KR101201442B1 - 측정장치, 측정방법 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

음장보정을 위한 측정음에 대하여 음악적 요소를 제공하는 것으로, 측정음을 듣는 사용자의 불쾌감을 해소하고, 그 위에는 엔터테인먼트성이 얻어지도록 한다. 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 1개의 정현파에 의한 주파수 성분을 베이스음으로 하고, 이 베이스음의 옥타브 상의 정현파에 의한 주파수 성분을 조합해서 음소를 생성한다. 이렇게 하여 생성되는 음소 중에서, 음률에서의 음계가 될 수 있는 주파수를 갖는 것을 선택하고, 이들 선택된 음소를 시간방향과 음계방향으로 조합한 소요의 패턴에 의해 출력시킴으로써 측정음이 멜로디적으로 출력되게 한다.

측정, 음향보정, 샘플링, 주파수, 음향, 청취, 음장

Description

측정장치, 측정방법 및 프로그램{MEASURING APPARATUS, MEASURING METHOD, AND PROGRAM THEREFOR}

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서 측정음의 요소가 되는 음소에 대한 기본개념을 나타내는 설명도이다.

도 2는 음소의 형성 수법 및 측정음 멜로디에 적합한 음소의 선택에 대한 기본 개념을 나타내는 설명도이다.

도 3은 도 2에 나타낸 개념에 근거하여 선택되는 음소의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 실시예에 있어서 실제로 채용되는, 음소의 형성 수법 및 측정음 멜로디에 적합한 음소의 선택에 관한 개념을 나타내는 설명도이다.

도 5는 실시예에서의, 측정음(음소) 출력과, 샘플링에 관한 기본적인 시퀸스를 나타내는 타이밍차트이다.

도 6은 실시예에서의 응답 신호에 관한 주파수 해석결과예를 나타내는 도면이다.

도 7은 실시예에서의 측정음 멜로디의 출력 패턴의 실제예를 나타내는 도면이다.

도 8은 도 7에 나타내는 측정음 멜로디의 출력 패턴에 따른, 음소생성 및 출력 처리와, 해석 및 측정 처리의 순서예를 나타내는 플로우차트이다.

도 9는 실시예의 음향보정 시스템과, AV 시스템으로 이루어지는 시스템 전체의 구성예를 나타내는 블록도이다.

도 10은 실시예의 음향보정 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다.

도 11은 준비측정 처리블록 내의 측정음 처리부에 대한 실제의 신호출력 형태예를 나타내는 블록도이다.

도 12는 준비측정 처리블록 내의 측정음 처리부에서의, 1음소에 대응하는 음소생성 처리과정을 나타내는 블록도이다.

도 13은 시퀸스 데이터의 구조예를 나타내는 도면이다.

도 14는 준비측정을 위해 제어부(마이크로 컴퓨터)가 실행하게 되는 처리 동작을 나타내는 블록도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : AV 시스템 2 : 음향보정장치

11 : 미디어 재생부 12 : 영상표시장치

13 : 파워앰프부 14 : 스피커

21 : 프레임 버퍼 22 : 음장보정/측정기능부

23 : 제어부 24 : 메모리부

25 : 마이크로폰 101 : 마이크로폰 앰프

102, 120 : 스위치 103 : 본 측정처리블록

104, 107 : 해석 처리부 105, 108 : 측정음 처리부

106 : 준비측정 처리블록 110 : 음장보정 처리블록

110 : 음장보정 처리블록 111 : 지연 처리부

112 : 이퀄라이저부 113 : 이득 조정부

201 : m차 정현파 생성처리 202 : 옥타브 고조파 생성처리

203-1~203-6 : 레벨조정처리 204 : 합성 처리

본 발명은, 예를 들면 음향보정을 위해 음향측정하기 위한 측정장치와, 그 방법 및 이러한 측정장치가 실행되는 프로그램에 관한 것이다.

예를 들면, 멀티 채널의 오디오 시스템에 의해 재생되는 음성 신호를 복수의 스피커로부터 출력시켜 듣는 경우에서는, 예를 들면 리스닝 룸의 구조나, 스피커에 대한 청취자의 청취 위치 등을 비롯한 리스닝 환경에 따라 음성의 밸런스나 음질이 변화됨으로써 청취자가 느끼는 음장(음향)은 다르게 된다. 이것은, 상기 리스닝 환경의 상태에 따라서는, 청취 위치에 있는 청취자가 적정한 음장을 느낄 수 없다는 것으로 이어진다.

이와 관련하여, 이러한 문제는, 예를 들면 자동차의 실내와 같은 환경에 있어서 현저하다. 자동차의 실내에서, 청취자의 위치는 좌석위치에 거의 한정되므로, 스피커와의 거리도 편향된 것으로 되어, 이것에 의한 스피커로부터의 음성의 도달 시간의 시간차에 의해 음장의 밸런스가 크게 흐트러진다. 또한 자동차의 실내는 비교적 좁은 상태로 거의 밀폐된 상태이므로, 반사 음 등이 복잡하게 합성되어 청취자에게 도달되어, 음장을 흐트러지게 하는 요인이 된다. 또한, 스피커의 장착 위치의 제한으로, 스피커가 청취자의 귀에 직접적으로 도달하도록 배치되는 일이 거의 없이, 이것에 의한 음질의 변화도 크게 음장에 영향을 끼친다.

그래서, 실제로 오디오 시스템을 사용하는 리스닝 환경에 있어서, 가능한 한, 본래의 음성 소스에 가깝게 되는 양호한 음장에 의해 듣는 것을 할 수 있게, 음향보정을 행하는 것이 알려져 있다. 이 음향보정을 위해서는, 예를 들면 각 스피커로부터 출력해야 하는 음성 신호에 대하여, 청취자의 귀에 도달하는 음성의 시간차를 보정하도록 지연시간을 조정하거나, 또한 청취자의 귀에 도달한 단계에서의 음질이나 청취 레벨의 변화가 보정되도록 이퀄라이징 보정 등의 소요의 신호처리를 시행하는 것이다.

그리고, 이러한 음향보정을 효율적으로 행하기 위해서는, 예를 들면 사용자(청취자)가 간단히 청감만에 의지해서 조정을 하지 않고, 장치에 의해 자동적으로 행해지도록 하는 것이 바람직하다.

요컨대, 우선, 음향보정장치에 의해, 리스닝 환경에서의 음향 특성을 측정하고, 그 측정 결과에 근거하여 오디오 시스템의 음성출력계에 대하여, 음향보정을 위한 신호처리의 파라미터를 설정하는 것이다. 이와 같이 하여 설정된 파라미터에 따라 신호처리된 음성 신호를 스피커로부터 출력시키면, 특히 사용자가 음장조정조 작을 하지 않아도, 그 리스닝 환경에 적합해서 보정된 양호한 음장으로 음성 소스를 들을 수 있는 것이다.

또한, 상기한 음향 특성의 측정은, 예를 들면 다음과 같이 해서 행하게 된다.

우선, 그 리스닝 공간 중에 있어서, 청취자의 귀의 위치에 대응하게 되는 리스닝 포지션에 마이크로폰을 배치한다. 그리고, 음향보정장치에 의해, 스피커로부터 측정음을 출력시켜, 이 출력된 측정음을 마이크로폰에 의해 수음하고, 수음해서 얻어진 음성 신호를 샘플링한다. 음향보정장치에서는, 이 샘플링한 음성에 대하여 예를 들면 주파수 해석처리 등을 행한 결과에 근거하여 예를 들면, 상기한 바와 같이 하여, 음향보정을 위한 신호처리의 파라미터를 구하게 된다.

[특허문헌 1] 일본특허공개 2001-346299호 공보

그러나, 상기와 같은 측정을 위한 측정음으로서는, 일반적으로는, 예를 들면 핑크 노이즈 등을 사용한다. 이 때문에, 측정을 행하고 있을 때에는, 사용자는, 노이즈 음을 듣게 된다. 노이즈 음은, 음의 종류로서 결코 듣기에 유쾌한 것이 아니기 때문에, 사용자를 고려하면, 바람직하지 않게 된다.

그래서 본 발명은, 측정장치로서, 2의 제곱으로 나타내는 소정의 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력수단과, 공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 소정 타이밍으로 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 수단과, 이 샘플링 수단에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 소정의 주파수 해석처리를 실행해서 얻어지는 해석 결과에 근거하여 소요의 측정 항목에 관한 측정 결과를 얻게 되는 측정 수단을 구비해서 구성하는 것으로 했다.

또한, 측정방법으로서는, 2의 제곱으로 나타내는 소정의 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 순서와, 공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 소정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 순서와, 이 샘플링 순서에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 소정의 주파수 해석처리를 실행해서 얻어지는 해석 결과에 근거하여 소요의 측정 항목에 관한 측정 결과를 얻어지게 되는 측정순서를 실행하도록 구성하는 것으로 했다.

또한, 프로그램으로서, 2의 제곱으로 나타내는 소정의 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 순서와, 공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 소정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 순서와, 이 샘플링 순서에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 소정의 주파수 해석처리를 실행해서 얻어지는 해석 결과에 근거하여 소요의 측정 항목에 관한 측정 결과를 얻게 되는 측정순서를, 측정장치에 실행시키도록 구성하는 것으로 했다.

상기 각 구성에 의하면, 본 발명에 의한 측정 음원으로서는, 예를 들면 핑크 노이즈 등과는 달리 정현파를 베이스로 한 신호에 의한 것이 된다.

또한, 이 측정 음원으로서의 정현파는, 2의 제곱으로 표시되는 소정의 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 것으로 되어 있다. 이것에 따라, 샘플링 수단은, 공간에 방출된 측정음에 대하여, 샘플수 N을 1회의 샘플링 단위로서 샘플링하도록 되어 있다. 이렇게 하여 샘플링된 신호가 측정음만으로 되는 이상적인 상태라 가정하면, 이론적으로, 이 샘플링한 신호에 대하여 주파수 해석을 행해서 얻은 진폭값은 측정음(메인 로브)의 주파수만의 값을 갖고, 사이드 로브의 발생이 없는 것으로 되는 것이 이해된다. 이것은, 실제의 주파수 해석에 있어서는, 측정음주파수 이외의 미지의 일반 신호열에 대하여 창함수에 의한 처리를 설정할 필요가 없는 것을 의미한다.

이렇기 때문에, 본 발명에 따라서는, 예를 들면 핑크 노이즈 등과는 달리, 청감적으로 음고가 느껴지는 음이 측정음으로서 들려오게 되므로, 사용자에 있어서는, 불쾌감을 느끼는 경우가 없다. 또한 이러한 음을 측정음으로 사용하고 있음에도 상관 없이, 예를 들면 상기한 바와 같이 창함수의 처리가 불필요하게 되는 것 등에 의해, 측정 결과를 얻기 위한 주파수 해석처리가 보다 간략한 것으로 되어, 예를 들면 그 만큼의 프로그램의 간이화, 혹은 하드웨어의 회로 규모 확대의 억제 를 도모할 수 있다. 또한, 이것에 의해서는, 보다 높은 신뢰성의 해석 결과도 얻을 수 있게 되므로, 예를 들면 이 해석 결과를 이용한 음향보정에 대하여, 보다 양호한 결과를 얻을 수 있게도 된다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명을 행하는 것으로 한다.

본 실시예로서는, 본원 발명에 근거하는 측정장치에 대하여, 멀티 채널에 대응하는 오디오 시스템에 의해 재생되는 음장에 대하여 보정하는 음향보정장치에 탑재한 경우를 예로 들어 설명한다. 즉, 음향보정을 위해, 그 오디오 시스템을 사용하는 리스닝 환경의 음향특성을 측정하는 측정장치에 본 발명을 적용하는 것이다.

또한, 본 실시예의 음향보정장치로서는, 오디오 시스템에 대하여 원래로부터 구비되는 것이 아닌, 이미 있는 오디오 시스템에 대하여, 소위 색인이 가능한 것으로 한다. 즉, 어떤 일정한 규격이 합치하는 범위 내이면, 본 실시예의 음향보정장치를 접속 가능한 오디오 시스템은 특히 제한이 없다.

또한, 이와 같이 하여, 음향보정장치에 대하여 접속되는 오디오 시스템이 부정이 되는 것에 따라, 본 실시예에서는, 오디오 시스템 바로 그것이 대응하고 있는 멀티채널방식에 대해서도 특별히 정할 수 없는 상황에 있는 것으로 된다.

그래서, 본 실시예의 음향보정장치로서는, 본 측정을 행하는 사전의 단계에서, 준비 측정을 행하게 된다. 즉, 우선은, 준비 측정에 의해, 주로는, 실제로 접속된 오디오 시스템의 채널 구성(스피커 구성)이 어떤 것인가를 특정하게 된다. 또 , 이때의 준비 측정의 결과에 따라, 본 측정시에 있어서 각 채널의 스피커로부터 출력시켜야 하는 신호레벨도 결정하게 된다. 그리고, 본 측정을 행해서 얻어지는 측정 결과에 근거하여 신호처리에서의 소요의 파라미터에 대하여 음장보정이 행해지도록 하여 변경 설정하게 된다.

그리고, 이후 설명하는 본 실시예의 측정음은, 준비 측정일 때에 사용해야 하는 것으로 된다.

우선, 본 실시예에서 사용되는 측정음의 기본개념에 대하여 도 1을 참조해서 설명한다.

본 실시예에서는, 측정음을 얻는 데에 있어서, 도 1a에 나타내는 바와 같이 하여 파를 규정한다. 이 기본 정현파는, 「샘플수를 나타내는 변수 N에 대하여, 2의 제곱(2ⁿ : n은 자연수)으로 나타내는 소정값을 설정한 후에, 이 샘플수 N에 대하여, 마치 1주기가 꼭 맞는」 것을 조건으로 하는, 특정적인 정현파로 된다.

본 발명에서의 샘플수 N으로서는, 2의 제곱이 되는 수가 되는 한 특별하게 한정되어야 하는 것은 아니지만, 본 실시예에서는, 이후의 설명을 행하는 데 있어서, 2의 12승(n=12)이 된다, N=4096인 것으로 한다.

또한, 샘플링 주파수 Fs에 대해서는, 48KHz.인 것으로 한다 이에 따라, 실시예에서 규정되는 기본 정현파의 주파수는, 48000/4096+=11.72Hz가 된다. 이때, 이 11.72Hz는, 어디까지나 근사값이지만, 이후에 있어서는, 설명의 편의상, 48000/4096=11.72Hz로 간주하여 설명하는 경우가 있다.

그리고 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 하여 규정한 기본 정현파를 베이 스로 하고, 다음과 같이 하여, 다른 정현파를 얻게 된다.

여기서, 기본 정현파의 샘플수 N(=4096)에 대응하는 4096의 샘플 포인트는, 시계열에 따라 t0~t4095이라고 한다. 그리고, 이 기본 정현파의 샘플 포인트 t0~t4095를 베이스로 하여, 샘플 포인트 [t0, tm, t2m, t3m····]와 같이 하여 4096의 샘플을 모아(이때, t4095를 초과하면 t0으로 되돌아가도록 하여 순환함) 정현파를 생성하게 된다.

이 경우에 있어서, m=1이면, 샘플 포인트[t0, t1, t2, t3····]로 모아 가게 되므로, 기본 정현파 바로 그것이 된다. 그리고, m=2로 하면, 샘플 포인트 [t0, t2, t4, t6····]로 모아 가게 되고, 이 결과, 도 1b에 나타내도록 하여, 기본 정현파에 대하여 2배의 주기가 되는 정현파를 얻을 수 있다. 즉 샘플수 4096에 대하여 마치 2주기가 꼭 맞는 정현파를 얻을 수 잇다.

마찬가지로 하여, m=3으로 하여, 샘플 포인트 [t0, t3, t6, t9····]로 모아 가도록 하면, 도 1c에 나타내는 바와 같이 하여, 기본 정현파에 대하여 3배의 주기로, 샘플수 4096에 대하여 마치 3주기가 꼭 맞는 정현파를 얻을 수 있다.

또한, m=4로서 샘플 포인트 [t0, t4, t8, t12····]로 모아 가도록 하면, 도 1d에 나타내는 바와 같이 하여, 기본 정현파에 대하여 4배의 주기로, 샘플수 4096에 대하여 4주기가 꼭 맞는 정현파가 된다.

이렇게 하여, 변수 m(m은 정수)의 값을 바꾸어 샘플 포인트 [t0, tm, t2m, t3m····]와 같이 하여 샘플 포인트를 모음으로써 기본 정현파를 베이스로 하여, 샘플수 N(=4096)에 대하여 m주기가 꼭 맞는 정현파를 만들어 갈 수 있다.

이때, 이후에 있어서는, 샘플수 N(=4096)에 대하여 m주기가 꼭 맞는 정현파에 대하여, 「m차 정현파」라는 것으로 한다. 덧붙이자면 기본 정현파는, m=1이 되기 때문에, 1차 정현파가 된다. 본 실시예인 경우, 이 기본 정현파(1차 정현파(m=1))는 11.72Hz이기 때문에, 예를 들면 2차 정현파는 11.72×2=23.44Hz, 3차 정현파는 11.72×3=35.16Hz로 하도록 하고, m차 정현파의 주파수는, 11.72Hz×m으로 표시된다.

주지한 바와 같이 하고, DSP(Digital Signal Processor)나 CPU(Central Processing Unit) 등에 대하여, 입출력 인터페이스의 입출력 버퍼를 작성하거나, 혹은 FFT(Fast Fourier Transform : 고속 Fourier 변환)의 연산 등을 실행시키는 경우에 있어서, 처리 대상이 되는 데이터에 대하여, 2의 제곱으로 나타내는 샘플수로 하는 것이 적합하다. 샘플수 N에 대하여, 상기한 바와 같이 하여 2의 제곱으로 나타내는 샘플수로 하고 있는 것은, 이것에 근거하고 있다.

또한, 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N(=4096)에, 마치 꼭 맞을 수 있는 기본 정현파의 시계열에 대하여, 예를 들면 FFT 등의 주파수 해석을 행하고, 그 진폭값을 구한 것으로 한다. 그러면, 그 m차 정현파의 주파수인 11.72Hz로만 값을 갖고, 다른 주파수에서는 이론적으로 대수축 상은 -∞가 된다. 즉, 11.72Hz의 주파수를 메인 로브로 하면, 이 메인 로브의 신호에 포함되는 주파수 성분이 원인이 되는 사이드 로브는 발생하지 않는다.

이 것은, 2차 이상의 m차 정현파에 대해서도 동일하다고 할 수 있다. 이들 2차 이상의 m차 정현파도, 도 1로부터 이해되는 바와 같이, 샘플수 N에 대하여, 모 두 정수주기에 의해 마치 수습되는 파형으로 되어 있기 때문이다.

그리고, 이렇게 하여 사이드 로브가 발생하지 않음으로써 미지로 되는 일반 신호열에 대하여 FFT를 행하기 위해, 예를 들면 직사각형 이외의 창함수의 처리를 실행할 필요는 없어진다.

본 실시예로서는, 이것에 근거하여 m차 정현파를 베이스로 하여 생성한 「음소」로서의 음성 신호를, 준비 측정을 위한 측정음의 음원(측정 음원)으로서 사용하게 된다. 즉, 이 「음소」로서의 음성 신호를 사용하여, 오디오 시스템의 스피커로부터 측정음으로서 재생 출력시킨다. 그리고, 이 스피커로부터 측정음이 출력되어 있을 때에 마이크로폰에 의해 수음되어 있는 음성 신호를 응답 신호로서 샘플링해서 FFT에 의해 주파수 해석을 행한다. 이때에 응답 신호를 샘플링할 때의 샘플수 N 및 샘플링 주파수 Fs는, m차 정현파와 마찬가지로 N=4096, Fs=48KHz이다.

이러한 측정음의 출력, 및 수음 음성의 샘플링, 및 해석의 순서로 하면, 상기하고도 있는 바와 같이, m차 정현파의 주파수에 대응한 사이드 로브는 발생하지 않기 때문에, 응답 신호에 있어서, 측정음으로서 재생 출력된 신호성분의 주파수에 대해서는 매우 정확하게 응답을 측정할 수 있게 된다. 또한, 주파수 해석을 행한 결과로서, 측정음 이외의 주파수의 진폭을 얻을 수 있었던 경우, 상기한 바와 같이 m차 정현파의 주파수에 대응한 사이드 로브는 발생할 수 없는 이상, 이것은, 리스닝 환경의 암소음의 레벨이 측정되어 있는 것으로 보아 좋게 된다. 요컨대, 주파수 해석 결과로서, 특히 창함수의 처리를 행하지 않아도, 측정음으로서의 주파수 성분의 진폭과, 이 측정음 이외의 암소음으로 간주되는 주파수 성분의 진폭과는 명확하 게 구분되게 된다. 예를 들면 이 측정음과 암소음의 진폭을 비교한 결과에 근거하여 준비 측정으로서의 필요한 측정 결과를 얻을 수 있다.

그런데, 준비 측정으로서는, 오디오 시스템으로서 출력 가능성이 있는 스피커(채널)마다 순차적으로, 적당히 뽑은 1개의 m차 정현파로서의 음소를 측정음으로서 출력시켜 샘플링을 행하여 해석한다라는 순서를 밟으면 좋다. 그러나, 본 실시예의 측정음은 정현파이기 때문에, 인간의 귀에는, 예를 들면 핑크 노이즈 등의 신호를 재생한 음과 비교하여, 음정감을 인식할 수 있는 음이라 할 수 있다. 그래서, 본 실시예로서는, 간단히 m차 정현파로서의 음소를 측정음으로서 내지 않고, 이것을 추진하여, m차 정현파를 베이스로 하여 얻어지는 음소(측정음)를, 시계열 방향과, 음고방향과의 쌍방에 대하여 조합시켜, 인간이 멜로디로서 인식할 수 있게 한 형태로 출력하게 된다.

이에 따라, 측정음을 듣고 있는 사용자로서는, 어떠한 멜로디(악곡)적인 것을 듣고 있는 것으로 되어, 예를 들면 간단히 핑크 노이즈 등을 듣게 되는 경우와 같이 불쾌한 인상을 갖는 것도 없이, 또한 오락성이 높아지게 된다.

그리고, m차 정현파를 베이스로 하여 멜로디적인 측정음을 출력하기 위해, 본 실시예로서는, 다음과 같이 하여 음소를 형성해 가게 된다.

본 실시예에서는, 기본적인 사고방식으로서, 도 2에 나타내는 바와 같이 하여 멜로디적인 측정음으로 사용하는 음소를 얻는다.

우선, 도 2에 있어서는, m차 정현파를 나타내는 변수 m으로서 예를 들면 m=9~19를 선택하고 있다. 이것은, 음소에 대하여 가청 대역에 있어서 인간이 멜로디( 악음)로서 알아 듣기 쉬운 주파수가 되는 것이나, 최종적으로 필요한 고음의 수(작성해야 하는 멜로디와, 측정음으로서 적당한 음소수, 음역 등에 의해 정해짐), 및 실제로 음소(측정음)를 생성하는 디바이스의 처리 능력을 고려해서 설정된 범위이지만, 어디까지나 일례에 지나지 않는다.

그 위에, 여기서는 m차 정현파에 근거해서 얻어지는 주파수 f로서,

f=(48000/4096)×m×2^k···(식 1)

을 정의한다. 그리고, 9차~19차 정현파(m=9~19)마다 대응하여, k=1이 될 때의 주파수 f를, 베이스음(기음)으로서 정의하게 된다. 이에 따라 도 2에 나타내는 바와 같이 하여, 베이스음은, 9차 정현파(m=9)에 대응해서는 210.94Hz, 10차 정현파(m=10)에 대응해서는 234.38Hz, 11차 정현파(m=11)에 대응해서는 257.81Hz·····18차 정현파(m=18)에 대응해서는 421.88Hz, 19차 정현파(m=19)에 대응해서는 445.31Hz라 하게 된다.

또한, 상기한 바와 같이 하여 정의되는 각 베이스음에 대해서는, 고조파 차수로서의 변수 k(k는 정수)에 대하여 k=2 이상에 대응하는 주파수 f가 대응된다. 이 경우에는, 1개의 베이스음에 대하여, 고조파 차수 k=2, k=3, k=4, k=5, k=6에 대응하는 5개의 주파수 f가 대응되지만, 이들 5개의 주파수 f는, 상기 식 1에 의하면,

베이스음(k=1)에 대한 고조파 차수 k의 수치차(k-1)가 의미하는 옥타브 수만큼 위가 되는 주파수를 갖는 고조파(이후, 옥타브 고조파라고도 함)가 된다. 예를 들면 9차 정현파(m=9)에 대응하는 베이스음의 주파수(210.94Hz)에 대하여, 고조파 차수 k=2의 옥타브 고조파의 주파수는 2배의 421.88Hz이고, 고조파 차수 k=3의 옥타브 고조파의 주파수는 4배의 843.75Hz, ···k=6의 옥타브 고조파의 주파수는 32배의 6750.00Hz라 하도록, 각각, 베이스음에 대하여 1옥타브 상, 2옥타브 상, ····5옥타브 상이라는 관계로 되어 있는 것을 안다.

본 실시예에 있어서, 1개의 음소는, 베이스음(k=1)에 대한 각 옥타브 고조파(k=2~6)의 레벨에 대하여 이러한 관계를 설정한 후에, 이들 옥타브 고조파를 베이스음에 대하여 합성함으로써 형성하게 된다.

이렇게 하여, 측정음으로 사용하는 1개의 음소로서, 베이스음(k=1)의 주파수 성분뿐만 아니라, 그 옥타브 고조파로서의 주파수 성분을 합성하는 것에 의해서는, 우선, 상기하고도 있는 각 주파수 성분의 레벨 관계의 설정에 의해, 음소의 음색을 설정할 수 있게 된다. 이에 따라 음소의 조합에 의한 멜로디로서의 측정음에 대하여, 음색의 요소가 가해지게 되므로, 측정음으로서 출력되는 음소의 시퀸스는, 보다 음악적인 것이 된다.

또한, 베이스음(k=1)과, 그 옥타브 고조파(k=2~6)의 성분으로 이루어지는 음소는, 예를 들면 주파수 해석된 경우에는, 베이스음의 주파수와, 옥타브 고조파(k=2=6)의 주파수와의, 전부로 6개의 주파수의 진폭이 검출되게 된다. 이것은, 동시에 측정되는 주파수가 복수인 것을 의미한다. 이렇게 하여, 복수의 주파수가 동시에 측정된다고 한 것은, 어떤 주파수의 대역범위 내에 있어서 측정 대상이 되는 주파수가 증가하고, 그 존재 밀도가 높아지는 것으로 이어진다. 예를 들면 스피커에 따라서는, 어떤 특정한 주파수 대역에 있어서 음압레벨이 신속하게 저하하는 바 와 같이, 소위 딥이라 부르는 특성을 가지고 있는 것도 있다. 마침, 스피커가 이러한 것이었을 경우, 측정음의 주파수가 마침 딥이 생기는 대역 내에 들어가는 것이거나 하면, 해석 결과적으로 충분한 진폭이 관측되지 않으므로, 신뢰성이 높은 측정 결과가 얻을 수 없게 된다. 그래서, 본 실시예와 같이 하여, 측정음의 음소로서는, 동시적으로 다른 주파수를 합성하면, 음소에서의 어떤 주파수 성분이 딥 대역 내이었다고 해도, 다른 딥 대역 외의 주파수 성분은 충분히 큰 진폭으로 관측 가능한 일이 되고, 신뢰성을 손상하지 않는 측정 결과를 얻을 수 있게 된다.

이때, 확인을 위해 서술해 두면, 베이스음(k=1)에 대하여 고조파 차수 k≥2가 되는 옥타브 고조파의 각각에 대해서도, 베이스음과 마찬가지로 하여, 샘플수 N에 대하여 정수 주기수로 수습되는 파형이 되는 것으로, 따라서, 베이스음과 그 옥타브 고조파로부터 이루어지는 음소로서도, 「샘플수 N에 대하여 정수 주기수가 꼭 맞는 파형」이라는 규정으로부터는 일탈하고 있지 않다.

또한, 음소를 형성하는 주파수 성분의 요소로서, 베이스음은 필수적이지만, 예를 들면 도 2에 나타내고 있는 2≤k≤6의 범위의 고조파 차수에 대응하는 5개의 모든 옥타브 고조파를 포함시킬 필요는 없다.

이 경우, 음소로서는, 도 2에서 차수 m=9~19에 대응하는 베이스음을 기음 주파수로 하는, 11의 다른 음고가 존재하게 된다. 그러나, 측정음으로서의 음소의 출력 시퀸스를 멜로디적인 것으로 하는 것을 생각하면, 각 음소의 음고(주파수)로서는, 예를 들면 어떤 음률의 음계에 대응하는 음정차를 가지고 있어야 하게 된다.

그래서, 이 경우에는, 음률로서 12음 평균율을 채용한 경우를 생각해 본다. 그리고, 이 경우에는, m=18에 대응하는 베이스음이 445.31Hz인 것에 착안해 본다. 예를 들면, 절대로 음명에 의한 음계로서 A=445Hz가 기준이라고 규정하면, 이 차수 m=19에 대응하는 베이스음이 445.313Hz로 되어 그 오차가 얼마 안 되기 때문에, 이 차수 m=19에 대응하는 베이스음을 A의 음으로서 취급하기 좋다는 것을 말할 수 있다.

그리고, 이 차수 m=19에 대응하는 베이스음의 주파수 445.313Hz를 A의 음으로 한 것으로 하면, 결과적으로, 이 음계에 수습되는 음으로서 취급하는 것을 할 수 있는 베이스음은 다음과 같게 된다.

차수 m=10에 대응하는 베이스음(234.38Hz)→A#

차수 m=12에 대응하는 베이스음(281.25Hz)→C#

차수 m=15에 대응하는 베이스음(351.56Hz)→F

차수 m=16에 대응하는 베이스음(375.00Hz)→F#

차수 m=17에 대응하는 베이스음(398.44Hz)→G

차수 m=18에 대응하는 베이스음(421.88Hz)→G#

상기한 바와 같이 해서 주파수 445.313Hz를 A의 음으로 간주하면, 도 2에 평균율 근사음 주파수로서 나타내는 바와 같이, A#의 음은 235.896Hz, C#의 음은 280.529Hz, F의 음은 353.445Hz, F#의 음은 374.462Hz, G의 음은 396.728Hz, G#의 음은 420.319Hz가 된다. 상기한 차수 m=10, m=12, m=15, m=16, m=17, m=18에 대응하는 베이스음의 각각은, 상기한 A#, C#, F, F#, G, G#의 평균율 근사음 주파수에 가깝고, 따라서, 각각의 베이스음을, 각각, A#, C#, F, F#, G, G#의 음으로서 간주 할 수 있게 된다.

그래서, 이 도 2의 경우로서는, 차수 m=10에 대응하는 베이스음(234.38Hz)을 베이스로서 그 옥타브 고조파를 합성한 음소를 A#으로 하고, 이하 마찬가지로, 차수 m=12에 대응하는 베이스음(281.25Hz)을 베이스로 하는 음소를 C#, 차수 m=15에 대응하는 베이스음(351.56Hz)을 베이스로 하는 음소를 F, 차수 m=16에 대응하는 베이스음(375.00Hz)을 베이스로 하는 음소를 F#, 차수 m=17에 대응하는 베이스음(398.44Hz)을 베이스로 하는 음소를 G, 차수 m=18에 대응하는 베이스음(421.88Hz)을 베이스로 하는 음소를 G#, 차수 m=19에 대응하는 베이스음(445.31Hz)을 베이스로 하는 음소를 A로서 사용하게 된다.

이때, 실제에 있어서도, 측정음을 멜로디적으로 출력시킨다고 하는 용도의 근거로는, 이렇게 하여 선택된 음소에 의해 얻어지는 음계에 대해서는, 청감적으로 위화감이 있지 않는 것을 확인하고 있다.

도 3에, 상기 도 2에 의해 설명한 수법에 의해 선택된, 7개의 음명 A#, C#, F, F#, G, G#, A에 대응하는 각 음소에 관한 주파수 특성을 나타낸다. 이 도면으로부터 아는 바와 같이, 이들 음소에 의해 얻어지는 측정 대상으로서는, 최저주파수 성분이 되는 음명 A#에 대응의 베이스음(k=1)의 235.896Hz로부터, 최고 주파수 성분이 되는 음명 A에 대응한 옥타브 고조파 (k=6)의 14250.00Hz까지의 대역범위에 있어서, 42(=7×6)의 측정대상 주파수가, 거의 균일적으로 존재하고 있다는 것이라 할 수 있다. 이것은, 측정 대상의 주파수 범위에 있어서, 측정대상 주파수의 수가 필요 충분한 만큼 존재하고 있고, 또한, 그 존재가 대역적으로 편향되어 있지 않는 것을 의미한다. 이에 따라, 예를 들면 먼저 설명한 스피커의 딥 등에도 상관 없이, 안정적으로 높은 신뢰성의 측정 결과를 얻을 수 있게 된다.

본 실시예에서의 음소의 선택방법으로서는, 상기 도 2에 의해 설명한 수법을 기본으로 하는 것이다. 그러나, 예를 들면 도 2의 설명에 그대로 따라 음계를 형성하는 데도 사용 가능하게 되는 음소의 음계로서는, 상기하고도 있는 바와 같이, 평균율 12음계 중, 거의 1옥타브 범위 내에서의 A#, F, F#, G, G#, A의 6개의 음만이 된다. 측정음으로서 음소의 시퀸스에 의해 멜로디를 작성하는 것을 고려하면, 사용할 수 있는 음계의 수는, 가능한 한 많이 얻어지는 것이 바람직하다.

그래서, 본 실시예로서는, 도 2에 의해 설명한 수법을 베이스로서, 실제로는, 도 4에 나타내도록 하여, 측정음의 멜로디로서 사용 가능한 음소를 결정하게 된다.

여기서는 우선, 도 1에 나타낸 기본 정현파의 1/2의 주기의 정현파를, 가상 기본 정현파로서 규정한다. 그리고, 이 가상 기본 정현파에 관한 m차 정현파로서, 도 4에 나타내는 가상 베이스음을 규정하게 된다.

이 경우에는, m차 정현파에 근거해서 얻어지는 주파수 f로서는,

f=(48000/4096)×m×2^(k-1) ···(식 2)

에 의해 표시되고, 상기 가상 베이스음은, m차 정현파마다 k=0을 대입해서 얻어지는 주파수 f를 갖게 된다. 또한 상기한 바와 마찬가지로, k=1을 대입해서 얻어지는 주파수를 베이스음으로 하고 있다. 즉, 가상 베이스음은, k=0으로 됨으로써 상기 식 2에서의 (2^{(k -1)})의 항이 1/2이 되는 것으로, k=1인 기본 정현파에 비해서는 1/2의 주파수가 된다.

그리고, 여기서는, 가상 베이스음에 근거하여 m=18에 대응하는 105.469Hz로부터, m=43에 대응하는 251.953Hz까지의 범위에 의한 26의 주파수를 후부로 하고 있다.

그리고, 이 경우에 있어서는, 옥타브 고조파로서는, 각 가상 베이스음(k=0) 마다, k=1, k=2, k=3, k=4, k=5, k=6에 대응하는 주파수를 대응시키는 것으로 하고 있다.

여기서, 가상 베이스음은, 상기한 바와 같이 하여, 도 1a에 나타낸 본래의 기본 정현파에 대하여 2배의 파장(1/2주기)이 되는 가상 정현파에 대한 m차 정현파이기 때문에, 가상 베이스음의 주파수로서 기수차의 정현파(m이 기수인 경우)에 대해서는, 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수로 수습되지 않는다. 또한 이 k=0에 의한 가상 베이스음은, 본래의 기본 정현파에 비해 2배의 파장이 되는 가상 정현파를 베이스로 하여 생성하는 것으로 하고 있지만, 실제의 생성 처리로서는, 이 가상 정현파의 파형 데이터를 사용하지 않으므로, 기본 정현파를 베이스로 해서는, 현실적으로도 생성될 수는 없다. 이것에 따라, 본 실시예로서는, 가상 베이스음 바로 그것에 대해서는, 실제의 음소의 구성 요소로부터는 제외되어야 하는 것이 된다.

그리고, 정현파의 차수 m마다 대응하는 음소의 요소로서, 실음으로서 얻을 수 있는 것은, k=1 이상으로부터의 옥타브 고조파가 된다. 따라서, 음소를 이루는 실제의 베이스음으로서는, k=1~6 중에서, 최저값인 k=1인 옥타브 고조파로 된다.

이 k=1인 옥타브 고조파가 되는 베이스음의 리스트와, 도 2에 표시된 k=1인 베이스음의 리스트와를 비교해 본다. 그러자, 도 4의 경우에는, 본래의 기본 정현파에 비해 1/2의 주파수가 되는 가상 베이스음의 베이스로 하고 있는 것으로, 도 2에 나타낸 k=1인 베이스음의 m차의 각 주파수에 부가하여, 그 중간의 주파수도 베이스음으로서 얻을 수 있는 것을 안다. 요컨대, 소정의 주파수 범위에서의 베이스음의 수가, 거의 2배 증가하고 있는 것이다.

그리고, 이 경우에는, m=38에 대응하는 베이스음이 445.31Hz로 되어 있는 것에 착안하고, 절대로 음명에 의한 음계로서 A=445Hz가 기준이라고 규정한다. 이것에 따라서는, 도 4에 나타내는 베이스음(k=1)의 주파수와, A=445Hz 기준으로 한 경우의 평균율 근사음 주파수와의 관계를 비교한 결과로, 베이스음의 주파수와, 대응 근사 절대 음명의 난에 나타내는 음계를 대응할 수 있다. 요컨대,

차수 m=19에 대응하는 베이스음(222.656Hz)→A

차수 m=20에 대응하는 베이스음(235.896Hz)→A#

차수 m=21에 대응하는 베이스음(249.923Hz)→B

차수 m=24에 대응하는 베이스음(280.529Hz)→C#

차수 m=27에 대응하는 베이스음(314.883Hz)→D#

차수 m=30에 대응하는 베이스음(353.445Hz)→F

차수 m=32에 대응하는 베이스음(374.462Hz)→F#

차수 m=34에 대응하는 베이스음(396.728Hz)→G

차수 m=36에 대응하는 베이스음(420.319Hz)→G#

차수 m=38에 대응하는 베이스음(445.313Hz)→A

차수 m=40에 대응하는 베이스음(466.164Hz)→A#

차수 m=42에 대응하는 베이스음(493.883Hz)→B

로서 규정 할 수 있다.

이렇게 하여, 가상 베이스음을 상정함으로써 그 1옥타브 상의 옥타브 고조파가 되는 베이스음의 주파수에 근거해서는, 12평균율 음계에 있어서, 음정이 낮은 쪽부터 높은 쪽에 걸쳐, A, A#, B, C#, D#, F, F#, G, G#, A, A#, B에 의한 12의 음을 사용할 수 있게 된다. 즉, 도 2에 의한 기본적인 수법과 비교하여, 멜로디 작성에 필요한 음소의 음고의 수로서도 증가되어 있는 것이다.

이때, 확인을 위해 서술해 두면, 이 경우에 있어서도, 상기 12의 음의 각각에 대하여, k=1인 베이스음에 대하여 k=2~6까지의 옥타브 고조파를 합성함으로써 1개의 음소가 생성되는 점에서는, 도 4에 의해 설명한 대로이다.

또한, 여기서의 가상 베이스음은, 식 2에 대하여 k=0을 대입해서 얻어지는 m차 정현파의 주파수(f)의 정현파인 것으로 하고 있다. 따라서, 본 발명의 개념으로서는, 가상 베이스음은, 상기 도 4에 나타낸 바와 같이 기본 정현파의 m차 정현파에 비해 1/2의 주파수가 되는 정현파형에만 한정되지 않는다. 요컨대, 가상 베이스음으로서는, 변수 k에 대하여 0보다 작은 임의의 부의 자연수를 대입해서 얻어지는 m차 정현파의 주파수라 하게 된다. 이것은 바꾸어 말하면, 가상 베이스음의 원음(m=1)은, 도 1a에 나타낸 기본 정현파(특정 주파수 성분)의 1/(2^P)(P는 자연수임)의 주파수를 갖는 것이라 할 수 있다.

도 5는, 상기한 바와 같이 해서 측정음의 멜로디 요소로서 선택된 음소를 사용하여 측정을 행하는 경우의 기본적인 순서예를 모식적으로 나타내고 있다.

도 5a에는, 측정음 출력 시퀸스가 표시된다. 이것은, 측정음으로서의 음소를 스피커로부터 출력시키기 위해, 음소의 신호를 음성 신호 출력계에 대하여 출력하는 타이밍을 나타내고 있다.

이 경우의 예로서는, 우선, 기간 t0~t3→기간 t3~t6에 의해, 측정음으로서 음고음 F에 대응하는 음소를 2회 연속 출력시키고 있다. 여기서, 1개의 음소는, 시계열의 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파의 주파수 성분으로 이루어지기 때문에, 1개의 음소의 출력 기간(기간 t0~t3, 기간 t3~t6)으로서도, 시계열의 샘플수 N에 대응한 것이 된다.

또한 이 경우에는, 시점 t6에 의해 음고 F의 음소의 출력을 종료시킨 후에, 계속해서, 음고 A#에 대응하는 음소에 대해서도, 기간 t6~t9→기간 t9~t12에 의해 2회 연속해서 출력시키고 있다.

요컨대, 여기서는, 1개의 음고에 의한 음소를, 샘플수 N에 의한 신호를 2회 루프시키도록 해서 출력시키는 것으로 하고 있다.

이때, 본 실시예로서는 샘플수 N=4096으로, 샘플링 주파수 Fs=48KHz로 하고 있기 때문에, 샘플수 N 상당한 시간장은,

4096/48000≒0.085초가 된다.

상기한 바와 같이 하여 스피커로부터 공간 내에 출력된 음소의 음은, 마땅한 수음 위치에 설치된 마이크로폰에 대하여 도 5b에 나타내는 타이밍에 의해 도달하 고, 이 도달음이 마이크로폰에 의해 수음되게 된다.

이 도 5b의 수음 타이밍과, 도 5a의 측정음 출력 시퀸스를 비교해서 알 수 있는 바와 같이, 시점 t0으로부터 출력된 측정음으로서의 음소는, 지연시간 Td를 경과한 시점 t1로부터, 마이크로폰측에서의 수음이 개시되게 된다. 이 지연시간 Td는, 예를 들면 음소로서의 신호가 음성 신호 출력계에 대하여 입력되고나서 스피커로부터 방음될 때까지의 소위 시스템 지연의 시간과, 음성이 스피커로부터 출력되고나서 마이크로폰에 도달할 때까지의, 스피커와 마이크로폰의 위치 관계(거리)에 따라 생기는 공간전달 지연의 시간으로 이루어지는 것으로 된다.

이 경우, 음고 F가 대응하는 음소의 수음 타이밍으로서는, 도 5b에 나타내도록 하고, 기간 t1~t7이 된다. 이때, 이 기간 t1~t7의 수음 기간의 시간장은, 음고 F로서의 음소의 출력 기간 t0~t6에 대응한다. 또한, 이 기간 t1~t7의 수음 기간은, 기간 t1~t4, 기간 t4~t7에 의해 2등분되지만, 이 등분된 각 기간은, 샘플수 N에 해당한다.

또한, 음고 A#에 대응하는 음소의 수음 타이밍은, 기간 t7~t13에 의해 행해진다. 이 기간 t7~t13도, 샘플수 N에 해당하게 되는 기간 t7~t10, 기간 t10~t13에 의해 2등분한 것으로서 볼 수 있다.

그리고, 마이크로폰에 의해 수음해서 얻어진 음성 신호에 대하여 측정하기 위해서는, 이 음성 신호에 대하여 샘플링을 행해서 응답 신호로서 얻을 필요가 있게 된다. 이 샘플 타이밍을 도 5c에 나타내고 있다.

우선, 기간 t0~t6에 의한 2회 연속의 샘플수 N에 의해 출력한 음고 F에 대 응한 음소에 대응해서는, 음고 F에 대응한 음소의 출력개시 시점인 시점 t0을 기점으로서 샘플지연시간 Tdrs만큼 시프트된 시점 t2로부터 샘플링을 시작하는 것으로 하고 있다. 이 시점 t2로부터 개시된 샘플링은, 시점 t2로부터 샘플수 N에 대응하는 시간을 경과한 시점 t5에 있어서 종료되어 있다. 즉, 여기서는 샘플수 N에 의한 샘플링을 행하는 것으로 하고 있다. 또한, 이 기간 t2~t5의 타이밍은, 음고 F에 대응한 음소의 음성이 수음되는 기간 t1~t7 내에 수습되어 있다. 이에 따라 기간 t2~t5에 의한 샘플링에 따라서는, 음고 F에 대응한 음소를 측정 대상으로 하는 샘플수 N에 의한 샘플링 데이터를 얻을 수 있게 된다.

또한 다음 샘플링 타이밍은, 음고 F인 경우와 마찬가지로 하여, 음고 A#에 대응한 음소의 출력개시 시점인 시점 t6을 기점으로서 샘플 지연시간 Tdrs만큼 시프트된 시점 t8로부터 샘플링을 시작한다. 그리고, 이 시점 t11에서 샘플수 N의 샘플링을 종료하고 있다. 이에 따라 이 기간 t8~t11에 의한 샘플링에 따라서는, 기간 t6~t12에 있어서 출력되는 음고 A#에 대응한 음소를 측정 대상으로 하는 샘플수 N에 의한 샘플링 데이터를 얻을 수 있다.

여기서, 도 5에서 샘플 지연시간 Tdrs는, 어떤 음소가 출력 개시된 시점으로부터, 이 음소를 측정 대상으로 하는 샘플링 데이터를 얻기 위한 샘플링 기간의 시작 시점에 대응하고, 샘플링 기간의 타이밍을 결정하게 된다.

이 샘플 지연시간 Tdrs는, 측정 대상으로 하는 음소만이 확실하게 샘플링할 수 있는 샘플링 기간을 얻을 수 있도록 해서 설정해야 하는 것이 된다. 예를 들면 도 5에서의 음고 F에 대응한 음소에 대응시켜 생각하면, 샘플링 기간 t2~t5는, 음 고 F에 대응한 음소만이 측정 대상으로서 확실하게 샘플링되고, 예를 들면 시점 t1 이전의 측정음이 없을 때이거나, 또는 시점 t7 이후에 수음되는 음고 A#에 대응한 음소 등, 측정 제외가 되는 음소에 대해서는 샘플링되지 않도록, 확실히 기간 t1~t7에 제한하도록 해서 설정되어야 하는 것이 된다. 이 경우에는, 음고 A#에 대응한 음소에 대응하는 샘플링 기간 t8~t11로서도, 음고 F에 대응한 음소에 대응하는 경우와 동일한 시간장에 의한 샘플 지연시간 Tdrs에 의해 결정되어 있고, 이에 따라 기간 t7~t13에 의해 수음 음성 신호로서 얻어지는, 음고 A#에 대응한 음소만을 측정 대상으로 하여 얻을 수 있게 되어 있다.

또한 실제에 있어서 샘플 지연시간 Tdrs는, 본 실시예의 음향보정장치가 사용되는 환경을 상정하여, 그 환경에 있어서 생긴다고 하는 지연시간 Td를 추정해서 구하고, 이 구해진 지연시간 Td에 근거하여 설정할 수 있다. 예를 들면 음향보정장치가 차재 오디오 시스템에 대응하는 것으로 하면, 일반적인 자동차 내의 환경으로부터, 1개의 지연시간 Td를 요구하는 것이 가능하다.

이때, 예를 들면, 기간 t2~t5의 샘플링 기간에 의해 샘플링되는 음성 신호로서는, 샘플수 N의 연속점인 시점 t4를 경계로 하여, 전반과 후반의 샘플수 N의 기간을 포함하게 되지만, 샘플수 N에 의한 샘플링이 행해짐으로써 샘플링 데이터로서는, 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수에 의해 수습되는 주파수 성분만을 얻을 수 있게 된다. 즉, 메인 로브에 대하여 사이드 로브가 생기지 않는 주파수 해석결과를 얻을 수 있다. 덧붙이자면, 샘플수 N에 의한 샘플링을 행했다고 해도, 측정 대상으로 삼아야 하지 않는 음소가 샘플링된 경우(도 5의 경우이면, 예를 들면 기간 t2~ t5의 샘플링 기간에 시점 t7이 포함됨으로써 전반에는 음고 F에 대응한 음소를 샘플링하고, 후반에서는 음고 A#에 대응한 음소를 샘플링한 경우)에는, 사이드 로브가 생겨버리게 된다.

또한, 이렇기 때문에, 1회의 샘플링 기간에 대하여, 이것에 대응하는 음소의 출력 기간의 쪽이 많지 않으면 안 되는 것을 안다. 본 실시예의 경우, 음소의 출력 기간 및 샘플링 기간은, 시계열의 샘플수 N을 최소단위로 하는 것이 된다. 그 후에, 상기한 샘플링 기간과 음소의 출력 기간의 관계를 만족시키는 것으로 하면, 샘플링 기간을 샘플수 N×a(a는 자연수)로 표시된 경우에는, 이것에 대응하는 음소의 출력 기간으로서는, 샘플수 N×(a+b)(변수 b는 1 이상의 자연수)를 설정하게 된다.

도 6은, 상기 도 5에 나타내는 순서에 의해 샘플링된 응답 신호에 대하여 FFT에 의한 주파수 해석을 행한 것으로 얻어진 대역 특성의 예를 모식적으로 나타내고 있다. 이 경우에는, 예를 들면 1개의 음고에 대응하는 음소만에 의한 단음의 측정 대상음에 대하여 샘플링해서 FFT에 의해 해석한 결과예를 나타내고 있다.

단음의 음소에 의한 측정 대상음을 수음, 샘플링해서 FFT를 실행했다고 하면, 도시하는 바와 같이 하여, 베이스음(k=1), 제2차 옥타브 고조파(k=2), 제3차 옥타브 고조파(k=3), 제4차 옥타브 고조파(k=4), 제5차 옥타브 고조파(k=5), 제6차 옥타브 고조파(k=6)에 대하여 어떤 진폭값을 얻을 수 있게 된다.

여기서, 본 실시예에서는, 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수로 취임되는 정현파를 음소로 하는 측정음을 출력시켜 수음하고, 이 수음한 음소의 음성 신호에 대하여, 동일하게 샘플수 N에 의해 샘플링하는 것으로 하고 있다. 따라서, 지금까 지의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 예를 들면 샘플링 데이터가 음소만에 의한 이상적인 음성 신호라 가정하면, FFT에 의한 주파수 해석 결과로서는, 음소를 형성하는 측정대상 주파수가 메인 로브로서 값을 가질 뿐으로 사이드 로브는 발생하지 않게 된다.

그러나, 실제의 FFT에 의한 주파수 해석 결과로서는, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이 하여, 베이스음, 및 각 다음의 옥타브 고조파로 되는 측정대상 주파수의 주위의 주파수로 진폭이 검출되는 상태가 된다. 음소만의 신호에 대하여 FFT에 의한 주파수 해석을 행하면, 그 음소를 형성하는 주파수 이외의 진폭은 존재하지 않을 것이기 때문에, 측정 대상 주파수 이외의 주파수의 진폭은, 측정 환경에서의 소위 암소음으로서 생각하기 쉬워진다. 본 실시예에서는, 상기하고도 있는 바와 같이, 이러한 해석 결과를, 창함수 처리를 실시하지 않고 얻을 수 있다.

그리고, 도 6에 나타내는 해석 결과에 근거하여, 예를 들면 본 실시예로서는 측정대상 주파수와 그 근린 주파수에 존재하는 암소음의 레벨에 관한 비를 구하게 된다. 요컨대, 측정대상 주파수의 진폭을 신호(S)로 하고, 암소음의 진폭을 노이즈(N)로서 S/N비를 얻게 된다.

여기서의 S/N비의 산출의 수법으로서는, 측정대상 주파수의 진폭으로 하고, 암소음의 진폭에 근거하는 한 특히 한정되어야 하는 것은 아니지만, 여기서는, 측정대상 주파수와 비교해야 하는 노이즈 레벨로서, 측정대상 주파수의 근린 주파수에 있어서 진폭값이 가장 큰 암소음의 주파수를 채용하게 된다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 베이스음을 예로 들면, 베이스음의 진폭값이 L1이라고 하여, 그 근린 주 파수의 암소음의 진폭값으로서는, 도시하는 바와 같이 하여, 베이스음보다도 낮은 주파수측에서는 L2a로, 베이스음보다도 높은 주파수측에서는, 이 진폭값 L2a보다도 높은 L2이었다고 한다. 이때에는, S/N비 산출을 위한 암소음의 진폭으로서 L2의 쪽을 채용하고, 예를 들면 L2/L1의 연산을 행해서 S/N비를 얻게 된다.

이러한 S/N비의 산출은, 예를 들면 베이스음 이외의 각 다음의 옥타브 고조파에 대해서도 마찬가지로 하여 행하게 된다. 이에 따라, 베이스음과, 제2차~ 제6차 고조파의 각각에 대응하는 6개의 대상 주파수 대역에서의 S/N비의 정보를 얻을 수 있다.

이때, 상기 이외의 S/N비(노이즈의 평가)를 얻기 위한 수법으로서는, 1개에는, 각 대상 주파수의 진폭값에 대하여, Log(지수함수) 대응에 의한 가중을 한 후에, 노이즈의 주파수의 진폭값과의 비교를 행하도록 하는 것을 들 수 있다. 이때, 가중이 되는 계수는, 대상 주파수마다 적합시켜 소정규칙을 따라서 변경해도 된다.

혹은, 대상 주파수의 근린 주파수가 되는 노이즈의 진폭값에 관한 평균값을 얻어, 이 평균값과 대상 주파수의 진폭값에 의해 S/N비를 산출하는 것도 생각된다.

또한, S/N비 산출에 있어서, dB값으로서의 진폭값에 의해 비교하지 않고, 리니어축에서 비교하는 수법을 채용하는 것도 생각된다.

먼저 도 4에 의해 설명한 수법에 의하면, 측정음을 멜로디적으로 출력시키는 데에 있어서는, 전부해서 12의 음고에 대응하는 음소를 얻을 수 있게 된다. 그리고, 실제에 있어서, 측정음에 의한 멜로디(측정음 멜로디)를 작성하려고 한 경우에는, 상기 12의 음고에 대응하는 음소 중으로부터, 임의의 음고에 대응하는 음소를 선택해서 조합하면 된다라고 하게 된다.

도 7은, 도 4에 의해 설명한 수법에 의해 선택된 12의 음고에 대응하는 음소를 선택 후보로서 측정음 멜로디를 작성한 경우의, 음소의 출력 패턴예를 나타내고 있다.

이 경우, 도 7에 나타내는 1단위의 측정음 멜로디 출력 기간은, 시간경과에 따라, 제1차 해석 모드, 제2차 해석 모드 및 비해석 모드로 나눌 수 있다. 또한 여기서의 1회의 음소의 출력 기간은 Ta는, 먼저 도 5에 의해 설명한 경우와 같은 방법으로, 샘플수 N이 2회 연속하게 된다. 이 출력 기간 Ta의 시간은, 샘플수 N=4096으로, 샘플링 주파수 Fs=48KHz로 되는 본 실시예의 경우,

4096/48000×2=0.17(초)

가 된다.

또한, 이 측정음 멜로디의 출력에 대응한 샘플링 타이밍(샘플링 기간)으로서도, 도 5에 의해 설명한 바와 같이 해서 샘플수 N에 의해 샘플링을 행하는 것으로 되고, 또한, 동일하게 도 5에 의해 설명한 바와 같이 해서 결정한 샘플 지연시간Tdrs에 따라 결정되게 된다. 즉, 여기서는, 출력 기간 Ta마다 출력되는 음소만이 샘플링되고, 그 전후의 출력 기간 Ta에 출력되는 음소는 샘플링하지 않도록 하고, 샘플링 타이밍을 설정한다.

또한, 도 7에서, 음소가 출력되는 기간에 있어서는, 그 음소의 음성을 출력시켜야 하는 것으로서 선택된, 측정 대상의 스피커의 채널을 나타내고 있다. 스피커의 채널은, 여기서는, 센터 채널(C), 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널 (R), 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs), 좌측 백 서라운드 채널(Bsl), 우측 백 서라운드 채널(Bsr)의 7채널로 되어 있다. 즉, 본 실시예의 음향보정장치의 실제로서 대응 가능한 최대 채널 구성은, 이러한 7채널 구성의 오디오 시스템이 된다.

도 7에 나타내는 측정음의 출력 시퀸스에 의하면, 우선, 제1차 해석 모드에 있어서는, 출력 기간 Ta가 4회 연속하고 있다. 그리고, 우선 1회째의 출력 기간 Ta에 있어서는, 음고 G#에 대응하게 되는 음소만을 센터 채널(C)에 의해 출력시키고 있다. 다음 2회째의 출력 기간 Ta에서는, 프론트 좌측 채널(L)로부터 음고 F에 대응한 음소와, 프론트 우측 채널(R)로부터 음고 G#에 대응한 음소를 출력시키고 있다. 다음 3회째의 출력 기간 Ta에서는, 좌측 서라운드 채널(Ls)로부터 음고 C#에 대응한 음소와, 우측 서라운드 채널(Rs)로부터 음고 F#에 대응한 음소를 출력시키고 있다. 최후의 4회째의 출력 기간 Ta에서는, 좌측 백 서라운드 채널(Bsl)로부터 음고 C#에 대응하는 음소와, 우측 백 서라운드 채널(Bsr)로부터 음고 G#에 대응하는 음소를 출력시키고 있다.

또한, 제2차 해석 모드로서도, 출력 기간 Ta가 4회 연속해서 이루어지게 되고, 각 출력 기간마다, 도시하도록 하여, 특정한 음고에 대응하는 음소가, 특정한 스피커의 채널로부터 출력되게 되어 있다.

또한, 이 경우에는, 비해석 모드로서도 출력 기간 Ta를 4회 연속시키고 있고, 각 출력 기간마다, 도시하도록 하여, 특정한 음고에 대응하는 음소를 특정한 스피커의 채널로부터 출력시키고 있다.

이 도 7에 나타내는 출력 시퀸스에 의하면, 예를 들면 우선, 제1차 해석 모드 및 제2차 모드의 각 단계에 있어서, 7개의 채널에 대응하는 각 스피커에 대응시켜 어떠한 음고에 의한 측정음(음소)을 출력시키고 있게 된다. 이에 따라 본 실시예의 음향보정장치로서 대응 가능한 채널 구성의 범위를 근거로, 제1차 해석 모드와 제2차 해석 모드와 동시에, 모든 스피커에 대하여 누락 없이 측정 할 수 있다.

또한, 출력 기간 Ta에 따라서는, 복수의 스피커로부터 각각 다른 음고에 대응하는 음소를 출력시키도록 하고 있다. 요컨대, 공간 상에서의 들리는 방법으로는 화음이 된다. 이렇게 하여 본 실시예로서는, 음소에 대하여, 시간방향과 음계방향의 양방향에 있어서 조합을 행하여 소요의 출력 패턴을 얻음으로써 측정음의 출력을 음악적인 것으로 하고 있는 것이다.

또한, 측정음인 음소의 출력이 화음의 상태가 되었다고 해도, 이 음성을 수음해서 FFT에 의한 주파수 해석을 행하면, 화음을 형성하는 각 음소를 형성하는 주파수 성분(베이스음 및 옥타브 고조파)의 진폭을 얻을 수 있으므로, 측정 처리에는 아무런 지장은 없다.

또한, 이와 같이 하여, 화음으로서 출력되는 기간이 있음으로써 측정음에 의해 형성되는 멜로디로서는, 보다 음악성을 띤 것으로 할 수 있고, 사용자로서의 오락성도 늘게 된다.

이때, 제1차 해석 모드에서는, 각 스피커로부터 출력시킨 측정 대상의 음소의 주파수 해석(FFT)의 결과에 근거하여 제2차 해석 모드에 있어서 각 스피커로부터 출력시켜야 하는 음소의 레벨을 결정하게 된다. 이에 따라 제2차 해석 모드에서 는, 준비 측정으로서 적절하게 되는 레벨에 의해, 각 스피커로부터 측정음(음소)을 출력시킬 수 있다. 그리고, 제2차 해석 모드로서도, 도 7에 나타내도록 해서 각 스피커로부터 측정 대상의 음소를 출력시켜 주파수 해석(FFT)을 행하고, 이들 해석 결과에 근거하여 준비 측정으로서의 측정 결과를 얻게 된다.

이들 제1차 해석 모드와 제2차 해석 모드로서의 처리에 의해 측정 결과를 얻는 데에 있어서는, 예를 들면 먼저 도 6에 의해 설명한 바와 같이, 측정대상 주파수의 진폭값과, 그 주변주파수에 있는 암소음의 진폭값에 근거하여 산출한 S/N비의 값을 이용할 수 있다.

S/N비의 정보에 근거해서는, 측정 결과로서, 아래와 같이 해서 각종의 판단이나 설정 등을 행할 수 있다.

우선, 스피커마다 출력시킨 음소를 형성하는 각 주파수 성분에 대응하는 S/N비의 값을 종합적으로 사용함으로써 그 스피커가 갖는 재생 주파수 대역특성을 추정할 수 있다. 또한 스피커의 구경 사이즈에 대응해서는, 일정한 입력 레벨에 대한 출력음압레벨도 변화되므로, 스피커의 구경 사이즈도 추정할 수 있다. 또한, 당연한 것으로서, 예를 들면 어떤 스피커를 대상으로 하여, 충분한 이득에 의해 음소를 출력시킨 것임에도 상관 없이, 이 음소의 응답 신호로부터 해석된 S/N비가 일정 이하로, 신호(S)의 레벨이 거의 얻을 수 없다는 정도로 작다고 간주되는 경우에는, 그 스피커는 접속되어 있지 않다는 것을 판정할 수 있게 된다. 즉, 오디오 시스템의 오디오 채널 구성을 판정할 수 있다.

또한, 본 실시예로서는, 본 측정에 대하여 사전단계가 되는 준비 측정에 적 용하는 경우를 예로 들고 있지만, 이 본 측정에 의해 더 정확한 주파수 응답을 얻기 위해, 적절한 측정음(본 측정의 경우, 본 실시예의 음소에 의한 측정음이라고는 할 수 없음)의 레벨(이득)을 추정하고, 설정할 수 있다. 또한 제1차 해석 모드에서의 처리로서, 제2차 해석 모드에 있어서 각 스피커로부터 출력시켜야 하는 음소에 대한 주파수 성분의 합성 밸런스나, 음소의 출력 레벨(이득)을 설정하는 것에도 이용할 수 있다.

또한 예를 들면 노이즈의 진폭값이 매우 큰 것으로, S/N비가 일정 이하가 되어 있는 경우이면, 유의한 측정 결과를 얻을 수 있는 환경이 아니면 판정할 수 있다. 이러한 판정 결과를 얻은 것에 따라서는, 예를 들면 측정을 중단하고, 사용자에 대하여 리스닝 환경의 개선을 촉구하는 것 같은 메시지를, 예를 들면 표시 등에 의해 출력시킨다는 동작으로 이행시키는 것이 생각된다.

또한, 도 7에서, 제2차 해석 모드에 계속되는 비해석 모드에서는, 도시하는 바와 같이 하여, 4회 연속하는 출력 기간 Ta에 걸쳐, 센터 채널(C), 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널(R)의 3개의 스피커로부터 음고 G#으로서의 음소를 출력시키고 있다. 또한, 동시에, 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs)의 각 스피커로부터 음고 F에 대응한 음소를 출력시켜, 좌측 백 서라운드 채널(Bsl) 및 우측 백 서라운드 채널(Bsr)의 각 스피커로부터 음고 C#에 대응한 음소를 출력시키고 있다.

이 비해석 모드에서는, 상기한 바와 같이 출력시키고 있는 음소에 대한 응답 신호를 샘플링하는 것은 행하지 않는다. 요컨대, 비해석 모드에서는, 이때에 출력 시키고 있는 음소에 근거한 주파수 해석 및 측정을 행하지 않고 있다.

여기서, 제1차 해석 모드, 제2차 해석 모드, 및 비해석 모드의 연속에 의해 형성되는 측정음 멜로디 출력 기간에 있어서, 7채널의 스피커로부터 출력되는 음성으로서는, 도 7의 음소의 출력 패턴으로부터 이해되는 바와 같이, 출력 기간 Ta의 시간을 최소 음부로서 음정이 변화되는, 멜로디적인 것으로 되어 있지만, 비해석 모드에서는, C#, F, G#에 의한 3화음이 전음부적으로 출력되는 것으로, 멜로디로서 종지감이 느껴지게 하고 있다. 즉, 비해석 모드란, 실제로 측정에 사용할 수 있기는 하지 않지만, 측정음 멜로디에 대하여 음악적인 요소를 높이는 것을 목적으로서 음소를 출력하는 것이 된다. 이렇기 때문에, 본 실시예로서는, 스피커로부터 출력시키는 모든 음소에 대하여 반드시 응답 신호로서 샘플링해서 해석할 필요는 없다고 할 수 있다.

도 8은, 도 7에 나타낸 측정음 멜로디의 출력 시퀸스에 따른 준비 측정으로서의 처리의 흐름을 플로우차트에 의해 나타내고 있다.

이 도면에 나타내는 순서로서는, 우선, 스텝 S101에 의해 암소음을 체크하는 것으로 하고 있다. 이 암소음의 체크를 행하는 데에 있어서도, 음소를 출력시키지 않도록 해 두고, 이때에 마이크로폰에 의해 수음되어 있는 음성 신호를 샘플링해서 주파수 해석(FFT)을 행하게 된다. 이에 따라, 우선, 암소음의 진폭을 보는 것으로, 암소음의 유무가 체크 가능한 일이 된다. 일반적인 리스닝 환경에서, 암소음이 전혀 존재하지 않는 다는 것은 있을 수 없다. 그래서, 이 스텝 S101에 의한 암소음 체크의 결과로서, 암소음이 존재하지 않는다고 한 것이 인식되면, 이것은 수음용의 마이크로폰이 음향보정장치에 대하여 접속되어 있지 않은 상황에 있는 것이라 추정하기 쉬워진다. 그래서, 실시예의 음향보정장치의 실제로서는, 예를 들면, 스텝 S101에 의한 암소음 체크의 결과로서, 암소음이 존재하지 않는다는 판정 결과를 얻었을 때에는, 예를 들면 사용자에 대하여 마이크로폰의 접속을 촉구하는 메시지를 표시, 음성 등에 의해 출력하게 된다. 그리고, 암소음 체크의 결과로서, 암소음이 존재하고 있는 것이 판정된 것이라면, 마이크로폰이 접속되어 있게 되므로, 스텝 S102에 이후의 순서로 진행되게 된다.

스텝 S102의 순서는, 제1차 해석 모드의 최초의 출력 기간 Ta에 대응한다. 즉, 음고 G#에 대응하는 음소를, 센터 채널(C)의 스피커로부터 출력시키는 순서가 된다. 이것을 위해서는, 우선, 샘플수 N(=4096)에 의한 음소 G#의 음소를 생성하게 된다. 그리고, 이 생성한 음소를, 2회 루프시키도록 해서 연속적으로 출력한다. 이에 따라 음고 G#에 대응하는 음소로서의 음성 신호는, 샘플수 N의 2배에 대응하는 시간장, 요컨대, 출력 기간 Ta에 해당하는 시간장에 의해 재생 출력된다.

다음 스텝 S103은, 상기 스텝 S102에 의해 출력시킨 음소에 대응하여, 제1차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행하는 순서가 된다. 즉, 스텝 S102에 의한 음소의 출력 시점으로부터 샘플 지연시간 Tdrs를 경과했다고 하는 타이밍으로 샘플링을 행해서 응답 신호를 얻는다. 그리고, 이 응답 신호에 대하여 FFT를 행하고, 먼저 도 6에 나타내도록 해서 S/N비를 산출하고, 또한, 이 S/N비에 근거하여 소요의 판단 결과를 내리고, 혹은 설정을 행한다. 즉 제1차 해석 처리 대응의 측정 처리를 행해서 그 측정 결과를 얻는다. 예를 들면 스텝 S103에서 얻은 응답 신호는 센터 채널 (C)의 스피커로부터 출력된 것이므로, 다음 제2차 해석 모드시에, 센터 채널(C(ch))의 스피커로부터 출력시켜야 하는 측정음의 음압레벨에 따른 음성 신호의 이득을 설정한다.

스텝 S104는, 제1차 해석 모드의 2회째의 출력 기간 Ta에 대응하는 것으로, 스텝 S102에 준하여, 음고 F, G#에 각각 대응하는 2개의 음소(샘플수 N)를 생성하여, 각각, 2회 루프시키도록 하고, 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널(R)로부터 출력시킨다.

스텝 S105에서는, 스텝 S103에 준하여, 상기 스텝 S104에 의해 출력된 음소를 샘플링하고, 제1차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행해서 측정 결과를 얻는다.

또한 스텝 S106은, 제1차 해석 모드의 3회째의 출력 기간 Ta에 대응하는 것으로, 스텝 S102에 준하여, 음고 C#, F에 대응하는 2개의 음소(샘플수 N)를 생성하고, 각각, 2회 루프시키도록 하여, 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs)로부터 출력시킨다.

스텝 S107에서는, 스텝 S103에 준하여, 상기 스텝 S106에 의해 출력된 음소를 샘플링하고, 제1차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행해서 측정 결과를 얻는다.

다음 스텝 S108은, 제1차 해석 모드의 4회째(최후)의 출력 기간 Ta에 대응하는 것으로, 스텝 S102에 준하여, 음고 C#, G#에 대응하는 2개의 음소(샘플수 N)를 생성하고, 각각, 2회 루프시키도록 하여, 좌측 백 서라운드 채널(Bsl), 우측 백 서라운드 채널(Bsr)로부터 출력시킨다.

스텝 S109에서는, 스텝 S103에 준하여, 상기 스텝 S105에 의해 출력된 음소 를 샘플링하고, 제1차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행해서 측정 결과를 얻는다.

이 스텝 S109까지의 순서에 의해, 7개의 각 오디오 채널마다 대응한 제1차 해석 모드로서의 측정 결과를 얻을 수 있게 된다. 요컨대, 이 단계에 있어서는, 예를 들면 다음 제2차 해석 모드로 각 오디오 채널의 스피커로부터 출력시켜야 하는 오디오 신호의 이득 등이 설정 완료된 상태로 되어 있다.

계속되는 스텝 S110~S117까지의 순서가, 여기서는 제2차 해석 모드에 대응한다. 이 제2차 해석 모드로서 최초가 되는 스텝 S110은, 제2차 해석 모드의 1회째의 출력 기간 Ta에 대응하는 것으로, 여기서도 전번의 스텝 S102에 준하여, 샘플수 N에 의한 음고 A#에 대응하는 음소를 생성하고, 이것을 2회 연속시켜 출력한다.

그리고, 다음 스텝 S111에서는, 전번의 스텝 S103에 준하여, 상기 스텝 S110에 의해 출력된 음소를 샘플링해서 응답 신호를 얻어 FFT를 행하고, 이 FFT의 해석 결과를 이용하여, 제2차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행한다. 이 경우에도, 측정 처리에 있어서는, FFT에 의해 얻어지는 대상 주파수의 진폭값과 암소음이라 하는 주파수의 진폭값에 근거하여 산출한 S/N비의 정보를 사용하게 된다. 그리고, 측정 결과로서는, 예를 들면 우선, 음소(측정음)를 출력시키고 있었다고 하는 스피커(스텝 S111의 경우에는 센터 채널이 된다)의 유무를 판정한다. 또한, 스피커가 있다고 판정한 경우에는, 본 측정일 때에 센터 채널의 스피커로부터 출력시켜야 하는 음압레벨, 요컨대, 측정음의 신호레벨을 설정하게 된다. 이 설정에 있어서는, 스피커로부터 출력된 음성 신호에 대하여 클립이 생기고 있는 것인가 아닌가 등의 판정 결과도 사용할 수 있다.

계속되는 스텝 S112는, 제2차 해석 모드의 2회째의 출력 기간 Ta에 대응하는 것으로, 전번의 스텝 S102의 설명에 준하고, 음고 D#, A#에 각각 대응하는 2개의 음소(샘플수 N)를 생성하고, 각각 2회 루프시키도록 하여, 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널(R)로부터 출력시킨다.

스텝 S113에서는, 먼저 스텝 S103에 준하여, 상기 스텝 S113에 의해 출력된 음소를 샘플링하고, 제2차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행해서 측정 결과를 얻는다.

또한 스텝 S114는, 제2차 해석 모드의 3회째의 출력 기간 Ta에 대응하는 것으로, 스텝 S102에 준하여, 음고 F#, D#에 대응하는 2개의 음소(샘플수 N)를 생성하고, 각각 2회 루프시키도록 하여, 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs)로부터 출력시킨다.

스텝 S115에서는, 스텝 S103에 준하여, 상기 스텝 S114에 의해 출력된 음소를 샘플링하고, 제2차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행해서 측정 결과를 얻는다.

또한, 스텝 S116은, 제2차 해석 모드의 최후(4회째)의 출력 기간 Ta에 대응하는 것으로, 스텝 S102에 준하여, 음고 G, A#에 대응하는 2개의 음소(샘플수 N)를 생성하고, 각각 2회 루프시키도록 하여, 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs)로부터 출력시킨다.

스텝 S117에서는, 스텝 S103에 준하여, 상기 스텝 S116에 의해 출력된 음소를 샘플링하고, 제2차 해석 모드로서의 측정 처리를 실행해서 측정 결과를 얻는다.

여기까지의 단계의 순서를 경과한 단계에서는, 제2차 해석 모드로서의 측정 음 출력, 샘플링에 의한 응답 신호의 취득, 및 FFT에 의한 해석이 완료하고 있는 것으로 예를 들면 7채널의 스피커마다에 대한 유무(즉 오디오 시스템에서의 오디오 채널 구성)가 판정되어 있고, 또한 각 스피커에 대한 본 측정시에서의 측정음의 출력 레벨도 설정되어 있게 된다.

그리고, 도 7의 측정음 출력 시퀸스에 따른 경우, 제2차 해석 모드에 계속되어서는 비해석 모드에 대응하는 스텝 S118의 순서를 행하게 된다. 요컨대, 음고 G#, F, C#의 각각 대응하는 음소를 생성하고, 음고 G#에 대응한 음소에 대해서는, 센터 채널(C), 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널(R)로부터 출력시킨다. 또한, 음고 F#에 대응한 음소에 대해서는, 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs)로부터 출력시킨다. 음고 C#에 대응한 음소에 대해서는, 좌측 백 서라운드 채널(Bsl) 및 우측 백 서라운드 채널(Bsr)로부터 출력시킨다. 또한, 이들 각 음고에 대응하는 음소의 출력은, 출력 기간 Ta에 대응하는 타이밍으로 동시적으로 행해지고, 또한 도 7로부터도 알 수 있는 바와 같이 하여, 4회 연속하는 출력 기간 Ta에 대응하여, 샘플수 N에 의한 2회 연속 출력을 4회 반복하게 된다.

스텝 S118의 순서에 의해 비해석 모드로서의 측정음 출력에 계속해서는, 스텝 S119의 순서로서 나타내는 바와 같이, 지금까지의 해석, 측정 결과에 근거하여 종합 판정 처리를 행한다. 예를 들면 지금까지의 해석, 측정은, 출력 기간 Ta에 의해 출력된 음소마다 대응해서 개별적으로 행해지고 있었던 것으로, 따라서, 예를 들면 어떤 채널에 대하여 어떠한 요인으로 측정 결과에 에러가 발생하고 있었다고 해도, 그 채널의 해석, 측정 결과만에 근거해서는 에러가 발생한 것이 특정할 수 없는 경우도 있다고 생각된다.

그래서, 스텝 S119로서는, 지금까지의 해석 결과 및 측정 결과의 전체에 대하여 비교 참조함으로써 상기와 같은 국소적인 에러의 유무를 판정하게 된다. 혹은, 여기의 채널마다 설정된 파라미터 등의 밸런스도 고려하여, 이들 파라미터가 보다 최적인 것으로 되도록 재설정을 하도록 해도 된다.

도 9는, 본 실시예의 음향보정장치와, 이 음향보정장치와 접속되는 오디오 시스템으로 이루어지는 시스템 전체의 구성예를 나타내고 있다. 전술하고도 있는 바와 같이, 본 실시예의 음향보정장치는, 소위 색인의 키트로 되어, 대응기종에 대해서는, 일정 조건의 범위 내에서 범용성을 가지고 있다. 이 도면에 있어서는, 본 실시예의 음향보정장치와 접속 가능한 오디오 시스템이, 오디오 재생뿐만 아니라 비디오 재생도 가능한 AV(Audio Video) 시스템에 포함시키고 있는 경우를 예로 들고 있다.

우선, 이 경우의 AV 시스템(1)은, 미디어 재생부(11), 영상표시장치(12), 파워앰프부(13) 및 스피커(14)를 구비해서 이루어지게 된다.

미디어 재생부(11)는, 예를 들면 영상/음성 콘텐츠로서의 데이터가 기록된 미디어에 관한 재생을 행하고, 비디오 신호와 오디오 신호를 재생해서 출력한다. 이때, 여기서는, 미디어 재생부(11)는, 디지털에 의한 비디오 신호 및 오디오 신호를 출력시키는 것으로 하고 있다.

이 경우에 있어서, 미디어 재생부(11)에서 재생 대상이 되는 미디어의 종별, 포맷 등에 대해서는 특히 한정되어야 하는 것은 아니지만, 예를 들면 현재의 상태 이면, DVD(Digital Versatile Disc)를 생각할 수 있다. 미디어 재생부(11)의 구체적 구성으로서 DVD에 대응하는 경우에는, 장전된 DVD에 기록된 비디오/오디오 콘텐츠로서의 데이터를 판독하고, 예를 들면 동시에 재생 출력되어야 하는 비디오 데이터와 오디오 데이터를 얻게 된다. 여기서, 현상의 DVD 포맷에서는, 비디오 데이터와 오디오 데이터는, DVD 규격에 준거한 방식에 따라 압축 부호화된 부호형식으로 되어 있으므로, 이 압축 부호화된 비디오 데이터와 오디오 데이터에 대하여 디코드 처리를 실시하게 된다. 그리고, 이 디코드 처리에 의해 얻어진, 디지털 비디오 신호와 디지털 오디오 신호에 대하여, 재생 시간이 동기한 타이밍에 의해 출력하게 된다.

이때, 미디어 재생부(11)로서는, DVD 등에 부가하여, 예를 들면 오디오 CD 등도 재생 가능하게 된 소위 멀티미디어 대응의 구성으로 하는 것도 할 수 있다. 또한, 텔레비젼 방송 등을 수신 복조해서 비디오 신호, 오디오 신호를 출력하는 텔레비젼 튜너 단체로서의 구성으로 해도 상관 없다. 혹은, 텔레비젼 튜너의 기능과 패키지 미디어의 재생 기능이 복합적으로 조합된 구성으로 해도 된다.

또한, 미디어 재생부(11)로서, 멀티 오디오 채널에 대응하는 경우에는, 이 미디어 재생부(11)로부터 재생 출력하는 오디오 신호로서는, 오디오 채널마다 대응한 복수기구(계통)의 신호 라인에 의해 오디오 신호를 출력하게 된다.

예를 들면, 미디어 재생부(11)가, 도 7에 예시하고 있는, 센터 채널(C), 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널(R), 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs), 좌측 백 서라운드 채널(Bsl), 우측 백 서라운드 채널(Bsr)의 7채널에 대 응하는 것인 경우에는, 이들 각 채널마다 대응하고, 7기구(계통)에 의해 오디오 신호를 출력하게 된다.

AV 시스템(1)만의 구성으로서 본 경우, 상기 미디어 재생부(11)로부터 출력된 비디오 신호는, 영상표시장치(12)에 대하여 입력된다. 또한 오디오 신호는, 파워앰프부(13)에 대하여 입력된다.

영상표시장치(12)는, 입력된 비디오 신호에 근거하여 화상표시를 행한다. 이때, 여기서는, 영상표시장치(12)로서 실제로 사용되는 표시 디바이스에 대해서는 특히 한정되어야 하는 것은 아니며, 예를 들면 현재의 상태이면, CRT(Cathode Ray Tube), LCD((Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등을 비롯한 각종의 표시 디바이스를 채용할 수 있다.

파워앰프부(13)는, 입력된 오디오 신호를 증폭해서 스피커를 구동하기 위한 드라이브 신호를 출력한다. 이 경우의 파워앰프부(13)는, 이 AV 시스템(1)이 대응하게 되는 오디오 채널 구성에 따른 복수의 파워앰프 회로계를 구비하고, 이들 각 파워앰프회로에 의해, 채널마다 대응하는 오디오 신호를 증폭하고, 그 채널에 대응하는 스피커(14)에 대하여 드라이브 신호를 출력하게 된다. 따라서, 스피커(14)로서도, AV 시스템(1)이 대응하는 오디오 채널 구성에 따라 복수를 구비할 수 있게 된다. 예를 들면, AV 시스템(1)이, 상기한 7채널에 대응한 경우에는, 파워앰프부(13)에 있어서는, 7개의 파워앰프 회로계를 구비할 수 있게 된다. 또한, 스피커(14)로서도, 각 채널에 대응하는 7개가 설정되고, 각각 이, 그 리스닝 환경에 있어서 마땅한 위치에 배치되어 있게 된다.

그리고, 파워앰프부(13)에 의해 각 채널의 오디오 신호를 증폭해서 얻어지는 드라이브 신호를 마땅한 채널의 스피커(14)에 공급함으로써, 스피커(14)로부터는, 대응하는 채널의 음성을 공간에 출력한다. 이에 따라 멀티 채널 구성에 따른 음장을 형성하도록 해서 콘텐츠의 음성의 재생 출력이 이루어지게 된다. 이때, 확인을 위해 서술해 두면, 이렇게 하여 스피커로부터 재생 출력되는 음성은, 비디오 신호에 따라 영상표시장치(12)에 있어서 표시되는 화상과의 동기(소위 립싱크)가 유지된 것으로 된다.

또한, AV 시스템(1) 그 자체에 있어서, 예를 들면 미디어 재생부(11), 영상표시장치(12), 파워앰프부(13), 및 스피커(14)는, 각각 별체로 되는 컴포넌트 AV 시스템으로서의 구성을 채용해도 되고, 이들 부위의 적어도 2개의 부위가 일체화된 유닛 타입의 장치구성을 채용해도 된다.

그리고, 이러한 AV 시스템(1)에 대하여, 본 실시예의 음향보정장치(2)를 색인적으로 접속하는 경우에는, 도시하도록 하여, 미디어 재생부(11)로부터 출력되는 오디오 신호에 대하여 입력되도록 한다. 이 경우, 예를 들면 음향보정장치(2)로서는, 예를 들면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 최대로, 센터 채널(C), 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널(R), 좌측 서라운드 채널(Ls), 우측 서라운드 채널(Rs), 좌측 백 서라운드 채널(Bsl), 우측 백 서라운드 채널(Bsr)의 7채널에 대응 가능하게 되어 있으므로, 최대로 이들 7채널에 대응 가능하도록 하고, 예를 들면 7개의 오디오 신호입력 단자를 갖는 것으로 된다. 이때, 실제의 AV 시스템에 있어서는, 상기 7개의 오디오 채널에 부가하여, 서브 우퍼 채널을 구비할 수 있는 것이 보통 이지만, 여기서는 설명을 간단한 것으로 하기 위해 생략하고 있다.

또한, 예를 들면 AV 시스템(1)이 L, R의 스테레오 채널만에 대응하는 경우에는, 미디어 재생부(11)로부터 출력되는 L, R의 각 오디오 신호에 대하여, 상기 7개의 오디오 채널에 대응하는 입력 단자 중, 프론트 좌측 채널(L), 프론트 우측 채널(R)에 대응하는 각 입력 단자에 입력시키도록 해서 접속하면 된다.

또한, 음향보정장치(2)에서는, 오디오 신호출력 단자에 대해서도, 최대로 상기 7채널의 오디오 신호를 출력 가능하도록 해서 설치되게 된다. 그리고, 이 음향보정장치(2)의 오디오 신호출력은, 파워앰프부(13)에서의, 각 채널에 대응한 오디오 신호의 입력 단자에 대하여 접속되게 된다.

이때, 전술한 바와 같이 미디어 재생부(11)에 있어서는, 예를 들면 미디어로부터 판독한 오디오의 정보에 대하여 압축 부호화가 시행되어 있었던 경우에는, 디코드 처리를 행해서 디지털 오디오 신호로서 출력하는 것으로 하고 있다. 이것은, 본 실시예의 음향보정장치(2)가 취급해야 하는 오디오 신호의 정보는, 압축 부호화 등에 대해서는 복조된 후의 형식의 오디오 신호이어야 하는 것이 된다. 이에 따라 본 실시예의 음향보정장치(2)가, 압축 부호화 오디오 신호에 관한 인코더/디코더를 구비할 필요는 없게 된다.

또한, 음향보정장치(2)로부터 파워앰프부(13)에 대하여 출력하게 되는 측정음으로서도, 부호화 복호 후의 형식에 따른 신호를 생성하면 좋을 뿐이며, 측정음의 재생에 대해서도, 압축 부호화 등을 위한 인코더/디코더 처리가 필요하게 되지 않도록 되어 있다.

또한, 이 경우의 음향보정장치(2)로서는, 비디오 신호에 관해서도 입출력 가능하게 되어 있다. 이 경우에는, 미디어 재생부(11)로부터 출력되는 비디오 신호를 입력하고, 영상표시장치(12)에 대하여 출력하도록 하고, 비디오 신호계가 접속되게 된다.

또한, 음향보정장치(2)에 있어서는, 상기 오디오 신호와 마찬가지로 하여, 비디오 신호에 대해서도, 압축 부호화 후의 형식의 디지털 비디오 신호를 대상으로 하여 처리하는 것으로 하고 있다.

이와 같이 하여 비디오 신호와 오디오 신호가 입력되는 음향측정장치(2)는, 크게는, 프레임 버퍼(21), 음장보정/측정기능부(22), 제어부(23) 및 메모리부(24)로 이루어지게 된다.

우선, 음장보정/측정기능부(22)로서는, 2개의 기능을 갖는다. 1개는, 음장보정을 위해 필요한 음장제어를 위한 파라미터 값을 설정하기 위해, 리스닝 환경을 측정하기 위한 측정 기능을 갖는다. 이 측정 기능을 실행하고 있을 때에는, 필요에 따라, 마땅한 오디오 채널로부터 측정음이 출력되도록, 파워앰프회로(13)에 대하여 측정음의 신호를 출력한다.

또한, 상기 측정 기능에 의한 측정 결과에 따라 설정된 음장제어를 위한 파라미터 값에 따라, 미디어 재생부(11)로부터 입력되어 오는 각 채널마다 오디오 신호에 대하여 소요된 신호처리를 시행하고, 파워앰프부(13)에 출력하게 된다. 이에 따라 스피커로부터 출력되는 콘텐츠의 음성에 의해 형성되는 음장으로서는, 마땅한 청취 위치에 있어서 양호한 것이 되도록 보정되어 있게 된다.

그런데, 상기한 바와 같이 하여 음장제어를 위한 신호처리가 이루어진다는 것은, 미디어 재생부(11)로부터 입력된 오디오 신호가, 음향보정장치(2) 내에 있어서 DSP을 경유하는 것이 된다. 이렇게 오디오 신호가 DSP를 경유함으로써, 동일하게 미디어 재생부(11)로부터 출력되는 비디오 신호와의 재생 시간에 대하여, 타임 러그가 생기게 된다. 프레임 버퍼(2)는, 이 타임 러그를 해소해서 소위 립싱크를 도모하기 위해 구비된다. 즉, 예를 들면 제어부(23)는, 미디어 재생부(11)로부터 입력되어 오는 비디오 신호를, 프레임 버퍼(21)에 대하여, 예를 들면 프레임 단위로 기록해서 일시 유지시키고나서, 영상표시장치(12)에 출력시키도록 제어를 실행한다. 이에 따라 음향보정장치(2)로부터는, 상기한 타임 러그가 해소되어 재생시간이 적정하게 동기한 비디오 신호 및 오디오 신호가 출력되게 된다.

제어부(23)는, 상기한 프레임 버퍼(21)에 대한 기록/판독 제어인 것 외, 음향보정장치(2)에서의 각종 기능 부위에 대한 제어 및 각종의 처리를 실행한다.

이 경우의 메모리부(24)는, 예를 들면 비휘발성의 메모리 소자를 구비해서 구성되는 것으로, 제어부(23)의 제어에 의해 기록/판독이 이루어지게 되어 있다. 본 실시예에 있어서 메모리부(24)에 기억되는 필수적인 정보로서, 1개에는, 음소로서의 측정음을 생성하기 위한 기본 정현파(도 1a 참조)의 파형 데이터를 들 수 있다. 또한, 또 하나는, 예를 들면 도 7에 나타내도록 하여 소정의 음소의 음열 패턴에 의해 측정음 멜로디를 출력시키기 위한 제어 정보로서의 구조를 갖는 시퀸스 데이터가 된다.

이때, 실제에 있어서는, 예를 들면 제어부(23)가 참조해야 하는 각종 소요의 설정 정보 등을 비롯하여, 시퀸스 데이터 이외의 소요의 정보가 메모리부(24)에 있어서 기록되어 기억되도록 해도 상관 없는 것이다.

또한, 마이크로폰(25)은, 음향보정장치(2)에 부속되어야 하는 것으로, 이 음향보정장치(2)에 의해 측정을 행하게 할 때에, 스피커(14)로부터 출력되는 측정음을 수음하기 위해 음향보정장치(2)에 대하여 접속되어야 하는 것이 된다.

도 10은, 음장보정/측정기능부(22)의 내부 구성예를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내도록 하여, 음장보정/측정기능부(22)는, 대별하여, 마이크로폰 앰프(101), 본 측정처리블록(103), 준비측정 처리블록(106) 및 음장보정 처리블록(110)을 구비해서 이루어진다. 여기서, 음장보정 처리블록(110)이 음장보정을 위한 처리를 행하는 것에 비해, 마이크로폰 앰프(101), 본 측정처리블록(103), 준비측정 처리블록(106)측의 부위는, 측정 처리를 실행하는 부위다. 이 측정 처리의 결과에 근거하여 음장보정 처리블록(110)에서의 상기 음장보정처리를 위한 각종 소요의 파라미터의 값이 변경 설정된다.

또한, 본 측정과 준비 측정과의 사이에 측정 모드를 전환하기 위해, 스위치 102, 109가 설치된다. 또한 측정 모드와, 음장보정 모드를 전환하기 위해 스위치 120을 구비할 수 있다. 이들 스위치 102, 109, 120은, 각각, 단자 Tm1에 대하여 단자 Tm2 또는 Tm3이 택일적으로 접속되도록 해서 전환이 행해진다. 이 전환의 동작은, 제어부(23)가 제어한다.

도 10에 나타내는 음장보정/측정기능부(22)의 설명으로서, 우선, 준비 측정 모드시에 대응하는 동작에 대하여 설명한다.

준비측정 모드시에는, 우선, 제어부(23)는, 스위치 120에 대해 단자 Tm1에 대해 단자 Tm2를 접속시킨다. 또한 스위치 102, 109에 대해서는, 모두 단자 Tm1에 대하여 단자 Tm3을 접속시킨다. 이에 따라 측정 모드로서 준비측정 모드에 대응한 음장보정/측정기능부(22)에서의 신호경로가 형성된다.

준비측정 처리블록(106)은, 도시하는 바와 같이 하여, 해석 처리부(107)와 측정음 처리부(108)를 구비한다. 이 측정음 처리부(108)에서는, 예를 들면 도 11에 나타내도록 하여, 기본 정현파의 파형 데이터를 입력하고, 소정의 음고에 대응하는 음소를 생성하여, 이것을 준비 측정용의 측정음으로서 오디오 신호형식에 의해 출력하기 위한 부위이다.

측정음 처리부(108)에 의한 음소의 생성 처리는, 예를 들면 도 4에 나타낸 음소의 형성 수법을 따른 것이 된다. 또한, 도 7로부터의 설명에 의해서도 이해되는 바와 같이, 본 실시예에서는, 측정음은, 멀티의 오디오 채널마다 대응해서 출력 가능하게 되어 있다. 따라서, 도 10에서는, 도시를 간략한 것으로 하는 것의 편의상, 측정음 처리부(108)로부터의 신호출력 라인을 1개로서 나타내고 있지만, 실제로는, 도 11에 나타내도록 하고, 7개의 채널마다에 대응하는 측정음의 신호출력 라인이 있는 것으로 된다.

이때, 측정음 처리부(108)에서, 음소로서 어느 음고에 대응하는 주파수를 생성하고, 그 생성한 음소를 어느 채널에 대응하는 신호 라인으로부터 출력시키는 것인가에 대해서는, 시퀸스 데이터에 기술되는 제어 내용에 따른 것이 된다.

이때, 기본 정현파의 파형 데이터는, 소요의 타이밍에 의해 제어부(23)의 제 어에 의해 메모리부(24)로부터의 판독이 행해지고, 측정음 처리부(108)에 대하여 입력되게 되어 있다. 또한 측정음 처리부(108)에 대해서는, 시퀸스 데이터가 직접적으로 입력되는 것이 아니며, 우선, 제어부(23)가, 시퀸스 데이터를 메모리부(24)로부터 판독해서 해석하고, 측정음 처리부(108)에 대하여, 생성해야 하는 음소가 대응하는 음고(주파수)와, 출력해야 하는 오디오 채널을 지시하게 된다.

또한, 측정음 처리부(108)에서 1개의 음소를 형성하기 위한 처리로서는, 도 12에 나타내는 블록 구성에 의해 나타낼 수 있다.

측정음 처리부(108)로서는, 우선, 기본 정현파의 파형 데이터를 입력하고, m차 정현파 처리(201)에 의해, 지정되는 음고에 대응하는 주파수의 음소의 베이스음인, 소요의 차수 m에 의한 m차 정현파를 생성한다. 이렇게 하여 생성되는 m차 정현파의 주파수는, 예를 들면 (식 2)에 의해 표시되는 것이 된다. 또한 차수 m으로서 어떤 값을 선정하는 것인가, 요컨대, 베이스음으로서 어떤 주파수를 설정하는 것인가에 대해서는, 시퀸스 데이터의 내용에 근거한 제어부(23)의 제어를 따른 것으로 된다.

여기서, m차 정현파 처리(201)가 m차 정현파 생성을 위해 사용하는 기본 정현파의 파형 데이터(기초파형 성분 데이터)로서는, 도 1a에 나타낸 바와 같이 1주기만큼의 파형 데이터로 되어도 되는 것이지만, 최소로는, 1/4 주기만큼의 파형 데이터가 있으면 된다고 할 수 있다. 즉, 파형 데이터로서는 정현파이기 때문에, 적어도 1/4 주기만큼 있으면, 간단한 연산에 의해 1주기만큼의 완전한 정현파형을 형성하는 것을 용이하게 가능하게 된다. 또한, 이 최소의 1/4 주기만큼의 파형 데이 터로 하는 것으로, 기초파형 성분 데이터로서는 그것만큼 작은 데이터량이 되고, 메모리부(24)의 용량도 절약 가능하게 된다.

m차 정현파 생성처리(201)의 처리에 의해 생성된 m차 정현파는, 지금까지의 설명으로부터 이해되는 바와 같이 하여, 옥타브 차수 k=1로 되는 음소의 베이스음이 된다. 또한 이 m차 정현파 생성처리(201)의 처리에 의해 생성된 m차 정현파의 파형 데이터는, 레벨조정처리 203-1과, 옥타브 고조파 생성처리(202)에 대하여 분기되어지도록 해서 주고 받는다.

옥타브 고조파 생성처리(202)에서는, m차 정현파 생성처리(201)로부터 도입된 베이스음으로서의 m차 정현파를 베이스로 하여, 소정배(2배, 4배, 8배, 16배, 32배)에 의한 체배 처리를 실행하는 것으로, 이 경우에는, 옥타브 차수k=2, k=3, k=4, k=5, k=6에 의한 5개의 옥타브 고조파를 생성한다. 이 체배 처리로서는, 예를 들면 도 1에 나타낸 개념을 적용하면 된다. 즉, 베이스음으로서의 m차 정현파를 기본으로 하여, 이 베이스음의 정현파에 대하여, 도 1b, 1d 등에 나타낸 바와 같이, 옥타브 고조파의 차수에 따라 솎아내는 샘플링을 행하게 된다.

이들 옥타브 차수 k=2, k=3, k=4, k=5, k=6에 의한 옥타브 고조파는, 각각, 레벨조정처리 203-2, 203-3, 203-4, 203-5, 203-6에 대하여 주고 받게 된다.

이렇게 하여, 6개의 레벨조정처리 203-1~203-6에서는, 각각, m차 정현파로서, 베이스음(k=1)과, 옥타브 차수 k=2~6에 대응하는 옥타브 고조파가 입력된다.

그리고, 이들 레벨조정처리 203-1~203-6에서는, 입력해서 도입된 베이스음, 옥타브 고조파에 대하여 소요의 진폭값이 설정되도록 처리를 실행한다. 이때, 레벨 조정처리 203-1~203-6에 의해 설정되는 진폭값은, 미리 고정적으로 정할 수 있었던 값이라도 되고, 또한 제어부(23)의 제어에 따라 가변되도록 해도 된다.

상기 레벨조정처리 203-1~203-6에 의해 레벨 조정된 베이스음 및 옥타브 고조파는, 합성 처리(204)에 의해 합성되어 1개의 음소(음성 신호파형)로서 출력된다. 이 합성 처리(204)에 의해 합성되어 얻어지는 음소는, 레벨조정처리 203-1~203-6의 레벨 조정 결과에 따른 베이스음과 옥타브 고조파의 진폭 밸런스에 따른 음색을 가지고 있게 된다.

이 도 12에 나타내는 프로세스에 따라 생성되는 음소로서는, 예를 들면 샘플수 N에 대응하는 것으로 된다. 그래서, 예를 들면 도 7에 나타내도록 해서 출력 기간 Ta에 의해 음소를 출력하려면, 측정음 처리부(108)는, 이 도 12의 프로세스에 따라 생성된 음소를 2회 연속하여 출력하게 된다.

또한, 측정음 처리부(108)는, 예를 들면 도 12에 나타내는 프로세스를 병행적으로 실행하는 것으로, 각각 다른 음고에 대응하는 음소를 동시적으로 생성 가능하게 되어 있다. 또한, 도 12에 나타내는 프로세스에 의해 생성한 음소로서의 음성 신호를, 마땅한 1 이상의 오디오 채널에 대응하는 출력 라인으로부터 측정음 신호로서 출력시킬 수 있다.

도 10에서, 준비측정 처리블록(106)의 측정음 처리부(108)로부터 출력된, 음소로 이루어지는 측정음 신호는, 스위치 109(단자 Tm3→Tm1)로부터 스위치 120(Tm2→Tm1)을 경유해서 파워앰프부(13)에 대하여 입력되게 된다. 도 9에 나타나는 파워앰프부(13)에서는, 입력된 측정음의 음성 신호에 대하여 증폭을 행하고, 스피커 (14)로부터 출력시킨다.

지금까지의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 측정음 처리부(108)로부터, 동시적으로 복수의 채널에 의해 측정음(음소)의 음성 신호를 출력시키고 있을 때에는, 파워앰프부(13)에서는, 이들 채널의 각각에 대하여 증폭을 행하고, 대응하는 채널의 스피커(14)로부터 출력시킨다.

이에 따라, 스피커(14)로부터 그 주위공간에 대하여, 측정음이 실제로 음성으로서 출력되게 된다.

본 측정 및 준비 측정일 때에는, 도 9에도 나타내도록 하여, 측정음을 대상으로 하여 수음하기 위한 마이크로폰(25)을 음향보정장치(2)에 대하여 접속하는 것이지만, 음향보정장치(2)에 접속된 마이크로폰(25)으로부터의 음성 신호는, 도 10에 나타내는 바와 같이 하여, 음장보정/측정기능부(22)에서의 마이크로폰 앰프(101)에 입력되게 되어 있다.

이때, 마이크로폰(25)은, 그 리스닝 환경에 있어서 가장 양호한 보정음장을 얻고자 하는 리스닝 포지션(청취 위치)에서 수음이 되도록 설치한다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 시스템이 차재 기기임으로서, 사용자가, 운전석에서 청취하고 있을 때에 적정한 음장을 얻을 수 있도록 하고자 생각한 것이라면, 이 운전석에 사용자가 앉은 상태에서, 거의 귀가 있는 위치에서 수음이 되도록 마이크로폰(25)을 설치하게 된다.

여기서, 먼저 설명한 바와 같이 하여 준비 측정 모드 하에서, 측정음 처리부(108)로부터 측정음의 신호가 출력된 것에 따라, 이 측정음이 스피커(14)로부터 출 력된 것으로 하면, 마이크로폰(25)에 의해, 이 측정음을 포함하는 주위 환경음이 수음되게 된다. 이 수음 음성의 음성 신호는, 상기 마이크로폰 앰프(101)에 의해 증폭되어, 스위치 102의 단자 Tm1→Tm3을 통해 준비측정 처리블록(106)의 해석 처리부(107)에 대하여 입력된다.

해석 처리부(107)에서는, 입력된 음성 신호에 대하여, 예를 들면 먼저 도 5에 의해 설명한 타이밍으로 샘플링을 행해서 응답 신호를 얻고, 이것에 대하여 예를 들면 FFT에 의한 주파수 해석을 행한다. 이 주파수 해석결과는, 예를 들면 제어부(23)가 도입하는 것으로, 예를 들면 도 8에서 설명한 바와 같이 하여, 주파수 해석결과에 근거한 소요의 측정 결과를 얻게 된다.

또한, 본 측정 모드시에는, 제어부(23)는, 스위치 120에 대해서는 단자 Tm1과 단자 Tm2의 접속 상태를 유지하는 것으로 측정 모드로 하고, 그 위에, 스위치 102, 109에 대해서는, 모두 단자 Tm1에 대해 단자 Tm2의 접속으로 전환한다. 이에 따라 음장보정/측정기능부(22)로서는, 측정 모드로서 본 측정 모드에 대응한 신호경로가 형성된다.

본 측정 모드에 의한 측정에서는, 준비측정 처리블록(106)에 대신하여, 본 측정처리블록(103)이 기능하게 되어 있다. 이 본 측정처리블록(103)도, 해석 처리부(104)와 측정음 처리부(105)를 구비한다. 그리고, 본 측정시에 있어서는, 측정음 처리부(105)에 있어서 소요의 신호파형을 생성하고, 이것을 측정음으로서 출력하게 된다. 이때, 본 측정에 있어서는, 준비 측정에서 사용할 수 있는 음소에 의한 측정음 이외의 측정음도 사용할 수 있는 것이다.

또한, 이때에, 각 채널의 스피커로부터 출력되는 측정음의 레벨은, 먼저 준비 측정의 측정 결과에 따른 설정을 따르고 있다. 또한, 먼저 준비 측정에 따라서는, 스피커의 유무, (채널 구성)도 판정되어 있기 때문에, AV 시스템에 있어서 없게 되는 스피커에 대응하는 채널에 대하여 측정음의 출력은 하지 않게 된다. 이에 따라 측정음 처리부(105)로서의 처리 부담이 효율적으로 경감된다. 이때, 상기한 측정음의 레벨 설정 및 채널 구성에 따른 측정음의 출력 설정은, 준비 측정 결과에 따라 제어부(23)가 측정음 처리부(105)를 제어함으로써 행해진다.

이와 같이 하여, 본 측정처리블록(103)의 측정음 처리부(105)로부터 측정음의 신호가 출력되는 것에 의해서는, 준비 측정의 경우와 마찬가지로 하여, 마이크로폰(25)에 의해, 측정음을 포함하는 주위 환경음이 수음되고, 마이크로폰 앰프(101)로부터 스위치 102의 단자 Tm1→Tm2를 통해 해석 처리부(104)에 입력되게 된다.

해석 처리부(104)로서도, 입력된 음성 신호에 대하여, 측정음 출력에 따른 소요의 타이밍으로 샘플링을 행해서 응답 신호를 얻고, 이것에 대하여 예를 들면 FFT에 의한 주파수 해석을 행한다. 그리고, 예를 들면 제어부(23)가 이 주파수 해석결과를 도입하고, 본 측정으로서의 소요의 측정 결과를 얻게 된다. 즉, 예를 들면 음장보정을 위한 소요의 파라미터의 설정값을 결정하게 된다.

여기서, 이 본 측정처리블록(103)의 해석 처리부(104)와, 준비측정 처리블록(106)의 해석 처리부(107)는, 예를 들면 FFT에 의한 주파수 해석을 행한다고 하는 점에서 공통인 기능을 갖는다. 또한, 본 측정 처리와 준비처리가 동시적으로 병행 해서 실행될 일은 없다. 이렇기 때문에, 해석 처리부(104, 107)에 대해서는 1개로 정리하고, 본 측정 처리와 준비 처리로 공유시켜도 된다.

계속해서, 음장보정 모드로 하기 위해서는, 스위치 120에 대하여, 단자 Tm1에 대하여 단자 Tm3을 접속하게 된다. 이때, 스위치 102, 109는, 측정 모드 하에 두고, 본 측정 모드와 준비 측정 모드를 전환하기 위한 것이기 때문에, 이때에는 단자전환 상태는 일정하지 않아도 된다.

음장보정모드시에는, 음장보정 처리블록(110)에 대하여 소스 음성 신호가 입력되어 온다. 여기서 하는 소스 음성 신호란, 미디어 재생부(11)에서 재생 출력되는 오디오 신호로, 지금까지에도 설명하고 있는 바와 같이, 최대 7채널의 멀티 채널에 의한 복수의 오디오 신호가 입력되는 경우가 있다. 이 경우의 음장보정 처리블록(110)에는, 지연 처리부(111), 이퀄라이저부(112), 이득 조정부(113)를 구비하는 것으로 하고 있지만, 이들 각 부위로서도, 최대 7채널의 오디오 신호의 각각에 대하여 독립적으로 처리가 가능한 구성으로 되어 있다.

음장보정 처리블록(110)에서, 지연 처리부(111)는, 입력된 각 채널의 음성 신호에 대하여, 각각 다른 지연시간에 의해 지연시켜 출력 가능하게 구성된다. 이 지연 처리부(111)는, 각 스피커로부터의 청취 위치에 대한 거리의 차이점에 따른 스피커로부터 청취 위치까지의 도달음의 시간차가 원인이 되어 생기는 음장의 어지러움을 보정한다.

또한 이퀄라이저부(112)는, 입력된 각 채널의 음성 신호마다 독립하여, 각각 임의의 이퀄라이저 특성을 설정해서 출력할 수 있다. 이퀄라이저부(112)에 따라서 는, 스피커의 위치와 청취 위치와의 관계나, 스피커와 청취 위치와의 사이에 있는 장해물의 상태, 그 위에 스피커의 재생음향 특성의 변동 등에 의해 변화되는 음질을 보정한다.

또한, 이득 조정부(113)는, 입력된 각 채널의 음성 신호마다, 독립하여 이득을 설정해서 출력할 수 있다. 이 이득 조정부(113)에 따라서는, 스피커와 청취 위치와의 위치 관계, 스피커와 청취 위치와의 사이에 존재하는 장해물의 상태, 스피커와 청취 위치와의 거리 등에 따라 채널마다 변동하는 음량을 보정한다.

이러한 신호처리 기능을 갖추는 음장보정 처리블록(110)은, 예를 들면 오디오 신호에 대응한 DSP로서 구성되는 것이다.

제어부(23)는, 전술한 본 측정의 측정 결과로서, 각 오디오 채널 사이에서의 청취 위치까지의 도달음의 시간차의 관계, 각 오디오 채널의 음이 청취 위치에 도달한 단계에서의 음질변화 및 레벨의 변동상태 등의 정보를 얻고 있게 된다.

그리고, 음장보정의 파라미터로서, 예를 들면, 각 오디오 채널 사이에서의 청취 위치까지의 도달음의 시간차의 관계의 정보에 근거해서는, 이 시간차가 해소되도록, 지연 처리부(111)에 대하여 각 오디오 채널마다의 지연시간을 설정한다.

또한, 각 오디오 채널의 음이 청취 위치에 도달한 단계에서의 음질변화의 정보에 근거하여 이 음질변화가 보충되도록 하고, 이퀄라이저부(112)에 대하여 각 오디오 채널마다 이퀄라이저 특성을 설정한다. 또한, 청취 위치에 도달한 각 오디오 채널의 음의 레벨의 변동의 정보에 근거해서는, 이 변동이 해소되도록 하고, 이득 조정부(113)에 대하여 각 오디오 채널마다 이득을 설정한다.

음장보정 처리블록(110)에 입력된 소스 음성 신호는, 상기한 바와 같이 해서 파라미터 설정된 지연 처리부(111), 이퀄라이저부(112) 및 이득 조정부(113)에 의해 신호처리가 행해진 후, 파워앰프부(13)에서 증폭되고, 스피커(4)에서 실음성으로서 출력되게 된다. 이렇게 하여 출력된 음성에 의해 형성되는 음장은, 예를 들면 마땅한 청취 위치에서 청취하는 것으로, 보정 전보다도 개선된 양호한 것으로 되어 있다.

여기서, 시퀸스 데이터의 구조에 대하여 도 13에 예시해 놓는다. 이때, 이 도면에 나타나는 데이터 구조는, 어디까지나 일례이다.

이 도면에 나타내는 시퀸스 데이터는, 이벤트 단위의 연결에 의해 형성되는 구조를 갖는다. 1개의 이벤트는, 1개의 음소에 대응하는 데이터이다. 그리고, 각 이벤트는, 예를 들면 발음 시간, 베이스음, 고조파 구조, 채널, 해석 모드의 정보를 저장한다.

발음 시간의 정보는, 현 이벤트가 대응하는 음소에 대한 출력 타이밍을 규정하는 것으로, 이에 따라 그 음소에 대하여, 샘플수 N을 몇 번 연속해서 출력시키는 것인가라는 것이면, 그 음소를, 시간적으로 어느 타이밍으로 출력시키는 것인가가 특정된다. 출력 타이밍으로서는, 예를 들면 측정음 멜로디로서의 음소출력의 시작 시점을 기점(0)으로서, 이 기점에 대한 샘플수의 적산에 의해 지정하는 것으로서 정의시키는 것이 생각된다. 이 경우의 음소출력 타이밍의 분해능으로서는, 샘플링 주파수의 1주기에 대응하는 시간이 최고가 된다.

베이스음의 정보는, 베이스음으로서, 어느 차수 m의 값에 의한 m차 정현파로 하는 것인가에 대한 지정을 행한다.

고조파 구조의 정보는, 옥타브 차수 k=2~6에 의한 옥타브 고조파의 각 진폭값에 대한, 베이스음에 대한 밸런스를 지정한다. 이에 따라 음소의 음색이 결정된다. 이때, 옥타브 고조파의 각 진폭값의 밸런스는, 음소의 음색만을 고려하는 것이 아니며, 예를 들면 측정 조건에 적합한 양호한 측정 결과를 얻어지는 것을 고려하는 경우도 있다.

이때, 고조파 구조에 관해서는, 제1차 해석 모드에 있어서는, 이 고조파 구조의 정보에 따라 생성하지만, 제2차 해석 모드에 있어서는, 예를 들면 제1차 해석 모드의 측정 결과에 따라, 이 단계에서, 보다 양호한 측정 결과를 얻을 수 있도록 하고, 적절하게 변경되도록 해도 된다.

채널의 정보는, 그 음소를 출력시켜야 하는 오디오 채널을 지정한다. 이때, 예를 들면 복수의 채널로부터 동일한 음고에 대응하는 음소를 동시에 출력시키는 경우가 있는 것을 생각하면, 이 채널의 정보에는, 복수의 채널을 지정해서 기술 가능한 것으로서 정의하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 채널수에 따른 복수의 이벤트를 만들지 않아도, 1개의 이벤트에 의해, 복수의 채널로부터 동일한 음고에 대응하는 음소를 동시에 출력시키기 위한 제어가 가능하게 된다.

해석 모드의 정보는, 그 음소가 대응하는 해석 모드를 지정한다. 예를 들면 도 7 및 도 8에 나타낸 예를 따르면, 제1차 해석 모드, 제2차 해석 모드 및 비해석 모드 중 어느 하나의 모드인지가 나타나게 된다. 제어부(23)로서는, 이 해석 모드의 정보가 나타내는 모드에 따라, 이 음소를 출력해서 얻어지는 음성에 대하여, 해 석을 행해야 하는 것인가 아닌가를 결정하고, 또한, 해석을 행하는 경우에는, 해석 모드의 정보에 따라, 예를 들면 제1차와 제2차의 어느 하나에 대응한 측정 결과를 얻게 된다. 또한 이 해석 모드의 정보에, 샘플 지연시간 Tdrs를 지정하는 정보를 포함시키도록 하는 것도 생각된다.

이러한 시퀸스 데이터에 근거하여 제어부(23)가 준비측정 처리블록에 대한 제어를 실행하는 것으로, 시퀸스 데이터의 기술 내용에 따른 음고와 출력 타이밍에 의해 음소의 출력이 행해지고, 이 결과, 예를 들면 도 7에 의해 설명한 바와 같이 하여, 측정음이 멜로디적으로 출력되게 된다.

도 14는, 제어부(23)가 실행한다고 하는 준비 측정을 위한 제어 처리를 플로우차트에 의해 나타내고 있다.

우선, 제어부(23)는, 스텝 S201에 의해, 메모리부(21)로부터 소요의 시퀸스 데이터를 판독하게 된다. 이것으로부터 이후에 있어서, 제어부(23)는, 판독을 행한 시퀸스 데이터의 내용을 해석해서 처리 가능하게 된다.

다음 스텝 S202에 있어서는, 암소음의 체크를 행한다. 이것은, 먼저 도 8에 나타낸 스텝 S101과 동일한 동작을 실현하기 위한 처리가 된다. 스텝 S203 이후는, 암소음의 체크 결과로서, 마이크로폰(25)이 접속되어 있다고 판정된 경우의 처리가 된다.

스텝 S203 이후는, 시퀸스 데이터를 해석한 것에 따라 이벤트를 처리해 가기 위한 처리가 된다.

우선, 스텝 S203에 있어서는, 아직 미처리의 이벤트의 발음 시간의 정보를 참조하는 것으로, 아직 출력 개시시키고 있지 않은 음소 중, 출력 시작 타이밍에 이른 음소가 있는 것인가 아닌가에 대하여 판별한다. 여기서 출력 시작 타이밍에 이르는 음소는 없다고 해서 부정의 판별 결과를 얻을 수 있은 것이라면, 스텝 S204의 처리를 스킵해서 스텝 S205의 처리로 진행되지만, 출력 시작 타이밍에 이른 음소가 있다고 해서 긍정의 판별 결과를 얻을 수 있는 것이라면, 스텝 S204의 처리를 실행한다.

스텝 S204에서는, 상기 스텝 S203에서 출력해야 한다고 판별된 음소에 대하여, 그 음소가 대응하는 이벤트에 기술된 베이스음, 고조파구조의 정보를 참조하고, 실제로 음소를 생성하기 위한 처리를 실행한다. 그리고, 이 생성한 음소를, 이 음소가 대응하는 이벤트에 기술된 발음 시간의 정보에 근거한 샘플수 N의 반복 회수에 의해 출력시킨다. 또한, 음소를 음성 신호로서 출력시키는 채널은, 동일한 이벤트에 기술된 채널의 정보에 따라 결정한다.

지금까지의 스텝 S204의 처리에 의해 음소를 출력 개시시킬 때마다, 이것에 대응하여, 샘플지연시간 Tdrs에 따른 타이밍으로 샘플링 처리 이벤트가 발생하게 된다. 스텝 S205에 있어서는, 이렇게 하여 발생되어야 하는 샘플링 처리 이벤트 중이어서, 시작 타이밍에 이른 것이 있는 것인가 아닌가에 대하여 판별한다.

여기서, 개시 타이밍에 이른 샘플 처리 이벤트는 없다라는 판별 결과를 얻을 수 있은 것이라면, 스텝 S206→S207의 처리를 스킵해서 스텝 S208의 처리로 이행한다. 이에 대하여 스텝 S205에 있어서, 샘플링 처리 이벤트 중에서 개시 타이밍에 이른 것이 있다고 해서 긍정의 판별 결과를 얻을 수 있은 것이라면, 스텝 S206의 처리로 진행된다.

스텝 S206에서는, 마이크로폰(25)에 의해 수음된 음성 신호에 대하여, 상기 샘플지연시간 Tdrs에 따른 타이밍으로, 소정 샘플링수에 의해 샘플링 처리를 실행한다. 지금까지 설명한 실시예로서는, 샘플수 N에 의한 샘플링 처리를 실행하게 된다. 그리고, 다음 스텝 S207에서는, 상기 스텝 S206에 의해 샘플링해서 얻어지는 응답 신호에 대하여, 그 음소가 대응하는 이벤트가 지정하는 해석 모드에 따른 FFT에 의한 주파수 해석을 행하고, 또한, 이 해석 결과를 이용하여, 동일하게 지정된 해석 모드에 대응한 측정 결과를 얻기 위한 처리를 실행한다.

스텝 S108에 있어서는, 시퀸스가 종료했는지, 요컨대 스텝 S201에 의해 판독을 행한 시퀸스 데이터에 관한 이벤트 처리 및 이것에 대응한 샘플링 처리, 해석 처리가 종료한 것인지 아닌지에 대하여 판별한다. 여기서, 부정의 판별 결과를 얻을 수 있은 것이라면, 스텝 S203의 처리에 돌아가도록 되지만, 긍정의 판별 결과를 얻을 수 있은 것이라면, 스텝 S209로 진행된다.

스텝 S209에서는, 먼저 도 8의 스텝 S119의 순서와 동일한 종합 판정 처리를 실행한다.

그런데, 본 실시예에서는, 측정음 멜로디로서 어떤 멜로디가 되는 것인지는, 시퀸스 데이터에 의해 결정되게 된다. 가장 단순한 형태로서는, 이 시퀸스 데이터를, 미리 1개만 메모리부(24)에 저장하도록 해서 준비해 두고, 측정음 멜로디를 출력시킬 때에는, 이 시퀸스 데이터에 근거해서 행하도록 하면 된다라고 하게 된다. 또한, 복수의 시퀸스 데이터를 메모리부(24)에 도입하여서 준비하는 것으로서, 사 용자에 의한 선택 조작이나, 준비 측정에서의 소정조건에 따라, 시퀸스 데이터를 선택해서 사용하는 것이 생각된다.

또한, 시퀸스 데이터로서는, 예를 들면 공장출시의 단계에서 메모리부(24)에 기억 완료되어 있는 프리셋트인 것뿐만 아니라, 예를 들면 음향보정장치(2)가 사용자의 손에 양도된 후의 단계에 있어서, 외부로부터 취득해서 메모리부(24)에 기억(다운로드) 시키도록 하는 것도 생각된다.

또한, 시퀸스 데이터에 있어서, 비해석 모드에 대응하는 측정음의 출력 시퀸스에 관해서는, 사용자의 조작에 따라, 멜로디, 음소의 음색 및 음소를 출력시키는 스피커 등에 대하여 임의로 변경하는 편집을 행할 수 있도록 하는 것도 생각된다. 이렇게 하면, 엔터테인먼트성이 더 높아지게 된다. 단, 해석 모드에 대응하는 음소의 출력에 대하여 부주의하게 변경되면, 유의한 측정을 할 수 없게 될 우려가 있으므로, 해석 모드에 대응하는 측정음의 출력 시퀸스에 대해서는 사용자에 의한 편집은 불가하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시예에서는, 기초파형 성분 데이터를 유지하고, 이 기초파형 성분 데이터를 베이스로 하여, 필요하게 되는 모든 음소를 생성하는 것으로 하고 있다. 이 경우에는, 필요한 음소를 얻기 위한 근원이, 1개의 기초파형 성분 데이터만이므로, 예를 들면 메모리부(24) 등과 같은 음향보정장치에서의 기억영역의 기억 용량을 압박하지 않는다는 장점이 있다.

그러나, 이러한 기억영역에 대하여 여유가 있으면, 측정음 멜로디를 작성하는 데도 필요하게 되는 모든 음소의 파형 데이터를 작성해서 미리 음원 데이터로서 유지시켜 두고, 측정음 멜로디의 출력시에는, 이 음원 데이터를 기억영역으로부터 판독해서 재생 출력시키는 구성으로 하는 것도 생각된다.

또한, 도 2 및 도 4에 나타낸 개념에 의하면, 음계를 이룰 수 있는 음소만을 측정음 멜로디의 요소로서 채택하는 것으로 하고 있다. 그러나, 음계에 적합하지 않은 음소도, 샘플수 N에 대하여 정수주기로 수습되는 m차 정현파를 베이스로 하는 이상, 측정대상 주파수가 될 수 있는 것이기 때문에, 측정음 멜로디에 사용하는 것에 대해서는 아무런 문제는 없다. 오히려, 예를 들면, 이러한 음계에 적합하지 않는 음소를 측정음 멜로디 중에 이용하는 것으로, 반대로 측정음 멜로디로서 음악적으로 보다 효과적인 것으로 하는 것도 가능하기 때문에, 적극적으로 사용되어도 되는 것이다.

또한, 비해석 모드시에는, 응답 신호에 대하여 주파수 해석을 행하지 않는 것을 생각하면, 비해석 모드시에는, 샘플수 N에 대하여 정수 주기로 수습되는 m차 정현파를 베이스로 한 측정음을 출력할 필요는 없다고 할 수 있다. 그래서, 비해석 모드에 대응해서는, 상기 m차 정현파를 베이스로 하는 이외의 파형을 사용하도록 하면, 일련의 측정음 출력 시퀸스로서 보다 다양한 음색에 의한 멜로디로 할 수 있으므로, 음악성, 엔터테인먼트성은 보다 높일 수 있게 된다. 예를 들면 상기 m차 정현파를 베이스로 하는 이외의 파형으로서, 정말 악기의 음을 샘플링한 것을 사용하도록 하면, 측정음 멜로디는, 보다 음악적인 것으로 된다.

또한, 실시예에 있어서 측정음을 수음하는 마이크로폰(25)으로서는, 예를 들면 무지향성의 모노럴(monaural)인 것 1개를 사용하면, 충분히 유의한 측정을 행하 는 것은 가능하지만, 예를 들면 복수의 마이크로폰을 마땅한 위치에 배치하거나, 스테레오 대응의 마이크로폰, 혹은 복수의 바이너럴 방식에 따른 마이크로폰 등을 사용하면, 보다 신뢰성이 높은 측정 결과를 얻는 것도 가능하다.

또한, 예를 들면 도 10에 나타낸 본 실시예의 음향보정장치(2)에 있어서, 준비측정 처리블록(106)이 담당하게 되는, 측정음 처리부(108) 및 해석 처리부(107)로서의 동작, 요컨대, 음소생성의 처리와, 측정음 멜로디를 구축하기 위한(생성한 음소를 시퀸스 데이터에 따른 타이밍에 의해 출력시킴) 제어 처리와, 수음 음성 신호를 소요 타이밍으로 샘플링하는 동시에, FFT를 행하는 처리 등은, 하드웨어에 의해 구성해도 된다. 또한 음향보정장치(2)로서는, 마이크로 컴퓨터를 구비하는 것으로서, 프로그램에 따라 CPU가 실행하는 처리로서 실현되도록 하면 된다. 이 구성을 도 10에 대응시키면, 제어부(23)가 마이크로 컴퓨터로서 구성되게 되고, 준비측정 처리블록(106)으로서의 기능부 록은, 실제로는, 이 제어부(23) 내의 CPU가 실행하는 소프트웨어적 처리가 된다.

또한, 본 측정처리블록(103) 및 음장보정 처리블록(110)으로서의 기능에 대해서도, 하드웨어로서 구성해도 되고, 혹은, 소프트웨어에 의해 구성해도 되는 것이다.

또한, 지금까지의 실시예의 설명에 있어서는, m차 정현파에 근거한 측정음은, 음장보정을 위한 준비 측정에 있어서 사용되어야 하는 것으로서 설명했지만, 본 측정의 측정 환경이나 측정 조건에 따라서는, 본 측정에 있어서도 문제 없게 사용할 수 있다. 또한, 측정의 목적으로서는, 측정 대상으로 삼아서 인간의 가청주파 수 대역의 음이 적당하게 되는 것이면, 음장보정에 한정되지 않는다.

또한, 상기 실시예에서는, m차 정현파에 근거한 측정음의 응답 신호에 대하여 주파수 해석을 행하는 데에 있어서 FFT를 채용하고 있지만, 예를 들면 DFT(Discrete Fourier Transform : 이산적 푸리에 변환)를 비롯하여, 다른 주파수 해석을 채용하는 것도 생각된다.

이렇기 때문에, 본 발명에 따라서는, 예를 들면 핑크 노이즈 등과는 달리, 청감적으로 음고를 느껴지는 음이 측정음으로서 들려오게 되므로, 사용자에 있어서는, 불쾌감을 느낄 일이 없다. 또한 이러한 음을 측정음으로 사용하고 있는데도 관계없이, 예를 들면 상기한 바와 같이 창함수의 처리가 불필요하게 되는 것 등에 의해, 측정 결과를 얻기 위한 주파수 해석처리가 보다 간략한 것으로 되어, 예를 들면 그 만큼의 프로그램의 간이화, 혹은 하드웨어의 회로 규모 확대의 억제를 도모할 수 있다. 또한, 이것에 의해서는, 보다 높은 신뢰성의 해석 결과도 얻을 수 있게 되므로, 예를 들면 이 해석 결과를 이용한 음향보정에 대하여, 보다 양호한 결과를 얻을 수 있게도 된다.

Claims (11)

1. 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 수단과,

   공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 특정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 수단과,

   상기 샘플링 수단에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 주파수 해석처리를 실행하여 얻어진 해석 결과에 근거하여, 측정 항목에 대한 측정 결과를 얻게 되는 측정 수단을 구비하고,

   상기 출력수단은,

   상기 특정 주파수 성분에 의한 음소 중에서, 1개의 기준 주파수로서 설정된 특정 주파수 성분에 의한 음소와, 이 기준 주파수를 어떤 음계를 이루는 1개의 음고로 했을 때에, 상기 음계에 있어서 다른 음고가 될 수 있는 주파수를 갖는 특정 주파수 성분에 의한 음소를 출력하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 측정장치.
2. 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 수단과,

   공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 특정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 수단과,

   상기 샘플링 수단에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 주파수 해석처리를 실행하여 얻어진 해석 결과에 근거하여, 측정 항목에 대한 측정 결과를 얻게 되는 측정 수단을 구비하고,

   2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 주기수가 1이 되는 정현파에 대한 1/4 주기 이상으로 되는 특정주기만큼의 기초파형 성분 데이터를 유지하는 유지 수단과,

   상기 기초파형 성분 데이터를 이용하여, 상기 특정 주파수 성분을 생성하고, 이 생성한 특정 주파수 성분을 이용해서 상기 음소를 생성하는 생성 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 측정장치.
3. 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 수단과,

   공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 특정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 수단과,

   상기 샘플링 수단에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 주파수 해석처리를 실행하여 얻어진 해석 결과에 근거하여, 측정 항목에 대한 측정 결과를 얻게 되는 측정 수단을 구비하고,

   상기 샘플링 수단은,

   상기 출력수단에 의해 출력된 상기 음소의 신호가 공간에 있어서 측정음으로서 방출되어 있는 기간 내에서의 특정 타이밍으로, 상기 샘플링을 행하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 측정장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 출력수단은,

   특정의 음소를 출력시킨 후의 특정의 타이밍으로, 다음 특정의 음소를 출력해 가게 되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 출력수단은,

   특정의 복수의 상기 음소의 출력 기간이 중복하도록 해서 출력 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 측정장치.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 출력수단은,

   음소의 출력 패턴을 지정하는 제어 정보에 근거하여 지정된 음소를, 지정된 출력 시작 타이밍에 의해 출력시켜 가게 되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
7. 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 순서와,

   공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 특정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 순서와,

   상기 샘플링 순서에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 주파수 해석처리를 실행해서 얻어지는 해석 결과에 근거하여, 측정 항목에 대한 측정 결과를 얻게 되는 측정순서를 실행하고,

   상기 출력순서는,

   상기 특정 주파수 성분에 의한 음소 중에서, 1개의 기준 주파수로서 설정된 특정 주파수 성분에 의한 음소와, 이 기준 주파수를 어떤 음계를 이루는 1개의 음고로 했을 때에, 상기 음계에 있어서 다른 음고가 될 수 있는 주파수를 갖는 특정 주파수 성분에 의한 음소를 출력하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 측정방법.
8. 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 순서와,

   공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 특정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 순서와,

   상기 샘플링 순서에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 주파수 해석처리를 실행해서 얻어지는 해석 결과에 근거하여, 측정 항목에 대한 측정 결과를 얻게 되는 측정순서를 실행하고,

   2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 주기수가 1이 되는 정현파에 대한 1/4 주기 이상으로 되는 특정주기만큼의 기초파형 성분 데이터를 유지하는 유지 순서와,

   상기 기초파형 성분 데이터를 이용하여, 상기 특정 주파수 성분을 생성하고, 이 생성한 특정 주파수 성분을 이용해서 상기 음소를 생성하는 생성 순서를 더 구비한 것을 특징으로 하는 측정방법.
9. 2의 제곱으로 표시되는 샘플수 N에 대하여 정수의 주기수가 꼭 맞는 정현파로 되는 특정 주파수 성분을 베이스로 하여 얻어지는 음소를, 샘플수 N을 최소출력 단위로서, 측정 음원으로서 출력시키는 출력 순서와,

   공간 내의 음성을 수음해서 얻어지는 음성 신호에 대하여, 특정 타이밍으로 상기 샘플수 N을 최소샘플 단위로서 샘플링을 행하는 샘플링 순서와,

   상기 샘플링 순서에 의해 샘플링된 음성 신호에 대하여 주파수 해석처리를 실행해서 얻어지는 해석 결과에 근거하여, 측정 항목에 대한 측정 결과를 얻게 되는 측정순서를 실행하고,

   상기 샘플링 순서는,

   상기 출력순서에 의해 출력된 상기 음소의 신호가 공간에 있어서 측정음으로서 방출되어 있는 기간 내에서의 특정 타이밍으로, 상기 샘플링을 행하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 측정방법.
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