WO2018211908A1 - 再生システム、制御装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents
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- H04R2430/01—Aspects of volume control, not necessarily automatic, in sound systems
Definitions
- the present disclosure relates to a control device for controlling frequency characteristics of a playback device connected to or integrated with a speaker installed in a room having predetermined acoustic characteristics, a playback device and a playback system including the control device, and control for the playback device
- the present invention relates to a method and a program for a control device.
- Audio equipment that reproduces audio signals such as music is generally installed and used in a house room.
- the audio device includes, for example, a CD (Compact Disc) player, a media server device, a playback device including one or a plurality of amplifiers, and a speaker.
- CD Compact Disc
- the placement position of speakers is restricted according to the room layout, furniture shape and placement position, etc., or the position of the user who listens to the sound played on the audio equipment changes To do.
- the acoustic characteristics of the sound that is output from the speaker and reaches the user's ear for example, the frequency characteristics, changes in accordance with the room layout and the shape and arrangement position of the furniture.
- arithmetic processing such as frequency analysis is required.
- AV Audio Video
- DSP Digital Signal Processor
- Patent Document 1 discloses an impulse response measurement method and apparatus for measuring transfer characteristics of a system under test, such as an acoustic device, an acoustic space, and an electric signal transmission line.
- the signal level of the test signal for measuring the frequency characteristics of the room is not sufficiently higher than the signal level of background noise in the room, the accuracy of measuring the frequency characteristics of the room may be reduced. Therefore, there is a need for a measurement method that is not easily affected by background noise in the room.
- the present disclosure relates to a control device that measures the frequency characteristics of a room and reduces the influence of background noise in a room with less effort than in the past, and controls the frequency characteristics of the playback apparatus, a playback system including the control apparatus, A control method for a playback device and a program for the control device are provided.
- the control device is a control device that controls the frequency characteristics of a playback device connected to or integrated with a speaker installed in a room.
- the control device includes a first communication circuit that communicates with the playback device, a microphone that acquires an audio signal generated from the speaker, and a first control circuit.
- the first control circuit acquires background noise of the room by the microphone, calculates a signal level of the background noise at a plurality of predetermined frequencies, and a first test signal having a predetermined volume. Is transmitted to the playback device via the first communication circuit, the first test signal is acquired by the microphone, and the acquired first control signal is transmitted to the playback device via the first communication circuit.
- the signal level of one test signal is calculated, and the second test signal having a predetermined volume and a predetermined frequency characteristic is determined based on the signal level of the first test signal.
- a signal level of the second test signal at a plurality of frequencies is estimated, and at least one of the plurality of predetermined frequencies is estimated.
- a third control signal that includes a frequency characteristic correction coefficient that is calculated and set in the reproduction apparatus is transmitted to the reproduction apparatus via the first communication circuit.
- the frequency characteristic of the room can be measured while reducing the influence of the background noise of the room.
- any general-purpose device equipped with a microphone such as a smart phone, can be used as a control device without using a measurement device such as a dedicated measurement microphone. Can measure the frequency characteristics of the room and control the frequency characteristics of the playback device.
- FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of the configuration of a playback system including a playback device and a control device in the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of an environment in which the reproduction system according to Embodiment 1 can be used.
- FIG. 3 is a graph for explaining an example of the first test signal and the second test signal used by the reproduction apparatus and the control apparatus in the first embodiment.
- FIG. 4 is a graph illustrating an example of a second test signal that can be used by the playback device and the control device according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a graph showing a comparative example with the second test signal.
- FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the acoustic correction process executed by the processor of the control device according to the first embodiment.
- FIG. 7 is a flowchart showing an example of a subroutine of the pre-processing (step S1) shown in FIG.
- FIG. 8 is a flowchart showing an example of a subroutine of the background noise measurement process (step S2) shown in FIG.
- FIG. 9 is a flowchart showing an example of the first part of the subroutine of the reproduction volume adjustment process (step S3) shown in FIG.
- FIG. 10 is a flowchart showing an example of the second part of the subroutine of the reproduction volume adjustment process (step S3) shown in FIG.
- FIG. 10 is a flowchart showing an example of the second part of the subroutine of the reproduction volume adjustment process (step S3) shown in FIG.
- FIG. 10 is a flowchart showing an example of the second part of the subroutine of the reproduction volume adjustment process (step S3) shown in FIG. FIG.
- FIG. 11 is a flowchart showing an example of a subroutine of the frequency characteristic measurement process (step S4) shown in FIG.
- FIG. 12 is a flowchart showing an example of a subroutine of the correction coefficient setting process (step S5) shown in FIG.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing an example of communication performed between the playback device and the control device in the first embodiment when executing steps S1 to S3 shown in FIG.
- FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of communication performed between the playback device and the control device in the first embodiment when executing step S4 and step S5 illustrated in FIG.
- FIG. 15 is a diagram for explaining the synchronous addition average executed in step S57 shown in FIG. FIG.
- FIG. 16 shows an example of a frequency characteristic to be corrected and an example of the measured frequency characteristic before setting the correction coefficient calculated in the frequency characteristic measurement process (step S4) shown in FIG.
- FIG. 17 shows an example of frequency characteristics targeted for correction after the correction coefficient calculated in the frequency characteristic measurement process (step S4) shown in FIG. 6 is set in the playback apparatus, and an example of measured frequency characteristics.
- FIG. 18 is a graph showing an example of the signal level of background noise measured by the control device in the first embodiment.
- FIG. 19 is a graph showing an example of the signal level of the second test signal measured by the control device in the first embodiment.
- FIG. 20 is a graph showing an example of signal levels of the first test signal, the second test signal, and the background noise measured by the control device in the first embodiment.
- FIG. 21 is a graph showing another example of the signal level of background noise measured by the control device in the first embodiment.
- FIG. 22 is a graph showing another example of the signal level of the second test signal measured by the control device in the first embodiment.
- FIG. 23 is a graph illustrating another example of the first test signal, the second test signal, and the background noise signal level measured by the control device according to the first embodiment.
- FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of the configuration of a playback system 30 including a playback device 10 and a control device 20 in the first embodiment.
- the playback device 10 included in the playback system 30, the speaker 18 connected to the playback device 10, and the control device 20 are installed in the room.
- the control device 20 is a terminal device that can be carried by the user, such as a smart phone or a tablet computer, and is arranged in the vicinity of the user who owns the control device 20. Since the user is at an arbitrary position desired by the user when listening to an audio signal such as music reproduced from the speaker 18, the control device 20 is also arranged in the vicinity of the position.
- control device 20 controls the reproduction device 10 installed in the room, and controls the frequency characteristics of the sound reproduced from the speaker 18 connected to or integrated with the reproduction device 10.
- a configuration example in which a smart phone is used as the control device 20 will be described.
- the playback device 10 includes a storage device 11, a processor 12, a communication circuit 13, an antenna 14, a source device 15, a DSP (Digital Signal Processor) 16, and a digital / analog converter (D / A) 17.
- a storage device 11 a processor 12, a communication circuit 13, an antenna 14, a source device 15, a DSP (Digital Signal Processor) 16, and a digital / analog converter (D / A) 17.
- DSP Digital Signal Processor
- D / A digital / analog converter
- the storage device 11 stores setting values for the DSP 16.
- the storage device 11 is a non-volatile storage medium such as a flash memory.
- the processor 12 is a control circuit that controls the overall operation of the playback apparatus 10.
- the communication circuit 13 communicates wirelessly with the control device 20 via the antenna 14.
- the source device 15 is a generation source of audio signals (digital audio signals) such as music, and operates under the control of the processor 12.
- the DSP 16 is a signal processing circuit that can change the frequency characteristics of a digital audio signal input to the DSP 16 in accordance with a set value (correction coefficient) set in the DSP 16.
- the DSP 16 operates under the control of the processor 12 and performs signal processing based on the set value (correction coefficient) stored in the storage device 11 on the digital audio signal input from the source device 15.
- the DSP 16 operates as, for example, a filter or a parametric equalizer.
- the digital / analog converter 17 converts the digital audio signal signal-processed by the DSP 16 into an analog audio signal, and generates audio or music (hereinafter also simply referred to as “sound”) based on the converted analog audio signal. Output from the speaker 18.
- the playback device 10 may be, for example, a device that conforms to the guidelines of DLNA (Digital Living Network Alliance) (registered trademark), such as DMP (Digital Media Player) or DMR (Digital Media Renderer).
- DLNA Digital Living Network Alliance
- DMP Digital Media Player
- DMR Digital Media Renderer
- the control device 20 includes an antenna 21, a communication circuit 22, a processor 23, a storage device 24, a microphone 25, an analog / digital converter (A / D) 26, a digital / analog converter (D / A) 27, a speaker 28, and A display 29 is provided.
- the communication circuit 22 wirelessly communicates with the playback device 10 via the antenna 21.
- the processor 23 is a control circuit that controls the overall operation of the control device 20.
- the storage device 24 stores data necessary for the processor 23 to execute an acoustic correction process described later.
- the storage device 24 is a non-volatile storage medium such as a flash memory.
- the microphone 25 converts the acquired sound into an analog audio signal and outputs it.
- the microphone 25 acquires sound generated from the speaker 18 and converts it into an analog audio signal.
- the analog / digital converter 26 converts the analog audio signal acquired by the microphone 25 into a digital audio signal, and outputs the converted digital audio signal to the processor 23.
- the digital / analog converter 27 converts the digital audio signal generated by the processor 23 or the digital audio signal read from the storage device 24 into an analog audio signal, and a sound based on the converted analog audio signal. Is output from the speaker 28.
- the display 29 is, for example, a liquid crystal display device or an organic EL (Electro Luminescence) display device, and displays a still image or a moving image based on the video signal output from the processor 23 or the video signal read from the storage device 24.
- a touch panel is integrated with the display 29, and the display 29 receives an input operation by a user via the touch panel and outputs a signal based on the input operation to the processor 23. That is, the display 29 is an input / output device that can display an image and accept an input operation by a user.
- an image for a user interface is displayed by application software (a computer program for executing a control method to be described later) executed by the processor 23 when measuring frequency characteristics.
- FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of an environment in which the reproduction system 30 according to the first embodiment can be used.
- the speaker 101 is installed near the corner of the room 100 in the room 100, and the user 102 is listening to the sound output from the speaker 101 at a position away from the speaker 101.
- the speaker 101 is substantially the same as the speaker 18 shown in FIG. That is, the speaker 101 is connected to the playback device 10 (not shown in FIG. 2).
- the room 100 is a substantially closed space surrounded by a wall 103, a floor, and a ceiling, and furniture 104 such as chairs, tables, and shelves is arranged in the room 100.
- furniture 104 such as chairs, tables, and shelves is arranged in the room 100.
- FIG. 2 only the wall 103 is shown.
- the sound output from the speaker 101 is input to the user 102 as a synthesized sound including a direct wave (thick arrow) and a number of reflected waves (thin arrows).
- a direct wave (thick arrow) is a sound that travels toward the user 102 after being output from the speaker 101 and reaches the user 102 directly.
- the reflected wave (thin arrow) is a sound that reaches the user 102 after being output from the speaker 101 and reflected by the wall 103, the floor, the ceiling, and the furniture 104.
- the propagation path of the sound reaching the user 102 changes according to the arrangement position of the speaker 101 and the position of the user 102, and the sound heard by the user 102 is changed.
- the frequency characteristics change. That is, when at least one of the arrangement position of the speaker 101 and the position of the user 102 changes, the frequency characteristics of the sound reaching the ear of the user 102 change due to the influence of the reflected sound, and the peak and bottom positions in the sound frequency characteristics Changes.
- Smartphones are originally terminal devices used for communication including telephone calls and network connection to the Internet.
- the smart phone includes a microphone, a high-definition display, a touch panel, a user interface that can be easily operated by the user, a high-performance CPU (Central Processing Unit), and the like. Therefore, the inventor of the present application studied using a smart phone as a control device for measuring frequency characteristics.
- the computing performance of the DSP installed in the AV amplifier is about 2.4 GFLOPS (Giga Floating-Point Operations Per Second) even if it has high performance.
- the smart phone has an arithmetic performance that is one digit or more superior to such a DSP. Therefore, the smart phone is considered to have sufficient calculation performance to perform calculation processing necessary for measuring the frequency characteristics of the room.
- the characteristics of the microphone used for the measurement are flat or the characteristics of the microphone are known.
- the microphone provided in the smart phone is designed with specifications intended for use in calls, so its frequency characteristics are not flat, and the signal-to-noise ratio necessary for measuring frequency characteristics is ensured. Not even that. For this reason, when measuring the frequency characteristics of a room, it is unclear how it will be affected by background noise if the microphone provided in the smartphone is used. Therefore, when measuring the frequency characteristics of a room using an arbitrary general-purpose device equipped with a microphone such as a smart phone, it is required to reduce the influence of background noise in the room.
- the first test signal and the second test signal reproduced from the speaker 18 by the reproduction device 10 under the control of the control device 20 are used when measuring the frequency characteristics of the room. To do. Then, the playback system 30 measures the frequency characteristics of the room using the second test signal.
- the reproduction system 30 uses the first test signal to reproduce the volume (hereinafter also referred to as “reproduction volume”) when reproducing the second test signal from the speaker 18 before reproducing the second test signal. decide.
- the influence of background noise in the room is reduced by adjusting the reproduction volume of the second test signal using the first test signal.
- the reproduction system 30 uses a general-purpose device equipped with a microphone, such as a smart phone, without using a measurement device such as a measurement-specific microphone, and requires less labor than before. Can be measured.
- FIG. 3 is a graph for explaining an example of the first test signal and the second test signal used by the playback device 10 and the control device 20 in the first embodiment.
- the vertical axis represents the signal level
- the horizontal axis represents the frequency.
- FIG. 3 shows the signal level N (f) of the background noise acquired by the microphone 25, the signal level of the first test signal acquired by the microphone 25 after being reproduced by the speaker 18, and the signal level reproduced by the speaker 18.
- the signal level of the second test signal calculated on the assumption that it was acquired later by the microphone 25 is shown.
- the playback device 10 plays back the first test signal and the second test signal on the speaker 18 under the control of the control device 20, and outputs the playback sound.
- the first test signal (or the second test signal) is reproduced and output from the speaker 18 as “the first test signal (or the second test signal). It is also referred to as “reproducing from the speaker 18”.
- the first test signal has a predetermined volume (level).
- the first test signal is, for example, a sine wave having a predetermined frequency (for example, 1 kHz).
- the first test signal is known at least in the control device 20.
- the first test signal may be known or may not be known in the reproducing apparatus 10. If the first test signal is not known in the playback device 10, the control device 20 may notify the playback device 10 of the first test signal.
- the second test signal has a predetermined volume and a predetermined frequency characteristic.
- the second test signal is known at least in the control device 20.
- the second test signal may or may not be known in the playback device 10.
- the control device 20 may notify the playback device 10 of the second test signal.
- the second test signal is, for example, a LOG-TSP (Log-Time Stretched Pulse) signal.
- FIG. 4 is a graph showing an example of a second test signal that can be used by the playback device 10 and the control device 20 according to the first embodiment.
- the signal shown in FIG. 4 is a LOG-TSP signal.
- FIG. 5 is a graph showing a comparative example with the second test signal.
- the signal shown in FIG. 5 is an impulse signal. 4 and 5, the vertical axis represents volume and the horizontal axis represents time.
- the impulse signal includes a plurality of frequency components, but the signal duration is relatively short and the energy is relatively small. Therefore, it is difficult to sufficiently increase the signal level of each frequency component in the impulse signal, and it is difficult to obtain a good signal-to-noise ratio from the impulse signal.
- a TSP (Time Stretched Pulse) signal in which energy is relatively increased by stretching the impulse signal in the time direction is known.
- the frequency changes over time from a low frequency to a high frequency or from a high frequency to a low frequency. Similar to the impulse signal, the TSP signal can be used to measure a frequency characteristic (impulse response) of an arbitrary system.
- the second test signal is used to measure the frequency characteristics of the room.
- sound waves are used to measure the frequency characteristics of the room. Therefore, as shown in FIG. 3, the second test signal is a frequency characteristic represented linearly in a graph with the horizontal axis as a logarithmic scale. You may have.
- the second test signal may have a constant signal level in the frequency domain. In the second test signal, different frequency components may have equal signal levels. Further, the first test signal and the second test signal may have equal signal levels in the time domain.
- the reproduction system 30 by using the LOG-TSP signal as the second test signal, a good signal-to-noise ratio is secured over the entire frequency band that can be reproduced by the reproduction apparatus 10, and the frequency characteristics of the room are measured. be able to.
- the first test signal (digital signal generated as the first test signal) may be stored in the storage device 11 of the reproduction device 10 or the storage device 24 of the control device 20. 1 may be transmitted from the control device 20 to the playback device 10.
- the second test signal (digital signal generated as the second test signal) may be stored in the storage device 11 of the playback device 10 or stored in the storage device 24 of the control device 20. Alternatively, the second test signal may be transmitted from the control device 20 to the playback device 10.
- the first test signal is used to determine the volume when the second test signal is reproduced from the speaker 18, as will be described below.
- the processor 23 of the control device 20 acquires the background noise of the room by the microphone 25 and calculates the signal level N (f) of the background noise at a plurality of predetermined frequencies f.
- the predetermined frequency f is described as 100 Hz and 10 kHz, for example.
- the background noise signal level N (f) may be calculated, for example, as the maximum value of the signal level in 1/3 octave, 2/3 octave, or 1 octave near the frequency f.
- the processor 23 of the control device 20 transmits the first control signal to the playback device 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21.
- the first control signal is a control signal for instructing the reproduction apparatus 10 to reproduce the first test signal having a predetermined volume from the speaker 18.
- the processor 12 of the playback device 10 receives the first control signal transmitted from the control device 20 via the antenna 14 and the communication circuit 13. Then, the processor 12 of the reproduction apparatus 10 reproduces the first test signal having a predetermined volume from the speaker 18 based on the received first control signal.
- the processor 23 of the control device 20 acquires the first test signal output from the speaker 18 and reaching the control device 20 with the microphone 25. Then, the processor 23 of the control device 20 calculates the signal level T1 of the acquired first test signal. In the example shown in FIG. 3, the signal level T1 of the first test signal is ⁇ 6 dB.
- the processor 23 of the control device 20 assumes that the second test signal having a predetermined volume and a predetermined frequency characteristic is reproduced from the speaker 18 and acquired by the microphone 25, and the second test signal is acquired.
- the signal level T2 (f) of the signal is estimated.
- the difference D (f) T1 ⁇ T2 (f) from the signal level T2 (f) is estimated.
- the processor 23 of the control device 20 has the known information (for example, the volume difference between the first test signal and the second test signal, the volume difference between the low frequency and the high frequency in the second test signal, D (f) is estimated by using the obtained signal level T1 of the first test signal as a reference, and the signal level T2 (f) of the second test signal is calculated from the D (f). Can be estimated.
- the measurement margin M is zero or a predetermined positive number, and is set in consideration of changes in the frequency characteristics of the first test signal and the second test signal acquired by the control device 20.
- the processor 23 of the control device 20 determines the second test signal. It is determined that the volume may be based on the current set value, and the current set value set as the volume of the second test signal is maintained.
- the background noise level on the low frequency side is the high frequency side where the frequency is relatively high. It may be higher than the background noise level.
- the signal level T1 of the first test signal exceeds a predetermined threshold (for example, ⁇ 6 dB), the signal level T1 may be saturated (clip).
- a predetermined threshold for example, ⁇ 6 dB
- the processor 23 of the control device 20 accurately adjusts the frequency characteristics of the room because the volume of the second test signal is too high. It is determined that there is a possibility that it cannot be measured. Accordingly, in such a case, the processor 23 of the control device 20 decreases the set value of the volume of the second test signal from the current set value.
- the processor 23 of the control device 20 transmits the second control signal to the playback device 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21.
- the second control signal is a control signal that instructs the playback device 10 to play the second test signal having a volume corresponding to the set value from the speaker 18.
- the processor 12 of the playback device 10 receives the second control signal transmitted from the control device 20 via the antenna 14 and the communication circuit 13. Then, the processor 12 of the reproducing apparatus 10 reproduces the second test signal having a volume corresponding to the set value from the speaker 18 based on the received second control signal.
- the processor 23 of the control device 20 acquires the second test signal that is output from the speaker 18 and arrives at the control device 20 as a synthesized sound including a direct wave sound and a number of reflected wave sounds, using the microphone 25. Then, the processor 23 of the control device 20 calculates the frequency response of the room based on the acquired second test signal. Then, the processor 23 of the control device 20 calculates a correction coefficient for the frequency characteristic set in the playback device 10 based on the calculated frequency response of the room.
- the processor 23 of the control device 20 transmits the third control signal to the playback device 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21.
- the third control signal is a control signal including a frequency characteristic correction coefficient set in the reproduction apparatus 10.
- the processor 12 of the playback device 10 receives the third control signal transmitted from the control device 20 via the antenna 14 and the communication circuit 13. Then, the processor 12 of the playback device 10 sets the correction coefficient included in the received third control signal in the DSP 16 based on the received third control signal.
- the DSP 16 performs signal processing (frequency characteristic correction) based on the set correction coefficient on the digital audio signal input to the DSP 16 and outputs the digital audio signal. In this way, the reproduction apparatus 10 corrects the frequency characteristics of the audio signal reproduced by the reproduction apparatus 10, that is, the sound reproduced from the speaker 18.
- the reproduction system 30 by adjusting the reproduction volume of the second test signal using the first test signal, the frequency of the room is reduced while reducing the influence of background noise in the room.
- the characteristics can be measured, and the frequency characteristics of the sound reproduced from the speaker 18 connected to the reproducing apparatus 10 can be controlled based on the measurement result. Therefore, in the reproduction system 30, any general-purpose device equipped with a microphone, such as a smart phone, can be used as the control device 20 without using a measurement device such as a dedicated measurement microphone.
- the frequency characteristics of the room can be measured with little effort.
- the reproduction system 30 calculates the correction coefficient of the frequency characteristic based on the frequency characteristic of the room thus measured, and sets the correction coefficient in the DSP 16 of the reproduction apparatus 10.
- the DSP 16 corrects the frequency characteristics of the audio signal input to the DSP 16 based on the correction coefficient.
- the playback device 10 outputs the playback sound that has been appropriately corrected according to the position of the speaker 18 and the position of the user 102 in the room where the playback system 30 is installed, from the speaker 18 connected to the playback device 10. can do.
- FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the acoustic correction process executed by the processor 23 of the control device 20 according to the first embodiment.
- the processor 23 of the control device 20 first executes a pre-process including various steps for preparing the acoustic correction process (step S1).
- the processor 23 of the control device 20 executes background noise measurement processing for measuring background noise in the room (step S2).
- the reproduction volume adjustment process is a process for adjusting the reproduction volume of the second test signal using the first test signal.
- the frequency characteristic measurement process is a process for measuring the frequency characteristic of the room using the second test signal and calculating a correction coefficient for the frequency characteristic set in the reproduction apparatus 10 based on the measurement result.
- the processor 23 of the control device 20 executes a correction coefficient setting process for setting the correction coefficient calculated in step S4 in the playback device 10 (step S5).
- step S1 details of the pre-processing (step S1) shown in FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG.
- FIG. 7 is a flowchart showing an example of the subroutine of the pre-processing (step S1) shown in FIG.
- the processor 23 of the control device 20 first sends a signal requesting a setting value of the reproducing device 10 (setting value request signal) to the communication circuit 22. And it transmits to the reproducing
- the setting values of the playback device 10 include, for example, input selector, volume, and tone control setting values.
- the processor 12 of the playback device 10 receives the request signal for the set value transmitted from the control device 20 in step S11 via the antenna 14 and the communication circuit 13. In response to the request for the set value indicated by the received request signal, the processor 12 of the playback apparatus 10 outputs a signal (setting value response signal) including the setting values of the input selector, volume, and tone control in the playback apparatus 10. The data is transmitted to the control device 20 via the communication circuit 13 and the antenna 14.
- the processor 23 of the control device 20 receives the response signal of the set value of the playback device 10 transmitted from the playback device 10 via the antenna 21 and the communication circuit 22 (step S12).
- the processor 23 of the control device 20 receives the response signal when the response signal of the set value cannot be received from the playback device 10 in step S12 due to, for example, that the playback device 10 is powered off. An error message indicating that the signal could not be received may be displayed on the display 29. Further, the processor 23 of the control device 20 may end the process thereafter.
- the processor 23 of the control device 20 that has received the response signal of the setting value transmitted from the playback device 10 in step S12 sets each of the input selector, volume, and tone control settings of the playback device 10 included in the received response signal.
- the value is extracted from the response signal and stored in the storage device 24 of the control device 20 (step S13).
- the processor 23 of the control device 20 transmits a signal for notifying the playback device 10 of the start of the sound correction process (a notification signal for starting the sound correction process) to the playback device 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21. (Step S14).
- the processor 12 of the playback device 10 receives the notification signal of the start of the acoustic correction process transmitted from the control device 20 in step S14 via the antenna 14 and the communication circuit 13.
- the processor 12 of the playback device 10 transmits a signal (response signal for starting the acoustic correction process) in response to the received notification signal to the control device 20 via the communication circuit 13 and the antenna 14.
- the processor 23 of the control device 20 receives the response signal for starting the acoustic correction processing transmitted from the playback device 10 via the antenna 21 and the communication circuit 22 (step S15).
- the processor 23 of the control device 20 transmits the notification signal for starting the acoustic correction processing to the playback device 10 until the response signal to the notification signal can be received from the playback device 10 (for example, (3 times, etc.) may be repeated. Further, the control device 20 does not receive a response signal for the notification signal from the reproduction device 10 even if the operation of transmitting the notification signal to the reproduction device 10 is performed a predetermined number of times (for example, three times). In addition, an error message indicating that the response signal could not be received may be displayed on the display 29. Moreover, the control apparatus 20 may complete
- the processor 23 of the control device 20 determines whether or not tone control is set in the playback device 10 based on the tone control setting value included in the response signal of the setting value received in step S12. When tone control is set for the playback apparatus 10, the processor 23 of the control apparatus 20 outputs a signal (tone control off instruction signal) that instructs the playback apparatus 10 to turn off the tone control of the playback apparatus 10. Then, the data is transmitted to the playback device 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21 (step S16).
- the processor 12 of the playback device 10 receives the tone control-off instruction signal transmitted from the control device 20 in step S16 via the antenna 14 and the communication circuit 13.
- the processor 12 of the playback apparatus 10 turns off the tone control according to the received instruction signal, and then sends a signal (tone control off response signal) indicating that the tone control is turned off to the communication circuit 13 and the antenna 14. To the control device 20.
- the processor 23 of the control device 20 receives the tone control-off response signal transmitted from the playback device 10 via the antenna 21 and the communication circuit 22 (step S17).
- the processor 23 of the control device 20 determines the operation of transmitting a signal instructing to turn off the tone control to the reproduction device 10 until a response signal to the instruction signal can be received from the reproduction device 10. It may be repeated a number of times (for example, 3 times, etc.). Further, even when the control device 20 does not receive a response signal to the instruction signal from the reproduction device 10 even if the operation of transmitting the instruction signal to the reproduction device 10 is performed a predetermined number of times (for example, three times). In addition, an error message indicating that the response signal could not be received may be displayed on the display 29. Moreover, the control apparatus 20 may complete
- the processor 23 of the control device 20 turns off the acoustic effect of the microphone 25 (step S18).
- the microphone provided in the smart phone has a frequency characteristic that is not flat because it is designed with specifications intended for use in a call.
- smart phones have frequency characteristics that emphasize the high frequency range to make it easier to hear the consonant part of the voice, or low frequency cutoff filter processing is applied to reduce low frequency noise caused by wind noise. I'm going.
- automatic gain control and noise reduction may be applied.
- all of these acoustic effects are turned off when executing the acoustic correction process.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing an example of communication performed between the playback device 10 and the control device 20 in the first embodiment when executing Steps S1 to S3 shown in FIG.
- control device 20 transmits a signal requesting a setting value of the reproducing device 10 (setting value request signal) to the reproducing device 10 (step S11).
- the playback device 10 that has received the set value request signal transmitted from the control device 20 in step S11 includes a signal (including the input selector, volume, and tone control set values in the playback device 10). A response signal of the set value) is transmitted to the control device 20.
- the control device 20 receives the response signal of the set value transmitted from the playback device 10 (step S12).
- the control device 20 that has received the set value response signal transmitted from the playback device 10 in step S12 transmits to the playback device 10 a signal for notifying the start of the acoustic correction processing (notification signal for starting the acoustic correction processing). (Step S14).
- the playback device 10 that has received the notification signal transmitted from the control device in step S14 transmits a signal (response signal for starting the acoustic correction processing) in response to the notification of the start of the acoustic correction processing to the control device 20.
- the control device 20 receives the response signal transmitted from the playback device 10 (step S15).
- control device 20 transmits a signal instructing to turn off the tone control (tone control off instruction signal) to the reproduction device 10 (step S16).
- the playback device 10 that has received the instruction signal transmitted from the control device 20 in step S16 turns off the tone control according to the instruction signal, and indicates that the tone control is turned off (tone control-off response signal). Is transmitted to the control device 20.
- the control device 20 receives the tone control-off response signal transmitted from the playback device 10 (step S17).
- step S2 the details of the background noise measurement process (step S2) shown in FIG. 6 will be described with reference to the flowchart of FIG.
- FIG. 8 is a flowchart showing an example of a subroutine of the background noise measurement process (step S2) shown in FIG.
- step S2 the processor 23 of the control device 20 first records the room background noise using the microphone 25 as shown in the flowchart of FIG. Measure (Step S21).
- step S21 when the playback device 10 stops the sound playback operation (that is, the playback device 10 is not playing back a sound signal such as music, a test signal, etc., and is connected to the playback device 10).
- the processor 23 of the control device 20 records sound (background noise) around the control device 20 using the microphone 25.
- the audio signal (digital audio signal) acquired as background noise is stored in the storage device 24 of the control device 20, for example.
- the stop of the sound playback operation in the playback device 10 may be executed by the user 102 operating the playback device 10 using the control device 20, or the user 102 directly operating the playback device 10. Or may be executed by other means.
- the magnitude of background noise indicates the signal level in the time domain.
- the processor 23 of the control device 20 compares the background noise acquired in step S21 with a predetermined threshold value, and determines whether the background noise is equal to or less than the threshold value (step S22). .
- step S22 determines that the background noise level is equal to or less than the threshold value in step S22 (YES in step S22). If the processor 23 of the control device 20 determines that the background noise level is equal to or less than the threshold value in step S22 (YES in step S22), the process proceeds to step S3 shown in FIG.
- the processor 23 of the control device 20 determines that the background noise level is larger than the threshold value in step S22 (NO in step S22), it displays an error message on the display 29 (step S23).
- the error message displayed on the display 29 in step S23 is a message notifying the user 102 that the background noise is high, for example, “Please wait until the room becomes quiet”.
- step S23 After executing the process of step S23, the processor 23 of the control device 20 returns the process to step S21 and executes the processes after step S21 again.
- step S3 the details of the reproduction volume adjustment processing (step S3) shown in FIG. 6 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
- FIG. 9 is a flowchart showing an example of the first part of the subroutine of the reproduction volume adjustment process (step S3) shown in FIG.
- FIG. 10 is a flowchart showing an example of the second part of the subroutine of the reproduction volume adjustment process (step S3) shown in FIG.
- the processor 23 of the control device 20 first instructs the reproduction device 10 to reproduce the first test signal from the speaker 18, as shown in the flowchart of FIG.
- the control signal (instruction signal for reproducing the first test signal shown in FIG. 13) is transmitted to the reproducing apparatus 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21 (step S31).
- the first control signal includes an instruction value for the volume of the first test signal.
- the processor 12 of the playback device 10 receives the first control signal transmitted from the control device 20 in step S31 via the antenna 14 and the communication circuit 13.
- the processor 12 of the playback apparatus 10 starts an operation of playing back the first test signal from the speaker 18 in accordance with the received first control signal (shown as step S81 in FIG. 13).
- the processor 12 of the playback apparatus 10 plays back the first test signal at a volume based on the volume indication value included in the received first control signal, and outputs it from the speaker 18. For example, when the volume of the playback device 10 can be set within the range of 0 to 100 and the instruction value included in the received first control signal is 35, the processor 12 of the playback device 10 The test signal is reproduced at the volume 35 and output from the speaker 18.
- the processor 12 of the playback apparatus 10 plays back the first test signal for a predetermined time (for example, about 5 seconds).
- the processor 23 of the control device 20 acquires the first signal acquired through the microphone 25 after the reproduction device 10 starts reproducing the first test signal or after transmitting the first control signal to the reproduction device 10 in step S31. Recording of the test signal 1 is started (step S32).
- the first test signal (digital audio signal) acquired in step S32 is stored in the storage device 24 of the control device 20, for example.
- the processor 12 of the playback apparatus 10 ends the playback of the first test signal after playing back the first test signal for a predetermined time (for example, about 5 seconds) (shown as step S82 in FIG. 13).
- the processor 23 of the control device 20 ends the recording of the first test signal after the playback of the first test signal is finished in the playback device 10 (step S33).
- the processor 23 of the control device 20 may end the recording of the first test signal immediately after the reproduction of the first test signal in the reproduction device 10 or, alternatively, the reproduction device 10 reproduces the first test signal.
- the recording of the first test signal may be terminated after a predetermined time has elapsed since the completion of (for example, after about 1 second).
- the processor 23 of the control device 20 extracts a signal for a predetermined time from the recorded first test signal (digital audio signal). For example, the processor 23 of the control device 20 extracts a signal (for example, 65536 pieces of data) for about 1.5 seconds from 1 second after the recording start position of the recorded first test signal.
- a signal for example, 65536 pieces of data
- the processor 23 of the control device 20 determines whether or not the recording of the first test signal acquired in step S32 is successful by checking whether or not the first test signal is normally recorded. (Step S34).
- step S34 determines in step S34 that the recording of the first test signal has succeeded (YES in step S34)
- the process proceeds to step S36 shown in FIG.
- step S34 determines in step S34 that recording of the first test signal has failed (NO in step S34)
- the error message displayed on the display 29 in step S35 is, for example, a message informing the user 102 that recording of the first test signal has failed.
- the control device 20 for example, when the reproducing device 10 cannot at least partially reproduce the first test signal, when the reproducing device 10 is not DMP or DMR, or when the reproducing device 10 is powered off. In some cases, the recording of the first test signal may fail.
- step S35 After executing the process of step S35, the processor 23 of the control device 20 returns the process to step S14 shown in FIG. 7, and executes the processes after step S14 again.
- step S34 determines in step S34 that the recording of the first test signal has succeeded (YES in step S34), as shown in the flowchart of FIG. FFT (Fast Fourier Transform) is performed on the test signal 1 and the background noise recorded in step S21 (step S36). Thereby, the processor 23 of the control apparatus 20 can grasp the relationship between the frequency and the signal level in the first test signal recorded in step S32 and the background noise recorded in step S21.
- FFT Fast Fourier Transform
- the processor 23 of the control device 20 calculates the signal level T1 of the first test signal acquired in step S32 (step S37).
- the processor 23 of the control device 20 can calculate the signal level T1 of the acquired first test signal by using the result of the FFT executed in step S36.
- the processor 23 of the control device 20 can calculate the signal level N (f) of the background noise acquired in step S21 by using the result of the FFT executed in step S36.
- the processor 23 of the control device 20 compares the background noise signal level N (f) obtained in step S40 with the background noise allowable signal level Na (f) obtained in step S39. It is determined whether the background noise signal level N (f) is less than the background noise allowable signal level Na (f) (step S41). The determination result in step S41 is stored in the storage device 24 of the control device 20, for example.
- frequencies f 100 Hz and 10 kHz
- step S43 the processor 23 of the control device 20 determines that the background noise allowable signal level Na (f) is higher than the background noise signal level N (f) at all the predetermined frequencies f (that is, Na ( f)> N (f)) (NO in step S43), the signal level T1 of the acquired first test signal is greater than a predetermined threshold value (for example, ⁇ 6 dB). It is determined whether it is larger (step S44).
- a predetermined threshold value for example, ⁇ 6 dB
- step S44 determines in step S44 that the signal level T1 of the acquired first test signal is equal to or lower than a predetermined threshold (for example, ⁇ 6 dB) (in step S44). NO), the process proceeds to step S4 shown in FIG. 6 while keeping the set value of the volume of the second test signal at the current set value.
- a predetermined threshold for example, ⁇ 6 dB
- step S44 determines in step S44 that the signal level T1 of the acquired first test signal is larger than a predetermined threshold value (for example, ⁇ 6 dB) (in step S44). YES), the set value of the volume of the second test signal is decreased from the current set value, and the process proceeds to step S4 shown in FIG.
- a predetermined threshold value for example, ⁇ 6 dB
- step S43 the processor 23 of the control device 20 allows the background noise allowable signal level Na (f) to be equal to or lower than the background noise signal level N (f) at at least one of the predetermined frequencies f. (That is, Na (f) ⁇ N (f)) (YES in step S43), the signal level T1 of the acquired first test signal is a predetermined threshold value ( For example, it is determined whether it is larger than -6 dB) (step S46).
- step S46 determines in step S46 that the signal level T1 of the acquired first test signal is equal to or lower than a predetermined threshold value (for example, ⁇ 6 dB) (in step S46). NO), the set value of the volume of the second test signal is increased from the current set value, and the process proceeds to step S4 shown in FIG.
- a predetermined threshold value for example, ⁇ 6 dB
- step S46 determines in step S46 that the signal level T1 of the acquired first test signal is higher than a predetermined threshold value (for example, ⁇ 6 dB) (in step S46). YES), an error message is displayed on the display 29 (step S48).
- the error message displayed on the display 29 in step S48 is, for example, a message that informs the user 102 that there is a problem in the measurement for the sound correction process.
- step S48 After executing the process of step S48, the processor 23 of the control device 20 returns the process to step S14 shown in FIG. 7, and executes the processes after step S14 again.
- the control device 20 outputs a first control signal (instruction signal for reproducing the first test signal) that instructs the reproduction device 10 to reproduce the first test signal from the speaker 18. It transmits to the reproducing
- the playback device 10 that has received the first control signal transmitted from the control device 20 in step S31 starts playback of the first test signal in accordance with the received first control signal (step S81).
- the control device 20 starts recording the first test signal (step S32).
- the playback device 10 plays back the first test signal for a predetermined time (for example, about 5 seconds), and the control device 20 continues to record the first test signal during that time.
- a predetermined time for example, about 5 seconds
- the reproduction device 10 ends the reproduction of the first test signal after a predetermined time (for example, about 5 seconds) has elapsed (step S82).
- the control device 20 ends the recording of the first test signal (step S33).
- step S4 details of the frequency characteristic measurement process (step S4) shown in FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG.
- FIG. 11 is a flowchart showing an example of a subroutine of the frequency characteristic measurement process (step S4) shown in FIG.
- step S4 the processor 23 of the control device 20 first instructs the playback device 10 to play back the second test signal from the speaker 18, as shown in the flowchart of FIG.
- Control signal instruction signal for reproducing the second test signal
- the second control signal transmitted in step S51 includes the set value of the volume of the second test signal determined in step S3.
- the processor 12 of the playback device 10 receives the second control signal transmitted from the control device 20 in step S51 via the antenna 14 and the communication circuit 13.
- the processor 12 of the reproduction apparatus 10 starts an operation of reproducing the second test signal from the speaker 18 according to the received second control signal (shown as step S83 in FIG. 14).
- the processor 12 of the playback apparatus 10 plays back the second test signal at a volume based on the volume setting value included in the received second control signal, and outputs it from the speaker 18.
- the processor 12 of the reproducing apparatus 10 repeatedly reproduces the second test signal for a predetermined number of times (for example, the number corresponding to about 10 seconds in total).
- the processor 23 of the control device 20 receives the second test signal obtained through the microphone 25 after the reproduction device 10 starts reproducing the second test signal or after transmitting the second control signal in step S51. Starts recording (step S52).
- the second test signal (digital audio signal) acquired in step S52 is stored in the storage device 24 of the control device 20, for example.
- the processor 12 of the reproducing apparatus 10 repeatedly reproduces the second test signal a predetermined number of times (for example, a total number of times corresponding to about 10 seconds), and then ends the reproduction of the second test signal (see FIG. 14 as step S84).
- the processor 23 of the control device 20 ends the recording of the second test signal after the playback of the second test signal in the playback device 10 is finished (step S53).
- the processor 23 of the control device 20 may end the recording of the second test signal immediately after the reproduction of the second test signal in the reproduction device 10, or may reproduce the second test signal in the reproduction device 10.
- the recording of the second test signal may be terminated after a predetermined time has elapsed since the completion of (for example, after about 1 second).
- the processor 23 of the control device 20 determines whether or not the recording of the second test signal acquired in step S52 has been successful by checking whether or not the second test signal has been normally recorded. (Step S54).
- step S54 If the processor 23 of the control device 20 determines in step S54 that recording of the second test signal has failed (NO in step S54), it displays an error message on the display 29 (step S55).
- the error message displayed on the display 29 in step S55 is, for example, a message informing the user 102 that recording of the second test signal has failed.
- the control device 20 for example, when the reproducing device 10 cannot at least partially reproduce the second test signal, when the reproducing device 10 is not DMP or DMR, or when the reproducing device 10 is powered off. In some cases, the recording of the second test signal may fail.
- step S55 After executing the process of step S55, the processor 23 of the control device 20 returns the process to step S14 shown in FIG. 7, and executes the processes after step S14 again.
- step S54 determines in step S54 that the recording of the second test signal has succeeded (YES in step S54), whether or not to measure frequency characteristics at a plurality of positions in the room. Is determined (step S56). Note that this determination may be made based on, for example, an instruction from the user 102, or the processor 23 of the control device 20 may be determined in advance based on the measurement results up to that point or in the control device 20. The measurement may be performed based on the number of times measured.
- step S56 determines in step S56 that the frequency characteristics are measured at a plurality of positions in the room (YES in step S56)
- the process returns to step S31 shown in FIG.
- the processor 23 of the control device 20 executes the process again from step S31 to step S56.
- the processing from step S31 to step S56 is repeatedly executed at each of a plurality of positions in the room.
- the processor 23 of the control device 20 may accept an input operation indicating the completion of movement performed by the user 102 with respect to the control device 20, and may resume the processing after step S31.
- step S56 determines in step S56 that the frequency characteristic is measured only at one position in the room, or the processing from step S31 to step S54 at all of the plurality of positions in the room. Is determined (NO in step S56), synchronous addition averaging is performed on the recorded second test signal (step S57).
- step S57 the synchronous addition average executed in step S57 will be described with reference to FIG.
- FIG. 15 is a diagram for explaining the synchronous addition average executed in step S57 shown in FIG. In FIG. 15, the horizontal axis represents time.
- a clock signal (reference clock) used for the digital / analog converter 17 of the reproduction apparatus 10 and a clock signal (reference clock) used for the analog / digital converter 26 of the control apparatus 20 are different in each apparatus. These are different signals generated separately. Therefore, the clock signal used for the digital / analog converter 17 in the reproducing apparatus 10 (that is, the clock signal reproduced in the reproducing apparatus 10 and synchronized with the digital second test signal before the digital / analog conversion). Between the frequency and the frequency of the clock signal used for the analog / digital converter 26 in the control device 20 (that is, the sampling frequency when the analog second test signal acquired by the microphone 25 is analog / digital converted). There is a high possibility that a gap occurs.
- the unit time of the digital second test signal obtained by the microphone 25 and analog / digital converted by the analog / digital converter 26 The number of data (number of digital signals) per unit (for example, 1 second) and the unit time of the second digital test signal before digital / analog conversion by the digital / analog converter 17 in the reproduction apparatus 10 ( For example, it is desirable that the number of data (the number of digital signals) in one second coincide with each other.
- the digital in the playback device 10 The number of data (number of digital signals) per unit time of the second test signal (for example, 1 second) and the unit time of the digital second test signal after analog / digital conversion in the control device 20 Since the number of data (for example, the number of digital signals obtained by sampling) does not match each other (for example, for one second) and attenuation occurs in the measurement result of the high frequency characteristics of the frequency, the frequency characteristics should be measured with high accuracy. Is difficult.
- the clock deviation of a general crystal oscillator is 50 ppm or less. However, if there is a deviation of 50 ppm between the frequency of the clock signal used in the reproducing apparatus 10 and the frequency of the clock signal used in the control apparatus 20, The band characteristic is attenuated to 1/10 or less.
- the second test signal shows the second digital test signal before digital / analog conversion in the playback apparatus 10 in the first stage from the top.
- the second test signal is reproduced repeatedly five times.
- Trigger signals are inserted at the beginning and end of the digital second test signal (one second test signal).
- M digital data hereinafter referred to as samples
- the trigger signal may be buried in disturbance (noise) that occurs during measurement of frequency characteristics, and it may be difficult for the control device 20 to accurately detect the trigger signal. Therefore, in this embodiment, a LOG-TSP signal having a large energy is also used as the trigger signal. As a result, the possibility that the trigger signal is buried in noise is reduced, and the control device 20 can detect the trigger signal with high accuracy.
- the processor 23 of the control device 20 calculates the cross-correlation between the acquired second test signal and the known trigger signal, determines that the position where the correlation is maximum is the leading trigger signal, and determines the leading trigger signal. Detect the signal.
- the position of the second test signal can be calculated as a relative position from the leading trigger signal.
- the processor 23 of the control device 20 detects the position of the terminal trigger signal using the cross-correlation in the same manner as when detecting the leading trigger signal.
- N digital data (samples) including the leading trigger signal exist between the leading trigger signal and the terminal trigger signal.
- the processor 23 of the control device 20 uses the second test signal obtained by the microphone 25 and analog / digital converted by the analog / digital converter 26. Perform M / N times asynchronous sample rate conversion. Then, the number of samples of the second test signal shown in the second stage from the top in FIG. 15 is converted to the same number of samples as the second test signal shown in the first stage from the top in FIG. To the second test signal shown in the third row.
- the control device 20 performs the above-described sample rate conversion on the second test signal acquired by the microphone 25 and analog / digital converted by the analog / digital converter 26, thereby obtaining a high frequency characteristic due to a sampling frequency shift. High-accuracy measurement that suppresses deterioration of the image becomes possible.
- the sample rate conversion process shown in the present embodiment described above requires about 64 times the memory capacity of the acquired digital data in the control device 20.
- a smart phone generally includes a large-capacity memory, it is possible to realize the above-described sample rate conversion processing using the memory provided in the smart phone.
- the fourth row from the top in FIG. 15 shows a signal obtained by synchronous addition averaging.
- the processor 23 of the control device 20 performs arithmetic processing of synchronous addition averaging on a plurality of (for example, five) second test signals continuous in time after the above-described sample rate conversion is executed. In addition, it is possible to reduce the influence of uncorrelated random noise when measuring frequency characteristics. Then, the processor 23 of the control device 20 calculates an impulse response by performing convolution with the complex conjugate inverse signal on the second test signal obtained by the synchronous addition averaging.
- step S57 will be described.
- step S57 the processor 23 of the control device 20 performs FFT on the second test signal (digital audio signal) recorded in step S52 (step S58). Thereby, the processor 23 of the control apparatus 20 can grasp
- the processor 23 of the control device 20 calculates the frequency characteristic of the room (step S59).
- the processor 23 of the control device 20 calculates the frequency characteristic of the room based on the impulse response of the room with respect to the second test signal.
- the processor 23 of the control device 20 calculates a correction coefficient for the frequency characteristic set in the playback device 10 (step S60).
- the correction coefficient can be calculated as a ratio between the frequency characteristic targeted for correction and the measured frequency characteristic.
- FIG. 16 and FIG. 17 are used to show a comparative example of the frequency characteristic to be corrected in the reproduction system 30 and the measured frequency characteristic.
- FIG. 16 shows an example of the frequency characteristic to be corrected before setting the correction coefficient calculated in the frequency characteristic measurement process (step S4) shown in FIG. 6 in the reproducing apparatus 10, and the measured frequency characteristic. It is a graph which shows an example typically.
- FIG. 17 shows an example of the frequency characteristic to be corrected after setting the correction coefficient calculated in the frequency characteristic measurement process (step S4) shown in FIG. It is a graph which shows an example typically.
- the frequency characteristics targeted for correction are indicated by solid lines, and the measured frequency characteristics are indicated by broken lines.
- the vertical axis represents the signal level, and the horizontal axis represents the frequency.
- the processor 23 of the control device 20 executes the frequency characteristic measurement process in step S4, and sets the correction coefficient calculated in the frequency characteristic measurement process in the processor 12 of the reproduction apparatus 10. Accordingly, as can be seen from the comparison between the frequency characteristic before setting the correction coefficient shown in FIG. 16 (broken line) and the frequency characteristic after setting the correction coefficient shown in FIG. The frequency characteristic of the sound reproduced from the speaker 18 and reaching the ear of the user 102 can be brought close to the frequency characteristic targeted for correction.
- FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of communication performed between the playback device 10 and the control device 20 in the first embodiment when executing Step S4 and Step S5 illustrated in FIG.
- control device 20 transmits a second control signal (instruction signal for reproducing the second test signal) that instructs the reproduction device 10 to reproduce the second test signal to the reproduction device 10. (Step S51).
- the playback device 10 that has received the second control signal transmitted from the control device 20 in step S51 starts playback of the second test signal in accordance with the received second control signal (step S83).
- the control device 20 starts recording the second test signal (step S52).
- the reproduction apparatus 10 repeatedly reproduces the second test signal for a predetermined number of times (for example, a total number of times corresponding to about 10 seconds). In the meantime, the control device 20 continues to record the second test signal.
- the reproduction apparatus 10 performs reproduction of the second test signal repeatedly for a predetermined number of times (for example, a total number of times corresponding to about 10 seconds), and then ends reproduction of the second test signal (step S84). ).
- the control device 20 ends the recording of the second test signal (step S53).
- FIG. 12 is a flowchart showing an example of a subroutine of the correction coefficient setting process (step S5) shown in FIG.
- the processor 23 of the control device 20 first notifies the reproduction device 10 of the correction coefficient calculated in step S60 shown in FIG. 3 is transmitted to the playback apparatus 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21 (step S71).
- the processor 23 of the control device 20 instructs the playback device 10 to set the correction coefficient included in the third control signal in the DSP 16 of the playback device 10, and stores the correction coefficient in the storage device 11 of the playback device 10.
- a signal for instructing the playback device 10 to store the data is included in the third control signal and transmitted to the playback device 10.
- the processor 12 of the playback device 10 receives the third control signal transmitted from the control device 20 in step S71 via the antenna 14 and the communication circuit 13.
- the processor 12 of the playback device 10 transmits a signal (response signal of the correction coefficient) that responds to the control device 20 that the third control signal has been received to the control device 20 via the communication circuit 13 and the antenna 14.
- the processor 23 of the control device 20 receives the correction coefficient response signal transmitted from the playback device 10 via the antenna 21 and the communication circuit 22 (step S72).
- the processor 12 of the playback device 10 sets the correction coefficient included in the received third control signal in the DSP 16 of the playback device 10 according to the third control signal transmitted from the control device 20 in step S71, and further The correction coefficient is stored in the storage device 11 of the playback device 10 (shown as step S85 in FIG. 14).
- the processor 23 of the control device 20 transmits an operation of transmitting the third control signal to the playback device 10 until a response signal to the third control signal can be received from the playback device 10 (for example, 3 times, etc.) may be repeated. Further, the control device 20 receives a response signal for the third control signal from the reproduction device 10 even if the operation of transmitting the third control signal to the reproduction device 10 is performed a predetermined number of times (for example, three times). If the response signal cannot be received, an error message indicating that the response signal could not be received may be displayed on the display 29. Moreover, the control apparatus 20 may complete
- the processor 23 of the control device 20 that has received the response signal transmitted from the reproduction device 10 in step S72 instructs the reproduction device 10 to reproduce the setting completion sound (the sound indicating that the correction coefficient setting has been completed).
- a signal to be reproduced is transmitted to the reproducing apparatus 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21 (step S73).
- the processor 12 of the reproduction apparatus 10 receives the instruction signal for reproducing the setting completion sound transmitted from the control apparatus 20 in step S73 via the antenna 14 and the communication circuit 13.
- the processor 12 of the reproduction apparatus 10 reproduces the setting completion sound according to the received instruction signal.
- the processor 12 of the reproducing apparatus 10 may reproduce the setting completion sound at the same volume as when the second test signal is reproduced, for example.
- the setting completion sound may be any sound that indicates that the user 102 has completed the setting of the correction coefficient, and may be any sound such as a beep sound, a melody, or a voice message.
- the processor 23 of the control device 20 displays a setting completion message (message indicating that the correction coefficient setting has been completed) on the display 29 (step S74).
- the processor 23 of the control device 20 determines whether or not tone control has been set in the playback device 10 before the start of the acoustic correction process (step S75).
- step S75 If the processor 23 of the control device 20 determines in step S75 that tone control has been set in the playback device 10 (YES in step S75), the processor 23 of the control device 20 resets the original tone control setting value in the playback device 10. Whether or not (step S76). Note that the determination in step S76 may be performed based on, for example, an instruction from the user 102 or may be performed based on the determination result in step S75 (for example, if YES in step S75, The determination may be made in S76, for example, YES) or other criteria.
- step S76 If the processor 23 of the control device 20 determines in step S76 that the original setting value of the tone control is to be reset in the playback device 10 (YES in step S76), the control device 20 in step S13 shown in FIG.
- the tone control setting value stored in the storage device 24 is read from the storage device 24.
- the processor 23 of the control device 20 transmits a signal for notifying the read tone control setting value (tone control setting value notification signal) to the playback device 10 via the communication circuit 22 and the antenna 21 (step S21). S77).
- the processor 12 of the playback device 10 receives the tone control setting value notification signal transmitted from the control device 20 in step S 77 via the antenna 14 and the communication circuit 13. After receiving the notification signal, the processor 12 of the reproduction device 10 transmits a signal (tone control response value response signal) that responds to the notification signal to the control device 20 via the communication circuit 13 and the antenna 14. .
- the processor 23 of the control device 20 receives the response signal of the tone control setting value transmitted from the playback device 10 via the antenna 21 and the communication circuit 22 (step S78).
- the processor 12 of the playback device 10 sets the tone control setting value included in the notification signal in the DSP 16 (see FIG. 14). Shown as step S86).
- the processor 23 of the control device 20 reads the input selector and the sound volume setting values stored in the storage device 24 of the control device 20 in step S13 shown in FIG. Then, the processor 23 of the control device 20 sends a signal for notifying the read input selector and volume setting values (input selector and volume setting value notification signal) via the communication circuit 22 and the antenna 21 to the playback device 10. (Step S79).
- the processor 12 of the playback device 10 receives the notification signal of the input selector and the volume setting value transmitted from the control device 20 in step S79 via the antenna 14 and the communication circuit 13. After receiving the notification signal, the processor 12 of the playback device 10 sends a signal (an input selector and a response value of the volume setting value) to the control device 20 via the communication circuit 13 and the antenna 14 in response to the notification signal. Send.
- the processor 23 of the control device 20 receives the response signal of the input selector and the volume setting value transmitted from the playback device 10 via the antenna 21 and the communication circuit 22 (step S80).
- the processor 12 of the playback device 10 sets the input selector and volume setting values included in the notification signal in the DSP 16. (Shown as step S87 in FIG. 14).
- control device 20 transmits a third control signal (correction coefficient notification signal) for notifying the reproduction device 10 of the correction coefficient calculated in step S60 to the reproduction device 10 (step S71). .
- the reproducing device 10 After receiving the third control signal transmitted from the control device 20 in step S71, the reproducing device 10 transmits a signal (correction coefficient response signal) in response to the received third control signal to the control device 20. .
- Control device 20 receives the response signal of the correction coefficient transmitted from playback device 10 (step S72).
- the playback device 10 that has received the third control signal transmitted from the control device 20 in step S71 sets the correction coefficient included in the third control signal in accordance with the received third control signal.
- the correction coefficient is stored in the storage device 11 of the playback device 10 (step S85).
- the control device 20 Upon receiving the correction coefficient response signal transmitted from the playback device 10 in step S72, the control device 20 receives a signal for instructing the playback device 10 to play back the setting completion sound (instruction signal for playback of the setting completion sound). (Step S73).
- the reproduction device 10 that has received the instruction signal for reproducing the setting completion sound transmitted from the control device 20 in step S73 reproduces the setting completion sound in accordance with the received instruction signal.
- control device 20 transmits a signal for notifying the tone control setting value read from the storage device 24 (tone control setting value notification signal) to the playback device 10 (step S77).
- the playback device 10 Upon receiving the tone control setting value notification signal transmitted from the control device 20 in step S77, the playback device 10 sends a signal (tone control setting value response signal) in response to the received notification signal to the control device 20. Send.
- the control device 20 receives the response signal of the set value of tone control transmitted from the playback device 10 (step S78).
- the playback device 10 In response to the received notification signal, the playback device 10 that has received the tone control setting value notification signal transmitted from the control device 20 in step S77 displays the tone control setting value included in the notification signal. Set in the DSP 16 (step S86).
- control device 20 transmits to the playback device 10 a signal for notifying each setting value of the input selector and the volume read from the storage device 24 (input selector and a notification signal for the setting value of the volume) (step S79).
- the playback device 10 Upon receiving the input selector and volume setting value notification signal transmitted from the control device 20 in step S79, the playback device 10 receives a signal (input selector and volume setting value response signal) in response to the received notification signal. It transmits to the control apparatus 20.
- the control device 20 receives the response signal of the input value and the volume setting value transmitted from the playback device 10 (step S80).
- the playback device 10 that has received the notification signal of the input selector and volume setting value transmitted from the control device 20 in step S79 corresponds to each setting value of the input selector and volume included in the notification signal. Is set in the DSP 16 of the reproducing apparatus 10 (step S87).
- the control device is a control device that controls the frequency characteristics of the playback device connected to or integrated with the speaker installed in the room.
- the control device includes a first communication circuit that communicates with the playback device, a microphone that acquires an audio signal generated from a speaker, and a first control circuit.
- the first control circuit acquires background noise in the room by using a microphone, calculates the signal level of background noise at a plurality of predetermined frequencies, and reproduces the first test signal having a predetermined volume from the speaker.
- a first control signal instructing to be transmitted is transmitted to the playback device via the first communication circuit, the first test signal is acquired by the microphone, and the signal level of the acquired first test signal is calculated.
- the setting value of the volume of the second test signal is increased, and an instruction is given to reproduce the second test signal having the volume corresponding to the setting value from the speaker.
- the second control signal is transmitted to the playback device via the first communication circuit, the second test signal is acquired by the microphone, the frequency response of the room is calculated based on the acquired second test signal, Based on the calculated frequency response of the room, a correction coefficient of the frequency characteristic set in the reproduction apparatus is calculated, and a third control signal including the correction coefficient of the frequency characteristic set in the reproduction apparatus is sent via the first communication circuit. Send to playback device.
- control device 20 is an example of a control device.
- the playback device 10 is an example of a playback device.
- the speaker 18 is an example of a speaker connected to or integrated with a playback device.
- the communication circuit 22 is an example of a first communication circuit.
- the microphone 25 is an example of a microphone.
- the processor 23 is an example of a first control circuit. 100 Hz and 10 kHz are examples of a plurality of predetermined frequencies.
- the instruction signal for reproducing the first test signal shown in FIG. 13 is an example of the first control signal.
- the signal level T1 is an example of the signal level of the first test signal.
- the signal level T2 (f) is an example of the signal level of the second test signal at a plurality of predetermined frequencies f.
- the measurement margin M is an example of a predetermined value that is subtracted from the signal level of the second test signal.
- the background noise allowable signal level Na (f) is an example of a signal level obtained by subtracting a predetermined value from the signal level of the second test signal.
- the instruction signal for reproducing the second test signal shown in FIG. 14 is an example of a second control signal.
- the correction coefficient notification signal shown in FIG. 14 is an example of a third control signal.
- the control device 20 controls the playback device 10 connected to or integrated with the speaker 18 installed in the room, so that the frequency characteristics of the sound played back from the speaker 18 are controlled.
- the control device 20 includes a communication circuit 22 that communicates with the playback device 10, a microphone 25 that acquires an audio signal generated from the speaker 18, and a processor 23.
- the processor 23 acquires the background noise of the room by the microphone 25 and calculates the signal level of the background noise at a plurality of predetermined frequencies f (for example, 100 Hz and 10 kHz).
- the processor 23 sends a first control signal (instruction signal for reproducing the first test signal) to instruct to reproduce the first test signal having a predetermined volume from the speaker 18 to the communication circuit 22.
- a first control signal instruction signal for reproducing the first test signal
- the processor 23 acquires the first test signal reproduced from the speaker 18 by the microphone 25, and calculates the signal level T1 of the acquired first test signal.
- the processor 23 uses a plurality of predetermined frequencies f (for example, for the second test signal having a predetermined volume and a predetermined frequency characteristic with reference to the signal level T1 of the first test signal). , 100 Hz and 10 kHz) to estimate the signal level T2 (f) of the second test signal.
- the processor 23 obtains a predetermined measurement margin M value from the estimated signal level T2 (f) of the second test signal at each of a plurality of predetermined frequencies f (for example, 100 Hz and 10 kHz).
- the allowable signal level Na (f) for background noise is calculated by subtraction, and the allowable signal level Na (f) for background noise is the signal level for background noise at at least one of a plurality of predetermined frequencies f.
- the processor 23 sends a second control signal (instruction signal for reproducing the second test signal) to instruct to reproduce the second test signal having the volume corresponding to the set value from the speaker 18 to the communication circuit.
- the data is transmitted to the playback apparatus 10 via 22.
- the processor 23 acquires a second test signal reproduced from the speaker 18 by the microphone 25. Further, the processor 23 calculates the frequency response of the room based on the acquired second test signal, and calculates the correction coefficient of the frequency characteristic to be set in the playback device 10 based on the frequency response of the room obtained by the calculation. To do. Further, the processor 23 transmits a third control signal (correction coefficient notification signal) including the correction coefficient of the frequency characteristic set in the reproduction apparatus 10 to the reproduction apparatus 10 via the communication circuit 22.
- the first control circuit may decrease the set value of the volume of the second test signal when the signal level of the acquired first test signal exceeds a predetermined threshold value.
- the processor 23 Decrease the test signal volume setting from the current setting.
- the first test signal may be a sine wave.
- the first test signal is a sine wave whose frequency is set to 1 kHz.
- the second test signal may be a LOG-TSP signal.
- the second test signal is a LOG-TSP signal.
- the control device may be a smart phone or a tablet computer.
- control device 20 shown in the first embodiment is a smart phone provided with a microphone 25.
- the playback system in the present embodiment is a playback system including a playback device connected to or integrated with a speaker installed in a room and the above-described control device.
- the playback device includes a second communication circuit that communicates with the control device, a signal processing circuit having variable frequency characteristics, and a second control circuit.
- the second control circuit reproduces the first test signal from the speaker in accordance with the first control signal received from the control device via the second communication circuit, and the control device via the second communication circuit.
- the second test signal is reproduced from the speaker in response to the second control signal received from the signal, and the frequency of the signal processing circuit is determined in response to the third control signal received from the control device via the second communication circuit. Correct the characteristics.
- the playback system 30 is an example of a playback system.
- the communication circuit 13 is an example of a second communication circuit.
- the DSP 16 is an example of a signal processing circuit.
- the processor 12 is an example of a second control circuit.
- the playback system 30 includes the playback device 10 connected to or integrated with the speaker 18 installed in the room, and the control device 20.
- the playback device 10 includes a communication circuit 13 that communicates with the control device 20, a DSP 16 having variable frequency characteristics, and a processor 12.
- the processor 12 reproduces the first test signal from the speaker 18 in accordance with the first control signal (instruction signal for reproducing the first test signal) received from the control device 20 via the communication circuit 13, and performs communication.
- the second control signal instruction signal for reproducing the second test signal
- the frequency characteristic of the DSP 16 is corrected in accordance with the third control signal (correction coefficient notification signal) received from the control device 20.
- control method in the present embodiment is a control method in which the frequency characteristics of a playback device connected to or integrated with a speaker installed in a room is controlled by a control device external to the playback device.
- the control device includes a first communication circuit that communicates with the playback device, a microphone that acquires an audio signal generated from a speaker, and a first control circuit.
- the control method includes acquiring a background noise of a room with a microphone, calculating a background noise signal level at a plurality of predetermined frequencies (for example, step S2 and step S40), and a first volume having a predetermined volume.
- Step S31 Transmitting a first control signal for instructing to reproduce one test signal from the speaker to the reproducing apparatus via the first communication circuit (for example, step S31), and the first test signal by the microphone.
- Steps for obtaining and calculating the signal level of the obtained first test signal (for example, step S32 and step S37), and for the second test signal having a predetermined volume and a predetermined frequency characteristic Second test signal at a plurality of predetermined frequencies with reference to the signal level of one test signal A signal obtained by subtracting a predetermined value from the signal level of the estimated second test signal at the step of estimating the signal level (for example, step S38) and at least one of a plurality of predetermined frequencies.
- a step of increasing the set value of the volume of the second test signal for example, step S43 and step S47
- a second test signal having a volume related to the set value A step of transmitting a second control signal instructing reproduction from the speaker to the reproduction device via the first communication circuit (for example, step S51), and obtaining a second test signal using a microphone
- the frequency response of the room is calculated based on the second test signal, and the reproduction apparatus is set based on the calculated frequency response of the room.
- a step (eg, step S52, step S59, and step S60) of calculating a correction coefficient of the wave number characteristic and a third control signal including the correction coefficient of the frequency characteristic set in the reproduction apparatus are passed through the first communication circuit. Transmitting to the playback device (eg, step S71).
- the program in the present embodiment is a program for a control device that controls the frequency characteristics of a playback device connected to or integrated with a speaker installed in a room.
- the control device includes a first communication circuit that communicates with the playback device, a microphone that acquires an audio signal generated from a speaker, and a first control circuit that executes the program.
- the program is stored in a storage device readable by the first control circuit, and causes the first control circuit to execute each step in the above-described control method.
- any general-purpose device equipped with a microphone such as a smartphone
- a measurement device such as a microphone dedicated to measurement. Since the frequency characteristic of the room can be measured using the apparatus as a control device, the frequency characteristic of the room can be measured with less effort than in the past. Therefore, the convenience of the user who uses the playback system can be improved.
- the reproduction system 30 shown in the embodiment a smart phone or a tablet computer can be used as the control device 20.
- the reproduction system 30 can measure the frequency characteristics of the room without using a measurement-specific device used for measuring the frequency characteristics as in the prior art.
- the user 102 using the playback system 30 may be provided with a program that executes the measurement method described in this embodiment as application software that operates on a smartphone or tablet computer used as the control device 20. it can. Therefore, the user 102 using the reproduction system 30 can measure the frequency characteristics of the room relatively easily by operating a smartphone or a tablet computer that executes the application software. Therefore, the convenience of the user 102 who uses the reproduction system 30 for measuring the frequency characteristics can be improved.
- application software used when measuring frequency characteristics on a smartphone or tablet computer is designed to guide the input operation required of the user 102 when measuring the frequency characteristics when the application software is operating.
- the screen can be configured to be displayed on the display 29.
- the input induced by the application software even if the user 102 using the reproduction system 30 does not have expertise in measuring the frequency characteristics. By simply performing the operation, the frequency characteristics of the room can be measured relatively easily, and the frequency characteristics of the sound reproduced from the speaker 18 connected to the reproducing apparatus 10 can be adjusted.
- the reproduction volume of the second test signal can be adjusted using the first test signal, so that the frequency of the room can be reduced while reducing the influence of background noise in the room. Characteristics can be measured.
- the control device 20 sets a correction coefficient of the frequency characteristic calculated based on the frequency characteristic of the room thus measured in the DSP 16 of the reproduction device 10, so that the speaker connected to the reproduction device 10. It is possible to control the frequency characteristic of the sound reproduced from 18. Therefore, in the reproduction system 30, the reproduction sound that is appropriately corrected according to the position of the speaker 18 and the position of the user 102 in the room where the reproduction system 30 is installed is output from the speaker 18 connected to the reproduction apparatus 10. can do.
- the reproduction system 30 shown in the embodiment by using the LOG-TSP signal as the second test signal, a good signal-to-noise ratio is ensured over the entire frequency band that can be reproduced by the reproduction apparatus 10.
- the frequency characteristics of the room can be measured.
- the signal level T1 of the first test signal exceeds a predetermined threshold (for example, ⁇ 6 dB)
- the signal level T1 may be saturated (clip).
- the processor 23 of the control device 20 decreases the set value of the volume of the second test signal from the set value so far. Can be measured with high accuracy.
- FIG. 18 is a graph showing an example of the signal level of background noise measured by the control device 20 in the first embodiment.
- FIG. 19 is a graph showing an example of the signal level of the second test signal measured by the control device 20 in the first embodiment.
- FIG. 20 is a graph showing an example of signal levels of the first test signal, the second test signal, and the background noise measured by the control device 20 according to the first embodiment.
- FIG. 18 to 20 show examples of the first test signal, the second test signal, and the signal level of the background noise measured by a microphone built in the smart phone using a smart phone as the control device 20.
- FIG. 18 to 20 the vertical axis represents the signal level, and the horizontal axis represents the frequency.
- the signal level of the second test signal shown in FIG. 19 is a measurement result of the second test signal reproduced by adjusting the volume by the control method shown in the first embodiment. Further, in FIG. 19, the signal level of the second test signal estimated by the control method shown in the first embodiment is shown by an oblique solid line. As can be seen from the graph shown in FIG. 19, the estimated signal level of the second test signal approximates the measured signal level of the second test signal. Note that the second test signal indicated by the oblique solid line in FIG. 20 is the same as the second test signal indicated by the oblique solid line in FIG. In FIG. 20, the allowable signal level of background noise calculated by subtracting a predetermined measurement margin from the estimated signal level of the second test signal is indicated by an oblique broken line.
- the signal level of background noise is relatively large on the low frequency side where the frequency is relatively lower than that on the high frequency side where the frequency is relatively high.
- the difference (margin) between the background noise and the second test signal is smaller than that on the side.
- the background noise signal level is lower than the allowable background noise signal level. It can be seen that the frequency characteristics can be measured while suppressing the influence of background noise by reproducing the second test signal at the adjusted volume.
- the first test signal, the second test signal, and the background noise can be measured using the microphone provided in the smart phone. Then, by adjusting the volume for reproducing the second test signal using the measured first test signal, the frequency characteristics can be measured while suppressing the influence of background noise.
- FIG. 21 is a graph showing another example of the signal level of the background noise measured by the control device 20 in the first embodiment.
- FIG. 22 is a graph showing another example of the signal level of the second test signal measured by the control device 20 in the first embodiment.
- FIG. 23 is a graph showing another example of signal levels of the first test signal, the second test signal, and the background noise measured by the control device 20 according to the first embodiment.
- FIG. 21 to FIG. 23 use a smart phone as the control device 20, and the first test signal, the second test signal measured by the microphone externally attached to the smart phone instead of the microphone built in the smart phone, An example of the signal level of the background noise is shown. 21 to 23, the vertical axis represents the signal level, and the horizontal axis represents the frequency.
- the signal level of the second test signal shown in FIG. 22 is a measurement result of the second test signal reproduced by adjusting the volume by the control method shown in the first embodiment.
- the signal level of the second test signal estimated by the control method described in the first embodiment is indicated by an oblique solid line.
- the estimated signal level of the second test signal approximates the measured signal level of the second test signal.
- the second test signal indicated by the oblique solid line in FIG. 23 is the same as the second test signal indicated by the oblique solid line in FIG.
- the allowable signal level of background noise calculated by subtracting a predetermined measurement margin from the estimated signal level of the second test signal is indicated by an oblique broken line.
- the signal level of the background noise is relatively high on the low frequency side where the frequency is relatively lower than that on the high frequency side where the frequency is relatively high.
- the difference (margin) between the background noise and the second test signal is smaller than that on the side.
- the signal level of background noise is lower than the allowable signal level of background noise. It can be seen that the frequency characteristics can be measured while suppressing the influence of background noise by reproducing the second test signal at the adjusted volume.
- the first test signal and the first test signal are the same as when the microphone incorporated in the smartphone is used. Two test signals and background noise can be measured. Then, by adjusting the volume for reproducing the second test signal using the measured first test signal, the frequency characteristics can be measured while suppressing the influence of background noise.
- the first embodiment has been described as an example of the technique disclosed in the present application.
- the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed.
- the storage device 11 and the storage device 24 are described as flash memories, but the storage device 11 and the storage device 24 are not limited to flash memories. At least one of the storage device 11 and the storage device 24 may be a semiconductor storage device other than the flash memory, or a storage device using magnetism such as a hard disk.
- the source device 15 has been described as a generation source of an audio signal (digital audio signal) such as music.
- the source device 15 may be, for example, a CD drive, a hard disk drive, a removable storage medium drive, or the like.
- the source device 15 may be a communication circuit connected to an audio signal generation source external to the playback device 10 by a wired LAN (Local Area Network), a wireless LAN, or Bluetooth (registered trademark).
- the configuration in which the digital / analog converter 17 and the speaker 18 are directly connected in the playback apparatus 10 and the digital / analog converter 27 and the speaker 28 are directly connected in the control apparatus 20 has been described.
- the disclosure is not limited to this configuration.
- a signal amplifier may be provided between the digital / analog converter 17 and the speaker 18.
- a signal amplifier may be provided between the digital / analog converter 27 and the speaker 28.
- control apparatus 20 demonstrated the structural example provided with the display 29 which integrated the touchscreen, this indication is not limited to this structure at all.
- the control device 20 may include an input device such as a keyboard or a pointing device provided separately from the display 29 instead of or in addition to the touch panel.
- control device 20 may be any general-purpose device that includes a microphone and can communicate with the playback device 10, for example, other than a smartphone or a tablet computer.
- the control device 20 may be a laptop computer, for example.
- the plurality of predetermined frequencies f may be three or more different frequencies, and may be a frequency other than 100 Hz or 10 kHz.
- Embodiment 1 the configuration example in which the playback time of the first test signal played back by the playback device 10 is set to about 5 seconds has been described, but the present disclosure is not limited to this configuration.
- the reproduction time of the first test signal is not limited to 5 seconds, and may be shorter than 5 seconds or longer than 5 seconds.
- Embodiment 1 the configuration example in which the playback time of the second test signal repeatedly played back by the playback device 10 is set to about 10 seconds has been described, but the present disclosure is not limited to this configuration.
- the reproduction time for repeating the second test signal is not limited to 10 seconds, and may be shorter than 10 seconds or longer than 10 seconds.
- control device 20 may include a buffer memory (not shown).
- the processor 23 of the control device 20 executes the step S52 shown in FIG. 11 and records the second test signal to be recorded in order to prevent the recording operation from being interrupted when the second test signal is recorded.
- the test signal may be temporarily stored in the buffer memory.
- the processor 23 of the control device 20 When executing the correction coefficient setting process in step S5, the processor 23 of the control device 20 displays a graph similar to the graphs shown in FIGS. 16 and 17 on the display 29 to correct the frequency characteristics in the playback device 10. The user 102 may confirm whether or not it is necessary. Then, the processor 23 of the control device 20 sends the correction coefficient to the playback device 10 according to the input operation of the user 102 performed for the confirmation, for example, the input operation of the user 102 performed via the touch panel of the display 29. It may be determined whether or not to set. Further, the processor 23 of the control device 20 may change the correction coefficient based on the input operation of the user 102.
- the processor 23 of the control device 20 may display a message on the display 29 for confirming whether or not the tone control needs to be reset. Then, the processor 23 of the control device 20 performs tone control on the playback device 10 in response to an input operation of the user 102 performed for the confirmation, for example, an input operation of the user 102 performed via the touch panel of the display 29. It may be determined whether or not to reset.
- Smartphones or tablet computers may differ in at least one of the microphone mounting method and the microphone performance for each model. Therefore, in the reproduction system 30 including a smartphone or a tablet computer as the control device 20, there may be a difference in measured frequency characteristics depending on the model of the smartphone or tablet computer. This difference may be acquired in advance as correction data for each model of the smart phone or tablet computer. Then, when the frequency characteristic is measured in the reproduction system 30, the processor 23 of the control device 20 performs a process of convolving correction data of the corresponding model with the second test signal acquired by the microphone 25. The frequency characteristics of the microphone 25 may be corrected.
- the acoustic correction processing described with reference to FIGS. 6 to 17 may be implemented in the control device 20 as an acoustic correction program executed by the processor 23 of the control device 20.
- the acoustic correction program may be a part of a control program that controls the entire playback apparatus 10.
- the sound correction program may be provided as application software for a smartphone or a tablet computer.
- the second test signal may be any signal that includes a plurality of frequency components and can measure the impulse response of the room, and may be, for example, an impulse signal or white noise.
- the configuration example in which the speaker 18 is provided outside the playback device 10 is shown in FIG. 1, but the present disclosure is not limited to this configuration.
- the speaker 18 may be integrated with the playback device 10.
- the playback system 30 is configured to calculate the volume when the control device 20 plays back the second test signal from the speaker 18.
- the present disclosure is not limited to this configuration.
- the first test signal acquired by the control device 20 or the signal level T1 of the first test signal acquired by the control device 20 is transmitted from the control device 20 to the reproduction device 10, and the second test signal is transmitted.
- the playback system 30 may be configured such that the playback device 10 calculates the volume when the playback is performed from the speaker 18.
- the playback system 30 is configured so that the control device 20 measures the frequency characteristics of the room and calculates the correction coefficient of the frequency characteristics set in the playback device 10 has been described. It is not limited to this configuration at all.
- the second test signal acquired by the control device 20 or the signal level of the second test signal acquired by the control device 20 is transmitted from the control device 20 to the playback device 10 and set in the playback device 10.
- the reproduction system 30 may be configured so that the reproduction apparatus 10 calculates a correction coefficient for the frequency characteristic to be calculated.
- the configuration example in which the reproduction system 30 is installed in a room and the frequency characteristic of the room is measured has been described.
- the place where the reproduction system 30 is used is not limited to the room in a house.
- the reproduction system 30 can also be used in a space such as a car, a ship, a train, and an aircraft.
- a plurality of function blocks may be realized as one function block, one function block may be divided into a plurality of functions, or some functions may be transferred to another function block.
- the functions of a plurality of functional blocks may be processed in parallel by a single hardware or software, or may be processed in a time division manner.
- a software program for causing the processor 23 of the control device 20 to execute the control method described in the embodiment is a computer-readable recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, a magnetic tape, or a semiconductor memory). ) And may be distributed or distributed. Alternatively, the software program may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network such as the Internet, data broadcasting, or the like. Alternatively, various processes may be executed by another independent computer system executing the software program.
- a computer-readable recording medium that records the software program is included in the scope of the present disclosure.
- examples of the computer-readable recording medium include a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray (registered trademark) Disc), semiconductor memory, Etc.
- each of the above-described devices may be configured from an IC card that can be attached to and detached from each device or a single module.
- LSI Large Scale Integration
- each processing unit is not limited to an LSI or an IC, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Alternatively, it may be realized by an FPGA (Field Programmable Gate Array) capable of programming the circuit configuration, or a reconfigurable processor capable of reconfiguring connection and setting of circuit cells inside the LSI.
- FPGA Field Programmable Gate Array
- the present disclosure is applicable to a reproduction system, a control device, a control method, and a program for measuring the frequency characteristics of a room and correcting the frequency characteristics of sound reproduced by the reproduction device based on the measurement result.
- home audio devices digital television sets, hard disk recorders, optical disk playback devices, AV amplifiers, set-top boxes, in-vehicle audio devices, smart phones, tablet computers, laptop computers, or other portable terminal devices , Etc., the present disclosure is applicable.
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Abstract
暗騒音の影響を低減しながら、従来よりも少ない手間で部屋の周波数特性を測定できる制御装置を提供する。制御装置は、第1の通信回路とマイクロホンと第1の制御回路とを備える。第1の制御回路は、マイクロホンにより部屋の暗騒音を取得して暗騒音の信号レベルを計算し、第1のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第1の制御信号を再生装置に送信し、マイクロホンにより第1のテスト信号を取得してその信号レベルを計算し、第1のテスト信号の信号レベルを基準として第2のテスト信号の信号レベルを推定し、推定した第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが暗騒音の信号レベル以下であるときに第2のテスト信号の音量の設定値を増大させ、第2のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第2の制御信号を再生装置に送信し、マイクロホンにより第2のテスト信号を取得して部屋の周波数応答を計算し、計算した周波数応答に基づいて補正係数を計算し、計算した補正係数を含む第3の制御信号を再生装置に送信する。
Description
本開示は、所定の音響特性を有する部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を制御する制御装置、再生装置および制御装置を含む再生システム、再生装置のための制御方法、および制御装置のためのプログラムに関する。
音楽等の音声信号を再生するオーディオ機器は、一般的には、家屋の室内に設置されて使用される。オーディオ機器は、例えば、CD(Compact Disc)プレーヤ、メディアサーバ装置、および増幅器等のうちの単数または複数を備えた再生装置と、スピーカと、を含む。オーディオ機器が設置された部屋では、部屋の間取り、家具の形状および配置位置、等に応じてスピーカの配置位置が制限されたり、あるいはオーディオ機器で再生される音を聴くユーザの位置が変化したりする。そして、部屋の間取りおよび家具の形状および配置位置等に応じて、スピーカから出力されてユーザの耳に届く音の音響特性、例えば周波数特性、は変化する。
オーディオ機器によって音声信号を再生するとき、オーディオ機器が設置された部屋におけるスピーカの配置位置、およびオーディオ機器で再生される音を聴くユーザの位置、等による音への影響を抑えて、オーディオ機器において意図された音をユーザに提供できることが望ましい。しかし、オーディオ機器が設置された部屋の間取りおよび家具等によって、本来の意図された音を再現できない場合がある。
既知の特性を有する測定専用のマイクロホンを用いて部屋の周波数特性を測定し、意図された音がユーザに到達するように、部屋の周波数特性に基づいて再生装置の周波数特性を補正する技術が開示されている。周波数特性の測定には、周波数解析等の演算処理が必要である。このような演算処理を実行するための高性能なDSP(Digital Signal Processor)を内蔵するAV(Audio Video)アンプが実用化されている。
例えば、特許文献1は、音響機器、音響空間、電気信号の伝送線路等の、被測定系の伝達特性を測定するためのインパルス応答測定方法および装置を開示している。
測定専用のマイクロホンを用いて部屋の周波数特性を測定する場合、ユーザは、オーディオ機器を使用する度にそのマイクロホンを準備しなければならず、手間がかかる。そのため、部屋の周波数特性を、より少ない手間で測定できる技術が求められている。
また、部屋の周波数特性を測定するためのテスト信号の信号レベルが部屋の暗騒音の信号レベルよりも十分に高くない場合、部屋の周波数特性を測定する精度が低下する可能性がある。したがって、部屋の暗騒音の影響を受けにくい測定方法が求められている。
本開示は、部屋の暗騒音の影響を低減しながら、従来よりも少ない手間で部屋の周波数特性を測定し、再生装置の周波数特性を制御する制御装置、再生装置および制御装置を含む再生システム、再生装置のための制御方法、および制御装置のためのプログラムを提供する。
本開示の一態様に係る制御装置は、部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を制御する制御装置である。その制御装置は、前記再生装置と通信する第1の通信回路と、前記スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、第1の制御回路と、を備える。前記第1の制御回路は、前記マイクロホンにより前記部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数における前記暗騒音の信号レベルを計算し、予め決められた音量を有する第1のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第1の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信し、前記マイクロホンにより前記第1のテスト信号を取得し、取得した前記第1のテスト信号の信号レベルを計算し、予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、前記第1のテスト信号の信号レベルを基準として、前記予め決められた複数の周波数における前記第2のテスト信号の信号レベルを推定し、前記予め決められた複数の周波数のうちの少なくとも1つの周波数において、推定した前記第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが前記暗騒音の信号レベル以下であるとき、前記第2のテスト信号の音量の設定値を増大させ、前記設定値に係る音量を有する前記第2のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第2の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信し、前記マイクロホンにより前記第2のテスト信号を取得し、取得した前記第2のテスト信号に基づいて前記部屋の周波数応答を計算し、計算した前記部屋の周波数応答に基づいて前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を計算し、前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信する。
本開示によれば、第1のテスト信号を用いて第2のテスト信号の再生音量を調整することにより、部屋の暗騒音の影響を低減しながら部屋の周波数特性を測定することができる。本開示によれば、測定専用のマイクロホン等の測定機器を用いずとも、スマートホン等のような、マイクロホンを備えた任意の汎用の装置を制御装置として用いることができるので、従来よりも少ない手間で部屋の周波数特性を測定し、再生装置の周波数特性を制御することができる。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明、および実質的に同一の構成に対する重複説明等を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下で説明する実施の形態は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、いずれも本開示の一例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、等は、一例であり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、独立請求項に示された構成要素に任意に付加可能な構成要素である。
また、各図は、必ずしも厳密に図示されたものではなく、本開示をわかりやすく示すために適宜省略等を行った模式図である。また、各図において、実質的に同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略または簡略化する場合がある。
(実施の形態1)
以下、図1~図23を参照して、本開示の実施の形態1に係る再生装置、制御装置、およびプログラムについて説明する。
以下、図1~図23を参照して、本開示の実施の形態1に係る再生装置、制御装置、およびプログラムについて説明する。
[1-1.構成]
図1は、実施の形態1における再生装置10および制御装置20を含む再生システム30の構成の一例を模式的に示すブロック図である。
図1は、実施の形態1における再生装置10および制御装置20を含む再生システム30の構成の一例を模式的に示すブロック図である。
再生システム30が、ある部屋の中に設置されるとき、その部屋には、再生システム30に含まれる再生装置10、再生装置10に接続されたスピーカ18、および制御装置20が設置される。
制御装置20は、例えば、スマートホン、またはタブレットコンピュータ等の、ユーザが携帯可能な端末装置であり、制御装置20を所持するユーザの近傍に配置される。ユーザは、スピーカ18から再生される音楽等の音声信号を聴取するときにユーザが所望する任意の位置にいるため、制御装置20もその位置の近傍に配置される。
本実施の形態において、制御装置20は、その部屋に設置された再生装置10を制御して、再生装置10に接続または一体化されたスピーカ18から再生される音の周波数特性を制御する。以下では、制御装置20としてスマートホンが使用される構成例を説明する。
再生装置10は、記憶装置11、プロセッサ12、通信回路13、アンテナ14、ソース装置15、DSP(Digital Signal Processor)16、およびデジタル/アナログ変換器(D/A)17を備える。
記憶装置11は、DSP16のための設定値等を記憶する。記憶装置11は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体である。
プロセッサ12は、再生装置10の全体の動作を制御する制御回路である。
通信回路13は、アンテナ14を介して制御装置20と無線通信する。
ソース装置15は、音楽等の音声信号(デジタルの音声信号)の発生源であり、プロセッサ12の制御下で動作する。
DSP16は、DSP16に設定される設定値(補正係数)に応じて、DSP16に入力されるデジタルの音声信号の周波数特性を変更することができる信号処理回路である。DSP16は、プロセッサ12の制御下で動作し、ソース装置15から入力されるデジタルの音声信号に、記憶装置11に記憶された設定値(補正係数)に基づく信号処理を施す。DSP16は、例えば、フィルタまたはパラメトリックイコライザとして動作する。
デジタル/アナログ変換器17は、DSP16によって信号処理されたデジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換し、変換後のアナログの音声信号に基づく音声または音楽(以下、単に「音」ともいう)をスピーカ18から出力する。
再生装置10は、例えば、DMP(Digital Media Player)またはDMR(Digital Media Renderer)等の、DLNA(Digital Living Network Alliance)(登録商標)のガイドラインに準拠した装置であってもよい。
制御装置20は、アンテナ21、通信回路22、プロセッサ23、記憶装置24、マイクロホン25、アナログ/デジタル変換器(A/D)26、デジタル/アナログ変換器(D/A)27、スピーカ28、およびディスプレイ29を備える。
通信回路22は、アンテナ21を介して再生装置10と無線通信する。
プロセッサ23は、制御装置20の全体の動作を制御する制御回路である。
記憶装置24は、プロセッサ23が後述の音響補正処理を実行するために必要なデータを記憶する。記憶装置24は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体である。
マイクロホン25は、取得した音をアナログの音声信号に変換して出力する。マイクロホン25は、例えば、スピーカ18から発生された音を取得してアナログの音声信号に変換する。
アナログ/デジタル変換器26は、マイクロホン25によって取得したアナログの音声信号をデジタルの音声信号に変換し、変換後のデジタルの音声信号をプロセッサ23に出力する。
デジタル/アナログ変換器27は、プロセッサ23によって生成されたデジタルの音声信号または記憶装置24から読み出されたデジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換し、変換後のアナログの音声信号に基づく音をスピーカ28から出力する。
ディスプレイ29は、例えば液晶ディスプレイ装置または有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ装置であり、プロセッサ23から出力された映像信号または記憶装置24から読み出された映像信号に基づく静止画または動画を表示する。また、ディスプレイ29にはタッチパネルが一体化されており、ディスプレイ29は、そのタッチパネルを介してユーザによる入力操作を受け付け、その入力操作に基づく信号をプロセッサ23に出力する。すなわち、ディスプレイ29は、画像の表示とユーザによる入力操作の受け付けとが可能な入出力装置である。また、ディスプレイ29には、例えば、周波数特性の測定時にプロセッサ23で実行されるアプリケーションソフトウエア(後述する制御方法を実行するためのコンピュータプログラム)によるユーザインターフェースのための画像が表示される。
次に、図2を参照して、図1に示した再生システム30を使用可能な環境について説明する。
[1-2.設置例]
図2は、実施の形態1における再生システム30を使用可能な環境の一例を模式的に示す図である。
図2は、実施の形態1における再生システム30を使用可能な環境の一例を模式的に示す図である。
図2に示す例では、部屋100において、部屋100の隅に近い位置にスピーカ101が設置されており、ユーザ102は、スピーカ101から離れた位置でスピーカ101から出力される音を聴いている。
なお、スピーカ101は、図1に示したスピーカ18と実質的に同じものである。すなわち、スピーカ101は再生装置10(図2には示さず)に接続されている。
部屋100は、壁103、床、および天井で囲まれた実質的に閉じた空間であり、部屋100の中には、椅子、テーブル、棚等の家具104が配置されている。なお、図2には、壁103のみを示す。
スピーカ101から出力された音は、図2に矢印で示すように、直接波(太い矢印)による音と、多数の反射波(細い矢印)による音と、を含む合成音としてユーザ102の耳に到達する。直接波(太い矢印)は、スピーカ101から出力された後、ユーザ102に向かって進行し、ユーザ102に直接到達する音である。反射波(細い矢印)は、スピーカ101から出力された後、壁103、床、天井、および家具104によって反射してユーザ102に到達する音である。したがって、音を反射する物体が多く設置された部屋100では、スピーカ101の配置位置およびユーザ102の位置に応じて、ユーザ102に届く音の伝搬経路が変化し、ユーザ102に聴取される音の周波数特性が変化する。すなわち、スピーカ101の配置位置およびユーザ102の位置の少なくとも一方が変化すると、反射音の影響により、ユーザ102の耳に到達する音の周波数特性が変動し、音の周波数特性におけるピークおよびボトムの位置が変化する。
[1-3.概要]
オーディオ機器等の再生装置が設置される環境に起因する周波数特性の変化を抑えて、本来の意図された周波数特性で音を再現するために、周波数特性を測定するための専用のマイクロホンを用いて部屋の周波数特性を測定し、その測定結果に基づいて再生装置の周波数特性を補正する技術が開示されている。しかしながら、この技術を用いて再生装置の周波数特性を補正する場合、ユーザは、再生装置を使用する度に測定専用のマイクロホンを準備しなければならず、手間がかかる。したがって、測定専用のマイクロホン等の測定機器を用いることなく、スマートホン等のような、マイクロホンを備えた任意の汎用の装置を用いて部屋の周波数特性を測定することができれば、再生システムを使用するユーザの利便性が向上する。
オーディオ機器等の再生装置が設置される環境に起因する周波数特性の変化を抑えて、本来の意図された周波数特性で音を再現するために、周波数特性を測定するための専用のマイクロホンを用いて部屋の周波数特性を測定し、その測定結果に基づいて再生装置の周波数特性を補正する技術が開示されている。しかしながら、この技術を用いて再生装置の周波数特性を補正する場合、ユーザは、再生装置を使用する度に測定専用のマイクロホンを準備しなければならず、手間がかかる。したがって、測定専用のマイクロホン等の測定機器を用いることなく、スマートホン等のような、マイクロホンを備えた任意の汎用の装置を用いて部屋の周波数特性を測定することができれば、再生システムを使用するユーザの利便性が向上する。
スマートホンは、本来、通話を含むコミュニケーションおよびインターネット等へのネットワーク接続のために用いられる端末装置である。しかし、スマートホンは、マイクロホン、高精細なディスプレイ、タッチパネル、ユーザが操作しやすいユーザインターフェース、および高性能なCPU(Central Processing Unit)、等を有している。そのため、本願発明者は、周波数特性を測定するための制御装置としてスマートホンを用いることを検討した。
AVアンプに搭載されるDSPの演算性能は、高性能なものでも2.4GFLOPS(Giga Floating-Point Operations Per Second)程度である。一方、スマートホンは、そのようなDSPより1桁以上優れた演算性能を有している。したがって、スマートホンは、部屋の周波数特性の測定に必要な演算処理を行うのに十分な演算性能を有していると考えられる。
ただし、部屋の周波数特性を測定するためには、一般的に、その測定に使用するマイクロホンの特性が平坦であること、あるいはそのマイクロホンの特性が既知であることが要求される。スマートホンに備えられているマイクロホンは、通話に用いることを目的とした仕様で設計されているので、その周波数特性は平坦ではなく、また、周波数特性の測定に必要な信号対雑音比が確保されているわけでもない。そのため、部屋の周波数特性を測定する際に、スマートホンに備えられたマイクロホンを使用すると、暗騒音からどのような影響を受けるのかが不明である。したがって、スマートホン等のような、マイクロホンを備えた任意の汎用の装置を用いて部屋の周波数特性を測定するときには、部屋の暗騒音の影響を低減することが求められる。
以下、本実施形態に係る再生システム30において上述の課題がどのようにして解決されるかについて説明する。
本実施の形態に係る再生システム30では、部屋の周波数特性の測定時に、制御装置20による制御の下で再生装置10によりスピーカ18から再生される第1のテスト信号および第2のテスト信号を使用する。そして、再生システム30は、第2のテスト信号を用いて部屋の周波数特性を測定する。再生システム30は、第2のテスト信号を再生する前に、第1のテスト信号を用いて、第2のテスト信号をスピーカ18から再生するときの音量(以下、「再生音量」ともいう)を決定する。再生システム30では、第1のテスト信号を用いて第2のテスト信号の再生音量を調整することにより、部屋の暗騒音の影響を低減する。このようにして、再生システム30では、測定専用のマイクロホン等の測定機器を用いずとも、スマートホン等のような、マイクロホンを備えた任意の汎用の装置を用いて、従来よりも少ない手間で部屋の周波数特性を測定することができる。
図3は、実施の形態1における再生装置10および制御装置20によって使用される第1のテスト信号および第2のテスト信号の一例を説明するためのグラフである。なお、図3において、縦軸は信号レベルを表し、横軸は周波数を表す。
図3は、マイクロホン25によって取得された暗騒音の信号レベルN(f)と、スピーカ18で再生された後にマイクロホン25によって取得された第1のテスト信号の信号レベルと、スピーカ18で再生された後にマイクロホン25によって取得されたと仮定して計算された第2のテスト信号の信号レベルと、を示す。
再生装置10は、制御装置20による制御の下で、第1のテスト信号および第2のテスト信号をスピーカ18で再生し、その再生音を出力する。なお、本実施の形態では、第1のテスト信号(または、第2のテスト信号)を再生してスピーカ18から出力することを、「第1のテスト信号(または、第2のテスト信号)をスピーカ18から再生する」ともいう。
第1のテスト信号は、予め決められた音量(レベル)を有する。また、第1のテスト信号は、例えば、予め決められた周波数(例えば、1kHz)を有する正弦波である。そして、第1のテスト信号は、少なくとも制御装置20において既知である。第1のテスト信号は、再生装置10において、既知であってもよく、既知でなくてもよい。再生装置10において第1のテスト信号が既知でない場合は、制御装置20から再生装置10に第1のテスト信号が通知されればよい。
第2のテスト信号は、予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する。第2のテスト信号は、少なくとも制御装置20において既知である。第2のテスト信号は、再生装置10において、既知であってもよく、既知でなくてもよい。再生装置10において第2のテスト信号が既知でない場合は、制御装置20から再生装置10に第2のテスト信号が通知されればよい。第2のテスト信号は、例えば、LOG-TSP(Log-Time Stretched Pulse)信号である。
図4は、実施の形態1における再生装置10および制御装置20によって使用可能な第2のテスト信号の一例を示すグラフである。図4に示す信号はLOG-TSP信号である。
図5は、第2のテスト信号との比較例を示すグラフである。図5に示す信号はインパルス信号である。なお、図4および図5において、縦軸は音量を表し、横軸は時間を表す。
インパルス信号は、複数の周波数成分を含むが、信号の継続時間が相対的に短く、エネルギーが相対的に小さい。そのため、インパルス信号において各周波数成分の信号レベルを十分に大きくすることは難しく、インパルス信号から良好な信号対雑音比を得ることは困難である。インパルス信号を時間方向に引き伸ばすことでエネルギーを相対的に大きくしたTSP(Time Stretched Pulse)信号が知られている。TSP信号では、周波数が、低周波から高周波に、または高周波から低周波に、時間的に変化する。TSP信号は、インパルス信号と同様に、任意の系の周波数特性(インパルス応答)を測定するために使用することが可能である。
第2のテスト信号は、部屋の周波数特性を測定するために使用される。本実施の形態では、部屋の周波数特性の測定に音波を使用するので、第2のテスト信号は、図3に示すように、横軸を対数スケールとするグラフにおいて直線的に表される周波数特性を有していてもよい。第2のテスト信号は、周波数領域において一定の信号レベルを有していてもよい。第2のテスト信号は、互いに異なる各周波数成分が互いに等しい信号レベルを有していてもよい。また、第1のテスト信号および第2のテスト信号は、時間領域で、互いに等しい信号レベルを有していてもよい。再生システム30では、第2のテスト信号としてLOG-TSP信号を用いることにより、再生装置10において再生可能な周波数帯域の全体にわたって良好な信号対雑音比を確保して、部屋の周波数特性を測定することができる。
再生システム30において、第1のテスト信号(第1のテスト信号として生成されたデジタルの信号)は、再生装置10の記憶装置11に記憶されていてもよく、あるいは、制御装置20の記憶装置24に記憶された第1のテスト信号が、制御装置20から再生装置10に送信されてもよい。また、第2のテスト信号(第2のテスト信号として生成されたデジタルの信号)は、再生装置10の記憶装置11に記憶されていてもよく、あるいは、制御装置20の記憶装置24に記憶された第2のテスト信号が、制御装置20から再生装置10に送信されてもよい。
第1のテスト信号は、以下に説明するように、第2のテスト信号をスピーカ18から再生するときの音量を決定するために使用される。
[1-4.動作]
図1および図3を参照しながら、再生装置10および制御装置20の動作について説明する。
図1および図3を参照しながら、再生装置10および制御装置20の動作について説明する。
制御装置20のプロセッサ23は、マイクロホン25により部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数fにおける暗騒音の信号レベルN(f)を計算する。以下、予め決められた複数の周波数fを、例えば、100Hzおよび10kHzとして説明する。暗騒音の信号レベルN(f)は、例えば、周波数fの近傍の1/3オクターブ、2/3オクターブ、または1オクターブにおける信号レベルの最大値として計算されてもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、第1の制御信号を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する。第1の制御信号は、予め決められた音量を有する第1のテスト信号をスピーカ18から再生することを再生装置10に指示する制御信号である。
再生装置10のプロセッサ12は、制御装置20から送信された第1の制御信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。そして、再生装置10のプロセッサ12は、受信した第1の制御信号に基づき、予め決められた音量を有する第1のテスト信号をスピーカ18から再生する。
制御装置20のプロセッサ23は、スピーカ18から出力されて制御装置20に到達した第1のテスト信号を、マイクロホン25によって取得する。そして、制御装置20のプロセッサ23は、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1を計算する。図3に示した例では、第1のテスト信号の信号レベルT1は-6dBである。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号をスピーカ18から再生してマイクロホン25によって取得すると仮定して、第2のテスト信号の信号レベルT2(f)を推定する。このとき、制御装置20のプロセッサ23は、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1を基準として、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)における第2のテスト信号の信号レベルT2(f)を推定する。図3に示すように、制御装置20のプロセッサ23は、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1と予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)における第2のテスト信号の信号レベルT2(f)との差D(f)=T1-T2(f)を推定する。制御装置20のプロセッサ23において第1のテスト信号および第2のテスト信号の音量および周波数特性は既知である。したがって、制御装置20のプロセッサ23は、それらの既知の情報(例えば、第1のテスト信号と第2のテスト信号との音量差、第2のテスト信号における低域と高域との音量差、等)を用い、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1を基準とすることで、D(f)を推定し、そのD(f)から第2のテスト信号の信号レベルT2(f)を推定することができる。
制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)において、推定された第2のテスト信号の信号レベルT2(f)と、暗騒音の信号レベルN(f)とを互いに比較する。
具体的には、制御装置20のプロセッサ23は、推定された第2のテスト信号の信号レベルT2(f)=T1-D(f)から、予め決められた測定マージンMの値を減算することにより、暗騒音の許容信号レベルNa(f)=T1-D(f)-Mを計算する。
測定マージンMは、ゼロまたは所定の正数であり、制御装置20で取得される第1のテスト信号および第2のテスト信号の周波数特性の変化等を考慮して設定される。
そして、制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)において、暗騒音の許容信号レベルNa(f)と暗騒音の信号レベルN(f)とを互いに比較する。
制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた複数の周波数fの全てにおいて、暗騒音の許容信号レベルNa(f)が暗騒音の信号レベルN(f)より大きいとき、第2のテスト信号の音量は現在の設定値に基づく大きさでよいと判断して、第2のテスト信号の音量として設定された現在の設定値を維持する。
一方、制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)のうちの少なくとも1つの周波数fにおいて、暗騒音の許容信号レベルNa(f)が暗騒音の信号レベルN(f)以下であるときは、現在の設定値に基づく音量で第2のテスト信号が再生された場合、暗騒音の影響により、部屋の周波数特性を正確に測定できない可能性がある、と判断する。したがって、このような場合、制御装置20のプロセッサ23は、第2のテスト信号の音量の設定値を、現在の設定値から増大させる。
図3に示されているように、周波数が相対的に低い低域側では、第2のテスト信号のゲインが大きいので、低域側の暗騒音レベルは、周波数が相対的に高い高域側の暗騒音レベルより高くてもかまわない。
第1のテスト信号の信号レベルT1が予め決められたしきい値(例えば、-6dB)を超えるときは、信号レベルT1が飽和(クリップ)する可能性がある。このような場合、制御装置20のプロセッサ23は、現在の設定値に基づく音量で第2のテスト信号が再生された場合、第2のテスト信号の音量が大きすぎて、部屋の周波数特性を正確に測定できない可能性がある、と判断する。したがって、このような場合、制御装置20のプロセッサ23は、第2のテスト信号の音量の設定値を、現在の設定値から減少させる。
制御装置20のプロセッサ23は、第2の制御信号を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する。第2の制御信号は、設定値に応じた音量を有する第2のテスト信号をスピーカ18から再生することを再生装置10に指示する制御信号である。
再生装置10のプロセッサ12は、制御装置20から送信された第2の制御信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。そして、再生装置10のプロセッサ12は、受信した第2の制御信号に基づき、設定値に応じた音量を有する第2のテスト信号をスピーカ18から再生する。
制御装置20のプロセッサ23は、スピーカ18から出力され、直接波による音と多数の反射波による音とを含む合成音として制御装置20に到達した第2のテスト信号を、マイクロホン25によって取得する。そして、制御装置20のプロセッサ23は、取得した第2のテスト信号に基づいて部屋の周波数応答を計算する。そして、制御装置20のプロセッサ23は、計算した部屋の周波数応答に基づいて、再生装置10に設定する周波数特性の補正係数を計算する。
制御装置20のプロセッサ23は、第3の制御信号を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する。第3の制御信号は、再生装置10に設定する周波数特性の補正係数を含む制御信号である。
再生装置10のプロセッサ12は、制御装置20から送信された第3の制御信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。そして、再生装置10のプロセッサ12は、受信した第3の制御信号に基づき、受信した第3の制御信号に含まれる補正係数をDSP16に設定する。DSP16は、設定された補正係数に基づく信号処理(周波数特性の補正)を、DSP16に入力されるデジタルの音声信号に施して出力する。このようにして、再生装置10では、再生装置10で再生される音声信号、すなわち、スピーカ18から再生される音、の周波数特性を補正する。
以上のように、本実施の形態における再生システム30では、第1のテスト信号を用いて第2のテスト信号の再生音量を調整することにより、部屋の暗騒音の影響を低減しながら部屋の周波数特性を測定し、その測定結果に基づいて、再生装置10に接続されたスピーカ18から再生される音の周波数特性を制御することができる。したがって、再生システム30では、測定専用のマイクロホン等の測定機器を用いずとも、スマートホン等のような、マイクロホンを備えた任意の汎用の装置を制御装置20として用いることができるので、従来よりも少ない手間で部屋の周波数特性を測定することができる。
そして、再生システム30では、このようにして測定した部屋の周波数特性に基づき、周波数特性の補正係数を計算し、その補正係数を再生装置10のDSP16に設定する。DSP16は、その補正係数に基づき、DSP16に入力される音声信号の周波数特性を補正する。これにより、再生装置10は、再生システム30が設置された部屋におけるスピーカ18の位置およびユーザ102の位置に応じた適切な補正を施した再生音を、再生装置10に接続されたスピーカ18から出力することができる。
[1-5.フローチャート]
次に、図6~図17を参照しながら、本実施の形態における再生装置10および制御装置20の詳細な動作について説明する。まず、主に制御装置20のプロセッサ23によって実行される音響補正処理の概要を、図6のフローチャートを用いて説明する。次に、図6に示した各ステップの詳細を、図7から図12の各フローチャートを用いて説明する。また、再生装置10と制御装置20との間で行われる通信を、適宜、図13および図14のシーケンス図を用いて説明する。再生システム30における音響補正処理は、例えば、ユーザ102が制御装置20に音響補正処理の開始を指示する操作を行うことで、開始される。
次に、図6~図17を参照しながら、本実施の形態における再生装置10および制御装置20の詳細な動作について説明する。まず、主に制御装置20のプロセッサ23によって実行される音響補正処理の概要を、図6のフローチャートを用いて説明する。次に、図6に示した各ステップの詳細を、図7から図12の各フローチャートを用いて説明する。また、再生装置10と制御装置20との間で行われる通信を、適宜、図13および図14のシーケンス図を用いて説明する。再生システム30における音響補正処理は、例えば、ユーザ102が制御装置20に音響補正処理の開始を指示する操作を行うことで、開始される。
図6は、実施の形態1における制御装置20のプロセッサ23によって実行される音響補正処理の一例を示すフローチャートである。
図6のフローチャートに示すように、制御装置20のプロセッサ23は、まず、音響補正処理の準備のための様々なステップを含む前置処理を実行する(ステップS1)。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、部屋の暗騒音を測定する暗騒音測定処理を実行する(ステップS2)。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、再生音量調整処理を実行する(ステップS3)。再生音量調整処理は、第1のテスト信号を用いて第2のテスト信号の再生音量を調整する処理である。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、周波数特性測定処理を実行する(ステップS4)。周波数特性測定処理は、第2のテスト信号を用いて部屋の周波数特性を測定し、その測定結果に基づいて、再生装置10に設定する周波数特性の補正係数を計算する処理である。
最後に、制御装置20のプロセッサ23は、ステップS4で計算された補正係数を再生装置10に設定する補正係数設定処理を実行する(ステップS5)。
次に、図6に示した前置処理(ステップS1)の詳細を、図7のフローチャートを用いて説明する。
図7は、図6に示した前置処理(ステップS1)のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。
前置処理(ステップS1)では、制御装置20のプロセッサ23は、図7のフローチャートに示すように、まず、再生装置10の設定値を要求する信号(設定値の要求信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS11)。再生装置10の設定値には、例えば、入力セレクタ、音量、およびトーンコントロールの各設定値が含まれる。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS11で制御装置20から送信された設定値の要求信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、受信した要求信号が示す設定値の要求に応じて、再生装置10における入力セレクタ、音量、およびトーンコントロールの各設定値を含む信号(設定値の応答信号)を、通信回路13およびアンテナ14を介して制御装置20に送信する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10から送信された再生装置10の設定値の応答信号を、アンテナ21および通信回路22を介して受信する(ステップS12)。
なお、制御装置20のプロセッサ23は、例えば、再生装置10の電源がオフである、等の理由により、ステップS12において設定値の応答信号を再生装置10から受信できなかった場合は、応答信号を受信できなかったことを示すエラーメッセージをディスプレイ29に表示してもよい。また、制御装置20のプロセッサ23は、その後、処理を終了してもよい。
再生装置10から送信された設定値の応答信号をステップS12で受信した制御装置20のプロセッサ23は、受信した応答信号に含まれている再生装置10の入力セレクタ、音量、およびトーンコントロールの各設定値を、その応答信号から取り出して制御装置20の記憶装置24に記憶する(ステップS13)。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、音響補正処理の開始を再生装置10に通知する信号(音響補正処理の開始の通知信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS14)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS14で制御装置20から送信された音響補正処理の開始の通知信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、受信した通知信号に応答する信号(音響補正処理の開始の応答信号)を、通信回路13およびアンテナ14を介して制御装置20に送信する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10から送信された音響補正処理の開始の応答信号を、アンテナ21および通信回路22を介して受信する(ステップS15)。
なお、制御装置20のプロセッサ23は、音響補正処理の開始の通知信号を再生装置10に送信する動作を、その通知信号に対する応答信号を再生装置10から受信できるまで、予め決められた回数(例えば、3回、等)繰り返し行ってもよい。また、制御装置20は、その通知信号を再生装置10に送信する動作を予め決められた回数(例えば、3回)行っても、その通知信号に対する応答信号を再生装置10から受信できなかった場合に、応答信号を受信できなかったことを示すエラーメッセージをディスプレイ29に表示してもよい。また、制御装置20は、その後、処理を終了してもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS12で受信した設定値の応答信号に含まれているトーンコントロールの設定値に基づき、再生装置10にトーンコントロールが設定されているか否かを判断する。再生装置10にトーンコントロールが設定されている場合は、制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10のトーンコントロールをオフにすることを再生装置10に指示する信号(トーンコントロールオフの指示信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS16)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS16で制御装置20から送信されたトーンコントロールオフの指示信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、受信した指示信号に応じてトーンコントロールをオフにした後、トーンコントロールをオフにしたことを示す信号(トーンコントロールオフの応答信号)を、通信回路13およびアンテナ14を介して制御装置20に送信する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10から送信されたトーンコントロールオフの応答信号を、アンテナ21および通信回路22を介して受信する(ステップS17)。
なお、制御装置20のプロセッサ23は、トーンコントロールをオフにすることを指示する信号を再生装置10に送信する動作を、その指示信号に対する応答信号を再生装置10から受信できるまで、予め決められた回数(例えば、3回、等)繰り返し行ってもよい。また、制御装置20は、その指示信号を再生装置10に送信する動作を予め決められた回数(例えば、3回)行っても、その指示信号に対する応答信号を再生装置10から受信できなかった場合に、応答信号を受信できなかったことを示すエラーメッセージをディスプレイ29に表示してもよい。また、制御装置20は、その後、処理を終了してもよい。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、マイクロホン25の音響効果をオフにする(ステップS18)。
制御装置20がスマートホンである場合、スマートホンに備えられたマイクロホンは、通話に用いることを目的とした仕様で設計されているので、平坦ではない周波数特性を有する。また、スマートホンでは、音声の子音部を聞き取りやすくするために高音域が強調された周波数特性を備えていたり、あるいは、風切り音による低音域ノイズを低減するために低音域遮断フィルタ処理が適用されていたりする。また、スマートホンでは、自動利得制御およびノイズリダクションが適用されている場合もある。本実施の形態に示す再生システム30では、音響補正処理を実行する際に、これらの音響効果を全てオフにする。
次に、ステップS11~ステップS17において再生装置10と制御装置20との間で行われる通信を、図13のシーケンス図を用いて説明する。
図13は、図6に示したステップS1~ステップS3を実行するときの、実施の形態1における再生装置10と制御装置20との間で行われる通信の一例を示すシーケンス図である。
図13に示すように、制御装置20は、再生装置10に対して、再生装置10の設定値を要求する信号(設定値の要求信号)を送信する(ステップS11)。
ステップS11で制御装置20から送信された設定値の要求信号を受信した再生装置10は、その要求信号に応じて、再生装置10における入力セレクタ、音量、およびトーンコントロールの各設定値を含む信号(設定値の応答信号)を、制御装置20に送信する。
制御装置20は、再生装置10から送信された設定値の応答信号を受信する(ステップS12)。
再生装置10から送信された設定値の応答信号をステップS12で受信した制御装置20は、音響補正処理の開始を通知する信号(音響補正処理の開始の通知信号)を、再生装置10に送信する(ステップS14)。
ステップS14で制御装置から送信された通知信号を受信した再生装置10は、音響補正処理の開始の通知に応答する信号(音響補正処理の開始の応答信号)を、制御装置20に送信する。
制御装置20は、再生装置10から送信された応答信号を受信する(ステップS15)。
次に、制御装置20は、トーンコントロールをオフにすることを指示する信号(トーンコントロールオフの指示信号)を、再生装置10に送信する(ステップS16)。
ステップS16で制御装置20から送信された指示信号を受信した再生装置10は、その指示信号に応じてトーンコントロールをオフにし、トーンコントロールをオフにしたことを示す信号(トーンコントロールオフの応答信号)を、制御装置20に送信する。
制御装置20は、再生装置10から送信されたトーンコントロールオフの応答信号を受信する(ステップS17)。
次に、図6に示した暗騒音測定処理(ステップS2)の詳細を、図8のフローチャートを用いて説明する。
図8は、図6に示した暗騒音測定処理(ステップS2)のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。
暗騒音測定処理(ステップS2)では、制御装置20のプロセッサ23は、図8のフローチャートに示すように、まず、マイクロホン25を用いて部屋の暗騒音を録音し、部屋の暗騒音の大きさを測定する(ステップS21)。
ステップS21では、再生装置10が音の再生動作を停止しているときに(すなわち、再生装置10が、音楽等の音声信号およびテスト信号等を再生しておらず、再生装置10に接続されたスピーカ18から音が出力されていないときに)、制御装置20のプロセッサ23が、マイクロホン25を用いて、制御装置20の周囲の音(暗騒音)を録音する。このとき、暗騒音として取得された音声信号(デジタルの音声信号)は、例えば、制御装置20の記憶装置24に記憶される。なお、再生装置10における音の再生動作の停止は、ユーザ102が制御装置20を用いて再生装置10を操作することで実行されてもよく、ユーザ102が直接的に再生装置10を操作することで実行されてもよく、あるいは、その他の手段で実行されてもよい。
暗騒音の大きさは、時間領域での信号レベルを示す。制御装置20のプロセッサ23は、ステップS21で取得した暗騒音の大きさを、予め決められたしきい値と比較し、暗騒音がしきい値以下であるか否かを判断する(ステップS22)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS22において、暗騒音の大きさはしきい値以下であると判断した場合は(ステップS22において、YES)、処理を図6に示したステップS3に進める。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS22において、暗騒音の大きさはしきい値より大きいと判断した場合は(ステップS22において、NO)、ディスプレイ29にエラーメッセージを表示する(ステップS23)。ステップS23でディスプレイ29に表示されるエラーメッセージは、暗騒音が大きいことをユーザ102に知らせるメッセージであり、例えば、「部屋が静かになるまで待機してください」等である。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS23の処理を実行した後は、処理をステップS21に戻し、ステップS21以降の処理を再度実行する。
次に、図6に示した再生音量調整処理(ステップS3)の詳細を、図9および図10のフローチャートを用いて説明する。
図9は、図6に示した再生音量調整処理(ステップS3)のサブルーチンの第1の部分の一例を示すフローチャートである。
図10は、図6に示した再生音量調整処理(ステップS3)のサブルーチンの第2の部分の一例を示すフローチャートである。
再生音量調整処理(ステップS3)では、制御装置20のプロセッサ23は、図9のフローチャートに示すように、まず、第1のテスト信号をスピーカ18から再生することを再生装置10に指示する第1の制御信号(図13に示す第1のテスト信号の再生の指示信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS31)。第1の制御信号は、第1のテスト信号の音量の指示値を含む。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS31で制御装置20から送信された第1の制御信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、受信した第1の制御信号に応じて、第1のテスト信号をスピーカ18から再生する動作を開始する(図13にステップS81として示す)。再生装置10のプロセッサ12は、第1のテスト信号を、受信した第1の制御信号に含まれる音量の指示値に基づく音量で再生してスピーカ18から出力する。例えば、再生装置10の音量が、0~100の範囲内で設定可能であり、受信した第1の制御信号に含まれる指示値が35である場合、再生装置10のプロセッサ12は、第1のテスト信号を、音量35で再生してスピーカ18から出力する。再生装置10のプロセッサ12は、第1のテスト信号を、予め決められた時間(例えば、約5秒間)、再生する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10において第1のテスト信号の再生が開始された後に、または、ステップS31で第1の制御信号を再生装置10に送信した後に、マイクロホン25を通して取得した第1のテスト信号の録音を開始する(ステップS32)。ステップS32において取得した第1のテスト信号(デジタルの音声信号)は、例えば、制御装置20の記憶装置24に記憶される。
再生装置10のプロセッサ12は、第1のテスト信号を予め決められた時間(例えば、約5秒間)再生した後、第1のテスト信号の再生を終了する(図13にステップS82として示す)。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10において第1のテスト信号の再生が終了した後、第1のテスト信号の録音を終了する(ステップS33)。制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10における第1のテスト信号の再生の終了直後に第1のテスト信号の録音を終了してもよく、あるいは、再生装置10において第1のテスト信号の再生が終了してから所定時間が経過した後に(例えば、約1秒後に)、第1のテスト信号の録音を終了してもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、録音された第1のテスト信号(デジタルの音声信号)から、予め決められた時間分の信号を取り出す。制御装置20のプロセッサ23は、例えば、録音された第1のテスト信号の録音開始位置の1秒後から、約1.5秒分の信号(例えば、65536個のデータ)を取り出す。
制御装置20のプロセッサ23は、第1のテスト信号が正常に録音されているか否かを確認する等して、ステップS32で取得した第1のテスト信号の録音に成功したか否かを判断する(ステップS34)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS34において、第1のテスト信号の録音に成功したと判断した場合は(ステップS34において、YES)、処理を図10に示すステップS36に進める。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS34において、第1のテスト信号の録音に失敗したと判断した場合は(ステップS34において、NO)、ディスプレイ29にエラーメッセージを表示する(ステップS35)。ステップS35でディスプレイ29に表示されるエラーメッセージは、例えば、第1のテスト信号の録音に失敗したことをユーザ102に知らせるメッセージである。なお、制御装置20においては、例えば、再生装置10が第1のテスト信号を少なくとも部分的に再生できないとき、再生装置10がDMPまたはDMRではないとき、または、再生装置10の電源がオフであるとき、等の場合に、第1のテスト信号の録音に失敗する可能性がある。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS35の処理を実行した後は、処理を、図7に示したステップS14に戻し、ステップS14以降の処理を再度実行する。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS34において、第1のテスト信号の録音に成功したと判断した場合は(ステップS34において、YES)、図10のフローチャートに示すように、ステップS32で録音した第1のテスト信号およびステップS21で録音した暗騒音に対して、FFT(Fast Fourier Transform)を行う(ステップS36)。これにより、制御装置20のプロセッサ23は、ステップS32で録音した第1のテスト信号およびステップS21で録音した暗騒音における、周波数と信号レベルとの関係を把握できる。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、ステップS32で取得した第1のテスト信号の信号レベルT1を算出する(ステップS37)。制御装置20のプロセッサ23は、ステップS36で実行されたFFTの結果を用いることで、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1を算出することができる。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1と予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)における第2のテスト信号の信号レベルT2(f)との差D(f)を推定する(ステップS38)。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)において、ステップS38で推定されたD(f)に基づく第2のテスト信号の信号レベルT2(f)=T1-D(f)から予め決められた測定マージンMの値を減算することにより、暗騒音の許容信号レベルNa(f)=T1-D(f)-Mを計算する(ステップS39)。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)における暗騒音の信号レベルN(f)を算出する(ステップS40)。制御装置20のプロセッサ23は、ステップS36で実行されたFFTの結果を用いることで、ステップS21で取得した暗騒音の信号レベルN(f)を算出することができる。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、ステップS40で得られた暗騒音の信号レベルN(f)と、ステップS39で得られた暗騒音の許容信号レベルNa(f)とを互いに比較し、暗騒音の信号レベルN(f)が暗騒音の許容信号レベルNa(f)未満であるか否かを判定する(ステップS41)。ステップS41における判定結果は、例えば、制御装置20の記憶装置24に記憶される。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、予め決められた複数の周波数f(例えば、周波数f=100Hzおよび10kHz)の全てについて、ステップS41の判定を行ったか否かを判断する(ステップS42)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS42において、予め決められた複数の周波数f(例えば、周波数f=100Hzおよび10kHz)のうち、ステップS41の判定が行われていない周波数がある、と判断した場合は(ステップS42において、NO)、処理をステップS38に戻し、ステップS38以降の処理を再度実行する。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS42において、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)の全てについてステップS41の判定を行ったと判断した場合は(ステップS42において、YES)、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)のうちの少なくとも1つの周波数fにおいて、暗騒音の許容信号レベルNa(f)が暗騒音の信号レベルN(f)以下であるか否か(すなわち、Na(f)≦N(f)であるか否か)を判断する(ステップS43)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS43において、予め決められた複数の周波数fの全てにおいて暗騒音の許容信号レベルNa(f)は暗騒音の信号レベルN(f)より大きい(すなわち、Na(f)>N(f)である)と判断した場合は(ステップS43において、NO)、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1が予め決められたしきい値(例えば、-6dB)よりも大きいか否かを判断する(ステップS44)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS44において、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1は予め決められたしきい値(例えば、-6dB)以下であると判断した場合は(ステップS44において、NO)、第2のテスト信号の音量の設定値を現在の設定値に維持したまま、処理を図6に示したステップS4に進める。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS44において、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1は予め決められたしきい値(例えば、-6dB)よりも大きいと判断した場合は(ステップS44において、YES)、第2のテスト信号の音量の設定値を現在の設定値から減少させ、処理を図6に示したステップS4に進める。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS43において、予め決められた複数の周波数fのうちの少なくとも1つの周波数fにおいて暗騒音の許容信号レベルNa(f)は暗騒音の信号レベルN(f)以下である(すなわち、Na(f)≦N(f)である)と判断した場合は(ステップS43において、YES)、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1が予め決められたしきい値(例えば、-6dB)よりも大きいか否かを判断する(ステップS46)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS46において、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1は予め決められたしきい値(例えば、-6dB)以下であると判断した場合は(ステップS46において、NO)、第2のテスト信号の音量の設定値を現在の設定値から増大させ、処理を図6に示したステップS4に進める。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS46において、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1は予め決められたしきい値(例えば、-6dB)よりも大きいと判断した場合は(ステップS46において、YES)、ディスプレイ29にエラーメッセージを表示する(ステップS48)。ステップS48でディスプレイ29に表示されるエラーメッセージは、例えば、音声補正処理のための測定に問題があったことをユーザ102に知らせるメッセージである。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS48の処理を実行した後は、処理を、図7に示したステップS14に戻し、ステップS14以降の処理を再度実行する。
次に、ステップS31~ステップS33において再生装置10および制御装置20で実行される処理を、図13のシーケンス図を用いて説明する。
図13に示すように、制御装置20は、第1のテスト信号をスピーカ18から再生することを再生装置10に指示する第1の制御信号(第1のテスト信号の再生の指示信号)を、再生装置10に送信する(ステップS31)。
ステップS31で制御装置20から送信された第1の制御信号を受信した再生装置10は、受信した第1の制御信号に応じて、第1のテスト信号の再生を開始する(ステップS81)。
制御装置20は、第1のテスト信号の録音を開始する(ステップS32)。
再生装置10は、予め決められた時間(例えば、約5秒間)第1のテスト信号を再生し、制御装置20は、その間、第1のテスト信号の録音を継続する。
再生装置10は、予め決められた時間(例えば、約5秒間)が経過した後、第1のテスト信号の再生を終了する(ステップS82)。
制御装置20は、第1のテスト信号の録音を終了する(ステップS33)。
次に、図6に示した周波数特性測定処理(ステップS4)の詳細を、図11のフローチャートを用いて説明する。
図11は、図6に示した周波数特性測定処理(ステップS4)のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。
周波数特性測定処理(ステップS4)では、制御装置20のプロセッサ23は、図11のフローチャートに示すように、まず、第2のテスト信号をスピーカ18から再生することを再生装置10に指示する第2の制御信号(第2のテスト信号の再生の指示信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS51)。ステップS51で送信される第2の制御信号は、ステップS3で決定された第2のテスト信号の音量の設定値を含む。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS51で制御装置20から送信された第2の制御信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、受信した第2の制御信号に応じて、第2のテスト信号をスピーカ18から再生する動作を開始する(図14にステップS83として示す)。再生装置10のプロセッサ12は、第2のテスト信号を、受信した第2の制御信号に含まれる音量の設定値に基づく音量で再生してスピーカ18から出力する。再生装置10のプロセッサ12は、第2のテスト信号を、予め決められた回数(例えば、合計で約10秒間に相当する回数)、繰り返し再生する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10において第2のテスト信号の再生が開始された後に、または、ステップS51で第2の制御信号を送信した後に、マイクロホン25を通して取得した第2のテスト信号の録音を開始する(ステップS52)。ステップS52において取得した第2のテスト信号(デジタルの音声信号)は、例えば、制御装置20の記憶装置24に記憶される。
再生装置10のプロセッサ12は、第2のテスト信号を予め決められた回数(例えば、合計で約10秒間に相当する回数)繰り返して再生した後、第2のテスト信号の再生を終了する(図14にステップS84として示す)。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10における第2のテスト信号の再生が終了した後、第2のテスト信号の録音を終了する(ステップS53)。制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10における第2のテスト信号の再生の終了直後に第2のテスト信号の録音を終了してもよく、あるいは、再生装置10において第2のテスト信号の再生が終了してから所定時間が経過した後に(例えば、約1秒後に)、第2のテスト信号の録音を終了してもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、第2のテスト信号が正常に録音されているか否かを確認する等して、ステップS52で取得した第2のテスト信号の録音に成功したか否かを判断する(ステップS54)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS54において、第2のテスト信号の録音に失敗したと判断した場合は(ステップS54において、NO)、ディスプレイ29にエラーメッセージを表示する(ステップS55)。ステップS55でディスプレイ29に表示されるエラーメッセージは、例えば、第2のテスト信号の録音に失敗したことをユーザ102に知らせるメッセージである。なお、制御装置20においては、例えば、再生装置10が第2のテスト信号を少なくとも部分的に再生できないとき、再生装置10がDMPまたはDMRではないとき、または、再生装置10の電源がオフであるとき、等の場合に、第2のテスト信号の録音に失敗する可能性がある。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS55の処理を実行した後は、処理を図7に示したステップS14に戻し、ステップS14以降の処理を再度実行する。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS54において、第2のテスト信号の録音に成功したと判断した場合は(ステップS54において、YES)、部屋の中の複数の位置で周波数特性を測定するか否かを判断する(ステップS56)。なお、この判断は、例えば、ユーザ102の指示に基づいて行われてもよく、あるいは、制御装置20のプロセッサ23が、それまでの測定結果等に基づいて、または、制御装置20において予め決められた測定回数に基づいて、行ってもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS56において、部屋の中の複数の位置で周波数特性を測定すると判断した場合は(ステップS56において、YES)、処理を、図9に示したステップS31に戻す。そして、ユーザ102が、制御装置20とともに、部屋の中の、現在の位置とは異なる位置に移動した後、制御装置20のプロセッサ23は、ステップS31からステップS56まで処理を再度実行する。ステップS31からステップS56まで処理は、部屋の中の複数の位置のそれぞれで繰り返し実行される。このとき、制御装置20のプロセッサ23は、ユーザ102が制御装置20に対して行う移動の完了を示す入力操作を受け付けて、ステップS31以降の処理を再開してもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS56において、部屋の中の1つの位置だけで周波数特性を測定すると判断した場合、または、部屋の中の複数の位置の全てにおいてステップS31からステップS54までの処理を実行したと判断した場合は(ステップS56において、NO)、録音した第2のテスト信号に対して同期加算平均を行う(ステップS57)。
ここで、ステップS57で実行される同期加算平均について、図15を用いて説明する。
図15は、図11に示したステップS57で実行される同期加算平均を説明するための図である。なお、図15において、横軸は時間を表す。
一般的に、再生装置10のデジタル/アナログ変換器17に用いられるクロック信号(基準クロック)と、制御装置20のアナログ/デジタル変換器26に用いられるクロック信号(基準クロック)とは、各装置で別々に発生した互いに異なる信号である。したがって、再生装置10においてデジタル/アナログ変換器17に用いられるクロック信号(すなわち、再生装置10において再生された、デジタル/アナログ変換される前のデジタルの第2のテスト信号に同期したクロック信号)の周波数と、制御装置20においてアナログ/デジタル変換器26に用いられるクロック信号の周波数(すなわち、マイクロホン25で取得されたアナログの第2のテスト信号をアナログ/デジタル変換する際のサンプリング周波数)との間にずれが発生する可能性は高い。
周波数特性を測定するために同期加算平均処理および畳み込み演算を行う際には、マイクロホン25で取得されアナログ/デジタル変換器26によってアナログ/デジタル変換された後のデジタルの第2のテスト信号の単位時間当たり(例えば、1秒間)のデータ数(デジタル信号の数)と、再生装置10における、デジタル/アナログ変換器17によってデジタル/アナログ変換される前のデジタルの第2のテスト信号の単位時間当たり(例えば、1秒間)のデータ数(デジタル信号の数)とが、互いに一致することが望ましい。
再生装置10におけるデジタルの第2のテスト信号の周波数と、制御装置20でアナログ/デジタル変換器26に用いられるクロック信号の周波数(サンプリング周波数)との間にずれがある場合、再生装置10におけるデジタルの第2のテスト信号の単位時間当たり(例えば、1秒間)のデータ数(デジタル信号の数)と、制御装置20においてアナログ/デジタル変換された後のデジタルの第2のテスト信号の単位時間当たり(例えば、1秒間)のデータ数(サンプリングで得られたデジタル信号の数)とが互いに一致せず、周波数の高域特性の測定結果に減衰が生じるため、周波数特性を高精度に測定することは難しい。なお、一般的な水晶発振器のクロック偏差は50ppm以下であるが、再生装置10において用いられるクロック信号の周波数と制御装置20において用いられるクロック信号の周波数との間に50ppmのずれがあると、高域特性は10分の1以下に減衰する。
図15の上から1段目には、再生装置10における、デジタル/アナログ変換される前のデジタルの第2のテスト信号を示す。図15に示す例では、第2のテスト信号は5回繰り返して再生されるものとする。
再生システム30では、再生装置10におけるデジタルの第2のテスト信号の周波数と、制御装置20のアナログ/デジタル変換器26におけるサンプリング周波数との間に生じるずれを検出するために、再生装置10において、デジタルの第2のテスト信号(1回分の第2のテスト信号)の先頭および終端にトリガ信号を挿入する。ここでは、先頭のトリガ信号と終端のトリガ信号との間に、先頭のトリガ信号を含めてM個のデジタルデータ(以下、サンプルという)が存在するものとする。例えば、トリガ信号として単純なパルス信号を用いると、周波数特性の測定時に生じる外乱(ノイズ)にトリガ信号が埋もれてしまい、制御装置20においてトリガ信号を正確に検出することが難しい場合がある。したがって、本実施の形態では、トリガ信号にもエネルギーの大きなLOG-TSP信号を用いる。これにより、ノイズにトリガ信号が埋もれてしまう可能性を低減し、制御装置20においてトリガ信号を高精度に検出することが可能となる。
図15の上から2段目には、制御装置20においてマイクロホン25で取得されアナログ/デジタル変換器26でアナログ/デジタル変換された第2のテスト信号を示す。制御装置20のプロセッサ23は、取得された第2のテスト信号と既知のトリガ信号との相互相関を計算し、相関が最大となる位置を先頭のトリガ信号であると判断して、先頭のトリガ信号を検出する。第2のテスト信号の位置は、先頭のトリガ信号からの相対位置として計算することができる。制御装置20のプロセッサ23は、先頭のトリガ信号を検出するときと同様に相互相関を用いて、終端のトリガ信号の位置を検出する。ここでは、先頭のトリガ信号と終端のトリガ信号との間に、先頭のトリガ信号を含めてN個のデジタルデータ(サンプル)が存在するものとする。
そして、図15の上から1段目に示した第2のテスト信号のサンプル数Mと、図15の上から2段目に示した第2のテスト信号のサンプル数Nとの比が、サンプリング周波数のずれとなる。制御装置20においてインパルス応答を高精度に測定するためには、このずれを補正する必要がある。
図15の上から3段目には、制御装置20においてサンプルレート変換された第2のテスト信号を示す。制御装置20では、サンプリング周波数のずれを補正するために、制御装置20のプロセッサ23において、マイクロホン25で取得されアナログ/デジタル変換器26でアナログ/デジタル変換された第2のテスト信号に対して、M/N倍の非同期サンプルレート変換を実施する。そして、図15の上から2段目に示す第2のテスト信号のサンプル数を、図15の上から1段目に示す第2のテスト信号と同一のサンプル数に変換し、図15の上から3段目に示す第2のテスト信号とする。制御装置20では、マイクロホン25で取得されアナログ/デジタル変換器26でアナログ/デジタル変換された第2のテスト信号に対して、上述のサンプルレート変換を行うことで、サンプリング周波数のずれによる高域特性の劣化を抑制した高精度の測定が可能になる。
上述した本実施の形態に示すサンプルレート変換処理には、制御装置20において、取得したデジタルデータの約64倍のメモリ容量を必要とする。しかし、スマートホンは一般的に大容量のメモリを備えているので、スマートホンに備えられているメモリを用いて、上述のサンプルレート変換処理を実現することは可能である。
図15の上から4段目は、同期加算平均された信号を示す。制御装置20のプロセッサ23は、上述したサンプルレート変換を実行した後の、時間的に連続した複数(例えば、5つ)の第2のテスト信号に対して同期加算平均の演算処理を施すことにより、周波数特性の測定時における無相関なランダムノイズの影響を低減することができる。そして、制御装置20のプロセッサ23は、同期加算平均した第2のテスト信号に対して複素共役な逆信号と畳み込みを行うことで、インパルス応答を計算する。
図11のフローチャートに戻ってステップS57以降の処理を説明する。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS57の処理を実行した後、ステップS52で録音した第2のテスト信号(デジタルの音声信号)に対して、FFTを行う(ステップS58)。これにより、制御装置20のプロセッサ23は、ステップS52で録音した第2のテスト信号における周波数と信号レベルとの関係を把握できる。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、部屋の周波数特性を計算する(ステップS59)。制御装置20のプロセッサ23は、第2のテスト信号に対する部屋のインパルス応答に基づいて、部屋の周波数特性を計算する。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10に設定する周波数特性の補正係数を計算する(ステップS60)。この補正係数は、原理的には、補正の目標とする周波数特性と測定した周波数特性との比として算出することができる。
ここで、図16および図17を用いて、再生システム30において補正の目標とする周波数特性と測定した周波数特性との比較例を示す。
図16は、図6に示した周波数特性測定処理(ステップS4)で計算された補正係数を再生装置10に設定する前の、補正の目標とする周波数特性の一例と、測定された周波数特性の一例とを模式的に示すグラフである。
図17は、図6に示した周波数特性測定処理(ステップS4)で計算された補正係数を再生装置10に設定した後の、補正の目標とする周波数特性の一例と、測定された周波数特性の一例とを模式的に示すグラフである。なお、図16および図17では、補正の目標とする周波数特性を実線で示し、測定された周波数特性を破線で示す。また、図16および図17において、縦軸は信号レベルを表し、横軸は周波数を表す。
再生システム30では、制御装置20のプロセッサ23において、ステップS4の周波数特性測定処理を実行し、その周波数特性測定処理で計算された補正係数を再生装置10のプロセッサ12に設定する。これにより、図16に示す補正係数を設定する前の周波数特性(破線)と、図17に示す補正係数を設定した後の周波数特性(破線)との比較からわかるように、再生装置10に接続されたスピーカ18から再生されてユーザ102の耳に届く音の周波数特性を、補正の目標とする周波数特性に近づけることができる。
次に、ステップS51~ステップS53において再生装置10と制御装置20との間で行われる通信を、図14のシーケンス図を用いて説明する。
図14は、図6に示したステップS4およびステップS5を実行するときの、実施の形態1における再生装置10と制御装置20との間で行われる通信の一例を示すシーケンス図である。
図14に示すように、制御装置20は、第2のテスト信号の再生を再生装置10に指示する第2の制御信号(第2のテスト信号の再生の指示信号)を、再生装置10に送信する(ステップS51)。
ステップS51で制御装置20から送信された第2の制御信号を受信した再生装置10は、受信した第2の制御信号に応じて、第2のテスト信号の再生を開始する(ステップS83)。
制御装置20は、第2のテスト信号の録音を開始する(ステップS52)。
再生装置10は、予め決められた回数(例えば、合計で約10秒間に相当する回数)、第2のテスト信号を繰り返し再生する。制御装置20は、その間、第2のテスト信号の録音を継続する。
再生装置10は、第2のテスト信号の繰り返しの再生を予め決められた回数(例えば、合計で約10秒間に相当する回数)行った後、第2のテスト信号の再生を終了する(ステップS84)。
制御装置20は、第2のテスト信号の録音を終了する(ステップS53)。
次に、図6に示した補正係数設定処理(ステップS5)の詳細を、図12のフローチャートを用いて説明する。
図12は、図6に示した補正係数設定処理(ステップS5)のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。
補正係数設定処理(ステップS5)では、制御装置20のプロセッサ23は、図12のフローチャートに示すように、まず、図11に示したステップS60で算出された補正係数を再生装置10に通知する第3の制御信号(補正係数の通知信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS71)。制御装置20のプロセッサ23は、第3の制御信号に含まれる補正係数を再生装置10のDSP16に設定することを再生装置10に指示する信号、および、その補正係数を再生装置10の記憶装置11に記憶することを再生装置10に指示する信号を、第3の制御信号に含めて、再生装置10に送信する。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS71で制御装置20から送信された第3の制御信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、第3の制御信号を受信したことを制御装置20に応答する信号(補正係数の応答信号)を、通信回路13およびアンテナ14を介して制御装置20に送信する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10から送信された補正係数の応答信号を、アンテナ21および通信回路22を介して受信する(ステップS72)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS71で制御装置20から送信された第3の制御信号に応じて、受信した第3の制御信号に含まれる補正係数を再生装置10のDSP16に設定し、さらに、その補正係数を再生装置10の記憶装置11に記憶する(図14にステップS85として示す)。
なお、制御装置20のプロセッサ23は、第3の制御信号を再生装置10に送信する動作を、第3の制御信号に対する応答信号を再生装置10から受信できるまで、予め決められた回数(例えば、3回、等)繰り返し行ってもよい。また、制御装置20は、第3の制御信号を再生装置10に送信する動作を予め決められた回数(例えば、3回)行っても、第3の制御信号に対する応答信号を再生装置10から受信できなかった場合に、応答信号を受信できなかったことを示すエラーメッセージをディスプレイ29に表示してもよい。また、制御装置20は、その後、処理を終了してもよい。
次に、再生装置10から送信された応答信号をステップS72で受信した制御装置20のプロセッサ23は、設定完了音(補正係数の設定が完了したことを示す音)の再生を再生装置10に指示する信号(設定完了音の再生の指示信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS73)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS73で制御装置20から送信された設定完了音の再生の指示信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、受信した指示信号に応じて、設定完了音を再生する。このとき、再生装置10のプロセッサ12は、例えば、第2のテスト信号を再生したときと同じ音量で設定完了音を再生してもよい。また、設定完了音は、ユーザ102に補正係数の設定が完了したことを示す音であればよく、ビープ音、メロディ、または音声メッセージ等、どのような音であってもよい。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、ディスプレイ29に、設定完了メッセージ(補正係数の設定が完了したことを示すメッセージ)を表示する(ステップS74)。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、音響補正処理の開始前に再生装置10にトーンコントロールが設定されていたか否かを判断する(ステップS75)。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS75において、再生装置10にトーンコントロールが設定されていたと判断した場合は(ステップS75において、YES)、再生装置10にトーンコントロールの元の設定値を再設定するか否かを判断する(ステップS76)。なお、ステップS76の判断は、例えば、ユーザ102の指示に基づいて行われてもよく、あるいはステップS75における判断の結果に基づいて行われてもよく(例えば、ステップS75においてYESの場合は、ステップS76においてもYESとする、等)、またはその他の判断基準で行われてもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS76において、再生装置10にトーンコントロールの元の設定値を再設定すると判断した場合は(ステップS76において、YES)、図7に示したステップS13において制御装置20の記憶装置24に記憶したトーンコントロールの設定値を、記憶装置24から読み出す。そして、制御装置20のプロセッサ23は、読み出したトーンコントロールの設定値を通知する信号(トーンコントロールの設定値の通知信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS77)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS77で制御装置20から送信されたトーンコントロールの設定値の通知信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、その通知信号を受信した後、その通知信号に応答する信号(トーンコントロールの設定値の応答信号)を、通信回路13およびアンテナ14を介して制御装置20に送信する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10から送信されたトーンコントロールの設定値の応答信号を、アンテナ21および通信回路22を介して受信する(ステップS78)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS77で制御装置20から送信されたトーンコントロールの設定値の通知信号に応じて、その通知信号に含まれるトーンコントロールの設定値をDSP16に設定する(図14にステップS86として示す)。
次に、制御装置20のプロセッサ23は、図7に示したステップS13において制御装置20の記憶装置24に記憶した入力セレクタおよび音量の各設定値を、記憶装置24から読み出す。そして、制御装置20のプロセッサ23は、読み出した入力セレクタおよび音量の各設定値を通知する信号(入力セレクタおよび音量の設定値の通知信号)を、通信回路22およびアンテナ21を介して再生装置10に送信する(ステップS79)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS79で制御装置20から送信された入力セレクタおよび音量の設定値の通知信号を、アンテナ14および通信回路13を介して受信する。再生装置10のプロセッサ12は、その通知信号を受信した後、その通知信号に応答する信号(入力セレクタおよび音量の設定値の応答信号)を、通信回路13およびアンテナ14を介して制御装置20に送信する。
制御装置20のプロセッサ23は、再生装置10から送信された入力セレクタおよび音量の設定値の応答信号を、アンテナ21および通信回路22を介して受信する(ステップS80)。
再生装置10のプロセッサ12は、ステップS79で制御装置20から送信された入力セレクタおよび音量の設定値の通知信号に応じて、その通知信号に含まれる入力セレクタおよび音量の各設定値をDSP16に設定する(図14にステップS87として示す)。
次に、ステップS71~ステップS80において再生装置10および制御装置20で実行される処理を、図14のシーケンス図を用いて説明する。
図14に示すように、制御装置20は、ステップS60で算出した補正係数を再生装置10に通知する第3の制御信号(補正係数の通知信号)を、再生装置10に送信する(ステップS71)。
ステップS71で制御装置20から送信された第3の制御信号を受信した再生装置10は後、受信した第3の制御信号に応答する信号(補正係数の応答信号)を、制御装置20に送信する。
制御装置20は、再生装置10から送信された補正係数の応答信号を受信する(ステップS72)。
ステップS71で制御装置20から送信された第3の制御信号を受信した再生装置10は、受信した第3の制御信号に応じて、第3の制御信号に含まれる補正係数を再生装置10のDSP16に設定し、さらに、その補正係数を再生装置10の記憶装置11に記憶する(ステップS85)。
再生装置10から送信された補正係数の応答信号をステップS72で受信した制御装置20は、設定完了音の再生を再生装置10に指示する信号(設定完了音の再生の指示信号)を再生装置10に送信する(ステップS73)。
ステップS73で制御装置20から送信された設定完了音の再生の指示信号を受信した再生装置10は、受信した指示信号に応じて、設定完了音を再生する。
次に、制御装置20は、記憶装置24から読み出したトーンコントロールの設定値を通知する信号(トーンコントロールの設定値の通知信号)を再生装置10に送信する(ステップS77)。
ステップS77で制御装置20から送信されたトーンコントロールの設定値の通知信号を受信した再生装置10は、受信した通知信号に応答する信号(トーンコントロールの設定値の応答信号)を、制御装置20に送信する。
制御装置20は、再生装置10から送信されたトーンコントロールの設定値の応答信号を受信する(ステップS78)。
ステップS77で制御装置20から送信されたトーンコントロールの設定値の通知信号を受信した再生装置10は、受信した通知信号に応じて、その通知信号に含まれるトーンコントロールの設定値を再生装置10のDSP16に設定する(ステップS86)。
次に、制御装置20は、記憶装置24から読み出した入力セレクタおよび音量の各設定値を通知する信号(入力セレクタおよび音量の設定値の通知信号)を再生装置10に送信する(ステップS79)。
ステップS79で制御装置20から送信された入力セレクタおよび音量の設定値の通知信号を受信した再生装置10は、受信した通知信号に応答する信号(入力セレクタおよび音量の設定値の応答信号)を、制御装置20に送信する。
制御装置20は、再生装置10から送信された入力セレクタおよび音量の設定値の応答信号を受信する(ステップS80)。
ステップS79で制御装置20から送信された入力セレクタおよび音量の設定値の通知信号を受信した再生装置10は、受信した通知信号に応じて、その通知信号に含まれる入力セレクタおよび音量の各設定値を再生装置10のDSP16に設定する(ステップS87)。
[1-6.効果等]
以上のように、本実施の形態において、制御装置は、部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を制御する制御装置である。その制御装置は、再生装置と通信する第1の通信回路と、スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、第1の制御回路と、を備える。第1の制御回路は、マイクロホンにより部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数における暗騒音の信号レベルを計算し、予め決められた音量を有する第1のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第1の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信し、マイクロホンにより第1のテスト信号を取得し、取得した第1のテスト信号の信号レベルを計算し、予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、第1のテスト信号の信号レベルを基準として、予め決められた複数の周波数における第2のテスト信号の信号レベルを推定し、予め決められた複数の周波数のうちの少なくとも1つの周波数において、推定した第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが暗騒音の信号レベル以下であるとき、第2のテスト信号の音量の設定値を増大させ、設定値に係る音量を有する第2のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第2の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信し、マイクロホンにより第2のテスト信号を取得し、取得した第2のテスト信号に基づいて部屋の周波数応答を計算し、計算した部屋の周波数応答に基づいて再生装置に設定する周波数特性の補正係数を計算し、再生装置に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信する。
以上のように、本実施の形態において、制御装置は、部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を制御する制御装置である。その制御装置は、再生装置と通信する第1の通信回路と、スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、第1の制御回路と、を備える。第1の制御回路は、マイクロホンにより部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数における暗騒音の信号レベルを計算し、予め決められた音量を有する第1のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第1の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信し、マイクロホンにより第1のテスト信号を取得し、取得した第1のテスト信号の信号レベルを計算し、予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、第1のテスト信号の信号レベルを基準として、予め決められた複数の周波数における第2のテスト信号の信号レベルを推定し、予め決められた複数の周波数のうちの少なくとも1つの周波数において、推定した第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが暗騒音の信号レベル以下であるとき、第2のテスト信号の音量の設定値を増大させ、設定値に係る音量を有する第2のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第2の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信し、マイクロホンにより第2のテスト信号を取得し、取得した第2のテスト信号に基づいて部屋の周波数応答を計算し、計算した部屋の周波数応答に基づいて再生装置に設定する周波数特性の補正係数を計算し、再生装置に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信する。
なお、制御装置20は制御装置の一例である。再生装置10は再生装置の一例である。スピーカ18は、再生装置に接続または一体化されたスピーカの一例である。通信回路22は第1の通信回路の一例である。マイクロホン25はマイクロホンの一例である。プロセッサ23は第1の制御回路の一例である。100Hzおよび10kHzは予め決められた複数の周波数の一例である。図13に示した第1のテスト信号の再生の指示信号は、第1の制御信号の一例である。信号レベルT1は、第1のテスト信号の信号レベルの一例である。信号レベルT2(f)は、予め決められた複数の周波数fにおける第2のテスト信号の信号レベルの一例である。測定マージンMは、第2のテスト信号の信号レベルから減算する予め決められた値の一例である。暗騒音の許容信号レベルNa(f)は、第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルの一例であり、計算式Na(f)=T1-D(f)-Mは、暗騒音の許容信号レベルNa(f)を算出する計算式の一例である。図14に示した第2のテスト信号の再生の指示信号は、第2の制御信号の一例である。計算式T2(f)=T1-D(f)は、予め決められた複数の周波数fにおける第2のテスト信号の信号レベルを推定するときに用いる計算式の一例である。図14に示した補正係数の通知信号は、第3の制御信号の一例である。
例えば、実施の形態1に示した例では、制御装置20は、部屋に設置されたスピーカ18に接続または一体化された再生装置10を制御して、スピーカ18から再生される音の周波数特性を制御する。制御装置20は、再生装置10と通信する通信回路22と、スピーカ18から発生された音声信号を取得するマイクロホン25と、プロセッサ23と、を備える。プロセッサ23は、マイクロホン25により部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数f(例えば、100Hzおよび10kHz)における暗騒音の信号レベルを計算する。また、プロセッサ23は、予め決められた音量を有する第1のテスト信号をスピーカ18から再生することを指示する第1の制御信号(第1のテスト信号の再生の指示信号)を、通信回路22を介して再生装置10に送信する。また、プロセッサ23は、マイクロホン25により、スピーカ18から再生された第1のテスト信号を取得し、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1を計算する。また、プロセッサ23は、予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、第1のテスト信号の信号レベルT1を基準として、予め決められた複数の周波数f(例えば、100Hzおよび10kHz)における第2のテスト信号の信号レベルT2(f)を推定する。また、プロセッサ23は、予め決められた複数の周波数f(例えば、100Hzおよび10kHz)のそれぞれで、推定した第2のテスト信号の信号レベルT2(f)から予め決められた測定マージンMの値を減算して暗騒音の許容信号レベルNa(f)を算出し、予め決められた複数の周波数fのうちの少なくとも1つの周波数において、暗騒音の許容信号レベルNa(f)が暗騒音の信号レベル以下であるとき、第2のテスト信号の音量の設定値を増大させる。また、プロセッサ23は、当該設定値に係る音量を有する第2のテスト信号をスピーカ18から再生することを指示する第2の制御信号(第2のテスト信号の再生の指示信号)を、通信回路22を介して再生装置10に送信する。また、プロセッサ23は、マイクロホン25により、スピーカ18から再生された第2のテスト信号を取得する。また、プロセッサ23は、取得した第2のテスト信号に基づいて部屋の周波数応答を計算し、計算により得られた部屋の周波数応答に基づいて、再生装置10に設定する周波数特性の補正係数を計算する。また、プロセッサ23は、再生装置10に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号(補正係数の通知信号)を、通信回路22を介して再生装置10に送信する。
当該制御装置において、第1の制御回路は、取得した第1のテスト信号の信号レベルが予め決められたしきい値を超えるとき、第2のテスト信号の音量の設定値を減少させてもよい。
例えば、実施の形態1に示した制御装置20において、プロセッサ23は、取得した第1のテスト信号の信号レベルT1が予め決められたしきい値(例えば、-6dB)を超えるとき、第2のテスト信号の音量の設定値を現在の設定値から減少させる。
当該制御装置において、第1のテスト信号は正弦波であってもよい。
例えば、実施の形態1に示した制御装置20において、第1のテスト信号は、周波数が1kHzに設定された正弦波である。
当該制御装置において、第2のテスト信号は、LOG-TSP信号であってもよい。
例えば、実施の形態1に示した制御装置20において、第2のテスト信号は、LOG-TSP信号である。
当該制御装置は、スマートホンまたはタブレットコンピュータであってもよい。
例えば、実施の形態1に示した制御装置20は、マイクロホン25を備えたスマートホンである。
本実施の形態における再生システムは、部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置と、上述の制御装置と、を含む再生システムである。再生装置は、制御装置と通信する第2の通信回路と、可変な周波数特性を有する信号処理回路と、第2の制御回路と、を備える。第2の制御回路は、第2の通信回路を介して制御装置から受信した第1の制御信号に応じて、第1のテスト信号をスピーカから再生し、第2の通信回路を介して制御装置から受信した第2の制御信号に応じて、第2のテスト信号をスピーカから再生し、第2の通信回路を介して制御装置から受信した第3の制御信号に応じて、信号処理回路の周波数特性を補正する。
なお、再生システム30は再生システムの一例である。通信回路13は第2の通信回路の一例である。DSP16は信号処理回路の一例である。プロセッサ12は第2の制御回路の一例である。
例えば、実施の形態1に示した例では、再生システム30は、部屋に設置されたスピーカ18に接続または一体化された再生装置10と、制御装置20と、を含む。再生装置10は、制御装置20と通信する通信回路13と、可変な周波数特性を有するDSP16と、プロセッサ12と、を備える。プロセッサ12は、通信回路13を介して制御装置20から受信した第1の制御信号(第1のテスト信号の再生の指示信号)に応じて、第1のテスト信号をスピーカ18から再生し、通信回路13を介して制御装置20から受信した第2の制御信号(第2のテスト信号の再生の指示信号)に応じて、第2のテスト信号をスピーカ18から再生し、通信回路13を介して制御装置20から受信した第3の制御信号(補正係数の通知信号)に応じて、DSP16の周波数特性を補正する。
また、本実施の形態における制御方法は、部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を、再生装置の外部の制御装置により制御する制御方法である。制御装置は、再生装置と通信する第1の通信回路と、スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、第1の制御回路と、を備える。制御方法は、マイクロホンにより部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数における暗騒音の信号レベルを計算するステップ(例えば、ステップS2およびステップS40)と、予め決められた音量を有する第1のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第1の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信するステップ(例えば、ステップS31)と、マイクロホンにより第1のテスト信号を取得し、取得した第1のテスト信号の信号レベルを計算するステップ(例えば、ステップS32およびステップS37)と、予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、第1のテスト信号の信号レベルを基準として、予め決められた複数の周波数における第2のテスト信号の信号レベルを推定するステップ(例えば、ステップS38)と、予め決められた複数の周波数のうちの少なくとも1つの周波数において、推定した第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが暗騒音の信号レベル以下であるとき、第2のテスト信号の音量の設定値を増大させるステップ(例えば、ステップS43およびステップS47)と、設定値に係る音量を有する第2のテスト信号をスピーカから再生することを指示する第2の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信するステップ(例えば、ステップS51)と、マイクロホンにより第2のテスト信号を取得し、取得した第2のテスト信号に基づいて部屋の周波数応答を計算し、計算した部屋の周波数応答に基づいて再生装置に設定する周波数特性の補正係数を計算するステップ(例えば、ステップS52、ステップS59およびステップS60)と、再生装置に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号を、第1の通信回路を介して再生装置に送信するステップ(例えば、ステップS71)と、を含む。
また、本実施の形態におけるプログラムは、部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を制御する制御装置のためのプログラムである。当該制御装置は、再生装置と通信する第1の通信回路と、スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、当該プログラムを実行する第1の制御回路と、を備える。当該プログラムは、第1の制御回路に読み取り可能な記憶装置に記憶され、上述の制御方法における各ステップを第1の制御回路に実行させる。
以上のように構成された再生システム、制御装置、制御方法、またはプログラムによれば、測定専用のマイクロホン等の測定機器を用いずとも、スマートホン等のような、マイクロホンを備えた任意の汎用の装置を制御装置として用いて部屋の周波数特性を測定することができるので、従来よりも少ない手間で部屋の周波数特性を測定することができる。したがって、その再生システムを使用するユーザの利便性を向上することができる。
例えば、実施の形態に示した再生システム30では、制御装置20としてスマートホンまたはタブレットコンピュータを用いることが可能である。これにより、再生システム30では、従来技術のような、周波数特性の測定に用いられる測定専用の機器を用いずとも、部屋の周波数特性を測定することができる。
また、再生システム30を使用するユーザ102には、制御装置20として用いるスマートホンまたはタブレットコンピュータ上で動作するアプリケーションソフトウエアとして、本実施の形態に示した測定方法を実行するプログラムを提供することができる。したがって、再生システム30を使用するユーザ102は、そのアプリケーションソフトウエアを実行するスマートホンまたはタブレットコンピュータを操作することにより、比較的簡単に部屋の周波数特性を測定することができる。したがって、周波数特性の測定に再生システム30を使用するユーザ102の利便性を向上することができる。
また、スマートホンまたはタブレットコンピュータ上で周波数特性の測定時に使用されるアプリケーションソフトウエアは、そのアプリケーションソフトウエアの動作時に、周波数特性の測定に際してユーザ102に求められる入力操作を誘導するようにデザインされた画面がディスプレイ29に表示されるように構成することができる。このように構成されたアプリケーションソフトウエアを備えた再生システム30では、再生システム30を使用するユーザ102が、周波数特性の測定に関する専門知識を有していなくても、アプリケーションソフトウエアによって誘導される入力操作を行うだけで、比較的簡単に部屋の周波数特性を測定し、再生装置10に接続されたスピーカ18から再生される音の周波数特性を調整することができる。
また、実施の形態に示した再生システム30では、第1のテスト信号を用いて第2のテスト信号の再生音量を調整することができるので、部屋の暗騒音の影響を低減しながら部屋の周波数特性を測定することができる。
再生システム30においては、制御装置20が、このようにして測定した部屋の周波数特性に基づき算出した周波数特性の補正係数を再生装置10のDSP16に設定することで、再生装置10に接続されたスピーカ18から再生される音の周波数特性を制御することができる。したがって、再生システム30においては、再生システム30が設置された部屋におけるスピーカ18の位置およびユーザ102の位置に応じて適切な補正を施した再生音を、再生装置10に接続されたスピーカ18から出力することができる。
また、実施の形態に示した再生システム30では、第2のテスト信号としてLOG-TSP信号を用いることにより、再生装置10において再生可能な周波数帯域の全体にわたって良好な信号対雑音比を確保して、部屋の周波数特性を測定することができる。
また、第1のテスト信号の信号レベルT1が予め決められたしきい値(例えば、-6dB)を超えるような場合は、信号レベルT1が飽和(クリップ)する可能性がある。このような場合、第2のテスト信号の音量がそれまでの設定値のままだと、部屋の周波数特性を正確に測定できない可能性がある。しかし、実施の形態に示した再生システム30では、そのような場合に、制御装置20のプロセッサ23が、第2のテスト信号の音量の設定値を、それまでの設定値から減少させるので、部屋の周波数特性を、精度を高めて測定することができる。
以下に、実施の形態に示した再生システム30における、部屋の周波数特性の測定結果の例を、実側例1、実側例2として説明する。
図18は、実施の形態1における制御装置20で測定された暗騒音の信号レベルの一例を示すグラフである。
図19は、実施の形態1における制御装置20で測定された第2のテスト信号の信号レベルの一例を示すグラフである。
図20は、実施の形態1における制御装置20で測定された第1のテスト信号、第2のテスト信号、および暗騒音の信号レベルの一例を示すグラフである。
図18~図20は、制御装置20としてスマートホンを用い、スマートホンに内蔵されたマイクロホンによって測定された第1のテスト信号、第2のテスト信号、および暗騒音の信号レベルの一例を示す。図18~図20において、縦軸は信号レベルを表し、横軸は周波数を表す。
図19に示す第2のテスト信号の信号レベルは、実施の形態1に示した制御方法によって音量が調整されて再生された第2のテスト信号の測定結果である。また、図19には、実施の形態1に示した制御方法によって推定された第2のテスト信号の信号レベルを斜めの実線で示す。図19に示すグラフからわかるように、推定された第2のテスト信号の信号レベルは、測定された第2のテスト信号の信号レベルに近似している。なお、図20に斜めの実線で示す第2のテスト信号は、図19に斜めの実線で示した第2のテスト信号と同じものである。また、図20には、推定された第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた測定マージンを減算して算出した暗騒音の許容信号レベルを、斜めの破線で示す。
図20に示した例では、暗騒音の信号レベルは、相対的に周波数が高い高域側よりも相対的に周波数が低い低域側において相対的に大きくなっており、低域側では高域側よりも暗騒音と第2のテスト信号との間の差(マージン)が小さい。
しかし、図20に示すように、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)において、暗騒音の信号レベルは、暗騒音の許容信号レベルを下回っており、再生システム30では、調整された音量で第2のテスト信号が再生されることで、暗騒音の影響を抑えて周波数特性の測定を行えることがわかる。
このように、実施の形態に係る再生システム30では、スマートホンに備えられたマイクロホンを用いて、第1のテスト信号、第2のテスト信号および暗騒音の測定を行うことができる。そして、測定された第1のテスト信号を用いて第2のテスト信号を再生する音量を調整することにより、暗騒音の影響を抑えて周波数特性の測定を行うことができる。
図21は、実施の形態1における制御装置20で測定された暗騒音の信号レベルの他の一例を示すグラフである。
図22は、実施の形態1における制御装置20で測定された第2のテスト信号の信号レベルの他の一例を示すグラフである。
図23は、実施の形態1における制御装置20で測定された第1のテスト信号、第2のテスト信号、および暗騒音の信号レベルの他の一例を示すグラフである。
図21~図23は、制御装置20としてスマートホンを用い、スマートホンに内臓されたマイクロホンではなく、スマートホンに外付けされたマイクロホンによって測定された第1のテスト信号、第2のテスト信号、および暗騒音の信号レベルの一例を示す。図21~図23において、縦軸は信号レベルを表し、横軸は周波数を表す。
図22に示す第2のテスト信号の信号レベルは、実施の形態1に示した制御方法によって音量が調整されて再生された第2のテスト信号の測定結果である。また、図22には、実施の形態1に示した制御方法によって推定された第2のテスト信号の信号レベルを斜めの実線で示す。図22に示すグラフからわかるように、推定された第2のテスト信号の信号レベルは、測定された第2のテスト信号の信号レベルに近似している。なお、図23に斜めの実線で示す第2のテスト信号は、図22に斜めの実線で示した第2のテスト信号と同じものである。また、図23には、推定された第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた測定マージンを減算して算出された暗騒音の許容信号レベルを、斜めの破線で示す。
図23に示した例では、暗騒音の信号レベルは、相対的に周波数が高い高域側よりも相対的に周波数が低い低域側において相対的に大きくなっており、低域側では高域側よりも暗騒音と第2のテスト信号との間の差(マージン)が小さい。
しかし、図23に示すように、予め決められた複数の周波数f(例えば、f=100Hzおよび10kHz)において、暗騒音の信号レベルは、暗騒音の許容信号レベルを下回っており、再生システム30では、調整された音量で第2のテスト信号が再生されることで、暗騒音の影響を抑えて周波数特性の測定を行えることがわかる。
このように、本実施の形態に係る再生システム30では、スマートホンに外付けされたマイクロホンを用いても、スマートホンに内蔵されたマイクロホンを使用した場合と同様に、第1のテスト信号、第2のテスト信号および暗騒音の測定を行うことができる。そして、測定された第1のテスト信号を用いて第2のテスト信号を再生する音量を調整することにより、暗騒音の影響を抑えて周波数特性の測定を行うことができる。
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態では、記憶装置11および記憶装置24をフラッシュメモリとして説明したが、記憶装置11および記憶装置24は何らフラッシュメモリに限定されない。記憶装置11および記憶装置24の少なくとも一方は、フラッシュメモリ以外の半導体記憶装置であってもよく、または、ハードディスク等の磁気を利用した記憶装置等であってもよい。
実施の形態では、ソース装置15を、音楽等の音声信号(デジタルの音声信号)の発生源として説明した。ソース装置15は、例えば、CDドライブ、ハードディスクドライブ、着脱可能な記憶媒体のドライブ等であってもよい。あるいは、ソース装置15は、有線LAN(Local Area Network)、無線LAN、またはBluetooth(登録商標)等によって、再生装置10の外部の音声信号発生源に接続された通信回路であってもよい。
実施の形態では、再生装置10においてデジタル/アナログ変換器17とスピーカ18とが直接接続され、制御装置20においてデジタル/アナログ変換器27とスピーカ28とが直接接続された構成を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。デジタル/アナログ変換器17とスピーカ18との間に信号増幅器が備えられていてもよい。また、デジタル/アナログ変換器27とスピーカ28との間に信号増幅器が備えられていてもよい。
実施の形態1では、制御装置20が、タッチパネルを一体化したディスプレイ29を備える構成例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。制御装置20は、タッチパネルに代えて、またはタッチパネルに加えて、ディスプレイ29とは別個に設けられたキーボードまたはポインティングデバイス等の入力装置を備えていてもよい。
実施の形態1では、スマートホンまたはタブレットコンピュータが制御装置20として使用される構成例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。制御装置20は、例えば、スマートホンまたはタブレットコンピュータ以外の、マイクロホンを備え、かつ、再生装置10と通信可能である任意の汎用の装置であってもよい。制御装置20は、例えば、ラップトップコンピュータであってもよい。
実施の形態1では、予め決められた複数の周波数fを、f=100Hzおよび10kHzの2つの周波数とする構成例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。予め決められた複数の周波数fは、3つ以上の互いに異なる周波数であってもよく、100Hzまたは10kHz以外の周波数であってもよい。
実施の形態1では、再生装置10で再生される第1のテスト信号の再生時間が約5秒間に設定された構成例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。第1のテスト信号の再生時間は何ら5秒間に限定されるものではなく、5秒より短くてもよく、5秒より長くてもよい。
実施の形態1では、再生装置10において繰り返し再生される第2のテスト信号の再生時間が約10秒間に設定された構成例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。第2のテスト信号の繰り返しの再生時間は何ら10秒間に限定されるものではなく、10秒より短くてもよく、10秒より長くてもよい。
なお、制御装置20はバッファメモリ(図示せず)を備えていてもよい。制御装置20のプロセッサ23は、図11に示すステップS52を実行して第2のテスト信号を録音しているときに、録音動作が中断されることを防止するために、録音すべき第2のテスト信号を一時的にバッファメモリに記憶してもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、ステップS5の補正係数設定処理を実行する際に、図16および図17に示したグラフと同様のグラフをディスプレイ29に表示して、再生装置10における周波数特性の補正の要否をユーザ102に確認してもよい。そして、制御装置20のプロセッサ23は、その確認に対して行われるユーザ102の入力操作、例えばディスプレイ29のタッチパネルを介して行われるユーザ102の入力操作、に応じて、補正係数を再生装置10に設定するか否かを判断してもよい。また、制御装置20のプロセッサ23は、ユーザ102の入力操作に基づき、補正係数に変更を加えてもよい。
制御装置20のプロセッサ23は、図12に示すステップS76を実行する際に、トーンコントロールの再設定の要否をユーザ102に確認するメッセージをディスプレイ29に表示してもよい。そして、制御装置20のプロセッサ23は、その確認に対して行われるユーザ102の入力操作、例えばディスプレイ29のタッチパネルを介して行われるユーザ102の入力操作、に応じて、再生装置10にトーンコントロールを再設定するか否かを判断してもよい。
スマートホンまたはタブレットコンピュータでは、機種毎にマイクロホンの取り付け方法およびマイクロホンの性能の少なくとも一方が互いに異なる場合がある。そのため、制御装置20としてスマートホンまたはタブレットコンピュータを備える再生システム30では、スマートホンまたはタブレットコンピュータの機種に応じて、測定された周波数特性に差異が生じる可能性がある。この差異が、スマートホンまたはタブレットコンピュータの機種毎の補正データとして予め取得されてもよい。そして、再生システム30において周波数特性の測定が行われるときに、制御装置20のプロセッサ23が、マイクロホン25によって取得された第2のテスト信号に対して該当機種の補正データを畳み込む処理を実行して、マイクロホン25の周波数特性を補正してもよい。
図6~図17を参照して説明した音響補正処理は、制御装置20のプロセッサ23によって実行される音響補正プログラムとして制御装置20に実装されてもよい。音響補正プログラムは、再生装置10の全体を制御する制御プログラムの一部であってもよい。音響補正プログラムは、スマートホンまたはタブレットコンピュータのためのアプリケーションソフトウエアとして提供されてもよい。
実施の形態では、第2のテスト信号としてLOG-TSP信号を用いる構成例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。第2のテスト信号は、複数の周波数成分を含み、部屋のインパルス応答を測定することができる信号であればよく、例えば、インパルス信号、または白色雑音、等であってもよい。
実施の形態では、図1において、スピーカ18を再生装置10の外部に設ける構成例を示したが、本開示は何らこの構成に限定されない。スピーカ18は再生装置10に一体化されていてもよい。
実施の形態では、制御装置20が、第2のテスト信号をスピーカ18から再生するときの音量を計算するように再生システム30が構成された例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。例えば、制御装置20で取得された第1のテスト信号、または制御装置20で取得された第1のテスト信号の信号レベルT1を、制御装置20から再生装置10に送信し、第2のテスト信号をスピーカ18から再生するときの音量を再生装置10が計算するように再生システム30が構成されていてもよい。
実施の形態では、制御装置20が、部屋の周波数特性を測定し、再生装置10に設定する周波数特性の補正係数を計算するように再生システム30が構成された例を説明したが、本開示は何らこの構成に限定されない。例えば、制御装置20で取得された第2のテスト信号、または制御装置20で取得された第2のテスト信号の信号レベルを、制御装置20から再生装置10に送信し、再生装置10に設定される周波数特性の補正係数を再生装置10が計算するように再生システム30が構成されていてもよい。
実施の形態では、再生システム30を室内に設置してその部屋の周波数特性を測定する構成例を説明したが、再生システム30が使用される場所は、何ら家屋の室内に限定されない。再生システム30は、例えば、車内、船舶内、列車内、および航空機内、等の空間においても使用することができる。
実施の形態で図面に示したブロック図における機能ブロックの分割は、単なる一例に過ぎない。例えば、複数の機能ブロックを1つの機能ブロックとして実現したり、あるいは、1つの機能ブロックを複数に分割したり、または、一部の機能を他の機能ブロックに移したりしてもよい。また、複数の機能ブロックの機能を、単一のハードウェアまたはソフトウェアが、並列に処理してもよく、または時分割に処理してもよい。
実施の形態で説明した制御方法を制御装置20のプロセッサ23に実行させるためのソフトウェアプログラムは、コンピュータまたは制御装置で読み取り可能な記録媒体(例えば、光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、または半導体メモリ、等)に記録して頒布または流通させてもよい。あるいは、そのソフトウェアプログラムを、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネット等のネットワーク、データ放送、等を経由して伝送してもよい。あるいは、独立した他のコンピュータシステムがそのソフトウェアプログラムを実行することで各種処理が実行されてもよい。
また、そのソフトウェアプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本開示の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリ、等を挙げることができる。
また、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なICカードまたは単体のモジュールから構成されてもよい。
また、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、1つのLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)で構成されてもよい。
また、各処理部は、LSIまたはICに限定されるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。あるいは、回路構成をプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、または、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサで実現されてもよい。
実施の形態で図面に示したフローチャートにおける各ステップが実行される順序は、単なる一例に過ぎず、実施の形態で説明した順序とは異なる順序で各ステップが実行されてもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時に(すなわち、並列に)実行されてもよい。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、部屋の周波数特性を測定し、その測定結果に基づいて、再生装置で再生される音の周波数特性を補正する再生システム、制御装置、制御方法、およびプログラムに適用可能である。具体的には、家庭用のオーディオ機器、デジタルテレビジョンセット、ハードディスクレコーダ、光ディスク再生装置、AVアンプ、セットトップボックス、車載オーディオ機器、スマートホン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、またはその他の携帯端末装置、等に本開示は適用可能である。
10 再生装置
11 記憶装置
12 プロセッサ
13 通信回路
14 アンテナ
15 ソース装置
16 DSP
17 デジタル/アナログ変換器
18 スピーカ
20 制御装置
21 アンテナ
22 通信回路
23 プロセッサ
24 記憶装置
25 マイクロホン
26 アナログ/デジタル変換器
27 デジタル/アナログ変換器
28 スピーカ
29 ディスプレイ
30 再生システム
100 部屋
101 スピーカ
102 ユーザ
103 壁
104 家具
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13 通信回路
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15 ソース装置
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27 デジタル/アナログ変換器
28 スピーカ
29 ディスプレイ
30 再生システム
100 部屋
101 スピーカ
102 ユーザ
103 壁
104 家具
Claims (8)
- 部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を制御する制御装置であって、
前記再生装置と通信する第1の通信回路と、
前記スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、
第1の制御回路と、を備え、
前記第1の制御回路は、
前記マイクロホンにより前記部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数における前記暗騒音の信号レベルを計算し、
予め決められた音量を有する第1のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第1の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信し、
前記マイクロホンにより前記第1のテスト信号を取得し、取得した前記第1のテスト信号の信号レベルを計算し、
予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、前記第1のテスト信号の信号レベルを基準として、前記予め決められた複数の周波数における前記第2のテスト信号の信号レベルを推定し、
前記予め決められた複数の周波数のうちの少なくとも1つの周波数において、推定した前記第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが前記暗騒音の信号レベル以下であるとき、前記第2のテスト信号の音量の設定値を増大させ、
前記設定値に係る音量を有する前記第2のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第2の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信し、
前記マイクロホンにより前記第2のテスト信号を取得し、取得した前記第2のテスト信号に基づいて前記部屋の周波数応答を計算し、計算した前記部屋の周波数応答に基づいて前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を計算し、
前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信する、
制御装置。 - 前記第1の制御回路は、取得した前記第1のテスト信号の信号レベルが予め決められたしきい値を超えるとき、前記第2のテスト信号の音量の設定値を減少させる、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記第1のテスト信号は正弦波である、
請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記第2のテスト信号は、LOG-TSP(Log-Time Stretched Pulse)信号である、
請求項1~3のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記制御装置はスマートホンまたはタブレットコンピュータである、
請求項1~4のいずれか一項に記載の制御装置。 - 部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置と、請求項1~5のいずれか一項に記載の制御装置と、を含む再生システムであって、
前記再生装置は、
前記制御装置と通信する第2の通信回路と、
可変な周波数特性を有する信号処理回路と、
第2の制御回路と、を備え、
前記第2の制御回路は、
前記第2の通信回路を介して前記制御装置から受信した前記第1の制御信号に応じて、前記第1のテスト信号を前記スピーカから再生し、
前記第2の通信回路を介して前記制御装置から受信した前記第2の制御信号に応じて、前記第2のテスト信号を前記スピーカから再生し、
前記第2の通信回路を介して前記制御装置から受信した前記第3の制御信号に応じて、前記信号処理回路の周波数特性を補正する、
再生システム。 - 部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を、前記再生装置の外部の制御装置により制御する制御方法であって、
前記制御装置は、
前記再生装置と通信する第1の通信回路と、
前記スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、
第1の制御回路と、を備え、
前記制御方法は、
前記マイクロホンにより前記部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数における前記暗騒音の信号レベルを計算するステップと、
予め決められた音量を有する第1のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第1の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信するステップと、
前記マイクロホンにより前記第1のテスト信号を取得し、取得した前記第1のテスト信号の信号レベルを計算するステップと、
予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、前記第1のテスト信号の信号レベルを基準として、前記予め決められた複数の周波数における前記第2のテスト信号の信号レベルを推定するステップと、
前記予め決められた複数の周波数のうちの少なくとも1つの周波数において、推定した前記第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが前記暗騒音の信号レベル以下であるとき、前記第2のテスト信号の音量の設定値を増大させるステップと、
前記設定値に係る音量を有する前記第2のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第2の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信するステップと、
前記マイクロホンにより前記第2のテスト信号を取得し、取得した前記第2のテスト信号に基づいて前記部屋の周波数応答を計算し、計算した前記部屋の周波数応答に基づいて前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を計算するステップと、
前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信するステップと、を含む、
制御方法。 - 部屋に設置されたスピーカに接続または一体化された再生装置の周波数特性を制御する制御装置のためのプログラムであって、
前記制御装置は、
前記再生装置と通信する第1の通信回路と、
前記スピーカから発生された音声信号を取得するマイクロホンと、
前記プログラムを実行する第1の制御回路と、を備え、
前記プログラムは、
前記マイクロホンにより前記部屋の暗騒音を取得し、予め決められた複数の周波数における前記暗騒音の信号レベルを計算するステップと、
予め決められた音量を有する第1のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第1の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信するステップと、
前記マイクロホンにより前記第1のテスト信号を取得し、取得した前記第1のテスト信号の信号レベルを計算するステップと、
予め決められた音量および予め決められた周波数特性を有する第2のテスト信号について、前記第1のテスト信号の信号レベルを基準として、前記予め決められた複数の周波数における前記第2のテスト信号の信号レベルを推定するステップと、
前記予め決められた複数の周波数のうちの少なくとも1つの周波数において、推定した前記第2のテスト信号の信号レベルから予め決められた値を減算した信号レベルが前記暗騒音の信号レベル以下であるとき、前記第2のテスト信号の音量の設定値を増大させるステップと、
前記設定値に係る音量を有する前記第2のテスト信号を前記スピーカから再生することを指示する第2の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信するステップと、
前記マイクロホンにより前記第2のテスト信号を取得し、取得した前記第2のテスト信号に基づいて前記部屋の周波数応答を計算し、計算した前記部屋の周波数応答に基づいて前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を計算するステップと、
前記再生装置に設定する周波数特性の補正係数を含む第3の制御信号を、前記第1の通信回路を介して前記再生装置に送信するステップと、を含む、
プログラム。
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