(57)【要約】【課題】遅延補正機能の性能評価をより簡易な構成により実施することが可能な音声信号処理装置を提供する。【解決手段】本発明の音声信号処理装置は、第１音声信号と、前記第１音声信号に対して所定の時間差を付けて送信される第２音声信号とを送信する送信部を有する。また、音声出力装置と所定位置との距離に応じて前記所定の時間差を決定する時間差決定部を有する。また、前記第１音声信号と前記第２音声信号との時間差を検出する時間差検出部を有する。また、前記所定の時間差と前記時間差検出部によって検出された時間差との差異を評価する評価部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１音声信号と、前記第１音声信号に対して所定の時間差を付けて送信される第２音声信号とを送信する送信部と、
音声出力装置と所定位置との距離に応じて前記所定の時間差を決定する時間差決定部と、
前記第１音声信号と前記第２音声信号との時間差を検出する時間差検出部と、
前記所定の時間差と前記時間差検出部によって検出された時間差との差異を評価する評価部と、
を有する音声信号処理装置。
【請求項２】
前記時間差検出部は、
揮発性記録媒体を備え、
前記揮発性記録媒体の前記第１音声信号検出用フラグ及び前記第２音声信号検出用フラグを用いて前記第１音声信号と前記第２音声信号との時間差を検出する、
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項３】
前記時間差検出部は、
前記第１音声信号が入力されたことを検出した時点で、前記揮発性記録媒体の第１音声信号検出用フラグを立て、
前記第２音声信号が入力されたことを検出した時点で、前記揮発性記録媒体の第２音声信号検出用フラグを立てる、
請求項２に記載の音声信号処理装置。
【請求項４】
前記時間差決定部は、前記評価部の評価結果に基づいて前記所定の時間差を調整する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の音声信号処理装置。
【請求項５】
前記音声出力装置と前記所定位置との距離に関する情報の入力を受け付ける入力部を有する、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の音声信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の音声出力装置へ音声信号を送信する音声信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル音声信号やデジタル画像信号が入力され、所定の処理（例えばサンプリングや量子化）を行って音声信号を送信する音声信号処理装置として、ホームシアター装置のような多チャンネルの音声信号処理装置が実用化されている。
【０００３】
このような多チャンネルの音声信号処理装置の中には、音声出力装置等と音声信号処理装置との距離に起因して発生する音声の出力遅延を補正するため、遅延補正機能を有するものがある。遅延補正機能では、例えば音声信号の送信元である音声信号処理装置から各音声出力装置までの距離に応じて、送信元における音声信号送信タイミングを、チャンネル毎に時間差を設ける。この設けられた時間差により、遅延補正を行う。
【０００４】
しかしながら、音声信号処理装置の個体差等によって、この遅延補正の精度にばらつきが生じる可能性がある。このため、各チャンネルの音声信号送信タイミングの時間差を計測し、この時間差が適切に設けられているか否かを評価する必要がある。
【０００５】
従来は、上記の評価を行うため、評価用ディスクやオシロスコープ等を使用していた。より具体的には、音声出力装置と音声信号処理装置との距離を示す設定（以下、「距離設定」という）を音声信号処理装置に設定し、音声信号処理装置において評価用ディスクを再生し、音声出力装置に接続された抵抗器から得られる出力波形をオシロスコープで目視確認する。そしてこの出力波形の確認を、距離設定を変更して複数回行うことにより、各距離設定での遅延補正が適切に行われているか否かを評価していた。
【０００６】
上記に関連して特許文献１には、パルス信号をスピーカーに出力し、このパルス信号に対する応答パルス信号を受信するまでの応答時間を検出し、この応答時間に基づいてスピーカーとの離間距離を算出する音響システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５４５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の評価方法では、各チャンネルの時間差の計測に検出回路等のハードウェアを必要とするため、音声信号処理装置単体では評価を行えないという問題があった。また、オシロスコープ等を用いた目視確認による評価方法では、距離設定が非常に細かく設定できるモデル（例えば数十センチ単位で設定可能なモデル）において、評価に手間がかかるとともに、評価ミスが発生しやすいという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、複数の音声出力装置へ音声信号を送信する音声信号処理装置であって、遅延補正機能の性能評価をより簡易な構成により実施することが可能な音声信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の音声信号処理装置は、第１音声信号と、前記第１音声信号に対して所定の時間差を付けて送信される第２音声信号とを送信する送信部と、音声出力装置と所定位置との距離に応じて前記所定の時間差を決定する時間差決定部と、前記第１音声信号と前記第２音声信号との時間差を検出する時間差検出部と、前記所定の時間差と前記時間差検出部によって検出された時間差との差異を評価する評価部と、を有する構成（第１の構成）としている。
【００１１】
この構成によると、遅延補正機能の性能評価を、音声出力装置等に接続された評価用装置を必要とすることなく、音声信号処理装置のみで実施することができる。
【００１２】
また、上記第１の構成の音声信号処理装置は、前記時間差検出部が、揮発性記録媒体を備え、前記揮発性記録媒体の前記第１音声信号検出用フラグ及び前記第２音声信号検出用フラグを用いて前記第１音声信号と前記第２音声信号との時間差を検出する構成（第２の構成）とすることが好ましい。
【００１３】
このような構成によると、第１音声信号と第２音声信号との時間差を簡易な構成で検出することができる。
【００１４】
また、上記第２の構成の音声信号処理装置は、前記時間差検出部が、前記第１音声信号が入力されたことを検出した時点で、前記揮発性記録媒体の第１音声信号検出用フラグを立て、前記第２音声信号が入力されたことを検出した時点で、前記揮発性記録媒体の第２音声信号検出用フラグを立てる構成（第３の構成）とすることが好ましい。
【００１５】
このような構成によると、第１音声信号検出用フラグが立った時刻と第２音声信号検出用フラグが立った時刻とを用いて、第１音声信号と第２音声信号との時間差を容易に算出することができる。
【００１６】
また、上記第１〜第３のいずれかの構成の音声信号処理装置は、前記時間差決定部が、前記評価部の評価結果に基づいて前記所定の時間差を調整する構成（第４の構成）とすることが好ましい。
【００１７】
このような構成によると、遅延補正機能の性能評価のみならず、遅延補正が適切になされていない場合に遅延補正の調整が行われ、遅延補正を適切に実施することができる。
【００１８】
また、上記第１〜第３のいずれかの構成の音声信号処理装置は、前記音声出力装置と前記所定位置との距離に関する情報の入力を受け付ける入力部を有する（第５の構成）とすることが好ましい。
【００１９】
このような構成によると、音声信号処理装置自身が音声出力装置と所定位置との距離を検知する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、遅延補正機能の性能評価を、より簡易な構成により実施することができる。また、評価者が複雑な評価操作を覚える必要がないため、評価時間を短縮できるとともに、人為的ミスによる評価誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の評価処理を示すフロー図である。
【図３】本発明の評価処理画面を示す画面図である。
【図４】本発明の評価処理画面を示す画面図である。
【図５】本発明の評価処理画面を示す画面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
〈１．内部構成について〉
図１は、本発明の一実施形態に係るオーディオ装置１（＝音声信号処理装置の一例）を示す構成図である。オーディオ装置１は、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１０（＝送信部、時間差決定部、評価部の一例）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２０（＝時間差検出部の一例）、ＰＷＭプロセッサ３０、Ｄ−ＡＭＰ４０、およびメモリ５０を有する。なお、本実施形態では、Ｄ−ＡＭＰ４０に接続される外部装置として、センター用のスピーカー３Ｃ、前方左用のスピーカー３ＦＬ、前方右用のスピーカー３ＦＲ、後方左用のスピーカー３ＲＬ、後方右用のスピーカー３ＲＲ、サブウーファー用のスピーカー３ＳＷ（＝それぞれ音声出力装置の一例）が存在する。以下の説明において、センター用のスピーカー３Ｃをセンタースピーカーと呼び、前方左用のスピーカー３ＦＬ及び前方右用のスピーカー３ＦＲをフロントスピーカーと呼び、後方左用のスピーカー３ＲＬ及び後方右用のスピーカー３ＲＲをサラウンドリアスピーカーと呼び、サブウーファー用のスピーカー３ＳＷをサブウーファーと呼ぶことがある。
【００２４】
ＭＣＵ１０は、デコーダとしての機能を備えた集積回路である。ＭＣＵ１０には、不図示の光ディスク装置により光ディスク２から読み出されたデジタル信号が入力される。ＭＣＵ１０は、このデジタル信号をデコードすることにより、所定のデジタル音声信号（本実施形態ではＩ２Ｓ信号）を生成し、ＤＳＰ２０へ出力する。
【００２５】
またＭＣＵ１０は、音声信号のボリューム調整や送信タイミング調整を行うための制御信号（本実施形態ではＩ２Ｃ信号）を、ＤＳＰ２０やＰＷＭプロセッサ３０と送受信する機能を備える。
【００２６】
ＤＳＰ２０は、各スピーカー用のＩ２Ｓ信号を入力し、所定のデジタル音声処理を施した後、ＰＷＭプロセッサ３０に対して出力する。またＤＳＰ２０は、揮発性記録媒体であるレジスタ２１を有する。
【００２７】
ＰＷＭプロセッサ３０は、ＤＳＰ２０より与えられる信号を、ＰＷＭ信号に変換する。Ｄ−ＡＭＰ４０は、ＰＷＭプロセッサ３０より入力されたＰＷＭ信号を増幅し、各スピーカーへ出力する。
【００２８】
メモリ５０は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性記録媒体である。本実施形態では、上述したＭＣＵ１０及びＤＳＰ２０が実施した評価結果を記録するのに用いられる。
【００２９】
本実施形態のＭＣＵ１０は、オーディオ装置１と所定位置との距離に応じて、音声の出力遅延を補正する遅延補正機能を有する。より具体的には、ＭＣＵ１０は、ＭＣＵ１０からＤＳＰ２０へＩ２Ｓ信号を出力するタイミングを、そのＩ２Ｓ信号がいずれのスピーカー用のものであるかに応じて変化させる。
【００３０】
例えば、フロントスピーカー用のＩ２Ｓ信号（＝第１音声信号）の送信タイミングを基準タイミングとし、サラウンドリアスピーカー用のＩ２Ｓ信号（＝第２音声信号）や、センタースピーカー用のＩ２Ｓ信号（＝第２音声信号）や、サブウーファー用のＩ２Ｓ信号（＝第２音声信号）を、基準タイミングから所定の時間差を付けて送信する。
【００３１】
従って、Ｉ２Ｓ信号を受けるＤＳＰ２０は、複数のＩ２Ｓ信号を、所定の時間差を付けて受信することとなる。
【００３２】
この所定の時間差の付け方は種々考えられるが、ここでは３つの実施例について説明する。
（第１の実施例）
第１の実施例では、所定の時間差の値は、フロントスピーカーを除いたスピーカー毎にオーディオ装置１と所定の時間差を付ける音声信号の最終的な出力対象になるスピーカーとの距離に応じて決定される。なお、オーディオ装置１と所定の時間差を付ける音声信号の最終的な出力対象になるスピーカーとの距離を示す距離設定は、フロントスピーカーを除いたスピーカー毎にユーザ設定により変更可能である。したがって、オーディオ装置１には、ユーザ設定の入力を受け付ける入力部（不図示）が設けられている。
（第２の実施例）
第２の実施例では、所定の時間差の値は、フロントスピーカーを除いたスピーカー毎にフロントスピーカーと所定の時間差を付ける音声信号の最終的な出力対象になるスピーカーとの距離に応じて決定される。なお、フロントスピーカーと所定の時間差を付ける音声信号の最終的な出力対象になるスピーカーとの距離を示す距離設定は、フロントスピーカーを除いたスピーカー毎にユーザ設定により変更可能である。
（第３の実施例）
第３の実施例では、所定の時間差の値は、フロントスピーカーを除いたスピーカー毎にフロントスピーカーとユーザ位置との距離及び所定の時間差を付ける音声信号の最終的な出力対象になるスピーカーとユーザ位置との距離に応じて決定される。なお、フロントスピーカーを除いたスピーカー毎にフロントスピーカーとユーザ位置との距離を示す距離設定及び所定の時間差を付ける音声信号の最終的な出力対象になるスピーカーとユーザ位置との距離を示す距離設定は、フロントスピーカーを除いたスピーカー毎にユーザ設定により変更可能である。
【００３３】
また本実施形態のＭＣＵ１０は、上記の遅延補正機能が正常に動作しているか否かを評価するための自動測定評価機能を有する。この自動測定評価機能は、ＤＳＰ２０と連動して行われる。
【００３４】
本実施形態のＤＳＰ２０は、ＭＣＵ１０が実行するテスト用プログラムにより制御されることにより、ＭＣＵ１０より入力されるテストトーン（例えば正弦波）の検出を行う。なおＭＣＵ１０からＤＳＰ２０に対する制御は、制御信号であるＩ２Ｃ信号を用いて行われる。
【００３５】
この制御により、ＤＳＰ２０は、フロントスピーカー用のテストトーンが入力されたことを検出した時点で、レジスタ２１のフロント検出用フラグを有効にする。同様に、サラウンドリアスピーカー用のテストトーンを検出した時点で、サラウンドリア検出用フラグを有効にし、センタースピーカー用のテストトーンを検出した時点で、センター検出用フラグを有効にし、サブウーファー用のテストトーンを検出した時点で、サブウーファー検出用フラグを有効にする。
【００３６】
ＭＣＵ１０は、この複数の検出用フラグを監視し、各検出用フラグが有効となった時刻の時間差を算出する。そしてこの算出した時間差が期待値（＝所定の時間差）と一致するか否かを判定する。期待値と一致すれば遅延補正が正確になされていると評価し、一致しなければ遅延補正が正確になされていないと評価する。ＭＣＵ１０はこの評価結果を、不図示のディスプレイ等に表示する。
【００３７】
〈２．自動測定評価について〉
次に、本実施形態のオーディオ装置１が実施する評価処理である、自動測定評価について、図面を用いつつ説明する。ここではまず、本発明と従来技術との差異を明確にするため、従来の評価処理と、その課題について説明する。
【００３８】
従来は、評価用の光ディスク２をオーディオ装置１に装着し、各スピーカー３に抵抗器を接続し、オシロスコープによる目視確認を行っていた。例えばフロントスピーカーに第１の抵抗器を、サラウンドリアスピーカーに第２の抵抗器に接続する。そしてオシロスコープのＣＨ１を第１の抵抗器に、ＣＨ２を第２の抵抗器に接続し、オシロスコープの設定を行う。
【００３９】
次に、オーディオ装置１の設定画面から、スピーカー距離を評価したい距離設定にした後、オシロスコープのスタート／ストップキーを押す。この状態で、オーディオ装置１において評価用ディスクを再生する。そしてオシロスコープの画面上にて、再生時の信号波形から、ＣＨ１の立ち上がりとＣＨ２の立ち上がりとの時間差を計算する。この時間差の計算を、フロントスピーカーを基準として、各スピーカーに対して行う。
【００４０】
このように従来は、オーディオ装置１の外部において、オシロスコープや抵抗器等の評価用装置を用意して接続する必要があるため、オーディオ装置１単体では評価を行うことができないという問題があった。また、オシロスコープ等を用いた目視確認が必要であるため、例えば非常に細かい距離設定ができるモデルでは、評価に時間がかかるとともに、評価ミスが発生しやすいという問題があった。
【００４１】
そこで本実施形態では、ＭＣＵ１０から出力されるテストトーン（＝Ｉ２Ｓ信号）と、ＤＳＰ２０のＩ２Ｓ信号検出機能とを用いて、遅延補正機能の自動測定評価を、オーディオ装置１の内部のみで行う。図２は、この自動測定評価の処理フローを示すフロー図である。
【００４２】
オーディオ装置１は、自動測定評価を行うための測定モードに入る指示を検知すると、図３に示す評価画面９１を不図示のディスプレイに表示した後、ユーザ操作により所定キー（図３の例ではエンターキー）の押下を待ち受ける。そしてこの状態で所定キーが押されると、図２に示す処理フローが開始される。なおＭＣＵ１０は、本処理が開始されると、図４に示す評価中画面９２を表示する。評価中画面９２の表示は、評価終了まで継続して行われる。
【００４３】
まずＭＣＵ１０はステップＳ１１０において、テスト対象とするスピーカーの距離設定を１ｍｓｅｃとする。なお、距離設定：１ｍｓｅｃとは、音声出力に１ｍｓｅｃの遅延が発生すると推定される距離であり、本実施形態では１フィート（約０．３ｍ）程度とする。つまり距離設定：２ｍｓｅｃであれば、２フィート程度となる。上述した第１の実施例や第２の実施例により所定の時間差を付けている場合は、上記の説明通りステップＳ１１０において一種類の距離設定を行えばよいが、上述した第３の実施例により所定の時間差を付けている場合は、上記の説明とは異なりステップＳ１１０において二種類の距離設定を行うようにする。
【００４４】
次にＭＣＵ１０はステップＳ１２０において、基準となるスピーカーであるフロントスピーカーと、評価対象とするスピーカーであるサラウンドリアスピーカーとにおいてテスト音声を出力するための、正弦波のテストトーンを送信する。
【００４５】
次にＭＣＵ１０はステップＳ１３０において、ＭＣＵ１０から出力された複数のテストトーンの入力を個々に監視するよう、ＤＳＰ２０を制御する。この制御によりＤＳＰ２０は、テストトーンの入力を検出した時点で、レジスタ２１の検出用フラグを有効にする。
【００４６】
次にＭＣＵ１０はステップＳ１４０において、レジスタ２１を監視することにより、フロント検出用フラグが立った時刻と、サラウンドリア検出用フラグが立った時刻との時間差を算出する。
【００４７】
そして算出した時間差と期待値とを比較することにより、評価を行う。期待値と一致する場合、例えば誤差が±１００μｓｅｃ以内であれば、評価をＯＫとする。期待値と一致しない場合、例えば誤差が±１００μｓｅｃを超えれば、評価をＮＧとする。
【００４８】
次にＭＣＵ１０はステップＳ１５０において、上記の評価結果をメモリ５０に記録する。次にＭＣＵ１０はステップＳ１６０において、現在の距離設定でフロントスピーカーを除いた全スピーカーの評価が完了したか否かを判定する。
【００４９】
完了していない場合、ステップＳ１６１において、評価対象とするスピーカーを変更した後、ステップＳ１２０へ移行する。これにより例えば、テスト対象とするスピーカーをセンタースピーカーに変更した評価が行われる。
【００５０】
現在の距離設定で全スピーカーの評価が完了している場合、ＭＣＵ１０はステップＳ１７０において、全距離設定での評価が完了したか否かを判定する。完了していない場合、ステップＳ１７１において、距離設定を所定距離（例えば１ｍｓｅｃ）増やした後、ステップＳ１２０へ移行する。これにより例えば、距離設定を２ｍｓｅｃとした評価が行われる。
【００５１】
全距離設定での評価が完了している場合、ＭＣＵ１０はステップＳ１８０において、全ての評価が完了したと判断し、評価結果を示す画像を生成して出力する。これにより、図５に示す測定結果表示画面９３が、不図示のディスプレイに表示される。表示が完了すると、本処理を終了する。
【００５２】
以上に説明した本実施形態によれば、抵抗器やオシロスコープのような評価用のハードウェアを必要とせず、オーディオ装置１内部の装置及びソフトウェア制御のみにより、遅延補正機能の自動測定評価を行うことができる。
【００５３】
このため、簡易な装置構成で自動測定評を行うことができる。また、評価者が複雑な評価操作を覚えたり、評価マニュアルを確認したりする必要がないため、評価時間を短縮できるとともに、人為的ミスによる評価誤差を低減し、評価品質を向上させることができる。
【００５４】
［その他の実施の形態］
以上、好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【００５５】
従って本発明は、例えば以下の形態にも適用可能である。
【００５６】
（Ａ）上記実施形態では、本発明の自動測定評価方法を適応する音声信号処理装置としてホームシアター装置であるオーディオ装置１を例示したが、複数の音声出力装置を接続し、音声の出力遅延を補正する機能を備えた音声信号処理装置であれば、これ以外の音声信号処理装置に本発明の自動測定評価方法を適応する形態でもよい。例えば、ＨＤＤプレーヤや大型テレビやアンプ等の音声信号処理装置に対して、本発明の自動測定評価を適応する形態でもよい。
【００５７】
（Ｂ）上記実施形態では、時間差が期待値と一致しない場合、つまり遅延補正が適切になされていない場合に通知を行っているが、ＭＣＵ１０がサラウンドリアスピーカーやセンタースピーカーやサブウーファーに対する出力信号の遅延補正量を増減する機能を備えている場合、評価結果に基づいて遅延補正量を増減する形態すなわち評価結果に基づいて所定の時間差を調整する形態でもよい。これにより、遅延補正の調整を適宜行うことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１    オーディオ装置（音声信号処理装置の一例）
２    光ディスク
３Ｃ、３ＦＬ、３ＦＲ、３ＲＬ、３ＲＲ、３ＳＷ    スピーカー（音声出力装置の一例）
１０    ＭＣＵ（送信部、時間差決定部、評価部の一例）
２０    ＤＳＰ（時間差検出部の一例）
２１    レジスタ
３０    ＰＷＭプロセッサ
４０    Ｄ−ＡＭＰ
５０    メモリ
【図１】
2014171198.tif 000003
【図２】
2014171198.tif 000004
【図３】
2014171198.tif 000005
【図４】
2014171198.tif 000006
【図５】
2014171198.tif 000007