WO2017130255A1 - 音像定位処理装置、及び音像定位処理方法 - Google Patents

音像定位処理装置、及び音像定位処理方法 Download PDF

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WO2017130255A1
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transfer characteristic
measurement
unit
transfer
tap length
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PCT/JP2016/004901
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優美 藤井
村田　寿子
正也 小西
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株式会社Ｊｖｃケンウッド
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    • H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]

Definitions

  • the present invention relates to a sound image localization processing apparatus and a sound image localization processing method.
  • Patent Document 1 discloses a method of using a listener's head related transfer function HRTF (Head Related Transfer Function) and an external auditory canal transfer function as a method of localizing a sound image outside the head. Further, it is known that the HRTF has a large individual difference, and the change in the HRTF due to the difference in the pinna shape is particularly remarkable.
  • HRTF Head Related Transfer Function
  • a transfer characteristic measurement signal impulse sound, etc.
  • ch 2-channel speaker
  • Patent Document 2 discloses a method of measuring transfer characteristics using headphones with a built-in microphone.
  • the measurement room includes an audio room in which the acoustic characteristics of the room are calculated, an anechoic room in which a sound absorbing material is attached to a wall, and reflection of the room is eliminated.
  • a signal for measuring transfer characteristics (such as an impulse sound) is generated from a speaker.
  • the impulse response is measured using a microphone installed at the ear canal entrance or the eardrum entrance of the listener or the dummy head.
  • a measurement room is an indoor environment in which unnecessary sound is reflected and reverberant and a speaker arrangement is provided in consideration of acoustic characteristics.
  • the impulse response can be measured even in an environment other than the measurement room.
  • the impulse response can be measured in an environment where an actual listener listens, specifically in various environments such as a home room.
  • unexpected reflections may occur in room shapes and speaker arrangements where acoustic characteristics are not considered.
  • environmental sounds such as background noise and sudden noise may be measured as noise. Therefore, there is a possibility that the measurement accuracy of the transfer characteristics necessary for the sound image localization processing may be reduced.
  • the present embodiment has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a sound image localization processing apparatus and a sound image localization processing method capable of processing using an appropriate transfer characteristic according to the environment.
  • the sound image localization processing apparatus collects the left and right speakers, the left and right microphones, and the left and right microphones to collect the transfer characteristic measurement signals output from the left and right speakers.
  • a transfer characteristic measuring unit that measures first transfer characteristics from left and right speakers to the left and right microphones; a convolution calculation unit that performs a convolution operation on a reproduction signal using the first transfer characteristics;
  • a first environment measurement for collecting the environment measurement signal output from the left and right speakers with the left and right microphones; and a second environment for collecting the sound with the left and right microphones when no sound is output from the left and right speakers.
  • an amplitude level of the transfer characteristic measurement signal and a tap length of the first transmission characteristic are set, and the second environmental measurement is performed.
  • a sound image localization processing method is a sound image localization processing method that performs sound image localization processing using a first transfer characteristic between left and right speakers and left and right microphones.
  • the first environment measurement for picking up the environment measurement signal output from the left and right microphones, and the second environment measurement for picking up sound by the left and right microphones when no sound is output from the left and right speakers And setting the amplitude level of the transfer characteristic measurement signal and the tap length of the first transfer characteristic from the left and right speakers to the left and right microphones based on the result of the first environmental measurement.
  • the present embodiment it is possible to provide a sound image localization processing apparatus and a sound image localization processing method that can perform processing using appropriate transfer characteristics according to the environment.
  • FIG. 6 is a control block diagram illustrating a measurement unit of the out-of-head localization processing apparatus according to the second embodiment. It is a flowchart which shows the tap length correction process in a measurement part. It is a flowchart which shows the tap length correction process in a measurement part.
  • FIG. 6 is a control block diagram illustrating a measurement unit of the out-of-head localization processing apparatus according to the second embodiment. It is a flowchart which shows the tap length correction process in a measurement part. It is a flowchart which shows the tap length correction process in a measurement part.
  • FIG. 10 is a control block diagram illustrating a measurement unit of the out-of-head localization processing apparatus according to the third embodiment.
  • 12 is a flowchart illustrating details of correction processing in the third embodiment.
  • 10 is a flowchart illustrating details of tap length correction processing in the third embodiment. It is a figure which shows the signal waveform of the process in a tap length correction process.
  • FIG. 10 is a control block diagram illustrating a measurement unit of an out-of-head localization processing apparatus according to a fourth embodiment. 10 is a flowchart showing processing in the fourth embodiment.
  • the out-of-head localization processing performs out-of-head localization processing using an individual's spatial acoustic transfer characteristic (also referred to as a spatial acoustic transfer function) and an external auditory canal transfer characteristic (also referred to as an external auditory canal transfer function).
  • the out-of-head localization processing is realized by using the spatial acoustic transfer characteristic from the speaker to the listener's ear and the external auditory canal transfer characteristic (also referred to as the external auditory canal transfer function) in a state where headphones are worn.
  • an ear canal transmission characteristic that is a characteristic from the headphone speaker unit to the ear canal entrance with the headphone mounted is used. Then, the ear canal transfer characteristic can be canceled by performing the filtering process using the inverse characteristic of the ear canal transfer characteristic (also referred to as the ear canal correction function).
  • the out-of-head localization processing apparatus is an information processing apparatus such as a personal computer, a smartphone, or a tablet PC, processing means such as a processor, storage means such as a memory or a hard disk, display means such as a liquid crystal monitor, Input means such as a touch panel, buttons, a keyboard, and a mouse, and output means having headphones or earphones are provided.
  • processing means such as a processor
  • storage means such as a memory or a hard disk
  • display means such as a liquid crystal monitor
  • Input means such as a touch panel, buttons, a keyboard, and a mouse
  • output means having headphones or earphones are provided.
  • FIG. 1 shows an out-of-head localization processing apparatus 100 that is an example of a sound field reproducing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an out-of-head localization processing apparatus.
  • the out-of-head localization processing apparatus 100 reproduces a sound field for the user U wearing the headphones 43. Therefore, the out-of-head localization processing apparatus 100 performs sound image localization processing on the Lch and Rch stereo input signals XL and XR.
  • the Lch and Rch stereo input signals XL and XR are music reproduction signals output from a CD (Compact Disc) player or the like.
  • the out-of-head localization processing apparatus 100 is not limited to a physically single apparatus, and some processes may be performed by different apparatuses. For example, a part of the processing may be performed by a personal computer or the like, and the remaining processing may be performed by a DSP (Digital Signal Processor) built in the headphones 43 or the like.
  • DSP Digital Signal Processor
  • the out-of-head localization processing apparatus 100 includes an out-of-head localization processing unit 10, a filter unit 41, a filter unit 42, and headphones 43.
  • the out-of-head localization processing unit 10 includes convolution operation units 11 to 12 and 21 to 22 and adders 24 and 25.
  • the convolution operation units 11 to 12 and 21 to 22 perform convolution processing using spatial acoustic transfer characteristics.
  • Stereo input signals XL and XR from a CD player or the like are input to the out-of-head localization processing unit 10.
  • Spatial acoustic transfer characteristics are set in the out-of-head localization processing unit 10.
  • the out-of-head localization processing unit 10 convolves the spatial acoustic transfer characteristics with the stereo input signals XL and XR of each channel.
  • the spatial acoustic transfer characteristic may be a head-related transfer function HRTF measured with the head or auricle of the user U himself, or may be a dummy head or a third-party head-related transfer function. These transfer characteristics may be measured on the spot or may be prepared in advance.
  • the spatial acoustic transfer characteristic has four transfer characteristics Hls, Hlo, Hro, and Hrs.
  • the four transfer characteristics can be obtained by using a measuring device described later.
  • the convolution operation unit 11 convolves the transfer characteristic Hls with the Lch stereo input signal XL.
  • the convolution operation unit 11 outputs the convolution operation data to the adder 24.
  • the convolution operation unit 21 convolves the transfer characteristic Hro with the Rch stereo input signal XR.
  • the convolution operation unit 21 outputs the convolution operation data to the adder 24.
  • the adder 24 adds the two convolution calculation data and outputs the result to the filter unit 41.
  • the convolution operation unit 12 convolves the transfer characteristic Hlo with the Lch stereo input signal XL.
  • the convolution operation unit 12 outputs the convolution operation data to the adder 25.
  • the convolution unit 22 convolves the transfer characteristic Hrs with the Rch stereo input signal XR.
  • the convolution operation unit 22 outputs the convolution operation data to the adder 25.
  • the adder 25 adds the two convolution calculation data and outputs the result to the filter unit 42.
  • an inverse filter for canceling the ear canal transmission characteristic is set. Then, an inverse filter is convoluted with the reproduction signal that has been processed by the out-of-head localization processing unit 10.
  • the filter unit 41 convolves an inverse filter with the Lch signal from the adder 24.
  • the filter unit 42 convolves an inverse filter with the Rch signal from the adder 25.
  • the reverse filter cancels the characteristics from the headphone unit to the microphone when the headphones 43 are attached. That is, when a microphone is disposed at the ear canal entrance, the transmission characteristics between the user's ear canal entrance and the headphone playback unit or between the eardrum and headphone playback unit are canceled.
  • the inverse filter may be calculated from the result of measuring the ear canal transfer function on the spot of the user U's own pinna, or a headphone characteristic inverse filter calculated from an arbitrary ear canal transfer function such as a dummy head is prepared in advance. May be.
  • the filter unit 41 outputs the corrected Lch signal to the left unit 43L of the headphones 43.
  • the filter unit 42 outputs the corrected Rch signal to the right unit 43R of the headphones 43.
  • User U is wearing headphones 43.
  • the headphone 43 outputs the Lch signal and the Rch signal toward the user U. Thereby, the sound image localized outside the user U's head can be reproduced.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the measurement apparatus.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a control configuration of the measurement apparatus 200.
  • the measuring apparatus 200 may be a common apparatus with the out-of-head localization processing apparatus 100 shown in FIG. Alternatively, a part or all of the measuring apparatus 200 may be an apparatus different from the out-of-head localization processing apparatus 100.
  • the measuring apparatus 200 has a stereo speaker 5 and a stereo microphone 2.
  • a stereo speaker 5 is installed in the measurement environment.
  • the measurement environment is an environment in which acoustic characteristics are not taken into account (for example, the shape of the room is asymmetrical left and right) or an environment in which environmental sound is generated as noise. More specifically, the measurement environment may be a room at the user U's home, an audio system sales store, a showroom, or the like. In such a measurement environment, background noise may be generated by an air conditioner or the like. In addition, sudden noise may occur due to traffic of automobiles.
  • the measurement environment may have a layout that does not consider acoustic characteristics. In a room at home, furniture may be arranged asymmetrically.
  • the speakers may not be arranged symmetrically with respect to the room. Furthermore, unnecessary reverberation may occur due to reflection from windows, wall surfaces, floor surfaces, and ceiling surfaces. In the present embodiment, processing for measuring appropriate transfer characteristics is performed even in a non-ideal measurement environment.
  • the stereo speaker 5 includes a left speaker 5L and a right speaker 5R.
  • a left speaker 5L and a right speaker 5R are installed in front of the listener 1.
  • the left speaker 5L and the right speaker 5R output an impulse sound or the like for performing impulse response measurement.
  • the stereo microphone 2 has a left microphone 2L and a right microphone 2R.
  • the left microphone 2L is installed in the left ear 9L of the listener 1
  • the right microphone 2R is installed in the right ear 9R of the listener 1.
  • the microphones 2L and 2R collect the signal output from the stereo speaker 5.
  • the listener 1 may be a person or a dummy head. That is, in this embodiment, the listener 1 is a concept including not only a person but also a dummy head.
  • the impulse response is measured by measuring the impulse sound output from the left and right speakers 5L and 5R with the microphones 2L and 2R. Thereby, the transfer characteristic Hls between the left speaker 5L and the left microphone 2L, the transfer characteristic Hlo between the left speaker 5L and the right microphone 2R, the transfer characteristic Hro between the right speaker 5L and the left microphone 2L, and the right speaker A transfer characteristic Hrs between 5R and the right microphone 2R is measured.
  • the measuring apparatus 200 measures the transfer characteristics Hls to Hrs based on the impulse response measurement.
  • the out-of-head localization processing apparatus 100 performs out-of-head localization processing using transfer characteristics between the left and right speakers 5L and 5R and the left and right microphones 2L and 2R. That is, out-of-head localization processing is performed by convolving the transfer characteristic with the music playback signal.
  • the control configuration of the measuring apparatus 200 will be described with reference to FIG.
  • the measuring apparatus 200 includes microphones 2L and 2R, amplifiers 3L and 3R, A / D converters 4L and 4R, speakers 5L and 5R, amplifiers 6L and 6R, and D / A converters 7L and 7R.
  • Unit 30 display unit 60, input unit 70, storage unit 80, and operation unit 90.
  • the display unit 60 includes a display device such as a liquid crystal monitor.
  • the display unit 60 displays a setting screen for measuring transfer characteristics and the like.
  • the display unit 60 appropriately displays measurement results, errors during measurement, and the like.
  • the input unit 70 has input devices such as a touch panel, buttons, a keyboard, and a mouse, and receives input from the listener 1. Specifically, the input unit 70 receives an input on a setting screen in order to measure transfer characteristics.
  • the operation unit 90 is a control unit that controls the display unit 60 and the input unit 70. That is, the operation unit 90 outputs a display signal to the display unit 60. In addition, an input signal corresponding to the input received by the input unit 70 is output to the measurement unit 30.
  • the storage unit 80 has a storage device such as a memory or a hard disk, and stores transfer characteristics and various initial values. Furthermore, the storage unit 80 stores settings for performing measurement. For example, the storage unit 80 stores a specified number of times, a specified value, a threshold value, and the like which will be described later. As will be described later, the storage unit 80 stores transfer characteristics for low-frequency correction.
  • the measurement unit 30 performs control for performing various measurements.
  • the measurement unit 30 generates a signal output to the speakers 5L and 5R. Further, the measurement unit 30 performs processing on the collected sound signals from the microphones 2L and 2R.
  • the measurement unit 30 performs test measurement and transfer characteristic measurement.
  • the speakers 5L and 5R output environmental measurement signals.
  • the microphones 2L and 2R pick up the environment measurement signals output from the speakers 5L and 5R (first environment measurement).
  • the measurement unit 30 generates a transfer characteristic measurement signal based on the measurement result of the test measurement. More specifically, the parameters of the output amplitude level, the tap length, and the low frequency threshold of the transfer characteristic measurement signal are set based on the measurement result of the environmental measurement.
  • the speakers 5L and 5R output a transfer characteristic measurement signal.
  • the microphones 2L and 2R collect the transfer characteristic measurement signals output from the speakers 5L and 5R. Based on the measurement unit 30 and the collected sound signal, the transfer characteristic is measured. The measurement by the measurement unit 30 will be described later.
  • the measurement unit 30 outputs environmental measurement signals or transfer characteristic measurement signals (hereinafter collectively referred to as measurement signals) to the D / A converters 7L and 7R.
  • the D / A converters 7L and 7R D / A convert the measurement signals and output them to the amplifiers 6L and 6R.
  • the amplifiers 6L and 6R amplify the measurement signals and output them to the speakers 5L and 5R.
  • the speakers 5L and 5R output measurement signals.
  • the microphones 2L and 2R collect the measurement signals output from the speakers 5L and 5R.
  • the microphones 2L and 2R output sound collection signals corresponding to the collected measurement signals to the amplifiers 3L and 3R.
  • the amplifiers 3L and 3R amplify the collected sound signals and output them to the A / D converters 4L and 4R.
  • the A / D converters 4 ⁇ / b> L and 4 ⁇ / b> R perform A / D conversion on the collected sound signals and output them to the measurement unit 30.
  • the measurement unit 30 performs digital processing on the collected sound signal that has been A / D converted.
  • FIG. 4 is a control block diagram illustrating the configuration of the measurement unit 30.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the measurement process in the measurement unit 30.
  • the measuring unit 30 includes an environment measuring unit 39, a transfer characteristic measuring unit 35, and a correction processing unit 38.
  • the environment measurement unit 39 generates and outputs an environment measurement signal, an output amplitude level determination unit 32 that determines each parameter from the acquired transfer characteristics, a tap length detection unit 33, and a low-frequency threshold detection. Part 34.
  • the correction processing unit 38 includes a low frequency correction unit 37.
  • the environment measurement unit 39 performs environment measurement (S100).
  • the environmental measurement is performed in order to generate a transfer characteristic measurement signal with an optimum measurement tap length as short as possible so as not to be affected by background noise or unnecessary reflection.
  • the environment measurement is performed by collecting the environment measurement signals output from the left and right speakers 5L and 5R with the left and right microphones 2L and 2R.
  • the transfer characteristic measurement unit 35 performs transfer characteristic measurement (S200).
  • the transfer characteristic measurement signal set based on the measurement result in step S100 is output from the left and right speakers 5L and 5R.
  • the transfer characteristics (first transfer characteristics) from the left and right speakers 5L, 5R to the left and right microphones 2L, 2R are respectively measured by collecting the transfer characteristic measurement signals with the left and right microphones 2L, 2R.
  • the correction processing unit 38 performs a correction process on the transfer characteristics (S300). That is, the transfer characteristic measured in step S200 is corrected.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the environment measurement process.
  • the output amplitude level determination unit 32 performs output amplitude level determination processing (S110). By the output amplitude level determination process, the output amplitude level of the transfer characteristic measurement signal output from the speakers 5L and 5R can be set.
  • the output amplitude level determination unit 32 determines an output amplitude level optimum for the measurement environment. For example, based on the output amplitude level determined by the output amplitude level determination unit 32, the output gains of the amplifiers 6L and 6R at the time of measuring transfer characteristics are set. As a result, a transfer characteristic measurement signal having an output amplitude level suitable for the measurement environment can be generated.
  • the tap length detection unit 33 performs a tap length detection process (S130).
  • the tap length detection process the tap length of the collected signal collected by the left microphone 2L and the right microphone 2R, that is, the number of measurement samplings is set. The longer the tap length, the more accurately the low-frequency transmission measurement can be measured. However, the measurement time and the processing time become longer, so that the processing load is increased. Therefore, the tap length detection unit 33 detects a tap length optimal for the measurement environment.
  • the low frequency threshold detection unit 34 performs low frequency threshold detection processing (S170).
  • the low frequency threshold detection unit 34 detects a frequency threshold, and corrects the low frequency by replacing the frequency band below the threshold with a frequency characteristic of an arbitrary transfer characteristic prepared in advance in a low frequency correction process described later.
  • the low-frequency threshold is a frequency threshold value that divides a correction band that requires correction and a non-correction band that does not require correction with respect to the measured transfer characteristics.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the output amplitude level determination process.
  • the processing when the environment measurement signal PreT_sig is output from the left speaker 5 ⁇ / b> L will be mainly described, and the processing regarding the right speaker 5 ⁇ / b> R will be appropriately omitted.
  • the processing in FIG. 7 is mainly performed by the test measurement unit 31 and the output amplitude level determination unit 32.
  • the test measurement unit 31 generates a plurality of types of environment measurement signals according to actual test measurement, and outputs the signals to the speakers 5L and 5R.
  • the environment measurement signal PreT_Sig is, for example, an impulse sound having a sufficiently small amplitude. Specifically, the amplitude of the environment measurement signal PreT_Sig can be set to about 10% of the amplitude level of the maximum environment measurement signal.
  • the test measurement unit 31 acquires transfer characteristics PreT_Phls and PreT_Plo from the left speaker 5L to the left and right microphones 2L and 2R based on the collected sound signals collected by the left and right microphones 2L and 2R (S114).
  • the transfer characteristics PreT_Phls and PreT_Phlo correspond to the spatial transfer characteristics Hls and Hlo shown in FIG. 2 when the environment measurement signal PreT_sig is output, respectively. That is, the transfer characteristic PreT_Phls is a transfer characteristic between the left speaker 5L and the left microphone 2L, and the transfer characteristic PreT_Phlo is a transfer characteristic between the left speaker 5L and the right microphone 2R.
  • the test measurement unit 31 outputs the transfer characteristics PreT_Phlo and PreT_Phlo to the output amplitude level determination unit 32 (A in FIG. 4).
  • the output amplitude level determination unit 32 determines whether or not the amplitude level of the transfer characteristic PreT_Phl measured with the right microphone 2R is equal to or greater than a specified value (S115). When the amplitude level of the transfer characteristic PreT_Phlo is not equal to or higher than the specified value (NO in S115), the test measurement unit 31 increases the output amplitude level of the environment measurement signal PreT_sig by + 10% (S116). That is, when the amplitude level of the transfer characteristic PreT_Phlo has not reached the specified value, the test measurement unit 31 increases the amplitude of the environment measurement signal PreT_sig by 10%. Then, the test measurement unit 31 increments n (adds 1 to n) (S117), and returns to step S112.
  • test measurement unit 31 repeats the processes of steps S112 to S117 until it is determined as YES in step S112 or step S115.
  • the test measurement unit 31 performs the processes of steps S112 to S117 until the environment measurement signal PreT_sig is output ten times or the amplitude level of the transfer characteristic PreT_Phlo becomes equal to or higher than the specified value.
  • test measurement can be performed while gradually increasing the amplitude of the environment measurement signal PreT_sig.
  • the test measurement unit 31 increases the amplitude of the environment measurement signal PreT_sig until the microphone 2R outputs a sound collection signal having an appropriate amplitude level.
  • the output amplitude level determination unit 32 When the environment measurement signal PreT_sig is output a predetermined number of times (YES in S112), or when the amplitude level of the transfer characteristic PreT_Phl is equal to or higher than a predetermined value (YES in S115), the output amplitude level determination unit 32 outputs the output amplitude.
  • the level PgainL is determined (S118). That is, the output amplitude level determination unit 32 determines the output amplitude level at the time of measuring the transfer characteristic based on the amplitude level of the transfer characteristic PreT_Phl. If the amplitude level of the transfer characteristic PreT_Phlo does not exceed the specified value within the specified number of times, the output amplitude level determination unit 32 may issue an output amplitude level error and end the processing.
  • the test measurement unit 31 repeats the processing from step S111 to step S117 for the right speaker 5R (S119).
  • the output amplitude level determination unit 32 determines the output amplitude level PgainR at the right speaker 5R (S120). That is, the test measurement unit 31 measures the transfer characteristic PreT_Phrs between the right speaker 5R and the right microphone 2R and the transfer characteristic PreT_Pro between the right speaker 5R and the left microphone 2L. Based on the measurement result, the output amplitude level determination unit 32 determines the output amplitude level PgainR. In this way, the output amplitude level PgainR of the transfer characteristic measurement signal output from the right speaker 5R is determined.
  • the output amplitude level determination unit 32 outputs the output amplitude levels PgainL and PgainR to the transfer characteristic measurement unit 35 (D in FIG. 4). Therefore, transfer characteristic measurement can be performed at an appropriate output amplitude level.
  • FIGS. 8 and 9 are flowcharts showing the tap length detection in step S130.
  • Each process shown in FIGS. 8 and 9 is mainly executed by the test measurement unit 31 or the tap length detection unit 33.
  • the tap length is increased, there is an advantage that transfer characteristics in a low frequency band can be obtained with high accuracy.
  • a processing load is applied, and unnecessary reverberation or reflected sound may be picked up. Therefore, it is necessary to set a tap length according to the environment. Therefore, in order to minimize the influence of unnecessary reflected sound and reverberation, a process using a measurement tap length as short as possible will be described.
  • the test measurement unit 31 sets a test measurement tap length p (p is preferably an integer, particularly preferably a power of 2) (S131).
  • the tap length p is set sufficiently long. That is, a sufficiently long initial setting value is set.
  • the tap length p is set as the maximum measurable tap length.
  • PgainL and PgainR obtained in S110 are set to the output amplitude level of the environment measurement signal PreT_Sig (S132). Thereby, a test measurement can be performed at an appropriate amplitude level.
  • the test measurement unit 31 determines whether or not the synchronous addition number n is equal to or greater than the specified number (S133).
  • the synchronous addition is performed by synchronizing and adding the collected sound signals obtained by a plurality of impulse response measurements. By performing synchronous addition, the influence of sudden noise can be reduced.
  • the prescribed number n of the synchronous addition number n can be 10.
  • the test measurement unit 31 outputs the environment measurement signal Pre_Sig from the left speaker 5L (S134).
  • the environment measurement signal Pre_Sig By collecting the environment measurement signal Pre_Sig with the microphones 2L and 2R, transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo are acquired (S135).
  • the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo are preferably stored in the storage unit 80 in association with the tap length p at the time of acquisition.
  • the synchronous addition number n is incremented (S136). And it returns to step S133 and repeats a process. That is, the processes in steps S133 to S136 are repeated until the synchronous addition number n reaches the specified number.
  • the value of the synchronous addition number n is not limited to 10 times.
  • the transmission characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo for the predetermined number of times are synchronously added (S137). That is, with respect to the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo, the signals for the specified number of times are added and the average is obtained.
  • the synchronous addition may be performed simultaneously with the acquisition of the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo. That is, step S137 may be performed after step S135 and before step S136.
  • the test measurement unit 31 outputs the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo after the synchronous addition to the tap length detection unit 33 (B in FIG. 4). Then, the tap length detection unit 33 acquires the convergence position of the transfer characteristic PreT_Thlo based on the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo after the synchronous addition (S138). Specifically, it is desirable that the sample position where the transfer characteristic PreT_Thlo falls within 5% of the peak is the convergence position. In this case, in the tap length p, the sample position next to the sample position that finally becomes 5% or more of the peak is the convergence position. Of course, the ratio for setting the convergence position is not limited to 5%, and can be set as appropriate.
  • the tap length detection unit 33 determines whether or not the next signal overlaps before the signal converges (S139).
  • the impulse response is measured by outputting the impulse sound twice with a predetermined time interval.
  • two impulse sounds are output from the left speaker 5L using a tap length p that is equal to or greater than the number of samples at the convergence position.
  • the tap length p is a value that is equal to or greater than the convergence position and that is the smallest power of 2.
  • the left speaker 5L outputs two impulse sounds with a time interval of the tap length p.
  • the convergence position is 500 taps
  • the tap length p 512.
  • Two impulse sounds are measured with the microphones 2L and 2R.
  • the tap length detection unit 33 determines whether or not the collected sound signal of the first impulse sound overlaps the collected sound signal of the second impulse sound.
  • the reason for outputting the impulse sound twice will be described. If the interval between the convergence of the first impulse sound and the input of the second impulse sound is sufficient, the interval between the two impulse sounds can be further shortened. On the other hand, if the second impulse sound is input before the first impulse sound converges, it can be seen that the interval between the impulse sounds is too short. In this way, the impulse sound is output twice in order to obtain the shortest impulse sound interval without overlapping the first and second impulse sounds. The shortest tap length is obtained based on the impulse sound interval thus obtained.
  • FIG. 10 and 11 show the waveforms of the collected sound signals PreT_Thls and PreT_Thlo when the impulse sound is output twice from the speaker 5L.
  • the upper row is the sound collection signal PreT_Thls from the left microphone 2L
  • the lower row is the sound collection signal PreT_Thlo from the right microphone 2R.
  • FIG. 10 shows a signal waveform when the collected sound signals are not overlapped
  • FIG. 11 shows a signal waveform when the collected sound signals are overlapped.
  • an impulse sound is generated with a tap length p of 128. That is, the first and second impulse sounds are generated with a deviation of 128 taps.
  • step S139 since the reverberation included in the collected sound signal of the right microphone 2R is long, the signal of the left microphone 2L of the second impulse response measurement is before the signal of the right microphone 2R of the first impulse response measurement converges. Is input and the two signals overlap (YES in step S139). If the tap length detection unit 33 determines that the next signal overlaps before the signal converges (YES in step S139), the process proceeds to the next step (A in FIG. 8). That is, steps S133 to S140 are repeated for the right speaker 5R (S141).
  • whether or not the signals of the first and second impulse sounds are overlapped may be determined by the correlation between the collected sound signal of the first impulse sound and the collected sound signal of the second impulse sound. For example, by extracting the collected sound signal with the tap length p, the response of the first impulse sound and the response of the second impulse sound are separated. Then, a correlation is obtained by comparing the response of the first impulse sound with the response of the second impulse sound. When the correlation is high, the tap length detection unit 33 determines that the impulse sound is separated, that is, the signals do not overlap. When the correlation is low, the tap length detection unit 33 determines that the impulse sound is not separated, that is, the signals overlap.
  • the tap length p can be obtained for each of the left and right speakers 5L and 5R.
  • the tap p immediately before overlapping the next signal is set to the minimum measurement tap length N (S142).
  • the measurement tap length N is a natural number of 1 or more, and is preferably a power of 2.
  • the measurement tap length N is preferably 128 (64 ⁇ 2).
  • the tap length detection unit 33 outputs the measurement tap length N to the transfer characteristic measurement unit 35 (E in FIG. 4).
  • the transfer characteristic measuring unit 35 can measure the transfer characteristic with an appropriate measurement tap length N.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the low-frequency threshold detection process. Each process shown in FIG. 12 is mainly executed by the test measurement unit 31 and the low-frequency threshold detection unit 34.
  • the test measurement unit 31 uses the left and right microphones 2L and 2R to transfer the transmission characteristics (second transmission characteristics) SrL and SrR in a silent state.
  • Obtain (second environmental measurement) S172).
  • the silent state is a state where no sound is output from the speakers 5L and 5R. That is, the second environment measurement is performed in a silent state. That is, the microphones 2L and 2R collect background noise generated from other than the speakers 5L and 5R in the measurement environment.
  • test measurement unit 31 increments the synchronous addition number n (S173), and returns to step S171. Then, the test measurement unit 31 repeats Steps S171 to S173 until the synchronous addition number n becomes equal to or greater than the specified number.
  • the silent characteristics SrL and SrR without outputs from the speakers 5L and 5R are measured a specified number of times.
  • the specified number n of synchronous additions can be 10.
  • the characteristics SrL and SrR are synchronously added (S174).
  • the synchronous addition may be performed simultaneously with the acquisition of the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo. That is, step S174 may be performed after step S171 and before step S172.
  • the low frequency threshold detector 34 calculates the frequency characteristics SrL_freq and SrR_freq of the characteristics SrL and SrR after the synchronous addition (S175).
  • the test measurement unit 31 synchronously adds the characteristics SrL and SrR, and outputs the result to the low-frequency threshold detection unit 34 (C in FIG. 4).
  • the low frequency threshold detection unit 34 obtains a frequency characteristic SrL_freq by performing a discrete Fourier transform on the time domain characteristic SrL. Similarly, the low frequency threshold detector 34 performs a discrete Fourier transform on the time domain characteristic SrR to obtain the frequency characteristic SrR_freq. Here, the low frequency threshold detector 34 obtains the frequency characteristics SrL_freq and SrR_freq by FFT (Fast Fourier Transform). Of course, not only fast Fourier transform (discrete Fourier transform) but also discrete cosine transform may be used to transform into the frequency domain.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the low frequency threshold detector 34 determines the low frequency threshold th from the frequency characteristics SrL_freq and SrR_freq in the silent state (S176).
  • the low frequency threshold th may be an individual threshold value for the L channel and the R channel, or may be the same threshold value.
  • FIG. 13 is a graph showing frequency characteristics, where the horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents amplitude (dB).
  • the solid line indicates the frequency characteristic measured in a measurement environment without noise
  • the broken line indicates the frequency characteristic measured in a measurement environment with noise.
  • Noiseless is an example of data measured in a laboratory with little background noise and acoustically considering reflection and reverberation.
  • Noise present is an example of data measured in a room that includes background noise and human speech and does not acoustically consider reflection and reverberation.
  • FIG. 13 shows frequency characteristics measured by the same speaker and the same listener 1.
  • the frequency characteristics change greatly in the low range of 800 Hz or less depending on the presence or absence of noise. That is, when there is noise, the amplitude in the low band is larger than when there is no noise. This is because low-frequency (low-frequency band) noise is generated by an air conditioner compressor and the like, which affects the measurement environment. Thus, background noise tends to occur constantly in the low frequency range. Therefore, in an actual measurement environment, it is difficult to accurately measure the low-frequency characteristics. On the other hand, in the high range of 3 kHz or more, there is no significant difference in amplitude depending on the presence or absence of noise.
  • transfer characteristic correction processing is performed in accordance with the determined low-frequency threshold th. Specifically, in a low frequency (low frequency band) equal to or lower than the low frequency threshold th, the transfer characteristic is corrected with a frequency characteristic stored in advance. On the other hand, in the high band (high frequency band) higher than the low band threshold th, the amplitude value (filter value) of the frequency characteristic obtained by the transfer characteristic measurement in the transfer characteristic measuring unit 35 is used as it is.
  • the highest frequency in the noise frequency band may be set to the low-frequency threshold th.
  • a frequency lower than the threshold for example, 800 Hz
  • the low frequency threshold th is set by comparing the frequency characteristics SrL_freq and SrL_freq in the silent state with threshold values.
  • the frequency at which the amplitude level of the frequency characteristics SrL_freq and SrL_freq becomes a preset threshold value is set to the low-frequency threshold th.
  • the low frequency threshold detector 34 determines the low frequency threshold th for the left and right frequency characteristics SrL_freq and SrR_freq, respectively. Then, the low frequency threshold detection unit 34 outputs the left and right low frequency thresholds th to the low frequency correction unit 37 (F in FIG. 4).
  • the low frequency correction unit 37 corrects the low frequency of the transfer characteristic based on the low frequency threshold th. The correction process by the low frequency correction unit 37 will be described later.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a transfer characteristic measurement process.
  • FIG. 14 mainly shows processing for the left speaker 5L.
  • the transfer characteristic measurement unit 35 measures the spatial acoustic transfer characteristic based on the output amplitude levels PgainL, PgainR, and the measurement tap length N. First, the transfer characteristic measurement unit 35 initializes the output amplitude levels PgainL and PgainR and the measurement tap length N determined in steps S110 and S130 (S201). Next, the transfer characteristic measuring unit 35 determines whether or not the synchronous addition number n is equal to or greater than the specified number (S202). Here, since the synchronous addition number n is smaller than the specified number (NO in S202), the left speaker 5L outputs the transfer characteristic measurement signal Sig (S203).
  • the transfer characteristic measurement unit 35 acquires the characteristics Yhls and Yhlo by the microphones 2L and 2R, respectively (S204), increments the synchronous addition number n (S205), and returns to step S202. That is, the transfer characteristic measuring unit 35 repeats Steps S202 to S205 until the synchronous addition number n becomes equal to or greater than the specified number.
  • the transfer characteristic measurement unit 35 synchronously adds the transfer characteristics acquired by the microphones 2L and 2R (S206).
  • the transfer characteristic measuring unit 35 determines whether or not the amplitude level of the signal after synchronous addition is equal to or higher than a specified value (S207).
  • the display unit 60 outputs an error (S207), and the transfer characteristic measurement unit 35 sends the transfer characteristics Yhls and Yhlo to the correction processing unit 38. Output (S209).
  • the transfer characteristic measurement unit 35 may change the setting of the output amplitude level and perform transfer characteristic measurement again.
  • the transfer characteristic measuring unit 35 When the amplitude level of the signal after the synchronous addition is equal to or higher than the specified value (YES in S207), the transfer characteristic measuring unit 35 outputs the characteristics Yhls and Yhlo to the correction processing unit 38 (S209). That is, the signal after synchronous addition is adopted as the transfer characteristics Yhls and Yhlo.
  • a characteristic Yhls is a transfer characteristic (spatial acoustic transfer characteristic) from the left speaker 5L to the left microphone 2L
  • a characteristic Yhlo is a transfer characteristic (spatial acoustic transfer characteristic) from the left speaker 5L to the right microphone 2R.
  • the transfer characteristic measurement unit 35 executes steps S202 to S208 for the right speaker 5R (S210). By doing so, the transfer characteristic measurement unit 35 outputs the transfer characteristic Yhro and the transfer characteristic Yhrs to the low frequency correction unit 37 (S210).
  • the transfer characteristic Yhrs is a transfer characteristic (spatial acoustic transfer characteristic) from the right speaker 5R to the right microphone 2R
  • the transfer characteristic Yhro is a transfer characteristic (spatial acoustic transfer characteristic) from the right speaker 5R to the left microphone 2L.
  • the transfer characteristic measurement unit 35 outputs the transfer characteristics Yhls, Yhlo, Yhro, and Yhrs as transfer characteristics to the low frequency correction unit 37 (G in FIG. 4). In this way, the transfer characteristic measuring unit 35 can measure the transfer characteristic with an appropriate initial setting value. That is, it is possible to perform measurement with an appropriate output amplitude level and measurement tap length. Therefore, the transfer characteristic can be measured with high accuracy.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the correction process in step S300. Each process shown in FIG. 15 is mainly executed by the low-frequency correction unit 37.
  • the low frequency correction unit 37 sets a low frequency threshold th (S301).
  • the low-frequency threshold th detected by the low-frequency threshold detector 34 is used.
  • the low frequency correction unit 37 calculates the frequency characteristics of the transfer characteristics Yhls, Yhlo, Yhro, and Yhrs (S302).
  • the transfer characteristic measuring unit 35 Fourier transforms the transfer characteristics Yhls, Yhlo, Yhro, and Yhrs measured in step S200. By doing so, the low frequency correction unit 37 calculates the frequency characteristics.
  • the frequency characteristics of the transfer characteristics Yhls, Yhlo, Yhro, and Yhrs are fYhls, fYhlo, fYhro, and fYhrs, respectively.
  • the frequency characteristics fYhls, fYhlo, fYhro, and fYhrs are respectively calculated by performing FFT (fast Fourier transform) on the transfer characteristics Yhls, Yhlo, Yro, and Yhrs.
  • the phase characteristics are also calculated by Fourier transform.
  • the low frequency correction unit 37 replaces the band below the low frequency threshold th with an arbitrary frequency characteristic (S303).
  • Arbitrary frequency characteristics are stored in the storage unit 80 in advance.
  • the low frequency correction unit 37 reads the frequency characteristics of the low frequency correction transfer characteristics stored in advance in the storage unit 80 (L in FIG. 4), and corrects the frequency characteristics fYhls, fYhlo, fYhro, and fYhrs.
  • the low frequency correcting unit 37 corrects only the frequency range below the low frequency threshold th for the frequency characteristics fYhls, fYhlo, fYhro, and fYhrs.
  • the frequency characteristic of the fYhls band below 800 Hz is replaced with an arbitrary frequency characteristic stored in advance.
  • a frequency characteristic measured in a measurement environment without noise can be used.
  • the listener 1 may select an optimum frequency characteristic from among a plurality of preset frequency characteristics.
  • the frequency characteristics in which the low-frequency characteristics of the frequency characteristics fYhls, fYhlo, fYhro, and fYhrs are replaced are defined as fYhls ', fYhlo', fYhro ', and fYhrs', respectively. That is, the frequency characteristics fYhls ′, fYhlo ′, fYhro ′, and fYhrs ′ indicate the frequency characteristics after correction.
  • the low frequency correction unit 37 calculates a time characteristic from the corrected frequency characteristics fYhls ', fYhlo', fYhro ', fYhrs' (S304).
  • the time characteristics calculated from the frequency characteristics fYhls ′, fYhlo ′, fYhro ′, and fYhrs ′ are referred to as Out_hls, Out_hlo, Out_hro, and Out_hrs, respectively.
  • the low frequency correction unit 37 performs inverse fast Fourier transform (IFFT) to calculate time characteristics Out_hls, Out_hlo, Out_hro, Out_hrs.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • the frequency characteristics fYhls ′, fYhlo ′, fYhro ′, and fYhrs ′ in which the low-frequency characteristics are corrected are used as the amplitude characteristics used for the inverse Fourier transform.
  • the measured frequency characteristic may be used as it is or may be changed.
  • the low frequency correction unit 37 outputs the calculated time characteristic to the out-of-head localization processing unit 10 as a transfer characteristic (H in FIG. 4).
  • the out-of-head localization processing unit 10 performs convolution processing on the reproduction signal using the transfer characteristics Out_hls, Out_hlo, Out_hro, Out_hrs. That is, the time characteristics Out_hls, Out_hlo, Out_hro, Out_hrs are used as the transfer characteristics Hls, Hlo, Hro, and Hrs shown in FIG.
  • the time characteristics Out_hls, Out_hlo, Out_hro, Out_hrs are convolved with the stereo input signal. By doing so, it is possible to perform out-of-head localization processing using appropriate transfer characteristics.
  • FIG. 16 is a control block diagram illustrating the measurement unit 30.
  • the tap length detection unit 33 is replaced with a tap length correction unit 36.
  • the tap length correction unit 36 corrects the tap length p input by the listener 1.
  • the transfer characteristic measuring unit 35 measures the transfer characteristic with the corrected measurement tap length N. By doing in this way, even when unnecessary reflected sound and reverberation enter when measuring with the input tap length, the transfer characteristic can be measured with an appropriate tap length.
  • the description is omitted because it is the same as that of the first embodiment.
  • the processing in the output amplitude level determination unit 32, the low-frequency threshold detection unit 34, and the transfer characteristic measurement unit 35 is the same as that in the first embodiment.
  • the tap length correction unit 36 determines whether or not the tap length p input by the listener 1 is appropriate, and corrects the tap length.
  • the tap length correction process will be described with reference to FIGS. 17 and 18 are flowcharts showing the tap length correction process.
  • the test measurement unit 31 sets the tap length p by user input (S151).
  • the operation unit 90 outputs the tap length p to the test measurement unit 31 (I in FIG. 16).
  • the test measurement unit 31 performs test measurement with the input tap length p.
  • PgainL and PgainR are set to the output amplitude level of the environment measurement signal PreT_Sig (S152).
  • PgainL and PgainR are the output amplitude levels obtained in step S110.
  • the test measurement unit 31 determines whether or not the synchronous addition number n is equal to or greater than the specified number (S153).
  • the synchronous addition number n is smaller than the prescribed number (NO in S153)
  • the environment measurement signal PreT_Sig is output from the left speaker 5L (S154).
  • the test measurement unit 31 acquires the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo (S155).
  • the transfer characteristics PreT_Thls and PreT_Thlo have the input tap length p.
  • the synchronous addition count n is incremented (S156), and the process returns to step S153.
  • the processes in steps S153 to S156 are repeated until the synchronous addition number n becomes equal to or greater than the specified number.
  • step S152 to step S157 is the same as that from step S132 to step S137.
  • steps S153 to S156 are repeated for the right speaker 5R (S158).
  • the transfer characteristics PreT_Thro and PreT_Thrs are synchronously added (S159). In this way, the transfer characteristics PreT_Thls, PreT_Thlo, PreT_Thro, and PreT_Thrs after synchronous addition can be obtained. By performing synchronous addition, the influence of sudden noise can be reduced.
  • the tap length correcting unit 36 shifts the waveform so that the peak (maximum value) positions on the direct sound side coincide with each other. That is, the waveform is shifted so that the peak (maximum value) position of the transfer characteristic PreT_Thls and the peak (maximum value) position of the transfer characteristic PreT_Thrs are the same sample position. Then, the tap length correction unit 36 analyzes the convergence positions of the transfer characteristics PreT_Thlo and PreT_Thro after matching the cutout positions (S161).
  • the tap length correction unit 36 obtains the convergence positions of the transfer characteristics PreT_Thlo and PreT_Thro, respectively. For example, as in step S138, the tap length correction unit 36 sets the sample position that falls within 5% of the peak as the convergence position.
  • the process ends or retries (S163). That is, when the convergence position is longer than the tap length p, the transfer characteristic cannot be measured appropriately with the input tap length p, so that an error occurs to the listener 1 who has input the tap length p. Alternatively, the tap length p is increased and the tap length correction process is performed again.
  • the tap length correcting unit 36 The measurement tap length N is output to the transfer characteristic measurement unit 35 (E in FIG. 16).
  • the measurement tap length N is preferably a power of 2.
  • the measurement tap length N 512.
  • the transfer characteristic measuring unit 35 measures the transfer characteristic with the specific tap length N. In this way, the transfer characteristic can be measured with an appropriate measurement tap length N.
  • the correction processing unit 38 is provided with a tap length correction unit 36.
  • the tap length correction unit 36 corrects the tap length in the same manner as the tap length correction unit 36 of the second embodiment.
  • the characteristic measured by the transfer characteristic measuring unit 35 is output to the tap length correcting unit 36.
  • the tap length correction unit 36 performs tap length correction on the transfer characteristic measured by the transfer characteristic measurement unit 35.
  • the operation unit 90 outputs the tap length p input by the listener 1 to the transfer characteristic measurement unit 35 (K in FIG. 19).
  • the transfer characteristic measuring unit 35 measures the transfer characteristic based on the tap length p input by the listener 1.
  • the tap length correction unit 36 determines whether or not the tap length measured for the transfer characteristic is appropriate, and corrects the tap length. Specifically, the tap length correction unit 36 performs tap length correction according to the flow shown in FIGS. However, here, the tap length correction unit 36 performs tap length correction on the transfer characteristics Hls, Hlo, Hro, and Hrs measured by the transfer characteristic measurement unit 35. Then, the tap length correction unit 36 determines the tap length at which the convergence positions of the transfer characteristics Hlo and Hro are within the measurement tap length N.
  • the tap length correction unit 36 performs processing for cutting out N samples of the measurement tap length from the transfer characteristics. That is, the listener 1 inputs a long tap length p in advance, and the tap length correction unit 36 cuts out a part from the transfer characteristic by N samples of the measurement tap length.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the correction processing in the correction processing unit 38.
  • the tap length correction unit 36 performs a tap length correction process on the transfer characteristic (S310).
  • the low frequency correction unit 37 performs low frequency correction processing on the transfer characteristic subjected to the tap length correction processing (S320).
  • the low-frequency correction process is the same as the process shown in FIG.
  • FIG. 21 is a flowchart showing the tap length correction process.
  • FIG. 22 is a diagram schematically illustrating how to cut out a signal waveform (transfer characteristic) in the time domain in the tap length correction process.
  • the cutout positions of the transfer characteristics Yhls and Yhrs measured by the transfer characteristic measuring unit 35 are matched (S311).
  • the waveform is shifted so that the peak (maximum value) position of the transfer characteristic Yhls and the peak (maximum value) position of the transfer characteristic Yhrs become the same sample position, and the waveform cut-out position is set. adjust.
  • the transfer characteristics Yhls and Yhlo whose cut-out positions have been adjusted are shown as transfer characteristics Yhls ′′ and Yhlo ′′.
  • the transfer characteristics Yhls and Yhrs are cut out from the head by N samples of the measurement tap length (S312). For example, transfer characteristics for 512 taps are cut out from the top.
  • the tap length to be cut out is preferably a power of 2.
  • the transfer characteristics after cutting out N samples of the measurement tap length are set as transfer characteristics Yd_hls, Yd_hlo, Yd_hro, and Yd_hrs.
  • the extracted transfer characteristics Yd_hls, Yd_hlo, Yd_hro, and Yd_hrs are each composed of N digital values.
  • the cut out transfer characteristics Yd_hls, Yd_hlo, Yd_hro, and Yd_hrs are processed with a window function (S313). That is, the clipped transfer characteristics Yd_hls, Yd_hlo, Yd_hro, and Yd_hrs are multiplied by a window function coefficient.
  • the tap length correction unit 36 outputs the transfer characteristics Yd_hls, Yd_hlo, Yd_hro, Yd_hrs cut out to N samples of the measurement tap length to the low frequency correction unit 37 (S314). Then, the low frequency correction unit 37 corrects the low frequency filter value as described above.
  • the out-of-head localization processing unit 10 can appropriately perform out-of-head localization processing.
  • FIG. 23 is a control block diagram illustrating a configuration of the measurement unit 30 of the out-of-head localization processing apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the low frequency threshold detector 34 is replaced with a background noise detector 50.
  • the processing by the low frequency correction unit 37 is different from that of the first embodiment.
  • the processes other than the background noise detection unit 50 and the low frequency correction unit 37 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • FIG. 24 is a flowchart showing processing in the background noise detection unit 50 and the low frequency correction unit 37.
  • the background noise detection unit 50 acquires transmission characteristics SrL and SrR in a silent state in which a transmission characteristic measurement signal is not output by synchronous addition.
  • a signal specific to the measurement environment including background noise can be acquired.
  • the background noise detection unit 50 determines whether or not the synchronization addition number n is equal to or greater than the specified number (S171).
  • the synchronous addition number n is less than the prescribed number (NO in S171)
  • the left and right microphones 2L and 2R acquire the transfer characteristics SrL and SrR with the silent state (S172).
  • the synchronous addition number n is incremented (S173), and the process returns to step S171. Steps S171 to S173 are repeated until the number n of synchronous additions exceeds the specified number.
  • the background noise detection unit 50 outputs the transmission characteristics SrL and SrR in the silent state to the low frequency correction unit 37 as background noise (M in FIG. 23).
  • the transfer characteristic measurement unit 35 outputs the transfer characteristics Yhls, Yhlo, Yhro, and Yhrs to the low frequency correction unit 37 (G in FIG. 23).
  • the transfer characteristics Yhls, Yhlo, Yhro, Yhrs and the silent transfer characteristics SrL, SrR are synchronously added the same number of times.
  • the low frequency range can be corrected by subtracting the silent transfer characteristics SrL and SrR from the measured transfer characteristics Yhls to Yhrs.
  • the influence of background noise in the low range is reduced.
  • the out-of-head localization processing unit 10 performs a convolution process using the transfer characteristic whose low frequency is corrected. Thereby, an out-of-head localization process can be performed appropriately.
  • Embodiments 1 to 4 described above can be combined as appropriate.
  • the low frequency correction according to the fourth embodiment may be combined with the second embodiment or the third embodiment.
  • the order of each process and each measurement is not particularly limited.
  • the measurement in the silent state may be performed after the measurement of the transfer characteristic.
  • the out-of-head localization processing apparatus 100 has the left and right speakers 5L and 5R, and the left and right microphones 2L and 2R that collect the sound output from the left and right speakers 5L and 5R.
  • a transfer characteristic measuring unit 35 that measures the transfer characteristic, an out-of-head localization processing unit 10 that performs out-of-head localization processing on the reproduced signal using the transfer characteristic, and outputs to the left and right speakers; an environment measurement unit 39; It has.
  • the transfer characteristic measurement unit 35 picks up the transfer characteristic measurement signals output from the left and right speakers 5L and 5R with the left and right microphones 2L and 2R, thereby allowing the left and right speakers 5L and 5R to the left and right microphones 2L and 2R. Measure the transfer characteristics of each.
  • the environment measurement unit 39 collects the environment measurement signals output from the left and right speakers 5L and 5R with the left and right microphones 2L and 2R, thereby performing environment measurement for setting the transfer characteristic measurement signal. . Based on the measurement result in the environment measuring unit 39, the output amplitude level of the transfer characteristic measurement signal and the tap length of the transfer characteristic are set. The environment measurement unit 39 performs measurement in a silent state in which measurement signals are not output from the left and right speakers. Based on the measurement result in the silent state, the low range of the transfer characteristic measured by the transfer characteristic measurement unit 35 It has been corrected.
  • the transfer characteristic can be measured with an appropriate measurement tap length and an appropriate output amplitude level. Furthermore, the low frequency band of the transfer characteristic is corrected by the transfer characteristic in the silent state. Therefore, the influence of background noise can be reduced from the transfer characteristics. Thereby, a convolution process using an appropriate transfer characteristic is possible.
  • the low frequency threshold is set based on the measurement result in the silent state. Then, the transfer characteristic filter value is corrected at a low frequency lower than the low frequency threshold, and the transfer characteristic filter value measured by the transfer characteristic measuring unit is used as it is at a high frequency higher than the low frequency threshold. . By doing in this way, a transfer characteristic can be corrected simply and appropriately. Further, at a low frequency lower than the low frequency threshold, the filter value of the transfer characteristic is replaced with a filter value stored in advance in the storage unit 80. Thereby, the transfer characteristic can be easily corrected.
  • the transfer characteristic is corrected by subtracting the transfer characteristic measured in the silent state from the transfer characteristic measured by the transfer characteristic measuring unit 35.
  • the influence of background noise can be reduced from the transfer characteristics.
  • a convolution process using an appropriate transfer characteristic is possible.
  • the transfer characteristic measurement tap length is set based on the convergence time of the environment measurement signal collected by the left and right microphones. By doing in this way, a transfer characteristic can be calculated
  • an out-of-head localization processing device that localizes a sound image using headphones as a sound image localization processing device has been described.
  • this embodiment is not limited to an out-of-head localization processing device. Is not something For example, it may be used for a sound image localization processing device that localizes a sound image by reproducing stereo signals from the speakers 5L and 5R. That is, the present embodiment can be applied to a sound image localization processing device that convolves transfer characteristics with a reproduction signal.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)).
  • the program may be supplied to a computer by various types of temporary computer readable media.
  • Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • the present application can be applied to a sound image localization processing device that localizes a sound image using transfer characteristics.

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Abstract

伝達特性測定部（３５）は、左右のスピーカ（５Ｌ、５Ｒ）から左右のマイク（２Ｌ、２Ｒ）までの第１の伝達特性をそれぞれ測定する。畳み込み演算部（１１、１２、２１、２２）は、第１の伝達特性を用いて再生信号に対して畳み込み演算を行う。環境測定部（３９）は、左右のスピーカ（５Ｌ、５Ｒ）から出力された環境測定用信号を左右のマイク（２Ｌ、２Ｒ）で収音し、伝達特性測定用信号の振幅レベルと、伝達特性のタップ長とを設定し、左右のスピーカ（５Ｌ、５Ｒ）から音を出力していない状態において左右のマイク（２Ｌ、２Ｒ）で収音し、第２の伝達特性を測定する。補正処理部（３８）は、第２の伝達特性に基づいて、第１の伝達特性の低域を補正する。

Description

音像定位処理装置、及び音像定位処理方法
　本発明は、音像定位処理装置、及び音像定位処理方法に関する。
　音像定位技術として、ヘッドホンを用いて受聴者の頭部の外側に音像を定位させる頭外定位技術がある。頭外定位技術では、ヘッドホンから耳までの特性をキャンセルし、ステレオスピーカから耳までの４本の特性を与えることにより、音像を頭外に定位させている。特許文献１には、頭外に音像を定位させる方法として、受聴者の頭部伝達関数ＨＲＴＦ（Head Related Transfer Function）、及び外耳道伝達関数を用いる方法が開示されている。また、ＨＲＴＦは個人差が大きく、特に耳介形状の違いによるＨＲＴＦの変化が著しいことが知られている。
　頭外定位再生においては、２チャンネル（以下、ｃｈと記載）のスピーカから発した伝達特性測定用信号（インパルス音等）を聴取者本人の耳に設置したマイクで録音する。そして、インパルス応答から頭部伝達関数を算出して、フィルタを作成する。作成したフィルタを２ｃｈの音楽信号に畳み込むことにより、頭外定位再生を実現することができる。
　受聴者の耳（外耳道入口が望ましい）にマイクを設置することで、正確に特性を測定することができる。しかしながら、受聴者の外耳道入口にマイクを設置した上での測定は煩雑である。そこで、特許文献２には、マイクを内蔵したヘッドホンによって、伝達特性を測定する方法が開示されている。
特開２００２－２０９３００号公報 特開２００２－１３５８９８号公報
　このような伝達関数（伝達特性ともいう）を測定するために、スピーカなどの音源が設置された専用の測定室で測定を行うことが一般である。例えば測定室は、部屋の音響特性が計算されたオーディオルームや、壁に吸音材を貼り、部屋の反射をなくした無響室等がある。測定室内において、スピーカから伝達特性測定用信号（インパルス音等）を発生させる。そして、受聴者やダミーヘッドの外耳道入口または鼓膜入口に設置されたマイクを用いて、インパルス応答を測定する。通常、このような測定室は、不要な音の反射や残響が少なく、かつ音響特性が考慮されたスピーカ配置を施した室内環境である。
　特許文献２のヘッドホンとマイクを用いることで、測定室以外の環境でもインパルス応答を測定できる。例えば、実際の受聴者が受聴する環境、具体的には自宅の部屋等の様々な環境でインパルス応答を測定できる。しかしながら、音響特性が考慮されていない部屋の形状やスピーカの配置では、想定外の反射音が発生することがある。さらに、暗騒音や突発騒音などの環境音がノイズとして測定されてしまうことがある。したがって、音像定位処理に必要な伝達特性の測定精度が低下してしまうおそれがある。
　本実施形態は上記の点に鑑みなされたもので、環境に応じた適切な伝達特性を用いて処理することができる音像定位処理装置、及び音像定位処理方法を提供することを目的とする。
　本実施形態の一態様にかかる音像定位処理装置は、左右のスピーカと、左右のマイクと、前記左右のスピーカから出力された伝達特性測定用信号を前記左右のマイクで収音することで、前記左右のスピーカから前記左右のマイクまでの第１の伝達特性をそれぞれ測定する伝達特性測定部と、前記第１の伝達特性を用いて再生信号に対して畳み込み演算を行う畳み込み演算部と、前記左右のスピーカから出力された環境測定用信号を前記左右のマイクで収音する第１の環境測定と、前記左右のスピーカから音を出力していない状態において前記左右のマイクで収音する第２の環境測定とを行い、前記第１の環境測定の結果に基づいて、前記伝達特性測定用信号の振幅レベルと、前記第１の伝達特性のタップ長とを設定し、前記第２の環境測定の結果に基づいて、第２の伝達特性を測定する環境測定部と、前記第２の伝達特性に基づいて、前記第１の伝達特性の低域を補正する補正処理部と、を備えるものである。
　本実施形態の一態様にかかる音像定位処理方法は、左右のスピーカと左右のマイクとの間の第１の伝達特性を用いて音像定位処理を行う音像定位処理方法であって、前記左右のスピーカから出力された環境測定用信号を前記左右のマイクで収音する第１の環境測定と、前記左右のスピーカから音を出力していない状態において前記左右のマイクで収音する第２の環境測定とを行い、前記第１の環境測定の結果に基づいて、伝達特性測定用信号の振幅レベルと、前記左右のスピーカから前記左右のマイクまでの前記第１の伝達特性のタップ長とを設定し、前記第２の環境測定の結果に基づいて、第２の伝達特性を測定する環境測定ステップと、前記第１の環境測定の結果に基づいて設定された前記伝達特性測定用信号を前記左右のスピーカから出力し、前記伝達特性測定用信号を前記左右のマイクで収音することで、前記第１の伝達特性をそれぞれ測定する伝達特性測定ステップと、前記第２の伝達特性に基づいて、前記第１の伝達特性の低域を補正する補正ステップと、を含むものである。
　本実施形態によれば、環境に応じた適切な伝達特性を用いて処理することができる音像定位処理装置、及び音像定位処理方法を提供することができる。
本実施の形態に係る頭外定位処理装置を示すブロック図である。 伝達特性を測定する測定装置の構成を示す図である。 測定装置の構成を示す制御ブロック図である。 測定部の詳細構成を示す制御ブロック図である。 測定処理を示すフローチャートである。 環境測定の処理を示すフローチャートである。 出力振幅レベル判定の詳細な処理を示すフローチャートである。 タップ長検出の詳細な処理を示すフローチャートである。 タップ長検出の詳細な処理を示すフローチャートである。 信号が重ならない場合の信号波形を示す図である。 信号が重なる場合の信号波形を示す図である。 低域スレッショルド検出処理を示すフローチャートである。 騒音の有無による周波数特性の違いを示す図である。 伝達特性の測定処理を示すフローチャートである。 低域補正処理を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる頭外定位処理装置の測定部を示す制御ブロック図である。 測定部でのタップ長補正処理を示すフローチャートである。 測定部でのタップ長補正処理を示すフローチャートである。 実施の形態３にかかる頭外定位処理装置の測定部を示す制御ブロック図である。 実施の形態３での補正処理の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態３でのタップ長補正処理の詳細を示すフローチャートである。 タップ長補正処理での処理の信号波形を示す図である。 実施の形態４にかかる頭外定位処理装置の測定部を示す制御ブロック図である。 実施の形態４での処理を示すフローチャートである。
　本実施の形態にかかる音像定位処理装置の一例である頭外定位処理の概要について説明する。
　本実施形態にかかる頭外定位処理は、個人の空間音響伝達特性（空間音響伝達関数ともいう）と外耳道伝達特性（外耳道伝達関数ともいう）を用いて頭外定位処理を行うものである。本実施形態では、スピーカから聴取者の耳までの空間音響伝達特性、及びヘッドホンを装着した状態での外耳道伝達特性（外耳道伝達関数ともいう）を用いて頭外定位処理を実現している。
　本実施の形態では、ヘッドホン装着状態でのヘッドホンスピーカユニットから外耳道入口までの特性である外耳道伝達特性が利用されている。そして、外耳道伝達特性の逆特性（外耳道補正関数ともいう）を用いてフィルタ処理を行うことで、外耳道伝達特性をキャンセルすることができる。
　本実施の形態にかかる頭外定位処理装置は、パーソナルコンピュータ、スマートホン、タブレットＰＣなどの情報処理装置であり、プロセッサ等の処理手段、メモリやハードディスクなどの記憶手段、液晶モニタ等の表示手段、タッチパネル、ボタン、キーボード、マウスなどの入力手段、ヘッドホン又はイヤホンを有する出力手段を備えている。
実施の形態１．
　本実施の形態にかかる音場再生装置の一例である頭外定位処理装置１００を図１に示す。図１は、頭外定位処理装置のブロック図である。頭外定位処理装置１００は、ヘッドホン４３を装着するユーザＵに対して音場を再生する。そのため、頭外定位処理装置１００は、ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲについて、音像定位処理を行う。ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲは、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤなどから出力される音楽再生信号である。なお、頭外定位処理装置１００は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がパソコンなどにより行われ、残りの処理がヘッドホン４３に内蔵されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。
　頭外定位処理装置１００は、頭外定位処理部１０と、フィルタ部４１、フィルタ部４２、及びヘッドホン４３を備えている。
　頭外定位処理部１０は、畳み込み演算部１１～１２、２１～２２、及び加算器２４、２５を備えている。畳み込み演算部１１～１２、２１～２２は、空間音響伝達特性を用いた畳み込み処理を行う。頭外定位処理部１０には、ＣＤプレーヤなどからのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲが入力される。頭外定位処理部１０には、空間音響伝達特性が設定されている。頭外定位処理部１０は、各ｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲに対し、空間音響伝達特性を畳み込む。空間音響伝達特性はユーザＵ本人の頭部や耳介で測定した頭部伝達関数ＨＲＴＦでもよいし、ダミーヘッドまたは第三者の頭部伝達関数であってもよい。これらの伝達特性は、その場で測定してもよいし、予め用意してもよい。
　空間音響伝達特性は、４つの伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを有している。４つの伝達特性は、後述する測定装置を用いて求めることができる。
　そして、畳み込み演算部１１は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して伝達特性Ｈｌｓを畳み込む。畳み込み演算部１１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。畳み込み演算部２１は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して伝達特性Ｈｒｏを畳み込む。畳み込み演算部２１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。加算器２４は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４１に出力する。
　畳み込み演算部１２は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して伝達特性Ｈｌｏを畳み込む。畳み込み演算部１２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。畳み込み演算部２２は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して伝達特性Ｈｒｓを畳み込む。畳み込み演算部２２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。加算器２５は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４２に出力する。
　フィルタ部４１、４２には外耳道伝達特性をキャンセルする逆フィルタが設定されている。そして、頭外定位処理部１０での処理が施された再生信号に逆フィルタを畳み込む。フィルタ部４１で加算器２４からのＬｃｈ信号に対して、逆フィルタを畳み込む。同様に、フィルタ部４２は加算器２５からのＲｃｈ信号に対して逆フィルタを畳み込む。逆フィルタは、ヘッドホン４３を装着した場合に、ヘッドホンユニットからマイクまでの特性をキャンセルする。すなわち、外耳道入口にマイクを配置したとき、ユーザ各人の外耳道入口とヘッドホンの再生ユニット間、あるいは鼓膜とヘッドホンの再生ユニット間の伝達特性をキャンセルする。逆フィルタは、ユーザＵ本人の耳介で外耳道伝達関数をその場で測定した結果から算出してもよいし、ダミーヘッド等の任意の外耳道伝達関数から算出したヘッドホン特性の逆フィルタを予め用意してもよい。
　フィルタ部４１は、補正されたＬｃｈ信号をヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌに出力する。フィルタ部４２は、補正されたＲｃｈ信号をヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒに出力する。ユーザＵは、ヘッドホン４３を装着している。ヘッドホン４３は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号をユーザＵに向けて出力する。これにより、ユーザＵの頭外に定位された音像を再生することができる。
（測定装置）
　図２及び図３を用いて、空間音響伝達特性（以下、伝達特性とする）を測定する測定装置について説明する。図２は、測定装置の構成を模式的に示す図である。図３は、測定装置２００の制御構成を示すブロック図である。なお、測定装置２００は、図１に示す頭外定位処理装置１００と共通の装置であってもよい。あるいは、測定装置２００の一部又は全部が頭外定位処理装置１００と異なる装置となっていてもよい。
　図２に示すように、測定装置２００は、ステレオスピーカ５とステレオマイク２を有している。ステレオスピーカ５が測定環境に設置されている。測定環境は、音響特性が考慮されていない環境（例えば部屋の形状が左右非対称等）や、ノイズとなる環境音が発生している環境となっている。より具体的には、測定環境は、ユーザＵの自宅の部屋やオーディオシステムの販売店舗やショールーム等でもよい。このような測定環境では、エアコンなどによって暗騒音が発生していることがある。また、自動車の往来などによって突発騒音が発生することがある。また、測定環境が音響特性を考慮していないレイアウトとなっていることがある。自宅の部屋では、家具などが左右非対称に配置されていることもある。スピーカが部屋に対して左右対称に配置されていないこともある。さらに、窓、壁面、床面、天井面からの反射による不要な残響が発生することもある。本実施の形態では、理想的ではない測定環境であっても、適切な伝達特性を測定するための処理を行っている。
　ステレオスピーカ５は、左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒを備えている。例えば、受聴者１の前方に左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒが設置されている。左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒは、インパルス応答測定を行うためのインパルス音等を出力する。
　ステレオマイク２は、左のマイク２Ｌと右のマイク２Ｒを有している。左のマイク２Ｌは、受聴者１の左耳９Ｌに設置され、右のマイク２Ｒは、受聴者１の右耳９Ｒに設置されている。具体的には、左耳９Ｌ、右耳９Ｒの外耳道入口又は鼓膜位置にマイク２Ｌ、２Ｒを設置することが好ましい。マイク２Ｌ、２Ｒは、ステレオスピーカ５から出力された信号を収音する。受聴者１は、人でもよく、ダミーヘッドでもよい。すなわち、本実施形態において、受聴者１は人だけでなく、ダミーヘッドを含む概念である。
　左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒで出力されたインパルス音をマイク２Ｌ、２Ｒで測定することでインパルス応答が測定される。これにより、左スピーカ５Ｌと左マイク２Ｌとの間の伝達特性Ｈｌｓ、左スピーカ５Ｌと右マイク２Ｒとの間の伝達特性Ｈｌｏ、右スピーカ５Ｌと左マイク２Ｌとの間の伝達特性Ｈｒｏ、右スピーカ５Ｒと右マイク２Ｒとの間の伝達特性Ｈｒｓが測定される。
　測定装置２００は、インパルス応答測定に基づいて、伝達特性Ｈｌｓ～Ｈｒｓを測定する。図１で示したように、頭外定位処理装置１００が、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒと左右のマイク２Ｌ、２Ｒとの間の伝達特性を用いて頭外定位処理を行う。すなわち、伝達特性を音楽再生信号に畳み込むことにより、頭外定位処理を行う。
　測定装置２００の制御構成について、図３を用いて説明する。測定装置２００は、マイク２Ｌ、２Ｒと、増幅器３Ｌ、３Ｒと、Ａ／Ｄ変換器４Ｌ、４Ｒと、スピーカ５Ｌ、５Ｒと、増幅器６Ｌ、６Ｒと、Ｄ／Ａ変換器７Ｌ、７Ｒと、測定部３０と、表示部６０と、入力部７０と、記憶部８０と、操作部９０と、を備えている。
　表示部６０は、液晶モニタなどの表示デバイスを備えている。表示部６０は、伝達特性等を測定するための設定画面等を表示する。また、表示部６０は、適宜測定結果や測定時のエラー等を表示する。
　入力部７０は、タッチパネル、ボタン、キーボード、マウスなどの入力デバイスを有しており、受聴者１からの入力を受け付ける。具体的には、入力部７０は、伝達特性を測定するため、設定画面上での入力を受け付ける。
　操作部９０は、表示部６０、及び入力部７０を制御する制御部となる。すなわち、操作部９０は、表示部６０に表示信号を出力する。また、入力部７０によって受け付けられた入力に応じた入力信号を測定部３０に出力する。
　記憶部８０はメモリやハードディスクなどの記憶装置を有しており、伝達特性や各種の初期値を記憶する。さらに、記憶部８０は、測定を行うための設定などを記憶する。例えば、記憶部８０は、後述する規定回数、規定値、閾値などを記憶している。また、後述するように記憶部８０は、低域補正用の伝達特性を記憶している。
　測定部３０は、各種測定を行うための制御を行う。測定部３０は、スピーカ５Ｌ、５Ｒに出力される信号を生成する。また、測定部３０は、マイク２Ｌ、２Ｒからの収音信号に対して処理を行う。
　具体的には、測定部３０は、テスト測定と伝達特性測定を行う。テスト測定では、スピーカ５Ｌ、５Ｒが、環境測定用信号を出力する。そして、スピーカ５Ｌ、５Ｒから出力された環境測定用信号をマイク２Ｌ、２Ｒが収音する（第１の環境測定）。測定部３０は、テスト測定での測定結果に基づいて、伝達特性測定用信号を生成する。より具体的には、環境測定での測定結果に基づいて、伝達特性測定用信号の出力振幅レベル、タップ長、低域スレッショルドのパラメータを設定する。
　伝達特性測定では、スピーカ５Ｌ、５Ｒが、伝達特性測定用信号を出力する。そして、スピーカ５Ｌ、５Ｒから出力された伝達特性測定用信号をマイク２Ｌ、２Ｒが収音する。測定部３０、収音信号に基づいて、伝達特性を測定する。なお、測定部３０による測定については後述する。
　測定部３０は、環境測定用信号、又は伝達特性測定用信号（以下、まとめて測定用信号とする）をＤ／Ａ変換器７Ｌ、７Ｒに出力する。Ｄ／Ａ変換器７Ｌ、７Ｒは、測定用信号をＤ／Ａ変換して、増幅器６Ｌ、６Ｒに出力する。増幅器６Ｌ、６Ｒは測定用信号を増幅して、スピーカ５Ｌ、５Ｒに出力する。そして、スピーカ５Ｌ、５Ｒが測定用信号を出力する。
　また、マイク２Ｌ、２Ｒは、スピーカ５Ｌ、５Ｒで出力された測定用信号を収音する。マイク２Ｌ、２Ｒは、収音した測定用信号に応じた収音信号を増幅器３Ｌ、３Ｒに出力する。増幅器３Ｌ、３Ｒは、収音信号を増幅して、Ａ／Ｄ変換器４Ｌ、４Ｒに出力する。Ａ／Ｄ変換器４Ｌ、４Ｒは、収音信号をＡ／Ｄ変換して、測定部３０に出力する。測定部３０は、Ａ／Ｄ変換された収音信号に対してデジタル処理を行う。
　測定室以外の暗騒音が多い環境や部屋の反射など音響特性が考慮されていない部屋で測定を行った場合、低域に不要な暗騒音が入ったり、部屋による不要な反射音や残響による影響が伝達関数に混入したりする。この場合、測定の精度が劣化してしまう。したがって、伝達関数を測定する前に環境測定を行うことで、不要な暗騒音や反射音、残響による影響を軽減する補正処理を行う。この補正処理により、どのような部屋で測定しても精度の高い伝達関数を得ることができる。
　次に、測定部３０における測定処理の詳細について、図４、及び図５を用いて説明する。図４は、測定部３０の構成を示す制御ブロック図である。図５は、測定部３０における測定処理を示すフローチャートである。
　測定部３０は、環境測定部３９と、伝達特性測定部３５と、補正処理部３８とを備えている。環境測定部３９は、環境測定用信号を生成し出力するテスト測定部３１と、取得した伝達特性から各パラメータを決定する出力振幅レベル判定部３２と、タップ長検出部３３と、低域スレッショルド検出部３４と、を備えている。補正処理部３８は、低域補正部３７を備えている。
　まず、環境測定部３９が環境測定を行う（Ｓ１００）。環境測定は、暗騒音や不要な反射等の影響を受けないように、できるだけ短い最適な測定タップ長による伝達特性測定用信号を生成するために行われる。ここでは、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから出力された環境測定用信号を左右のマイク２Ｌ、２Ｒで収音することで、環境測定を行う。
　そして、伝達特性測定部３５が、伝達特性測定を行う（Ｓ２００）。ステップＳ１００での測定結果に基づいて設定された伝達特性測定用信号を左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから出力する。そして、伝達特性測定用信号を左右のマイク２Ｌ、２Ｒで収音することで、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから左右のマイク２Ｌ、２Ｒまでの伝達特性（第１の伝達特性）をそれぞれ測定する。
　補正処理部３８が、伝達特性に対して補正処理を行う（Ｓ３００）。すなわち、ステップＳ２００で測定された伝達特性を補正する。
（環境測定）
　ステップＳ１００の環境測定について、図６を用いて説明する。図６は、環境測定の処理を示すフローチャートである。出力振幅レベル判定部３２が出力振幅レベル判定処理を行う（Ｓ１１０）。出力振幅レベル判定処理により、スピーカ５Ｌ、５Ｒから出力される伝達特性測定用信号の出力振幅レベルを設定することができる。出力振幅レベル判定部３２は、測定環境に最適な出力振幅レベルを判定する。例えば、出力振幅レベル判定部３２が判定した出力振幅レベルに基づいて、伝達特性測定時の増幅器６Ｌ、６Ｒの出力ゲインが設定される。これにより、測定環境に適した出力振幅レベルの伝達特性測定用信号を生成することができる。
　次に、タップ長検出部３３がタップ長検出処理を行う（Ｓ１３０）。タップ長検出処理により、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒで収音される収音信号のタップ長、すなわち、測定サンプリング数が設定される。タップ長を長くするほど、低域の伝達測定を精度よく測定することができるようになるが、測定時間、及び処理時間が長くなるため、処理負荷がかかる。したがって、タップ長検出部３３は、測定環境に最適なタップ長を検出する。
　そして、低域スレッショルド検出部３４が低域スレッショルド検出処理を行う（Ｓ１７０）。低域スレッショルド検出部３４では、周波数の閾値を検出し、後述の低域補正処理において、閾値以下の周波数帯域について、予め用意した任意の伝達特性の周波数特性と置き換えることで低域を補正する。低域スレッショルドは、測定された伝達特性に対して補正が必要な補正帯域と補正が不要な非補正帯域とを分ける周波数の閾値である。
（出力振幅レベル判定）
　次に、ステップＳ１１０の出力振幅レベル判定処理について、図７を用いて説明する。図７は、出力振幅レベル判定処理を示すフローチャートである。図７では、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇを左スピーカ５Ｌから出力した場合の処理を中心に説明し、右スピーカ５Ｒに関する処理については適宜説明を省略する。図７での処理は、主に、テスト測定部３１、及び出力振幅レベル判定部３２によって実施される。テスト測定部３１は、実際のテスト測定に応じて、複数種類の環境測定用信号を生成して、スピーカ５Ｌ、５Ｒに出力する。
　まず、テスト測定部３１は、受聴者１の測定開始要求（図４のＩ）を操作部９０から受け付けると、テストの実施回数ｎ＝０とする（Ｓ１１１）。ｎはテストの実施回数を示す整数である。そして、テスト測定部３１が環境測定用信号ＰｒｅＴ＿Ｓｉｇを規定回数出力したか否かを判定する（Ｓ１１２）。すなわち、ｎが規定回数（例えば、１０回）に到達したか否かを判定する。ここでは、ｎ＝０であるため、テスト測定部３１が規定回数出力していないと判定する（Ｓ１１２のＮＯ）。すると、テスト測定部３１が、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿Ｓｉｇを左スピーカ５Ｌから出力させる。環境測定用信号ＰｒｅＴ＿Ｓｉｇは、例えば、十分に小さい振幅のインパルス音である。具体的には、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿Ｓｉｇの振幅を最大の環境測定用信号の振幅レベルの１０％程度とすることができる。
　そして、テスト測定部３１は、左右のマイク２Ｌ、２Ｒで収音した収音信号に基づいて、左スピーカ５Ｌから左右のマイク２Ｌ、２Ｒまでの伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏを取得する（Ｓ１１４）。なお、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏは、それぞれ、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇを出力した時の図２に示す空間伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏに対応している。すなわち、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｓは左スピーカ５Ｌと左マイク２Ｌ間の伝達特性であり、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏは左スピーカ５Ｌと右マイク２Ｒ間の伝達特性である。テスト測定部３１は、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏ、ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏを出力振幅レベル判定部３２に出力する（図４のＡ）。
　出力振幅レベル判定部３２は、右マイク２Ｒで測定した伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏの振幅レベルが規定値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１５）。テスト測定部３１は、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏの振幅レベルが規定値以上となっていない場合（Ｓ１１５のＮＯ）、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇの出力振幅レベルを＋１０％する（Ｓ１１６）。すなわち、テスト測定部３１は、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏの振幅レベルが規定値に到達していない場合、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇの振幅を１０％上昇させる。そして、テスト測定部３１は、ｎをインクリメントして（ｎに１を加え）（Ｓ１１７）、ステップＳ１１２に戻る。
　そして、テスト測定部３１は、ステップＳ１１２またはステップＳ１１５にてＹＥＳと判定されるまで、ステップＳ１１２～Ｓ１１７の処理を繰り返す。すなわち、テスト測定部３１は、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇを１０回出力するまで、または、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏの振幅レベルが規定値以上となるまで、ステップＳ１１２～Ｓ１１７の処理を実行する。このようにすることで、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇの振幅を徐々に上げながら、テスト測定を行うことができる。テスト測定部３１は、マイク２Ｒが適切な振幅レベルの収音信号を出力するまで、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇの振幅を増加させる。
　そして、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿ｓｉｇを規定回数出力した場合（Ｓ１１２のＹＥＳ）、又は、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏの振幅レベルが規定値以上となった場合（Ｓ１１５のＹＥＳ）、出力振幅レベル判定部３２が出力振幅レベルＰｇａｉｎＬを決定する（Ｓ１１８）。すなわち、出力振幅レベル判定部３２が、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏの振幅レベルに基づいて、伝達特性測定時の出力振幅レベルを決定する。規定回数以内に伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｌｏの振幅レベルが規定値以上とならなかった場合は、出力振幅レベル判定部３２は、出力振幅レベルエラーを発行し、処理を終了してもよい。
　同様に、テスト測定部３１は、右スピーカ５Ｒについて、ステップＳ１１１～ステップＳ１１７の処理を繰り返す（Ｓ１１９）。出力振幅レベル判定部３２は、右スピーカ５Ｒでの出力振幅レベルＰｇａｉｎＲを決定する（Ｓ１２０）。すなわち、テスト測定部３１は、右スピーカ５Ｒと右マイク２Ｒ間の伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｒｓと、右スピーカ５Ｒと左マイク２Ｌ間の伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｐｈｒｏとを測定する。この測定結果に基づいて、出力振幅レベル判定部３２は出力振幅レベルＰｇａｉｎＲを決定する。このようにして、右のスピーカ５Ｒから出力される伝達特性測定用信号の出力振幅レベルＰｇａｉｎＲが決定される。
　これにより、出力振幅レベルの測定が終了する。そして、出力振幅レベル判定部３２は出力振幅レベルＰｇａｉｎＬ、ＰｇａｉｎＲを伝達特性測定部３５に出力する（図４のＤ）。よって、適切な出力振幅レベルで、伝達特性測定を行うことができる。
（タップ長検出）
　次に、ステップＳ１３０のタップ長検出について、図８、図９を用いて詳細に説明する。図８、図９は、ステップＳ１３０のタップ長検出を示すフローチャートである。図８、図９に示す各処理は、主として、テスト測定部３１又はタップ長検出部３３によって実行される。タップ長を長くした場合、低い周波数帯域の伝達特性を精度よく求めることができるメリットがある。しかし、測定時間が長くなることで処理負荷が掛かり、また不要な残響や反射音を拾ってしまう場合があるため、環境に応じたタップ長を設定する必要がある。したがって、不要な反射音や残響の影響を極力少なくするため、できるだけ短い測定タップ長を用いる処理について述べる。
　まず、テスト測定部３１は、テスト測定のタップ長ｐ（ｐは整数、特に２のべき乗とすることが好ましい）を設定する（Ｓ１３１）。ここでは、タップ長ｐを十分長く設定する。すなわち、十分に長い初期設定値が設定される。例えば、タップ長ｐを測定可能な最大タップ長とする。そして、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿Ｓｉｇの出力振幅レベルに、Ｓ１１０で求めたＰｇａｉｎＬ、ＰｇａｉｎＲを設定する（Ｓ１３２）。これにより、適切な振幅レベルでテスト測定を行うことができる。
　次に、テスト測定部３１が、同期加算回数ｎが規定回数以上か否かを判定する（Ｓ１３３）。なお、同期加算は、複数回のインパルス応答測定により得られた収音信号を同期して、加算するものである。同期加算を行うことで、突発的な騒音の影響を軽減することができる。例えば、同期加算回数ｎの規定回数ｎは１０とすることができる。
　ここでは、同期加算回数ｎが規定回数未満であるため（Ｓ１３３のＮＯ）、テスト測定部３１は、環境測定用信号Ｐｒｅ＿Ｓｉｇを左のスピーカ５Ｌから出力する（Ｓ１３４）。マイク２Ｌ、２Ｒで環境測定用信号Ｐｒｅ＿Ｓｉｇを収音することで、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏを取得する（Ｓ１３５）。伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏは、取得時のタップ長ｐと関連付けて記憶部８０に記憶しておくことが望ましい。
　伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏを取得した後、同期加算回数ｎをインクリメントする（Ｓ１３６）。そして、ステップＳ１３３に戻り、処理を繰り返す。すなわち、同期加算回数ｎが規定回数となるまで、ステップＳ１３３～ステップＳ１３６の処理を繰り返す。もちろん、同期加算回数ｎの値は１０回に限られるものではない。
　同期加算回数が規定回数ｎとなった場合（Ｓ１３３のＹＥＳ）、規定回数回分の伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏを同期加算する（Ｓ１３７）。すなわち、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏについて、規定回数分の信号を加算し、その平均を求める。なお、同期加算は、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏの取得と同時に行ってもよい。すなわちステップＳ１３７は、ステップＳ１３５の後、かつステップＳ１３６の前に実施してもよい。
　テスト測定部３１は、同期加算後の伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏをタップ長検出部３３に出力する（図４のＢ）。そして、タップ長検出部３３は、同期加算後の伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏに基づいて、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏの収束位置を取得する（Ｓ１３８）。具体的には、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏがピークの５％以内に収まるサンプル位置を収束位置とすることが望ましい。この場合、タップ長ｐにおいて、最後にピークの５％以上となるサンプル位置の次のサンプル位置が収束位置となる。もちろん、収束位置を設定するための割合は５％に限られるものではなく、適宜設定することができる。
　そして、タップ長検出部３３は、信号が収束するまでに、次の信号が重なるか否かを判定する（Ｓ１３９）。ここでは、所定の時間間隔を空けてインパルス音を２回出力して、インパルス応答測定を行う。具体的には、上記した収束位置のサンプル数以上のタップ長ｐを用いて、左スピーカ５Ｌから２回のインパルス音を出力する。例えば、収束位置以上の値であり、かつ２のべき乗のうち最も小さい値をタップ長ｐとする。そして、タップ長ｐの時間間隔を開けた２つのインパルス音を左スピーカ５Ｌが出力する。具体的には、収束位置が５００タップの場合、タップ長ｐ＝５１２となる。左スピーカ５Ｌがタップ長ｐ＝５１２の時間間隔を開けて、２回のインパルス音を出力する。マイク２Ｌ、２Ｒで２回のインパルス音を測定する。タップ長検出部３３が１回目のインパルス音の収音信号が、２回目のインパルス音の収音信号に重なるか否かを判定する。
　ここで、インパルス音を２回出力する理由について説明する。１回目のインパルス音が収束してから２回目のインパルス音が入力されるまでの間隔が十分にあれば、２つのインパルス音の間隔は、さらに短くすることができる。一方、１回目のインパルス音が収束する前に２回目のインパルス音が入力された場合は、インパルス音の間隔が短すぎるということがわかる。このように、インパルス音を２回出力するのは、１回目と２回目のインパルス音が重ならず、かつ、もっとも短いインパルス音の間隔を得るためである。こうして得られたインパルス音の間隔に基づいて、最も短いタップ長が得られる。
　図１０、及び図１１にスピーカ５Ｌより２回のインパルス音を出力した時の収音信号ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏの波形を示す。上段が左マイク２Ｌによる収音信号ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、下段が右マイク２Ｒによる収音信号ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏである。図１０は、収音信号が重なっていない場合の信号波形を示し、図１１は、収音信号が重なっている場合の信号波形を示している。図１０と図１１では、タップ長ｐを１２８としてインパルス音を発生させている。すなわち、１２８タップずれて１回目と２回目のインパルス音が発生している。
　図１０では、右マイクの収音信号の残響が少なく、収音信号が短時間で収束する。すなわち、１回目と２回目のインパルス応答が分離して測定される。よって、タップ長検出部３３は、１回目の信号が収束するまでに次の信号が重なっていない（Ｓ１３９のＮＯ）と判定する。この場合、さらに、タップ長を短くできる可能性がある。したがって、１回目のインパルス音の収音信号と２回目のインパルス音の収音信号とが重なっていない場合（Ｓ１３９のＮＯ）、タップ長ｐを２で除算した値に設定する（ステップＳ１４０）。タップ長ｐを２で除算した後、ステップＳ１３３からの処理を繰り返す。図１０ではタップ長ｐが１２８となっているため、次は、タップ長ｐ＝６４としてステップＳ１３３～ステップＳ１３９を実行する。そして、２つのインパルス音の信号が重なるまで、ステップＳ１３３～ステップＳ１４０の処理を繰り返す。
　図１１では、右マイク２Ｒの収音信号に含まれる残響が長いため、１回目のインパルス応答測定の右マイク２Ｒの信号が収束するより前に、２回目のインパルス応答測定の左マイク２Ｌの信号が入力され、２つの信号が重なってしまう（ステップＳ１３９のＹＥＳ）。タップ長検出部３３が、信号が収束するまでに次の信号が重なってしまうと判定すると（ステップＳ１３９のＹＥＳ）、次のステップに移行する（図８のＡ）。すなわち、右スピーカ５Ｒに対して、ステップＳ１３３～ステップＳ１４０を繰り返す（Ｓ１４１）。
　なお、１回目と２回目のインパルス音による信号が重なっているか否かは、１回目のインパルス音による収音信号と２回目のインパルス音による収音信号の相関により判定すればよい。例えば、タップ長ｐで収音信号を切り出すことで、１回目のインパルス音の応答と、２回目のインパルス音の応答に分離する。そして、１回目のインパルス音の応答と２回目のインパルス音の応答とを比較して、相関を求める。相関が高い場合、タップ長検出部３３は、インパルス音が分離されている、すなわち、信号が重なっていないと判定する。相関が低い場合、タップ長検出部３３は、インパルス音が分離されていない、すなわち、信号が重なっていると判定する。
　これにより、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒのそれぞれについて、タップ長ｐを求めることができる。そして、次の信号と重なる直前のタップｐを最小の測定タップ長Ｎとする（Ｓ１４２）。測定タップ長Ｎは１以上の自然数であり、２のべき乗とすることが好ましい。例えば、次の信号と重なるタップ長が６４である場合、測定タップ長Ｎは１２８（６４×２）とすることが好ましい。左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒで測定タップ長Ｎが異なる場合は、長い方の測定タップ長Ｎを共通のタップ長Ｎとすることが好ましい。そして、タップ長検出部３３は、測定タップ長Ｎを伝達特性測定部３５に出力する（図４のＥ）。これにより、適切な測定タップ長Ｎで伝達特性測定部３５が伝達特性を測定することができる。
（低域スレッショルド検出）
　次に、図１２を用いて、ステップＳ１７０の低域スレッショルド検出処理について、詳細に説明する。図１２は、低域スレッショルド検出処理を示すフローチャートである。図１２に示す各処理は、主として、テスト測定部３１、及び低域スレッショルド検出部３４が実行している。
　まず、同期加算回数ｎが規定回数以上であるか否かを判定する（Ｓ１７１）。ここでは、同期加算回数ｎが規定回数未満であるため（Ｓ１７１のＮＯ）、テスト測定部３１は、左右のマイク２Ｌ、２Ｒにより、無音状態における伝達特性（第２の伝達特性）ＳｒＬ、ＳｒＲを取得する（第２の環境測定）（Ｓ１７２）。ここで無音状態とは、スピーカ５Ｌ、５Ｒから音を出力していない状態である。つまり、第２の環境測定は無音状態で行われる。すなわち、マイク２Ｌ、２Ｒは、測定環境中でスピーカ５Ｌ、５Ｒ以外から発生している暗騒音を収音する。
　そして、テスト測定部３１は、同期加算回数ｎをインクリメントして（Ｓ１７３）、ステップＳ１７１に戻る。そして、テスト測定部３１は、同期加算回数ｎが規定回数以上となるまで、ステップＳ１７１～ステップＳ１７３を繰り返す。スピーカ５Ｌ、５Ｒからの出力がない無音状態の特性ＳｒＬ、ＳｒＲが規定回数分だけ測定される。例えば、同期加算回数の規定回数ｎは１０とすることができる。
　同期加算回数ｎが規定回数以上となったら（Ｓ１７１のＹＥＳ）、特性ＳｒＬ、ＳｒＲをそれぞれ同期加算する（Ｓ１７４）。なお、同期加算は、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏの取得と同時に行ってもよい。すなわちステップＳ１７４は、ステップＳ１７１の後、かつステップＳ１７２の前に実施してもよい。そして、低域スレッショルド検出部３４が同期加算後の特性ＳｒＬ、ＳｒＲの周波数特性ＳｒＬ＿ｆｒｅｑ、ＳｒＲ＿ｆｒｅｑを算出する（Ｓ１７５）。具体的には、テスト測定部３１が、特性ＳｒＬ、ＳｒＲを同期加算して、低域スレッショルド検出部３４に出力する（図４のＣ）。そして、低域スレッショルド検出部３４が、時間領域の特性ＳｒＬを離散フーリエ変換することで、周波数特性ＳｒＬ＿ｆｒｅｑを求める。同様に、低域スレッショルド検出部３４が、時間領域の特性ＳｒＲを離散フーリエ変換することで、周波数特性ＳｒＲ＿ｆｒｅｑを求める。ここでは、低域スレッショルド検出部３４が、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）によって、周波数特性ＳｒＬ＿ｆｒｅｑ、ＳｒＲ＿ｆｒｅｑを求めている。もちろん、高速フーリエ変換（離散フーリエ変換）に限らず、離散コサイン変換などを用いて周波数領域に変換してもよい。
　次に、低域スレッショルド検出部３４が、無音状態の周波数特性ＳｒＬ＿ｆｒｅｑ、ＳｒＲ＿ｆｒｅｑから、低域スレッショルドｔｈを決定する（Ｓ１７６）。低域スレッショルドｔｈは、ＬチャンネルとＲチャンネルで個別の閾値にしてもよいし、同じ閾値にしてもよい。ここで、騒音の有無による特性の違いについて、図１３を用いて説明する。図１３は、周波数特性を示すグラフであり、横軸が周波数（Ｈｚ）、縦軸が振幅（ｄＢ）となっている。図１３において、実線が騒音無の測定環境で測定された周波数特性を示し、破線が騒音有の測定環境で測定された周波数特性を示している。騒音無は、暗騒音も少なく反射や残響を音響的に考慮した実験室で測定したデータの一例である。騒音有は、暗騒音や人の話し声を含み反射や残響を音響的に考慮していない室内で測定を行ったデータの一例である。また、図１３は同一のスピーカ、同一の受聴者１において測定された周波数特性を示している。
　図１３に示すように、騒音の有無によって、８００Ｈｚ以下の低域において周波数特性が大きく変化している。すなわち、騒音有の場合、低域での振幅が騒音無の場合よりも大きくなっている。これは、エアコンのコンプレッサ等によって、低域（低周波数帯域）の騒音が発生し、測定環境に影響を与えているためである。このように、低域においては暗騒音が常時発生しやすい。したがって、実際の測定環境では、低域の周波数特性を精度よく測定することが困難となる。一方、３ｋＨｚ以上の高域においては、騒音の有無によって振幅に大きな違いが見られない。
　したがって、本実施の形態では、決定された低域スレッショルドｔｈに応じて、伝達特性の補正処理を行っている。具体的には、低域スレッショルドｔｈ以下の低域（低周波数帯域）では、予め記憶された周波数特性で伝達特性を補正する。一方、低域スレッショルドｔｈよりも高い高域（高周波数帯域）では、伝達特性測定部３５での伝達特性測定により求められた周波数特性の振幅値（フィルタ値）をそのまま用いる。
　具体的には、騒音の周波数帯域で、最も高い周波数を低域スレッショルドｔｈに設定すればよい。例えば、閾値を下回る周波数（例えば８００Ｈｚ）が低域スレッショルドｔｈに設定される。すなわち、無音状態での周波数特性ＳｒＬ＿ｆｒｅｑ、ＳｒＬ＿ｆｒｅｑを閾値と比較することで、低域スレッショルドｔｈが設定される。周波数特性ＳｒＬ＿ｆｒｅｑ、ＳｒＬ＿ｆｒｅｑの振幅レベルが予め設定された閾値となる周波数が低域スレッショルドｔｈに設定される。また、低域スレッショルド検出部３４は、左右の周波数特性ＳｒＬ＿ｆｒｅｑ、ＳｒＲ＿ｆｒｅｑに対して、それぞれ低域スレッショルドｔｈを決定する。そして、低域スレッショルド検出部３４は、左右の低域スレッショルドｔｈを低域補正部３７に出力する（図４のＦ）。
　低域補正部３７は、低域スレッショルドｔｈに基づいて、伝達特性の低域を補正する。低域補正部３７による補正処理については後述する。
（伝達特性測定）
　次に、伝達特性測定部３５における伝達特性の測定処理について、図１４を用い説明する。図１４は、伝達特性の測定処理を示すフローチャートである。図１４は、主として、左スピーカ５Ｌに対する処理を示している。
　伝達特性測定部３５は、前記出力振幅レベルＰｇａｉｎＬ、ＰｇａｉｎＲ、測定タップ長Ｎを元に、空間音響伝達特性の測定を行う。まず、伝達特性測定部３５がステップＳ１１０、Ｓ１３０において決定した出力振幅レベルＰｇａｉｎＬ、ＰｇａｉｎＲ、測定タップ長Ｎで初期設定する（Ｓ２０１）。次に、同期加算回数ｎが規定回数以上となっているか否かを伝達特性測定部３５が判定する（Ｓ２０２）。ここでは、同期加算回数ｎが規定回数よりも小さくなっているため（Ｓ２０２のＮＯ）、左スピーカ５Ｌが伝達特性測定用信号Ｓｉｇを出力する（Ｓ２０３）。
　そして、伝達特性測定部３５は、マイク２Ｌ、２Ｒによってそれぞれ特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏを取得する（Ｓ２０４）、同期加算回数ｎをインクリメントして（Ｓ２０５）、ステップＳ２０２に戻る。すなわち、伝達特性測定部３５は、同期加算回数ｎが規定回数以上となるまで、ステップＳ２０２～ステップＳ２０５を繰り返す。
　そして、同期加算回数ｎが規定回数以上となると（Ｓ２０２のＹＥＳ）、伝達特性測定部３５がマイク２Ｌ、２Ｒで取得した伝達特性を同期加算する（Ｓ２０６）。伝達特性測定部３５が同期加算後の信号の振幅レベルが規定値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。同期加算後の信号の振幅レベルが規定値以上でない場合（Ｓ２０７のＮＯ）、表示部６０がエラー出力を行うとともに（Ｓ２０７）、伝達特性測定部３５が伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏを補正処理部３８に出力する（Ｓ２０９）。エラー出力を行うことで、受聴者１が低い測定精度での測定であることを認識することができる。エラー出力が出た場合、伝達特性測定部３５は、出力振幅レベルの設定を変えて、再度伝達特性測定を行ってもよい。
　同期加算後の信号の振幅レベルが規定値以上である場合（Ｓ２０７のＹＥＳ）、伝達特性測定部３５が特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏを補正処理部３８に出力する（Ｓ２０９）。すなわち、同期加算後の信号を伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏとして採用する。特性Ｙｈｌｓは左スピーカ５Ｌから左マイク２Ｌまでの伝達特性（空間音響伝達特性）であり、特性Ｙｈｌｏは左スピーカ５Ｌから右マイク２Ｒまでの伝達特性（空間音響伝達特性）である。
　左スピーカ５Ｌについての測定が終了したら、伝達特性測定部３５が右スピーカ５ＲについてもステップＳ２０２～Ｓ２０８を実行する（Ｓ２１０）。こうすることで、伝達特性測定部３５が伝達特性Ｙｈｒｏ、伝達特性Ｙｈｒｓを低域補正部３７に出力する（Ｓ２１０）。伝達特性Ｙｈｒｓは右スピーカ５Ｒから右マイク２Ｒまでの伝達特性（空間音響伝達特性）であり、伝達特性Ｙｈｒｏは右スピーカ５Ｒから左マイク２Ｌまでの伝達特性（空間音響伝達特性）である。
　伝達特性測定部３５は、伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏ、Ｙｈｒｏ、Ｙｈｒｓを伝達特性として低域補正部３７に出力する（図４のＧ）。このように伝達特性測定部３５は、適切な初期設定値で伝達特性を測定することができる。すなわち、適切な出力振幅レベル、及び測定タップ長での測定を行うことができる。よって、精度よく、伝達特性を測定することができる。
（低域補正）
　次に、低域補正部３７による補正処理について、図１５を用いて説明する。図１５はステップＳ３００での補正処理を示すフローチャートである。図１５に示す各処理は、主として、低域補正部３７によって実行される。
　まず、低域補正部３７が、低域スレッショルドｔｈを設定する（Ｓ３０１）。ここでは低域スレッショルド検出部３４が検出した低域スレッショルドｔｈが用いられる。次に、低域補正部３７が伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏ、Ｙｈｒｏ、Ｙｈｒｓの周波数特性を算出する（Ｓ３０２）。ここでは、伝達特性測定部３５が、ステップＳ２００で測定した伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏ、Ｙｈｒｏ、Ｙｈｒｓを、低域補正部３７がフーリエ変換する。こうすることで、低域補正部３７が周波数特性を算出する。なお、伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏ、Ｙｈｒｏ、Ｙｈｒｓの周波数特性をそれぞれｆＹｈｌｓ、ｆＹｈｌｏ、ｆＹｈｒｏ、ｆＹｈｒｓとする。ここでは、伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏ、Ｙｈｒｏ、ＹｈｒｓをＦＦＴ（高速フーリエ変換）することで、周波数特性ｆＹｈｌｓ、ｆＹｈｌｏ、ｆＹｈｒｏ、ｆＹｈｒｓがそれぞれ算出されている。また、フーリエ変換によって、位相特性もそれぞれ算出される。
　そして、低域補正部３７が、低域スレッショルドｔｈの以下の帯域を任意の周波数特性に置き換える（Ｓ３０３）。任意の周波数特性は、予め記憶部８０に記憶されている。低域補正部３７は、記憶部８０に予め記憶されている低域補正用伝達特性の周波数特性を読み出して（図４のＬ）、周波数特性ｆＹｈｌｓ、ｆＹｈｌｏ、ｆＹｈｒｏ、ｆＹｈｒｓを補正する。低域補正部３７は、周波数特性ｆＹｈｌｓ、ｆＹｈｌｏ、ｆＹｈｒｏ、ｆＹｈｒｓについて、低域スレッショルドｔｈ以下の周波数範囲のみを補正する。
　例えば、低域スレッショルドｔｈが８００Ｈｚの場合、前記ｆＹｈｌｓの８００Ｈｚ以下帯域の周波数特性について、予め記憶された任意の周波数特性に置き換える。記憶部８０に予め記憶された周波数特性としては、騒音のない測定環境で測定された周波数特性を用いることができる。また、受聴者１以外の第３者のユーザやダミーヘッドにおいて測定された周波数特性を用いてもよい。さらに、プリセットされた複数の周波数特性の中から、受聴者１が最適な周波数特性を選ぶようにしてもよい。ここで、周波数特性ｆＹｈｌｓ、ｆＹｈｌｏ、ｆＹｈｒｏ、ｆＹｈｒｓの低域の周波数特性が置き換えられた周波数特性をそれぞれｆＹｈｌｓ’、ｆＹｈｌｏ’、ｆＹｈｒｏ’、ｆＹｈｒｓ’とする。すなわち、周波数特性ｆＹｈｌｓ’、ｆＹｈｌｏ’、ｆＹｈｒｏ’、ｆＹｈｒｓ’は、補正後の周波数特性を示している。
　次に、低域補正部３７が、補正後の周波数特性ｆＹｈｌｓ’、ｆＹｈｌｏ’、ｆＹｈｒｏ’、ｆＹｈｒｓ’から時間特性を算出する（Ｓ３０４）。ここで、周波数特性ｆＹｈｌｓ’、ｆＹｈｌｏ’、ｆＹｈｒｏ’、ｆＹｈｒｓ’から算出された時間特性をそれぞれＯｕｔ＿ｈｌｓ、Ｏｕｔ＿ｈｌｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｓとする。例えば、低域補正部３７が逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行うことで、時間特性Ｏｕｔ＿ｈｌｓ、Ｏｕｔ＿ｈｌｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｓを算出する。このように、逆フーリエ変換に用いられる振幅特性は、低域の周波数特性が補正された周波数特性ｆＹｈｌｓ’、ｆＹｈｌｏ’、ｆＹｈｒｏ’、ｆＹｈｒｓ’が用いられる。また、逆フーリエ変換に用いられる位相特性は、測定された周波数特性をそのまま用いてもよいし変更してもよい。
　低域補正部３７は、算出した時間特性を、伝達特性として頭外定位処理部１０に出力する（図４のＨ）。そして、頭外定位処理時には、伝達特性Ｏｕｔ＿ｈｌｓ、Ｏｕｔ＿ｈｌｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｓを用いて、頭外定位処理部１０が、再生信号に対して畳み込み処理を行う。すなわち、時間特性Ｏｕｔ＿ｈｌｓ、Ｏｕｔ＿ｈｌｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｓがそれぞれ図１に示す伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓとして用いられる。時間特性Ｏｕｔ＿ｈｌｓ、Ｏｕｔ＿ｈｌｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｏ、Ｏｕｔ＿ｈｒｓがステレオ入力信号に対して畳み込まれる。このようにすることで、適切な伝達特性を用いて頭外定位処理することができる。
実施の形態２．
　本実施の形態２にかかる頭外定位処理装置について、図１６を用いて説明する。図１６は、測定部３０を示す制御ブロック図である。本実施の形態２では、タップ長検出部３３がタップ長補正部３６に置き換わっている。タップ長補正部３６は、受聴者１によって入力されたタップ長ｐを補正する。そして、補正された測定タップ長Ｎで伝達特性測定部３５が伝達特性を測定する。このようにすることで、入力されたタップ長で測定した場合に不要な反射音や残響が入る場合においても、適切なタップ長で伝達特性を測定することができる。なお、タップ長補正処理以外は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。例えば、出力振幅レベル判定部３２、低域スレッショルド検出部３４、伝達特性測定部３５における処理は実施の形態１と同様である。
　タップ長補正部３６は、受聴者１が入力したタップ長ｐが適切か否かを判定して、タップ長を補正する。図１７、図１８を用いてタップ長補正処理を説明する。図１７、図１８は、タップ長補正処理を示すフローチャートである。
　まず、テスト測定部３１はユーザ入力により、タップ長ｐを設定する（Ｓ１５１）。ここでは、受聴者１がタップ長ｐを入力すると、操作部９０が、タップ長ｐをテスト測定部３１に出力する（図１６のＩ）。テスト測定部３１は、入力されたタップ長ｐでテスト測定を行う。次に、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿Ｓｉｇの出力振幅レベルにＰｇａｉｎＬ、ＰｇａｉｎＲを設定する（Ｓ１５２）。ＰｇａｉｎＬ、ＰｇａｉｎＲはステップＳ１１０で求めた出力振幅レベルである。
　そして、テスト測定部３１は同期加算回数ｎが規定回数以上であるか否かを判定する（Ｓ１５３）。ここでは、同期加算回数ｎが規定回数よりも少ないため（Ｓ１５３のＮＯ）、環境測定用信号ＰｒｅＴ＿Ｓｉｇを左スピーカ５Ｌから出力する（Ｓ１５４）。そして、テスト測定部３１は伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏを取得する（Ｓ１５５）。伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏは、入力されたタップ長ｐとなっている。同期加算回数ｎをインクリメントして（Ｓ１５６）、ステップＳ１５３に戻る。同期加算回数ｎが規定回数以上となるまで、ステップＳ１５３～Ｓ１５６の処理を繰り返す。
　同期加算回数ｎが規定回数以上となると（Ｓ１５３のＹＥＳ）、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏを同期加算する（Ｓ１５７）。なお、ステップＳ１５２～ステップＳ１５７までの処理は、ステップＳ１３２～ステップＳ１３７と同様である。
　そして、右スピーカ５ＲについてステップＳ１５３～Ｓ１５６を繰り返す（Ｓ１５８）。同期加算回数ｎが規定回数以上となったら、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｏ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｓを同期加算する（Ｓ１５９）。このようにして、同期加算後の伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｏ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｓを求めることができる。同期加算を行うことで、突発的な騒音の影響を低減することができる。
　次に、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓと伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｓとの切り出し位置を合わせる（Ｓ１６０）。例えば、タップ長補正部３６は、直接音側のピーク（極大値）位置が一致するように、波形をシフトさせる。すなわち、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｓのピーク（極大値）位置と伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｓのピーク（極大値）位置が同じサンプル位置になるように、波形をシフトさせる。そして、タップ長補正部３６は、切り出し位置を合わせた後の伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｏの収束位置を解析する（Ｓ１６１）。ここでは、タップ長補正部３６が伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｏの収束位置をそれぞれ求める。例えば、ステップＳ１３８と同様に、タップ長補正部３６は、ピークの５％以内に収まるサンプル位置を収束位置とする。
　そして、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｏの収束位置が、ステップＳ１５１で設定したタップ長ｐよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１６２）。収束位置がタップ長ｐよりも大きい場合（Ｓ１６２のＹＥＳ）、エラー終了又はリトライする（Ｓ１６３）。すなわち、収束位置がタップ長ｐよりも長い場合、入力されたタップ長ｐでは、適切に伝達特性を測定できないため、タップ長をｐ入力した受聴者１にエラーが生じることを報知する。あるいは、タップ長ｐを長くして、再度、タップ長補正処理を行う。
　一方、収束位置がタップ長ｐよりも小さい場合（Ｓ１６２のＮＯ）、伝達特性ＰｒｅＴ＿Ｔｈｌｏ、ＰｒｅＴ＿Ｔｈｒｏの収束位置が収まる最小のタップ長を測定タップ長Ｎに決定する（Ｓ１６４）、タップ長補正部３６は、測定タップ長Ｎを伝達特性測定部３５に出力する（図１６のＥ）。測定タップ長Ｎは、２のべき乗とすることが好ましい。例えば、収束位置が５１０タップの場合、測定タップ長Ｎ＝５１２とする。伝達特性測定部３５は、特定タップ長Ｎで、伝達特性を測定する。このようにすることで、適切な測定タップ長Ｎで伝達特性を測定することができる。
　実施の形態３．
　本実施の形態では、補正処理部３８にタップ長補正部３６が設けられている。タップ長補正部３６は、実施の形態２のタップ長補正部３６と同様にタップ長を補正する。また、本実施の形態では、伝達特性測定部３５が測定した特性をタップ長補正部３６に出力する。そして、タップ長補正部３６は、伝達特性測定部３５が測定した伝達特性に対して、タップ長補正を行っている。
　操作部９０は、受聴者１の入力によるタップ長ｐを伝達特性測定部３５に出力する（図１９のＫ）。伝達特性測定部３５は、受聴者１が入力したタップ長ｐによって伝達特性を測定する。そして、タップ長補正部３６は、伝達特性を測定したタップ長が適切か否かを判定して、タップ長を補正する。具体的には、タップ長補正部３６は、図１７、図１８で示したフローにしたがってタップ長補正を行う。ただし、ここでは、タップ長補正部３６は、伝達特性測定部３５が測定した伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに対して、タップ長補正を行う。そして、タップ長補正部３６は、伝達特性Ｈｌｏ、Ｈｒｏの収束位置が収まるタップ長を測定タップ長Ｎとして決定する。
　タップ長補正部３６は、伝達特性から測定タップ長のＮサンプル分だけ切り出す処理を行う。すなわち、受聴者１が予め長いタップ長ｐを入力しておき、タップ長補正部３６は、測定タップ長のＮサンプル分だけ伝達特性から一部を切り出す。
　図２０を用いて補正処理部３８における補正処理を説明する。図２０は、補正処理部３８における補正処理を示すフローチャートである。まず、タップ長補正部３６が、伝達特性に対して、タップ長補正処理を行う（Ｓ３１０）。そして、タップ長補正処理が行われた伝達特性に対して、低域補正部３７が低域補正処理を行う（Ｓ３２０）。低域補正処理は、図１５で示した処理と同様である。
　次に、タップ長補正処理の詳細について、図２１、図２２を用いて説明する、図２１は、タップ長補正処理を示すフローチャートである。図２２は、タップ長補正処理での時間領域の信号波形（伝達特性）の切り出し方を模式的に示す図である。
　まず、伝達特性測定部３５が測定した伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｒｓの切り出し位置を合わせる（Ｓ３１１）。ここでは、図２２に示すように、伝達特性Ｙｈｌｓのピーク（極大値）位置と、伝達特性Ｙｈｒｓのピーク（極大値）位置が同じサンプル位置になるように波形をシフトさせて波形の切り出し位置を調整する。切り出し位置が調整された伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏを伝達特性Ｙｈｌｓ’’、Ｙｈｌｏ’’として示している。
　次に、伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｒｓを先頭から測定タップ長のＮサンプル分だけ切り出す（Ｓ３１２）。例えば、先頭から５１２タップ分の伝達特性を切り出す。なお、切り出すタップ長は、２のべき乗となっていることが好ましい。図２２のように、測定タップ長のＮサンプル分だけ切り出された後の伝達特性を伝達特性Ｙｄ_ｈｌｓ、Ｙｄ＿ｈｌｏ、Ｙｄ_ｈｒｏ、Ｙｄ＿ｈｒｓとする。切り出された伝達特性Ｙｄ_ｈｌｓ、Ｙｄ＿ｈｌｏ、Ｙｄ_ｈｒｏ、Ｙｄ＿ｈｒｓは、それぞれＮ個のデジタル値から構成されている。
　そして、切り出された伝達特性Ｙｄ_ｈｌｓ、Ｙｄ＿ｈｌｏ、Ｙｄ_ｈｒｏ、Ｙｄ＿ｈｒｓを窓関数で処理する（Ｓ３１３）。すなわち、切り出された伝達特性Ｙｄ_ｈｌｓ、Ｙｄ＿ｈｌｏ、Ｙｄ_ｈｒｏ、Ｙｄ＿ｈｒｓに窓関数の係数を乗じる。タップ長補正部３６は、測定タップ長のＮサンプルに切り出した伝達特性Ｙｄ_ｈｌｓ、Ｙｄ＿ｈｌｏ、Ｙｄ_ｈｒｏ、Ｙｄ＿ｈｒｓを、低域補正部３７に出力する（Ｓ３１４）。そして、低域補正部３７は、上記のように低域のフィルタ値を補正する。
　このようにすることで、適切なタップ数（サンプリング数）の伝達特性を取得することができる。よって、頭外定位処理部１０が適切に頭外定位処理することができる。
　実施の形態４．
　本実施の形態にかかる頭外定位処理装置１００について図２３を用いて説明する。図２３は、本実施の形態にかかる頭外定位処理装置１００の測定部３０の構成を示す制御ブロック図である。本実施の形態では、低域スレッショルド検出部３４が暗騒音検出部５０に置き換わっている。さらに、低域補正部３７による処理が実施の形態１と異なっている。なお、暗騒音検出部５０、及び低域補正部３７以外の処理については実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
　暗騒音検出部５０と低域補正部３７での処理について、図２４を用いて説明する。図２４は、暗騒音検出部５０と低域補正部３７での処理を示すフローチャートである。
　まず、暗騒音検出部５０が同期加算によって伝達特性測定用信号を出力しない無音状態の伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲを取得する。ここで取得した伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲには、暗騒音を含む測定環境特有の信号を取得することができる。暗騒音検出部５０は、同期加算回数ｎが規定回数以上であるか否かを判定する（Ｓ１７１）。ここでは、同期加算回数ｎが規定回数未満であるため（Ｓ１７１のＮＯ）、左右のマイク２Ｌ、２Ｒが無音状態との伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲを取得する（Ｓ１７２）。同期加算回数ｎをインクリメントして（Ｓ１７３）、ステップＳ１７１に戻る。同期加算回数ｎが規定回数以上となるまで、ステップＳ１７１～ステップＳ１７３を繰り返す。
　同期加算回数ｎが規定回数以上となったら（Ｓ１７１のＹＥＳ）、伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲをそれぞれ同期加算する（Ｓ１７４）。ここまでは、図１２と同様である。そして、伝達特性Ｙｈｌｓ～Ｙｈｒｓから無音状態の伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲを減算して、Ｏｕｔ＿ｈｌｓ～Ｏｕｔ＿Ｈｒｓを算出する（Ｓ１７７）。
　具体的には、暗騒音検出部５０は、無音状態での伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲを暗騒音として、低域補正部３７に出力する（図２３のＭ）。伝達特性測定部３５は、伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏ、Ｙｈｒｏ、Ｙｈｒｓを低域補正部３７に出力する（図２３のＧ）。なお、伝達特性Ｙｈｌｓ、Ｙｈｌｏ、Ｙｈｒｏ、Ｙｈｒｓと、無音状態の伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲを同じ回数だけ同期加算されている。
　伝達特性Ｏｕｔｈｌｓ＝Ｙｈｌｓ－ＳｒＬとなり、伝達特性Ｏｕｔｈｒｏ＝Ｙｈｒｏ－ＳｒＬとなる。また、伝達特性Ｏｕｔｈｌｏ＝Ｙｈｌｏ－ＳｒＲとなり、伝達特性Ｏｕｔｈｒｓ＝Ｙｈｒｓ－ＳｒＲとなる。このように、補正処理部３８は、測定した伝達特性Ｙｈｌｓ～Ｙｈｒｓから暗騒音となる無音状態の伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲを減算する。
　無音状態であっても低域には暗騒音が存在している。よって、測定された伝達特性Ｙｈｌｓ～Ｙｈｒｓから無音状態の伝達特性ＳｒＬ、ＳｒＲを減算することで、低域を補正することができる。すなわち、伝達特性Ｏｕｔｈｌｓ～Ｏｕｔｈｒｓでは、低域における暗騒音の影響が軽減されている。このようにすることで、暗騒音の影響が軽減された伝達特性を求めることができる。そして、低域が補正された伝達特性を用いて、頭外定位処理部１０が畳み込み処理を行う。これにより、適切に頭外定位処理することができる。
　なお、上記した実施の形態１～４は適宜組み合わせることが可能である。例えば、実施の形態４による低域補正は、実施の形態２又は実施の形態３と組み合わせてもよい。また、上記の実施の形態１～４において、各処理や各測定の順番は特に限定されるものではない。例えば、無音状態での測定を伝達特性の測定よりも後に行ってもよい。
　上記したように実施の形態１～４では、頭外定位処理装置１００が左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒと、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒで出力された音を収音する左右のマイク２Ｌ、２Ｒと、伝達特性を測定する伝達特性測定部３５と、伝達特性を用いて再生信号に対して頭外定位処理を行って、左右のスピーカに出力する頭外定位処理部１０と、環境測定部３９と、を備えている。伝達特性測定部３５は、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから出力された伝達特性測定用信号を左右のマイク２Ｌ、２Ｒで収音することで、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから左右のマイク２Ｌ、２Ｒまでの伝達特性をそれぞれ測定する。
　そして、環境測定部３９が、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから出力された環境測定用信号を左右のマイク２Ｌ、２Ｒで収音することで、伝達特性測定用信号を設定するための環境測定を行う。環境測定部３９での測定結果に基づいて、伝達特性測定用信号の出力振幅レベルと、伝達特性のタップ長と、が設定される。環境測定部３９が左右のスピーカから測定用信号を出力していない無音状態での測定を行い、無音状態での測定結果に基づいて、伝達特性測定部３５で測定された伝達特性の低域が補正されている。
　このようにすることで、適切な伝達特性を求めることができるため、頭外定位処理を適切に行うことができる。すなわち、適切な測定タップ長、及び適切な出力振幅レベルで伝達特性を測定することができる。さらに、無音状態の伝達特性により、伝達特性の低周波数帯域が補正されている。よって、伝達特性から暗騒音の影響を軽減することができる。これにより、適切な伝達特性を用いた畳み込み処理が可能となる。
　また、実施の形態１～３では、無音状態での測定結果に基づいて、低域スレッショルドが設定されている。そして、低域スレッショルドよりも低い低域では、伝達特性のフィルタ値が補正され、低域スレッショルドよりも高い高域では、伝達特性測定部で測定された伝達特性のフィルタ値がそのまま用いられている。このようにすることで、簡便かつ適切に伝達特性を補正することができる。さらに、低域スレッショルドよりも低い低域では、伝達特性のフィルタ値が記憶部８０に予め記憶されているフィルタ値に置き換えられる。これにより、簡便に伝達特性を補正することができる。
　実施の形態４では、伝達特性測定部３５で測定された伝達特性から、無音状態で測定された伝達特性を減じることで、伝達特性を補正している。これにより、伝達特性から暗騒音の影響を軽減することができる。これにより、適切な伝達特性を用いた畳み込み処理が可能となる。
　また、実施の形態１、２では、伝達特性の測定タップ長が、左右のマイクで収音された環境測定用信号の収束時間に基づいて設定されている。このようにすることで、適切なタップ長で伝達特性を求めることができる。
　なお、上記の実施形態１～４では、音像定位処理装置として、ヘッドホンを用いて頭外に音像を定位する頭外定位処理装置について説明したが、本実施の形態は頭外定位処理装置に限られるものではない。例えば、スピーカ５Ｌ、５Ｒからステレオ信号を再生することで、音像を定位させる音像定位処理装置に用いてもよい。すなわち、本実施の形態は、伝達特性を再生信号に畳み込む音像定位処理装置にて適用することが可能になる。
　上記信号処理のうちの一部又は全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
　この出願は、２０１６年１月２６日に出願された日本出願特願２０１６－１２０４３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本願は、伝達特性を用いて音像を定位する音像定位処理装置に適用可能である。
　Ｕ　ユーザ
　１　受聴者
　２Ｌ　左マイク
　２Ｒ　右マイク
　３Ｌ　増幅器
　３Ｒ　増幅器
　４Ｌ　Ａ／Ｄ変換器
　４Ｒ　Ａ／Ｄ変換器
　５Ｌ　左スピーカ
　５Ｒ　右スピーカ
　６Ｌ　増幅器
　６Ｒ　増幅器
　７Ｌ　Ｄ／Ａ変換器
　７Ｒ　Ｄ／Ａ変換器
　９Ｌ　左耳
　９Ｒ　右耳
　１０　頭外定位処理部
　１１　畳み込み演算部
　１２　畳み込み演算部
　２１　畳み込み演算部
　２２　畳み込み演算部
　２４　加算器
　２５　加算器
　３０　測定部
　３１　テスト測定部
　３２　出力振幅レベル判定部
　３３　タップ長検出部
　３４　低域スレッショルド検出部
　３５　伝達特性測定部
　３６　タップ長補正部
　３７　低域補正部
　３８　補正処理部
　３９　環境測定部
　４１　フィルタ部
　４２　フィルタ部
　４３　ヘッドホン
　５０　暗騒音検出部
　６０　表示部
　７０　入力部
　８０　記憶部
　９０　操作部
　１００　頭外定位処理装置
　２００　測定装置

Claims (10)

  1. 　左右のスピーカと、
    　左右のマイクと、
    　前記左右のスピーカから出力された伝達特性測定用信号を前記左右のマイクで収音することで、前記左右のスピーカから前記左右のマイクまでの第１の伝達特性をそれぞれ測定する伝達特性測定部と、
    　前記第１の伝達特性を用いて再生信号に対して畳み込み演算を行う畳み込み演算部と、
    　前記左右のスピーカから出力された環境測定用信号を前記左右のマイクで収音する第１の環境測定と、前記左右のスピーカから音を出力していない状態において前記左右のマイクで収音する第２の環境測定とを行い、前記第１の環境測定の結果に基づいて、前記伝達特性測定用信号の振幅レベルと、前記第１の伝達特性のタップ長とを設定し、前記第２の環境測定の結果に基づいて、第２の伝達特性を測定する環境測定部と、
    　前記第２の伝達特性に基づいて、前記第１の伝達特性の低域を補正する補正処理部と、
    　を備える音像定位処理装置。
  2. 　前記環境測定部は、前記第２の伝達特性に基づいて、前記第１の伝達特性の周波数の閾値を設定し、
    　前記補正処理部は、前記閾値よりも低い周波数帯域では、前記第１の伝達特性を補正し、前記閾値よりも高い周波数帯域では、前記第１の伝達特性を用いる請求項１に記載の音像定位処理装置。
  3. 　前記補正処理部は、前記閾値よりも低い周波数帯域では、前記第１の伝達特性を予め記憶されている伝達特性に置き換えることを特徴とする請求項２に記載の音像定位処理装置。
  4. 　前記補正処理部は、前記第１の伝達特性から、前記第２の伝達特性を減じることで、前記第１の伝達特性を補正する請求項１に記載の音像定位処理装置。
  5. 　前記環境測定部は、前記タップ長を、前記左右のマイクで収音された前記環境測定用信号が収束するサンプル位置に基づいて設定する請求項１～４のいずれか１項に記載の音像定位処理装置。
  6. 　左右のスピーカと左右のマイクとの間の第１の伝達特性を用いて音像定位処理を行う音像定位処理方法であって、
    　前記左右のスピーカから出力された環境測定用信号を前記左右のマイクで収音する第１の環境測定と、前記左右のスピーカから音を出力していない状態において前記左右のマイクで収音する第２の環境測定とを行い、前記第１の環境測定の結果に基づいて、伝達特性測定用信号の振幅レベルと、前記左右のスピーカから前記左右のマイクまでの前記第１の伝達特性のタップ長とを設定し、前記第２の環境測定の結果に基づいて、第２の伝達特性を測定する環境測定ステップと、
    　前記第１の環境測定の結果に基づいて設定された前記伝達特性測定用信号を前記左右のスピーカから出力し、前記伝達特性測定用信号を前記左右のマイクで収音することで、前記第１の伝達特性をそれぞれ測定する伝達特性測定ステップと、
    　前記第２の伝達特性に基づいて、前記第１の伝達特性の低域を補正する補正ステップと、を含む音像定位処理方法。
  7. 　前記環境測定ステップでは、前記第２の伝達特性に基づいて、前記第１の伝達特性の周波数の閾値が設定され、
    　前記補正ステップでは、
    　前記閾値よりも低い周波数帯域では、前記第１の伝達特性が補正され、
    　前記閾値よりも高い周波数帯域では、前記第１の伝達特性を用いる請求項６に記載の音像定位処理方法。
  8. 　前記補正ステップでは、前記閾値よりも低い周波数帯域では、前記第１の伝達特性が予め記憶されている伝達特性に置き換えられることを特徴とする請求項７に記載の音像定位処理方法。
  9. 　前記補正ステップでは、前記第１の伝達特性から、前記第２の伝達特性を減じることで、前記第１の伝達特性を補正する請求項６に記載の音像定位処理方法。
  10. 　前記環境測定ステップでは、前記タップ長が、前記左右のマイクで収音された前記環境測定用信号が収束するサンプル位置に基づいて設定される請求項６～９のいずれか１項に記載の音像定位処理方法。
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