変化や目標特性の変
更に即座に対応することができる音場制御装置を提供す
ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、あらかじめ係数算出用入力信号の１周期分
の畳み込み演算を行なって、演算結果を格納しておくデ
ータ格納器を設け、高速に係数算出を行なうようにした
ものである。また、制御点のマイクから入力した信号に
より音場のインパルス応答を推定することで、係数の算
出を高速に行なうようにしたものである。さらに、適応
ＦＩＲフィルタを音場制御フィルタとして用いることに
より、音場制御装置が、音場環境の変化や目標特性の変
更に即座に対応するようにしたものである。
に本発明は、あらかじめ係数算出用入力信号の１周期分
の畳み込み演算を行なって、演算結果を格納しておくデ
ータ格納器を設け、高速に係数算出を行なうようにした
ものである。また、制御点のマイクから入力した信号に
より音場のインパルス応答を推定することで、係数の算
出を高速に行なうようにしたものである。さらに、適応
ＦＩＲフィルタを音場制御フィルタとして用いることに
より、音場制御装置が、音場環境の変化や目標特性の変
更に即座に対応するようにしたものである。
【００１４】本発明によれば、上記の構成を採用するこ
とにより、係数算出時間の短い音場制御フィルタ係数算
出装置と音場環境の変化や目標特性の変更に即座に対応
する音場制御装置が実現できる。
とにより、係数算出時間の短い音場制御フィルタ係数算
出装置と音場環境の変化や目標特性の変更に即座に対応
する音場制御装置が実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、スピーカから制御点までのインパルス応答データと
入力信号の１周期分のデータの間の畳み込み計算をあら
かじめ実行した結果を格納した第１のデータ格納器と、
目標のインパルス応答データと前記入力信号の１周期分
のデータの間の畳み込み計算をあらかじめ実行した結果
を格納した第２のデータ格納器と、前記第１のデータ格
納器の出力信号を変換する適応ＦＩＲフィルタと、前記
第１のデータ格納器と前記第２のデータ格納器と前記適
応ＦＩＲフィルタの各出力信号に基づいて前記適応ＦＩ
Ｒフィルタの係数更新演算を行なうための係数更新制御
信号を出力する係数更新器とを具備するものであり、計
算済みデータを利用して高速に音場制御フィルタ係数の
算出ができるという作用を有する。
は、スピーカから制御点までのインパルス応答データと
入力信号の１周期分のデータの間の畳み込み計算をあら
かじめ実行した結果を格納した第１のデータ格納器と、
目標のインパルス応答データと前記入力信号の１周期分
のデータの間の畳み込み計算をあらかじめ実行した結果
を格納した第２のデータ格納器と、前記第１のデータ格
納器の出力信号を変換する適応ＦＩＲフィルタと、前記
第１のデータ格納器と前記第２のデータ格納器と前記適
応ＦＩＲフィルタの各出力信号に基づいて前記適応ＦＩ
Ｒフィルタの係数更新演算を行なうための係数更新制御
信号を出力する係数更新器とを具備するものであり、計
算済みデータを利用して高速に音場制御フィルタ係数の
算出ができるという作用を有する。
【００１６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、音場制
御フィルタ係数算出用の入力信号を発生するＭ系列信号
発生器と、スピーカから制御点までのインパルス応答デ
ータと前記入力信号の１周期分のデータの間の畳み込み
計算を実行して計算結果を前記第１のデータ格納器に格
納する第１の固定ＦＩＲフィルタと、前記目標のインパ
ルス応答データと前記入力信号の１周期分のデータの間
の畳み込み計算を実行して計算結果を前記第２のデータ
格納器に格納する第２の固定ＦＩＲフィルタとを設けた
ものであり、Ｍ系列信号を利用して音場制御フィルタ係
数算出用データを作成できるという作用を有する。
記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、音場制
御フィルタ係数算出用の入力信号を発生するＭ系列信号
発生器と、スピーカから制御点までのインパルス応答デ
ータと前記入力信号の１周期分のデータの間の畳み込み
計算を実行して計算結果を前記第１のデータ格納器に格
納する第１の固定ＦＩＲフィルタと、前記目標のインパ
ルス応答データと前記入力信号の１周期分のデータの間
の畳み込み計算を実行して計算結果を前記第２のデータ
格納器に格納する第２の固定ＦＩＲフィルタとを設けた
ものであり、Ｍ系列信号を利用して音場制御フィルタ係
数算出用データを作成できるという作用を有する。
【００１７】また、請求項３に記載の発明は、請求項
１、２記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、
前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号から前記第２のデー
タ格納器の出力信号を減算する減算器を設け、前記係数
更新器は、前記第１のデータ格納器の出力信号と前記減
算器の出力信号とを入力して係数更新制御信号を出力す
るものであり、計算済みデータと適応ＦＩＲフィルタを
利用して高速に音場制御フィルタ係数の算出ができると
いう作用を有する。
１、２記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、
前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号から前記第２のデー
タ格納器の出力信号を減算する減算器を設け、前記係数
更新器は、前記第１のデータ格納器の出力信号と前記減
算器の出力信号とを入力して係数更新制御信号を出力す
るものであり、計算済みデータと適応ＦＩＲフィルタを
利用して高速に音場制御フィルタ係数の算出ができると
いう作用を有する。
【００１８】また、請求項４に記載の発明は、音場制御
フィルタ係数算出用の入力信号を発生するＭ系列信号発
生器と、前記Ｍ系列信号発生器の出力データを格納する
第１のデータ格納器と、前記Ｍ系列信号発生器の出力信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／
Ａ変換器の出力信号の低域成分を通過させる第１のＬＰ
Ｆと、前記第１のＬＰＦの出力信号を増幅するアンプ
と、前記アンプから出力された前記Ｍ系列信号を出力す
るスピーカと、制御点において前記スピーカからの前記
Ｍ系列信号を入力するマイクと、前記マイクの出力信号
を増幅するマイクアンプと、前記マイクアンプの出力信
号の低域成分を通過させる第２のＬＰＦと、前記第２の
ＬＰＦの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器と、前記Ｍ系列信号の１周期分について前記Ａ／Ｄ
変換器の出力データを格納する第２のデータ格納器とを
具備し、前記スピーカから前記制御点までのインパルス
応答の推定を行なうための応答データを収録するもので
あり、スピーカから制御点までのインパルス応答の推定
用データが簡単に得られるという作用を有する。
フィルタ係数算出用の入力信号を発生するＭ系列信号発
生器と、前記Ｍ系列信号発生器の出力データを格納する
第１のデータ格納器と、前記Ｍ系列信号発生器の出力信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／
Ａ変換器の出力信号の低域成分を通過させる第１のＬＰ
Ｆと、前記第１のＬＰＦの出力信号を増幅するアンプ
と、前記アンプから出力された前記Ｍ系列信号を出力す
るスピーカと、制御点において前記スピーカからの前記
Ｍ系列信号を入力するマイクと、前記マイクの出力信号
を増幅するマイクアンプと、前記マイクアンプの出力信
号の低域成分を通過させる第２のＬＰＦと、前記第２の
ＬＰＦの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器と、前記Ｍ系列信号の１周期分について前記Ａ／Ｄ
変換器の出力データを格納する第２のデータ格納器とを
具備し、前記スピーカから前記制御点までのインパルス
応答の推定を行なうための応答データを収録するもので
あり、スピーカから制御点までのインパルス応答の推定
用データが簡単に得られるという作用を有する。
【００１９】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、前記
第１のデータ格納器の出力信号を変換する適応ＦＩＲフ
ィルタと、前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号から前記
第２のデータ格納器の出力信号を減算する減算器と、前
記第１のデータ格納器の出力信号と前記減算器の出力信
号とを入力して係数更新制御信号を出力する係数更新器
とを設け、前記スピーカから前記制御点までのインパル
ス応答の推定を行なうものであり、高速にスピーカから
制御点までのインパルス応答の推定ができるという作用
を有する。
に記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、前記
第１のデータ格納器の出力信号を変換する適応ＦＩＲフ
ィルタと、前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号から前記
第２のデータ格納器の出力信号を減算する減算器と、前
記第１のデータ格納器の出力信号と前記減算器の出力信
号とを入力して係数更新制御信号を出力する係数更新器
とを設け、前記スピーカから前記制御点までのインパル
ス応答の推定を行なうものであり、高速にスピーカから
制御点までのインパルス応答の推定ができるという作用
を有する。
【００２０】また、請求項６に記載の発明は、請求項
４、５に記載の音場制御フィルタ係数算出装置におい
て、前記Ｍ系列信号を前記スピーカから出力する時間
を、前記Ｍ系列信号の１周期以上で５周期以下としたも
のであり、スピーカから制御点までのインパルス応答を
推定するためのノイズを出力している時間を短くして、
音楽などの受聴のじゃまにならないようにすることがで
きるという作用を有する。
４、５に記載の音場制御フィルタ係数算出装置におい
て、前記Ｍ系列信号を前記スピーカから出力する時間
を、前記Ｍ系列信号の１周期以上で５周期以下としたも
のであり、スピーカから制御点までのインパルス応答を
推定するためのノイズを出力している時間を短くして、
音楽などの受聴のじゃまにならないようにすることがで
きるという作用を有する。
【００２１】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
〜３に記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、
請求項４〜６に記載の音場制御フィルタ係数算出装置で
推定して求めた前記スピーカから前記制御点までのイン
パルス応答を用いるものであり、簡単に高速で精度良く
音場制御フィルタ係数の算出ができるという作用を有す
る。
〜３に記載の音場制御フィルタ係数算出装置において、
請求項４〜６に記載の音場制御フィルタ係数算出装置で
推定して求めた前記スピーカから前記制御点までのイン
パルス応答を用いるものであり、簡単に高速で精度良く
音場制御フィルタ係数の算出ができるという作用を有す
る。
【００２２】また、請求項８に記載の発明は、音源の出
力信号の低域成分を通過させる第１のＬＰＦと、前記第
１のＬＰＦの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器と、請求項１〜３、７に記載の音場制御フィル
タ係数算出装置で算出した音場制御フィルタ係数により
前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号を変換する音場制御用ＦＩ
Ｒフィルタと、前記音場制御用ＦＩＲフィルタの出力信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／
Ａ変換器の出力信号の低域成分を通過させる第２のＬＰ
Ｆとを具備するものであり、スピーカから制御点までの
インパルス応答や目標特性が変化したときに、音場制御
フィルタ係数算出を高速に行なって音場制御用ＦＩＲフ
ィルタの係数を入れ替えることができるという作用を有
する。
力信号の低域成分を通過させる第１のＬＰＦと、前記第
１のＬＰＦの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器と、請求項１〜３、７に記載の音場制御フィル
タ係数算出装置で算出した音場制御フィルタ係数により
前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号を変換する音場制御用ＦＩ
Ｒフィルタと、前記音場制御用ＦＩＲフィルタの出力信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／
Ａ変換器の出力信号の低域成分を通過させる第２のＬＰ
Ｆとを具備するものであり、スピーカから制御点までの
インパルス応答や目標特性が変化したときに、音場制御
フィルタ係数算出を高速に行なって音場制御用ＦＩＲフ
ィルタの係数を入れ替えることができるという作用を有
する。
【００２３】また、請求項９に記載の発明は、音源の出
力信号の低域成分を通過させる第１のＬＰＦと、前記第
１のＬＰＦの出力信号をディジタル信号に変換する第１
のＡ／Ｄ変換器と、前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号
を入力して音場を制御する適応ＦＩＲフィルタと、前記
適応ＦＩＲフィルタの出力信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力信号の低域
成分を通過させてアンプに出力する第２のＬＰＦと、マ
イクアンプの出力信号の低域成分を通過させる第３のＬ
ＰＦと、前記第３のＬＰＦの出力信号をディジタル信号
に変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、前記第１のＡ／Ｄ変
換器の出力信号を入力し、請求項４〜６に記載の音場制
御フィルタ係数算出装置でスピーカから制御点までのイ
ンパルス応答を推定して係数を設定した第１の固定ＦＩ
Ｒフィルタと、前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号を入
力し目標のインパルス応答に従って変換する第２の固定
ＦＩＲフィルタと、前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力と前
記第２の固定ＦＩＲフィルタの出力の差を出力する減算
器と、前記第１の固定ＦＩＲフィルタの出力と前記減算
器の出力を入力して係数更新制御信号を出力する係数更
新器とを具備するものであり、スピーカから制御点まで
のインパルス応答が変化したときに、高速にそのインパ
ルス応答の推定を行なってＦＩＲフィルタの係数を入れ
替えることができ、目標特性を変更したときには適応Ｆ
ＩＲフィルタの係数が自動的に更新されて、高速に精度
良く音場制御ができるという作用を有する。
力信号の低域成分を通過させる第１のＬＰＦと、前記第
１のＬＰＦの出力信号をディジタル信号に変換する第１
のＡ／Ｄ変換器と、前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号
を入力して音場を制御する適応ＦＩＲフィルタと、前記
適応ＦＩＲフィルタの出力信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力信号の低域
成分を通過させてアンプに出力する第２のＬＰＦと、マ
イクアンプの出力信号の低域成分を通過させる第３のＬ
ＰＦと、前記第３のＬＰＦの出力信号をディジタル信号
に変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、前記第１のＡ／Ｄ変
換器の出力信号を入力し、請求項４〜６に記載の音場制
御フィルタ係数算出装置でスピーカから制御点までのイ
ンパルス応答を推定して係数を設定した第１の固定ＦＩ
Ｒフィルタと、前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号を入
力し目標のインパルス応答に従って変換する第２の固定
ＦＩＲフィルタと、前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力と前
記第２の固定ＦＩＲフィルタの出力の差を出力する減算
器と、前記第１の固定ＦＩＲフィルタの出力と前記減算
器の出力を入力して係数更新制御信号を出力する係数更
新器とを具備するものであり、スピーカから制御点まで
のインパルス応答が変化したときに、高速にそのインパ
ルス応答の推定を行なってＦＩＲフィルタの係数を入れ
替えることができ、目標特性を変更したときには適応Ｆ
ＩＲフィルタの係数が自動的に更新されて、高速に精度
良く音場制御ができるという作用を有する。
【００２４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図５を用いて説明する。
から図５を用いて説明する。
【００２５】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、データ格納器と適応ＦＩＲフィルタと係数更
新器と減算器を備え、あらかじめ入力信号の１周期分の
畳み込み演算を行なってデータ格納器に格納しておき、
データ格納器のデータを繰り返し用いて係数算出を行な
う音場制御フィルタ係数算出装置である。
の形態は、データ格納器と適応ＦＩＲフィルタと係数更
新器と減算器を備え、あらかじめ入力信号の１周期分の
畳み込み演算を行なってデータ格納器に格納しておき、
データ格納器のデータを繰り返し用いて係数算出を行な
う音場制御フィルタ係数算出装置である。
【００２６】図１は、本発明の第１の実施の形態の音場
制御フィルタ係数算出装置の構成を示したものである。
図１において、101および102はデータ格納器、103は適
応ＦＩＲフィルタ、104は係数更新器、105は減算器、10
6は音場制御フィルタ係数算出装置である。また、図２
は、データ格納器に格納するデータを作成する際の音場
制御フィルタ係数算出装置の構成例を示したものであ
る。図２において、201はＭ系列信号発生器、202および
203はＦＩＲフィルタ、204および205はデータ格納器で
ある。
制御フィルタ係数算出装置の構成を示したものである。
図１において、101および102はデータ格納器、103は適
応ＦＩＲフィルタ、104は係数更新器、105は減算器、10
6は音場制御フィルタ係数算出装置である。また、図２
は、データ格納器に格納するデータを作成する際の音場
制御フィルタ係数算出装置の構成例を示したものであ
る。図２において、201はＭ系列信号発生器、202および
203はＦＩＲフィルタ、204および205はデータ格納器で
ある。
【００２７】次に、以上のように構成された本発明の第
１の実施の形態の音場制御フィルタ係数算出装置の動作
を説明する。図１において、データ格納器101の出力デ
ータは適応ＦＩＲフィルタ103によって振幅と位相を変
えられ、減算器105の一方(＋側）の入力となる。データ
格納器102の出力信号は、減算器105のもう一方（−側）
の入力となる。データ格納器101の出力信号と減算器105
の出力信号は、係数更新器104の入力となる。係数更新
器104は、適応ＦＩＲフィルタ103の係数を更新する。デ
ータ格納器に格納された入力信号１周期分のデータは、
繰り返し使用する。
１の実施の形態の音場制御フィルタ係数算出装置の動作
を説明する。図１において、データ格納器101の出力デ
ータは適応ＦＩＲフィルタ103によって振幅と位相を変
えられ、減算器105の一方(＋側）の入力となる。データ
格納器102の出力信号は、減算器105のもう一方（−側）
の入力となる。データ格納器101の出力信号と減算器105
の出力信号は、係数更新器104の入力となる。係数更新
器104は、適応ＦＩＲフィルタ103の係数を更新する。デ
ータ格納器に格納された入力信号１周期分のデータは、
繰り返し使用する。
【００２８】データ格納器に格納するデータは、次のよ
うに作成する。図２において、Ｍ系列信号発生器201の
出力信号は、ＦＩＲフィルタ202および203の入力とな
る。ＦＩＲフィルタ202および203は、入力信号の振幅と
位相を変えて、データ格納器204および205にそれぞれ格
納する。ＦＩＲフィルタ202の係数には目標のインパル
ス応答を、ＦＩＲフィルタ203の係数にはスピーカから
制御点までのインパルス応答を設定しておく。
うに作成する。図２において、Ｍ系列信号発生器201の
出力信号は、ＦＩＲフィルタ202および203の入力とな
る。ＦＩＲフィルタ202および203は、入力信号の振幅と
位相を変えて、データ格納器204および205にそれぞれ格
納する。ＦＩＲフィルタ202の係数には目標のインパル
ス応答を、ＦＩＲフィルタ203の係数にはスピーカから
制御点までのインパルス応答を設定しておく。
【００２９】従来例で説明した係数更新式を書き換える
と、以下のようになる。 Ｗn+1＝Ｗn−μＣＸ（ＷnＣＸ−ＤＸ） 上式で、適応ＦＩＲフィルタの係数Ｗは、更新を行なう
ごとに係数が変化するが、スピーカから制御点までのイ
ンパルス応答を表すＣ、および目標のインパルス応答を
表すＤは、適応ＦＩＲフィルタＷの係数更新を行なって
も係数は変化しない。一方、入力信号Ｘとして、Ｍ系列
信号のような、周期性を持つがその周期内ではホワイト
ノイズとしてみなせる信号を用いれば、ＣＸおよびＤＸ
を入力信号の１周期分あらかじめ計算しておき、その信
号を繰り返し用いれば、上式の係数更新が可能である。
ＣＸおよびＤＸはあらかじめ計算されてあるので、係数
更新時には、係数が変化する適応ＦＩＲフィルタＷに関
する畳み込み演算であるＷＣＸだけを行なえば良い。
と、以下のようになる。 Ｗn+1＝Ｗn−μＣＸ（ＷnＣＸ−ＤＸ） 上式で、適応ＦＩＲフィルタの係数Ｗは、更新を行なう
ごとに係数が変化するが、スピーカから制御点までのイ
ンパルス応答を表すＣ、および目標のインパルス応答を
表すＤは、適応ＦＩＲフィルタＷの係数更新を行なって
も係数は変化しない。一方、入力信号Ｘとして、Ｍ系列
信号のような、周期性を持つがその周期内ではホワイト
ノイズとしてみなせる信号を用いれば、ＣＸおよびＤＸ
を入力信号の１周期分あらかじめ計算しておき、その信
号を繰り返し用いれば、上式の係数更新が可能である。
ＣＸおよびＤＸはあらかじめ計算されてあるので、係数
更新時には、係数が変化する適応ＦＩＲフィルタＷに関
する畳み込み演算であるＷＣＸだけを行なえば良い。
【００３０】以上の実施の形態では、入力信号としてＭ
系列信号を用いることとしたが、ある周期を持ちその周
期内ではホワイトノイズとしてみなせる信号であれば他
の信号でも良い。その周期としては、スピーカから制御
点までのインパルス応答長、目標のインパルス応答長、
および適応ＦＩＲフィルタのタップ長よりも長く設定す
る必要がある。また、データ格納器に格納するデータ
は、畳み込みデータの遅延を考慮して、入力信号の２周
期以上の計算を行ない、２周期目以降の１周期分のデー
タを用いる必要がある。
系列信号を用いることとしたが、ある周期を持ちその周
期内ではホワイトノイズとしてみなせる信号であれば他
の信号でも良い。その周期としては、スピーカから制御
点までのインパルス応答長、目標のインパルス応答長、
および適応ＦＩＲフィルタのタップ長よりも長く設定す
る必要がある。また、データ格納器に格納するデータ
は、畳み込みデータの遅延を考慮して、入力信号の２周
期以上の計算を行ない、２周期目以降の１周期分のデー
タを用いる必要がある。
【００３１】以上のように、本発明の第１の実施の形態
の音場制御フィルタ係数算出装置によれば、あらかじめ
入力信号の１周期分の畳み込み演算を行なってデータ格
納器に格納しておき、データ格納器のデータを繰り返し
用いて係数算出を行なうようにしたため、係数更新時の
畳み込み演算を削減することができ、高速に係数算出が
できる。
の音場制御フィルタ係数算出装置によれば、あらかじめ
入力信号の１周期分の畳み込み演算を行なってデータ格
納器に格納しておき、データ格納器のデータを繰り返し
用いて係数算出を行なうようにしたため、係数更新時の
畳み込み演算を削減することができ、高速に係数算出が
できる。
【００３２】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、Ｍ系列信号および制御点のマイクへの入力信
号を、Ｍ系列信号の１周期分にわたってデータ格納器に
格納し、そのデータを用いてスピーカから制御点までの
インパルス応答を推定する音場制御フィルタ係数算出装
置である。
の形態は、Ｍ系列信号および制御点のマイクへの入力信
号を、Ｍ系列信号の１周期分にわたってデータ格納器に
格納し、そのデータを用いてスピーカから制御点までの
インパルス応答を推定する音場制御フィルタ係数算出装
置である。
【００３３】図３は、本発明の第２の実施の形態の音場
制御フィルタ係数算出装置の構成を示したものである。
図３において、301はＭ系列信号発生器、302および303
はデータ格納器、304はＤ／Ａ変換器、305はＡ／Ｄ変換
器、306および307はＬＰＦ、308はアンプ、309はマイク
アンプ、310はスピーカ、312はマイク、313は音場制御
フィルタ係数算出装置である。また、311は、スピーカ3
10からマイク312までのインパルス応答を表すブロック
である。
制御フィルタ係数算出装置の構成を示したものである。
図３において、301はＭ系列信号発生器、302および303
はデータ格納器、304はＤ／Ａ変換器、305はＡ／Ｄ変換
器、306および307はＬＰＦ、308はアンプ、309はマイク
アンプ、310はスピーカ、312はマイク、313は音場制御
フィルタ係数算出装置である。また、311は、スピーカ3
10からマイク312までのインパルス応答を表すブロック
である。
【００３４】また、図４は、データ格納器に格納された
データを用いた、スピーカから制御点までのインパルス
応答推定処理の際の音場制御フィルタ係数算出装置の構
成例を示したものである。図４において、401および402
はデータ格納器、403は適応ＦＩＲフィルタ、404は係数
更新器、405は減算器、406は音場制御フィルタ係数算出
装置である。
データを用いた、スピーカから制御点までのインパルス
応答推定処理の際の音場制御フィルタ係数算出装置の構
成例を示したものである。図４において、401および402
はデータ格納器、403は適応ＦＩＲフィルタ、404は係数
更新器、405は減算器、406は音場制御フィルタ係数算出
装置である。
【００３５】次に、以上のように構成された本発明の第
２の実施の形態の音場制御フィルタ係数算出装置の動作
を説明する。図３において、Ｍ系列信号発生器301は、
データ格納器302に接続されており、データ格納器302に
は、Ｍ系列信号の１周期分のデータを格納する。Ｍ系列
信号発生器301の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器304によって
ディジタル信号からアナログ信号に変換され、ＬＰＦフ
ィルタ306によってカットオフ周波数以上の信号が減衰
され、アンプ308によって増幅された後、スピーカ310に
よって再生音場に放射される。スピーカ310の出力信号
は、スピーカ310からマイク312までのインパルス応答に
よって振幅と位相を変えられ、マイク312に入力する。
マイク312には、スピーカ310の出力信号以外のノイズ信
号も入力する。マイク312の出力信号は、マイクアンプ3
09によって増幅され、ＬＰＦ307によってカットオフ周
波数以上の信号が減衰され、Ａ／Ｄ変換器305によって
アナログ信号からディジタル信号に変換され、データ格
納器303に入力する。データ格納器303は、Ｍ系列信号１
周期分の長さのデータを格納する。
２の実施の形態の音場制御フィルタ係数算出装置の動作
を説明する。図３において、Ｍ系列信号発生器301は、
データ格納器302に接続されており、データ格納器302に
は、Ｍ系列信号の１周期分のデータを格納する。Ｍ系列
信号発生器301の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器304によって
ディジタル信号からアナログ信号に変換され、ＬＰＦフ
ィルタ306によってカットオフ周波数以上の信号が減衰
され、アンプ308によって増幅された後、スピーカ310に
よって再生音場に放射される。スピーカ310の出力信号
は、スピーカ310からマイク312までのインパルス応答に
よって振幅と位相を変えられ、マイク312に入力する。
マイク312には、スピーカ310の出力信号以外のノイズ信
号も入力する。マイク312の出力信号は、マイクアンプ3
09によって増幅され、ＬＰＦ307によってカットオフ周
波数以上の信号が減衰され、Ａ／Ｄ変換器305によって
アナログ信号からディジタル信号に変換され、データ格
納器303に入力する。データ格納器303は、Ｍ系列信号１
周期分の長さのデータを格納する。
【００３６】次に、以上のようにデータ格納器に格納さ
れたデータを用いた、スピーカからマイクまでのインパ
ルス応答の推定方法について説明する。図４において、
データ格納器401には、入力信号であるＭ系列信号の１
周期分のデータが格納されている。また、データ格納器
402には、マイク312に入力されたＭ系列信号１周期分の
データが格納されている。データ格納器401の出力信号
は、適応ＦＩＲフィルタ403と係数更新器404に入力され
る。適応ＦＩＲフィルタ403への入力信号は、適応ＦＩ
Ｒフィルタ403によって、振幅と位相を変えられ、減算
器405の一方の入力となる。データ格納器402の出力信号
は、減算器405のもう一方の入力となる。係数更新器404
は、データ格納器401の出力信号と減算器405の出力信号
を用いて、適応ＦＩＲフィルタ403の係数を更新する。
れたデータを用いた、スピーカからマイクまでのインパ
ルス応答の推定方法について説明する。図４において、
データ格納器401には、入力信号であるＭ系列信号の１
周期分のデータが格納されている。また、データ格納器
402には、マイク312に入力されたＭ系列信号１周期分の
データが格納されている。データ格納器401の出力信号
は、適応ＦＩＲフィルタ403と係数更新器404に入力され
る。適応ＦＩＲフィルタ403への入力信号は、適応ＦＩ
Ｒフィルタ403によって、振幅と位相を変えられ、減算
器405の一方の入力となる。データ格納器402の出力信号
は、減算器405のもう一方の入力となる。係数更新器404
は、データ格納器401の出力信号と減算器405の出力信号
を用いて、適応ＦＩＲフィルタ403の係数を更新する。
【００３７】係数更新器404は、上記従来例と同様にＬ
ＭＳアルゴリズムなどの係数更新アルゴリズムにより、
適応ＦＩＲフィルタ403の係数を更新する。ここで、ス
ピーカから制御点までのインパルス応答行列をＣ、デー
タ格納器401に格納されているＭ系列信号１周期分の入
力信号行列をＸ、データ格納器402に格納されているＭ
系列信号１周期分のマイクで測定された信号行列をＣＸ
＋Ｎ（ただし、Ｎは外部雑音成分）、適応ＦＩＲフィル
タのインパルス応答行列をＧ、誤差行列をＥとすると、
係数更新式は、次のように表すことができる。
ＭＳアルゴリズムなどの係数更新アルゴリズムにより、
適応ＦＩＲフィルタ403の係数を更新する。ここで、ス
ピーカから制御点までのインパルス応答行列をＣ、デー
タ格納器401に格納されているＭ系列信号１周期分の入
力信号行列をＸ、データ格納器402に格納されているＭ
系列信号１周期分のマイクで測定された信号行列をＣＸ
＋Ｎ（ただし、Ｎは外部雑音成分）、適応ＦＩＲフィル
タのインパルス応答行列をＧ、誤差行列をＥとすると、
係数更新式は、次のように表すことができる。
【００３８】Ｇn+1＝Ｇn−μＸＥ ただし、Ｅ＝ＧnＸ−（ＣＸ＋Ｎ）、μは係数更新の度
合いを表す収束係数、ｎは時刻を表す添字である。誤差
Ｅが０になったと仮定すると、ＮとＸの間には相関がな
いため、Ｇ＝Ｃが成り立ち、適応ＦＩＲフィルタＧは、
スピーカからマイクつまり制御点までのインパルス応答
を推定することになる。
合いを表す収束係数、ｎは時刻を表す添字である。誤差
Ｅが０になったと仮定すると、ＮとＸの間には相関がな
いため、Ｇ＝Ｃが成り立ち、適応ＦＩＲフィルタＧは、
スピーカからマイクつまり制御点までのインパルス応答
を推定することになる。
【００３９】上記第１の実施の形態と同様に、データ格
納器401および402には、Ｍ系列信号１周期分のデータを
格納して、それを繰り返し用いれば適応ＦＩＲフィルタ
の係数を算出することができる。したがって、データ格
納器402に格納するマイク312への入力信号を収録するた
めに、スピーカ310からはＭ系列信号１周期以上数周期
分の短い信号を出力すれば良い。そのために、スピーカ
から制御点までのインパルス応答を推定するための、音
楽受聴に不必要なデータ出力は、短くてすむ。これを利
用し、例えば装置の電源投入時に、数十ｍｓから数百ｍ
ｓ程度のノイズを出力して、スピーカから制御点までの
インパルス応答を測定し、音場制御フィルタ係数を算出
すれば、常に精度良い音場制御が可能になる。音場制御
装置としては、上記従来例と同様の音場制御装置を用い
れば良い。
納器401および402には、Ｍ系列信号１周期分のデータを
格納して、それを繰り返し用いれば適応ＦＩＲフィルタ
の係数を算出することができる。したがって、データ格
納器402に格納するマイク312への入力信号を収録するた
めに、スピーカ310からはＭ系列信号１周期以上数周期
分の短い信号を出力すれば良い。そのために、スピーカ
から制御点までのインパルス応答を推定するための、音
楽受聴に不必要なデータ出力は、短くてすむ。これを利
用し、例えば装置の電源投入時に、数十ｍｓから数百ｍ
ｓ程度のノイズを出力して、スピーカから制御点までの
インパルス応答を測定し、音場制御フィルタ係数を算出
すれば、常に精度良い音場制御が可能になる。音場制御
装置としては、上記従来例と同様の音場制御装置を用い
れば良い。
【００４０】以上のように、本発明の第２の実施の形態
の音場制御フィルタ係数算出装置によれば、Ｍ系列信号
および制御点のマイクへの入力信号を、Ｍ系列信号の１
周期分にわたってデータ格納器に格納し、そのデータを
用いてスピーカから制御点までのインパルス応答を推定
するため、高速に音場制御フィルタの係数の演算ができ
る。また、Ｍ系列信号をスピーカから出力する時間を短
くできるため、音楽受聴のじゃまにならずに、スピーカ
から制御点までのインパルス応答を推定できる。
の音場制御フィルタ係数算出装置によれば、Ｍ系列信号
および制御点のマイクへの入力信号を、Ｍ系列信号の１
周期分にわたってデータ格納器に格納し、そのデータを
用いてスピーカから制御点までのインパルス応答を推定
するため、高速に音場制御フィルタの係数の演算ができ
る。また、Ｍ系列信号をスピーカから出力する時間を短
くできるため、音楽受聴のじゃまにならずに、スピーカ
から制御点までのインパルス応答を推定できる。
【００４１】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、スピーカから制御点までのインパルス応答が
変化したときに、そのインパルス応答の推定を行ない、
音場制御フィルタの係数を自動的に更新する音場制御装
置である。
の形態は、スピーカから制御点までのインパルス応答が
変化したときに、そのインパルス応答の推定を行ない、
音場制御フィルタの係数を自動的に更新する音場制御装
置である。
【００４２】図５は、本発明の第３の実施の形態の音場
制御装置の構成を示したものである。図５において、50
1はＣＤなどの音源、502はＬＰＦ、503はＡ／Ｄ変換
器、504は適応ＦＩＲフィルタ、505、506はＦＩＲフィ
ルタ、507は係数更新器、508は減算器、509はＤ／Ａ変
換器、510はＡ／Ｄ変換器、511、512はＬＰＦ、513はア
ンプ、514はマイクアンプ、515はスピーカ、517はマイ
ク、518は音場制御装置である。また、516は、スピーカ
からマイクまでのインパルス応答を表すブロックであ
る。
制御装置の構成を示したものである。図５において、50
1はＣＤなどの音源、502はＬＰＦ、503はＡ／Ｄ変換
器、504は適応ＦＩＲフィルタ、505、506はＦＩＲフィ
ルタ、507は係数更新器、508は減算器、509はＤ／Ａ変
換器、510はＡ／Ｄ変換器、511、512はＬＰＦ、513はア
ンプ、514はマイクアンプ、515はスピーカ、517はマイ
ク、518は音場制御装置である。また、516は、スピーカ
からマイクまでのインパルス応答を表すブロックであ
る。
【００４３】次に、以上のように構成された本発明の第
３の実施の形態の音場制御装置の動作を説明する。図５
において、音源501の出力信号は、ＬＰＦ502によってカ
ットオフ周波数以上の信号を減衰され、Ａ／Ｄ変換器50
3によりアナログ信号からディジタル信号に変換され
る。Ａ／Ｄ変換器503の出力信号は、適応ＦＩＲフィル
タにより振幅と位相を変えられ、Ｄ／Ａ変換器509によ
りディジタル信号からアナログ信号に変換され、ＬＰＦ
511によりカットオフ周波数以上の信号を減衰され、ア
ンプ513により増幅され、スピーカ515により再生音場に
放射される。スピーカ515の出力信号は、スピーカから
マイクまでのインパルス応答により振幅と位相が変えら
れ、マイク517に入力する。マイク517の出力信号は、マ
イクアンプ514により増幅され、ＬＰＦ512によりカット
オフ周波数以上の信号が減衰され、Ａ／Ｄ変換器510に
よりアナログ信号からディジタル信号に変換され、減算
器508の一方（＋側）の入力となる。
３の実施の形態の音場制御装置の動作を説明する。図５
において、音源501の出力信号は、ＬＰＦ502によってカ
ットオフ周波数以上の信号を減衰され、Ａ／Ｄ変換器50
3によりアナログ信号からディジタル信号に変換され
る。Ａ／Ｄ変換器503の出力信号は、適応ＦＩＲフィル
タにより振幅と位相を変えられ、Ｄ／Ａ変換器509によ
りディジタル信号からアナログ信号に変換され、ＬＰＦ
511によりカットオフ周波数以上の信号を減衰され、ア
ンプ513により増幅され、スピーカ515により再生音場に
放射される。スピーカ515の出力信号は、スピーカから
マイクまでのインパルス応答により振幅と位相が変えら
れ、マイク517に入力する。マイク517の出力信号は、マ
イクアンプ514により増幅され、ＬＰＦ512によりカット
オフ周波数以上の信号が減衰され、Ａ／Ｄ変換器510に
よりアナログ信号からディジタル信号に変換され、減算
器508の一方（＋側）の入力となる。
【００４４】Ａ／Ｄ変換器503の出力信号は、ＦＩＲフ
ィルタ506により振幅と位相が変えられ、減算器508のも
う一方（−側）の入力となる。ＦＩＲフィルタ506の係
数には、目標のインパルス応答を設定しておく。減算器
508の出力信号は、係数更新器507に入力される。また、
Ａ／Ｄ変換器503の出力信号は、ＦＩＲフィルタ505によ
り振幅と位相が変えられ、係数更新器507に入力され
る。ＦＩＲフィルタ505には、スピーカ515からマイク51
8までのインパルス応答を設定しておく。係数更新器507
は、これらの信号を用いて、適応ＦＩＲフィルタ504の
係数を更新する。
ィルタ506により振幅と位相が変えられ、減算器508のも
う一方（−側）の入力となる。ＦＩＲフィルタ506の係
数には、目標のインパルス応答を設定しておく。減算器
508の出力信号は、係数更新器507に入力される。また、
Ａ／Ｄ変換器503の出力信号は、ＦＩＲフィルタ505によ
り振幅と位相が変えられ、係数更新器507に入力され
る。ＦＩＲフィルタ505には、スピーカ515からマイク51
8までのインパルス応答を設定しておく。係数更新器507
は、これらの信号を用いて、適応ＦＩＲフィルタ504の
係数を更新する。
【００４５】適応ＦＩＲフィルタの係数更新の様子は、
上記従来例と同様である。また、ＦＩＲフィルタ505の
係数は、上記第２の実施の形態で示した音場制御フィル
タ係数算出装置を用いて、例えば音場制御装置の電源投
入時に、Ｍ系列ノイズを出力して算出する。
上記従来例と同様である。また、ＦＩＲフィルタ505の
係数は、上記第２の実施の形態で示した音場制御フィル
タ係数算出装置を用いて、例えば音場制御装置の電源投
入時に、Ｍ系列ノイズを出力して算出する。
【００４６】以上のように本発明の第３の実施の形態の
音場制御装置によれば、スピーカから制御点までのイン
パルス応答が変化したときに、高速にそのインパルス応
答の推定を行ない、音場制御フィルタの係数は自動的に
更新される。また、目標特性を変更したときにも、自動
的に音場制御フィルタの係数が更新され、常に目標に一
致した音場制御ができる。
音場制御装置によれば、スピーカから制御点までのイン
パルス応答が変化したときに、高速にそのインパルス応
答の推定を行ない、音場制御フィルタの係数は自動的に
更新される。また、目標特性を変更したときにも、自動
的に音場制御フィルタの係数が更新され、常に目標に一
致した音場制御ができる。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、適応ＦＩ
Ｒフィルタを用いて音場制御フィルタの係数を算出する
場合に、計算中に係数が変化しない固定ＦＩＲフィルタ
の演算部分については、あらかじめ計算したデータを利
用するので、音場制御フィルタの係数算出を高速に行な
うことができるという効果が得られる。
Ｒフィルタを用いて音場制御フィルタの係数を算出する
場合に、計算中に係数が変化しない固定ＦＩＲフィルタ
の演算部分については、あらかじめ計算したデータを利
用するので、音場制御フィルタの係数算出を高速に行な
うことができるという効果が得られる。
【００４８】また、係数算出の入力信号としてＭ系列信
号を用いて、スピーカから制御点のマイクまでのインパ
ルス応答を推定するので、音場制御フィルタの係数算出
を簡単に高速に行なうことができるという効果が得られ
る。
号を用いて、スピーカから制御点のマイクまでのインパ
ルス応答を推定するので、音場制御フィルタの係数算出
を簡単に高速に行なうことができるという効果が得られ
る。
【００４９】さらに、適応ＦＩＲフィルタを音場制御フ
ィルタとした音場制御装置により、音場環境が変化した
場合や、目標特性を変更した場合に、自動的に音場制御
フィルタの係数が更新されて即座に目標の音場になるの
で、快適に音楽などの受聴ができるという効果が得られ
る。
ィルタとした音場制御装置により、音場環境が変化した
場合や、目標特性を変更した場合に、自動的に音場制御
フィルタの係数が更新されて即座に目標の音場になるの
で、快適に音楽などの受聴ができるという効果が得られ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態の音場制御フィルタ
係数算出装置における、係数算出時の構成の概略ブロッ
ク図、
係数算出装置における、係数算出時の構成の概略ブロッ
ク図、
【図２】本発明の第１の実施の形態の音場制御フィルタ
係数算出装置における、データ格納器に格納するデータ
算出時の構成の概略ブロック図、
係数算出装置における、データ格納器に格納するデータ
算出時の構成の概略ブロック図、
【図３】本発明の第２の実施の形態の音場制御フィルタ
係数算出装置における、データ格納器に格納するデータ
収録時の構成の概略ブロック図、
係数算出装置における、データ格納器に格納するデータ
収録時の構成の概略ブロック図、
【図４】本発明の第２の実施の形態の音場制御フィルタ
係数算出装置における、係数算出時の構成の概略ブロッ
ク図、
係数算出装置における、係数算出時の構成の概略ブロッ
ク図、
【図５】本発明の第３の実施の形態の音場制御装置の概
略ブロック図、
略ブロック図、
【図６】従来の音場制御フィルタ係数算出装置の概略ブ
ロック図、
ロック図、
【図７】従来の音場制御装置の概略ブロック図である。
101、102、204、205、302、303、401、402 データ格納
器 103、403、504、603 適応ＦＩＲフィルタ 104 係数更新器 105、405、508、607 減算器 106、206、406、518、608 音場制御フィルタ係数算出
装置 201、301、601 Ｍ系列信号発生器 202、203、505、506、602、604、605、704 ＦＩＲフィ
ルタ 304、509、705 Ｄ／Ａ変換器 305、503、510、703 Ａ／Ｄ変換器 306、307、502、511、512、702、706 ＬＰＦ 308、513、707 アンプ 309、514 マイクアンプ 310、515、708 スピーカ 311、516 スピーカからマイクまでのインパルス応答を
表すブロック 312、517 マイク 404、507、606 係数更新器 501、701 音源
器 103、403、504、603 適応ＦＩＲフィルタ 104 係数更新器 105、405、508、607 減算器 106、206、406、518、608 音場制御フィルタ係数算出
装置 201、301、601 Ｍ系列信号発生器 202、203、505、506、602、604、605、704 ＦＩＲフィ
ルタ 304、509、705 Ｄ／Ａ変換器 305、503、510、703 Ａ／Ｄ変換器 306、307、502、511、512、702、706 ＬＰＦ 308、513、707 アンプ 309、514 マイクアンプ 310、515、708 スピーカ 311、516 スピーカからマイクまでのインパルス応答を
表すブロック 312、517 マイク 404、507、606 係数更新器 501、701 音源
Claims (9)
- 【請求項１】 スピーカから制御点までのインパルス応
答データと入力信号の１周期分のデータの間の畳み込み
計算をあらかじめ実行した結果を格納した第１のデータ
格納器と、目標のインパルス応答データと前記入力信号
の１周期分のデータの間の畳み込み計算をあらかじめ実
行した結果を格納した第２のデータ格納器と、前記第１
のデータ格納器の出力信号を変換する適応ＦＩＲ（Fini
te Impulse Response）フィルタと、前記第１のデータ
格納器と前記第２のデータ格納器と前記適応ＦＩＲフィ
ルタの各出力信号に基づいて前記適応ＦＩＲフィルタの
係数更新演算を行なうための係数更新制御信号を出力す
る係数更新器とを具備することを特徴とする音場制御フ
ィルタ係数算出装置。 - 【請求項２】 音場制御フィルタ係数算出用の入力信号
を発生するＭ系列信号発生器と、スピーカから制御点ま
でのインパルス応答データと前記入力信号の１周期分の
データの間の畳み込み計算を実行して計算結果を前記第
１のデータ格納器に格納する第１の固定ＦＩＲフィルタ
と、前記目標のインパルス応答データと前記入力信号の
１周期分のデータの間の畳み込み計算を実行して計算結
果を前記第２のデータ格納器に格納する第２の固定ＦＩ
Ｒフィルタとを設けたことを特徴とする請求項１記載の
音場制御フィルタ係数算出装置。 - 【請求項３】 前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号から
前記第２のデータ格納器の出力信号を減算する減算器を
設け、前記係数更新器は、前記第１のデータ格納器の出
力信号と前記減算器の出力信号とを入力して係数更新制
御信号を出力することを特徴とする請求項１、２記載の
音場制御フィルタ係数算出装置。 - 【請求項４】 音場制御フィルタ係数算出用の入力信号
を発生するＭ系列信号発生器と、前記Ｍ系列信号発生器
の出力データを格納する第１のデータ格納器と、前記Ｍ
系列信号発生器の出力信号をアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力信号の低域成分
を通過させる第１のＬＰＦ（Low PassFilter）と、前記
第１のＬＰＦの出力信号を増幅するアンプと、前記アン
プから出力された前記Ｍ系列信号を出力するスピーカ
と、制御点において前記スピーカからの前記Ｍ系列信号
を入力するマイクと、前記マイクの出力信号を増幅する
マイクアンプと、前記マイクアンプの出力信号の低域成
分を通過させる第２のＬＰＦと、前記第２のＬＰＦの出
力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前
記Ｍ系列信号の１周期分について前記Ａ／Ｄ変換器の出
力データを格納する第２のデータ格納器とを具備し、前
記スピーカから前記制御点までのインパルス応答の推定
を行なうための応答データを収録することを特徴とする
音場制御フィルタ係数算出装置。 - 【請求項５】 前記第１のデータ格納器の出力信号を変
換する適応ＦＩＲフィルタと、前記適応ＦＩＲフィルタ
の出力信号から前記第２のデータ格納器の出力信号を減
算する減算器と、前記第１のデータ格納器の出力信号と
前記減算器の出力信号とを入力して係数更新制御信号を
出力する係数更新器とを設け、前記スピーカから前記制
御点までのインパルス応答の推定を行なうことを特徴と
する請求項４に記載の音場制御フィルタ係数算出装置。 - 【請求項６】 前記Ｍ系列信号を前記スピーカから出力
する時間を、前記Ｍ系列信号の１周期以上で５周期以下
としたことを特徴とする請求項４、５に記載の音場制御
フィルタ係数算出装置。 - 【請求項７】 請求項４〜６に記載の音場制御フィルタ
係数算出装置で推定して求めた前記スピーカから前記制
御点までのインパルス応答を用いることを特徴とする請
求項１〜３に記載の音場制御フィルタ係数算出装置。 - 【請求項８】 音源の出力信号の低域成分を通過させる
第１のＬＰＦと、前記第１のＬＰＦの出力信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、請求項１〜３、７
に記載の音場制御フィルタ係数算出装置で算出した音場
制御フィルタ係数により前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号を
変換する音場制御用ＦＩＲフィルタと、前記音場制御用
ＦＩＲフィルタの出力信号をアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力信号の低域成分
を通過させる第２のＬＰＦとを具備することを特徴とす
る音場制御装置。 - 【請求項９】 音源の出力信号の低域成分を通過させる
第１のＬＰＦと、前記第１のＬＰＦの出力信号をディジ
タル信号に変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、前記第１の
Ａ／Ｄ変換器の出力信号を入力して音場を制御する適応
ＦＩＲフィルタと、前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号
をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ
変換器の出力信号の低域成分を通過させてアンプに出力
する第２のＬＰＦと、マイクアンプの出力信号の低域成
分を通過させる第３のＬＰＦと、前記第３のＬＰＦの出
力信号をディジタル信号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器
と、前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号を入力し、請求
項４〜６に記載の音場制御フィルタ係数算出装置でスピ
ーカから制御点までのインパルス応答を推定して係数を
設定した第１の固定ＦＩＲフィルタと、前記第１のＡ／
Ｄ変換器の出力信号を入力し目標のインパルス応答に従
って変換する第２の固定ＦＩＲフィルタと、前記第２の
Ａ／Ｄ変換器の出力と前記第２の固定ＦＩＲフィルタの
出力の差を出力する減算器と、前記第１の固定ＦＩＲフ
ィルタの出力と前記減算器の出力を入力して係数更新制
御信号を出力する係数更新器とを具備することを特徴と
する音場制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16351997A JP3428861B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 音場制御フィルタ係数算出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16351997A JP3428861B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 音場制御フィルタ係数算出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340089A true JPH10340089A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3428861B2 JP3428861B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=15775418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16351997A Expired - Fee Related JP3428861B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 音場制御フィルタ係数算出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428861B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101445075B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2014-09-29 | 삼성전자주식회사 | 어레이 스피커를 통한 음장 제어 방법 및 장치 |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP16351997A patent/JP3428861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101445075B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2014-09-29 | 삼성전자주식회사 | 어레이 스피커를 통한 음장 제어 방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3428861B2 (ja) | 2003-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |