WO2018143232A1 - 音響装置、及び音響制御装置 - Google Patents

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WO2018143232A1
WO2018143232A1 PCT/JP2018/003093 JP2018003093W WO2018143232A1 WO 2018143232 A1 WO2018143232 A1 WO 2018143232A1 JP 2018003093 W JP2018003093 W JP 2018003093W WO 2018143232 A1 WO2018143232 A1 WO 2018143232A1
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signal
acoustic
unit
channel
correction
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PCT/JP2018/003093
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一智 福江
橋本　武志
賢司 河野
藤田　康弘
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クラリオン株式会社
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    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic device and an acoustic control device.
  • Patent Document 1 An apparatus described in Patent Document 1 is disclosed as an acoustic apparatus that uses two exciters.
  • exciters are fixed to the opposing surfaces of a cylinder, and one of the exciters is vibrated based on a signal obtained by inverting only the phase of a frequency component in which a standing wave in a first acoustic signal is generated. Further, the other exciter is vibrated based on a signal obtained by inverting only the phase of the frequency component in which the standing wave in the second acoustic signal is generated.
  • an object of the present invention is to suppress output level attenuation while reducing interference caused by a plurality of vibrators.
  • an acoustic device includes a first vibrator, a second vibrator, a rigid body that connects the first vibrator and the second vibrator, A vibrating member through which a rigid body penetrates, an acquisition unit that acquires an acoustic signal, and a correction process that corrects phase delay characteristics including the transmission system from the first and second vibrators are performed on the acoustic signal. And a control unit for controlling the first and second vibrators based on the corrected acoustic signal.
  • control unit may perform the correction process on a signal of a low frequency band and a monaural component in the acoustic signal.
  • control unit separates, from the acoustic signal, a low-frequency band and monaural component signal from another signal, the signal subjected to the correction process, and the other signal. And an adder that adds the two and controls the first and second vibrators based on the added signal.
  • the acoustic signal includes a first channel signal corresponding to the first transducer and a second channel signal corresponding to the second transducer
  • the control unit includes: Acquiring the impulse response of each of the first and second vibrators at a predetermined position and correcting the phase delay characteristic based on each impulse response, and the correction information for the first channel
  • a correction unit for correcting the signal of the first channel based on the correction information for the first channel and the correction information for the second channel. Based on this, the signal of the second channel may be corrected.
  • the present invention provides a first vibrator, a second vibrator, a rigid body that connects the first vibrator and the second vibrator, a vibrating member through which the rigid body passes,
  • an acoustic control device for controlling a vibration unit comprising: an acquisition unit that acquires an acoustic signal; and a correction that corrects a phase delay characteristic including a transmission system from the first and second transducers for the acoustic signal And a control unit that performs processing and controls the first and second vibrators based on the corrected acoustic signal.
  • the acoustic signal is subjected to correction processing for correcting the phase delay characteristics including the transmission systems from the first and second vibrators connected by the rigid bodies, and the first and second acoustic signals are corrected based on the corrected acoustic signal. Control the second vibrator. Thereby, it is possible to suppress the attenuation of the output level while reducing the interference.
  • FIG. 1 is a view showing an acoustic device according to an embodiment of the present invention together with a peripheral configuration.
  • FIG. 2 is a block diagram of the acoustic device.
  • FIG. 3 is a flowchart of the acoustic measurement process.
  • FIG. 4 is a flowchart of the correction response calculation process.
  • FIG. 5 is a block diagram of the audio processing unit.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating amplitude characteristics when the sound processing unit does not perform sound processing.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the frequency and the volume of the correction response.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the frequency and delay amount of the correction response.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the acoustic measurement results of the L channel.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the acoustic measurement result of the L / R channel.
  • FIG. 1 is a view showing an acoustic device 10 according to an embodiment of the present invention together with a peripheral configuration.
  • the acoustic device 10 is an on-vehicle acoustic device mounted on a vehicle such as an automobile. More specifically, the acoustic device 10 is an in-vehicle information transmission device capable of transmitting various information such as music, voice guidance, warning vibration and voice to a vehicle occupant (user) by vibration and voice. is there. As shown in FIG. 1, the acoustic device 10 is detachably attached to the lower portion of the headrest 11 and also functions as a neck pad that supports the occupant's neck.
  • the information transmission device can be easily added to a vehicle that does not include this type of information transmission device in advance.
  • the acoustic device 10 may be an installation type that is installed in advance on the vehicle. Moreover, you may attach the acoustic apparatus 10 to moving bodies other than a vehicle.
  • the acoustic device 10 includes a pair of left and right exciters 21L and 21R that function as first and second vibrators, and a shaft member 23 that functions as a connecting body (rigid body) that connects the exciters 21L and 21R. Furthermore, the acoustic device 10 includes a pad portion 25 that functions as a neck pad to which the shaft member 23 is attached and a member to be vibrated, and an acoustic control device 30 that functions as a control unit that controls the exciters 21L and 21R (FIG. 2 described later). With.
  • the exciters 21L and 21R have a thin vibrator 21A such as a flat plate, and the exciters 21L and 21R are vibrated as a result of the vibrator 21A vibrating according to a signal input from the outside.
  • the shaft member 23 is vibrated by the vibrations of the exciters 21L and 21R.
  • the shaft member 23 transmits vibration to the occupant via the pad portion 25 attached to the shaft member 23. This makes it easier for the occupant to recognize particularly low-frequency vibrations and low-frequency sounds through the pad portion 25.
  • the exciters 21L and 21R of this configuration further include an air vibration member (not shown) that vibrates air (for example, a speaker vibration plate), and the air vibration member vibrates according to the vibration of the vibrator 21A.
  • an air vibration member (not shown) that vibrates air
  • the air vibration member vibrates according to the vibration of the vibrator 21A.
  • the exciters 21L and 21R are arranged at intervals in the left-right direction in the vehicle.
  • the left exciter 21L is an L channel exciter
  • the right exciter 21R is an R channel exciter.
  • the left and right exciters 21 ⁇ / b> L and 21 ⁇ / b> R are referred to as exciters 21 when it is not necessary to distinguish between them.
  • the shaft member 23 has one end connected to one exciter 21L and the other end connected to the other exciter 21R.
  • the shaft member 23 is a solid metal rod extending in a straight line.
  • the vibration amount (amplitude) of the shaft member 23 increases when the direction of vibration of the shaft member 23 due to the vibration of both exciters 21 is synchronized. Increases efficiently.
  • the shaft member 23 is not limited to a metal solid rod, and various rigid bodies may be applied. For example, a metal hollow rod or a metal plate material may be used, or a material other than metal may be used. Further, the shaft member 23 is not limited to one, and may be a plurality of shaft members.
  • the pad portion 25 constitutes a neck pad that is a contact portion that contacts an occupant, and includes a cushion portion 25A formed of a cushion material such as urethane, and a skin 25B that covers the cushion portion 25A.
  • the shaft member 23 penetrates the inside of the pad portion 25 (cushion portion 25A), and vibrates the entire pad portion 25 by the vibration of the shaft member 23. Thereby, the shaft member 23 is vibrated by the vibration of each exciter 21, and vibration or the like can be transmitted to the occupant via the pad portion 25.
  • the pad portion 25 also serves as a case for accommodating the exciter 21, the shaft member 23, and the like.
  • FIG. 2 is a block diagram of the acoustic device 10.
  • the sound control device (hereinafter referred to as a control device) 30 includes a control unit 31 and a sound reproduction unit 32.
  • the control unit 31 functions as a computer that controls each unit of the control device 30 by executing a control program recorded in a built-in memory.
  • the acoustic reproduction unit 32 has a configuration for reproducing an acoustic signal, and includes a reproduction unit 41, an audio processing unit 42, a D / A conversion unit 43, and an amplifier unit 44.
  • the reproduction unit 41 functions as an acquisition unit that acquires acoustic signals SR and SL of an L / R channel (also referred to as two channels) to be reproduced.
  • the reproduction unit 41 reads data recorded on a recording medium such as a CD or a DVD, and outputs an L-channel acoustic signal SL and an R-channel acoustic signal SR obtained from the data.
  • a recording medium such as a CD or a DVD
  • an interface for inputting the acoustic signals SR and SL from the outside may be provided.
  • the acoustic signals SR and SL are signals indicating sound and vibration corresponding to music, voice guidance, warning, and the like, and are stereo (L, R) audio signals in the present embodiment. Therefore, the L-channel acoustic signal SL is output to the L-channel exciter 21L, and the R-channel acoustic signal SR is output to the R-channel exciter 21R, so that stereo sound can be output.
  • the wavy line in FIG. 2 has shown the audio
  • the sound processing unit 42 performs sound processing such as phase correction on the input acoustic signals SL and SR, and then outputs them to the D / A conversion unit 43.
  • processing for correcting the phase delay of the signal of the monaural component is performed in the low frequency region including the piston motion region.
  • the processing performed by the audio processing unit 42 will be described in detail later.
  • the D / A conversion unit 43 performs digital-analog conversion on the input acoustic signals SL1 and SR1 and outputs acoustic signals SL2 and SR2 made up of analog signals.
  • the amplifier unit 44 amplifies the L channel acoustic signal SL2 and outputs it to the exciter 21L, and amplifies the R channel acoustic signal SR2 and outputs it to the exciter 21R.
  • Each exciter 21 vibrates according to the waveform of the input acoustic signals SL2 and SR2.
  • the control device 30 performs phase delay correction processing or the like on the input signals (acoustic signals SL and SR) to generate the acoustic signals SR2 and SL2, and drives each exciter 21 based on the acoustic signals SL2 and SR2. .
  • control device 30 has a configuration for measuring the phase delay characteristic including the transmission system from each exciter 21.
  • This configuration includes a measurement signal generation unit 33 and an acoustic measurement unit 34.
  • the measurement signal generator 33 is a sound source that outputs a measurement signal, and is used as a sound field measurement signal such as an M-sequence code (Maximum Length Sequence) signal (M-sequence signal) or a TSP (Time Stretched Pulse) signal as an L channel.
  • M-sequence code Maximum Length Sequence
  • TSP Time Stretched Pulse
  • a measurement signal SA and an R channel measurement signal SB are generated.
  • These sound field measurement signals (hereinafter referred to as measurement signals) SA and SB are output to the D / A converter 43, and sound and vibration corresponding to the measurement signals SA and SB are output from each exciter 21.
  • the acoustic measurement unit 34 includes a microphone amplifier 51, an A / D conversion unit 52, a signal recording unit 53, and a calculation unit 54.
  • the microphone amplifier 51 amplifies an analog audio signal indicating the sound collected by the microphone 51 ⁇ / b> A connected to the control device 30 and outputs the amplified analog audio signal to the A / D conversion unit 52.
  • the A / D converter 52 converts the analog audio signal into a digital audio signal and outputs it to the signal recording unit 53.
  • the signal recording unit 53 generates data DL and DR indicating an impulse response from the collected digital audio signal.
  • the impulse response data DL and DR are recorded in a memory in the control unit 31.
  • the impulse response is a transfer function that represents the behavior of the sound (level of direct sound or reflected sound, delay time, etc.) that reaches the listening position (corresponding to the position of the microphone 51A) from each exciter 21. Therefore, the impulse response indicates the phase delay characteristic of the sound arriving at the listening position in the vehicle room serving as a transmission space.
  • the listening position is set to the head position of an occupant who listens to the sound from the acoustic device 10.
  • the calculation unit 54 calculates responses (hereinafter referred to as correction responses) XL ( ⁇ ) and XR ( ⁇ ) for correcting the phase delay characteristics indicated by the data DL and DR. A method for calculating the correction responses XL ( ⁇ ) and XR ( ⁇ ) will be described later.
  • the value ⁇ is a frequency.
  • the control unit 31 executes an acoustic measurement process and a correction response calculation process in accordance with an instruction from the user.
  • FIG. 3 is a flowchart of the acoustic measurement process.
  • the control unit 31 causes the measurement signal generation unit 33 to emit (also referred to as reproduction) the L channel measurement signal SA from the exciter 21L (step S1A).
  • the emitted sound is collected by the microphone 51 ⁇ / b> A, amplified by the microphone amplifier 51, and input to the signal recording unit 53 via the A / D conversion unit 52.
  • the signal recording unit 53 generates an impulse response based on the input signal, and outputs data DL corresponding to the impulse response to the control unit 31.
  • the control part 31 records this data DL (step S2A).
  • control unit 31 causes the measurement signal generation unit 33 to emit (reproduce) the R channel measurement signal SB from the exciter 21R (step S3A) and record the impulse response data DR generated by the signal recording unit 53. (Step S4A).
  • the above is the sound field measurement process.
  • FIG. 4 is a flowchart of the correction response calculation process.
  • the calculation unit 54 reads the impulse response data DL and DR stored in the control unit 31 under the control of the control unit 31 (step S1B).
  • the computing unit 54 calculates the respective frequency characteristics HL ( ⁇ ) and HR ( ⁇ ) by performing FFT (Fast Fourier Transform) on each impulse response (step S2B).
  • the calculation unit 54 calculates correction responses XR ( ⁇ ) and XL ( ⁇ ) for correcting the phase delay characteristics including the transmission system from each exciter 21 from the respective frequency characteristics HL ( ⁇ ) and HR ( ⁇ ).
  • Expressions (1) and (2) for calculating the correction responses XL ( ⁇ ) and XR ( ⁇ ) are as follows.
  • HL ( ⁇ ) indicates the frequency characteristic of the L channel
  • HR ( ⁇ ) indicates the frequency characteristic of the R channel.
  • ⁇ L ( ⁇ ) represents the phase delay of the L channel impulse response
  • ⁇ R ( ⁇ ) represents the phase delay of the R channel impulse response.
  • the control part 31 acquires correction
  • FIG. 5 is a block diagram of the audio processing unit 42.
  • the audio processing unit 42 includes an FFT unit 61, a low frequency separation unit 62, a high frequency separation unit 63, a phase delay correction unit 64, synthesis units 65 and 66, and an IFFT unit 67.
  • the FFT unit 61 converts time domain information into frequency domain information by performing fast Fourier transform on the input acoustic signals SR and SL.
  • the low-frequency separation unit 62 includes a multiplication unit 62A and a monaural / stereo separation unit 62B.
  • the multiplier 62A convolves the L / R channel digital data DL and DR, which are signals input from the FFT unit 61, with a low-pass filter response that is a linear phase, and extracts a low-frequency component.
  • This low frequency component is the frequency band of the piston motion region.
  • the low frequency component is not limited to less than 100 Hz, which is generally referred to as a low frequency, and may be appropriately set within a range of less than 2 kHz including the middle frequency.
  • the monaural / stereo separation unit 62B represents the low frequency components separated by the multiplication unit 62A as a monaural component (indicated as “Mono” in FIG. 5) and a stereo component (in FIG. 5, “Stereo L / R”). And output to the phase delay correction unit 64.
  • the monaural / stereo separation unit 62B may be a sum / difference method or may be amplitude / phase threshold separation processing.
  • the high frequency separation unit 63 includes a multiplication unit 63A.
  • the multiplication unit 63A extracts the high frequency component by convolving the signal (digital data DL, DR) input from the FFT unit 61 with the response of the high-pass filter that is a linear phase.
  • This high frequency component is a frequency component excluding the low frequency component extracted by the low frequency separator 62.
  • the acoustic signals SR and SL are divided into a low frequency component and a high frequency component by the low frequency separating unit 62 and the high frequency separating unit 63.
  • the phase delay correction unit 64 performs a correction process for correcting the phase delay characteristic on the low-frequency and monaural component signal (“Mono” in FIG. 5) separated by the low-frequency separation unit 62. More specifically, the phase delay correction unit 64 includes a multiplication unit (hereinafter referred to as a first multiplication unit) 64A that performs a convolution operation of the correction response XL ( ⁇ ) on the signal (“Mono” in FIG. 5), A multiplication unit (hereinafter referred to as a second multiplication unit) 64B that convolves the correction response XR ( ⁇ ) with the signal (“Mono” in FIG. 5). Further, the phase delay correction unit 64 includes a 2ch unit 64C that converts the outputs of the multiplication units 64A and 64B into two outputs of the L / R channel.
  • a synthesizing unit (hereinafter, referred to as a first synthesizing unit) 65 includes a signal output from the 2ch unit 64C and a stereo component separated by the monaural / stereo separating unit 62B (“Stereo L / R” in FIG. 5) To generate an L / R channel low frequency signal. Further, a synthesis unit (hereinafter referred to as a second synthesis unit) 66 located at the subsequent stage of the first synthesis unit 65 includes a signal output from the first synthesis unit 65 and a signal output from the high frequency separation unit 63. Is synthesized.
  • the IFFT unit 67 performs inverse fast Fourier transform on the L / R channel signal output from the second synthesis unit 66 to convert the frequency domain information into the time domain information.
  • acoustic signals SL1 and SR1 are generated by performing correction processing for correcting the phase delay characteristics including the transmission system on the acoustic signals SR and SL of the L / R channel.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the amplitude characteristics when the audio processing unit 42 does not perform audio processing.
  • the horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents volume (dB).
  • FIG. 6 shows an acoustic measurement result when a monaural signal is output from the L channel (symbol L in FIG. 6), an acoustic measurement result when a monaural signal is output from the R channel (symbol R in FIG. 6), L
  • the acoustic measurement result when the monaural signal is output from the / R channel is shown.
  • the characteristic curve LR is greatly attenuated in the low band (indicated by the symbol AR1) and the middle band (indicated by the symbol AR2). That is, it shows that interference has occurred in the piston motion region of the exciters 21L and 21R.
  • FIG. 7 is a diagram showing the frequency-volume relationship of the correction responses XL ( ⁇ ) and XR ( ⁇ ). As shown in FIG. 7, the correction responses XL ( ⁇ ) and XR ( ⁇ ) have the characteristics of an all-pass filter.
  • FIG. 8 is a diagram showing the frequency-delay amount relationship between the correction responses XL ( ⁇ ) and XR ( ⁇ ), and the vertical axis shows the number of samples corresponding to the delay amount.
  • the correction responses XL ( ⁇ ) and XR ( ⁇ ) are a linear phase low-pass filter and a high-pass filter having a cutoff frequency of 1600 Hz in consideration of the piston motion region.
  • the correction response XR ( ⁇ ) has a characteristic of correcting the delay amount in the range of 20 to 1600 Hz
  • the correction response XL ( ⁇ ) has a characteristic in which the phase delay amount is almost zero. Is shown.
  • FIG. 9 shows an acoustic measurement result (LX in FIG. 9) when a monaural signal is output from the L channel.
  • FIG. 9 also shows a characteristic curve L (FIG. 6) when no audio processing is performed.
  • LX acoustic measurement result
  • FIG. 9 shows a characteristic curve L (FIG. 6) when no audio processing is performed.
  • FIG. 9 it can be seen that there is no significant change in the amplitude characteristics after the voice processing and before the voice processing, and that the sound of the specific frequency band and the vibration level are not attenuated in the output signal after the voice processing.
  • the R channel is also processed in the same way as the L channel. As a result, for the R channel as well, there is no significant change in the amplitude characteristics between after the voice processing and before the voice processing, and attenuation of the output level is suppressed.
  • FIG. 10 shows an acoustic measurement result (indicated by reference symbol LRX in FIG. 10) when a monaural signal is output from the L / R channel.
  • FIG. 10 also shows an L channel characteristic curve LX and an R channel characteristic curve RX.
  • LX the acoustic measurement result
  • RX the acoustic measurement result
  • the control device 30 has the sound processing unit 42 from the exciters 21L and 21R that are the first and second vibrators connected to the acoustic signals SR and SL by rigid bodies. Correction processing for correcting the phase delay characteristics including the transmission system is performed. Thereafter, the control device 30 controls the exciters 21L and 21R based on the corrected acoustic signals SL1 and SR1. Thereby, attenuation of an output level is suppressed, reducing the interference resulting from the exciters 21L and 21R, and sound and vibration can be reproduced efficiently.
  • control device 30 performs the correction process on the low frequency band and monaural component signals of the acoustic signals SR and SL.
  • interference in the piston motion region where interference is likely to occur is efficiently reduced.
  • the sound and vibration of a monaural component can be reproduced clearly.
  • the acoustic signals SR and SL include a stereo component, the correction process is not performed on the stereo component. As a result, an effect of maintaining or improving stereo feeling (including reverberation effect) can be expected.
  • the low-frequency separation unit 62 and the high-frequency separation unit 63 function as a separation unit that separates the low frequency band, monaural component signal and other signals from the acoustic signals SR and SL.
  • the second synthesis unit 66 functions as an addition unit that adds the signal subjected to the correction processing and the remaining signal. Then, the control device 30 controls the exciters 21L and 21R based on the signals added by the second synthesis unit 66.
  • the acoustic signals SR and SL have an L channel (first channel) signal corresponding to the exciter 21L and an R channel (second channel) signal corresponding to the exciter 21R.
  • the control device 30 acquires the impulse response of each of the exciters 21L and 21R at a predetermined position by the acoustic measurement unit 34, and corrects the correction information for the L channel that corrects the phase delay characteristic based on each impulse response.
  • a response XL ( ⁇ ) and a correction response XR ( ⁇ ) that is correction information for the R channel are acquired.
  • the control device 30 corrects the L channel acoustic signal SL based on the correction response XL ( ⁇ ) and corrects the R channel acoustic signal SR based on the correction response XR ( ⁇ ). .
  • the correction information of each channel is obtained from the impulse response of each of the exciters 21L and 21R, the phase delay characteristic can be corrected with high accuracy.
  • correction information corrected responses XR ( ⁇ ) and XL ( ⁇ )
  • Correction information may be obtained from the impulse response.
  • the control device 30 may input impulse response information from the outside.
  • the acoustic measurement unit 34 can be omitted from the control device 30.
  • Other configurations for acquiring correction information using correction information for correcting phase delay characteristics may be applied.
  • the correction processing is performed on a signal having a low frequency band and a monaural component.
  • the correction processing may be performed on a signal including a band other than a low frequency band or a low frequency band or a signal including a stereo component within a range in which the attenuation of the output level can be suppressed while reducing interference.
  • the exciter 21 is used as the vibrator of the acoustic device 10 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and a known vibrator can be widely used.
  • the present invention is not limited to this.
  • separate the control unit 30 and the vibration unit provided with vibrators, such as the exciter 21 may be sufficient.
  • the present invention may be applied to the control device 30 that can change the vibration unit to be controlled.
  • the exciter 21 and the shaft member 23 constitute the main part of the vibration unit.
  • the acoustic device 10 also serves as a neck pad.
  • the present invention is not limited to this.
  • the acoustic device 10 may also serve as a cushion that supports the occupant's waist.
  • the arrangement position of the acoustic device 10 is not limited as long as the information can be transmitted to the occupant by the acoustic device 10.
  • the acoustic device 10 may be configured to be embedded in the seat surface of the seat, or may be configured to be embedded in the backrest portion of the seat.
  • this invention may be applied not only to this but to an acoustic apparatus other than vehicle mounting.

Abstract

複数の振動子に起因する干渉を低減しながら出力レベルの減衰を抑制する。　音響制御装置３０は、音声処理部４２によって、音響信号ＳＲ、ＳＬに対し、剛体で連結された第一及び第二の振動子であるエキサイター２１Ｌ、２１Ｒからの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行う。その後、音響制御装置３０は、補正後の音響信号ＳＬ１、ＳＲ１に基づきエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを制御する。

Description

音響装置、及び音響制御装置
　本発明は、音響装置、及び音響制御装置に関する。
　２つのエキサイターを使用する音響装置として、特許文献１に記載の装置が開示されている。特許文献１は、筒体の対向する面にそれぞれエキサイターを固定し、一方のエキサイターを、第１音響信号における定在波が生じる周波数成分の位相のみを反転した信号に基づき振動させる。また、他方のエキサイターを、第２音響信号における定在波が生じる周波数成分の位相のみが反転した信号に基づき振動させる。
特開２０１３－１７２４１６号公報
　しかし、従来の構成は、特定の周波数帯域において位相を反転して定在波を抑制するため、音、及び振動の出力レベルの向上に相反する。また、従来の構成は、定在波が生じる周波数帯域を通過する帯域通過フィルタと、その周波数帯域を遮断する帯域除去フィルタを使用する。このため、各チャンネルの出力信号が、各フィルタの低域カットオフ周波数付近、及び高域カットオフ周波数付近において、出力レベルが減衰する可能性がある。
　そこで、本発明は、複数の振動子に起因する干渉を低減しながら出力レベルの減衰を抑制することを目的とする。
　この明細書には、２０１７年２月２日に出願された日本国特許出願・特願２０１７－０１７９１２号の全ての内容が含まれる。
　上記目的を達成するために、本発明の音響装置は、第一の振動子と、第二の振動子と、前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、前記剛体が貫通する被振動部材と、音響信号を取得する取得部と、前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
　上記構成において、前記制御部は、前記音響信号のうち、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に対し、前記補正処理を行ってもよい。
　上記構成において、前記制御部は、前記音響信号から、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号と他の信号とを分離する分離部と、前記補正処理を行った前記信号と、前記他の信号とを加算する加算部とを有し、加算後の信号に基づいて前記第一及び第二の振動子を制御してもよい。
　また、上記構成において、前記音響信号は、前記第一の振動子に対応する第一チャンネルの信号と、前記第二の振動子に対応する第二チャンネルの信号とを有し、前記制御部は、所定位置における前記第一及び第二の振動子の各々のインパルス応答を取得し、各インパルス応答に基づき、前記位相遅延特性を補正する前記第一チャンネル用の補正情報と、前記第二チャンネル用の補正情報とを取得する音響測定部を有し、前記補正処理として、前記第一チャンネル用の補正情報に基づいて前記第一チャンネルの信号を補正するとともに、前記第二チャンネル用の補正情報に基づいて前記第二チャンネルの信号を補正してもよい。
　また、本発明は、第一の振動子と、第二の振動子と、前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、前記剛体が貫通する被振動部材と、を備える振動ユニットを制御する音響制御装置において、音響信号を取得する取得部と、前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
　本発明では、音響信号に対し、剛体で連結された第一及び第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき第一及び第二の振動子を制御する。これにより、干渉を低減しながら、出力レベルの減衰を抑制することが可能になる。
図１は、本発明の実施形態に係る音響装置を周辺構成と共に示した図である。 図２は、音響装置のブロック図である。 図３は、音響測定処理のフローチャートである。 図４は、補正応答算出処理のフローチャートである。 図５は、音声処理部のブロック図である。 図６は、音声処理部で音声処理を行わない場合の振幅特性を示す図である。 図７は、補正応答の周波数－音量の関係を示す図である。 図８は、補正応答の周波数－遅延量の関係を示す図である。 図９は、Ｌチャンネルの音響測定結果を示す図である。 図１０は、Ｌ／Ｒチャンネルの音響測定結果を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
　図１は本発明の実施形態に係る音響装置１０を周辺構成と共に示した図である。
　音響装置１０は、自動車などの車両に搭載される車載用音響装置である。より具体的には、この音響装置１０は、車両の乗員（ユーザー）に対し、振動及び音声によって音楽、音声案内、警告用の振動や音声などの各種情報を伝達可能な車載用情報伝達装置である。
　図１に示すように、音響装置１０は、ヘッドレスト１１の下部に着脱自在に取り付けられ、乗員の首を支えるネックパッドとしても機能する。この音響装置１０を取り付けることで、この種の情報伝達装置を予め備えていない車両に対し、簡易に情報伝達装置を追加可能である。なお、この音響装置１０を、車両に予め据え付けられる据付型でもよい。また、車両以外の移動体などに音響装置１０を取り付けてもよい。
　この音響装置１０は、第一及び第二の振動子として機能する左右一対のエキサイター２１Ｌ、２１Ｒと、これらエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを連結する連結体（剛体）として機能する軸部材２３とを備える。さらに、音響装置１０は、軸部材２３が装着されるネックパッド及び被振動部材として機能するパッド部２５と、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒを制御する制御部として機能する音響制御装置３０（後述する図２）とを備える。
　エキサイター２１Ｌ、２１Ｒは、平板状等の薄型に形成された振動子２１Ａを有し、外部から入力された信号に応じて振動子２１Ａが振動することによってエキサイター２１Ｌ、２１Ｒ全体がそれぞれ振動する。各エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの振動によって軸部材２３が加振される。軸部材２３は、この軸部材２３に装着されたパッド部２５を介して乗員に振動を伝達する。これにより、乗員は、パッド部２５を介して特に低音域の振動及び低音を認識し易くなる。
　本構成のエキサイター２１Ｌ、２１Ｒは、更に、空気を振動させる不図示の空気振動部材（例えば、スピーカー振動板）を備え、振動子２１Ａの振動に応じて空気振動部材が振動する。これにより、軸部材２３単体の場合と比べて広い音域の音声を外部に出力可能である。エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの構造は上記の構造に限定されず、公知のエキサイターの構造を広く適用可能である。
　各エキサイター２１Ｌ、２１Ｒは、車内における左右方向に間隔を空けて配置される。左側のエキサイター２１Ｌは、Ｌチャンネル用のエキサイターであり、右側のエキサイター２１Ｒは、Ｒチャンネル用のエキサイターである。以下、左右のエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを特に区別する必要がない場合、エキサイター２１と表記する。
　軸部材２３は、一端が一方のエキサイター２１Ｌに連結され、他端が他方のエキサイター２１Ｒに連結される。軸部材２３は、一直線状に延びる金属製の中実棒である。二つのエキサイター２１を、剛性を有する軸部材２３で連結することによって、両エキサイター２１の振動による軸部材２３の振動の方向が同調した場合に軸部材２３の振動量（振幅）が増大し、振動が効率良く増大する。
　この軸部材２３は、金属製の中実棒に限定されず、様々な剛体を適用してもよい。例えば、金属製の中空棒や金属製の板材でもよく、また、金属以外の材料で形成してもよい。また、軸部材２３は、一本に限らず、複数本でもよい。
　パッド部２５は、乗員に当接する当接部であるネックパッドを構成し、ウレタンなどのクッション材で形成されたクッション部２５Ａと、クッション部２５Ａを覆う表皮２５Ｂとを有している。軸部材２３は、このパッド部２５の内部（クッション部２５Ａ）を貫通し、軸部材２３の振動でパッド部２５全体を振動させる。これにより、各エキサイター２１の振動で軸部材２３が振動し、パッド部２５を介して振動などを乗員に伝達可能である。このパッド部２５は、エキサイター２１、及び軸部材２３などを収容するケースを兼ねている。
　図２は音響装置１０のブロック図である。
　音響制御装置（以下、制御装置と言う）３０は、制御部３１と、音響再生部３２とを備える。制御部３１は、内蔵するメモリに記録された制御プログラムを実行することにより、制御装置３０の各部を制御するコンピューターとして機能する。
　音響再生部３２は、音響信号を再生する構成を具備しており、再生部４１、音声処理部４２、Ｄ／Ａ変換部４３、及びアンプ部４４を有する。再生部４１は、再生対象のＬ／Ｒチャンネル（２チャンネルとも称する）の音響信号ＳＲ、ＳＬを取得する取得部として機能する。
　再生部４１は、ＣＤ又はＤＶＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み出し、このデータから得たＬチャンネルの音響信号ＳＬと、Ｒチャンネルの音響信号ＳＲを出力する。なお、再生部４１に代えて、或いは、再生部４１に加えて、外部から音響信号ＳＲ、ＳＬを入力するインターフェースを備えてもよい。
　音響信号ＳＲ、ＳＬは、音楽、音声案内、又は警告などに対応する音声や振動を示す信号であり、本実施形態ではステレオ（Ｌ、Ｒ）の音声信号である。このため、Ｌチャンネルの音響信号ＳＬがＬチャンネル用のエキサイター２１Ｌに出力され、Ｒチャンネルの音響信号ＳＲがＲチャンネル用のエキサイター２１Ｒに出力されることで、ステレオ音声の出力が可能になる。なお、図２中の波線は音声信号を示している。
　音声処理部４２は、入力した音響信号ＳＬ、ＳＲに、位相補正などの音声処理を施した後、Ｄ／Ａ変換部４３に出力する。本構成では、ピストンモーション領域を含む低域において、モノラル成分の信号の位相遅延を補正する処理を行う。この音声処理部４２で行う処理については後段に詳述する。
　Ｄ／Ａ変換部４３は、入力した音響信号ＳＬ１、ＳＲ１をデジタルアナログ変換し、アナログ信号からなる音響信号ＳＬ２、ＳＲ２を出力する。
　アンプ部４４は、Ｌチャンネルの音響信号ＳＬ２を増幅してエキサイター２１Ｌに出力し、Ｒチャンネルの音響信号ＳＲ２を増幅してエキサイター２１Ｒに出力する。各エキサイター２１は、入力した音響信号ＳＬ２、ＳＲ２の波形に応じて振動する。このようにして、制御装置３０は、入力信号（音響信号ＳＬ、ＳＲ）に位相遅延補正処理などを施して音響信号ＳＲ２、ＳＬ２を生成し、音響信号ＳＬ２、ＳＲ２に基づき各エキサイター２１を駆動する。
　更に、制御装置３０は、各エキサイター２１からの伝送系を含む位相遅延特性を測定する構成を備える。この構成は、測定信号発生部３３と、音響測定部３４とで構成される。
　測定信号発生部３３は、測定信号を出力する音源であり、Ｍ系列符号（Maximum Length Sequence）の信号（Ｍ系列信号）、又はＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号などの音場測定信号として、Ｌチャンネル測定信号ＳＡ、Ｒチャンネル測定信号ＳＢ）を生成する。これら音場測定信号（以下、測定信号と言う）ＳＡ、ＳＢはＤ／Ａ変換部４３に出力され、各測定信号ＳＡ、ＳＢに対応する音声及び振動が、各エキサイター２１から出力される。
　音響測定部３４は、マイクアンプ５１、Ａ／Ｄ変換部５２、信号収録部５３、及び演算部５４を備える。マイクアンプ５１は、制御装置３０に接続されたマイク５１Ａによって收音された音声を示すアナログ音声信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換部５２に出力する。Ａ／Ｄ変換部５２は、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換し、信号収録部５３に出力する。信号収録部５３は、收音された音声のデジタル音声信号からインパルス応答を示すデータＤＬ、ＤＲを生成する。インパルス応答のデータＤＬ、ＤＲは、制御部３１内のメモリに記録される。
　インパルス応答は、各エキサイター２１から聴取位置（マイク５１Ａの位置に相当）に到達する音の挙動（直接音や反射音のレベルや遅延時間など）を表す伝達関数である。従って、インパルス応答は、伝送空間となる車室にて聴取位置に到来する音の位相遅延特性を示している。なお、聴取位置は、音響装置１０からの音を聞く乗員の頭位置などに設定される。
　演算部５４は、インパルス応答のデータＤＬ、ＤＲに基づき、各データＤＬ、ＤＲが示す位相遅延特性を補正する応答（以下、補正応答と言う）ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）を算出する。補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）の算出方法は後述する。なお、値ωは周波数である。
　制御部３１は、ユーザーからの指示に応じて音響測定処理、及び補正応答算出処理を実行する。
　図３は音響測定処理のフローチャートである。
　まず、制御部３１は、測定信号発生部３３によりＬチャンネル測定信号ＳＡをエキサイター２１Ｌから放音（再生とも称する）させる（ステップＳ１Ａ）。放音された音は、マイク５１Ａに収音され、マイクアンプ５１で増幅され、Ａ／Ｄ変換部５２を介して信号収録部５３に入力される。信号収録部５３は、入力された信号に基づきインパルス応答を生成し、インパルス応答に対応するデータＤＬを制御部３１に出力する。そして、制御部３１は、このデータＤＬを記録する（ステップＳ２Ａ）。
　次に、制御部３１は、測定信号発生部３３によりＲチャンネル測定信号ＳＢをエキサイター２１Ｒから放音（再生）させ（ステップＳ３Ａ）、信号収録部５３で生成されたインパルス応答のデータＤＲを記録する（ステップＳ４Ａ）。以上が音場測定処理である。
　図４は補正応答算出処理のフローチャートである。
　演算部５４は、制御部３１の制御の下、制御部３１に記憶されたインパルス応答のデータＤＬ、ＤＲを読み込む（ステップＳ１Ｂ）。次に、演算部５４は、各インパルス応答をＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）することにより、それぞれの周波数特性ＨＬ（ω）、ＨＲ（ω）を算出する（ステップＳ２Ｂ）。次いで、演算部５４は、それぞれの周波数特性ＨＬ（ω）、ＨＲ（ω）から、各エキサイター２１からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正応答ＸＲ（ω）、ＸＬ（ω）を算出する（ステップＳ３Ｂ）。補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）を算出する式（１）、式（２）は以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　なお、値ＮはＦＦＴ長（サンプリング数）であり、周波数の値ω＝２πｋである。ＨＬ（ω）はＬチャンネルの周波数特性を示し、ＨＲ（ω）はＲチャンネルの周波数特性を示す。また、τＬ（ω）はＬチャンネルのインパルス応答の位相遅延を示し、τＲ（ω）はＲチャンネルのインパルス応答の位相遅延を示す。
　そして、制御部３１は、演算部５４により算出された補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）を取得し、内部のメモリに記録する（ステップＳ４Ｂ）。
　続いて、音声処理部４２について説明する。
　図５は音声処理部４２のブロック図である。
　音声処理部４２は、ＦＦＴ部６１と、低域分離部６２と、高域分離部６３と、位相遅延補正部６４と、合成部６５、６６と、ＩＦＦＴ部６７とを備えている。
　ＦＦＴ部６１は、入力した音響信号ＳＲ、ＳＬを高速フーリエ変換することにより、時間領域の情報から周波数領域の情報にそれぞれ変換する。低域分離部６２は、乗算部６２Ａと、モノラル・ステレオ分離部６２Ｂとを備える。乗算部６２Ａは、ＦＦＴ部６１から入力する信号であるＬ／ＲチャンネルのデジタルデータＤＬ、ＤＲに、線形位相であるローパスフィルタの応答を畳み込み演算して低域周波数成分を抽出する。この低域周波数成分は、ピストンモーション領域の周波数帯域である。本発明において、低域周波数成分は、一般に低域といわれる１００Ｈｚ未満に限定されず、中域を含む２ｋＨｚ未満の範囲で適宜に設定すればよい。
　モノラル・ステレオ分離部６２Ｂは、乗算部６２Ａにより分離された低域周波数成分をモノラル成分（図５中、「Ｍｏｎｏ」で示す）と、ステレオ成分（図５中、「Ｓｔｅｒｅｏ　Ｌ／Ｒ」で示す）とに分離し、位相遅延補正部６４に出力する。なお、モノラル・ステレオ分離部６２Ｂは、和差方式であっても、振幅・位相の閾値分離処理であってもよい。
　高域分離部６３は、乗算部６３Ａを備える。乗算部６３Ａは、ＦＦＴ部６１から入力する信号（デジタルデータＤＬ、ＤＲ）に、線形位相であるハイパスフィルタの応答を畳み込み演算して高域周波数成分を抽出する。この高域周波数成分は、低域分離部６２で抽出される低域周波数成分を除く周波数成分である。つまり、低域分離部６２及び高域分離部６３によって、各音響信号ＳＲ、ＳＬは低域成分と高域成分とに分割される。
　位相遅延補正部６４は、低域分離部６２によって分離された、低域、かつモノラル成分の信号（図５中、「Ｍｏｎｏ」）に、位相遅延特性を補正する補正処理を行う。より具体的には、位相遅延補正部６４は、上記信号（図５中、「Ｍｏｎｏ」）に補正応答ＸＬ（ω）を畳み込み演算する乗算部（以下、第一乗算部という）６４Ａと、上記信号（図５中、「Ｍｏｎｏ」）に補正応答ＸＲ（ω）を畳み込み演算する乗算部（以下、第二乗算部という）６４Ｂとを備える。また、位相遅延補正部６４は、これら乗算部６４Ａ、６４Ｂの出力をＬ／Ｒチャンネルの２出力にする２ｃｈ部６４Ｃを備える。
　合成部（以下、第一合成部と言う）６５は、２ｃｈ部６４Ｃから出力された信号と、モノラル・ステレオ分離部６２Ｂで分離されたステレオ成分（図５中、「Ｓｔｅｒｅｏ　Ｌ／Ｒ」）とを合成し、Ｌ／Ｒチャンネルの低域信号を生成する。また、第１合成部６５の後段に位置する合成部（以下、第二合成部と言う）６６は、第一合成部６５から出力された信号と、高域分離部６３から出力される信号とを合成する。
　ＩＦＦＴ部６７は、第二合成部６６から出力されるＬ／Ｒチャンネルの信号を逆高速フーリエ変換することにより、周波数領域の情報から時間領域の情報にそれぞれ変換する。これによって、Ｌ／Ｒチャンネルの音響信号ＳＲ、ＳＬに、伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を施した音響信号ＳＬ１、ＳＲ１が生成される。
　図６は音声処理部４２で音声処理を行わない場合の振幅特性を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音量（ｄＢ）である。図６には、Ｌチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図６中、符号Ｌ）、Ｒチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図６中、符号Ｒ）、Ｌ／Ｒチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図６中、符号ＬＲ）を示している。
　図６の例では、特性曲線ＬＲが、低域（符号ＡＲ１で示す）と中域（符号ＡＲ２で示す）とで大きく減衰している。つまり、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒのピストンモーション領域で干渉が発生していることを示している。
　図７は補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）の周波数－音量の関係を示す図である。図７に示すように、補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）はオールパスフィルタの特性を有している。
　図８は補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）の周波数－遅延量の関係を示す図であり、縦軸が遅延量に相当するサンプル数を示している。補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）は、ピストンモーション領域を考慮し、１６００Ｈｚのカットオフ周波数を持つ線形位相ローパスフィルタ、及びハイパスフィルタとしている。
　図８では、補正応答ＸＲ（ω）については、２０～１６００Ｈｚの範囲で遅延量を補正する特性の場合を示し、補正応答ＸＬ（ω）については位相遅延量がほぼ零となった特性の場合を示している。
　次に音声処理部４２で音声処理を行った場合の振幅特性を図９及び図１０に示す。
　図９はＬチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図９中、ＬＸ）を示す。図９には、音声処理を行わない場合の特性曲線Ｌ（図６）も示している。
　図９に示すとおり、音声処理後と音声処理前とで振幅特性に大きな変化がなく、音声処理後の出力信号に特定の周波数帯域の音、及び振動レベルの減衰が見られないことがわかる。ＲチャンネルについてもＬチャンネルと同様の処理が施される。これによって、Ｒチャンネルについても、音声処理後と音声処理前とで振幅特性に大きな変化がなく、出力レベルの減衰が抑制される。
　図１０はＬ／Ｒチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図１０中、符号ＬＲＸ）を示す。また、図１０にはＬチャンネルの特性曲線ＬＸ、及びＲチャンネルの特性曲線ＲＸも示す。図１０に示すとおり、ピストンモーション領域を含む低域において、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの位相遅延を補正することで、干渉が低減されていることがわかる。
　本構成では、特定の周波数帯域において位相を反転して定在波を抑制する、といった処理は実行しない。従って、干渉を低減しながら、出力レベルの減衰を抑制することが可能である。これらにより、音及び振動を効率良く再生可能になる。
　以上説明したように、本実施形態の制御装置３０は、音声処理部４２によって、音響信号ＳＲ、ＳＬに対し、剛体で連結された第一及び第二の振動子であるエキサイター２１Ｌ、２１Ｒからの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行う。その後、制御装置３０は、補正後の音響信号ＳＬ１、ＳＲ１に基づきエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを制御する。これにより、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒに起因する干渉を低減しながら出力レベルの減衰を抑制し、音及び振動を効率良く再生できる。
　しかも、制御装置３０は、音響信号ＳＲ、ＳＬのうち、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に対し、前記補正処理を行う。この構成によれば、干渉が発生し易いピストンモーション領域の干渉が効率良く低減される。これにより、モノラル成分の音及び振動を明瞭に再生できる。また、音響信号ＳＲ、ＳＬにステレオ成分が含まれる場合、ステレオ成分には前記補正処理が行われない。これによって、ステレオ感（残響効果を含む）を維持したり、向上させたりする効果も期待できる。
　また、制御装置３０においては、低域分離部６２及び高域分離部６３が、音響信号ＳＲ、ＳＬから、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号と他の信号とを分離する分離部として機能する。また、第二合成部６６が、前記補正処理を行った前記信号と、前記残余の信号とを加算する加算部として機能する。そして、制御装置３０は、第二合成部６６で加算された信号に基づいてエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを制御する。この構成により、前記補正処理が行われた低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号を含む音響信号ＳＬ１、ＳＲ１を生成することができ、音響信号ＳＬ１、ＳＲ１に基づきエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを適切に制御することができる。
　さらに、音響信号ＳＲ、ＳＬは、エキサイター２１Ｌに対応するＬチャンネル（第一チャンネル）の信号と、エキサイター２１Ｒに対応するＲチャンネル（第二チャンネル）の信号とを有している。そして、制御装置３０は、音響測定部３４によって、所定位置におけるエキサイター２１Ｌ、２１Ｒの各々のインパルス応答を取得し、各インパルス応答に基づき、位相遅延特性を補正するＬチャンネル用の補正情報である補正応答ＸＬ（ω）と、Ｒチャンネル用の補正情報である補正応答ＸＲ（ω）とを取得する。その後、制御装置３０は、前記補正処理として、補正応答ＸＬ（ω）に基づいてＬチャンネルの音響信号ＳＬを補正するとともに、補正応答ＸＲ（ω）に基づいてＲチャンネルの音響信号ＳＲを補正する。このように、各エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの各々のインパルス応答から各チャンネルの補正情報を得るので、位相遅延特性を精度良く補正できる。
　上述した実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
　例えば、上述した実施形態では、実測により得たインパルス応答から各チャンネルの補正情報（補正応答ＸＲ（ω）、ＸＬ（ω））を得る場合を説明したが、これに限らず、シミュレーションによって得たインパルス応答から補正情報を得てもよい。この場合、制御装置３０は外部からインパルス応答の情報を入力すればよい。この構成によれば、制御装置３０から音響測定部３４を省略することが可能になる。
　また、インパルス応答を利用して補正情報を取得する構成に限定しなくてもよい。位相遅延特性を補正する補正情報を利用して補正情報を取得する他の構成を適用してもよい。
　さらに、上述した実施形態では、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に前記補正処理を行う場合を説明したが、この構成に限定しなくてもよい。干渉を低減しながら出力レベルの減衰を抑制可能な範囲で、低周波数帯域、或いは低中周波数帯域以外の帯域も含む信号、若しくは、ステレオ成分を含む信号に前記補正処理を行うようにしてもよい。
　また、上述した実施形態では、エキサイター２１を音響装置１０の振動子に使用する場合を説明したが、これに限らず、公知の振動子を広く使用可能である。
　また、上述した実施形態では、制御装置３０とエキサイター２１とが一体の音響装置１０に本発明を適用する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、制御装置３０と、エキサイター２１などの振動子を備えた振動ユニットとが分離可能な構成でもよい。また、制御対象となる振動ユニットを変更可能な制御装置３０に本発明を適用してもよい。なお、上述した実施形態では、エキサイター２１及び軸部材２３が振動ユニットの要部を構成する。
　また、上述した実施形態では、音響装置１０がネックパッドを兼用する場合を説明したが、これに限らない。例えば、音響装置１０が乗員の腰を支えるクッションを兼用してもよい。また、音響装置１０によって乗員に情報を伝達可能な範囲で、音響装置１０の配置位置は限定されない。例えば、音響装置１０をシートの座面に埋め込む構成にしてもよいし、シートの背もたれ部分に埋め込む構成にしてもよい。さらに、本発明を、車載用の装置（音響装置１０、制御装置１０）に適用する場合を例示したが、これに限らず、車載用以外の音響装置に本発明を適用してもよい。
　１０、音響装置
　２１Ｌ、２１Ｒ　エキサイター（第一及び第二の振動子）
　２３　軸部材（剛体）
　２５　パッド部（被振動部材）
　３０　音響制御装置（制御部）
　３１　制御部
　３２　音響再生部
　３３　測定信号発生部
　３４　音響測定部
　４１　再生部（取得部）
　４２　音声処理部
　５１Ａ　マイク
　６１　ＦＦＴ部
　６２　低域分離部（分離部）
　６３　高域分離部（分離部）
　６４　位相遅延補正部
　６５　第一合成部
　６６　第二合成部（加算部）
　６７　ＩＦＦＴ部
　ＳＲ、ＳＬ、ＳＬ１、ＳＲ１、ＳＬ２、ＳＲ２　音響信号
　ＸＬ（ω）　補正応答（第一チャンネル用の補正情報）
　ＸＲ（ω）　補正応答（第二チャンネル用の補正情報）

Claims (5)

  1. 　第一の振動子と、
    　第二の振動子と、
    　前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、
    　前記剛体が貫通する被振動部材と、
    　音響信号を取得する取得部と、
    　前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、
    　を有することを特徴とする音響装置。
  2. 　前記制御部は、前記音響信号のうち、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に対し、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
  3. 　前記制御部は、前記音響信号から、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号と他の信号とを分離する分離部と、前記補正処理を行った前記信号と、前記他の信号とを加算する加算部とを有し、加算後の信号に基づいて前記第一及び第二の振動子を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の音響装置。
  4. 　前記音響信号は、前記第一の振動子に対応する第一チャンネルの信号と、前記第二の振動子に対応する第二チャンネルの信号とを有し、
    　前記制御部は、所定位置における前記第一及び第二の振動子の各々のインパルス応答を取得し、各インパルス応答に基づき、前記位相遅延特性を補正する前記第一チャンネル用の補正情報と、前記第二チャンネル用の補正情報とを取得する音響測定部を有し、
    　前記補正処理として、前記第一チャンネル用の補正情報に基づいて前記第一チャンネルの信号を補正するとともに、前記第二チャンネル用の補正情報に基づいて前記第二チャンネルの信号を補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の音響装置。
  5. 　第一の振動子と、第二の振動子と、前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、前記剛体が貫通する被振動部材と、を備える振動ユニットを制御する音響制御装置において、
    　音響信号を取得する取得部と、
    　前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、
    　を有することを特徴とする音響制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3748989A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-09 Clarion Co., Ltd. Vibration output apparatus and vibration output program

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021197711A (ja) * 2020-06-18 2021-12-27 フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 信号処理装置及び信号処理プログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285976A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Sony Corp 音響装置
JP2013172416A (ja) 2012-02-22 2013-09-02 Jvc Kenwood Corp スピーカ及び定在波の抑制方法
JP2016019064A (ja) * 2014-07-04 2016-02-01 クラリオン株式会社 音響装置
JP2017017912A (ja) 2015-07-03 2017-01-19 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 電動モータ
JP2018006954A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 クラリオン株式会社 音響装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878004B1 (ko) * 2003-06-02 2009-01-12 후지쓰 텐 가부시키가이샤 음장 조정 장치
JP2005184040A (ja) * 2003-12-15 2005-07-07 Sony Corp 音声信号処理装置及び音声信号再生システム
US20060050891A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-09 Sunil Bharitkar Method for automatic loudspeaker polarity determination through loudspeaker-room acoustic responses
EP1959714A4 (en) * 2005-12-05 2010-02-24 Chiba Inst Technology TONE SIGNAL PROCESSING DEVICE, METHOD FOR PROCESSING A SOUND SIGNAL, SOUND REPRODUCTION SYSTEM, METHOD FOR DESIGNING A SOUND SIGNAL PROCESSING EQUIPMENT
JP2009260524A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Sony Corp スピーカー装置
JP5755339B2 (ja) * 2011-12-01 2015-07-29 三菱電機株式会社 受信装置及び方法
US8989410B2 (en) * 2012-10-22 2015-03-24 Google Inc. Compact bone conduction audio transducer
JP6216553B2 (ja) * 2013-06-27 2017-10-18 クラリオン株式会社 伝搬遅延補正装置及び伝搬遅延補正方法
JP2015103881A (ja) * 2013-11-21 2015-06-04 ソニー株式会社 音声信号処理装置および音声信号処理方法
JP6331365B2 (ja) * 2013-12-05 2018-05-30 セイコーエプソン株式会社 検出装置、センサー、電子機器及び移動体
US9699537B2 (en) * 2014-01-14 2017-07-04 Bose Corporation Vehicle headrest with speakers
KR20160131822A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 주식회사 예일전자 진동 출력 장치 및 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기
GB2541639B (en) * 2015-06-15 2019-06-12 Meridian Audio Ltd Asymmetric stereophonic bass compensation
US9774935B2 (en) * 2015-09-01 2017-09-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Speaker device
KR101807064B1 (ko) * 2016-11-03 2017-12-08 현대자동차 주식회사 마이크로폰 시스템 및 이의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285976A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Sony Corp 音響装置
JP2013172416A (ja) 2012-02-22 2013-09-02 Jvc Kenwood Corp スピーカ及び定在波の抑制方法
JP2016019064A (ja) * 2014-07-04 2016-02-01 クラリオン株式会社 音響装置
JP2017017912A (ja) 2015-07-03 2017-01-19 日立オートモティブシステムズエンジニアリング株式会社 電動モータ
JP2018006954A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 クラリオン株式会社 音響装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3579575A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3748989A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-09 Clarion Co., Ltd. Vibration output apparatus and vibration output program

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