(57)【要約】【課題】  自動調整機能を備えた増幅装置に付属されているマイクロフォンにおいて、このマイクロフォンを自動調整機能で使用する以外に、例えば、カラオケやスピーチなどの特定の音声の集音に適したマイクロフォンにすることができる増幅装置を提供する。  【解決手段】  増幅装置に接続された複数のスピーカから再生されるオーディオ信号の周波数特性を調整する機能を選択する選択部と、スピーカから再生された信号を集音する集音部と、選択部により周波数特性を調整する機能が選択されると、集音部の指向特性を無指向性に切り換える制御及びフィルタ部により通過させる信号の周波数帯域を可聴周波数帯域にする制御をする制御部とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を増幅して出力する出力部と前記出力部から出力されるオーディオ信号の音響特性を調整する機能を備える増幅装置において、
前記増幅装置に接続された複数のスピーカから音波として再生されるオーディオ信号の音響特性を調整する機能を選択する選択部と、
前記スピーカから音波として再生されるオーディオ信号の音響特性を測定するためのテスト信号を発生するテスト信号発生部と、
前記スピーカから音波として再生されたテスト信号を集音する集音部と、
前記集音部により集音されたテスト信号に基づいて前記スピーカから音波として再生されるオーディオ信号の音響特性を調整する信号処理部と、
前記選択部により音響特性を調整する機能が選択されると、前記集音部の指向特性を無指向性に切り換える制御をする制御部とを備えることを特徴とする増幅装置。
【請求項２】
請求項１記載の増幅装置において、
更に、前記集音部により集音された信号から予め定められた周波数帯域の信号を通過させ前記信号処理部に出力するフィルタ部を備え、
前記信号処理部は、周波数特性を調整する機能を有し、
前記制御部は、前記選択部により周波数特性を調整する機能が選択されると、前記フィルタ部により通過させる信号の周波数帯域を可聴周波数帯域にする制御をすることを特徴とする増幅装置。
【請求項３】
請求項２記載の増幅装置において、
前記選択部により音響特性を調整する機能が選択されていないとき、
前記制御部は、前記集音部の指向特性を単一指向性にする制御及び前記フィルタ部により通過させる信号の周波数帯域を可聴周波数帯域より狭い周波数帯域にする制御をすることを特徴とする増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号を増幅して出力すると共にスピーカから再生されるオーディオ信号の音響特性を調整することができる増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチチャンネルのオーディオ信号が記録された記録媒体として、DVD（Digital Versatile Disc）がある。再生装置によりDVDから読み取られたマルチチャンネルのオーディオ信号は、増幅装置（例えば、AV（Audio Visual）アンプ）に入力される。この増幅装置は、入力されたマルチチャンネルのオーディオ信号を複数のチャンネルのオーディオ信号に変換し、変換したオーディオ信号を増幅して複数のスピーカに出力する。増幅装置から出力されたマルチチャンネルのオーディ音号は、複数のスピーカから音波として再生されることによりサラウンド効果のある音場を再現することができる。
【０００３】
サラウンド効果のある音場を再現するためには、増幅装置において、各チャンネル間のオーディオ信号の位相、各スピーカから再生されるオーディオ信号の音圧レベル、各スピーカの周波数特性等の音響特性に関する各種のパラメータの値を適切な値に設定する必要がある。ユーザは、これらのパラメータの値を手動により設定するが、自動的にこれらのパラメータの値を設定することができる自動調整機能を備えた増幅装置がある。
【０００４】
音響特性の自動調整機能を備えた増幅装置は、テスト信号を各スピーカから再生させ、リスニングポジションに設置され増幅装置に接続されたマイクロフォンから各スピーカから再生されたテスト信号を集音し、集音されたテスト信号の周波数特性と音圧レベル、各チャンネル毎のテスト信号の遅延時間等を測定する。この増幅装置は、測定した周波数特性、音圧レベル、遅延時間等が予め設定された周波数特性、音圧レベル、遅延時間等と一致するように調整をする（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５４５９９号公報
【特許文献２】特開２０００−３５４３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動調整機能で使用するマイクロフォンは、増幅装置に付属されている。このマイクロフォンは、リスニングポジションに設置されリスニングポジションの周囲に設置されたスピーカから再生されるテスト信号を集音するために、３６０度の方向に対して感度を有する無指向性の指向特性となっている。自動調整機能は、新しいスピーカを接続したとき、増幅装置及びスピーカを設置する場所を変えたときなど増幅装置を初期設定するときに行われる。このため、従来、自動調整機能で使用するマイクロフォンは、自動調整を行うときに使用される以外の用途には使用されていなかった。
【０００７】
そこで、指向特性が無指向性のマイクロフォンを音響特性の自動調整以外の用途において使用した場合、例えば、カラオケやスピーチなどの特定の音声を集音するマイクロフォンとして使用した場合、無指向性のマイクロフォンは、音声の他にマイクロフォン周辺の雑音も集音してしまう。このため、マイクロフォンが集音し増幅装置を介してスピーカから再生される音声は、雑音を含むため音質が悪くなるという問題が生じる。また、無指向性のマイクロフォンであるため、マイクロフォンがスピーカから再生された音声を集音してしまい、ハウリングが発生しやすくなるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、音響特性の自動調整機能を備えた増幅装置に付属されているマイクロフォンにおいて、このマイクロフォンを自動調整において使用する以外に、例えば、カラオケやスピーチなどの音声の集音に適したマイクロフォンとして使用することができる増幅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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本願の請求項１記載の発明は、オーディオ信号を増幅して出力する出力部と前記出力部から出力されるオーディオ信号の音響特性を調整する機能を備える増幅装置において、前記増幅装置に接続された複数のスピーカから音波として再生されるオーディオ信号の音響特性を調整する機能を選択する選択部と、前記スピーカから音波として再生されるオーディオ信号の音響特性を測定するためのテスト信号を発生するテスト信号発生部と、前記スピーカから音波として再生されたテスト信号を集音する集音部と、前記集音部により集音されたテスト信号に基づいて前記スピーカから音波として再生されるオーディオ信号の音響特性を調整する信号処理部と、前記選択部により音響特性を調整する機能が選択されると、前記集音部の指向特性を無指向性に切り換える制御をする制御部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本願の請求項２記載の発明は、請求項１記載の増幅装置において、更に、前記集音部により集音された信号から予め定められた周波数帯域の信号を通過させ前記信号処理部に出力するフィルタ部を備え、前記信号処理部は、周波数特性を調整する機能を有し、前記制御部は、前記選択部により周波数特性を調整する機能が選択されると、前記フィルタ部により通過させる信号の周波数帯域を可聴周波数帯域にする制御をすることを特徴とする。
【００１１】
また、本願の請求項３記載の発明は、請求項２記載の増幅装置において、前記選択部により音響特性を調整する機能が選択されていないとき、前記制御部は、前記集音部の指向特性を単一指向性にする制御及び前記フィルタ部により通過させる信号の周波数帯域を可聴周波数帯域より狭い周波数帯域にする制御をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の増幅装置によれば、自動調整機能を備えた増幅装置に付属されているマイクロフォンにおいて、このマイクロフォンを自動調整機能において使用する以外に、例えば、カラオケやスピーチなどの音声の集音に適したマイクロフォンとして使用することができる増幅装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例である増幅装置の構成を示すブロック図である。図１において、１はオーディオ信号入力部、２は信号処理部、３はオーディオ信号出力部、４はテスト信号発生部、５は集音信号入力部、６はフィルタ部、７は操作部、８は制御部、９は制御信号出力部、１０はマイクロフォンを示す。本実施例の増幅装置は、各チャンネル間のオーディオ信号の位相、各スピーカから再生されるオーディオ信号の音圧レベル、各チャンネルのオーディオ信号の遅延時間、各スピーカの周波数特性等の音響特性に関する各種パラメータの値を適切な値に自動的に設定する自動調整機能を備えている。
【００１４】
図１に示すオーディオ信号入力部１は、DVDプレーヤ等の再生装置から出力されたマルチチャンネルのデジタルオーディオ信号を入力する。信号処理部２は、オーディオ信号入力部１から入力されたデジタルオーディオ信号をデコードしたり、サラウンド、音場効果付加等の信号処理を施し、チャンネル毎のデジタルオーディオ信号に分離する。入力されたデジタルオーディオ信号が５．１チャンネルのデジタルオーディオ信号であるとき、信号処理部２は、FL（Front Left）チャンネル、FR（Front Right）チャンネル、C（Center）チャンネル、SL（Surround Left）チャンネル、SR（Surround Right）チャンネル及びSW（Sub Woofer）チャンネルのデジタルオーディオ信号に分離する。
【００１５】
信号処理部２は、音響特性の自動調整を行っているとき、マイクロフォン１０により集音された集音信号（テスト信号）がフィルタ部６から入力されると、各チャンネル間のオーディオ信号の位相、各スピーカから音波として再生されるオーディオ信号の音圧レベル、各チャンネルのオーディオ信号の遅延時間、各スピーカの周波数特性等の音響特性を測定する。信号処理部２は、測定の結果に応じて音響特性に関する各種パラメータの値を適切な値に調整する。調整された音響特性に関する各種パラメータの値は、信号処理部２が備える図示しないメモリに記憶される。
【００１６】
また、信号処理部２は、音響特性の自動調整を行っていないとき、マイクロフォン１０により集音された集音信号（音声信号など）がフィルタ部６から入力されると、信号処理部２により信号処理を施して出力部３に入力する。
【００１７】
オーディオ信号出力部３は、信号処理部２から出力された各チャンネルのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換し増幅して、オーディオ信号出力部３に接続されたスピーカに出力する。図２は、５．１チャンネルの一般的なスピーカの配置を示す図である。図２に示すように、リスニングポジションの前方左にFLチャンネルスピーカ１１、前方右にFRチャンネルスピーカ１２、前方中央にCチャンネルスピーカ１３、後方左にSLチャンネルスピーカ１４及び後方右にSRチャンネルスピーカ１５が配置されている。また、任意の位置にSWチャンネルスピーカ１６が配置されている。
【００１８】
テスト信号発生部４は、音響特性の自動調整時において、音響特性に関する各種パラメータの値を測定するために用いられるテスト信号を発生する。テスト信号発生部４により発生されたテスト信号は、信号処理部２及びオーディオ信号出力部３を介してスピーカ１１〜１６から再生される。このテスト信号は、ホワイトノイズ、ピンクノイズ等である。
【００１９】
集音信号入力部５は、マイクロフォン１０と接続されマイクロフォン１０が集音した集音信号を入力する。集音信号入力部４は、入力した集音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し増幅してフィルタ部６に入力する。
【００２０】
フィルタ部６は、集音信号入力部５から入力された集音信号において、予め定められた周波数帯域の信号のみを通過させる特性をもつバンドパスフィルタである。フィルタ部６は、制御部８の制御により集音信号を通過させる周波数帯域を定める。フィルタ部６を通過した集音信号は、信号処理部２に入力される。
【００２１】
操作部７は、自動調整機能を選択する選択ボタン、自動調整機能の動作を開始する開始ボタン、音響特性の各パラメータの入力又は変更する操作ボタンを備えている。制御部８は、本実施例の増幅装置全体を制御する。
【００２２】
制御部８は、自動調整機能の動作を開始すると、マイクロフォン１０の指向特性を無指向性にする制御信号を制御信号出力部９に入力する。制御信号出力部９は、マイクロフォン１０と接続され制御部８から入力された制御信号をマイクロフォン１０に出力する。また、制御部８は、フィルタ部６の通過周波数帯域を可聴周波数帯域（20Hz〜20kHz）にする制御をする。
【００２３】
制御部８は、操作部７の選択ボタンにより自動調整機能が選択され開始ボタンが押圧されると、テスト信号発生部４にテスト信号を発生させる制御をする。制御部８は、テスト信号発生部４により発生されたテスト信号が信号処理部２を介して、予め定められた順序でオーディオ信号出力部３からスピーカ１１〜１６に出力されるように制御をする。
【００２４】
マイクロフォン１０は、指向特性を無指向性と単一指向性に切り換えることができる集音部である。図３は、本発明の一実施例である指向特性を切り換えることができるマイクロフォン１０の構造を示す図である。図３に示すように、マイクロフォン１０の内部に備えるマイクロフォン素子２１は、マイクロフォン１０の正面に振動板２２、振動板２２の後方に孔２３を備えている。マイクロフォン１０は、振動板２２が音圧を受け図示しない発電機構により音を電気信号に変換する。マイクロフォン１０は、指向特性を単一指向性にする制御信号が入力されたとき、図示しない開閉機構により孔２３を開け、指向特性を無指向性にする制御信号が入力されたとき、図示しない開閉機構により孔２３を閉じることにより、指向特性を切り換えることができる。この開閉機構は、制御信号と共に入力される電力により孔２３を開閉することができる。
【００２５】
マイクロフォン１０は、制御部８の制御信号により孔２３が閉じた状態では周囲の音を集音する無指向性のマイクロフォンとして機能する。また、制御部８の制御信号により孔２３が開いた状態では、マイクロフォン１０の前方から振動板２２に伝わる音と孔２３から振動板２２に伝わる音の音圧レベル及び位相に差が生じ、振動板２２において後方から伝わる音が打ち消される。このため、マイクロフォン１０は、前方からの音のみを集音する単一指向性のマイクロフォンとして機能する。また、指向特性を切り換えることができるマイクロフォン１０の他の実施例として、無指向性のマイクロフォン素子と単一指向性のマイクロフォン素子を備え、制御部８の制御信号に応じたマイクロフォン素子に切り換えるような構成としてもよい。このマイクロフォン１０は、音響特性の自動調整を行うとき、図２に示すようにユーザのオーディオ信号を聴取する位置（リスニングポジション）において、ユーザの耳の位置と同じ高さに設置される。
【００２６】
図４は、本発明の一実施例の増幅装置の自動調整機能の動作を説明するフローチャートである。
【００２７】
図４に示すステップ１は、ユーザが操作部８により自動調整機能を選択するステップである。ユーザは、操作部７の選択ボタンにより自動調整機能を選択し、開始ボタンを押圧する。
【００２８】
ステップ２は、制御部８がマイクロフォン１０の指向特性を無指向性にする制御信号を出力するステップである。制御部８は、マイクロフォン１０の指向特性を無指向性にする制御信号を制御信号出力部９を介してマイクロフォン１０に出力する。
【００２９】
ステップ３は、マイクロフォン１０が指向特性を無指向性に切り換えるステップである。無指向性にする制御信号が入力されると、マイクロフォン１０は、指向特性を無指向性にするために、図３に示す孔２３を閉じる。
【００３０】
ステップ４は、制御部８がフィルタ部６の通過周波数帯域を可聴周波数帯域（20Hz〜20kHz）にする制御をするステップである。制御部８は、マイクロフォン１０が集音したテスト信号から可聴周波数帯域のテスト信号を信号処理部２に入力するために、フィルタ部６の通過周波数帯域を可聴周波数帯域にする制御をする。したがって、信号処理部２は、可聴周波数帯域におけるテスト信号の音響特性を測定することができる。
【００３１】
ステップ５は、制御部８がテスト信号発生部４にテスト信号を発生させる制御をするステップである。制御部８は、テスト信号発生部４により発生されたテスト信号が信号処理部２を介して、予め定められた順序でオーディオ信号出力部３からスピーカ１１〜１６に出力されるように制御をする。
【００３２】
ステップ６は、信号処理部２が制御部８の制御により音響特性を測定し、測定の結果に応じて音響特性に関する各種パラメータの値を適切な値に調整するステップである。信号処理部２は、マイクロフォン１０により集音されたテスト信号がフィルタ部６から入力されると、各チャンネル間のオーディオ信号の位相、各スピーカから再生されるオーディオ信号の音圧レベル、各チャンネルのオーディオ信号の遅延時間、各スピーカの周波数特性等の音響特性を測定する。信号処理部２は、測定の結果に応じて音響特性に関する各種パラメータの値を適切な値に調整する。
【００３３】
ステップ７は、制御部８が音響特性の調整が終了したか否かを判別するステップである。制御部８は、音響特性の調整が終了したことを判別すると、自動調整機能の動作を終了する制御をする。音響特性の調整が終了した場合は、ステップ８に進む。
【００３４】
ステップ８は、制御部８がマイクロフォン１０の指向特性を単一指向性にする制御信号を出力するステップである。制御部８は、マイクロフォン１０の指向特性を単一指向性にする制御信号を制御信号出力部９を介してマイクロフォン１０に出力する。マイクロフォン１０は、単一指向性にする制御信号が入力されると、指向特性を単一指向性にするために、図３に示す孔２３を開く。
【００３５】
ステップ９は、制御部８がフィルタ部６の通過周波数帯域を可聴周波数帯域より狭い周波数帯域（例えば、50Hz〜12.5kHz）にする制御をするステップである。制御部８は、マイクロフォン１０により集音された集音信号から人間の声の帯域（以下、音声周波数帯域という）の信号が信号処理部２に入力されるように、フィルタ部６の通過周波数帯域を可聴周波数帯域より狭い周波数帯域（音声周波数帯域）にする制御をする。
【００３６】
本実施例の増幅装置は、自動調整機能の動作を開始するとマイクロフォン１０の指向特性を無指向性にする。無指向性を有するマイクロフォン１０は、図２に示すようにマイクロフォン１０の周囲に設置されたスピーカ１１〜１６から再生されるテスト信号を集音することができる。これに対して、無指向性を有しないマイクロフォン（例えば、単一指向性のマイクロフォン）を用いて音響特性に関する各種パラメータの値を測定する場合、マイクロフォン１０の周囲に設置されたスピーカ１１〜１６から再生される全てのテスト信号を集音するができない。したがって、本実施例の増幅装置は、自動調整機能を開始するとマイクロフォン１０の指向特性を無指向性にすることにより、スピーカ１１〜１６から再生される全てのテスト信号をマイクロフォン１０が集音するので、正確に音響特性に関する各種パラメータの値を測定することができる。
【００３７】
また、本実施例の増幅装置は、マイクロフォン１０の指向特性を無指向性にすると共に、フィルタ部６の通過周波数帯域を可聴周波数帯域（20Hz〜20kHz）にする。したがって、信号処理部２は、マイクロフォン１０により集音されたテスト信号から可聴周波数帯域のテスト信号が入力されるので、可聴周波数帯域における音響特性を測定することができる。
【００３８】
本実施例の増幅装置は、自動調整機能の動作が終了すると、マイクロフォン１０の指向特性を単一指向性にする。単一指向性を有するマイクロフォン１０は、前方からの音のみを集音するので、例えば、カラオケやスピーチなどの特定の音声を集音するマイクロフォンとして使用することができる。このため、マイクロフォン１０が集音し増幅装置を介してスピーカから再生された音声信号をマイクロフォン１０が集音することにより発生するハウリングを防ぐことができる。
【００３９】
また、本実施例の増幅装置は、マイクロフォン１０の指向特性を単一指向性にすると共に、フィルタ部６の通過周波数帯域を音声周波数帯域（例えば、50Hz〜12.5kHz）にする。このため、マイクロフォン１０により音声と共に雑音が集音されても、音声信号のみを信号処理部２に入力することができるので、マイクロフォン１０が集音し増幅装置を介してスピーカから再生される音声を明瞭にすることができる。
【００４０】
上述した本実施例の増幅装置は、自動調整機能の動作を行うときと行わないときとで、マイクロフォン１０の指向特性を切り換える制御をし、更に、信号処理部２に入力される集音信号の周波数帯域を変える制御をするので、マイクロフォン１０を自動調整機能で使用する以外に、例えば、カラオケやスピーチなどの特定の音声信号の集音に適したマイクロフォンとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例である増幅装置の構成を示すブロック図。
【図２】５．１チャンネルの一般的なスピーカの配置を示す図。
【図３】マイクロフォン１０の構造を示す図。
【図４】本発明の実施例である増幅装置の自動調整機能を行う動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００４２】
１…オーディオ信号入力部、２…信号処理部、３…オーディオ信号出力部、４…テスト信号発生部、５…集音信号入力部、６…フィルタ部、７…操作部、８…制御部、９…制御信号出力部、１０…マイクロフォン、１１…FLチャンネルスピーカ、１２…FRチャンネルスピーカ、１３…Cチャンネルスピーカ、１４…SLチャンネルスピーカ、１５…SRチャンネルスピーカ、１６…SWチャンネルスピーカ、２１…マイクロフォン素子、２２…振動板、２３…孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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