WO2023286365A1

WO2023286365A1 - 信号処理装置、信号処理方法、及びプログラム

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Publication number: WO2023286365A1
Application number: PCT/JP2022/012312
Authority: WO
Inventors: 哲曲谷地
Original assignee: ソニーグループ株式会社
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-01-19

Abstract

本技術の一形態に係る信号処理装置は、信号取得部、信号測定部、及び信号処理部を具備する。信号取得部は、測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号とそれに対応する解析信号とを取得する。信号測定部は、複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように測定信号を再生させ、測定信号を再生した波形の受信データを読み込む。信号処理部は、受信データに対して解析信号を作用させて複数の参照点と対象点との間のインパルス応答を算出し、そこから対象点の位置と対象点における波動特性とを算出する。測定信号及び解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む。

Description

信号処理装置、信号処理方法、及びプログラム

　本技術は、波動特性の測定に適用可能な信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムに関する。

　従来、空間を伝搬する波について、その空間内での波動特性を測定する技術が開発されている。例えば空間内を伝搬する音波の波動特性として、空間の音響特性を測定する方法が知られている。
　特許文献１には、複数のスピーカから聴取位置までの音波の遅延特性を測定するオーディオシステムについて記載されている。このシステムには、周波数特性が異なる２つのスピーカが設けられる。各スピーカからは帯域の異なる音波が切り替えて放射され、聴取位置に配置されたマイクロホンによりそれぞれ検出される。この検出結果から、各スピーカから聴取位置までの群遅延時間が算出され、各スピーカが再生する音波を遅延させる遅延時間が設定される。これにより、高域や低域の音波が聴取位置に達するタイミングを一致させることが可能となっている（特許文献１の明細書段落［００１２］［００１４］［００１７－００２３］図１等）。

特開２００１－２１１４９３号公報

　このように空間を伝搬する音波等の波に関して、その空間内の各位置における波動特性を測定しておくことで、各位置に生じる波の制御や検出の精度が向上すると期待される。このため、空間内の波動特性を容易に測定する技術が求められている。

　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、空間内の波動特性を容易に測定することが可能な信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムを提供することにある。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る信号処理装置は、信号取得部と、信号測定部と、信号処理部とを具備する。
　前記信号取得部は、測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得する。
　前記信号測定部は、複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込む。
　前記信号処理部は、前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出する。
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む。

　この信号処理装置では、複数の参照点と対象点との間で、インパルス応答の測定に用いる測定信号の測定波が再生・受信される。測定信号は、各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように再生される。この測定波の受信データに解析信号を作用させて、各参照点と対象点との間のインパルス応答が算出され、その結果から対象点の位置及び波動特性が算出される。ここで、測定信号及び解析信号の少なくとも一方は、第１のタイプの窓関数により帯域分割されている。これにより、例えば測定波を受信する機器のみを利用して対象点の位置を適正に算出することが可能となり、空間内の波動特性を容易に測定することが可能となる。

　本技術の一形態に係る信号処理方法は、コンピュータシステムにより実行される信号処理方法であって、測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得することを含む。
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データが読み込まれる。
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とが算出される。
　また、前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む。

　本技術の一形態に係るプログラムは、コンピュータシステムに以下のステップを実行させる。
　測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得するステップ。
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込むステップ。
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出するステップ。
　また、前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む。

本技術の第１の実施形態に係る音響測定システムの構成例を示す模式図である。音響測定システムの機能的な構成例を示すブロック図である。インパルス応答の測定方法について説明するための模式図である。音響測定システムの動作概要を示す模式図である。比較例として挙げる矩形窓により生成された測定信号の一例を示すグラフである。図５に示す矩形窓を用いたインパルス応答の測定結果を示すグラフである。比較例として挙げるハン窓により生成された測定信号の一例を示すグラフである。図７に示すハン窓を用いたインパルス応答の測定結果を示すグラフである。最小位相特性のハン窓により生成された測定信号の一例を示すグラフである。図９に示すハン窓により帯域分割された測定信号に対応する解析信号の一例を示すグラフである。図９に示すハン窓を用いたインパルス応答の測定結果を示すグラフである。音響測定システムによる測定処理の流れを示すブロック図である。音響測定システムによる測定処理の一例を示すフローチャートである。音波を再生する処理の流れを示す模式図である。収音データに対する処理の流れを示す模式図である。第２の実施形態に係る音響測定システムの構成例を示す模式図である。音波を再生する処理の流れを示す模式図である。最小位相特性の高域通過窓関数により生成された測定信号の一例を示すグラフである。収音データに対する処理の流れを示す模式図である。最小位相特性のハン窓により生成された解析信号の一例を示すグラフである。図１８及び図２０に示す各窓関数によるインパルス応答の測定結果を示すグラフである。第３の実施形態に係る音響測定システムの構成例を示す模式図である。音波を再生する処理の流れを示す模式図である。収音データに対する処理の流れを示す模式図である。ＵＩ表示の一例を示す模式図である。ＵＩ表示の他の例を示す模式図である。

　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

　＜第１の実施形態＞
　［音響測定システムの構成］
　図１は、本技術の第１の実施形態に係る音響測定システムの構成例を示す模式図である。音響測定システム１００は、音波１が再生される空間（音響空間２）における音響特性を測定するシステムである。
　ここで、音響特性とは、例えば音響空間２内の各点における音響に関する特性である。典型的には、音響空間２における反射やエコー等を含む音波１の伝達特性が、各点の音響特性として測定される。この他、音響空間２内の音響に関する任意の特性が、音響測定システム１００の測定対象として設定されてよい。
　本実施形態では、音波１は、測定波の一例であり、音響特性は、波動特性の一例である。

　図１に示すように、音響測定システム１００は、複数のスピーカＳからなるスピーカアレイ１０と、マイクロホンＭとを含む。スピーカアレイ１０（複数のスピーカＳ）は音響空間２に固定されており、マイクロホンＭは音響空間２内を移動可能に構成される。
　例えばあるスピーカＳにより音響空間２に放射された音波１が、マイクロホンＭによって収音される。この収音されたデータ（収音データ）をもとに、音波１を放射したスピーカＳに対するマイクロホンＭの位置における音響特性が測定される。
　本実施形態では、収音データは、受信データに相当する。

　以下では、マイクロホンＭの位置を対象点と記載する。対象点の位置ｒは、音響空間内の３次元座標で表され、時間とともに変化するベクトル（ｒ（ｔ））である。音響測定システム１００では、マイクロホンＭの移動に合わせて、その対象点における音響特性Ｐ（ω，ｒ（ｔ））が測定される。なお、ωは、音波の周波数ｆを２π倍した角周波数（ω＝２πｆ）である。
　音響測定システム１００により測定された音響特性のデータは、スピーカアレイ１０を用いた様々なアプリケーションに利用される。

　例えば、スピーカアレイ１０を用いることで、音響空間２内に任意の音場を付加するといったことが可能である。すなわち、音響空間２内の任意の位置に音声を定位して提示することが可能となる。また例えば、スピーカアレイ１０を用いて、音響空間２内の音を消す空間ノイズキャンセリング等を実現することも可能である。
　これらのアプリケーションでは、例えばスピーカＳから制御対象となる点までの伝達特性を、単純な距離から求められる自由空間内のグリーン関数で表すといった手法が用いられる場合が多くある。このようにグリーン関数を用いた方法に比べ、音響空間２内の反射等を含めた伝達特性（音響特性）を予め測定しておき、その環境に合わせた信号処理を行う方法のほうが、精度が向上することが知られている。
　そのため、音響特性のデータは、スピーカアレイ１０を設置する場所ごとに測定することが望ましい。

　一方で、音響空間２内の音響特性は、様々な位置で、正確な位置情報とともに測定する必要があるため、測定自体のコストが高くなることがあり得る。例えば、対象点の正確な位置情報を取得するためにマイクロホンＭに位置センサを設置するような構成では、専用のデバイスやシステムが必要となりコストが高くなる。また、複数のマイクロホンＭを置いて複数の点についての音響特性を測定することもできるが、この場合、多数のマイクロホンＭを運搬、設置する必要がありコストがかかる。

　これに対し、本実施形態に係る音響測定システム１００は、スピーカアレイ１０（複数のスピーカＳ）の音響信号と、移動する少数のマイクロホンＭのみを使用して、音響特性と同時に、対象点の位置情報が測定される。すなわち、音響信号だけを使って、同時に音響測定と位置測定とが行われる。
　これにより、空間内の音響特性を容易に測定することが可能となり、上記したようなマイクロホンＭの位置を測定するためのコストを削減することが可能となっている。

　［音響測定システムの構成］
　図２は、音響測定システム１００の機能的な構成例を示すブロック図である。
　音響測定システム１００は、上記した複数のスピーカＳ（スピーカアレイ１０）、及びマイクロホンＭに加え、記憶部２０と、コントローラ３０とを有する。

　複数のスピーカＳは、音響空間２内にそれぞれ固定して配置され、スピーカアレイ１０を構成する。本実施形態では、スピーカアレイ１０には、４以上のスピーカＳが含まれる場合を例に挙げるが、例えばスピーカＳの数は３以下であってもよい。本実施形態のように、少なくとも４つのスピーカＳを用いることで、マイクロホンＭの位置（対象点）と音響特性との両方を精度よく測定することが可能である。この点については、後に詳しく説明する。

　図１では、一例として音響空間２を囲むように配置された環状のスピーカアレイ１０が模式的に図示されている。これに限定されず、線状・面状を含む様々な位置に配置されたスピーカアレイ１０等が用いられてもよい。
　各スピーカＳは、周波数特性が異なるものであってもよいし、同じ周波数特性であってもよい。またスピーカＳの種類や形式が異なっていてもよい。
　この他、スピーカＳの数、向き、配置、種類、形式等は限定されない。
　以下では、各スピーカＳが配置される位置を参照点と記載する。参照点は、予め位置情報が設定された点である。

　マイクロホンＭは、音響空間２内に配置される収音素子である。マイクロホンＭは、例えば音響測定を行う測定者などが手に持って、音響空間２内を歩き回ることで移動される。あるいは、可搬な移動制御装置等を用いて、マイクロホンＭを移動させるといった構成も可能である。
　実施形態では、単一のマイクロホンＭが用いられる場合について説明する。なお、マイクロホンＭの数は限定されず、例えば複数のマイクロホンＭを一体的に移動できるようにユニットしたマイクロホンアレイ等が用いられてもよい。あるいは、個別に移動可能なように構成された複数のマイクロホンＭが用いられてもよい。複数のマイクロホンＭが用いられる場合、例えば図１２等に示す処理が、各マイクロホンＭごとに行われる。また複数のマイクロホンＭを一体的に移動可能なようにユニット化したマイクロホンアレイ等が用いられてもよい。この場合、後述するコントローラ３０により実行される信号処理の結果から、ユニット化されたマイクロホンアレイの回転や傾きの情報が算出されてもよい。

　マイクロホンＭは、例えばスピーカＳにより放射され、音響空間２を通ってマイクロホンＭの位置（対象点）に伝搬する音波１を収音し、その音波１の波形を表すデジタル信号（収音データ）を出力する。この収音データをもとに、その対象点における音響特性が測定される。
　従って、音響測定システム１００により測定される音響特性は、ある参照点にスピーカＳを配置して音波１を放射した場合に、マイクロホンＭが配置されている対象点で測定される音響特性であると言える。
　本実施形態では、複数のスピーカＳ（スピーカアレイ１０）と、マイクロホンＭとにより、複数の参照点と単一の対象点との間で音波１を再生して受信する測定部が構成される。なお、本実施形態において、音波１を収音することは、音波を受信することに含まれる。

　記憶部２０は、不揮発性の記憶デバイスであり、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等が用いられる。その他、コンピュータが読み取り可能な非一過性の任意の記録媒体が用いられてよい。また、記憶部２０は、コントローラ３０がアクセス可能なクラウド上やサーバ上に構成されてもよい。
　図２に示すように記憶部２０には、制御プログラム２１と、信号情報２２と、スピーカ情報２３と、音響特性データ２４とが記憶される。

　制御プログラム２１は、音響測定システム１００全体の動作を制御するプログラムである。
　信号情報２２には、音響測定に用いる測定信号や、その信号を解析するための解析信号等のデータが含まれる。具体的には、後述するＴＳＰ信号や逆ＴＳＰ信号の波形データや、周波数特性のデータ等が記憶される。
　スピーカ情報２３は、スピーカアレイ１０を構成する各スピーカＳに関する情報である。スピーカ情報２３には、各スピーカＳの配置の情報（参照点の位置情報）や、各スピーカＳの周波数特性等の情報が含まれる。
　音響特性データ２４は、各マイクロホンＭの測定位置ｒ（対象点）での音響特性を記録したデータである。

　コントローラ３０は、音響測定システム１００が有する各ブロックの動作を制御する。コントローラ３０は、例えばＣＰＵやメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等のコンピュータに必要なハードウェア構成を有する。ＣＰＵが記憶部２０に記憶されている制御プログラム２１をＲＡＭにロードして実行することにより、種々の処理が実行される。本実施形態では、コントローラ３０は、信号処理装置に相当する。

　コントローラ３０として、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)、その他ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデバイスが用いられてもよい。

　本実施形態では、コントローラ３０のＣＰＵが本実施形態に係る制御プログラム２１を実行することで、機能ブロックとして、信号取得部３１、音響測定部３２、及び音響処理部３３が実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本実施形態に係る信号処理方法が実行される。なお各機能ブロックを実現するために、ＩＣ（集積回路）等の専用のハードウェアが適宜用いられてもよい。
　本実施形態では、音響測定部３２は、信号測定部に相当し、音響処理部３３は、信号処理部に相当する。

　信号取得部３１は、音響測定に用いられる信号を取得する。音響測定システム１００では、マイクロホンＭの位置（対象点）において、音波１に関するインパルス応答を測定することで、音響特性が測定される。
　本開示において、インパルス応答とは、例えばスピーカＳの位置（参照点）でインパルス状の音波１を発した場合に、音響空間２を伝わって、マイクロホンＭの位置（対象点）で検出される音波１である。インパルス応答を用いることで、例えば対象点での音波の伝達特性等を表すことが可能となる。

　音響測定システム１００では、互いに対応する信号のペアを用いて、インパルス応答を測定する方法が用いられる。この方法では、一方の信号をスピーカＳから再生し、その音波１の収音データに他方の信号を作用させることで、インパルス状の音波１を再生した場合と同様の応答、すなわちインパルス応答が算出される。
　以下では、スピーカＳから再生される信号を測定信号と記載し、収音データからインパルス応答を算出するために用いる信号を解析信号と記載する。

　信号取得部３１は、音波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、測定信号に対応する解析信号とを取得する。測定信号及び解析信号は、単一の信号とは限らず、用途の異なる複数の信号が測定信号（或いは解析信号）となる場合がある。
　測定信号は、例えば各スピーカＳが再生する音波１の波形を表す信号である。ここでは、各スピーカＳに出力される直前のデジタル信号を測定信号と記載する。
　解析信号は、例えば測定信号を再生した音波からインパルス応答を算出できるように構成された信号である。ここでは、収音データに作用される信号を解析信号と記載する。

　測定信号及び解析信号を取得する方法は限定されない。例えば測定信号及び解析信号の元となる元信号に、所定のフィルタ等を作用させて、各信号が生成されてもよい。また、予め記録された測定信号及び解析信号のデータが読み込まれてもよい。また、プログラムの進行中に、必要に応じて所定のパラメータ（例えば周波数の時間変化や、信号の継続時間等を表すパラメータ）から測定信号及び解析信号のデータが適宜生成されてもよい。各信号のデータは、信号情報として、記憶部２０に格納される。
　このように、本開示において、信号を取得する処理には、元となる信号を加工して必要な信号に調整する処理、及び予め記憶された信号のデータを読み込む処理等が含まれる。

　測定信号の元信号は、周波数が時間変化するスイープサイン信号である。すなわち、測定信号は、周波数が時間とともに減少（あるいは増加）するようにスイープする正弦波信号から生成される。
　また解析信号の元信号は、測定信号の元信号となるスイープサイン信号の周波数の時間変化が反転した信号である。すなわち、解析信号は、測定信号の周波数のスイープとは逆に周波数が変化する正弦波信号から生成される。
　なお、測定信号及び解析信号として、元信号そのものを使用することも可能である。

　本実施形態では、測定信号２５の元信号として、時間伸長パルス信号（ＴＳＰ信号：Time-Stretched Pulse）が用いられる。また解析信号２７の元信号として、時間伸長パルス信号の周波数の時間変化を反転させた逆時間伸長パルス信号（逆ＴＳＰ信号）が用いられる。
　ＴＳＰ信号及び逆ＴＳＰ信号は、ともにスイープサイン信号の一形態であり、周波数が時間に対して線形に変化する信号である。

　ここでは、ＴＳＰ信号は、周波数が時間とともに線形に減少する信号である。また逆ＴＳＰ信号は、周波数が時間とともに線形に増加する信号である。ＴＳＰ信号及び逆ＴＳＰ信号を用いることで、インパルス応答を適正に測定可能な測定信号及び解析信号を容易に構成することが可能となる。
　なお、ＴＳＰ信号と逆ＴＳＰ信号を入れ替えて用いることも可能である。すなわち、測定信号の元信号として逆ＴＳＰ信号を用いてもよいし、また解析信号の元信号としてＴＳＰ信号を用いてもよい。ＴＳＰ信号及び逆ＴＳＰ信号については、図３を参照して後に詳しく説明する。
　なお、測定信号及び解析信号の元信号として、ＯＡＴＳＰ（Optimum Aoshima's TSP）信号等の他のスイープサイン信号が用いられてもよい。

　音響測定部３２は、複数のスピーカＳ及びマイクロホンＭ（測定部）を制御して、音響特性を測定するために必要な実際の測定処理を実行する。具体的には、各スピーカＳに測定信号を適宜再生させて、インパルス応答を測定するための音波１を発生させる。この時、各スピーカＳが再生する帯域が互いに異なるように音波１の再生が制御される。従って、各参照点から聞こえる音波１は、いずれも異なる帯域の音波１となる。
　このように、音響測定部３２は、測定部を構成する複数のスピーカＳに、各参照点に対応する音波１の帯域が互いに異なるように測定信号を再生させる。ここでは、複数のスピーカＳの各々から再生される音波１が、各参照点に対応する音波１となる。
　具体的には、測定信号の種類や再生のタイミング等が、各スピーカＳの帯域を分けるように適宜設定される。

　音響測定部３２は、複数のスピーカＳのうち、音波１を再生させるスピーカＳ（以下、スピーカＳと同じ符号を用いて、再生スピーカＳと記載する）を選択する。典型的には、４つの再生スピーカが選択される。
　そして、各再生スピーカＳが再生する音波１が、互いに異なる帯域の音波となるように、測定信号が再生スピーカＳに出力される。このように、音響測定部３２は、複数のスピーカＳから複数の再生スピーカＳを選択し、各再生スピーカＳが再生する音波の帯域が互いに異なるように測定信号を再生させる。これにより、再生スピーカＳの音波を、帯域ごとに分けて扱うことが可能となる。

　また音響測定部３２は、測定部を構成するマイクロホンＭから、測定信号を再生した波形の収音データを読み込む。例えば、マイクロホンＭから出力された収音データが、ＵＳＢ等のインターフェースを介して読み込まれる。あるいは、マイクロホンＭからアナログの音声信号が出力される場合には、図示しないＡＤコンバータ等を介して、デジタル信号に変換された音声信号が収音データとして読み込まれる。

　音響処理部３３は、収音データに対して解析信号を作用させて複数の参照点と対象点との間のインパルス応答を算出する。
　本実施形態では、再生スピーカＳの位置（参照点）とマイクロホンＭの測定位置ｒ（対象点）との間のインパルス応答が算出される。例えば４つの再生スピーカＳを選択した場合、４つのインパルス応答が算出されることになる。
　このように音響処理部３３は、収音データに対して解析信号を作用させて複数の再生スピーカＳの各々についてインパルス応答を算出する。

　また音響処理部３３は、インパル応答の算出結果に基づいて対象点の位置（測定位置ｒ）と対象点における音響特性（音波の波動特性）とを算出する。
　測定位置ｒとしては、例えば音響空間２内のマイクロホンＭの位置座標が算出される。また後述するように、４つの再生スピーカＳのうち、１つのスピーカＳが音響測定の対象となるスピーカＳである。音響処理部３３は、音響測定の対象となるスピーカＳについて、測定位置ｒにおける音響特性（伝達特性等）を算出する。
　算出された対象点の位置と音響特性の情報は、音響特性データ２４として記憶部２０に逐次記録される。

　図３は、インパルス応答の測定方法について説明するための模式図である。ここでは、１つのスピーカＳと１つのマイクロホンＭとを用いて測定されるインパルス応答２８の測定方法について説明する。

　図３Ａは、測定信号２５の一例を示すグラフである。図３Ｂは、図３Ａに示す測定信号２５の音波を収音した収音データ２６の一例を示すグラフである。図３Ｃは、図３Ａに示す測定信号２５に対応する解析信号２７の一例を示すグラフである。図３Ａ～図３Ｃのグラフにおいて、横軸は周波数であり、縦軸は時間である。また、図３Ｄは、収音データ２６に解析信号を作用させて算出されたインパルス応答２８の一例を示すグラフである。図３Ｄのグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は信号強度である。

　ここでは、測定信号２５としてＴＳＰ信号を使用し、解析信号２７として逆ＴＳＰ信号を使用したインパルス応答の測定について説明する。
　図３Ａに示すように、測定信号２５であるＴＳＰ信号は、時間ｔ＝０の時点では、周波数が高く、時間とともに一定の割合で周波数が低下し、最終的に周波数がとなる信号である。

　このＴＳＰ信号をスピーカＳから再生し、マイクロホンＭで収音する。この場合、図３Ｂに示すように収音データ２６のグラフは、概ね時間とともに周波数が減少する信号となるが、周波数によって音波１の到達時間に違いがあらわれる。このような特性は、音響空間２の性質であり、スピーカＳの位置（参照点）、及びマイクロホンＭの位置（対象点）のいずれが変わっても特性が変化すると考えられる。

　このように測定された収音データ２６に対して、解析信号２７として図３Ｃに示すような逆ＴＳＰ信号を作用させる。解析信号２７は、時間ｔ＝０の時点では、周波数が０であり、時間とともに一定の割合で周波数が増加する信号である。
　この逆ＴＳＰ信号（解析信号２７）と、収音データ２６とを、円状で畳み込む演算処理を実行する。この結果、図３Ｄに示すように、測定対象とする系（この場合、音響空間２）のインパルス応答を算出することが可能となる。

　インパルス応答の中には、時間遅れの情報、すなわち音波１が再生されてからマイクロホンＭに到達するまでの時間の情報も含まれている。時間遅れの情報は、例えばインパルス応答の立ち上がり部分の時間から、システム上の遅延時間を取り除くことによって算出することが可能である。
　本実施形態では、このようなインパルス応答の測定方法を利用して、時間遅れの情報からスピーカＳとマイクロホンＭとの距離を求めることで、マイクロホンＭの位置が算出される。

　なお本開示では、以下に説明するように、ＴＳＰ信号や、逆ＴＳＰ信号に対して、窓関数を用いて帯域を分割した信号が測定信号２５や解析信号２７として用いられる。このため、算出される応答特性が、厳密な意味でのインパルス応答から多少ずれることも考えられるが、インパル応答と同様に時間遅れの情報等を十分に表すことが可能である。
　本開示では、このように帯域を分割した信号（測定信号２５や解析信号２７）を用いて測定される応答特性もインパルス応答と記載する。

　図４は、音響測定システム１００の動作概要を示す模式図である。
　上記では、１つのマイクロホンＭで、１つのスピーカＳからのインパルス応答を測定する方法について説明した。
　本発明者は、上記したＴＳＰ信号等の帯域を制限することで、同時に３つのスピーカＳの位置（参照点）からのマイクロホンＭの距離（時間遅れの情報）を測定する方法を見出した。以下、図４を参照して具体的に説明する。

　図４Ａには、音響測定システム１００による音響測定の様子が模式的に図示されている。
　例えば、図４Ａに示すような環状のスピーカアレイ１０と同じ平面上のある位置を測位するためには、少なくとも位置が既知であるの２つの参照点との距離を測定する必要がある。
　さらに、マイクロホンＭが環状のスピーカアレイ１０と同じ平面上にない場合や、スピーカアレイ１０が環状のように１平面上にない一般的な場合も考えられる。このような場合、少なくとも位置が既知の３つの参照点との距離を測定する必要がある。
　またマイクロホンＭの位置が時間変化することを考えると、位置が既知の３つのスピーカＳから同時にマイクロホンＭの位置を測定する必要がある。従って、同時に測定しても信号を分離して取り扱うことが可能なように、帯域を分けることを考える。

　ここで、音響測定システム１００（スピーカＳ及びマイクロホンＭ）で扱う音波１の帯域について説明する。
　本実施形態では、音響測定の対象となる帯域よりも広い帯域が再生収音可能なようにスピーカＳ及びマイクロホンＭが構成される。音響測定の対象となる帯域とは、例えば音場の制御等に用いられる帯域であり、伝達特性等のデータが必要となる帯域である。

　例えば、波面の合成等で使う帯域が５ｋＨｚ以下の帯域だとすると、一般的な２０ｋＨｚまで再生収音可能な測定系（スピーカＳ及びマイクロホンＭ）を用いることができる。また、測定対象の音の帯域が２０ｋＨｚの場合は、超音波帯域やハイレゾ帯域まで再生し収音できる測定系が用いられる。
　以下では、一例として音響測定の対象帯域の上限周波数Ｆｍを６ｋＨｚとし、測定系が再生収音可能な帯域の上限周波数Ｆｎを２４ｋＨｚとする。また、マイクロホンＭを用いた音波１のサンプリング周波数Ｆｓを４８ｋＨｚとする。
　本実施形態では、Ｆｍ以下の帯域は、音響測定に用いる帯域とし、測距には使用しないものとする。なお、後述する測距用の窓関数による位相の操作の影響を無視できる場合、またはそのような位相の操作の影響を考慮して修正できる場合には、Ｆｍ以下の帯域を音響測定と同時に測距に用いることも可能である。

　本実施形態では、複数のスピーカＳのうち、再生スピーカＳとして、３つの参照スピーカ５と、１つの対象スピーカ６とが選択される。
　参照スピーカ５は、マイクロホンＭとの距離を測定するためのスピーカＳである。図４では、スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃが、参照スピーカ５として選択される。
　また対象スピーカ６は、音響測定の対象となるスピーカＳである。図４では、図１と同様にスピーカＳｐが、参照スピーカ５として選択される。

　このうち、上記した対象スピーカ６が再生する音波１の帯域は、音響測定の対象帯域に設定される。ここでは０Ｈｚ～６ｋＨｚの帯域が、対象スピーカ６の帯域に設定される。
　また参照スピーカ５が再生する音波１の帯域は、対象帯域以外の帯域に設定される。具体的には、３つの参照スピーカ５に対して、６ｋＨｚ～２４ｋＨｚの帯域が分割されて割り当てられる。
　例えばスピーカＳａが再生する音波１の帯域は、６ｋＨｚ～１２ｋＨｚ（帯域Ｌ）に設定される。またスピーカＳｂが再生する音波１の帯域は、１２ｋＨｚ～１８ｋＨｚ（帯域Ｍ）に設定される。またスピーカＳｃが再生する音波１の帯域は、１８ｋＨｚ～２４ｋＨｚ（帯域Ｈ）に設定される。
　なお、対象スピーカ６が再生する音波１の帯域はユーザの方で適宜設定されても良いし、システム毎に決まった帯域が予め設定されていてもよいし、システムが置かれる環境情報は使用用途に応じて動的に変更されてもよい。また、参照スピーカ５が再生する音波１の帯域が最初に設定され、その後対象スピーカ６が再生する音波１の帯域が決定されてもよい。

　このように、各再生スピーカＳの生成帯域を制限する方法として、本実施形態では、各スピーカＳに入力される測定信号２５そのものの帯域が制限される。具体的には、ＴＳＰ信号を帯域分割した信号が測定信号２５として用いられる。なお、各再生スピーカＳの生成帯域を制限する方法としてはこれに限定されない。

　図４Ｂには、測定信号の帯域分割の一例が模式的に図示されている。図４Ｂには、横軸を周波数、縦軸を時間として、ＴＳＰ信号（測定信号）の強度分布（パワー／周波数）がプロットされている。このＴＳＰ信号に対して、４つの窓関数Ｗｐ、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃを作用させて、帯域が制限された４つの測定信号２５が生成される。

　例えば窓関数Ｗｐは、対象スピーカ６であるスピーカＳｐに出力される測定信号２５を生成する関数であり、音響測定の対象帯域（０Ｈｚ～６ｋＨｚ）を通過させ、他の帯域を制限する。窓関数Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃは、それぞれ参照スピーカ５であるスピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃに出力される測定信号２５を生成する関数であり、帯域Ｌ、帯域Ｍ、帯域Ｈをそれぞれ通過させる。
　このように、窓関数Ｗｐ、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃは、帯域幅が６ｋＨｚに設定され、０Ｈｚ～２４ｋＨｚまでの帯域を４等分する関数であると言える。

　図４Ｃには、測定信号の帯域分割の他の例が模式的に図示されている。図４Ｃには、横軸を周波数、縦軸を時間として、逆ＴＳＰ信号（測定信号）の強度分布（パワー／周波数）がプロットされている。測定信号として、逆ＴＳＰ信号を用いる場合には、逆ＴＳＰ信号が帯域分割される。この逆ＴＳＰ信号に対して、図４Ｂと同様に４つの窓関数Ｗｐ、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃを作用させることで、帯域が制限された４つの測定信号２５を生成することが可能である。

　このように、本実施形態では、測定信号２５の元信号であるＴＳＰ信号（あるいは逆ＴＳＰ信号）が、帯域分割される。そして対象スピーカ６及び各参照スピーカ５からは、帯域が制限された測定信号２５が略同時に再生される。
　この時、各帯域の音波の再生が同時に開始されるように、帯域分割された４つの測定信号２５はタイミングをずらして適宜再生される。すなわち、互いに帯域が異なり、かつ、周波数が一様に変化する音波１（位置測定用の音波１及び音響測定用の音波１）が、各再生スピーカＳから一定の期間内に同時に再生される。

　このように、音響測定部３２は、複数の再生スピーカＳから同一の期間内に互いに異なる帯域の音波１が再生されるように、測定信号２５を再生させる。
　これにより、一度の測定で、スピーカＳａ～Ｓｃのインパルス応答と、スピーカＳｐのインパルス応答とを同時に測定することが可能となる。

　［帯域分割の比較例］
　以下では帯域分割されたインパルス応答から、時間遅れの情報、すなわち参照スピーカ５とマイクロホンＭとの距離の情報を算出する場合について考察する。

　図５は、比較例として挙げる矩形窓３５により生成された測定信号２５の一例を示すグラフである。図５（ａ）は、矩形窓３５を用いて帯域制限されたＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図５（ｂ）は、矩形窓３５の周波数分布を示すグラフであり、グラフの横軸は周波数であり、縦軸は振幅である。図５（ｃ）は、矩形窓３５の時間波形を示すグラフであり、グラフの横軸は時間（ここではサンプル数ｎで時間を表している）であり、縦軸は振幅である。ここでは、矩形窓３５は、６ｋＨｚ～１２ｋＨｚの帯域を通過させる窓関数として機能する。

　図５（ｂ）に示すように、この矩形窓３５は、周波数領域で実部のみを持つ関数である。このような関数は、図５（ｃ）に示すように、時間波形が原点（サンプルｎ＝０）を中心に左右対称な波形となっている。
　このような矩形窓３５を、ＴＳＰ信号に用いると、図５（ａ）に示すような強度分布を示す測定信号２５が得られる。この測定信号２５では、ＴＳＰ信号の６ｋＨｚ～１２ｋＨｚの帯域成分が抽出されて残っている。一方で、スペクトルの時間方向には、二つの狭帯域信号が伸びている。これは、周波数軸での掛け算が時間軸において畳み込みとして現れてしまっているためである。この時間軸での畳み込みは、対応する解析信号２７（逆ＴＳＰ信号）を畳み込んだ後のインパルス応答２８にも現れる。

　図６は、図５に示す矩形窓３５を用いたインパルス応答の測定結果を示すグラフである。
　図６Ａは、測定対象の系（音響空間２）におけるインパルス応答のモデルを示すグラフであり、グラフの横軸は時間（サンプル数ｎ）であり、縦軸は振幅である。ここでは、サンプルｎ＝０でのインパルス入力４０を示すグラフと、サンプルｎ＝８での遅延入力４１を示すグラフとがそれぞれ図示されている。これらのインパルス入力４０や遅延入力４１が音響空間２で発生するものと仮定して、ＴＳＰ信号を用いてインパルス応答を算出する。

　図６Ｂは、インパルス応答のグラフであり、グラフの横軸は時間（サンプル数）であり、縦軸はインパルス応答の振幅である。また図６Ｃは図６Ｂの拡大図である。図６Ｂ及び図６Ｃの下側のグラフは、インパルス入力４０がある場合に、ＴＳＰ信号の応答を、逆ＴＳＰ信号とともに畳み込んで算出されたインパルス応答２８ａである。インパルス応答２８ａは、時間が０（ｎ＝０）の場合でのみ振幅が大きくなっており、ＴＳＰ信号及び逆ＴＳＰ信号を用いて、インパルス応答が適切に算出できていることがわかる。

　図６Ｂ及び図６Ｃの上側のグラフは、遅延入力４１がある場合に、矩形窓３５で帯域制限されたＴＳＰ信号（図５（ａ）参照）の応答を、逆ＴＳＰ信号とともに畳み込んで算出されたインパルス応答２８ｂである。この遅延入力４１は、ノイズにステップ関数と減衰する指数関数をかけて、８サンプル分の遅延時間を加えたものである。従って、インパルス応答２８ｂでは、８サンプル目で優位なデータの変化があると期待される。
　しかしながら、図６Ｂ及ぶ図６Ｃのグラフからは、８サンプル分のディレイを読み取ることができない。これは、ＴＳＰ信号にかけた矩形窓３５が時間軸で畳み込まれているからであると考えられる。

　ここでは、ＴＳＰ信号を帯域制限する例について説明したが、例えば、逆ＴＳＰ信号を帯域制限する場合であっても、同様の結果となる。
　図５（ｄ）は、矩形窓３５を用いて帯域制限された逆ＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図５（ｅ）及び図５（ｆ）は、矩形窓３５の周波数分布と時間波形とを示すグラフである。図５（ｅ）に示すように、周波数領域で実部のみを持つ矩形窓３５を、逆ＴＳＰ信号に作用させると、図５（ｄ）に示すように、スペクトルの時間方向に、二つの狭帯域信号が伸びた測定信号２５が得られる。これは、図５（ａ）と同様の結果である。また図５（ｄ）に示す測定信号２５を使用した場合にも、遅延入力４１に対応するステップやピーク等を検出することは難しい。

　図７は、比較例として挙げるハン窓３６により生成された測定信号２５の一例を示すグラフである。ここで、矩形窓３５に代えてハン窓３６を用いた帯域分割の結果について説明する。
　図７（ａ）は、ハン窓３６を用いて帯域制限されたＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、矩形窓３５の周波数分布と時間波形とを示すグラフである。
　このハン窓３６は、周波数領域で実部のみを持つ関数である。このような関数は、矩形窓３５と同様に、時間波形が原点（サンプルｎ＝０）を中心に左右対称な波形となっている。
　このようなハン窓３６を、ＴＳＰ信号に用いると、図７（ａ）に示すように、６ｋＨｚ～１２ｋＨｚの帯域成分が抽出される。また、矩形窓３５とは異なり、時間方向に延びる狭帯域のスペクトルは軽減されている。

　図８は、図７に示すハン窓３６を用いたインパルス応答の測定結果を示すグラフである。
　図８Ａは、測定対象の系（音響空間２）におけるインパルス応答のモデルを示すグラフであり、図６Ａのグラフと同様にインパルス入力４０及び遅延入力４１を示すグラフがそれぞれ図示されている。図８Ｂは、インパルス応答のグラフであり、図８Ｃは図８Ｂの拡大図である。図８Ｂ及び図８Ｃの下側のグラフは、インパルス入力４０がある場合に、ＴＳＰ信号の応答を、逆ＴＳＰ信号とともに畳み込んで算出されたインパルス応答２８ｃである。
　インパルス応答２８ｃは、時間が０（ｎ＝０）の場合でのみ振幅が大きくなっており適正に測定されている。

　遅延入力４１を表すインパルス応答２８ｄは、図８Ｂに示すように、時間軸を広くとってみた場合は、ピークが鋭くなっているようにみえるが、図８Ｃに示すように、時間を拡大してみると、８サンプルのディレイの場所を示すピークやステップは判別が難しく、遅延入力４１の時間遅れを特定することはまだ難しい。

　またハン窓３６を用いて逆ＴＳＰ信号を帯域制限する場合も、同様の結果となる。
　図７（ｄ）は、ハン窓３６を用いて帯域制限された逆ＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図７（ｅ）及び図７（ｆ）は、ハン窓３６の周波数分布と時間波形とを示すグラフである。図７（ｅ）に示すように、周波数領域で実部のみを持つハン窓３６を、逆ＴＳＰ信号に作用させると、ＴＳＰ信号の場合と同等にスペクトルの時間方向に伸びた狭帯域の成分は抑えられる。しかしながら、図７（ｄ）に示す測定信号２５を使用した場合にも、遅延入力４１に対応するステップやピーク等を検出することは難しい。

　［窓関数の特性］
　図６及び図８に示す遅延入力４１を表すインパルス応答２８ｂ及び２８ｄのピークの特徴は、中心であるべき８サンプル目（時間遅れが検出されるべき時間）からその左右両辺になだらかに振幅が分布している点である。これは窓関数（矩形窓３５やハン窓３６）が時間軸上で、左右両サイドに広がっている、すなわち窓関数の時間波形が原点に対して左右対称であることが原因となる。

　そこで音響測定システム１００では、測定信号２５を生成する際に、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数が用いられる。例えば周波数領域で実部と虚部の成分を持つ複素数としてあらわされる関数は、その時間波形が原点に対して左右非対称な波形となり、第１のタイプの窓関数となる。
　このような窓関数を用いることで、例えばインパルス応答２８において、検出したいタイミングを中心として左右両辺に広がるなだらかな振幅が解消され、検出したいタイミングを表すステップやピークが見えにくくなるといった事態が回避される。これにより、インパルス応答２８から、音波１の時間遅れの情報を適正に検出することが可能となる。

　なお、測定信号２５としてＴＳＰ信号をそのまま使用することも可能である（図２２参照）。この場合、解析信号２７を生成する際に、第１のタイプの窓関数が用いられる。これにより、収音データ２６側ではなく、解析信号２７側で、畳み込みに寄与する不要な成分を排除することが可能となり、時間遅れの情報を適正に検出することが可能となる。
　また、測定信号２５及び解析信号２７の両方で、帯域制限を行った信号を用いることも可能である（図１６参照）。すなわち、測定信号２５及び解析信号２７を生成する際に、それぞれ第１のタイプの窓関数が用いられる。この場合も、畳み込みに寄与する不要な成分を排除することが可能となる。

　このように、測定信号２５及び解析信号２７の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む。これにより、検出したいタイミングを表すステップやピークが見えやすくなり、帯域分割した測定信号２５（あるいは解析信号２７）を用いる場合であっても、音波１の時間遅れの情報を適正に検出することが可能となる。
　すなわち、第１のタイプの窓関数を用いることで、複数のスピーカＳに対するインパルス応答２８を同時にかつ適正に測定することが可能となり、音響特性とマイクロホンＭの測位とが同時に可能となる。これにより、空間内の音響特性を容易に測定することが可能となる。

　第１のタイプの窓関数としては、時間波形が正時間側に寄るように構成された関数が用いられる。これは、例えば時間軸の原点に対して、正の時間方向に波形が偏っているような関数である。これにより、一定の遅延時間の後、すなわち正の時間側で発生する遅延入力４１等の成分を強調することが可能となる。これにより、音波１の時間遅れの情報を確実に検出することが可能となる。

　［最小位相特性の窓関数］
　本実施形態では、第１のタイプの窓関数としては、最小位相特性となる関数が用いられる。ここで最小位相特性とは、時間波形が正の時間方向だけに値を持つ、すなわち時間波形が原点に対して正時間側にだけ存在するような特性である。この場合、原点に対して負の時間方向では時間波形の値はゼロである。なお、周波数領域での絶対値の形状（振幅特性）は、例えば矩形窓３５やハン窓３６と略同じ形状となる。この点について、実際に窓関数を構成する場合には、誤差を許容した設計が必要となる。このため、例えば振幅がゼロとなるべき周波数にわずかな振幅を与えるといった調整が行われる。
　最小位相特性の窓関数を用いることで、例えば畳み込みの演算の際に、負時間側の成分を全てゼロに落とすことが可能となる。これにより、音波１の時間遅れの情報を高精度に検出することが可能となる。

　図９は、最小位相特性のハン窓３７により生成された測定信号２５の一例を示すグラフである。図９Ａは、最小位相特性のハン窓３７を用いて帯域制限されたＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図９Ｂ及び図９Ｃは、ハン窓３７の周波数分布と時間波形とを示すグラフである。

　図９Ｂに示すように、ハン窓３７は、周波数領域で実数成分と虚数成分とを持つ窓関数である。なおハン窓３７の絶対値の波形は、図７（ｂ）等に示すハン窓３６と同様である。また図９Ｃに示すように、最小位相特性であるハン窓３７の時間波形は、原点０よりも正の時間方向でのみ値を持つ。

　図９Ａに示すように、このようなハン窓３７をＴＳＰ信号に作用させて、ＴＳＰ信号の一部の帯域（ここでは６ｋＨｚ～１２ｋＨｚの帯域Ｌ）の成分が抽出される。同様に、他のハン窓３７により、帯域Ｍ、帯域Ｈの成分がそれぞれ抽出される。このようにＴＳＰ信号を最小位相特性のハン窓３７により帯域分割して、測定信号２５が生成される。
　なお音響測定の対象帯域の測定信号２５を生成する際には、最小位相特性のハン窓３７（第１のタイプの窓関数）は原則として用いないものとする。なお、窓関数による位相の変化の影響を無視してよい場合、又は、窓関数による位相の変化を補正できる場合には、第１のタイプの窓関数を用いて音響測定の対象帯域の測定信号２５を生成してもよい。

　図１０は、図９に示すハン窓３７により帯域分割された測定信号２５に対応する解析信号２７の一例を示すグラフである。ここでは、解析信号２７として、逆ＴＳＰ信号がそのまま用いられる。図１０Ａは、帯域制限を受けていない逆ＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図１０Ｂ及び図１０Ｃは、逆ＴＳＰ信号に適用される通過フィルタ３８の一例を示すグラフである。通過フィルタ３８は、図１０Ｂに示すように例えば０ｋＨｚ～２４ｋＨｚまでの周波数成分を通過させる。また図１０Ｂに示す通過フィルタ３８の時間波形は、原点でのみ値を持つパルス波形となる。これは、フィルタを作用させないことと同じである。

　図１１は、図９に示すハン窓３７を用いたインパルス応答の測定結果を示すグラフである。
　図１１Ａは、測定対象の系（音響空間２）におけるインパルス応答のモデルを示すグラフであり、図６Ａ（図８Ａ）のグラフと同様にインパルス入力４０及び遅延入力４１を示すグラフがそれぞれ図示されている。図１１Ｂは、インパルス応答のグラフであり、図１１Ｃは図１１Ｂの拡大図である。
　図１１Ｂ及び図１１Ｃの下側のグラフは、インパルス入力４０がある場合に、ＴＳＰ信号の応答を、逆ＴＳＰ信号とともに畳み込んで算出されたインパルス応答２８ｅである。

　図１１Ｂ及び図１１Ｃの上側のグラフは、遅延入力４１がある場合に、図９Ａに示す最小位相特性のハン窓３７で帯域制限されたＴＳＰ信号の応答を、図１０Ａに示す逆ＴＳＰ信号とともに畳み込んで算出されたインパルス応答２８ｆである。
　例えば図１１Ｂに示すように、広い帯域で見ると、インパルス応答２８ｆでは、応答波形が急激に変化するタイミングがあらわれている。
　また図１１Ｃに示すように、急激に変化する部分を拡大すると、サンプルｎ＝７がサンプルｎ＝８に代わるタイミングで、値が急激に変化していることがわかる。すなわち、インパルス応答２８ｆでは、７サンプル目までは値がほぼゼロで、８サンプル目で信号が立ち上がっていることがわかる。このように、最小位相特性の窓関数を用いることによって、遅延時間を正確に検出することが可能となる。

　［音響測定の流れ］
　図１２は、音響測定システム１００による測定処理の流れを示すブロック図である。
　音響測定システム１００は、上記した複数のスピーカＳ、マイクロホンＭ、及び記憶部２０に加え、再生装置５０を有する。
　ここでは、４つの再生スピーカＳとして、対象スピーカ６となるスピーカＳｐと、参照スピーカ５となるスピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃとが模式的に図示されている。
　再生装置５０は、図２を参照して説明したコントローラ３０により生成された測定信号２５に基づいて、各スピーカＳを駆動する装置であり、例えばＤＡコンバータやスピーカアンプ、各種のアナログフィルタ等を用いて構成される。

　また、音響測定システム１００には、コントローラ３０により構成される機能ブロックとして、再生用フィルタ５１、遅延部５２、解析用フィルタ５３、インパルス応答算出部５４、遅延補正部５５、立ち上がり検出部５６、距離算出部５７、マイク位置算出部５８、及びフーリエ変換部５９が設けられる。

　再生用フィルタ５１（再生用フィルタ５１ｐ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）は、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃの各々に対応して設定された窓関数をＴＳＰ信号に作用させて、各スピーカＳに対応する測定信号２５を生成する帯域通過フィルタである。
　遅延部５２（遅延部５２ｐ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）は、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃに出力される測定信号２５をそれぞれ遅延させる。遅延部５２を通過した測定信号２５は、再生装置５０を介して、対応するスピーカＳにそれぞれ出力される。

　解析用フィルタ５３（解析用フィルタ５３ｐ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ）は、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃの各々に対応して設定された窓関数を逆ＴＳＰ信号に作用させて、各スピーカＳに対応する解析信号２７を生成する帯域通過フィルタである。本実施形態では、解析用フィルタ５３は、逆ＴＳＰ信号をそのまま通過させる通過フィルタ３８（図１０参照）である。
　インパルス応答算出部５４（インパルス応答算出部５４ｐ、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）は、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃの各々に対応するインパルス応答を算出する。具体的には、マイクロホンＭから読み込まれた収音データ２６に対して、解析用フィルタ５３を介して生成された解析信号２７を畳み込む演算を実行し、帯域ごとにインパルス応答を算出する。本実施形態では、収音データ２６に対して、帯域制限を受けていない逆ＴＳＰ信号を作用させることで、４つの帯域にそれぞれ対応する４つのインパルス応答２８が一度に算出される。

　遅延補正部５５は、参照スピーカ５（スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃ）に対応するインパルス応答２８について、遅延部５２により加えられたシステム上の遅延を補正する。
　立ち上がり検出部５６は、遅延部５２により遅延補正されたスピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃのインパルス応答２８の立ち上がりを検出する。
　距離算出部５７は、スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃのインパルス応答２８の立ち上がりから、遅延時間を計算し、マイクロホンＭとスピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃとの間の距離をそれぞれ算出する。
　マイク位置算出部５８は、マイクロホンＭとスピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃとの間の距離から、マイクロホンＭの位置（対象点の座標）である測定位置ｒを算出する。

　フーリエ変換部５９は、対象スピーカ６（スピーカＳｐ）に対応するインパルス応答２８をフーリエ変換し、対象スピーカ６の位置（参照点）に対するマイクロホンＭの位置（対象点）における音波１の伝達特性Ｐ（ω）を算出する。
　マイク位置算出部５８が算出した測定位置ｒと、フーリエ変換部５９が算出した伝達特性Ｐ（ω）とを組み合わせて、音響特性のデータＰ（ω、ｒ（ｔ））が生成され、記憶部２０に格納される。ここで、フーリエ変換部５９を省略し、音響特性データをインパルス応答のまま格納してもよい。また、別の形態に変換して保存してもよい。

　本実施形態では、再生用フィルタ５１及び解析用フィルタ５３は、図２を参照して説明した信号取得部３１として機能する。また、遅延部５２は、音響測定部３２として機能する。また、インパルス応答算出部５４、遅延補正部５５、立ち上がり検出部５６、距離算出部５７、マイク位置算出部５８、及びフーリエ変換部５９は、音響処理部３３として機能する。
　以下、音響測定の具体的な流れについて説明する。

　図１３は、音響測定システム１００による測定処理の一例を示すフローチャートである。
　図１３に示す処理は、音響測定を実行している間に繰り返し実行されるループ処理である。このループ処理は、例えば一定の周期で実行される。

　まず、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃに再生させる測定信号２５が取得される（ステップ１０１）。ここでは、ＴＳＰ信号に対して、再生用フィルタ５１が適用されて、各スピーカＳに出力される測定信号２５が生成される。
　なお、測定信号２５を生成せずに、例えば予め再生用フィルタ５１により帯域分割された測定信号２５が記憶部２０の信号情報２２として記憶されていてもよい。この場合、測定信号２５が適宜記憶部２０から読み込まれる。
　次に、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃに対応するインパルス応答２８を算出するための解析信号２７が取得される（ステップ１０２）。ここでは、記憶部２０に記憶された逆ＴＳＰ信号がそのまま共通の解析信号２７として用いられる。

　スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃから対応する測定信号２５が再生される（ステップ１０３）。具体的には、各再生用フィルタ５１ｐ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃにより生成された測定信号２５が、遅延部５２ｐ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃによりそれぞれ遅延して再生装置５０に出力される。
　再生装置５０は、各測定信号２５に応じたアナログの電気信号を生成し、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃを駆動して音波１を再生させる。

　図１４は、音波１を再生する処理の流れを示す模式図である。図１４には、上記したステップ１０１及びステップ１０３における処理の流れが模式的に図示されている。図中の矢印に沿って音波１が再生されるまでの処理について説明する。
　まず測定信号２５の元信号、すなわち音響測定における音源となるＴＳＰ信号が読み込まれる。そしてＴＳＰ信号は、異なる帯域が割り当てられた再生用フィルタ５１ｐ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃにそれぞれ入力される。

　ここで、再生用フィルタ５１ｐについて説明する。
　再生用フィルタ５１ｐは、音響測定の対象帯域の上限周波数をｆｍとすると、ｆ＜ｆｍとなる周波数成分を通過させる低域通過フィルタである。また再生用フィルタ５１ｐを通過した測定信号２５は、音響測定用の音波１を再生させる信号（音響測定信号）となる。従って、再生用フィルタ５１ｐは、ＴＳＰ信号の位相特性等を変更しないフィルタであることが望ましく、例えば周波数領域での振幅特性が実部のみで表される関数が用いられる。このような関数は、時間波形が、原点に対して対称な関数となる。

　このように、測定信号２５には、時間波形が原点に対して対称であり音響測定の上限周波数ｆｍよりも低い帯域を通過させる第２のタイプの窓関数（再生用フィルタ５１ｐ）により元信号であるＴＳＰ信号が帯域分割された信号が含まれる。
　第２のタイプの窓関数を用いることで、例えばＴＳＰ信号の位相の情報を維持して帯域
を制限することが可能となる。このため、音響測定用の音波１についてのインパルス応答２８を測定することで、位相に関する音響特性等を適正に表すことが可能となる。これにより、精度のよい音響測定が可能となる。

　一方で、再生用フィルタ５１ａ、５１ｂ、及び５１ｃには、時間遅れの情報等を精度よく検出するために、第１のタイプの窓関数が用いられる。具体的には、再生用フィルタ５１ａは、６ｋＨｚ～１２ｋＨｚ（帯域Ｌ）を通過する最小位相特性の帯域通過フィルタとして構成される。また再生用フィルタ５１ｂは、１２ｋＨｚ～１８ｋＨｚ（帯域Ｍ）を通過する最小位相特性の帯域通過フィルタとして構成される。また再生用フィルタ５１ｃは、１８ｋＨｚ～２４ｋＨｚ（帯域Ｈ）を通過する最小位相特性の帯域通過フィルタとして構成される。

　従って再生用フィルタ５１ａ、５１ｂ、及び５１ｃは、測定信号２５の全帯域のうち、上限周波数ｆｍよりも高い帯域を３つの帯域に分割した信号（分割測定信号）を生成するフィルタであると言える。分割測定信号は、マイクロホンＭの位置を測位するために用いられる。
　なお、ここでは第１のタイプの窓関数として、最小位相特性の窓関数を用いる場合について説明するが、これに限定されず、時間波形が原点に対して非対称となる任意の窓関数が用いられてよい。

　図１４には、再生用フィルタ５１ｐ、５１ａ、５１ｂ、及び５１ｃによるフィルタ後のＴＳＰ信号のグラフが模式的に図示されている。グラフの色は、各再生用フィルタ５１の色に対応している。
　このように本実施形態では、測定信号２５には、第２のタイプの窓関数により測定信号２５の元信号（ＴＳＰ信号）の帯域を制限した音響測定信号と、第１のタイプの窓関数により上限周波数ｆｍよりも高い帯域において測定信号２５の元信号（ＴＳＰ信号）を３つの帯域に帯域分割した３つの分割測定信号とが含まれる。

　また音響測定システム１００では、対象スピーカ６（スピーカＳｐ）に音響測定信号を再生させ、３つの参照スピーカ５（スピーカＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ）の各々に３つの分割測定信号をそれぞれ再生させる。
　これにより、音響特性の測定とマイクロホンＭの測位とを同時に行うことが可能となる。

　４種類の測定信号２５が取得されると、各測定信号２５に対して、遅延時間が設定される。本実施形態では、スピーカアレイ１０のうち４つのスピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃから音波１を同時に発生させるように、遅延時間が設定される。
　上記したように、ＴＳＰ信号は、時間とともに周波数が線形に減少する信号である。すなわち、ＴＳＰ信号は再生する周波数ｆと遅延時間Ｔｄに関して、Ｔｄ∝－ｆの関係を満たす。この遅延に合わせて、すべてのスピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃからの音波１が同時に再生されるように遅延が調整される。

　ここで、ＴＳＰ信号の１回の再生時間を４等分した期間をＴと記載する。本実施形態では、期間Ｔは、再生用フィルタ５１ｐ、５１ａ、５１ｂ、及び５１ｃにより４等分に帯域分割された各測定信号２５の１回分の再生時間である。

　フィルタ後のＴＳＰ信号では、再生用フィルタ５１ｃにより分割された帯域Ｈの測定信号２５の再生タイミングが最も早く、再生用フィルタ５１ｂ、再生用フィルタ５１ａ、及び再生用フィルタ５１ｐの順番で、再生タイミングが期間Ｔずつ遅くなる。これらの再生タイミングを合わせるため、再生用フィルタ５１ｃ、再生用フィルタ５１ｂ、及び再生用フィルタ５１ａから出力された測定信号２５の遅延時間は、それぞれ３Ｔ、２Ｔ、及びＴに設定される。なお、再生フィルタ５１ｐの遅延時間は０に設定される。
　図１２に示す遅延部５２では、設定された遅延時間の期間だけ、測定信号２５を遅らせて出力する。この結果、４等分に帯域分割されたＴＳＰ信号を各スピーカＳから同時に再生することが可能となる。

　図１３に戻り、測定信号２５が再生されると、その音波１をマイクロホンＭを用いて収音した収音データ２６が読み込まれる（ステップ１０４）。例えばマイクロホンＭの出力信号が所定のサンプリングレート（例えば４８ｋＨｚ等）で読み込まれたデジタルデータが、収音データ２６として用いられる。

　収音データ２６に基づいて、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃについてのインパルス応答２８が算出される（ステップ１０５）。具体的には、インパルス応答算出部５４により、収音データ２６と、解析信号２７（逆ＴＳＰ信号）との畳み込み積分が実行され、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃについての４つのインパルス応答２８が算出される。

　各インパルス応答２８に基づいて、マイクロホンＭの位置と、対象スピーカ６についての音響特性とが算出される（ステップ１０６）。
　本実施形態では、３つの参照スピーカ５（スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃ）に関するインパルス応答から、マイクロホンＭの位置（対象点の位置）が算出される。また対象スピーカ６（スピーカＳｐ）に関するインパルス応答から、対象スピーカ６に関する対象点での音響特性が算出される。

　図１５は、収音データに対する処理の流れを示す模式図である。図１５には、上記したステップ１０２、及びステップ１０４～ステップ１０６における処理の流れが模式的に図示されている。図中の矢印に沿って収音データ２６についてのデータ処理について説明する。
　まず、収音データ２６が読み込まれる。図１５の左端には、音響空間２でのＴＳＰ応答を表す収音データ２６が模式的に図示されている。このデータには、例えば、同一のタイミングで再生された４つの測定信号２５に対応する応答波形が含まれる。

　解析信号２７として用いられる逆ＴＳＰ信号は、帯域制限等のフィルタリングをせずに、そのままの信号が用いられる。つまり解析用フィルタ５３ｐ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、何も行わない通過フィルタとして機能する。

　インパルス応答算出部５４により、収音データ２６に解析信号２７の元信号（逆ＴＳＰ信号）を作用させて３つの参照スピーカ５及び対象スピーカ６に関するインパルス応答がそれぞれ算出される。具体的には、逆ＴＳＰ信号と、収音データ２６との畳み込み積分が実行される。
　畳み込み積分を実行すると、４つのインパルス応答２８を含む１つの信号が算出される。この信号では、元のＴＳＰ信号に対する各帯域成分のずれがそのまま反映されており、遅延部５２によるシステム遅延のずれと、音響空間２を伝搬することで発生した時間遅れとの両方が含まれる。

　遅延補正部５５では、これらのインパルス応答２８を期間Ｔで区切られる。この時、最初の期間Ｔに対応するインパルス応答２８は、システム遅延が０であった対象スピーカ６に関するインパルス応答２８となる。同様に、２～４番目の期間Ｔのインパルス応答は、スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃに対応する。
　期間Ｔで分離された各インパルス応答２８に対して、遅延部５２により与えられたシステム遅延の分だけ、遅延の補正が実行される。この場合、１～４番目のインパルス応答について、時間０、－Ｔ、－２Ｔ、－３Ｔの遅延補正が実行される。図１５の右側には、システム遅延を補正した４つのインパルス応答２８のグラフがそれぞれ図示されている。

　次に、立ち上がり検出部５６により、スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃに対応するインパルス応答２８の立ち上がりのタイミングｔａ、ｔｂ、及びｔｃがそれぞれ検出される。インパルス応答２８が立ち上がるタイミングは、例えば再生された音波１がマイクロホンＭに到達するまでに要した時間、すなわち音波１の到達時間となる。
　立ち上がりのタイミングを検出する方法は限定されず、例えば閾値判定や、機械学習等による判定が実行されてよい。

　距離算出部５７により、３つの参照スピーカ５（スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃ）が再生した音波１の到達時間から、各参照スピーカ５が配置された参照点と対象点との距離が算出される。具体的には、スピーカＳａとの距離ｒａ、スピーカＳｂとの距離ｒｂ、及びスピーカＳｃとの距離ｒｃがそれぞれ算出される。
　典型的には、音速と、音波１の到達時間との積が、参照点と対象点との距離として算出される。

　各参照スピーカ５（スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃ）に対する距離（ｒａ、ｒｂ、及びｒｃ）が算出されると、マイク位置算出部５８により、マイクロホンＭの位置（対象点）が算出される。具体的には、距離（ｒａ、ｒｂ、及びｒｃ）の算出結果と各参照スピーカ５が配置された参照点の位置とに基づいて、対象点の位置が算出される。参照点の位置は、記憶部２０に記憶されたスピーカ情報から適宜読み込んで用いられる。
　例えば各参照スピーカ５の位置を中心としてインパルス応答２８から算出した距離と等しい半径の球体が交わる点が、マイクロホンＭの位置となる。
　このように、３つの参照点と各参照点からの距離から、マイクロホンＭの位置を高精度に算出することが可能である。

　また、対象スピーカ６（スピーカＳｐ）に関するインパルス応答２８は、フーリエ変換部５９により周波数領域の信号に変換される。そして、マイクロホンＭの位置ｒと組み合わせて、音響特性のデータＰ（ω、ｒ（ｔ））が生成され、記憶部２０に格納される。
　音響測定システム１００では、このような処理が、マイクロホンＭを移動させながら所定のレートで繰り返し実行される。これにより、音響空間２内の各点における音響特性のデータを容易に蓄積することが可能となる。
　なお、上記では、対象スピーカ６や参照スピーカ５が固定された場合について説明したが、対象スピーカ６や参照スピーカ５は、複数のスピーカの中から適宜選択されてよい。これにより、各スピーカＳについての音響特性も容易に測定することが可能となる。

　以上、本実施形態に係るコントローラ３０では、複数の参照点と対象点との間で、インパルス応答の測定に用いる測定信号２５の音波１が再生・収音される。測定信号２５は、各参照点に対応する音波１の帯域が互いに異なるように再生される。この音波１の収音データ２６に解析信号２７を作用させて、各参照点と対象点との間のインパルス応答２８が算出され、その結果から対象点の位置及び音響特性が算出される。ここで、測定信号２５及び解析信号２７の少なくとも一方は、第１のタイプの窓関数により帯域分割されている。これにより、音響機器のみを利用して対象点の位置を適正に算出することが可能となり、空間内の音響特性を容易に測定することが可能となる。

　＜第２の実施形態＞
　本技術に係る第２の実施形態の音響測定システム２００について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した音響測定システム１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。

　図１６は、第２の実施形態に係る音響測定システム２００の構成例を示す模式図である。
　音響測定システム２００の構成は、図１２に示す音響測定システム１００の構成と略同様であるが、再生用フィルタ７１及び解析用フィルタ７３の構成が異なる。
　本実施形態では、測定信号２５及び解析信号２７の両方が、第１のタイプの窓関数を用いて生成される信号である。ここでは第１のタイプの窓関数として、測定側、解析側どちらも時間軸で最小位相特性となる関数が用いられる。

　図１７は、音波１を再生する処理の流れを示す模式図である。
　まず測定信号２５の元信号であるＴＳＰ信号が読み込まれる。そしてＴＳＰ信号は、再生用フィルタ７１ｐ、７１ａ、７１ｂ、７１ｃにそれぞれ入力される。
　再生用フィルタ７１ｐは、時間波形が原点に対して対称であり音響測定の上限周波数ｆｍよりも低い帯域を通過させる第２のタイプの窓関数である。すなわち、再生用フィルタ７１ｐは、ｆ＜ｆｍとなる周波数成分を通過させる低域通過フィルタとして構成される。

　再生用フィルタ７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、第１のタイプの窓関数であり、上限周波数ｆｍよりも高い帯域を通過させる高域通過フィルタとして構成される。本実施形態では、再生用フィルタ７１ａ、７１ｂ、７１ｃとして、同一の高域通過フィルタ（高域通過窓関数）が用いられる。
　すなわち、ＴＳＰ信号は、上限周波数ｆｍを境にして帯域分割され、低域側の成分を含む信号は、音響測定信号として用いられる。また高域側の成分を含む高域測定信号は、それぞれ位置測定用の信号として用いられる。

　図１８は、最小位相特性の高域通過窓関数３９により生成された測定信号２５の一例を示すグラフである。図１８Ａは、最小位相特性の高域通過窓関数３９を用いて帯域制限されたＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図１８Ｂ及び図１８Ｃは、高域通過窓関数３９の周波数分布と時間波形とを示すグラフである。

　図１８Ｂに示すように、高域通過窓関数３９は、周波数領域で実数成分と虚数成分とを持つ窓関数である。なお高域通過窓関数３９の絶対値の波形は、例えばハン窓状のスロープを高域通過フィルタとなるように拡張した形状となっている。また図１８Ｃに示すように、最小位相特性である高域通過窓関数３９の時間波形は、原点０よりも正の時間方向でのみ値を持つ。
　図１８Ａに示すように、高域通過窓関数３９をＴＳＰ信号に作用させると、ＴＳＰ信号の帯域のうち、上限周波数ｆｍ（ここでは６ｋＨｚ）よりも高域側の成分が抽出される。このような高域通過窓関数３９が、再生用フィルタ７１ａ、７１ｂ、７１ｃとして設定される。

　図１７には、再生用フィルタ７１ｐによるフィルタ後のＴＳＰ信号と、再生用フィルタ７１ａ、７１ｂ、７１ｃによるフィルタ後のＴＳＰ信号とのグラフ（左から３番目のグラフ）が模式的に図示されている。グラフの色は、各再生用フィルタ７１の色に対応している。
　このように本実施形態では、測定信号２５には、第２のタイプの窓関数により測定信号２５の元信号（ＴＳＰ信号）の帯域を制限した音響測定信号と、上限周波数ｆｍよりも高い帯域を通過させる第１のタイプの窓関数（高域通過窓関数３９）により測定信号２５の元信号（ＴＳＰ信号）の帯域を制限した高域測定信号とが含まれる。

　また、音響測定システム２００では、対象スピーカ６（スピーカＳｐ）に音響測定信号を再生させ、３つの参照スピーカ５（スピーカＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ）の各々に各参照スピーカ５が再生する音波１の帯域が互いに異なるように、高域測定信号を、タイミングをずらして再生させる。すなわち、スピーカＳａ、Ｓｂ、Ｓｃは周波数が線形に変化する共通の信号を、異なるタイミングで再生することになる。

　２種類の測定信号２５が取得されると、スピーカＳごとに遅延時間が設定される。遅延時間は、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃが再生する音波１の帯域が互いに異なるように、また音波１が同時に再生されるように、設定される。
　本実施形態では、スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃが再生する高域測定信号の周波数帯域をずらすため再生用フィルタ７１ｃ、再生用フィルタ７１ｂ、及び再生用フィルタ７１ａから出力された測定信号２５の遅延時間は、それぞれ３Ｔ、２Ｔ、及びＴに設定される。なお、再生用フィルタ７１ｐの遅延時間は０に設定される。

　図１２に示す遅延部５２では、設定された遅延時間の期間だけ、測定信号２５を遅らせて出力する。この結果、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃは、期間Ｔの間だけ、互いに異なる帯域の音波１を同時に再生することが可能となる。この期間において、各スピーカＳにより再生される音波１は、例えば図１４において再生される音波１と同様である。
　このように参照スピーカ５ごとに同じ測定信号２５を用いた場合でも、その再生タイミングを制御することで、音響特性の測定とマイクロホンＭの測位とを同時に行うための音波１の再生が可能となる。

　図１９は、収音データに対する処理の流れを示す模式図である。
　まず、収音データ２６が読み込まれる。図１９の下段左端には、音響空間２でのＴＳＰ応答を表す収音データ２６が模式的に図示されている。このデータには、対象スピーカ６が再生した音響測定信号の応答波形と、３つの参照スピーカ５がタイミングをずらして再生した高域測定信号に対応する３つの応答波形とが含まれる。

　図１９の上段には、解析信号２７を取得する処理の流れが図示されている。まず、解析信号２７となる逆ＴＳＰ信号が読み込まれる。次に解析用フィルタ７３ｐ、７３ａ、７３ｂ、７３ｃにより、解析信号２７の帯域制限（帯域分割）が実行される。

　まず解析用フィルタ７３ｐについて説明する。
　解析用フィルタ７３ｐは、音響特性を測定するためのインパルス応答を算出する際に用いる解析信号２７を生成するフィルタであり、上限周波数ｆｍ以下の成分を通過させる低域通過フィルタとして構成される。解析用フィルタ７３ｐは、逆ＴＳＰ信号の位相特性等を変更しないフィルタであることが望ましく、例えば周波数領域での振幅特性が実部のみで表される第２のタイプの窓関数である。このような解析用フィルタ７３ｐを用いて、解析信号２７が生成される。

　このように、本実施形態では、解析信号２７には、時間波形が原点に対して対称であり音響測定の上限周波数ｆｍよりも低い帯域を通過させる第２のタイプの窓関数（解析用フィルタ７３ｐ）により元信号である逆ＴＳＰ信号が帯域分割された信号が含まれる。
　このように生成された解析信号２７を用いることで、例えば位相に関する音響特性等を適正に表すことが可能となる。これにより、精度のよい音響測定が可能となる。

　一方で、解析用フィルタ７３ａ、７３ｂ、及び７３ｃには、時間遅れの情報等を精度よく検出するために、第１のタイプの窓関数が用いられる。具体的には、解析用フィルタ７３ａは、６ｋＨｚ～１２ｋＨｚ（帯域Ｌ）を通過する最小位相特性の帯域通過フィルタとして構成される。また解析用フィルタ７３ｂは、１２ｋＨｚ～１８ｋＨｚ（帯域Ｍ）を通過する最小位相特性の帯域通過フィルタとして構成される。また解析用フィルタ７３ｃは、１８ｋＨｚ～２４ｋＨｚ（帯域Ｈ）を通過する最小位相特性の帯域通過フィルタとして構成される。

　図２０は、最小位相特性のハン窓３７により生成された解析信号２７の一例を示すグラフである。図２０Ａは、最小位相特性のハン窓３７を用いて帯域制限された逆ＴＳＰ信号の強度分布のプロットである。図２０Ｂ及び図２０Ｃは、ハン窓３７の周波数分布と時間波形とを示すグラフである。

　図２０Ｂに示すように、ハン窓３７は、周波数領域で実数成分と虚数成分とを持つ窓関数である。なおハン窓３７の絶対値の波形は、例えば図７（ｂ）等に示すハン窓３６と同様である。また図２０Ｃに示すように、最小位相特性であるハン窓３７の時間波形は、原点０よりも正の時間方向でのみ値を持つ。

　図２０Ａに示すように、このようなハン窓３７を逆ＴＳＰ信号に作用させて、逆ＴＳＰ信号の一部の帯域（ここでは６ｋＨｚ～１２ｋＨｚの帯域Ｌ）の成分が抽出される。同様に、他のハン窓３７により、帯域Ｍ、帯域Ｈの成分がそれぞれ抽出される。このように逆ＴＳＰ信号を最小位相特性のハン窓３７により帯域分割して、解析信号２７が生成される。

　図１９には、解析用フィルタ７３ｐ、７３ａ、７３ｂ、及び７３ｃによるフィルタ後の逆ＴＳＰ信号（解析信号２７）のグラフが模式的に図示されている。グラフの色は、各解析用フィルタ７３の色に対応している。
　このように本実施形態では、解析信号２７には、第２のタイプの窓関数により解析信号２７の元信号（逆ＴＳＰ信号）の帯域を制限した音響解析信号と、第１のタイプの窓関数により上限周波数ｆｍよりも高い帯域において解析信号２７の元信号（逆ＴＳＰ信号）を３つの帯域に帯域分割した３つの分割解析信号とが含まれる。
　音響解析信号は、音響特性を表すインパルス応答の算出に用いられ、分割解析信号は、位置情報（到達時間）を表すインパルス応答の算出に用いられる。

　インパルス応答算出部５４（インパルス応答算出部５４ｐ、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）により、収音データ２６に対して解析信号２７を作用させて、各スピーカＳについてのインパルス応答が算出される。
　具体的には、インパルス応答算出部５４ｐにより、収音データ２６に音響解析信号を作用させて対象スピーカ６（スピーカＳｐ）に関するインパルス応答が算出される。また、インパルス応答算出部５４ａ、５４ｂ、５４ｃにより、収音データ２６に３つの分割解析信号を作用させて３つの参照スピーカ５（スピーカＳａ、Ｓｂ、及びＳｃ）に関するインパルス応答がそれぞれ算出される。

　本実施形態では、各インパルス応答算出部５４ｐ、５４ａ、５４ｂ、５４ｃにより、収音データ２６と対応する解析信号２７との畳み込み積分がそれぞれ実行される。畳み込み積分を実行すると、それぞれ対応するインパルス応答２８を含む１つの信号が算出される。図１９に示すインパルス応答２８のグラフには、スピーカＳｐ、Ｓａ、Ｓｂ、及びＳｃに対応するインパルス応答２８がまとめて図示されている。

　図２１は、図１８及び図２０に示す各窓関数によるインパルス応答の測定結果を示すグラフである。
　図２１Ａは、測定対象の系（音響空間２）におけるインパルス応答のモデルを示すグラフであり、例えば図６Ａのグラフと同様にインパルス入力４０及び遅延入力４１を示すグラフがそれぞれ図示されている。図２１Ｂは、インパルス応答のグラフであり、図２１Ｃは図２１Ｂの拡大図である。
　図２１Ｂ及び図２１Ｃの下側のグラフは、インパルス入力４０がある場合に、ＴＳＰ信号の応答を、逆ＴＳＰ信号とともに畳み込んで算出されたインパルス応答２８ｇである。

　図２１Ｂ及び図２１Ｃの上側のグラフは、遅延入力４１がある場合に、図１８Ａに示す最小位相特性の高域通過窓関数３９で帯域制限されたＴＳＰ信号の応答を、図２０Ａに示す最小位相特性のハン窓３７で帯域制限した逆ＴＳＰ信号とともに畳み込んで算出されたインパルス応答２８ｈである。
　例えば図２１Ｂに示すように、広い帯域で見ると、インパルス応答２８ｈでは、応答波形が急激に変化するタイミングがあらわれている。この点を拡大すると、サンプルｎ＝７がサンプルｎ＝８に代わるタイミングで、値が急激に変化していることがわかる。
　このように、最小位相特性の窓関数を、測定側及び解析側の両方で用いる場合にも、遅延時間を正確に検出することが可能となる。

　図１９に戻り、各スピーカＳに対応するインパルス応答２８が算出されると、例えば、図１５を参照して説明した処理と同様に、マイクロホンＭの位置と、対象スピーカ６に関する音響特性とがそれぞれ算出され、互いに関連付けて音響特性データ２４として蓄積される。これにより、音響空間２内の各点における音響特性のデータを容易に蓄積することが可能となる。

　＜第３の実施形態＞
　図２２は、第３の実施形態に係る音響測定システム３００の構成例を示す模式図である。
　音響測定システム３００では、スピーカＳの役割が、時間ごとに変化する。
　図２２に示すように、音響測定システム３００では、例えば上記した音響測定システム１００と比べて、再生用フィルタがなくなっている。また以下では、スピーカＳのラベルを（ｐ、ａ、ｂ、ｃ）から、（ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３）に変更する。また解析用フィルタ５３のラベルを（ｐ、ａ、ｂ、ｃ）から、（ｐ、Ｌ、Ｍ、Ｈ）に変更する。

　音響測定システム３００では、測定信号２５として、帯域制限等のフィルタリングを受けていないＴＳＰ信号が用いられる。このＴＳＰ信号が、期間Ｔの遅延時間を付けて、スピーカアレイ１０を構成する各スピーカＳにより順次再生される。

　図２３は、音波を再生する処理の流れを示す模式図である。
　まず測定信号２５の元信号、すなわち音響測定における音源となるＴＳＰ信号が読み込まれる。そしてＴＳＰ信号は４つの遅延部Ｄ（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２、Ｄｎ＋３）に入力される。遅延部Ｄｎは、例えばｎ番目に再生スピーカＳとして選択されるスピーカＳｎに対して、遅延時間ｎ×Ｔを設定する。同様にＤｎ＋１は、スピーカＳｎ＋１について、遅延時間（ｎ＋１）×Ｔを設定する。
　なお音波の再生に用いられる再生スピーカＳは、スピーカアレイ１０の中から所定の順番で次々に切り替えて設定される。

　このように、本実施形態では、複数のスピーカＳから所定の順番で再生スピーカＳが順次選択される。そして、測定信号２５の再生時間の１／４の長さの間隔Ｔをあけて、選択した再生スピーカＳに測定信号２５を順次再生させる処理が実行される。
　これは、例えば周期Ｔで、スピーカＳを変えてＴＳＰ信号を再生させる処理である。

　このようにＴＳＰ信号を再生した場合、ある時刻ｎ×Ｔから（ｎ＋１）×Ｔの間、４つのスピーカＳｎ、Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２、Ｓｎ＋３の各々から、互いに異なる帯域の音波１が同時に再生されることになる。この時、Ｓｎからは帯域ｐ、Ｓｎ＋１からは帯域Ｌ、Ｓｎ＋２からは帯域Ｍ、Ｓｎ＋３からは帯域Ｈが再生される。なお帯域ｐは、音響測定の対象帯域（例えば０Ｈｚ～６ｋＨｚ）である。

　また時刻（ｎ＋１）×Ｔから（ｎ＋２）×Ｔの間では、それぞれスピーカＳの役割がシフトする。すなわち、Ｓｎ＋４から新たに帯域Ｈが再生され、Ｓｎ＋３からは帯域Ｍが再生され、Ｓｎ＋２からは帯域Ｌが再生され、Ｓｎ＋１からは帯域０が再生される。またＳｎは再生を停止する。

　図２４は、収音データに対する処理の流れを示す模式図である。
　図２４の上段には、解析信号２７を取得する処理の流れが図示されている（図１９参照）。ここでは、解析信号２７となる逆ＴＳＰ信号が読み込まれ、解析用フィルタ５３ｐ、５３Ｌ、５３Ｍ、５３Ｈにより、解析信号２７の帯域制限（帯域分割）が実行される。
　ここで用いられる解析用フィルタ５３のうち、解析用フィルタ５３ｐは、第２のタイプの窓関数を用いた低域通過フィルタである。また解析用フィルタ５３Ｌ、５３Ｍ、５３Ｈは、第１のタイプの窓関数を用いた帯域通過フィルタである。

　図２４には、解析用フィルタ５３ｐ、５３Ｌ、５３Ｍ、及び５３Ｈによるフィルタ後の逆ＴＳＰ信号（解析信号２７）のグラフが模式的に図示されている。グラフの色は、各解析用フィルタ５３の色に対応している。
　このように本実施形態では、解析信号２７には、第２のタイプの窓関数により解析信号２７の元信号（逆ＴＳＰ信号）の帯域を制限した音響解析信号と、第１のタイプの窓関数により上限周波数ｆｍよりも高い帯域において解析信号２７の元信号（逆ＴＳＰ信号）を３つの帯域に帯域分割した３つの分割解析信号とが含まれる。

　図２４の下段左端に示すように、マイクロホンＭにより検出された収音データ２６には、各タイミングで、４つのスピーカＳにより再生された音波１についてのインパルス応答の情報が含まれる。この収音データ２６に対して、フィルタ処理された解析信号２７（音響解析信号と、３つの分割解析信号）が畳み込まれる。

　例えば、タイミングｎＴから（ｎ＋１）Ｔの間に再生された音波１を収音した収音データ２６が読み込まれる。この収音データ２６と、各解析信号２７との畳み込み積分が実行される。
　例えばインパルス応答算出部５４ｐにより、収音データ２６と解析用フィルタ５３ｐにより生成された解析信号２７（音響解析信号）との畳み込み処理が実行される。この場合、タイミングｎＴから（ｎ＋１）Ｔの間に帯域ｐの音波１を再生していたスピーカＳについてのインパルス応答２８が算出される。
　同様に、インパルス応答算出部５４Ｌ、５４Ｍ、５４Ｈにより、収音データ２６と、解析用フィルタ５３Ｌ、５３Ｍ、及び５３Ｈにより生成された解析信号２７（分割解析信号）との畳み込み処理が実行される。これにより、タイミングｎＴから（ｎ＋１）Ｔの間に帯域Ｌ、帯域Ｍ、帯域Ｈの音波１を再生していたスピーカＳについてのインパルス応答２８がそれぞれ算出される。

このように、本実施形態では、収音データ２６に音響解析信号を作用させて上限周波数ｆｍよりも低い帯域の音波を再生した再生スピーカＳに関するインパルス応答２８が算出される。また、収音データ２６に３つの分割解析信号を作用させて上限周波数ｆｍよりも高く互いに異なる３つの帯域の音声を再生した３つの再生スピーカＳに関するインパルス応答２８がそれぞれ算出される。
　各スピーカＳとインパルス応答２８との対応関係は、例えば再生の順番や収音データ２６の測定時刻等に基づいて適宜読み込まれる。

　インパルス応答２８が算出され、それぞれのスピーカＳと対応付けされた後、マイクロホンＭの位置と、対象スピーカ６に関する音響特性とがそれぞれ算出され、互いに関連付けて音響特性データ２４として蓄積される。この処理は、例えば図１５等を参照して説明した処理と同様である。
　これにより、音響空間２内の各点における音響特性のデータを容易に蓄積することが可能となる。またスピーカＳの役割が時間とともに変化するため、各スピーカＳについての音響特性を満遍なく測定することが可能となる。

　本実施形態では、音響測定と位置同定のための測定信号２５が、タイミングを変えて同じスピーカＳで再生される点で上記した実施形態とは異なる。また、１つのスピーカＳだけに注目すれば、何もフィルタ処理しないＴＳＰ信号を、ある割り当てられた遅延をもって全帯域に渡って再生する処理となっている。

　なお、スピーカＳｎとＳｎ＋１の空間的な間隔は、環状アレイの場合、マイクロホンＭの位置から見てできるだけ１２０°に近い角度間隔が望ましい。一方で、移動するマイクロホンＭに再生の順番が依存するのは望ましくない。このため、例えば環状アレイの中心から見て１２０°に近い角度間隔となるＳｎ及びＳｎ＋１を選択するといった処理が実行される。これにより、マイクロホンＭの位置を高精度に算出することが可能となる。

　＜その他の実施形態＞
　本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

　図２５は、ＵＩ表示の一例を示す模式図である。
　図２５には、音響測定の状況を表示するＵＩ画面８０の一例が模式的に図示されている。ＵＩ画面８０は、例えば音響測定システムを用いて音響測定を実行している最中や、測定後に表示される画面である。ＵＩ画面８０は、例えば携帯端末やＰＣ画面等に表示される。

　ＵＩ画面８０には、スピーカアレイ１０を構成する各スピーカＳと、マイクロホンＭとが、アイコン等を用いて表示される。また、スピーカＳのうち、音響測定の対象となっている対象スピーカ６が強調して表示される。なおスピーカＳのアイコンを適宜選択することで、例えば表示対象となるスピーカＳを変更することや、対象スピーカ６そのものを変更するといった処理が行われてもよい。
　またＵＩ画面８０には、音響測定の進捗を表す進捗マップ８１が、スピーカアレイ１０の空間配置に重畳して表示される。

　例えば、測定者が一度測定した場所については、進捗マップ８１が表示される。これにより、どの場所が測定済みかといった情報を直観的に提示することが可能となる。
　また進捗マップ８１は濃淡情報やカラー情報により表示されてもよい。この場合、進捗マップ８１の濃淡や色の違いは、例えば測定の信頼度（測定時間や、測定回数）等を表すように設定される。これにより、測定者は、未測定の領域や信頼度の低い領域を重点的に測定するといったことが可能となる。
　このようにＵＩ画面８０を利用することで、測定ができている場所とできていない場所を容易に把握することが可能となり、測定がスムーズに進み便利である。

　図２６は、ＵＩ表示の他の例を示す模式図である。
　図２６に示す例では、現実の景色に音響測定の進捗マップ８１が重畳して表示される。例えば、測定者１２は、ＨＭＤ（Head Mounted Display）やＡＲ（Augmented Reality）グラスといった表示装置１３を装着している場合には、周辺の環境に重なるように、進捗マップ８１が表示される。この他、スマートフォン等の画面に、ＡＲ表示が可能であってもよい。

　このように、現実の空間に重畳して進捗マップ８１を表示する場合には、例えば測定対象となる平面（環状のスピーカアレイ１０が構成する平面等）とは違う高さに進捗マップ８１を映し出すと、測定者１２は進捗状況を認識しやすい。この場合、例えば、床面や天井等に進捗マップ８１が重畳して表示される。これにより音響測定の進捗状況を容易に確認することが可能となり、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

　音速を推定するためのセンサが設けられてもよい。例えば、音響空間２の温度や湿度等を検出するセンサが配置される。あるいは、ユーザが適宜温度や湿度を入力してもよい。これにより、環境の変化による音速の変化を逐次補正することが可能となり、マイクロホンの位置等を高精度に算出することが可能となる。

　上記では、複数のスピーカが配置された空間内でマイクロホンを移動して音響測定を行う構成について説明した。これに限定されず、例えばマイクロホンとスピーカの機能を取り換えて、スピーカの位置を測定してもよい。この場合、例えばスピーカの位置を動かすことで、各点での音響特性をその位置情報とともに測定することが可能となる。

　また上記では、音響特性を測定する構成について説明したが、例えば音響測定用途でなく、位置を測定するだけの用途に本技術を用いることも可能である。この場合、例えば３つのスピーカだけを駆動して、位置測定等を行うことが可能である。なお、位置を測定する際に読み込まれる音波の到達時間等の情報は、音響特性として用いることも可能である。

　上記では、空間内での測定波に関する波動特性の測定例として、空間内での音波に関する音響特性を測定する方法について説明した。本技術は、音波以外の弾性波や、電磁波等に関する波動特性を測定する装置や方法に適用することも可能である。
　例えば音波以外の弾性波（測定波）としては、地震波が挙げられる。この場合、例えば疑似的な地震波を発生させて地盤上の各点における地震波の特性（伝搬速度や強度、揺れの種類等）が測定される。同様に、振動波等の弾性波が測定されてもよい。この場合、対象となる土地、建造物、製品等の各位置における振動の伝わり方等を容易に評価することが可能となる。

　また、波動特性として、対象空間におけるレーダ波やＧＰＳ信号等の電磁波（測定波）の伝搬特性等が評価されてもよい。例えば工場、倉庫、街中等に設定された空間内で、現在位置の測位や対象までの距離等を測距する場合、その空間の形状等によっては、電磁波の伝わり方が一様ではなくなる場合がある。このような場合であっても、本技術を用いて、空間内における電磁波の波動特性（伝搬特性等）を予め測定しておくことで、例えば測位や測距の感度に関するマッピング等を容易に実現することが可能となる。このような情報を用いることで、例えば予め感度が低下するポイントを把握することや、そのようなポイントを減らすように構造物の配置を変更するといったことが可能となる。
　この他、本技術は、任意の波動現象を用いたアプリケーションに適用されてよい。

　以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

　本開示において、「同じ」「等しい」「直交」等は、「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に直交」等を含む概念とする。例えば「完全に同じ」「完全に等しい」「完全に直交」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。

　なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得する信号取得部と、
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込む信号測定部と、
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出する信号処理部と
　を具備し、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　信号処理装置。
（２）（１）に記載の信号処理装置であって、
　前記第１のタイプの窓関数は、時間波形が正時間側に寄るように構成された関数である
　信号処理装置。
（３）（１）又は（２）に記載の信号処理装置であって、
　前記第１のタイプの窓関数は、最小位相特性となる関数である
　信号処理装置。
（４）（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の信号処理装置であって、
　前記測定波は、音波であり、
　前記信号処理部は、前記波動特性として、前記対象点での音響特性を算出する
　信号処理装置。
（５）（４）に記載の信号処理装置であって、
　前記測定部は、前記複数の参照点の各々に配置された複数のスピーカと、前記対象点に配置されたマイクロホンとを有し、
　前記信号測定部は、前記複数のスピーカから複数の再生スピーカを選択し、各再生スピーカが再生する音波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、
　前記信号処理部は、前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の再生スピーカの各々についてインパルス応答を算出する
　信号処理装置。
（６）（５）に記載の信号処理装置であって、
　前記複数のスピーカは、４以上のスピーカを含み、
　前記信号測定部は、前記複数のスピーカのうち、前記再生スピーカとして、３つの参照スピーカと、１つの対象スピーカとを選択し、
　前記信号処理部は、前記３つの参照スピーカに関するインパルス応答から、前記対象点の位置を算出し、前記対象スピーカに関するインパルス応答から、前記対象スピーカに関する前記対象点での音響特性を算出する
　信号処理装置。
（７）（６）に記載の信号処理装置であって、
　前記信号処理部は、前記３つの参照スピーカが再生した音波の到達時間から、各参照スピーカが配置された前記参照点と前記対象点との距離を算出し、当該算出結果と各参照スピーカが配置された前記参照点の位置とに基づいて、前記対象点の位置を算出する
　信号処理装置。
（８）（６）又は（７）に記載の信号処理装置であって、
　前記信号測定部は、前記複数の再生スピーカから同一の期間内に互いに異なる帯域の音波が再生されるように、前記測定信号を再生させる
　信号処理装置。
（９）（６）から（８）のうちいずれか１つに記載の信号処理装置であって、
　前記対象スピーカが再生する音波の帯域は、音響測定の対象帯域に設定され、
　前記参照スピーカが再生する音波の帯域は、前記対象帯域以外の帯域に設定される
　信号処理装置。
（１０）（６）から（９）のうちいずれか１つに記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して対称であり音響測定の上限周波数よりも低い帯域を通過させる第２のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　信号処理装置。
（１１）（１０）に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号は、前記第２のタイプの窓関数により前記測定信号の元信号の帯域を制限した音響測定信号と、前記第１のタイプの窓関数により前記上限周波数よりも高い帯域において前記測定信号の元信号を３つの帯域に帯域分割した３つの分割測定信号とを含み、
　前記信号測定部は、前記対象スピーカに前記音響測定信号を再生させ、前記３つの参照スピーカの各々に前記３つの分割測定信号をそれぞれ再生させる
　信号処理装置。
（１２）（１１）に記載の信号処理装置であって、
　前記解析信号は、前記解析信号の元信号であり、
　前記信号処理部は、前記受信データに前記解析信号の元信号を作用させて前記３つの参照スピーカ及び前記対象スピーカに関するインパルス応答をそれぞれ算出する
　信号処理装置。
（１３）（１０）に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号は、前記第２のタイプの窓関数により前記測定信号の元信号の帯域を制限した音響測定信号と、前記上限周波数よりも高い帯域を通過させる前記第１のタイプの窓関数により前記測定信号の元信号の帯域を制限した高域測定信号とを含み、
　前記信号測定部は、前記対象スピーカに前記音響測定信号を再生させ、前記３つの参照スピーカの各々に各参照スピーカが再生する音波の帯域が互いに異なるように前記高域測定信号をタイミングをずらして再生させる
　信号処理装置。
（１４）（１３）に記載の信号処理装置であって、
　前記解析信号は、前記第２のタイプの窓関数により前記解析信号の元信号の帯域を制限した音響解析信号と、前記第１のタイプの窓関数により前記上限周波数よりも高い帯域において前記解析信号の元信号を３つの帯域に帯域分割した３つの分割解析信号とを含み、
　前記信号処理部は、前記受信データに前記音響解析信号を作用させて前記対象スピーカに関するインパルス応答を算出し、前記受信データに前記３つの分割解析信号を作用させて前記３つの参照スピーカに関するインパルス応答をそれぞれ算出する
　信号処理装置。
（１５）（５）から（１０）のうちいずれか１つに記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号は、周波数が時間とともに線形に増加又は減少する信号であり、
　前記信号測定部は、前記複数のスピーカから所定の順番で前記再生スピーカを順次選択し、前記測定信号の再生時間の１／４の長さの間隔をあけて、前記選択した前記再生スピーカに前記測定信号を順次再生させる
　信号処理装置。
（１６）（１５）に記載の信号処理装置であって、
　前記解析信号は、時間波形が原点に対して対称であり音響測定の上限周波数よりも低い帯域を通過させる第２のタイプの窓関数により前記解析信号の元信号の帯域を制限した音響解析信号と、前記第１のタイプの窓関数により前記上限周波数よりも高い帯域において前記解析信号の元信号を３つの帯域に帯域分割した３つの分割解析信号とを含み、
　前記信号処理部は、前記受信データに前記音響解析信号を作用させて前記上限周波数よりも低い帯域の音波を再生した前記再生スピーカに関するインパルス応答を算出し、前記受信データに前記３つの分割解析信号を作用させて前記上限周波数よりも高く互いに異なる３つの帯域の音波を再生した３つの前記再生スピーカに関するインパルス応答をそれぞれ算出する
　信号処理装置。
（１７）（１）から（１６）のうちいずれか１つに記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号の元信号は、周波数が時間変化するスイープサイン信号であり、
　前記解析信号の元信号は、前記スイープサイン信号の周波数の時間変化が反転した信号である
　信号処理装置。
（１８）（１）から（１７）のうちいずれか１つに記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号の元信号及び前記解析信号の元信号のうち、一方は時間伸長パルス信号であり、他方は、前記時間伸長パルス信号の周波数の時間変化を反転させた逆時間伸長パルス信号である
　信号処理装置。
（１９）測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得し、
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込み、
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出することをコンピュータシステムが実行し、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　信号処理方法。
（２０）測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得するステップと、
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込むステップと、
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出するステップとをコンピュータシステムに実行させ、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　プログラム。

　１…音波
　２…音響空間
　５…参照スピーカ
　６…対象スピーカ
　１０…スピーカアレイ
　２０…記憶部
　２１…制御プログラム
　２５…測定信号
　２６…収音データ
　２７…解析信号
　２８…インパルス応答
　３０…コントローラ
　３１…信号取得部
　３２…音響測定部
　３３…音響処理部
　３７…ハン窓
　３９…高域通過窓関数
　５１、７１…再生用フィルタ
　５２…遅延部
　５３、７３…解析用フィルタ
　５４…インパルス応答算出部
　１００、２００、３００…音響測定システム

Claims

　測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得する信号取得部と、
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込む信号測定部と、
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出する信号処理部と
　を具備し、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　信号処理装置。
　請求項１に記載の信号処理装置であって、
　前記第１のタイプの窓関数は、時間波形が正時間側に寄るように構成された関数である
　信号処理装置。
　請求項１に記載の信号処理装置であって、
　前記第１のタイプの窓関数は、最小位相特性となる関数である
　信号処理装置。
　請求項１に記載の信号処理装置であって、
　前記測定波は、音波であり、
　前記信号処理部は、前記波動特性として、前記対象点での音響特性を算出する
　信号処理装置。
　請求項４に記載の信号処理装置であって、
　前記測定部は、前記複数の参照点の各々に配置された複数のスピーカと、前記対象点に配置されたマイクロホンとを有し、
　前記信号測定部は、前記複数のスピーカから複数の再生スピーカを選択し、各再生スピーカが再生する音波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、
　前記信号処理部は、前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の再生スピーカの各々についてインパルス応答を算出する
　信号処理装置。
　請求項５に記載の信号処理装置であって、
　前記複数のスピーカは、４以上のスピーカを含み、
　前記信号測定部は、前記複数のスピーカのうち、前記再生スピーカとして、３つの参照スピーカと、１つの対象スピーカとを選択し、
　前記信号処理部は、前記３つの参照スピーカに関するインパルス応答から、前記対象点の位置を算出し、前記対象スピーカに関するインパルス応答から、前記対象スピーカに関する前記対象点での音響特性を算出する
　信号処理装置。
　請求項６に記載の信号処理装置であって、
　前記信号処理部は、前記３つの参照スピーカが再生した音波の到達時間から、各参照スピーカが配置された前記参照点と前記対象点との距離を算出し、当該算出結果と各参照スピーカが配置された前記参照点の位置とに基づいて、前記対象点の位置を算出する
　信号処理装置。
　請求項６に記載の信号処理装置であって、
　前記信号測定部は、前記複数の再生スピーカから同一の期間内に互いに異なる帯域の音波が再生されるように、前記測定信号を再生させる
　信号処理装置。
　請求項６に記載の信号処理装置であって、
　前記対象スピーカが再生する音波の帯域は、音響測定の対象帯域に設定され、
　前記参照スピーカが再生する音波の帯域は、前記対象帯域以外の帯域に設定される
　信号処理装置。
　請求項６に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して対称であり音響測定の上限周波数よりも低い帯域を通過させる第２のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　信号処理装置。
　請求項１０に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号は、前記第２のタイプの窓関数により前記測定信号の元信号の帯域を制限した音響測定信号と、前記第１のタイプの窓関数により前記上限周波数よりも高い帯域において前記測定信号の元信号を３つの帯域に帯域分割した３つの分割測定信号とを含み、
　前記信号測定部は、前記対象スピーカに前記音響測定信号を再生させ、前記３つの参照スピーカの各々に前記３つの分割測定信号をそれぞれ再生させる
　信号処理装置。
　請求項１１に記載の信号処理装置であって、
　前記解析信号は、前記解析信号の元信号であり、
　前記信号処理部は、前記受信データに前記解析信号の元信号を作用させて前記３つの参照スピーカ及び前記対象スピーカに関するインパルス応答をそれぞれ算出する
　信号処理装置。
　請求項１０に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号は、前記第２のタイプの窓関数により前記測定信号の元信号の帯域を制限した音響測定信号と、前記上限周波数よりも高い帯域を通過させる前記第１のタイプの窓関数により前記測定信号の元信号の帯域を制限した高域測定信号とを含み、
　前記信号測定部は、前記対象スピーカに前記音響測定信号を再生させ、前記３つの参照スピーカの各々に各参照スピーカが再生する音波の帯域が互いに異なるように前記高域測定信号をタイミングをずらして再生させる
　信号処理装置。
　請求項１３に記載の信号処理装置であって、
　前記解析信号は、前記第２のタイプの窓関数により前記解析信号の元信号の帯域を制限した音響解析信号と、前記第１のタイプの窓関数により前記上限周波数よりも高い帯域において前記解析信号の元信号を３つの帯域に帯域分割した３つの分割解析信号とを含み、
　前記信号処理部は、前記受信データに前記音響解析信号を作用させて前記対象スピーカに関するインパルス応答を算出し、前記受信データに前記３つの分割解析信号を作用させて前記３つの参照スピーカに関するインパルス応答をそれぞれ算出する
　信号処理装置。
　請求項５に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号は、周波数が時間とともに線形に増加又は減少する信号であり、
　前記信号測定部は、前記複数のスピーカから所定の順番で前記再生スピーカを順次選択し、前記測定信号の再生時間の１／４の長さの間隔をあけて、前記選択した前記再生スピーカに前記測定信号を順次再生させる
　信号処理装置。
　請求項１５に記載の信号処理装置であって、
　前記解析信号は、時間波形が原点に対して対称であり音響測定の上限周波数よりも低い帯域を通過させる第２のタイプの窓関数により前記解析信号の元信号の帯域を制限した音響解析信号と、前記第１のタイプの窓関数により前記上限周波数よりも高い帯域において前記解析信号の元信号を３つの帯域に帯域分割した３つの分割解析信号とを含み、
　前記信号処理部は、前記受信データに前記音響解析信号を作用させて前記上限周波数よりも低い帯域の音波を再生した前記再生スピーカに関するインパルス応答を算出し、前記受信データに前記３つの分割解析信号を作用させて前記上限周波数よりも高く互いに異なる３つの帯域の音波を再生した３つの前記再生スピーカに関するインパルス応答をそれぞれ算出する
　信号処理装置。
　請求項１に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号の元信号は、周波数が時間変化するスイープサイン信号であり、
　前記解析信号の元信号は、前記スイープサイン信号の周波数の時間変化が反転した信号である
　信号処理装置。
　請求項１に記載の信号処理装置であって、
　前記測定信号の元信号及び前記解析信号の元信号のうち、一方は時間伸長パルス信号であり、他方は、前記時間伸長パルス信号の周波数の時間変化を反転させた逆時間伸長パルス信号である
　信号処理装置。
　測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得し、
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込み、
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出することをコンピュータシステムが実行し、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　信号処理方法。
　測定波に関するインパルス応答を測定可能なように構成された測定信号と、前記測定信号に対応する解析信号とを取得するステップと、
　複数の参照点と単一の対象点との間で測定波を再生して受信する測定部に各参照点に対応する測定波の帯域が互いに異なるように前記測定信号を再生させ、前記測定部から前記測定信号を再生した波形の受信データを読み込むステップと、
　前記受信データに対して前記解析信号を作用させて前記複数の参照点と前記対象点との間のインパルス応答を算出し、当該算出結果に基づいて前記対象点の位置と前記対象点における波動特性とを算出するステップとをコンピュータシステムに実行させ、
　前記測定信号及び前記解析信号の少なくとも一方は、時間波形が原点に対して非対称となる第１のタイプの窓関数により各々の元信号が帯域分割された信号を含む
　プログラム。