(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と別の音響空間を目標音響空間とし、この目標音響空間のインパルス応答を取得するインパルス応答取得手段と、
前記インパルス応答取得手段が取得したインパルス応答に対して当該インパルス応答の振幅特性を平滑化する振幅特性平滑化処理を施す振幅特性平滑化手段と、
前記振幅特性平滑化手段によって振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答を前記マイクロホンが収音した音の音信号に畳み込んだ音信号を生成し、生成した音信号を前記スピーカから放音させるディジタルフィルタ手段と、
前記マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と前記ディジタルフィルタ手段とを含む音響帰還系の振幅特性を補正する補正手段と、
前記音響帰還系の振幅特性が目標特性以下となるように前記補正手段の伝達関数を制御する伝達関数制御手段と
を具備することを特徴とする音場支援装置。
【請求項２】
前記振幅特性平滑化手段は、前記インパルス応答取得手段が取得したインパルス応答の振幅特性における各周波数の振幅またはエネルギーを所定の帯域幅分ずつ移動平均し、各周波数の振幅またはエネルギーを移動平均した特性を持ったインパルス応答を生成し、このインパルス応答を前記振幅特性平滑化処理の処理結果とすることを特徴とする請求項１に記載の音場支援装置。
【請求項３】
前記伝達関数制御手段は、前記ディジタルフィルタ手段をスルー状態とし、このスルー状態としたディジタルフィルタ手段と前記音響空間とを含む音響帰還系の振幅特性である第１の振幅特性及び前記振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答の振幅特性におけるディップを埋めた振幅特性である第２の振幅特性を算出し、算出した前記第１及び第２の振幅特性の和の振幅特性が目標特性以下となるように前記補正手段の伝達関数を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の音場支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響空間の音響効果を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響空間における既存の音響環境をベースとし、その音響空間における残響効果や初期反射音を含む初期反射音特性を増強、補正する音場支援装置がある。この音場支援装置は、音響空間内のマイクロホンの収音信号に対して、その音響空間よりも残響時間の長い別の空間のインパルス応答を模擬した係数列をＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタにより畳込み、この畳込み演算結果として得られた音信号を音響空間内のスピーカから音として出力する。この音場支援装置が動作している間は、音響空間→マイクロホン→ＦＩＲフィルタ→スピーカ→音響空間という音響帰還系が形成されるため、音響空間内におけるマイクロホン及びスピーカ間の距離に応じて決まるある周波数の成分のレベルが時間の経過とともに増大し、ハウリングやカラレーション等の障害を引き起こす、という問題がある。
【０００３】
このような障害の発生を防ぐ技術を開示したものとして特許文献１がある。同文献１に開示された音場支援装置は、ＦＩＲフィルタの前段および後段にプログラマブルイコライザを直列に介挿した構成となっている。この音場支援装置では、ＦＩＲフィルタとその後段のプログラマブルイコライザとの間の信号経路を遮断した状態で、スピーカから音響空間に向けて測定用基準信号を放射し、音響空間、及びマイクロホンを経由してＦＩＲフィルタの出力端子から出力される音信号を採取する。次に、この音信号と測定用基準信号とから、ＦＩＲフィルタの後段のプログラマブルイコライザ→スピーカ→音響空間→マイクロホン→ＦＩＲフィルタという音響帰還系の伝達関数の振幅特性を求める。そして、この振幅特性における際立ったピークを低減するように、ＦＩＲフィルタの後段のプログラマブルイコライザの伝達関数を自動調整する。この技術によると、音響空間→マイクロホン→音場支援装置→スピーカ→音響空間という音響帰還系の伝達関数の振幅特性を平坦化させ、ハウリングやカラレーションを引き起こし難くすることができる。
【特許文献１】特開平１０−６９２８０号公報
【特許文献２】特許２７４８８２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術には次のような問題がある。ＦＩＲフィルタに設定されるフィルタ係数列は残響時間の長い空間のインパルス応答を模擬したものである。このため、フィルタ係数列が設定されているＦＩＲフィルタ自体の伝達関数の振幅特性に鋭いピークが現れる場合がある。この場合でも、ＦＩＲフィルタの振幅特性のピークの周波数と音響空間の振幅特性のディップの周波数とが一致している間は音響帰還系の振幅特性におけるその周波数の成分は互いに相殺し合って平坦になるため、その周波数の成分を低減させるイコライジングは行われない。
【０００５】
しかし、ＦＩＲフィルタの振幅特性におけるピークの周波数は同じフィルタ係数列を設定している限り時間的に変化しないのに対し、音響空間の振幅特性におけるピークやディップの周波数は、空間内の温度や湿度、空間内の受聴者の有無等に依存して時間的に変化する。つまり、音響空間の振幅特性は、時間の経過とともに変化する時変性を有している。よって、音響空間の振幅特性の変化により、音響空間の振幅特性のピークがＦＩＲフィルタの振幅特性のピークの周波数と一致してしまい、両者を重畳した音響帰還系の振幅特性に鋭いピークが現れる事態も起こり得る。特許文献１の技術では、このような音響空間の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することができなかった。また、音響空間の振幅特性のピークやディップの変化に対応できるような余裕を持ったイコライジングを行おうとすると、イコライジングを行う帯域の帯域幅を必要以上に広くしなければならない。
【０００６】
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、音響帰還系内における音響空間の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と別の音響空間を目標音響空間とし、この目標音響空間のインパルス応答を取得するインパルス応答取得手段と、前記インパルス応答取得手段が取得したインパルス応答に対して当該インパルス応答の振幅特性を平滑化する振幅特性平滑化処理を施す振幅特性平滑化手段と、前記振幅特性平滑化手段によって振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答を前記マイクロホンが収音した音の音信号に畳み込んだ音信号を生成し、生成した音信号を前記スピーカから放音させるディジタルフィルタ手段と、前記マイクロホン及びスピーカが設けられた音響空間と前記ディジタルフィルタ手段とを含む音響帰還系の振幅特性を補正する補正手段と、前記音響帰還系の振幅特性が目標特性以下となるように前記補正手段の伝達関数を制御する伝達関数制御手段とを具備する音場支援装置を提供する。
【０００８】
この発明では、インパルス応答を畳み込む役割を果たすディジタルフィルタ手段自体の振幅特性は急峻なピークを有しないものとなる。よって、音響空間の振幅特性とディジタルフィルタ手段の振幅特性のピークの周波数同士が一致して音響空間及びディジタルフィルタ手段を含む音響帰還系の振幅特性に急峻なピークが現れる、という事態が発生しなくなる。従って、音響空間の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態である音場支援装置を含む音場支援システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１の音場支援システムにおける外部記憶装置内のインパルス応答データの一例を示す図である。
【図３】図１の音場支援システムにおける音場支援装置の構成を示す図である。
【図４】図３の音場支援装置のＣＰＵが実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】図２の例のインパルス応答データにおける振幅特性Ｆ（ω）と振幅特性Ｆ’（ω）とを示す図である。
【図６】図２の例のインパルス応答データにおける振幅特性Ｆ”（ω）と振幅特性Ｋ（ω）とを示す図である。
【図７】図３の音場支援装置のＣＰＵが実行するＰＥＱ目標振幅特性決定処理を示すフローチャートである。
【図８】振幅特性Ｒ’（ω）の包絡曲線を示す図である。
【図９】図３の音場支援装置のＣＰＵが実行する振幅特性簡略化処理を説明する為の図である。
【図１０】図３の音場支援装置のＣＰＵが実行するパラメータ生成処理を示すフローチャートである。
【図１１】振幅特性Ｒ’（ω）と振幅特性Ｇ（ω）とを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、この発明の第１実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態である音場支援装置４０を含む音場支援システムの全体構成を示す図である。この音場支援システムは、８個のマイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）、８個のスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）、マイクアンプ部３１、パワーアンプ部３２、音場支援装置４０、及び外部記憶装置９０を有する。マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）及びスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）は、音響空間１内の天井や側壁に、互いに適宜の間隔を空けて固定されている。
【００１１】
音場支援装置４０は、マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）の各々とスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）の各々とを当該音場支援装置４０を介して接続することにより、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→音場支援装置４０→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する複数種類の音響帰還系を作り出し、当該音場支援装置４０を経由する各音響帰還系の音信号に対して音響空間１の音響特性を別の目標とする音響空間（目標音響空間という）の音響特性に近づける信号処理を施す装置である。この音場支援装置４０の構成については後述する。
【００１２】
外部記憶装置９０は、複数種類の目標音響空間と対応する複数種類のインパルス応答データを記憶した装置である。各インパルス応答データは、各目標音響空間のインパルス応答（時間応答）を模擬したフィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を時間軸順に並べたものである。フィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）をフーリエ変換した周波数応答（振幅特性及び位相特性）は、目標音響空間の周波数応答とほぼ同じになる。
【００１３】
各目標音響空間のインパルス応答データは、例えば、次のようにして得られる。まず、目標音響空間内の音源位置において単位インパルスを発生させ、同空間内の測定点においてその単位インパルスのインパルス応答を測定する。そして、測定したインパルス応答波形における単位インパルスの測定点での入力時刻ｔ０から時間Δｔずつ経過した時刻ｔ０＋（Δｔ×ｍ）（ｍ＝１，２…Ｍ）の振幅値をフィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）とする。図２は、以上の手順によって得られたインパルス応答データの一例を示す図である。この例のインパルス応答データは、３秒程度の時間の目標音響空間のインパルス応答を模擬したものである。この例のインパルス応答データでは、時刻ｔ０からの経過時間が長くなるに従ってフィルタ係数値ｈｍが小さくなっている。
【００１４】
次に、音場支援装置４０の構成について説明する。図３は、音場支援装置４０の構成を示す図である。この音場支援装置４０において、音響空間１内のマイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）からマイクアンプ部３１を介して入力される８チャネルの収音信号Ｓ（より具体的には、Ａ／Ｄ変換器（不図示）にてディジタル形式に変換された収音信号Ｓ）は、ミキサ５１およびＥＭＲ（Electronic Microphone Rotator）５２を経由した後、４系統の収音信号ＳとしてＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）へ入力される。ここで、ＥＭＲ５２は、当該ＥＭＲ５２に入力される４系統の信号と当該ＥＭＲ５２から出力される４系統の信号との接続関係を電気的に時々刻々切り換えることにより、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→音場支援装置４０→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の周波数特性を平坦化する役割を果たす装置である。
【００１５】
ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）における各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）からミキサ５１及びＥＭＲ５２を介して入力される４系統の収音信号Ｓにインパルス応答データ（フィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ））を畳み込んだ音信号Ｚを生成し、生成した音信号Ｚをスピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）から残響音として音響空間１に放音させる装置である。より具体的は、各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、マイクロホン１０−ｊの収音信号Ｓを時間Δｔ×ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）だけ遅延させた遅延オーディオ信号ＤＳｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を生成し、生成した遅延オーディオ信号ＤＳｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）とフィルタ係数値ｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ））との積和演算を行い、この演算結果を音信号Ｚとする。ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、外部記憶装置９０内のインパルス応答データに振幅特性平滑化処理を施したものをＣＰＵ６１から受け取り、この受け取ったインパルス応答データを用いて音信号Ｚの生成を行う。振幅特性平滑化処理の詳細については後述する。
【００１６】
図３において、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）が出力した音信号Ｚは、ＰＥＱ（Parametric Equalizer）５４−ｉ（ｉ＝１〜４）に入力される。ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）は、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→音場支援装置４０→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の伝達関数の振幅特性を補正する補正手段としての役割を果たす装置である。より具体的に説明すると、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）における各ＰＥＱ５４−ｉは、当該ＰＥＱ５４−ｉの伝達関数を決定づけるＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）に従い、ＦＩＲフィルタ５３−ｉの出力信号Ｚの帯域を８つ以下のバンドに分割し、分割した各帯域の帯域信号を各々増減させる。ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）は、第１〜第８の各バンドにおける中心周波数ｃｆｓ（ｓ＝１〜８）、ゲインｇｓ（ｓ＝１〜８）（各バンドの中心周波数ｃｆｓ（ｓ＝１〜８）におけるレベルの増減量）、及びＱ値ｑｓ（ｓ＝１〜８）（各バンドの周波数特性の鋭さ）を指定するパラメータである。各ＰＥＱ５４−ｉのＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）は、ＣＰＵ６１によって決定される。詳しくは、後述する。
【００１７】
ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）が出力した音信号Ｚは、スイッチ５５−ｉ（ｉ＝１〜４）および加算器５６−ｉ（ｉ＝１〜４）を経由し、コンプレッサ５７−ｉ（ｉ＝１〜４）によるダイナミックレンジ圧縮を経てからレベル・ディレイマトリックス５８へ入力される。各スイッチ５５−ｉは、ＰＥＱ５４−ｉ及び加算器５６−ｉ間の信号の伝送経路のオンとオフとを切り換えて、当該信号経路の接続と遮断とを切り換える役割を果たす。また、各加算器５６−ｉは、ノイズジェネレータ６４から音響空間１の伝達関数計測用の信号が出力されている場合に、その出力信号をコンプレッサ５７−ｉへ供給する役割を果たす。このノイズジェネレータ６４の出力信号については後述する。
【００１８】
レベル・ディレイマトリックス５８は、コンプレッサ５７−ｉ（ｉ＝１〜４）に繋がる４本の入力信号線の各々と、パワーアンプ部３２へ繋がる８本の出力信号線の各々とを交差させたマトリクスを構成し、交差位置の各々にゲイン調整用可変抵抗（不図示）と遅延素子（不図示）とを配した装置である。このレベル・ディレイマトリックス５８に入力される４系統の音信号Ｚは、入力信号線と出力信号線との交差位置においてゲイン調整や位相調整が施され、８チャネルでミキシング出力される。このミキシング出力された８チャネルの音信号Ｚの各々は、Ｄ／Ａ変換器（不図示）にてアナログ信号に変換される。変換されたアナログ信号はパワーアンプ部３２において増幅され、スピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）へ出力される。
【００１９】
ＣＰＵ６１は、当該音場支援装置４０の制御中枢である。ＣＰＵ６１はＲＡＭ６２をワークエリアとして利用しつつＲＯＭ６３に記憶された音場支援プログラムを実行する。音場支援プログラムは、次の３つの機能を有する。
ａ１．インパルス応答取得機能
これは、操作部６５の操作によって、複数種類の目標音響空間のうち一種類が選択された場合に、選択された目標音響空間のインパルス応答データを外部記憶装置９０から取得する機能である。
ｂ１．振幅特性平滑化機能  
これは、インパルス応答取得機能によって取得したインパルス応答データに対して、当該インパルス応答データの振幅特性を平滑化する振幅特性平滑化処理を施す機能である。
ｃ１．伝達関数制御機能
これは、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→音場支援装置４０→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の振幅特性が目標特性以下となるように、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）の伝達関数を制御する機能である。
【００２０】
次に、本実施形態の動作を説明する。図４は、本実施形態の処理を示すフローチャートである。図４に示す一連の処理のうちステップＳ１００は、インパルス応答取得機能の働きによりＣＰＵ６１が実行する処理である。ステップＳ１１０は、振幅特性平滑化機能の働きによりＣＰＵ６１が実行する処理である。ステップＳ１２０（ステップＳ１２１〜ステップＳ１２８）は、伝達関数制御機能の働きによりＣＰＵ６１が実行する処理である。ＣＰＵ６１は、操作部６５によって音場支援装置４０の設定の指示が下されると、図４に示す処理を開始する。
【００２１】
図４において、ＣＰＵ６１は、インパルス応答取得処理を行う（Ｓ１００）。インパルス応答取得処理では、ＣＰＵ６１は、直前の操作部６５の操作によって選択された目標音響空間のインパルス応答データを外部記憶装置９０から取得し、このインパルス応答データをＲＡＭ６２に記憶する。
【００２２】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ１００において取得したインパルス応答データを処理対象とする振幅特性平滑化処理を行う（Ｓ１１０）。振幅特性平滑化処理は、インパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）を平滑化する処理である。ここで、本実施形態においては、振幅特性を、各周波数での振幅値を対数として示す一連の対数値列として取り扱う。この振幅特性平滑化処理では、処理対象であるインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の概形を残しつつ細かいピークを除去した振幅特性を目標振幅特性Ｈ（ω）とし、この振幅特性Ｈ（ω）とほぼ同じ振幅特性を持ったインパルス応答データを生成し、このインパルス応答データを処理結果としてＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に供給する。
【００２３】
具体的な処理手順は次の通りである。まず、ＣＰＵ６１は、処理対象のインパルス応答データ（ステップＳ１００において取得したインパルス応答データ）にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を施して振幅特性Ｆ（ω）を求める。次に、振幅特性Ｆ（ω）において周波数順に並んでいる各周波数成分の振幅値Ｐｎ（ｎ＝１，２…Ｎ：ｎは、低域側から数えた配列順を示すインデックスである。）の２乗をエネルギーＥｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）とし、エネルギーＥｎを１サンプルずらしながら所定の帯域幅Ｗ１分（例えば、５０サンプルとする）ずつ次式（１）へ代入して移動平均エネルギーＥｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）を求める。そして、この移動平均エネルギーＥｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）の平方根を移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）とし、移動平均振幅値Ｐｎ’を低域側から順に並べたものを移動平均振幅特性Ｆ’（ω）とする。
Ｅｎ’＝（Ｅｎ−25＋Ｅｎ−24…＋Ｅｎ＋Ｅｎ＋1…＋Ｅｎ＋23＋Ｅｎ＋２4）／５０…（１）
【００２４】
図５は、図２の例のインパルス応答データにおける振幅特性Ｆ（ω）と移動平均振幅特性Ｆ’（ω）とを示す図である。この例に示すように、インパルス応答データが残響時間の長い目標音響空間のインパルス応答を模擬したものであった場合、そのインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の波形は細かいピークを有するものとなる。これに対し、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）の波形は、振幅特性Ｆ（ω）の波形の包絡線のような起伏をもったものとなる。
【００２５】
次に、ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）における移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々に振幅のオフセット値（例えば、６ｄＢ）を加算し、オフセット値を加算した振幅値Ｐｎ”（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々を低域側から順に並べたものを振幅特性Ｆ”（ω）とする。その上で、ＣＰＵ６１は、この振幅特性Ｆ”（ω）の振幅値Ｐｎ”（ｎ＝１，２…Ｎ）における１番目からＮ番目の各振幅値Ｐｎ”と元の振幅特性Ｆ（ω）の振幅値Ｐｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）における１番目からＮ番目の各振幅値Ｐｎとを１組ずつ比較し、振幅値Ｐｎ”と振幅値Ｐｎのうち小さい方の値を低域側から順に並べたものを目標振幅特性Ｈ（ω）とする。
【００２６】
ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｈ（ω）と振幅特性Ｆ（ω）との差を振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））とし、この振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））をインパルス応答データに変換する。ここで、振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））からインパルス応答データへの変換は、振幅特性（（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））にヒルベルト変換を施して得られる最小位相を利用して行う。より詳細に説明すると、ＣＰＵ６１は、振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））に逆ＦＦＴを施す。次に、この逆ＦＦＴによって得られた時間領域の信号のｔ≦０の領域の信号値を０にし、このｔ≦０の領域の信号値を０にした信号にＦＦＴを施す。このＦＦＴの処理結果として得られる周波数特性Ｒ（ω）＋ｊＸ（ω）のうちの虚部Ｘ（ｊω）が最小位相である。そして、ＣＰＵ６１は、元の振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））とこの最小位相とを用いて、周波数特性（複素数表現）を合成し、この合成した周波数特性（複素数表現）に逆ＦＦＴを施して得られる信号を変換結果であるインパルス応答データとする。
【００２７】
ＣＰＵ６１は、以上のようにして振幅特性（（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））から変換したインパルス応答データをＲＡＭ６２内のインパルス応答データ（振幅特性Ｆ（ω）を有するインパルス応答データ）に畳込み、この畳込み演算結果を振幅特性平滑化処理の処理結果である平滑化処理済みインパルス応答データとしてＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に供給する。図６は、図２の例のインパルス応答データを対象とする振幅特性平滑化処理において得られた振幅特性Ｆ”（ω）と、同処理の処理結果である平滑化処理済みインパルス応答データに実際にＦＦＴを施した場合に得られる振幅特性Ｋ（ω）とを示す図である。この振幅特性Ｋ（ω）は、元のインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の概形を残しつつ細かなピークを除去したものとなる。ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）における各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、ＣＰＵ６１から平滑化処理済みインパルス応答データが供給されると、このインパルス応答データを用いて以降の音信号Ｚの生成を行う。以上が、振幅特性平滑化処理の具体的な手順である。なお、振幅特性平滑化処理の内容については、特許文献２を併せて参照されたい。
【００２８】
図４において、ＣＰＵ６１は、振幅特性平滑化処理の実行後、伝達関数制御処理を行う（Ｓ１２０）。伝達関数制御処理は、音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→ミキサ５１→ＥＭＲ５２→平滑化処理済みインパルス応答データが設定されたＦＩＲフィルタ５３−ｉ→ＰＥＱ５４−ｉ→コンプレッサ５７−ｉ→レベル・ディレイマトリックス５８→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１を一巡する音響帰還系の振幅特性が目標特性（例えば、０ｄＢとする）以下になるようにＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の振幅特性を制御する処理である。
【００２９】
ＣＰＵ６１は、伝達関数制御処理では、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）の各々におけるＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）をリセットする（Ｓ１２１）。より具体的は、ＣＰＵ６１は、各ＰＥＱ５４−ｉにおける第１バンドから第８バンドまでの各バンドのゲインｇｓ（ｓ＝１〜８）を０ｄＢにする。次に、ＣＰＵ６１は、スイッチ５５−ｉ（ｉ＝１〜４）をオフ状態に切り換える（Ｓ１２２）。ＣＰＵ６１は、ノイズジェネレータ６４によるピンクノイズの信号の発生を開始させる（Ｓ１２３）。ノイズジェネレータ６４の出力信号は、ＣＰＵ６１へ供給されるとともに、加算器５６−ｉ（ｉ＝１〜４）、レベル・ディレイマトリックス５８、およびパワーアンプ部３２を経由し、スピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）から音響空間１へテスト音として放射される。
【００３０】
スピーカ２０−ｋ（ｋ＝１〜８）から放射されたテスト音は、音響空間１を経由し、応答音としてマイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）に到達する。マイクロホン１０−ｊ（ｊ＝１〜８）は、応答音を収音して収音信号Ｓを出力する。この応答音の収音信号Ｓは、マイクアンプ部３１、ミキサ５１、及びＥＭＲ５２を経由してＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）へ入力される。各ＦＩＲフィルタ５３−ｉは、振幅特性平滑化処理においてＣＰＵ６１から受け取ったインパルス応答データを応答音の収音信号Ｓに畳み込んで音信号Ｚを生成し、ＰＥＱ５４−ｉに出力する。ここで、ＰＥＱ５４−ｉのパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）はステップＳ１２１においてリセットされている。よって、ＦＩＲフィルタ５３−ｉの出力信号は、その周波数成分を変更されないままＰＥＱ５４−ｉを通過してＣＰＵ６１へ供給される。
【００３１】
ＣＰＵ６１は、予め設定されたピンクノイズの出力時間（たとえば、１０秒間）が経過すると（Ｓ１２４：Ｙｅｓ）、ピンクノイズの信号の発生を停止させる（Ｓ１２５）。ＣＰＵ６１は、ピンクノイズの信号の発生が始まってからその発生が停止するまでの間に、テスト音であるピンクノイズそのものの信号（テスト信号という）と音響空間１におけるテスト音の応答音から得られた音信号（応答信号という）とを取得する。
【００３２】
次に、ＣＰＵ６１は、ＰＥＱ目標振幅特性決定処理を行う（Ｓ１２６）。ＰＥＱ目標振幅特性決定処理は、上述した音響帰還系の振幅特性を目標特性（０ｄＢ）以下にするために必要なＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の目標振幅特性を決定する処理である。
【００３３】
図７は、ＰＥＱ目標振幅特性決定処理のサブルーチンを示す図である。
図７において、ＣＰＵ６１は、ピンクノイズの信号の発生が始まってからその発生が停止されるまでの間に取得したテスト信号と応答信号とから、コンプレッサ５７−ｉ→レベル・ディレイマトリックス５８→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→ミキサ５１→ＥＭＲ５２→平滑化処理済みインパルス応答データが設定されたＦＩＲフィルタ５３−ｉ→ＰＥＱ５４−ｉという系の振幅特性Ｃ（ω）を取得する（Ｓ６１）。より詳細に説明すると、まず、テスト信号に対して、窓幅を３２７６８サンプル、オーバーラップ率を９５％とするＦＦＴ処理を施し、パワースペクトル（分布の時間平均）を求める。次に、応答信号に対しても同様のＦＦＴ処理を施し、パワースペクトル（分布の時間平均）を求める。そして、前者のパワースペクトルから後者のパワースペクトルを減算した結果を振幅特性Ｃ（ω）とする。
【００３４】
ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｃ（ω）と目標特性（０ｄＢ）との差である振幅特性Ｒ（ω）を算出する（Ｓ６２）。次に、ＣＰＵ６１は、ステップＳ６３からステップＳ６８の処理である振幅特性簡略化処理を実行する。振幅特性簡略化処理は、ステップＳ６２で取得した振幅特性Ｒ（ω）を、その特徴をより起伏の少ない包絡曲線によって簡略化した振幅特性Ｒ’（ω）へと変換する処理である。図８は、ある振幅特性Ｒ（ω）に、振幅特性簡略化処理を経てその振幅特性Ｒ（ω）から得られた振幅特性Ｒ’（ω）を重ね合わせた図である。この振幅特性簡略化処理を実行するにあたり、ＣＰＵ６１は、次式（２）に示すガウス関数ＧＦの形状を決定づけるパラメータａおよびｂのセットを記憶するための領域（ガウス関数記憶領域という）と変換途中の振幅特性を記憶するための領域（振幅特性記憶領域という）とをＲＡＭ６２に確保し、これらの記憶領域の記憶内容を更新しつつ、ステップＳ６３からステップＳ６８の一連の処理を実行する。
ＧＦ＝ｂ・ｅｘｐ（−（ｘ−ａ）２／２ｃ２）…（２）
この式（２）におけるパラメータａはガウス関数ＧＦのピーク周波数を示し、パラメータｂはそのピーク周波数における振幅を示す。また、ｃはガウス関数の幅を示す定数である。
【００３５】
振幅特性簡略化処理において、ＣＰＵ６１は、ステップＳ６２で求めた振幅特性Ｒ（ω）を振幅特性記憶領域に記憶した後、その振幅特性記憶領域から最大ピークの周波数を検出する（Ｓ６３）。ＣＰＵ６１は、最大ピークの周波数をパラメータａにするとともに、その周波数における振幅をパラメータｂとし、両パラメータａ，ｂのセットをガウス関数記憶領域に記憶する（Ｓ６４）。ＣＰＵ６１は、それまでにガウス関数記憶領域にセットとして記憶したパラメータａ，ｂを上記式（２）に代入し、これにより得られるガウス関数ＧＦを重ね合わせた曲線（フィット曲線という）を求める（Ｓ６５）。
【００３６】
ＣＰＵ６１は、振幅特性記憶領域内の振幅特性からステップＳ６５で求めたフィット曲線を減算し、その残りの振幅特性における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを下回るか否かを判断する（Ｓ６６）。この閾値ＴＨは０よりも僅かに大きな値とする。そして、閾値ＴＨを下回らない場合（Ｓ６６：Ｎｏ）、その残りの振幅特性によって振幅特性記憶領域を更新し（Ｓ６７）、ステップＳ６３以降の処理を繰り返す。
【００３７】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ６６において、振幅特性における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを下回ると判断した場合（Ｓ６６：Ｙｅｓ）、それまでにガウス関数記憶領域に記憶したパラメータａ，ｂの各セットにより得られるフィット曲線を、振幅特性Ｒ’（ω）として取得する（Ｓ６８）。
【００３８】
この振幅特性簡略化処理について、図９を参照してさらに具体的に説明する。図９は、ステップＳ６３からステップＳ６７のループのｎ回の繰り返しによって、振幅特性Ｒ’（ω）が求まるまでの様子を示す図である。図９の例では、ステップＳ６２で求めた振幅特性Ｒ（ω）を振幅特性Ｒ０（ω）と記す。この例における１回目のループでは、振幅特性Ｒ０（ω）からフィット曲線Ｆｃ１を減算することにより、振幅特性Ｒ１（ω）が得られる。このフィット曲線Ｆｃ１は、振幅特性Ｒ０（ω）の最大ピークＰ０の周波数をパラメータａとし、最大ピークＰ０の振幅をパラメータｂとして式（２）に代入して得られたガウス関数ＧＦ０である。振幅特性Ｒ１（ω）における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを上回る場合、２回目のループに入る。２回目のループでは、振幅特性Ｒ０（ω）からフィット曲線Ｆｃ２を減算することにより、振幅特性Ｒ２（ω）が得られる。フィット曲線Ｆｃ２は、振幅特性Ｒ１（ω）の最大ピークＰ１の周波数をパラメータａとし、最大ピークＰ１の振幅をパラメータｂとして式（２）に入力したガウス関数ＧＦ１を、１回目のループで求めたガウス関数ＧＦ０に重ね合わせたものである。このようなループをｎ回繰り返し、そのｎ回の繰り返しを経て得られた振幅特性Ｒｎ（ω）における各周波数の振幅の最大値が閾値ＴＨを下回ると、それまでのｎ個のガウス関数ＧＦを重ね合わせたフィット曲線Ｆｃｎを振幅特性Ｒ’（ω）とする。
【００３９】
図７において、ＣＰＵ６１は、ステップＳ６８で取得した振幅特性Ｒ’（ω）の逆特性となる振幅特性−Ｒ’（ω）をＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性として取得する（Ｓ６９）。
【００４０】
図４において、ＣＰＵ６１は、ＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性を取得した後、パラメータ生成処理を実行する（Ｓ１２７）。図１０は、パラメータ生成処理のサブルーチンを示す図である。上述したように、振幅特性簡略化処理では、振幅特性Ｃ（ω）と目標特性（０ｄＢ）との差を振幅特性Ｒ（ω）とし、この振幅特性Ｒ（ω）のピークの周波数及び振幅をパラメータａ，ｂとするｎ個のガウス関数を重ね合わせたフィット曲線を振幅特性Ｒ’（ω）とする。そして、図１１に示すように、この振幅特性Ｒ’（ω）には、ＰＥＱ５４−ｉによるイコライジングが可能なバンドの最大数８よりも多くのピークが発生し得る。パラメータ生成処理は、８つ以下のＰＥＱパラメータｐｓであって、それらを設定した場合におけるＰＥＱ５４−ｉの伝達関数（周波数応答）の振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性Ｒ’（ω）との和である振幅特性Ｇ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークが０ｄＢより僅かに大きな閾値ＴＨ以下になるようなＰＥＱパラメータｐｓを生成する処理である。
【００４１】
パラメータ生成処理を実行するにあたり、ＣＰＵ６１は、生成済みのＰＥＱパラメータｐｓを記憶するための領域（パラメータ記憶領域という）、ＰＥＱパラメータｐｓの生成数を示す変数ｓを記憶するための領域（生成数記憶領域という）、ＰＥＱパラメータｐｓを生成する過程において算出した振幅特性を記憶するための領域（振幅特性記憶領域という）、およびその過程において算出した面積を記憶するための領域（面積記憶領域という）をＲＡＭ６２に確保し、これらの記憶領域の記憶内容を更新しつつ、ステップＳ７１からステップＳ８８の一連の処理を実行する。
【００４２】
図１０において、ＣＰＵ６１は、生成数記憶領域における変数ｓを初期値１にした後（Ｓ７１）、ＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性である振幅特性−Ｒ’（ω）を、振幅特性−Ｒｓ’（ω）として振幅特性記憶領域に記憶する（Ｓ７２）。後述するように、この振幅特性記憶領域に記憶される振幅特性−Ｒｓ’（ω）は、変数ｓのインクリメントに従い、振幅特性−Ｒ１’（ω）、振幅特性−Ｒ２’（ω）…振幅特性−Ｒ８’（ω）と書き換えられる。
【００４３】
次に、ＣＰＵ６１は、振幅特性記憶領域内の振幅特性−Ｒｓ’（ω）における振幅値の最も小さいディップの周波数を中心周波数ｃｆｓとして決定する（Ｓ７３）。ＣＰＵ６１は、その中心周波数ｃｆｓの振幅値をゲインｇｓとして決定する（Ｓ７４）。ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒｓ’（ω）における中心周波数ｃｆｓの振幅の１／√２の振幅値を有する一つの周波数をｆ１とし、中心周波数ｃｆｓに関して周波数軸上でｆ１と対称になる周波数をｆ２とした場合に次式（３）から求まる値ｑを、Ｑ値ｑｓの初期値として決定する（Ｓ７５）。そして、これら３種類の値ｃｆｓ，ｇｓ，ｑｓからなるＰＥＱパラメータｐｓをパラメータ記憶領域に記憶する（Ｓ７６）。
ｑ＝ｃｆｓ／（｜ｆ１−ｆ２｜）…（３）
後述するように、このパラメータ記憶領域には、ＰＥＱパラメータｐ１、ＰＥＱパラメータｐ２…ＰＥＱパラメータｐ８が１つずつ書き加えられる。
【００４４】
ＣＰＵ６１は、パラメータ記憶領域に記憶されているＰＥＱパラメータｐｓのすべてをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）を算出する（Ｓ７７）。ＣＰＵ６１は、この振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性−Ｒｓ’（ω）とのゲイン差の面積を算出する（Ｓ７８）。より具体的には、振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性−Ｒｓ’（ω）との間の周波数毎のゲイン（ｄＢ値）の差を求め、周波数毎のゲイン（ｄＢ値）の差の絶対値を総計した値をゲイン差の面積とする。
【００４５】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも小さいか否かを判断する（Ｓ７９）。ここで、当該パラメータ生成処理が開始された当初は、面積記憶領域に比較対象となる面積が記憶されていない。この場合、ステップＳ７９では、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも小さいとみなす。
【００４６】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも小さいと判断した場合（Ｓ７９：Ｙｅｓ）、パラメータ記憶領域に記憶されているＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓをそれよりも所定量だけ小さなＱ値ｑｓに置き換える（Ｓ８０）。その後、ステップＳ７８において求めた面積を面積記憶領域に上書きし（Ｓ８１）、ステップＳ７７に戻る。ステップＳ７７では、Ｑ値ｑｓを変更したＰＥＱパラメータｐｓとパラメータ記憶領域におけるそれ以外のＰＥＱパラメータｐｓとをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）が算出され、この振幅特性Ｇ（ω）を基に以降の処理が実行される。
【００４７】
一方、ＣＰＵ６１は、ステップＳ７８において求めた面積が面積記憶領域内の面積よりも大きいと判断した場合（Ｓ７９：Ｎｏ）、パラメータ記憶領域に記憶されているＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓを、その前のステップＳ８０における置き換えを行う前のＱ値ｑｓに戻す（Ｓ８２）。
【００４８】
ここで、ＰＥＱ５４−ｉの伝達関数（周波数応答）における各バンドのピークはそのバンドのＱ値を小さくするほど緩やかなものとなる。また、ＰＥＱ５４−ｉにおける各バンドのゲインは中心周波数を中心として左右対称な形状になるのに対し、振幅特性−Ｒ’（ω）における振幅はある周波数のピークを中心として左右対称な形状にはならない。そこで、本実施形態では、振幅特性−Ｒｓ’（ω）における振幅値の最も小さいディップの周波数を中心周波数ｃｆｓとし、この中心周波数ｃｆｓに応じて十分に大きなＱ値ｑｓの初期値をまず求める。そして、その初期値からＱ値ｑｓを所定量ずつ小さくしながらゲイン差の面積の極小値を探索し、面積が減少から増加に転じる直前のＱ値ｑｓを採用する。
【００４９】
ＣＰＵ６１は、パラメータ記憶領域におけるＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓを、ステップＳ８０における置き換えを行う前のＱ値ｑｓに戻した後、パラメータ記憶領域内のＰＥＱパラメータｐｓのすべてをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性Ｒ’（ω）（振幅特性簡略化処理において算出したＲ’（ω））との和を算出する（Ｓ８３）。そして、ＣＰＵ６１は、この和である振幅特性Ｇ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークの振幅値が閾値ＴＨ以下になったかを判断する（Ｓ８４）。ＣＰＵ６１は、ステップＳ８４において、振幅特性Ｃ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークの振幅値が閾値ＴＨ以下になっていないと判断した場合（Ｓ８４：Ｎｏ）、生成数記憶領域における変数ｓが「８」であるか否かを判断する（Ｓ８５）。
【００５０】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ８５において、変数ｓが「８」でないと判断した場合（Ｓ８５：Ｎｏ）、変数ｓを１つインクリメントする（Ｓ８６）。次に、ＣＰＵ６１は、面積記憶領域内の面積を消去する（Ｓ８７）。その後、ＣＰＵ６１は、パラメータ記憶領域内のＰＥＱパラメータｐｓのすべてをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）と振幅特性記憶領域内の振幅特性−Ｒｓ’（ω）との和である振幅特性Ｇ（ω）＋（−Ｒｓ’（ω））を新たな振幅特性−Ｒｓ’（ω）として振幅特性記憶領域に上書きする。その後、ＣＰＵ６１は、ステップＳ７３に戻って以降の処理を繰り返す。ステップＳ７３からステップＳ７６では、パラメータ記憶領域に新たなＰＥＱパラメータｐｓが書き加えられる。そして、ステップＳ７７からＳ８１のループの繰り返しを経て、ＰＥＱパラメータｐｓのＱ値ｑｓが最適化される。
【００５１】
ＣＰＵ６１は、ステップＳ８４において、振幅特性Ｃ（ω）＋Ｒｓ’（ω）の最大ピークの振幅値が閾値ＴＨ以下になったと判断した場合（Ｓ８４：Ｙｅｓ）、または、ステップＳ８５において、変数ｓが「８」であると判断した場合（Ｓ８５：Ｙｅｓ）、パラメータ生成処理を終了する。このパラメータ生成処理では、ステップＳ７３からステップＳ８８のループが最大で８回繰り返されることにより、１〜８個のＰＥＱパラメータｐｓであって、それらをＰＥＱ５４−ｉに設定した場合における振幅特性Ｇ（ω）＋Ｒ’（ω）の最大ピークが閾値ＴＨ以下になるようなＰＥＱパラメータｐｓがパラメータ記憶領域に記憶される。
【００５２】
図４において、ＣＰＵ６１は、パラメータ生成処理によってＰＥＱパラメータｐｓを生成した後、その時点においてパラメータ記憶領域に記憶されている１〜８個のＰＥＱパラメータｐｓをＰＥＱ５４−ｉに設定する（Ｓ１２８）。以後、スイッチ５５−ｉがオン状態に切り換えられると、ＰＥＱ５４−ｉは、ＦＩＲフィルタ５３−ｉが出力する音信号ＺへこのＰＥＱパラメータｐｓに従った１〜８バンドのイコライジングを施し、イコライジングを施した音信号Ｚを出力する。
【００５３】
以上説明した実施形態によると、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ自体の振幅特性は急峻なピークを有しないものとなる。よって、音響空間１の振幅特性に急峻なピークが現れ、周波数軸上におけるそのピークの周波数の位置が変化しても、音響空間１の振幅特性のピークとＦＩＲフィルタ５３−ｉの振幅特性のピークの周波数同士が一致して音響帰還系の振幅特性に急峻なピークが突発的に現れる、という事態が発生しなくなる。従って、音響空間１の振幅特性の時変性を原因とする音響帰還系全体の不安定化を防止することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１１０における振幅特性平滑化処理が施された平滑化処理済みインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に設定せずに次のＰＥＱ伝達関数制御処理に移る。そして、本実施形態におけるＰＥＱ伝達関数制御処理では、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）をスルー状態（ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）の入力信号がそのまま出力信号となる状態）とし、スルー状態としたＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）と音響空間１とを含む音響帰還系の振幅特性、及び振幅特性平滑化処理が施された平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性におけるディップを埋めた振幅特性を算出し、算出した２つの振幅特性の和の振幅特性が目標特性（０ｄＢ）以下となるようにＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）の伝達関数を制御する。
【００５５】
より詳細に説明すると、ＰＥＱ伝達関数制御処理では、ＣＰＵ６１は、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に、フィルタ係数ｈ１が１でフィルタ係数ｈ２〜ｈＭが０であるインパルス応答データを設定してから、ピンクノイズたるテスト信号を出力し、その応答信号を採取する。ＣＰＵ６１は、このテスト信号と応答信号とから、コンプレッサ５７−ｉ→レベル・ディレイマトリックス５８→パワーアンプ部３２→スピーカ２０−ｋ→音響空間１→マイクロホン１０−ｊ→マイクアンプ部３１→ミキサ５１→ＥＭＲ５２→スルー状態のＦＩＲフィルタ５３−ｉ→ＰＥＱ５４−ｉという系の振幅特性Ｃ（ω）を算出する。
【００５６】
また、ＣＰＵ６１は、平滑化処理済みインパルス応答データにＦＦＴ処理を施し、平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性Ｋ（ω）を算出する。図６に示したように、この振幅特性Ｋ（ω）は、元のインパルス応答データの振幅特性Ｆ（ω）の細かいピークを除去した特性ではあるものの、振幅特性Ｆ（ω）のディップは残ったままの特性となっている。ＣＰＵ６１は、この振幅特性Ｋ（ω）のディップを埋めた振幅特性Ｋ’（ω）を算出する。振幅特性Ｋ’（ω）は、振幅特性Ｋ（ω）における各振幅を所定の帯域幅分毎の移動最大値に置き換えることによって求めるとよい。
【００５７】
さらに、ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｃ（ω）と振幅特性Ｋ’（ω）の和である振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））を算出し、この振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））を振幅特性Ｃ（ω）に代えて上述したステップＳ６２以降の一連の処理を行う。すなわち、ＣＰＵ６１は、振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））と目標特性（０ｄＢ）との差を振幅特性Ｒ（ω）とし、この振幅特性Ｒ（ω）を簡略化した振幅特性Ｒ’（ω）を算出する。そして、振幅特性Ｒ’（ω）の逆特性−Ｒ’（ω）をＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性とし、ＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の振幅特性を振幅特性−Ｒ’（ω）とするために必要なＰＥＱパラメータｐｓを生成してＰＥＱ５４−ｉに設定する。
【００５８】
そして、ＣＰＵ６１は、ＰＥＱ５４−ｉへのＰＥＱパラメータｐｓの設定を終えた後、平滑化処理済みインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に供給し、平滑化処理済みインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）に設定する。
【００５９】
以上説明した実施形態によると、次の効果が得られる。振幅特性平滑化処理の処理結果である平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性Ｋ（ω）はディップを有したものであるから、ＰＥＱ５４−ｉのＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の決定時において振幅特性Ｋ（ω）のディップの周波数と音響空間１の振幅特性のピークの周波数とが重なっていると、振幅特性Ｃ（ω）におけるその周波数の成分はディップとピークにより相殺されてＰＥＱ５４−ｉによるイコライジングの対象から外れてしまうことも起こり得る。この場合において、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の決定時以降に音響空間１の振幅特性のピークの周波数が振幅特性Ｋ（ω）のディップの周波数からずれて振幅特性Ｋ（ω）のピークの周波数と重なると、音響帰還系全体の不安定化を招く。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）をスルー状態として求めた振幅特性Ｃ（ω）と平滑化処理済みインパルス応答データの振幅特性Ｋ（ω）のディップを埋めた振幅特性Ｋ’（ω）との和を振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））とし、この振幅特性（Ｃ（ω）＋Ｋ’（ω））が目標特性（０ｄＢ）以下になるようにＰＥＱ５４−ｉの伝達関数の振幅特性を制御する。よって、本実施形態によると、ディップを埋めた振幅特性Ｋ’（ω）を持ったインパルス応答データの生成を要することなく、振幅特性Ｋ（ω）のディップの周波数と音響空間１の振幅特性のピークの周波数とが重なっていた場合に起こり得る音響帰還系全体の不安定化を防ぐことができる。
【００６１】
以上、この発明の第１及び第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
【００６２】
（１）上記第１及び第２実施形態では、音響帰還系の伝達関数の振幅特性を補正する補正手段としての役割を果たす装置としてＰＥＱ５４−ｉを利用した。しかし、ＦＩＲフィルタ５３−ｉ（ｉ＝１〜４）とは別のＦＩＲフィルタをＰＥＱ５４−ｉの代わりに利用してもよい。この実施形態では、音響帰還系の伝達関数の振幅特性を補正するための係数をＦＩＲフィルタに設定するとよい。また、ＣＰＵ６１が、振幅特性平滑化処理を施したインパルス応答データに対して振幅特性Ｃ（ω）を目標特性以下にするために必要なイコライジングを施し、このイコライジングを施したインパルス応答データをＦＩＲフィルタ５３−ｉに供給するようにしてもよい。
【００６３】
（２）上記第１及び第２実施形態の振幅特性平滑化処理では、振幅特性Ｆ（ω）における振幅値Ｐｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の２乗をエネルギーＥｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）とし、エネルギーＥｎ（ｇ＝１，２…Ｎ）を式（１）に代入して求まる移動平均エネルギーＥｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）により、振幅特性Ｆ（ω）を平滑化した。しかし、ｎ乗平均、加重平均、調和平均、算術幾何平均など別の方法により振幅特性Ｆ（ω）を平滑化してもよい。
【００６４】
（３）上記第１及び第２実施形態のパラメータ生成処理では、各ＰＥＱ５４−ｉのＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓ、ゲインｇｓ、及びＱ値ｑｓを音響帰還系の振幅特性Ｃ（ω）を利用して決定した。しかし、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓ、ゲインｇｓ、及びＱ値ｑｓのうちＱ値ｑｓを固定値ｑdefaultとし、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓとゲインｇｓだけを音響帰還系の振幅特性Ｃ（ω）を利用して決定してもよい。例えば、ＣＰＵ６１は、図７のステップＳ６９においてＰＥＱ５４−ｉの目標振幅特性である振幅特性−Ｒ’（ω）を取得した後、ＰＥＱパラメータｐｓ（ｓ＝１〜８）の各々における中心周波数ｃｆｓ、ゲインｇｓ、及びＱ値ｑｓを次のように決定するとよい。
【００６５】
まず、ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒ’（ω）から振幅値の小い順に上位８個のディップＤｉｐｓ（ｓ＝１〜８）を検出する。次に、ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒ’（ω）におけるディップＤｉｐ１の周波数を中心周波数ｃｆ１とし、ディップＤｉｐ１の振幅値をゲインｇ１とし、予め設定されていた固定値ｑdefaultをＱ値ｑ１とする。そして、ＣＰＵ６１は、この中心周波数ｃｆ１、ゲインｇ１、及びＱ値ｑ１の組をＰＥＱ５４−１に与えるＰＥＱパラメータｐ１とする。以下、同様に、ＣＰＵ６１は、振幅特性−Ｒ’（ω）におけるディップＤｉｐ２、Ｄｉｐ３…Ｄｉｐ８から、ＰＥＱパラメータｐ２、ｐ３…ｐ８を決定する。
【００６６】
さらに、この場合における振幅特性平滑化処理では、ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｆ（ω）のエネルギーＥｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を移動平均する帯域幅Ｗ１を、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）に与える固定値ｑdefaultに応じて調整するようにしてもよい。具体的には、ＣＰＵ６１は、次のような処理を行うとよい。ＣＰＵ６１は、振幅特性Ｆ（ω）を帯域幅Ｗ１分ずつ移動平均した移動平均振幅特性Ｆ’（ω）を求める。ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）におけるピークを検出し、検出した各ピークの各々における半値幅（ピークの周波数ｆとこの周波数ｆの１／√２の振幅を有する周波数ｆΔとの間の帯域幅）を求める。また、ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）におけるディップを検出し、検出した各ディップの各々における半値幅（ディップの周波数ｆとこの周波数ｆよりも振幅が１／√２だけ大きくなる周波数ｆΔとの間の帯域幅）を求める。
【００６７】
ＣＰＵ６１は、移動平均振幅特性Ｆ’（ω）のピーク及びディップについて求めた半値幅のうち１つ以上の半値幅が固定値ｑdefaultより小さい場合（つまり、当該移動平均振幅特性Ｆ’（ω）が固定値ｑdefaultが示すものよりも鋭いピークまたはディップを１つ以上含んでいる場合）、帯域幅Ｗ１を所定値ΔＷだけ広い帯域幅Ｗ１＋ΔＷとし、振幅特性Ｆ（ω）を帯域幅（Ｗ＋ΔＷ）分ずつ移動平均した移動平均振幅特性Ｆ’（ω）を求める。ＣＰＵ６１は、固定値ｑdefaultが示すものよりも鋭いピークまたはディップを１つも含んでいない移動平均振幅特性Ｆ’（ω）が得られるまで、ΔＷを大きくしながら以上の処理を繰り返す。そして、この条件を満足する移動平均振幅特性Ｆ’（ω）が得られると、得られた移動平均振幅特性Ｆ’（ω）における移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）に振幅のオフセット値（６ｄＢ）を加算した移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）＋６ｄＢを求め、移動平均振幅値Ｐｎ’（ｎ＝１，２…Ｎ）＋６ｄＢを低域側から順に並べたものを振幅特性Ｈ（ω）とする。さらに、この振幅特性Ｈ（ω）と振幅特性Ｆ（ω）の差の振幅特性（Ｈ（ω）−Ｆ（ω））に逆ＦＦＴ処理を施したものを補正用のインパルス応答データとする。振幅特性平滑化処理をこのような内容とすることにより、振幅特性平滑化処理が施されたインパルス応答データの振幅特性Ｈ（ω）のピークやディップが急峻すぎて、ＰＥＱ５４−ｉ（ｉ＝１〜４）によるイコライジングが良好に行えない、という事態の発生を防止することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…音響空間、１０…マイクロホン、２０…スピーカ、３１，３２…アンプ部、４０…音場支援装置、５１…ミキサ、５２…ＥＭＲ、５３…ＦＩＲフィルタ、５４…ＰＥＱ、５５…スイッチ、５６…加算器、５７…コンプレッサ、５８…レベル・ディレイマトリックス、６１…ＣＰＵ、６２…ＲＡＭ、６３…ＲＯＭ、６４…ノイズジェネレータ、６５…操作部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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