KR20060047291A - 측정장치, 측정 방법, 기록매체 - Google Patents

Abstract

임펄스응답을 측정 대상으로 하는 측정에 있어서, 측정 결과의 오차를 해소한다.

임펄스응답원 파형에 대하여, 자승처리부(201)에 의해 자승 계열의 파형을 얻어 정치화(正値化) 변환한 후, 가변 저대역 필터(203)에 의한 필터링처리를 설치하고 포락선 된 저대역 필터 처리 파형을 얻는다. 이 저대역 필터 처리 파형의 진폭을 기본으로 스피커 마이크로폰간의 공간 거리를 측정한다. 게다가, 가변 저대역 필터(203)의 필터 특성을, 임펄스응답원 파형의 주파수 특성에 따라 변경 설정하도록 된다. 이것에 의해, 저대역 필터 처리 파형으로서는, 임펄스응답원 파형의 주파수 특성에 관계없이, 정확한 측정 결과가 기대되는 파형 상태로 되게 된다.

Description

측정장치, 측정 방법, 기록매체{Acoustic transfer distance measuring apparatus, method thereof and recording medium}

도 1은, 실시의 형태의 음향보정시스템과 AV시스템으로 이루어지는 시스템 전체의 구성예를 나타내는 블럭도이다.

도 2는, 실시의 형태의 음향보정시스템의 구성예를 나타내는 블럭도이다.

도 3은, 실시의 형태의 음향보정시스템에 있어서, 스피커 마이크로폰간의 공간거리를 측정하기 위한 측정부로서의 구성예를 나타내는 블럭도이다.

도 4는, 측정부에 입력되는 임펄스응답의 원파형의 예를 나타내는 도면이다.

도 5는, 도 4에 나타낸 임펄스응답 파형에 대하여 자승 처리를 행하여 얻어지는 자승 처리파형을 나타내는 도면이다.

도 6은, 도 5에 나타낸 파형에 대해서의 가변 저대역 필터에 의한 필터링처리의 동작을 설명하기 위한 주파수 특성도 및 파형도이다.

도 7은, 측정부에 입력되는 임펄스응답의 원파형의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 8은, 도 7에 나타낸 임펄스응답 파형에 대하여 자승 처리를 하여 얻어지는 자승처리파형을 나타내는 도면이다.

도 9는, 도 8에 나타낸 파형에 대해서의 가변 저대역 필터에 의한 필터링처 리의 동작을 설명하기 위한 주파수 특성도 및 파형도이다.

도 10은, 실시의 형태의 음향보정시스템에 있어서, 스피커 마이크로폰간의 공간 거리를 측정하기 위한 측정부로서의 다른 구성예를 나타내는 블럭도이다.

도 11은, 도 10에 나타내는 구성의 측정부에 입력되는 임펄스응답의 원파형의 예를 나타내는 도면이다.

도 12는, 도 11에 나타낸 임펄스응답 파형에 대하여 미분처리 및 자승처리를 행하여 얻어지는 미분파형 및 자승처리파형을 나타내는 도면이다.

도 13은, 도 12에 나타낸 파형에 대해서의 가변 저대역 필터에 의한 필터링처리의 동작을 설명하기 위한 주파수 특성도 및 파형도이다.

*부호의 설명

1. AV시스템 2. 음향보정장치

11. 미디어 재생부 12. 영상 표시장치

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. 해석처리부 105, 108. 측정음 처리부

106. 준비측정처리블록 110. 음장보정처리블록

110. 음장보정처리블록 111. 지연 처리부

112. 이퀼라이저부 201. 자승처리부

202. 주파수해석／필터특성 결정부 203. 가변 저대역 필터

204. 지연 샘플수 판정부 205. 임계치 설정처리부

206. 공간 지연 샘플수 산출부 207. 거리 산출부

208. 미분처리부

본 발명은, 음향에 관한 측정을 행하기 위한 측정장치와 그 방법 및 이와 같은 측정장치가 실행하는 프로그램에 관한 것이다.

[배경 기술]

예를 들면 멀티 채널의 오디오 시스템에 의해 재생되는 음성신호를 복수의 스피커로부터 출력시켜 듣는 경우에 있어서는, 예를 들면 리스닝 룸의 구조나, 스피커에 대한 청취자의 청취위치 등을 비롯한 청취환경에 따라 음성의 밸런스나 음질이 변화하는 것으로, 청취자가 느끼는 음장(음향)은 달라진다. 이것은, 상기 청취환경의 상태에 의해서는, 청취위치에 있는 청취자가 적정한 음장을 느낄 수 없다고 하는 것에 연결된다.

덧붙여서, 이와 같은 문제는, 예를 들면 자동차의 실내와 같은 환경에 있어서 현저하다. 자동차의 실내에서, 청취자의 위치는 좌석위치에 거의 한정되므로, 스피커와의 거리도 치우친 것으로 되고, 이것에 의한 스피커로부터의 음성의 도달 시간의 시간차에 의해 음장의 밸런스가 크게 흐트러진다. 또, 자동차의 실내는 비교적 좁은데다가 거의 밀폐된 상태이므로, 반사음등이 복잡하게 합성되어 청취자에게 도달하고, 음장을 어지럽히는 요인으로 된다. 또한, 스피커의 설치위치의 제한으로부터, 스피커가 청취자의 귀에 직접적으로 도달하도록 배치되는 것이 별로 없고, 이것에 의한 음질의 변화도 크고 음장에 영향을 준다.

그래서, 실제로 오디오 시스템을 사용하는 청취환경에 있어서, 가능한 한, 본래의 음성 소스에 가깝다고 여겨지는 양호한 음장에 의해 들을 수 있도록, 음향 보정을 행하는 것이 알려져 있다. 이 음향보정을 위해서는, 예를 들면 각 스피커로부터 출력해야 할 음성신호에 대해여, 청취자의 귀에 도달하는 음성의 시간차를 보정하도록 지연시간을 조정하는 것이 행해진다.

그리고, 이와 같은 음향 보정을 효율적으로 행하기 위해서는, 예를 들면 사용자(청취자)가 단지 청감에만 의지하고 조정을 할 뿐만 아니라, 장치에 의해 자동적으로 행해지도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 먼저, 음향보정장치에 의해, 청취환경에 있어서의 음향특성을 측정하고, 그 측정결과에 근거하여, 오디오 시스템의 음성 출력계에 대하여, 음향보정을 위한 신호처리의 파라미터를 설정하는 것이다. 이와 같이 하여 설정된 파라미터에 따라서 신호처리된 음성신호를 스피커로부터 출력시키면, 특히 사용자가 음장 조정조작을 하지 않고도, 그 청취환경에 적합하고 보정된 양호한 음장에서 음성 소스를 듣을 수 있는 것이다.

상기한 음향특성의 측정과, 이 측정 결과에 근거한 음향 보정에는, 예를 들 면 다음과 같은 수법이 잘 알려져 있다.

먼저, 그 리스닝 공간안에 있어서, 청취자의 귀의 위치에 대응한다고 여겨지는 리스닝 포지션에 마이크로폰을 배치한다. 그리고, 음향보정장치에 의해, 스피커로부터 측정음을 출력시키고, 이 출력된 측정음을 마이크로폰에 의해 수음하고, 수음하여 얻어진 음성신호를 A／D변환한다. 음향보정장치에서는, 이 A／D변환한 측정음의 특성에 근거하여, 예를 들면 각 스피커와 청취위치(마이크로폰의 설치위치：수음위치)와의 사이의 거리의 정보를 얻는다. 이 거리의 정보에 근거해서는, 각 스피커로부터 청취위치까지의 공간에 있어서의 음성의 도달시간이 얻어지므로, 음향보정장치에서는, 각 스피커의 도달시간의 정보를 이용하고, 각 스피커로부터 방출된 음성이 청취위치에 도달하는 타이밍이 일치하도록, 각 스피커에 대응하는 채널의 음성신호에 대하여 지연시간을 설정하도록 된다. 이와 같은 보정은, 일반적으로 타임 얼라이먼트라고도 일컬어진다.

상기와 같이 하여 각 스피커와 마이크로폰과의 사이의 거리를 측정하는데에 있어서, 스피커로부터 출력시켜야 할 측정음으로서는, 정현파 신호나 버스트파(burst) 신호를 이용하는 것이 통상이다.

[특허 문헌 1] 특개 2000－261900호 공보

그렇지만, 정현파 신호나 버스트파 신호에서는, 그 성질상, 주파수대역이 제한된다. 이 때문에, 측정음으로써 이용하는 상기 정현파 신호나 버스트파 신호가 가지는 주파수대역이 큰 변동을 나타내는 군지연 특성으로 되어 있는 경우에는, 공간적인 지연에 부가하여 위상변화의 요소도 더해지게 되고, 정확한 거리측정결과를 얻는 것이 어려워진다고 하는 문제를 안고 있다.

그래서, 임펄스응답을 기본으로 하고, 예를 들면 그 파형의 상승 타이밍을 검출하고 거리의 정보를 얻도록 하는 것도 고려된다. 임펄스 신호는, 주지와 같이하여, 기본파에 대하여 고조파를 같은 강도로 포함하는 신호로 되므로, 상기와 같은 주파수대역이 좁은 것에 기인하는 문제는 해소된다.

그렇지만, 예를 들면 거리측정 등을 위해 임펄스응답의 파형을 이용하는 경우, 특히 고역노이즈에 대한 내성이 약하고, 또, 임펄스응답의 상승부분의 피형 그 자체도 흐트러지기 쉬운 등의 성질이 있다. 이 때문에, 실제에 있어서는, 임펄스응답의 상승부분을 오검출할 가능성이 높고, 검출 오차가 상당히 크게 된다. 따라서, 현실에, 임펄스응답 파형 그 자체로부터, 그대로 거리를 판정하는 수법의 채용은 어렵다.

그래서 본 발명은 상기한 과제를 고려하여, 측정장치로서 다음과 같이 구성하는 것으로 했다.

즉, 임펄스응답을 취득하는 임펄스응답 취득수단과, 이 임펄스응답취득 수단에 의해 취득된 임펄스응답에 대하여 정치화 변환을 행하는 정치화 변환수단과, 이 정치화 변환수단에 의해 정치화 변환된 응답파형에 대하여, 저대역 필터링처리를 실시하는 저대역 필터 수단과, 임펄스응답 취득수단에 의해 취득된 임펄스응답의 주파수 특성을 얻는 주파수특성 취득수단과, 이 주파수특성 취득수단이 취득한 주 파수 특성에 따라, 저대역 필터수단의 필터특성을 가변 설정하는 필터특성 설정수단과, 저대역 필터수단에 의하여 얻어진 파형에 근거하여, 소요의 측정 항목에 대해서의 측정결과를 취득하도록 된 측정결과 취득수단을 갖추는 것으로 했다.

또, 측정 방법으로서는 다음과 같이 구성하는 것으로 했다.

즉, 임펄스응답을 취득하는 임펄스응답 취득 스텝과, 이 임펄스응답취득 스텝에 의해 취득된 임펄스응답에 대하여 정치화 변환(transform to positive values)을 행하는 정치화 변환스텝과, 이 정치화 변환스텝에 의해 정치화 변환된 응답파형에 대하여, 저대역 필터링처리를 실시하는 저대역 필터처리스텝과 임펄스응답 취득스텝에 의해 취득된 임펄스응답의 주파수 특성을 얻는 주파수 특성취득 스텝과 주파수특성 취득스텝에 의해 취득한 주파수 특성에 따라서, 저대역 필터처리스텝의 필터 특성을 가변설정하는 필터특성 설정스텝과, 저대역 필터처리스텝에 의하여 얻어진 파형에 근거하여, 소요의 측정항목에 대해서의 측정결과를 취득하도록 된 측정결과 취득스텝을 실행하도록 구성하는 것으로 했다.

또, 실장장치에 실행시키는 프로그램을 기록한 기록매체이며, 그 프로그램으로서는, 임펄스응답에 대하여 정치화 변환을 행하는 정치화 변환 스텝과, 정치화 변환스텝에 의해 정치화 변환된 응답파형에 대하여, 저대역 필터링처리를 실시하는 저대역 필터처리스텝과, 임펄스응답의 주파수 특성을 얻는 주파수 특성 취득스텝과, 주파수 특성 취득스텝이 취득한 주파수 특성에 따라 저대역 필터처리스텝의 필터 특성을 가변 설정하는 필터 특성 설정스텝과, 저대역 필터처리스텝에 의하여 얻어진 파형에 근거하여, 소요의 측정 항목에 대해서의 측정결과를 취득하도록 된 측 정결과 취득스텝을 측정장치에 실행시키도록 구성하는 것으로 했다.

상기 각 구성에 의하면, 본 발명으로서는, 음향에 관한 소요의 측정결과를 얻는데에 있어서 임펄스응답의 수법을 채용하는 것으로 하고 있다. 게다가, 취득한 임펄스응답에 대하여, 적어도, 정치화 변환처리와 이 정치화 변환처리 후의 저대역 필터에 의한 필터링처리를 실행하도록 된다. 정치화 변환 처리에 의해서는, 임펄스응답의 원파형을 기본으로 하여 정(+)의 영역에만 파형진폭이 얻어지지만, 이것에 의해, 측정결과를 얻는데 있어서는, 이 정(+)의 영역의 파형진폭을 대상으로서 측정을 행하는 것이 가능하게 된다. 즉, 측정을 용이하게 하면서도, 충분한 정밀도의 측정결과를 얻는 것을 가능하게 한다. 또, 저대역 필터에 의한 필터링처리가 실시된 임펄스응답의 파형은, 그 필터링 특성에 따라 고주파 성분이 제거된 것으로 되므로, 특히 고주파 노이즈에 대해서의 내성이 강화된 것으로 되어 이다. 이와 같이 하여 정치화 변환처리 및 저대역 필터에 의한 필터링처리를 거친 임펄스응답의 파형은, 임펄스 응답의 원파형과 비교하여 보다 고정밀한 측정 결과를 기대할 수 있는 것으로 되어 있다.

게다가, 또한 저대역 필터의 필터 특성은, 임펄스응답의 원파형의 주파수 응답(주파수대역특성)에 따라 가변 설정되는 것이지만, 이것에 의해서는, 임펄스응답의 원파형의 주파수대역특성에 적응하고, 저대역 필터의 출력에 대하여, 보다 양호한 내노이즈성이 얻어지며, 또한, 고정밀한 측정결과가 얻어지는 것도 손실되지 않게 파형으로 하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명을 행하는 것으로 한다.

본 실시의 형태로서는, 본원 발명에 근거하는 측정장치에 대하여, 멀티 채널에 대응하는 오디오 시스템에 의해 재생되는 음장에 대하여 보정하는 음향보정장치에 탑재했을 경우를 예로 든다. 즉, 음향보정을 위해, 그 오디오 시스템을 사용하는 청취환경의 음향특성을 측정하는 측정장치에 본 발명을 적용하는 것이다.

또, 본 실시의 형태의 음향보정장치로서는, 오디오 시스템에 대하여 원래로부터 갖추어진 것이 아니라, 이미 어느 오디오 시스템에 대하여, 이른바 부록이 가능한 것으로 하고 한다. 즉, 어느 일정한 규격이 합치하는 범위내이면, 본 실시 형태의 음향보정장치를 접속 가능한 오디오 시스템은 특히 제한이 없다.

도 1은, 본 실시의 형태의 음향보정장치와, 이 음향보정장치와 접속되는 오디오 시스템으로부터 이루어지는 시스템 전체의 구성예를 나타내고 있다. 상기도 하고 있는 바와 같이, 본 실시 형태의 음향보정장치는, 이른바 부록의 킷으로 되며, 대응기종에 대해서는, 일정 조건의 범위내에서 범용성을 가지고 있다. 이 도면에 있어서는, 본 실시의 형태의 음향보정장치(2)와 접속 가능한 오디오 시스템이, 오디오 재생뿐만 아니라 비디오 재생도 가능한 AV(Audio Video)시스템에 포함되어 있는 경우를 예로 들고 있다.

먼저, 이 경우의 AV시스템(1)은, 미디어 재생부(11), 영상표시장치(12), 파워 앰프부(13) 및 스피커(14)를 갖추어 이루어지는 것으로 된다.

미디어 재생부(11)는, 예를 들면 영상／음성 컨텐츠로서의 데이터가 기록된 미디어에 대해서의 재생을 행하고, 비디오 신호와 오디오 신호를 재생하고 출력한다. 또한, 여기에서는, 미디어 재생부(11)는, 디지털에 의한 비디오 신호 및 오 디오 신호를 출력시키는 것으로 하고 있다.

이 경우에 있어서, 미디어 재생부(11)에 있어서 재생 대상으로 되는 미디어의 종별, 포멧등에 대해서는 특히 한정되어야 할 것은 아니지만, 예를 들면, 현상이면, DVD(Digital Versatile Disc)를 고려할 수 있다. 미디어 재생부(11)의 구체적 구성으로서 DVD에 대응하는 경우에는, 장전된 DVD에 기록된 비디오／오디오 콘텐츠로서의 데이터를 읽어내고, 예를 들면 동시에 재생 출력되어야 할 비디오 데이터와 오디오 데이터를 얻도록 된다. 여기서, 현상의 DVD 포맷에서는, 비디오 데이터와 오디오 데이터는, MPEG2등 규정의 포맷에 준거한 방식에 따라서 압축 부호화된 부호 형식으로 되어 있으므로, 이 압축 부호화된 비디오 데이터와 오디오 데이터에 대하여 디코드 처리를 설치하도록 된다. 그리고, 이 디코드 처리에 의해 얻어진, 디지털 비디오 신호와 디지털 오디오 신호에 대하여, 재생시간이 동기한 타이밍에 의해 출력하도록 된다.

또한, 미디어 재생부(11)으로서는, DVD등에 부가하여, 예를 들면 오디오 CD등도 재생 가능하게 된 이른바 멀티미디어 대응의 구성으로 할 수도 있다. 또, 텔레비전 방송등을 수신 복조하여 비디오 신호, 오디오 신호를 출력하는 텔레비젼튜너 단체로서의 구성으로 되어도 상관없다. 혹은, 텔레비젼 튜너의 기능과 패키지 미디어의 재생기능이 복합적으로 조합된 바와 같은 구성으로 되어도 좋다. 또한, 하드디스크등의 기억 디바이스등으로 되고, 이 기억 디바이스에 대하여 기억하게 하는 각종의 컨텐츠를 재생 출력시키도록 구성해도 좋다.

또, 미디어 재생부(11)로서 멀티 오디오 채널에 대응하는 경우에는, 이 미디 어 재생부(11)로부터 재생 출력하는 오디오 신호로서는, 오디오 채널마다 대응한 복수 계통의 신호라인에 의하여 오디오 신호를 출력하도록 된다.

일례이지만, 미디어 재생부(11)가, 센터 채널(C), 프런트 왼쪽채널(L), 프런트 오른쪽 채널(R), 왼쪽 서라운드 채널(Ls), 오른쪽 서라운드 채널(Rs), 왼쪽 백 사운드 채널(Bsl), 오른쪽 백서라운드 채널(Bsr), 서브웨어채널(SW)의 7.1 ch 사운드에 대응하는 것인 경우에는, 이들의 각 채널마다 대응하고, 8계통에 의해 오디오 신호를 출력하도록 된다.

AV시스템(1)만의 구성으로서 보았을 경우, 상기 미디어 재생부(11)로부터 출력된 비디오 신호는, 영상표시장치(12)에 대하여 입력된다. 또, 오디오 신호는, 파워앰프부(13)에 대하여 입력된다.

영상표시장치(12)는, 입력된 비디오 신호에 근거하여 화상표시를 행한다. 또한, 여기서는, 영상표시장치(12)로서 실제로 이용되는 표시 디바이스에 대해서는 특히 한정되어야 할 것이 아니고, 예를 들면 현상이면, 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 증폭하고 스피커를 구동하기 위한 드라이브 신호를 출력한다. 이 경우의 파워앰프부(13)는, 이 AV시스템(1)이 대응하는 것으로 되는 오디오 채널 구성에 따른 복수의 파워앰프 회로계를 갖추고, 이들의 각 파워앰프회로에 의해, 채널마다 대응하는 오디오 신호를 증폭하고, 그 채널에 대응하는 스피커(14)에 대하여 드라이브 신호를 출력하도록 된다. 따라서, 스피커(14)로서도, AV시스템(1)이 대응하는 오디오 채널 구성에 따라서 복수가 갖추어지게 된다. 예를 들면, AV시스템(1)이, 상기한 7.1ch 사운드에 대응하는 경우에는, 파워앰프부(13)에 있어서는, 8개의 파워앰프 회로계가 갖추어지는 것으로 된다. 또, 스피커(14)로서도, 각 채널에 대응하는 8개가 설치되고, 각각이, 그 청취환경에 있어 그에 합당한 위치에 배치되어 있게 된다.

그리고, 파워앰프부(13)에 의해 각 채널의 오디오 신호를 증폭하고 얻어지는 드라이브 신호를 그에 합당한 채널의 스피커(14)에 공급함으로써, 스피커(14)에서는, 대응하는 채널의 음성을 공간에 출력한다. 이것에 의해, 멀티 채널구성에 따른 음장을 형성하도록 하고 컨텐츠의 음성의 재생출력이 행해지게 된다. 또한, 확인을 위해 서술해 두면, 이와 같이 하여 스피커로부터 재생 출력되는 음성은, 비디오 신호에 따라 영상표시장치(12)에 있어서 표시되는 화상과의 동기(이른바 립싱크)가 유지된 것으로 된다.

또, AV시스템(1) 그 자체에 관하여, 예를 들면 미디어 재생부(11), 영상표시장치(12), 파워앰프부(13) 및 스피커(14)는, 각각 별체로 되는 컴퍼넌트 AV시스템으로서의 구성을 채용해도 좋고, 이들 부위의 적어도 2개의 부위가 일체화된 유닛 타입의 장치구성을 채용해도 좋다.

그리고, 이와 같은 AV시스템(1)에 대하여, 본 실시 형태의 음향보정장치(2)를 부록적으로 접속하는 경우에는, 도시하는 바와 같이 하여, 미디어 재생부(11)로부터 출력되는 오디오 신호에 대하여 입력되도록 한다.

이 경우에 있어서, 음향보정장치(2)로서 최대로, 먼저 서술한 7.1 ch 사운드 의 채널구성에 대응 가능으로 되어 있다면, 이들 채널에 대응하는 8계통의 오디오 신호 입력단자를 가지는 것으로 된다.

또한, 예를 들면 AV시스템(1)이 L,R의 스테레오 채널에만 대응하는 바와 같은 경우에는, 미디어 재생부(11)로부터 출력되는 L,R의 각 오디오 신호에 대하여, 상기 8개의 오디오 채널에 대응하는 입력 단자 가운데, 프런트왼쪽 채널(L), 프런트 오른쪽 채널(R)에 대응하는 각 입력 단자에 입력시키도록 하여 접속하면 좋다.

또, 음향보정장치(2)에서는, 오디오 신호 출력단자에 대해서도, 최대로 상기 7.1ch 사운드에 대응하는 채널의 오디오 신호를 출력 가능하도록 하여 설치되어 있는 것으로 된다. 그리고, 이 음향보정장치(2)의 오디오 신호출력은, 파워앰프부(13)에 있어서의, 각 채널에 대응한 오디오 신호의 입력단자에 대하여 접속되게 된다.

또한, 상술한 바와 같이 미디어 재생부(11)에 있어서는, 예를 들면 미디어로부터 돌출한 오디오의 정보에 대하여 압축 부호화가 설치되어 있던 경우에는, 디코드 처리를 행하고 디지털 오디오신호로서 출력하는 것으로 하고 있다. 이것은, 본 실시의 형태의 음향보정장치(2)가 취급해야 할 오디오 신호의 정보는, 압축 부호화등에 대해서는 복조된 후의 형식의 오디오 신호여야 하는 것으로 된다. 이것에 의해, 본 실시의 형태의 음향보정장치(2)가, 압축 부호화 오디오신호에 대해서의 인코더／디코더를 갖출 필요는 없게 된다는 것이다.

또, 음향보정장치(2)로부터 파워앰프부(13)에 대하여 출력하는 것으로 되는 측정음으로 해도, 부호화 복호후의 형식에 따른 신호를 생성하면 좋은 것이며, 측 정음의 재생에 관해서도, 압축 부호화등을 위해 인코더／디코더 처리가 필요로 되는 것은 없도록 되어 있다.

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

또, 음향보정장치(2)에 대해서는, 상기 오디오 신호와 동일하게 하고, 비디오 신호에 대해서도, 압축 부호화후의 형식의 디지털 비디오 신호를 대상으로서 처리하는 것으로 되어 있다.

이와 같이 하여 비디오 신호와 오디오 신호가 입력되는 음향측정장치(2)는, 크게는, 프레임 버퍼(21), 음장 보정／측정기능부(22), 제어부(23) 및 메모리부(24)로부터 완성되는 것으로 된다.

먼저, 음장보정／측정기능부(22)로서는, 2개의 기능을 가진다. 하나는, 음장보정을 위해 필요한 음장제어를 위한 파라미터치를 설정하기 위해서, 청취환경에 대해서의 음향측정을 행하기 위한 측정기능을 가진다. 이 측정기능을 실행하고 있을 때는, 필요에 따라서, 그에 합당한 오디오 채널로부터 측정음이 출력되도록, 파워앰프회로(13)에 대하여 측정음의 신호를 출력한다.

또 하나는 음장보정기능인 상기 측정기능에 의한 측정 결과에 따라서 설정된 음장제어를 위한 파라미터치에 따라서, 미디어 재생부(11)로부터 입력되어 오는 각 채널마다의 오디오 신호에 대하여 소요의 신호처리를 실시하고, 파워앰프부(13)에 출력하도록 된다. 이것에 의해, 스피커로부터 출력되는 컨텐츠의 음성에 의해 형성되는 음장으로서는, 그에 합당한 청취 위치에 있어 양호한 것이 되도록 보정되어 있게 된다.

그런데 상기와 같이 하여 음장제어를 위한 신호처리가 행해진다고 하는 것은, 미디어 재생부(11)로부터 입력된 오디오 신호가, 음향보정장치(2)내에 있어 DSP(Digital Signal Processor)를 경유하게 된다. 이와 같이 오디오 신호가 DSP를 경유함으로써, 동일한 미디어 재생부(11)로부터 출력되는 비디오 신호와의 재생 시간에 대하여, 타임래그가 생기게 된다. 프레임 버퍼(2)는, 이 타임래그를 해소하여 이른바 립싱크를 도모하기 위해서 구비된다. 즉, 예를 들면 제어부(23)는, 미디어재생부(11)로부터 입력되어 오는 비디오 신호를, 프레임 버퍼(21)에 대하여, 예를 들면 프레임 단위로 기입하여 보관 유지시키고 나서, 영상표시장치(12)에 출력시키도록 제어를 실행한다. 이것에 의해, 음향보정장치(2)에서는, 상기한 타임래그가 해소되어 재생시간이 적정하게 동기 한 비디오 신호 및 오디오 신호가 출력되게 된다.

제어부(23)는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit), ROM, RAM등에서 이루어지는 마이크로 컴퓨터를 갖추어 구성되며, 상기한 프레임 버퍼(21)에 대한 기입／독출제어 외, 음향보정장치(2)에 있어서의 각종 기능부위에 대한 제어 및 각종 처리를 실행한다.

또, 마이크로폰(25)은, 음향보정장치(2)에 부속되어야 할 것으로, 이 음향 보정장치(2)에 의해 측정을 행하게 할 때, 스피커(14)로부터 출력되는 측정음을 수 음하기 위해 음향보정장치(2)에 대하여 접속되어야 할 것으로 된다.

도 2는, 음장보정／측정기능부(22)의 내부 구성예를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이 하여, 음장보정／측정기능부(22)는, 크게 나누고, 마이크로폰 앰프(101), 본 측정처리블록(103), 준비측정처리블록(106) 및 음장보정처리 블록(110)을 구비하여 이루어진다. 여기서, 음장보정처리블록(110)이 음장보정을 위한 처리를 행하는데 대하여, 마이크로폰 앰프(101), 본 측정처리블록(103), 준비측정처리블록(106)측의 부위는, 측정처리를 실행하는 부위이다. 이 측정처리의 결과에 근거하여, 음장보정처리블록(110)에 있어서의 상기 음장보정처리를 위한 각종 소요의 파라미터의 값이 변경 설정된다.

또, 본 측정과 준비측정과의 사이에서 측정모드를 전환하기 위해, 스위치(102, 109)가 설치된다. 또, 측정모드와 음장보정모드를 전환하기 위해 스위치(120)가 구비된다. 이들 스위치(102, 109, 120)는, 각각, 단자(Tm1)에 대하여 단자(Tm2 또는 Tm3)가 택일적으로 접속되도록 하여 전환이 행해진다. 이 전환의 동작은, 제어부(23)가 제어한다.

본 실시의 형태의 음향보정장치는, 상술한 바와 같이 AV시스템에 대한 부록 킷으로 된다. 이 때문에 본 실시의 형태에서는, 음향보정장치에 대하여 접속되는 오디오 시스템이 부정으로 되는데에 따라서, 오디오 시스템 그 자체가 대응하고 있는 멀티채널방식에 대해서도 특정할 수 없는 상황에 있는 것으로 된다.

그래서, 본 실시의 형태의 음향보정장치로서는, 본 측정을 행하는 사전의 단계에서, 준비측정을 실시하도록 이루어진다. 즉, 먼저, 준비측정에 의해, 주로 는, 실제로 접속된 오디오 시스템의 채널 구성(스피커 구성)이 어떤 것인지를 특정하도록 된다. 또한 이 때의 준비측정의 결과에 따라, 본 측정시에 있어 각 채널의 스피커로부터 출력시켜야 할 신호 레벨도 결정하도록 된다. 그리고, 본 측정을 행하여 얻어진 측정결과에 근거하여, 신호처리에 있어서의 소요의 파라미터에 대하여 음장보정이 행해지도록 하여 변경설정하도록 된다.

도 2에 나타내는 음장보정／측정기능부(22)의 설명으로서 먼저, 준비측정모드시에 대응하는 동작에 대하여 설명한다.

준비측정모드일 때에는, 먼저, 제어부(23)는, 스위치(120)에 부착하여 단자(Tm1)에 대하여 단자(Tm2)를 접속시킨다. 또, 스위치(102, 109)에 대해서는, 모두 단자(Tm1)에 대하여 단자(Tm3)를 접속시킨다. 이것에 의해, 측정모드로서 준비측정모드에 대응한 음장보정／측정기능부(22)에 있어서의 신호경로가 형성된다.

준비측정처리블록(106)은, 도시하는 바와 같이 하여, 측정부(107)와 측정음 처리부(108)를 갖춘다.

측정음 처리부(108)에서는, 준비측정용의 측정음으로서의 오디오 신호를 생성하고, 이것을 측정음신호로서 출력시키기 위한 부위이다.

또한, 도 2에서는, 도시를 간략한 것으로 하는 것의 편의상, 측정음처리부(108)로부터의 신호출력 라인을 1개로서 나타내고 있지만, 예를 들면 실제로는, 7.1 ch사운드에 대응하는 8개의 채널마다 대응하는 측정음의 신호 출력 라인이 있는 것으로 된다

도 2에 있어서, 준비측정처리블록(106)의 측정음 처리부(108)로부터 출력된 측정음신호는, 스위치(109)(단자(Tm3→Tm1))로부터 스위치(120)(Tm2→Tm1)를 경유하여 파워앰프부(13)에 대하여 입력되게 된다. 도 1에 나타나는 파워앰프부(13)에서는, 입력된 측정음의 음성신호에 대하여 증폭을 행하여, 스피커(14)로부터 출력시킨다.

지금까지의 설명에서 이해되는 바와 같이, 측정음처리부(108)로부터, 동시적으로 복수의 채널에 의해 측정음(음소)의 음성신호를 출력시키고 있을 때는, 파워앰프부(13)에서는, 이들 채널의 각각에 대하여 증폭을 향하여, 대응하는 채널의 스피커(14)로부터 출력시킨다.

이것에 의해, 스피커(14)로부터 그 주위 공간에 대하여, 측정음이 실제 음성으로서 출력되게 된다.

본 측정 및 준비측정일 때에는, 도 1에도 나타내는 바와 같이 하여, 측정음을 대상으로서 수음하기 위한 마이크로폰(25)을 음향보정장치(2)에 대하여 접속하는 것이지만, 음향보정장치(2)에 접속된 마이크로폰(25)으로부터의 음성신호는, 도 2에 나타내는 바와 같이 하여, 음장보정／측정기능부(22)에 있어서의 마이크로폰 앰프(101)에 입력되게 되도록 되어 있다.

또한, 마이크로폰(25)은, 그 청취환경에 있어서 가장 양호한 보정음장을 얻었다고 하는 리스닝포지션(청취 위치)에서 수음이 이루어지도록 설치한다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 시스템이 차재(車載)기기인 것으로 하여, 사용자가, 운전석에서 청취하고 있을 때에 적정한 음장이 얻어지도록 하고 싶다고 생각되었다면, 이 운전석에 사용자가 앉은 상태에서, 거의 귀가 있다고 여겨지는 위치에서 수음이 이 루어지도록 마이크로폰(25)을 설치하게 된다.

여기서, 앞에서 설명한 바와 같이 하여 준비측정모드 아래에서, 측정음 처리부(108)로부터 측정음의 신호가 출력된 것에 따라, 이 측정음이 스피커(14)로부터 출력되었다고 하면, 마이크로폰(25)에 의하여, 이 측정음을 포함한 주위 환경음이 수음 되게 된다. 이 수음음성의 음성신호는, 상기 마이크로폰 앰프(101)에 의해 증폭되고, 스위치(102)의 단자(Tm1→Tm3)를 거쳐서 준비측정처리블록(106)의 측정부(107)에 대하여 입력된다.

측정부(107)에서는, 입력된 음성신호에 대하여 소정의 A／D변환처리를 행하여 응답신호를 얻고, 이것에 대하여 예를 들면 FFT에 의한 주파수 해석을 행한다. 이 주파수 해석결과는, 예를 들면 제어부(23)가 받아들이는 것으로, 주파수 해석 결과에 근거하여, 예를 들면 채널구성(스피커의 수)이나 본 측정용의 측정음의 적정 레벨등을 시작으로 하는 소요의 측정 항목에 대해서의 측정결과를 얻도록 된다.

또, 본 측정모드일 때에는, 제어부(23)는, 스위치(120)에 대해서는 단자(Tm1)와 단자(Tm2)의 접속상태를 유지하는 것으로 측정모드로 하고, 게다가, 스위치(102, 109)에 대해서는, 모두 단자(Tm1)에 대하여 단자(Tm2)의 접속으로 전환한다. 이것에 의해, 음장보정／측정기능부(22)으로서는, 측정모드로서 본 측정모드에 대응한 신호경로가 형성된다.

본 측정모드에 의한 측정에서는, 준비측정처리블록(106)에 대신하여, 본 측정처리블록(103)이 기능하는 것으로 되어 있다. 이 본 측정처리블록(103)도, 상정부(104)와 측정음처리부(105)를 갖춘다. 그리고, 본 측정시에 있어서는, 측정 음처리부(105)에 있어서 본 측정에 이용해야 할 소요의 신호파형을 생성하고, 이것을 측정음으로서 출력하게 된다.

또, 이 때에, 각 채널의 스피커로부터 출력되는 측정음의 레벨은, 앞의 준비측정의 측정 결과에 따른 설정에 따라서 있다. 또한, 앞의 준비측정에 따라서는, 스피커의 유무, (채널 구성)도 판정되어 있기 때문에, AV시스템에 있어서 없다고 여겨지는 스피커에 대응하는 채널에 대하여 측정음의 출력은 하지 않도록 된다. 이것에 의해 측정음처리부(105)로서의 처리부담이 효율적으로 경감된다. 또한, 기한 측정음의 레벨설정 및 채널 구성에 따른 측정음의 출력설정은, 준비측정 결과에 따라 제어부(23)가 측정음처리부(105)를 제어하는 것으로 행해진다.

이와 같이 하여, 본 측정처리블록(103)의 측정음처리부(105)로부터 측정음의 신호가 출력되는 것에 따라서는, 준비측정의 경우와 동일하게 하고, 마이크로폰(25)에 의하여, 측정음을 포함하는 주위 환경음이 수음 되며, 마이크로폰 앰프(101)로부터 스위치(102)의 단자(Tm1→Tm2)를 거쳐서 측정부(104)에 입력되게 된다.

측정부(104)로서도, 입력된 음성신호에 대하여, 측정음 출력에 따른 소요의 타이밍으로 샘플링을 행하여 응답신호를 얻는다. 그리고, 이 응답신호를 대상으로서 후술하는 각종 처리나 주파수 해석처리 등을 행하고, 본 측정으로서의 소요의 측정항목에 대하여 측정결과를 얻도록 된다. 또, 이 측정결과에 근거하여, 음장 보정을 위한 소요의 파라미터의 설정치를 결정하도록 된다.

여기서, 이 본 측정처리블록(103)의 측정부(104)와 준비측정처리블록(106)의 측정부(107)는, 예를 들면 FFT에 의한 주파수 해석 등을 비롯하여 공통의 기능을 가진다. 또, 본 측정처리와 준비처리가 동시적으로 병행하여 실행되는 것은 아니다. 이 때문에, 측정부(104, 107)에 대해서는 1개로 정리하고, 본 측정처리와 준비처리로 공유시키는 것이 가능하다.

계속하여, 음장보정모드로 하기 위해서는, 스위치(120)에 대하여, 단자(Tm1)에 대하여 단자(Tm3)를 접속하도록 된다. 또한, 스위치(102, 109)는, 측정모드하에 있어서, 본 측정모드와 준비측정모드를 전환하기 위한 것이기 때문에, 이때에는 단자전환상태는 부정으로 좋다.

음장보정모드일 때에는, 음장보정처리블록(110)에 대하여 소스 음성신호가 입력되어 온다. 여기서 말하는 소스 음성신호란, 미디어 재생부(11)에서 재생 출력되는 오디오 신호이며, 지금까지도 설명하고 있는 바와 같이, 최대 7채널의 멀티채널에 의한 복수의 오디오 신호가 입력되는 경우가 있다. 이 경우의 음장보정처리블록(110)에는, 지연처리부(111), 이퀼라이저부(112), 게인 조정부(113)를 갖추는 것으로 하고 있지만, 이들 각 부위로서도, 최대 8채널(7.1 ch서라운드)의 오디오 신호의 각각에 대하여 독립적으로 처리가 가능한 구성으로 되어 있다.

음장보정처리블록(110)에 있어서, 지연처리부(111)는, 입력된 각 채널의 음성신호에 대하여, 각각 다른 지연시간에 의해 지연시켜 출력 가능하게 구성된다. 이 지연처리부(111)는, 각 스피커로부터의 청취위치에 대한 거리의 상위에 따른 스피커로부터 청취위치까지의 도달음의 시간차가 원인이 되어 생기는 음장의 혼란을 보정한다.

또, 이퀼라이저부(112)는, 입력된 각 채널의 음성신호마다 독립하고, 각각 임의의 이퀼라이저 특성을 설정하고 출력할 수 있다. 이퀼라이저부(112)에 의해서는, 스피커의 위치와 청취 위치와의 관계나, 스피커와 청취위치와의 사이에 있는 장애물의 상태, 또한 스피커의 재생 음향특성의 불균일등에 의해 변화하는 음질을 보정한다.

또, 게인 조정부(113)는, 입력된 각 채널의 음성신호마다, 독립하고 게인을 설정하고 출력할 수 있다. 이 게인 조정부(113)에 의해서는, 스피커와 청취위치와의 위치관계, 스피커와 청취위치와의 사이에 존재하는 장애물 상태, 스피커와 청취 위치와의 거리 등에 따라서 채널마다 흩어지는 음량을 보정한다.

이와 같은 신호처리 기능을 갖추는 음장보정처리블록(110)은, 예를 들면 오디오 신호에 대응한 DSP로서 구성되는 것이다.

제어부(23)는, 상술한 본 측정의 측정결과로서, 각 오디오 채널간에 있어서의 청취위치까지의 도달음의 시간차(각 스피커로부터 청취위치까지의 거리)의 관계, 각 오디오 채널의 소리가 청취위치에 도달한 단계에서의 음질변화 및 레벨의 불균일상태등의 정보를 얻고 있는 것으로 된다

그리고, 음장보정의 파라미터로서 예를 들면, 각 오디오 채널간에 있어서의 청취위치까지의 도달음의 시간차의 관계의 정보에 근거해서는, 이 시간차가 해소되도록, 지연처리부(111)에 대하여 각 오디오 채널마다의 지연시간을 설정한다. 즉 이른바 타임 얼라이먼트라고 일컬어지는 음장보정을 행한다.

또, 각 오디오 채널의 소리가 청취위치에 도달한 단계에서의 음질변화의 정 보에 근거하여, 이 음질 변화가 보충되도록 하고, 이퀼라이저부(112)에 대하여 각 오디오 채널마다의 이퀼라이저 특성을 설정한다. 또, 청취위치에 도달한 각 오디오 채널의 소리 레벨의 불균일 정보에 근거해서는, 이 불균일이 해소되도록 하고, 게인 조정부(113)에 대하여 각 오디오 채널마다 게인을 설정한다.

음장보정처리블록(110)에 입력된 소스 음성신호는, 상기와 같이 하고 파라미터 설정된 지연처리부(111), 이퀼라이저부(112) 및 게인 조정부(113)에 의해 신호처리가 행해진 후, 파워앰프부(13)에서 증폭되며, 스피커(4)로부터 실제 음성으로서 출력되게 된다. 이와 같이 하여 출력된 음성에 의해 형성되는 음장은, 예를 들면 그 합당한 청취위치에서 청취하는 것으로, 보정전 보다도 개선된 양호한 것으로 되어 있다.

계속하여 본 측정처리블록(103)으로서 AV시스템(1)에 있어서 실제로 배치되어 있다고 여겨지는 각 스피커에 대해서의 청취위치까지의 거리를 측정하기 위한 구성, 동작에 대하여 설명한다.

여기서, AV시스템(1)에 있어서 실제로 배치되는 스피커에 대해서의 청취위치까지의 「거리」는, 오디오 채널마다 대응하는 스피커에 대해서의 청취위치까지의 도달음의 「시간」에 상당하는 정보이다. 즉, 스피커에 대해서의 청취위치까지의 거리의 정보는, 음장보정처리블록(110)의 지연처리부(111)에 의한 타임얼라이먼트를 위해 사용된다.

각 스피커에 대해서의 청취위치까지의 거리를 측정하는데 있어서는, 다음과 같은 순서로 행하게 된다. 우선, AV시스템(1)이 구비되게 되는 복수의 스피커 중 에서, 먼저, 1개의 스피커를 선택하고, 거리 측정용의 측정음을 출력시킨다. 이 측정음은, 소정의 주파수대역특성을 가지게 되는 TSP(Time Stretched Pulse)신호에 의한 것이다. 이 TSP신호에 의한 측정음은, 청취위치에 대응하여 설치되어 있는 마이크로폰(25)에 의해 수음된 음성신호로서, 마이크로폰 앰프(101)로부터 스위치(102)(Tm1~Tm2)를 거쳐서 본 측정처리블록(101)의 측정부(104)에 입력된다. 측정부(104)에서는, 입력된 음성신호 파형에 대하여 소정 샘플수 단위에 의해 샘플한 샘플링 데이터를 얻도록 된다. 예를 들면 이 샘플링 데이터를 TSP신호에서 주파수 축상에서 제산한 것이 임펄스응답으로서 다루어진다.

그리고, 측정부(104)에서는, 이 임펄스응답에 대하여, 다음에 설명하도록 하여 소요의 신호처리 및 측정을 위한 연산처리 등을 실행하는 것으로, 측정결과로서, 음성출력시킨 스피커로부터 청취위치(마이크로폰(25))까지의 거리(스피커 마이크로폰간 거리)의 정보를 얻도록 된다.

이후는, 상기와 같이 하여, 1개의 스피커로부터 출력시킨 임펄스를 마이크로폰(25)에 의해 수음하여 얻어진 임펄스응답에 근거하여 스피커 마이크로폰간 거리를 측정한다고 하는 동작을, 다른 남는 스피커마다 순차 실행하도록 된다. 이것에 의해, 최종적으로는, AV시스템의 오디오 채널을 구성하게 되는 모든 스피커마다 에 대해서의 스피커 마이크로폰(청취위치)간 거리의 정보를 얻어지게 된다.

도 3은, 본 측정처리블록(103)의 측정부(104)에 있어서, 상기 임펄스응답을 입력하고 스피커 마이크로폰(청취위치) 간 거리를 측정하기 위한 처리 구성을 기능블록적으로 나타내고 있다. 이 도 3에 나타내는 구성에 의한 처리의 흐름에 대하 여, 먼저는, 도 4~도 6을 병용하여 참조하면서 설명해 가는 것으로 한다.

샘플링 파형 데이터인 임펄스응답의 원파형은, 여기에서는 도 4a에 나타내는 것이 얻어지고 있다고 한다. 도 4a에 있어서는, 횡축에 샘플수를 나타내고, 세로축에 진폭레벨을 나타낸다. 이 도 4a에 나타내는 임펄스응답의 원파형은, 4096샘플에 의한 샘플링 처리를 행하고 얻어진 것으로 되어 있다. 여기서의 샘플수 4096는 2의 12승으로 나타내지는 것으로, 예를 들면 FFT(Fast Fourier Transform) 등에 의한 주파수 해석처리에 적합한 샘플수가 제곱인 것을 입각하여 설정된 것이다. 또, 샘플링 주파수fs=48 KHz인 것으로 한다.

또, 임펄스응답의 샘플링 타이밍으로서 샘플 개시시점, 즉, 샘플포인트(0)로 되는 타이밍은, 측정음처리부(105)로부터 임펄스신호를 출력개시시킨 시점과 일치하게 하는 것으로 한다. 즉, 임펄스응답(마이크로폰(25)의 수음 음성신호)의 샘플링 타이밍은, 스피커로부터의 음성출력을 개시하게 되는 시점과 일치한 것으로서 다루어진다.

또, 이 경우에 있어서 도 4a에 나타내는 임펄스응답원 파형에 대하여, 파형의 상승위치를 샘플 포인트(횡축)방향으로 확대해 보았을 경우에는, 도 4b에 나타내는 바와 같이 되어 있는 것으로 한다.

상기 도 4에 나타내는 임펄스응답의 원파형의 샘플 데이터는, 도 3에 나타내는 자승처리부(201)에 대하여 입력되는 동시에, 분기하여 주파수해석／필터 특성 결정부(202)에 대해서도 입력된다.

자승처리부(201)에 있어서는, 임펄스응답의 진폭치에 대하여 자승 처리를 행 하도록 된다. 이것에 의해, 본래는 정(+)／부(-)의 양극의 진폭치를 가지는 임펄스응답의 파형 데이터는, 도 5a에 나타내는 바와 같이 하여 자승치에 의해 정치화 되게 된다. 즉, 자승치이므로, 부(-)의 진폭치는 정(+)의 진폭치로 반전하여 되접어 꺾이는 것으로 된다. 이것에 의해, 본래는 음의 진폭치도, 정의 진폭치와 동극성의 진폭으로서 취급할 수 있게 되기 때문에, 후술하는 바와 같이 하여, 임펄스응답의 진폭치에 대하여 계측을 행하는 것에 있어서는, 정(+)레벨을 대상으로 하는 측정만을 행하면 좋다.

또, 도 5a와 도 4a를 비교해 보면, 도 5a에 나타내는 자승 처리 후의 파형(자승 계열의 파형)은, 진폭치가 원파형의 자승치로 되어 있는 것으로 피크 레벨 그것은 원파형보다 작아지고는 있지만, 정방향에 있어서의 진폭의 변화율은, 도 4a에 나타내는 원파형보다도 큰 것으로 되어 있는 것을 안다. 이것은, 도 4b에 나타낸 파형과 도 5b에 나타내는 자승 처리 후의 파형의 상승위치를 샘플 포인트(횡축)방향으로 확대하여 봐도 현저하게 나타나고 있다.

이 자승 계열의 파형의 샘플 데이터는, 가변 저대역 필터(203)에 대하여 입력된다.

가변 저대역 필터(203)의 기본적 동작을 설명해 둔다.

이 가변 저대역 필터(203)에 대해서는, 상기와 같이 하여, 자승처리부(201)의 출력인 자승 계열에 의한 임펄스응답의 샘플 데이터가 입력된다. 가변 저대역 필터(203)는, 자승 처리된 임펄스응답의 샘플 데이터(자승 파형)에 대하여 여분으로 되는 (노이즈로서 취급해야 한다)고역성분을 제거하고, 측정 대상으로 매우 적 당한 포락선(엠베로프) 파형을 얻는 것을 목적으로 하여 설치된다.

예를 들면 자승처리부(201)에 의한 자승 계열의 샘플 데이터를 대상으로 하여 후술하도록 하여 임계치(th)를 설정하고 스피커 마이크로폰간 거리를 측정한다고 했을 경우, 고역성분의 노이즈(파형의 세세한 진동등으로서 나타난다)의 영향이 크고, 측정 결과에 오차를 생기게 할 가능성이 높다. 그래서, 가변 저대역 필터(203)에 의해, 측정결과에 악영향을 미치게 되는 고역성분의 진폭을 감쇠시키는 것으로, 측정 대상 파형의 내노이즈성을 향상시켜, 오차가 없는 측정결과를 얻도록 된다.

다만, 가변 저대역 필터(203)의 필터 특성(저역통과특성：고역감쇠 특성)으로서 고역의 제거효과가 너무 강하면, 임펄스응답의 상승도 포함하여 포락파형 전체가 너무 평활한 것으로 되어 버려, 오히려 측정 결과에 오차를 일으킬 가능성이 나온다. 게다가, 원의 임펄스 신호가 동일해도, 임펄스응답의 파형은, 예를 들면 AV시스템 및 공간을 포함하는 계의 조건에 따라서, 다른 주파수대역특성을 가진다.즉, 고역성분의 진폭에도 상위가 생긴다.

이것으로부터, 자승 계열의 임펄스응답에 대하여, 저대역 필터처리를 실시하는데에 있어서는, 임펄스응답의 주파수 특성에 적응하고, 저대역 필터처리의 필터특성을 가변하는 것이 바람직하다고 하는 것으로 된다. 이것에 의해, 임펄스응답의 주파수특성의 차이에 관계없이, 포락 파형의 주파수 특성(고역감쇠효과)으로서는 적절하게 되며, 항상 양호한 측정 결과가 얻어지게 되기 때문이다.

가변 저대역 필터(203)는, 상기한 것을 목적으로 하고, 주파수 해석／필터특 성결정부(202)의 제어에 의해서, 그 필터 특성을 변경가능하게 구성된다.

여기서, 가변 저대역 필터(203)는, 디지털 필터로서 일반적인, 이동평균(MA：Moving Average)을 채용한 구성을 채택한 것으로 한다. 이동평균을 채용하는 경우에 있어서는, 주지하는 바와 같이 하고, 이동평균의 대상 샘플수, 즉 차수를 변경 설정하는 것으로, 필터특성이 변화한다. 즉, 이동평균의 차수를 많이 하는 만큼 원파형은 평활화되어 간다. 즉, 고역에 대한 감쇠 효과는 강하게 되어 간다.

본 실시의 형태에서는, 이 가변 저대역 필터(203)에 있어서, 이동평균의 차수를 가변함으로써 그 필터 특성을 변경하도록 된다.

주파수 해석／필터 특성 결정부(202)에서는, 입력된 임펄스응답의 원파형의 샘플링데이터에 대하여, 먼저, 예를 들면 FFT등에 의해 주파수 해석(주파수 영역으로의 변환)을 행하도록 된다. 그리고, 이 주파수해석에 의해 얻어진 주파수 특성(주파수응답)에 근거하여, 중역(中域)으로 되는 주파수대역과, 고역(高域)으로 되는 주파수대역과의 진폭치의 밸런스가 어떻게 되어 있는가에 대하여 판정을 행하고, 판정결과에 따라서, 가변 저대역 필터(203)의 필터특성을 결정하도록 된다. 이하, 임펄스응답원 파형의 주파수 특성에 근거한 가변 저대역 필터(203)의 필터특성의 결정순서의 구체적인 예에 대하여 설명한다.

여기서, 임펄스응답원 파형의 샘플 형식으로서는, 상술한 바와 같이 샘플링 주파수fs=48KHz, 샘플수smpl=4096인 것으로 하고, 이 임펄스응답원 파형에 대해서의 FFT에 의해 얻어진 진폭치는 dB값으로 표현하는 것으로 한다. 또, 샘플링 주 파수 Fs=48KHz, 샘플수smpl=4096로 되는 것으로, 임펄스 응답원파형을 FFT에 의해 관측할 수 있는 최저 주파수 성분은, Fs／smpl=48000／4096≒11.7 Hz로 된다. 그래서, 임펄스응답원 파형의 주파수 영역에 대하여, 낮은 쪽에서부터 F0(=0Hz),F1(=11.7Hz),····F2048(=24KHz)로 규정한다. 또, 주파수(F0~F2048)에 각각 대응하는 dB값을, V0~V2048로서 규정한다.

또, 여기에서는, 임펄스응답의 주파수대역에 대하여, 중역을 1KHz~4KHz인 것으로 규정하고, 고역을 8KHz~16KHz이다고 규정하는 것으로 한다. 그러면, 주파수 F0~F2048과의 대응으로서 1KHz~4KHz에 대해서는 주파수F85~F340인 것으로 하고, 8KHz~16KHz에 대해서는 주파수F680~F1366이다고 하여 규정할 수 있다.

그리고, 중역으로 되는 주파수대역과, 고역으로 되는 주파수대역과의 진폭치의 밸런스에 대해서는, 다음과 같이 구하도록 된다.

먼저, 임펄스응답원 파형의 중역에 대한 평균 dB값(mid_db)을 구하는 것이지만, 이것은

으로 나타내지는 연산에 의해 산출하는 것으로 한다.

동일하게 하고, 임펄스응답원 파형의 고역에 대해서의 평균 dB값(high_db)은,

으로 나타내지는 연산에 의해 산출하는 것으로 한다.

주파수 해석／필터 특성결정부(202)에서는, 상기와 같이 하여 산출한 중역의 평균 dB값(mid_db)과 고역의 평균 dB값(high_db)에 대하여 비교를 행하고, 예를 들면,

mid_db-high_db＜5dB

의 관계가 성립하는지 아닌지에 대하여 판별하도록 된다. 즉, 중역의 평균 dB값(mid_db)과, 고역의 평균 dB값(high_db)과의 차는 5dB보다 작은지 아닌지에 대하여 판별한다. 이것은, 중역과 고역의 진폭치의 밸런스로서 중역에 대하여 고역의 쪽이 충분히 작다고 여겨지는 상태인지 아닌지를 판별하고 있는 것이며, 여기에서는, 그 임계치로서, 5dB를 설정하고 있는 것이다. 이 경우에 있어서, 임펄스응답원 파형의 고역의 진폭이 중역상당에 크다고 하는 것은, 그 만큼 노이즈로서 취급해야 할 고역성분의 중첩량이 많(진폭이 크다)다고 말할 수 있다.

여기서, 상술도 한 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 가변 저대역 필터(203)의 필터특성은 이동평균의 차수를 변경 설정하는 것에 의해서 가변하는 것으로 하고 있다.

이것을 전제로서 주파수 해석／필터특성결정부(202)는, mid_db-high_db＜5dB의 관계는 성립하지 않았던 것이 판별되었을 경우에는, 가변 저대역 필터(203) 의 필터 특성으로서 이동평균의 차수(MA)에 대하여 MA=2로 설정하는 것을 결정하도록 된다.

이것에 대하여, mid_db-high_db＜5dB의 관계가 성립한 것이 판별되었을 경우에는, 가변 저대역 필터(203)의 필터 특성으로서 이동평균의 차수(MA)에 대하여, 상기 MA=2보다 크고, 예를 들면 MA=10으로 설정하는 것을 결정하도록 된다.

즉, 이 경우에 대해서는, 중역의 평균 dB값(mid_db)에 대하여 고역의 평균 dB값(high_db)이 5dB이상 떨어져 있는 즉, 고역노이즈의 레벨이 소정 이하인 경우에 대응해서는, 적은 이동평균 차수로서 MA=2를 설정하고, 중역의 평균 dB값(mid_db)과 고역의 평균 dB값(high_db)과의 차가 5dB보다 작은 것으로 하고, 고역노이즈의 레벨이 소정이상으로 되는 경우에 대응해서는, 이것보다 큰 이동평균 차수로서 MA=10를 설정하고, 보다 고역의 감쇠효과를 높이도록 하고 있다. 이것에 의해, 저대역 필터에 의한 필터링처리에 의해 얻어지는 포락파형으로서는, 임펄스응답원신호의 주파수 특성의 차이에 관계없이, 적정한 주파수 특성이 얻어지게 된다.

주파수 해석／필터 특성 결정부(202)는, 상기와 같이 하여 결정한 이동평균차수(MA)가 가변 저대역 필터(203)에 있어서 설정되도록, 이 경우에는, 가변 저대역 필터(203)에 대하여 제어신호(Sc)를 출력하는 것으로 된다. 이것에 따라서, 가변 저대역 필터(203)에서는, 이동평균 차수(MA)=2 혹은 MA=10의 어느쪽을 설정한 뒤에 필터링처리를 실행하게 된다.

구체적인 예로서, 먼저 도 4에 나타낸 임펄스응답원 파형의 주파수 특성은, 도 6a에 나타내는 것으로 서술했지만, 이 도 6a에 나타내는 주파수 특성에 대하여, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)는, mid_db-high_db＜5dB의 관계는 성립하지 않는다(중역의 평균 dB값(mid_db)에 대하여 고역의 평균 dB값(high_db)은 5dB이상 떨어져 있다)는 판별결과를 얻었다고 한다. 이 판별결과에 따라서, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)는, 가변 저대역 필터(203)에 대하여 이동평균 차수(MA)=2를 설정하게 된다.

도 6(b)에는, 도 5(b)에 나타낸 자승 계열의 샘플 데이터의 상승부분에 대하여, 가변 저대역 필터(203)가, 상기와 같이 하여 설정된 이동평균 차수(MA)=2에 의해 필터링처리를 행하여 얻어진 파형을 나타내고 있다. 이 도 6b는, 도 5b에 나타낸 파형으로부터 고역성분이 적정하게 감쇠된 포락선으로 되어 있는 상태를 나타내고 있다.

상기 도 6b에 나타내는 파형을 예로, 도 3에 있어서의 가변 저대역 필터(203)보다 후단의 처리블록의 동작에 대하여 설명한다.

도 6b에 나타나는 가변 저대역 필터(203)에 의해 필터링 하여 얻어진 저대역 필터 처리 파형, 즉, 포락선 파형의 샘플 데이터는, 도 3에 나타내는 바와 같이 하여, 지연샘플수 판정부(204)와 임계치(205)에 대하여 분기하여 입력된다.

먼저, 임계치(205)에서는, 도 6b에 나타나는 4096샘플에 의한 저대역 필터 처리 파형의 샘플 데이터로부터, 피크레벨(Pk)을 구한다. 그리고, 이 경우에는, 피크레벨(Pk)에 대한 소정 비율에 의하여 구해지는 진폭의 레벨값을 임계치(th)으로서 설정한다. 임계치설정처리부(205)는, 이와 같이 하여 설정한 임계치(th)를 지연샘플수판정부(204)에 대하여 통지한다.

지연샘플수판정부(204)에서는, 도 6b에 나타내는 바와 같이 하여, 가변 저대역 필터(203)로부터 받아들인 저대역 필터 처리 파형의 샘플 데이터의 진폭치와 통지된 임계치(th)를 비교하고, 샘플 포인트(0)를 기점으로서 최초로 저대역 필터처리파형이 임계치(th) 이상으로 된 샘플 포인트를 검출(판정)한다. 도 6b에서는, 이 검출된 샘플 포인트를, 지연 샘플 포인트(PD)로서 나타내고 있다. 지연 샘플 포인트(PD)는, 샘플 포인트(0)(시간적으로는, 스피커로부터의 임펄스신호의 음성 출력 개시시점에 대응한다)를 기점으로 하고 여기부터 임펄스응답이 상승으로 되는 시점까지의 시간적 지연을 샘플수에 의해 나타내고 있는 것이라고 할 수 있다.

그리고, 이 도 6b에 있어서 나타나는 지연 샘플 포인트(PD)는, 가변 저대역 필터(203)에 있어서, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)의 제어에 의하여 적절한 필터특성이 설정되어 있는 것으로, 오차를 일으키는 일 없이, 높은 정밀도에 의해 검출된 것이다고 하는 것을 말할 수 있다.

비교로서 도 6c에는, 도 6a에 나타내는 주파수 특성의 임펄스응답원 파형(도 4)의 자승 계열(도 5)에 대하여, 이동평균 차수(MA)=10을 설정한 가변 저대역 필터(203)에 의해 필터링 처리를 설치하여 얻어진 저대역 필터 처리 파형을 나타내고 있다.

이 도 6c와 도 6b를 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 도 6c에 나타내는 저대역 필터 처리 파형으로서의 포락선은, 도 6b보다도 상당히 평활화되어 무디어지고 있는 상태인 것을 알 수 있다. 예를 들면, 이 도 6c에 나타내는 파형을 대상으 로서 지연샘플수판정부(204) 및 임계치설정처리부(205)의 처리에 의하여 지연 샘플 포인트(PD)를 검출했다고 해도, 그 검출 결과로서는 오차를 일으키게 된다.

상기와 같이 하여 샘플수 판정부(204)에 의해 판정된 지연 샘플 포인트(PD)의 정보는, 공간 지연 샘플수 산출부(206)에 대하여 통지된다.

상기도 한 바와 같이, 지연 샘플 포인트(PD)는, 스피커로부터의 임펄스 신호의 음성출력 개시시점을 기점으로 하여, 이 임펄스 신호의 음성을 마이크로폰에 의해 수음하여 얻어진 임펄스응답이 상승했다고 되는 시점까지의 시간적 지연을 샘플수에 의해 표현하고 있는 것으로 된다. 즉, 스피커 마이크로폰간 거리를 시간적으로 나타내고 있는 것으로 하고, 개념적으로는 파악할 수 있다.

그렇지만, 실제의 것으로서, 예를 들면 스피커로부터 임펄스 신호를 출력시키기 위한 신호출력계와 마이크로폰에서 스피커로부터 출력된 음성을 수음하여 임펄스응답원 파형의 샘플 데이터를 얻기 위한 샘플링을 행하기까지의 신호 입력계에 있어서, 필터지연, A／D 혹은 D／A변환처리 등에 기인하는 처리지연 등의, 이른바 시스템 지연이 존재한다. 그리고, 상기 샘플수 판정부(204)에 의해 판정된 지연샘플 포인트(PD)는, 실제로는, 이 시스템 지연 등을 요인으로 하는 오차를 포함하고 있는 것으로 된다.

그래서, 공간 지연 샘플수 산출부(206)에서는, 지연 샘플 포인트(PD)로부터, 상기 시스템지연 등을 요인으로 하는 오차를 캔슬(감산)하도록 하고, 실제의 스피커 마이크로폰(청취위치)간의 공간거리에 대응하는, 진정한 지연 샘플수(공간지연샘플수)를 얻도록 된다. 이와 같이 하여, 공간 지연 샘플수 산출부(206)에서 얻 어진 공간 지연 샘플수의 정보는, 거리산출부(207)에 대하여 통지된다.

거리산출부(207)에서는, 통지된 공간 지연 샘플수에 대하여 예를 들면 시간 환산하도록 된다. 그리고, 이 시간 환산한 공간 지연 샘플수의 정보와 음속을 나타내는 값 등을 이용하고 소정의 연산식에 의해 연산을 행하는 것으로, 스피커 마이크로폰간 거리를 산출하도록 된다.

이와 같이 하여 산출된 스피커 마이크로폰간 거리의 정보는, 이 때에 측정대상으로 된 스피커의 오디오 채널과의 대응부가 행해진 뒤에, 제어부(23) 내의 불휘발성의 메모리 영역에 기입되어 기억 유지된다.

또, 도 3에 나타낸 측정부(104)로서의 구성에 의해 스피커 마이크로폰간 거리의 정보를 얻는 경우로서 도 4에 나타낸 임펄스응답원 파형보다 고역성분의 진폭이 크게 되는 경우에 대해서의 동작예를, 도 7~도 9를 참조하여 설명해 가는 것으로 한다.

도 7에는, 도 3의 측정부(103)에 대하여 입력되는 임펄스응답원 파형이 나타나고 있다. 도 7a에는, 샘플수 4096에 의한 임펄스응답원 파형을 나타내고, 도 7b에는, 도 7a에 나타내는 임펄스응답원 파형에 있어서의 실제 파형의 상승부분을 포함하게 되는 샘플 포인트 주변을, 샘플 포인트 방향(횡축 방향)으로 확대하여 나타내고 있다.

이들 도 7a, 도 7b와 도 4a, 도 4b를 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 도 7 쪽이 부(4)보다도, 고역성분의 진폭이 상당히 큰 임펄스응답원 파형인 것을 알 수 있다.

이 도 7에 나타내는 임펄스응답원 파형은 자승처리부(201)에 의해 자승 계열로 변환되는 것으로, 도 8a, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 그 진폭치가 자승치에 의해 정치화 되는 것으로 된다. 또, 자승 계열로 되는 것으로, 도 7a, 도 7b와 도 8a, 도 8b를 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 진폭변동에 대하여 강조되도록 하고 파형이 변화하고 있는 것도 간파할 수 있다.

도 9a는, 도 7에 나타낸 임펄스응답원 파형에 대하여, 주파수 해석／필터특성결정부(202)에 의해 주파수 해석처리를 행하여 얻어지게 되는 주파수 특성을 나타내고 있다. 도 9a에 나타내는 주파수 특성은, 도 6a보다도 고역의 진폭이 큰 것이며, 많은 고역(노이즈)성분을 포함하고 있는 것을 알 수 있다.

그리고, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)로서는, 이 도 9a에 나타내는 주파수특성에 대하여, mid_db-high_db＜5dB의 관계는 성립하고 있다고 판정하고, 이것에 따라, 가변 저대역 필터(203)에 대하여, 이동평균 차수(MA)=10을 설정한다.

이동평균 차수(MA)=10이 설정된 가변 저대역 필터(203)에 의하여, 도 8에 나타낸 자승 계열의 파형(자중 처리 파형)을 필터링처리하여 얻어진 저대역 필터처리파형을 도 9b에 나타낸다. 이 도 9b에 나타내는 파형은, 원래의 임펄스응답원 파형에 대하여 고역성분이 많다고 되어 있는 것에 따라서, 이동평균 차수(MA)=10이라고하는 고역감쇠효과의 높은 필터특성을 설정한 것으로, 적정한 측정(검출) 결과를 얻는데 적당하게 되는 주파수대역특성의 포락선을 얻고 있는 것으로 된다.

이 경우에도, 도 9b에 나타나는 저대역 필터 처리 파형은, 지연 샘플수 판정부(2040 및 임계치 설정처리부(205)에 입력되는 것으로, 지연샘플수판정부(204)에 있어서, 도시하는 바와 같이 하여, 저대역 필터 처리 파형의 진폭과 임계치(th)와의 비교에 의해, 지연 샘플 포인트(PD)가 구해진다. 또한, 이 경우에는 임계치(th)는, 임계치 설정처리부(205)에 있어서, 저대역 필터 처리 파형의 피크레벨(Pk)의 소정 비율에 의하여 구해진다.

그리고, 이 지연 샘플 포인트(PD)에 근거하여, 지연샘플수판정부(204)의 후단의 공간 지연 샘플수 산출부(206)→거리산출부(207)에 의한 처리가 실행되는 것으로, 스피커 마이크로폰간 거리의 정보가 얻어지게 된다.

또한, 도 9c에는, 도 9b에 나타내는 주파수 특성의 임펄스응답원 파형(도 7)의 자승 계열의 파형(도 8)에 대하여, 이동평균 차수(MA)=2를 설정한 가변 저대역 필터(203)에 의해 필터링처리를 실시하여 얻어진 저대역 필터 처리 파형을 나타내고 있다.

이들 도 9c와 도 9b의 관계로서는, 도 9c에 나타나는 저대역 필터 처리 파형으로서의 포락선 쪽이, 도 9b와 비교하여 상당히 여분으로 되는 고주파성분이 남아 있는 상태를 나타내고 있다. 만일, 이 도 9c에 나타내는 파형을 대상으로서 지연샘플수판정부(204) 및 임계치(205)의 처리에 의하여 지연 샘플 포인트(PD)를 검출했다고 해도, 그 검출 결과로서는 오차를 일으키게 된다.

지금까지 설명한 스피커 마이크로폰간의 거리의 정보의 취득을 위한 처리를, 모든 스피커마다 행하는 것으로, 최종적으로는, AV시스템(1)이 갖추는 각 오디오 채널마다 대응하는 스피커 마이크로폰간 거리의 정보가, 제어부(23)에 있어서 기억 유지되게 된다.

제어부(23)는, 각 오디오 채널마다의 스피커 마이크로폰간 거리의 차이에 근거하여, 이 거리차이에 따른, 각 오디오 채널의 스피커로부터 청취위치(측정시에는 예를 들면 마이크로폰(25)이 배치된 위치가 기준으로 된다)까지의 공간적인 음성도달 시간차를 판정한다. 그리고, 이 판정결과에 근거하여, 오디오 채널마다 대응하는 각 스피커로부터 청취위치에 도달하는 음성의 시간차가 해소되도록, 지연처리부(111)에 있어서, 각 오디오 채널마다 소요의 지연시간이 설정되도록 제어를 행한다. 이후에 있어서, 지연처리부(111)는, 각 오디오 채널마다의 오디오 신호에 대하여 설정된 지연시간에 의한 지연처리를 설치하도록 된다. 이 결과, 그에 적합한 청취위치에 있어서는, 스피커와 청취위치의 거리의 차이에 기인하는 음성의 도달시간의 격차가 캔슬된 적정한 음장이 얻어지게 된다. 즉, 타임얼라이먼트라고 일컬어지는 음장보정이 행해진다.

도 10은, 본 발명의 실시의 형태의 변형예로서 측정부(104)에 대해서의 다른 구성예를 나타내고 있다. 또한, 이 도에 있어서 도 3과 동일부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

이 도 10에 나타내는 측정부(10)에 있어서는, 자승처리부(201)의 전단에 대하여 미분처리부(208)를 추가하여 설치하는 것으로 하고 있다. 또한, 이 경우에 있어서도, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)에 대해서는, 미분처리부(208)에 입력시켜야 할 임펄스응답을 분기하여 입력시키고 있다. 즉, 이 경우에도, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)에 대해서는, 임펄스응답의 원파형을 입력시키는 것으로 하고 있다.

상기 도 10에 나타내는 구성의 측정부(104)가 실행하는 처리에 대하여서, 도 11~도 13을 참조하여 설명한다.

이 경우에 있어서, 미분처리부(208) 및 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)에 입력되는 임펄스응답원 파형은, 도 11에 나타내는 것으로 한다. 또한, 여기에서도, 도 11a에는, 샘플수 4096에 의한 임펄스응답원 파형을 나타내고, 도 11b에는, 도 11a에 나타내는 임펄스응답원 파형에 있어서의 실제 파형의 상승부분을 포함하게 되는 샘플 포인트 주변을, 샘플 포인트 방향(횡축 방향)으로 확대하여 나타내고 있다.

그리고, 이 경우에 있어서는, 상기 도 11에 나타내는 임펄스응답원 파형에 대하여, 우선, 미분처리부(208)에 의해 미분처리가 실시된다. 여기서의 미분처리는, 예를 들면 임펄스응답원 파형의 진폭 레벨에 대하여 시간 차분을 얻도록 된다.

이 미분처리에 의하여, 도 11a에 나타낸 임펄스응답원 파형은, 도 12a에 나타내는 미분처리 파형으로 변환된다.

도 12b에 나타내는 미분처리 파형은, 도 11a의 임펄스응답원 파형과 비교했을 경우에, 그 진폭의 변화가 강조된 것으로 된다. 이것은, 최종적으로 가변 저대역 필터(203)에 의하여 얻어지는 저대역 필터 처리 파형(포락 파형)으로서의 상승의 진폭변화를 확대하고 있는 것이라고 볼 수 있지만, 이것도 고주파 성분으로 묻힐 경향으로 되는 본래의 진폭을 강조하고 있다고 하는 점에서 내노이즈성을 높이고 있는 처리라고 할 수 있다. 이것에 의해, 지연 샘플 포인트(PD)에 대하여 보다 정확하게 검출하는 것이 가능하게 된다.

본 실시의 형태에서는, 이와 같이 하여 미분처리를 실시하고 나서, 자승처리부(201)에 의해 자승계열의 파형을 얻도록 되어 있다. 이 자승처리부(201)의 처리에 의하여, 도 12a에 나타낸 파형은, 도 12b에 나타내는 자승 계열의 파형(자승 파형)으로 변환되는 것으로 된다.

이 경우에 있어서도, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)에 있어서는, 임펄스응답원파형에 대하여 예를 들면 FFT에 의한 주파수 해석을 행하는 것으로, 임펄스응답원파형에 대한 주파수 특성을 얻는다. 이 경우의 임펄스응답원 파형의 주파수 특성을 도 13a에 나타낸다.

그리고, 이 경우에 있어서는, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)는, 도 13a에 나타내는 주파수 특성에 대해서, mid_db-high_db＜5dB의 관계는 성립하고 있지 않다고 판정한 것으로 한다. 이 판정결과에 따라서는 상술한 바와 같이, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)는, 가변 저대역 필터(203)에 대하여 이동평균 차수(MA)=2를 설정하도록 된다.

상기와 같이 하여 이동평균 차수(MA)=2가 설정된 가변 저대역 필터(203)를 통과한 자승 계열의 파형인 저대역 필터 처리 파형을 도 13b에 나타낸다.

이 도 13b에 나타내는 저대역 필터 처리 파형은, 도 12b에 나타낸 자승 계열의 파형(자승 처리 파형)으로부터, 이동평균 차수(MA)=2에 대응하는 고역감쇠량에 의해 고역성분을 제거하여 얻어지는 것이다. 즉, 도 12b에 나타낸 자승 계열의 파형에 대해서의 포락선적인 파형이 얻어지고 있는 것이다.

그리고, 이 경우에도, 상기 도 12b에 나타나는 저대역 필터 처리 파형은, 지 연샘플수 판정부(204) 및 임계치 설정처리부(205)에 입력된다. 임계치 설정처리부(205)에서는, 상술한 바와 같이, 입력된 저대역 필터 처리 파형의 피크레벨(Pk)로부터 임계치(th)를 구하고, 이 임계치(th)를 지연샘플수판정부(204)에 대하여 통지한다.

지연샘플수판정부(204)에서는, 도 12b에 나타내는 바와 같이, 입력된 저대역필터 처리 파형의 진폭레벨과, 통지된 임계치(th)와의 비교에 의해, 지연 샘플 포인트(PD)를 구한다.

그리고, 이 지연 샘플 포인트(PD)에 근거하여, 지연샘플수판정부(204)의 후단의 공간 지연 샘플수 산출부(206) 및 거리산출부(207)가 먼저 설명한 것과 같은 처리를 실행하는 것으로, 이 경우에도, 스피커 마이크로폰간 거리의 정보가 적정하게 얻어지게 된다.

이 경우의 측정 결과인 스피커 마이크로폰간 거리의 정보는, 도 10에 나타내는 구성으로서 미분처리부(208)가 추가되어 있는 것으로, 임펄스응답원 파형에 대하여, 그 진폭을 강조하는 처리를 거친 뒤에 얻어진 것으로 되므로, 미분처리부(208)의 설정에 의해서는, 임펄스응답의 상승 파형이 유효하게 눈에 띄게 되고, 보다 확실한 스피커 마이크로폰간 거리의 측정 결과를 얻는 것이 가능해지는 것이다.

또한, 본 발명으로서는 지금까지 설명한 실시의 형태로서의 구성만으로는 한정되지 않는다.

먼저, 주파수 해석／필터 특성 결정부(202)에 있어서, 임펄스응답원 파형의 주파수특성을 이용하고, 어떤 알고리즘에 의해 필터 특성을 설정하는지에 대해서 는, 상기 실시의 형태로서 설명한 이외의 알고리즘을 채용해도 좋은 것이다. 즉, 예를 들면 어떠한 주파수대역의 범위를 중역, 고역으로서 설정하는지, 또, 중역, 고역마다의 진폭 레벨의 산출방법, 중역과 고역의 진폭레벨에 대한 비교 등을 어떻게 하여 행하는가에 대해서는 적당 변경되어도 좋다. 또, 중역, 고역의 2단계뿐만 아니라, 보다 많은 주파수역을 설정하고, 이들 주파수역의 진폭 비교 등에 의하여 필터특성을 설정하도록 해도 좋다.

또, 실시의 형태에서는, 이동평균 차수(MA)에 대하여 MA=2, MA=10의 2단계에서 결정하는 것으로 가변 저대역 필터(203)의 필터특성을 가변하는 것으로 하고 있지만, 이동평균차수(MA)에 대하여 상기 이외의 값이 설정되도록 해도 상관없다.

또, 이 경우에는 필터특성에 대해 2단계에 의한 가변 설정을 행하는 것으로 행하고 있지만, 보다 많은 단계에 의해 가변 설정되도록 해도 상관없다.

또한, 가변 저대역 필터(203)의 필터 특성을 가변하는데 있어서는, 이동평균 이외의 소요의 파라미터(예를 들면 절단 주파수등)를 변경 설정하도록 해도 상관없다. 또, 이것으로부터, 가변 저대역 필터(203)의 형식으로 해도, 이동평균법을 채용하는 이외의 형식이 채용되어 상관없다고 하는 것도 말할 수 있다.

또, 상기 실시의 형태에서는, 임펄스응답을 이용한 측정항목으로서, 스피커 마이크로폰(청취 위치) 간의 공간거리를 구하는 것으로 하고 있다. 상기 실시의 형태에 있어서, 스피커 마이크로폰(청취 위치) 간의 공간 거리는, 스피커로부터 발생된(출력된) 소리가 마이크로폰(청취 위치)에 도달할 때까지의 시간에 상당하는 정보로 된다. 따라서, 측정 항목으로서는, 상기 스피커 마이크로폰(청취 위치) 간의 공간 거리의 값을 얻는 대신에, 스피커로부터 발생된 (출력된) 소리가 마이크로폰(청취위치)에 도달할 때까지의 시간 값을 얻도록 해도, 정보내용으로서는 등가이며, 아무런 문제는 없다.

또, 상기 실시의 형태에서는, 정(+)의 수치화(정치화 변환(transform to positive values))를 행하기 위해서, 임펄스응답에 대하여 자승 처리를 실행하고 있지만, 처리결과로서 정치화되면 좋기 때문에, 정치화 변환의 처리로서는 자승 처리로 한정되지 않는다.

예를 들면, 자승 처리에 대신하여, 단순하게 음극성(-)의 진폭치를 반전시키도록 한 정치화의 처리를 실시하도록 해도 좋다. 또, 임펄스응답 파형의 진폭치의 자승의 제곱근을 산출하도록 해도 좋다.

또, 본 발명으로서는, 임펄스응답 파형에 대하여, 적어도 정치화 변환 처리와, 이 정치화 변환 처리후로 되는, 임펄스응답 파형의 주파수 특성에 적응한 필터 특성에 의한 저대역 필터링처리를 실행하여 얻어지는 파형을 측정대상으로 하면, 측정항목으로 해도, 스피커 마이크로폰(청취 위치) 간의 공간거리만으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 측정 결과를 어떠한 목적으로 이용하는지에 대해서도, 예를 들면 타임 얼라이먼트의 음장 보정 이외를 목적으로 한 것으로 되어도 좋은 것이다

예를 들면, 실시의 형태로서 나타낸 음향보정장치(2)에서는, 음장보정처리블록(110)으로서, 지연처리부(111), 이퀼라이저부(112), 게인 조정부(113)를 갖추고, 타임 얼라이먼트로서의 음장 보정은 지연처리부(111)에 의해 행해지는 것으로 하고 있다. 본 발명에 근거해서는, 측정결과를 이용하여 이퀼라이저부(112), 게인 조정부(113)의 설정을 행하는 것으로, 스피커로부터 출력되는 음성의 음질보정, 게인(레벨) 보정을 행하고 음장보정하는 것도 지장 없다. 또한, 예를 들면 실내 잔향음의 측정 등, 음장보정 이외의 측정 결과를 얻는 것을 목적으로 했을 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다.

또, 예를 들면 본 발명으로서의 요건을 포함하는 도 3 혹은 도 10에 나타내는 측정부(104)로서의 처리, 또한, 도 2에 나타낸 음장보정／측정기능부(22)를 이루게 되는 각 기능 블록의 처리도 등은, 마이크로 컴퓨터로서의 제어부(23)가, 예를 들면 내부 ROM에 격납되는 프로그램에 따라서 실행하는, 소프트웨어에 의해 실현되는 것이어도 좋다.

상술한 실시예에서는, 음향보정장치를 부록킷으로서 구성했지만, 이 음향보정장치를 짜 넣어 AV시스템으로서 구성하도록 해도 좋은 것은 물론이다.

또한, 본 발명의 측정장치에 있어서의 신호처리를, DSP(Digital Signal Processor)나 CPU(Central Processing Unit)에서 실행되는 소프트웨어처리로서도 좋다. 예를 들면 퍼스널·컴퓨터에 표준적으로 갖추어지는 오디오 출력단자로부터 TSP와 같은 측정신호를 출력하고, 스피커(14)를 드라이브하는 파워앰프부(13)에 공급하고, 마이크로폰 입력단자에 마이크로폰(25)을 접속하고, 퍼스널·컴퓨터내부의 CPU등에서 상기의 측정처리를 행하도록 할 수 있다. 따라서, 퍼스널·컴퓨터등으로 실행가능한 형식으로 구성된 소프트웨어(프로그램)로서 제공함으로써, 본 발명의 음장보정/측정기능을 청취자는 얻을 수 있다.

이상에서 이해되는 바와 같이 본 발명은, 임펄스응답을 이용하는 음향 측정에 대하여, 지금까지보다도 고정밀도 및 높은 신뢰성의 측정결과가 얻어지는 것이며, 이것에 의해, 임펄스응답을 이용한 음향측정을 현실적으로 채용하는 것도 용이하게 된다.

Claims (4)

1. 임펄스응답을 취득하는 임펄스응답 취득수단과,

   상기 임펄스응답 취득수단에 의해 취득된 임펄스응답에 대하여 정치화(正値化) 변환을 행하는 정치화 변환수단과,

   상기 정치화 변환수단에 의해 정치화 변환(transform to positive values)된 응답파형에 대하여, 저대역 필터링처리를 실시하는 저대역 필터 수단과,

   상기 임펄스응답 취득수단에 의해 취득된 임펄스응답의 주파수 특성을 얻는 주파수 특성 취득수단과,

   상기 주파수 특성 취득수단이 취득한 주파수 특성에 따라서, 상기 저대역 필터 수단의 상기 필터 특성을 가변 설정하는 필터 특성 설정수단과,

   상기 저대역 필터 수단에 의하여 얻어진 파형에 근거하여, 소요의 측정항목에 대해서의 측정 결과를 취득하도록 된 측정결과 취득수단을 갖추도록 구성된 것을 특징으로 하는 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 정치화 변환수단의 전단에 있어서, 상기 임펄스응답 취득수단에 의해 취득된 임펄스응답에 대하여 미분처리를 가하는 미분수단을 또한 갖추도록 구성된 것을 특징으로 하는 측정장치.
3. 임펄스응답을 취득하는 임펄스응답 취득스텝과,

   상기 임펄스응답 취득 스텝에 의해 취득된 임펄스응답에 대하여 정치화 변환을 행하는 정치화 변환스텝과,

   상기 정치화 변환스텝에 의해 정치화 변환된 후의 응답파형에 대하여, 저대역 필터링처리를 실시하는 저대역 필터처리 스텝과,

   상기 임펄스응답 취득스텝에 의해 취득된 임펄스응답의 주파수 특성을 얻는 주파수 특성 취득스텝과,

   상기 주파수 특성 취득스텝에 의해 취득한 주파수 특성에 따라서, 상기 로 패스 필터처리 스텝의 필터 특성을 가변 설정하는 필터 특성 설정스텝과,

   상기 저대역 필터처리스텝에 의하여 얻어진 파형에 근거하여, 소요의 측정 항목에 대해서의 측정결과를 취득하도록 이루어진 측정결과 취득스텝을 실행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 측정방법.
4. 임펄스응답에 대하여 정치화 변환을 행하는 정치화 변환스텝과,

   상기 정치화 변환스텝에 의해 정치화 변환된 응답파형에 대하여, 저대역 필터링처리를 실시하는 저대역 필터처리스텝과,

   임펄스응답의 주파수 특성을 얻는 주파수 특성 취득스텝과,

   상기 주파수 특성 취득스텝이 취득한 주파수 특성에 따라서, 상기 저대역 필터처리스텝의 필터 특성을 가변 설정하는 필터 특성 설정스텝과,

   상기 저대역 필터처리스텝에 의해서 얻어진 파형에 근거하여, 소요의 측정 항목에 대해서의 측정결과를 취득하도록 이루어진 측정결과 취득스텝을 측정장치에 실행시키는 프로그램을 기록하도록 구성된 기록매체.

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