(57)【要約】【課題】鮮明な音場を実現することができる音響装置を提供すること。【解決手段】音響装置１は、スピーカ２と、スピーカ２からの電気信号に応じて音源３からの音響信号を補正する補正回路４と、スピーカ２と補正回路４とを接続する接続回路５と、補正回路４および接続回路５を制御する制御回路６とを備える。接続回路５は、リレー回路などで構成されており、制御回路６からの各種の制御信号に応じてスピーカ２と補正回路４の出力Ｉ／Ｆ１４とを接続する出力接続およびスピーカ２と補正回路４の入力Ｉ／Ｆ１０とを接続する入力接続の何れかの状態になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を入力する入力部とこの入力部に入力された電気信号に応じて音響信号を補正する補正部とを有する補正手段と、
スピーカを前記補正手段の入力部に接続する接続手段とを備えることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記補正手段は、この補正部によって補正された音響信号を出力する出力部を有し、
前記接続手段は、スピーカを前記補正手段の入力部に接続する入力接続と前記スピーカを前記補正手段の出力部に接続する出力接続とを切換可能していることを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
入力された電気信号に応じて音響信号を補正する補正手段の入力部に対してスピーカを接続させる信号を出力する接続ステップと、
前記接続ステップにおいて前記入力部に接続されていない他のスピーカから試験音声を出力することを要求する信号を出力する試験要求ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項４】
スピーカからの電気信号を用いて前記スピーカの共振特性を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された前記スピーカの共振特性に応じて音源からの音響信号を補正する補正ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする補正プログラム。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の音響装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカを有する音響装置に関するものであって、より詳しくは、屋内オーディオ装置、車載オーディオ装置やオーディオ装置が組み込まれた車両などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の音響装置として、マイクからの測定信号に基づいて車両の空間周波数特性を算出する周波数特性演算部を備えた車室内周波数特性補正システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、従来の音響装置として、マイクロホンで集音された信号をデジタルの集音データとして受け取り、チャンネル毎に周波数特性補正などを施す信号処理部を備えたオーディオシステムが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００４】
さらに、従来の音響装置として、マイクで集音された音響データに基づいて補正係数を自動的に算出しこの算出された補正係数を用いてオーディオ信号を補正するデジタルシグナルプロセッサを備えた浴室内音響装置が知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開平０８−１２５４７３号公報（第４頁、図３）
【特許文献２】特開２００２−３３０４９９号公報（第５頁、図１）
【特許文献３】特開２００４−７７６５７号公報（第６頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の音響装置においては、マイクで集音された音響データがオーディオ信号の補正に用いられているので、マイクの共振特性とスピーカの共振特性との違いがオーディオ信号の補正に影響を与えてしまうという問題があった。
【０００６】
特に、複数のスピーカが車室などの比較的狭い空間に設けられる場合には、スピーカは他のスピーカから出力された音を受けて共振しやすいので、スピーカの共振特性をオーディオ信号の補正に反映させることは、鮮明な音場を比較的狭い空間で実現するために重要になってくる。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、鮮明な音場を実現することができる音響装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る音響装置は、電気信号を入力する入力部とこの入力部に入力された電気信号に応じて音響信号を補正する補正部とを有する補正手段と、スピーカを前記補正手段の入力部に接続する接続手段とを備えることを特徴とする構成を有している。
【０００９】
この構成によれば、スピーカが音波を受けて出力した電気信号は補正手段に入力され、補正手段はスピーカからの電気信号を用いて音源からの音響信号を補正することになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、スピーカを補正手段の入力部に接続する接続手段を備え、鮮明な音場を実現することができる音響装置を提供するという効果を有する音響装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る音響装置を実施するための最良の形態について、図１ないし図６を参照しながら説明する。まず、本実施の形態に係る音響装置の構成を図１ないし図３を参照しながら説明する。
【００１２】
図１に示すように、音響装置１は、スピーカ２と、スピーカ２からの電気信号に応じて音源３からの音響信号を補正する補正手段としての補正回路４と、スピーカ２と補正回路４とを接続する接続手段としての接続回路５と、補正回路４および接続回路５を制御する制御回路６と、スピーカ２からの電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータ（以下、Ａ／Ｄという）７と、補正回路４からの音響信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタルアナログコンバータ（以下、Ｄ／Ａという）８と、Ｄ／Ａ８からの音響信号を増幅するアンプ９とを備える。
【００１３】
図２に示すように、スピーカ２ａおよびスピーカ２ｂは、車両内側のフロント部分や車両内側のリア部分などに設けられている。もちろん、スピーカ２ａおよびスピーカ２ｂは、互いに隣り合った状態で車両の天井に組み込まれていてもよい。
【００１４】
補正回路４は、音源３からの音響信号、制御回路６からの各種の制御信号およびＡ／Ｄ７からの電気信号を入力する入力インターフェース（以下、インターフェースを単にＩ／Ｆとする）１０と、入力Ｉ／Ｆ１０によって入力された各種信号を補正するための補正プログラムを格納するＲＯＭ１１と、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して各種信号を処理するＣＰＵ１２と、ＣＰＵ１２の処理結果などを保持するＲＡＭ１３と、ＲＡＭ１３に保持された処理結果などを制御回路６およびＤ／Ａ８に出力する出力Ｉ／Ｆ１４とを備える。ここで、入力Ｉ／Ｆ１０および出力Ｉ／Ｆ１４は、それぞれ入力部および出力部に相当する。また、ＲＯＭ１１、ＣＰＵ１２およびＲＡＭ１３は、補正部に相当する。
【００１５】
図３に示すように、接続回路５は、リレー回路などで構成されており、制御回路６からの各種の制御信号に応じてスピーカ２を補正回路４の出力Ｉ／Ｆ１４に接続する出力接続（図３の（ａ）を参照）とスピーカ２を補正回路４の入力Ｉ／Ｆ１０に接続する入力接続（図３の（ｂ）を参照）とを切換可能に有している。もちろん、接続回路５は、ユーザの操作によって出力接続と入力接続とを切り換えても構わない。
【００１６】
なお、本実施の形態では、出力接続と入力接続とを切り換える接続回路が設けられているが、スピーカ２を補正回路４の出力Ｉ／Ｆ１４および補正回路４の入力Ｉ／Ｆ１０にそれぞれ常時接続する接続回路が用いられてもよい。
【００１７】
制御回路６は、補正回路４での処理結果を入力する入力Ｉ／Ｆ１５と、補正回路４および接続回路５を制御するための制御プログラムを格納するＲＯＭ１６と、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して各種の制御信号を生成するＣＰＵ１７と、入力Ｉ／Ｆ１５によって入力された処理結果やＣＰＵ１７からの各種の制御信号などを保持するＲＡＭ１８と、ＲＡＭ１８に保持された各種の制御信号などを補正回路４および接続回路５に出力する出力Ｉ／Ｆ１９とを備える。
【００１８】
以上のように構成された音響装置１について、図４ないし図６を参照しながらその動作を説明する。まず、図４を参照しながら制御回路６による動作を説明する。
【００１９】
図４に示すように、電源が投入されると、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、接続回路５ａおよび接続回路５ｂをそれぞれ出力接続にするリセット信号を出力Ｉ／Ｆ１９を介して出力する（ステップＳ１）。
【００２０】
リセット信号が出力されると、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、接続回路５ａおよび接続回路５ｂの何れか一方を入力接続にする切換信号を出力Ｉ／Ｆ１９を介して出力する（ステップＳ２）。このとき、各接続回路５が入力接続になったか否かの履歴は信号としてＲＡＭ１８に保持されている。切替信号が再び出力される場合には、各接続回路５のうち入力接続になった履歴のないものが入力接続に切り換えられるようになっている。
【００２１】
ステップＳ２において、切換信号が出力されると、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、試験音声信号の出力を要求する試験要求信号を出力Ｉ／Ｆ１９を介して出力する（ステップＳ３）。試験要求信号は、出力Ｉ／Ｆ１９を介して出力された後、入力Ｉ／Ｆ１０を介して補正回路４に入力される。
【００２２】
試験要求信号が出力された後、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、接続回路５ａおよび接続回路５ｂをそれぞれ出力接続にすることを要求するリセット要求信号がＲＡＭ１８に保持されているか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、リセット要求信号は、補正回路４によって出力された後、入力Ｉ／Ｆ１５を介してＲＡＭ１８に入力されたものである。
【００２３】
なお、ステップＳ４において、リセット要求信号がＲＡＭ１８に保持されていないとの判定がなされると（Ｓ４のＮｏ）、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、所定の時間が経過した後に、リセット要求信号がＲＡＭ１８に保持されているか否かを再び判定する。
【００２４】
他方、ステップＳ４において、リセット要求信号がＲＡＭ１８に保持されているとの判定がなされると（Ｓ４のＹｅｓ）、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、リセット信号の出力回数がスピーカ２の設置数以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、スピーカ２の設置数を示す信号は、ユーザの操作によって予めＲＡＭ１８に保持されているものか、工場出荷時にＲＯＭ１６に格納されているものである。また、リセット信号の出力履歴を示す信号はＲＡＭ１８に保持される。つまり、リセット信号の出力回数がスピーカ２の設置数以上であるか否かの判定は、リセット信号の出力履歴を示す信号とスピーカ２の設置数を示す信号とを比較することで行われる。
【００２５】
なお、ステップＳ５において、リセット信号の出力回数がスピーカ２の設置数以上であるとの判定がなされると（Ｓ５のＮｏ）、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、ステップＳ１からステップＳ５までの処理を再び実行する。
【００２６】
他方、ステップＳ５において、リセット信号の出力回数がスピーカ２の設置数以上であるとの判定がなされると（Ｓ５のＹｅｓ）、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、接続回路５ａおよび接続回路５ｂをそれぞれ出力接続にするリセット信号を出力Ｉ／Ｆ１９を介して出力する（ステップＳ６）。
【００２７】
ステップＳ６においてリセット信号が出力されると、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１６に格納された制御プログラムを実行して、音源３からの音響信号の出力を要求する出力要求信号を出力Ｉ／Ｆ１９を介して出力する（ステップＳ７）。
【００２８】
次に、図５および図６を参照しながら補正回路４による動作を説明する。図５に示すように、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、試験要求信号がＲＡＭ１３に保持されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ここで、試験要求信号は、制御回路６によって出力された後、入力Ｉ／Ｆ１０を介してＲＡＭ１３に保持されたものである。
【００２９】
ステップＳ１０において、試験要求信号がＲＡＭ１３に保持されているとの判定がなされると（Ｓ１０のＹｅｓ）、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、ＲＯＭ１１に記憶されている試験音声信号を出力Ｉ／Ｆ１４を介して出力する（ステップＳ１１）。このとき、出力Ｉ／Ｆ１４に接続中のスピーカ２が試験音声信号に対応する試験音声を出力する。他方、入力Ｉ／Ｆ１０に接続中のスピーカ２は、出力Ｉ／Ｆ１４に接続中のスピーカ２によって出力された試験音声を受けて電気信号を出力する。この電気信号は、入力Ｉ／Ｆ１０を介して補正回路４に入力される。
【００３０】
試験音声信号が出力された後、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、入力Ｉ／Ｆ１０に接続中のスピーカ２の共振周波数を算出する（ステップＳ１２）。ここで、共振周波数は、フーリエ変換によってスピーカ２からの電気信号を各周波数成分に分解し、最も大きな振幅を有する周波数成分および位相が略１８０度ずれている周波数成分を特定することで算出される。
【００３１】
共振周波数が算出されると、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、算出された共振周波数を示す共振周波数信号をＲＡＭ１３に保持する（ステップＳ１３）。
【００３２】
共振周波数信号が保持されると、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、接続回路５ａおよび接続回路５ｂをそれぞれ出力接続にすることを要求するリセット要求信号を出力Ｉ／Ｆ１４を介して出力する（ステップＳ１４）。
【００３３】
リセット要求信号が出力された後、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、音響信号の出力を要求する出力要求信号がＲＡＭ１３に保持されているか否かを判定する（ステップＳ１５）。ここで、出力要求信号は、スピーカ２ａおよびスピーカ２ｂの共振周波数を算出した後に、制御回路６によって出力され、入力Ｉ／Ｆ１０を介してＲＡＭ１３に保持されたものである。
【００３４】
ステップＳ１５において、出力要求信号がＲＡＭ１３に保持されているとの判定がなされると（Ｓ１５のＹｅｓ）、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、ＲＡＭ１３に保持された共振周波数信号を用いて音源３からの音響信号を補正する（ステップＳ１６）。具体的には、音響信号がフーリエ変換によって各周波数成分に分解され、スピーカ２の共振周波数に対応する成分が音響信号の各周波数成分の中から特定される。そして、図６に示すように、特定された周波数成分の振幅値は、元の値よりも低い値に減ぜられる。
【００３５】
音響信号が補正されると、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、補正された音響信号を出力Ｉ／Ｆ１４を介して出力する（ステップＳ１７）。このとき、スピーカ２ａおよびスピーカ２ｂは、それぞれ補正された音声信号に対応する音声を出力する。
【００３６】
なお、ステップＳ１０において試験要求信号がＲＡＭ１３に保持されていないとの判定がなされた場合（Ｓ１０のＮｏ）およびステップＳ１５において出力要求信号がＲＡＭ１３に保持されていないとの判定がなされた場合（Ｓ１５のＮｏ）には、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１に格納された補正プログラムを実行して、補正処理などを終了する。
【００３７】
以上本実施の形態によれば、スピーカ２からの電気信号が補正回路に入力されるので、スピーカ２の共振特性が音響信号の補正処理に反映され、鮮明な音場を実現することができる。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、スピーカ２がマイクロホンの代わりに利用されるので、スピーカ２とマイクロホンとを別個に設ける場合に比べてコストを低くすることができるとともに車室内のスペースを有効に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明に係る音響装置は、鮮明な音場を実現することができるという効果を有し、屋内オーディオ装置、車載オーディオ装置やオーディオ装置が組み込まれた車両などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態に係る音響装置の構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態におけるスピーカと車両との位置関係を示す図
【図３】（ａ）接続回路の出力接続を示す図（ｂ）接続回路の入力接続を示す図
【図４】本実施の形態における制御回路の動作を示すフローチャート
【図５】本実施の形態における補正回路の動作を示すフローチャート
【図６】共振周波数に対応する音響信号の成分を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１    音響装置
２    スピーカ
３    音源
４    補正回路（補正手段）
５    接続回路（接続手段）
１０    入力Ｉ／Ｆ（入力部）
１１    ＲＯＭ（補正部）
１２    ＣＰＵ（補正部）
１３    ＲＡＭ（補正部）
１４    出力Ｉ／Ｆ（出力部）
【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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