(57)【要約】【課題】外耳道の閉塞により生じる共鳴現象を抑制し、受聴音の高音質化を容易に実現することが可能な音響信号補正装置及び音響信号補正方法を提供する。【解決手段】外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある周波数帯域での振幅値を強調するとともに、当該周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を出力する出力手段と、前記出力手段により出力された複数の音響信号から一の音響信号の選択を受け付ける選択受付手段と、前記選択受付手段で受け付けた音響信号に対応する周波数位置での前記補正に係る設定を、音質補正の設定として保持する保持手段と、を備える。【選択図】図２
2011176489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある周波数帯域での振幅値を強調するとともに、当該周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を出力する出力手段と、
前記出力手段により出力された複数の音響信号から一の音響信号の選択を受け付ける選択受付手段と、
前記選択受付手段で受け付けた音響信号に対応する周波数位置での前記補正に係る設定を、音質補正の設定として保持する保持手段と、
を備えたことを特徴とする音響信号補正装置。
【請求項２】
前記出力手段は、
前記音響信号に含まれた前記周波数帯域の成分を抽出し、当該成分を前記周波数帯域に加算する増幅手段と、
前記増幅手段で処理された前記周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に、当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を出力する信号処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の音響信号補正装置。
【請求項３】
前記増幅手段は、
前記音響信号に含まれた前記周波数帯域の成分を抽出する抽出手段と、
前記音響信号に含まれた前記周波数帯域に前記抽出手段が抽出した成分を加算する加算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の音響信号補正装置。
【請求項４】
前記出力手段は、
前記周波数帯域での振幅値を強調した音響信号を記憶する第１記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記音響信号の前記周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に、当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を出力する信号処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の音響信号補正装置。
【請求項５】
前記出力手段は、
前記周波数帯域での振幅値を強調するとともに、当該周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された音響信号を出力する信号出力手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の音響信号補正装置。
【請求項６】
前記各周波数位置での振幅値に対する補正は、当該周波数位置を中心周波数とする部分帯域での振幅値の低減であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の音響信号補正装置。
【請求項７】
前記選択受付手段は、各周波数位置での補正に係る設定を割り当てた前記選択を受け付けるための選択項目を提供し、
前記出力手段は、前記選択受付手段が選択を受け付けた前記選択項目の設定に対応する周波数位置での補正を施した音響信号を出力することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の音響信号補正装置。
【請求項８】
前記選択受付手段は、前記各周波数位置での補正を指示する設定を、前記選択項目の個数に基づいて階層的にグループ分けし、同階層の各グループから選出した一の設定を各選択項目に割り当てることで、上位階層のグループから下位階層のグループにかけて一の設定を選択させるユーザーインターフェースを提供することを特徴とする請求項７に記載の音響信号補正装置。
【請求項９】
出力手段が、音響信号に対し、外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある周波数帯域での振幅値を強調するとともに、当該周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を出力する出力工程と、
選択受付手段が、前記出力工程で出力された複数の音響信号から一の音響信号の選択を受け付ける選択受付工程と、
保持手段が、前記選択受付工程で受け付けた音響信号に対応する周波数位置での前記補正に係る設定を、音質補正の設定として保持する保持工程と、
を含むことを特徴とする音響信号補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響信号補正装置及び音響信号補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イヤホン又はヘッドフォンによる外耳道の閉塞により外耳道内に共鳴現象が発生することが知られている。係る共鳴現象は、音をこもらせる等の影響を与えるため、受聴者は不自然な音を聴いていることになる。そこで、この不自然な音の発生を解消するため、耳とイヤホン又は耳とヘッドフォンとで形成される空間で発生する共鳴現象を抑制することを目的とした技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、マイクが装着された測定用イヤホンで検出される共鳴周波数のピーク（共鳴ピーク）を打ち消すための補正方法が開示されている。また、特許文献１には、測定用イヤホンから音源信号を出力させ、当該測定用イヤホンに装着され外耳道内に配置されるマイクで集音した音声信号の周波数特性を求め、この周波数特性から検出した外耳道内の共鳴周波数成分を低減させる方法が開示されている。また、特許文献２には、ヘッドフォン装着時の閉塞感を解消する技術として、個人毎に異なる伝達関数をクラスタリングし、音像定位感の制御を行うフィルタのフィルタ係数の種類を減らすことで、受聴者の設定にかかる負担を軽減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９４７６９号公報
【特許文献２】特許２７４１８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、外耳道内での音を測定するハードウェアが必要となるため、ハードウェア実装コストが増大するという問題がある。また、このようなハードウェアを一般に入手することが困難であるという問題もある。また、特許文献２の技術では、適切なフィルタ係数を決定するために少なくとも１６回の試聴が必要であるため、依然としてフィルタ係数の設定が煩雑であるという問題がある。また、異なる設定間の違いが微小であるケースもあるため、各設定での音質の差を認識することは容易ではない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外耳道の閉塞により生じる共鳴現象を抑制し、受聴音の高音質化を容易に実現することが可能な音響信号補正装置及び音響信号補正方法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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある周波数帯域での振幅値を強調するとともに、当該周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を出力する出力手段と、前記出力手段により出力された複数の音響信号から一の音響信号の選択を受け付ける選択受付手段と、前記選択受付手段で受け付けた音響信号に対応する周波数位置での前記補正に係る設定を、音質補正の設定として保持する保持手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、出力手段が、外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある周波数帯域での振幅値を強調するとともに、当該周波数帯域に含まれる何れか複数の周波数位置毎に当該周波数位置での振幅値を補正した複数の音響信号を出力する出力工程と、選択受付手段が、前記出力工程で出力された複数の音響信号から一の音響信号の選択を受け付ける選択受付工程と、保持手段が、前記選択受付工程で受け付けた音響信号に対応する周波数位置での前記補正に係る設定を、音質補正の設定として保持する保持工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外耳道の閉塞により生じる共鳴現象を抑制し、受聴音の高音質化を容易に実現することが可能な音響信号補正装置及び音響信号補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、音響処理装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、音響再生装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、外耳道内に生じた共鳴の測定結果の一例を示す図である。
【図４】図４は、多数の被験者の左耳について測定した１次共鳴周波数と２次共鳴周波数との関係を示す図である。
【図５】図５は、多数の被験者の右耳について測定した１次共鳴周波数と２次共鳴周波数との関係を示す図である。
【図６】図６は、テスト信号の周波数特性の一例を示す図である。
【図７】図７は、帯域抽出部の動作を説明するための図である。
【図８】図８は、加算部の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、信号処理部で用いられる補正フィルタの原理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、信号処理部の動作を説明するための図である。
【図１１】図１１は、信号処理部が有する各補正フィルタを示す図である。
【図１２】図１２は、選択部が提供するＵＩの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、フィルタ変更処理の手順の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、フィルタ変更処理を説明するための図である。
【図１５】図１５は、フィルタ変更処理を説明するための図である。
【図１６】図１６は、音響再生装置の他の構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、音響再生装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る音響信号補正装置及び音響信号補正方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、本発明をポータブルオーディオプレーヤー等の音響処理装置に適用した例について説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る音響処理装置１００の一例を示す図である。同図に示すように、音響処理装置１００は、音響再生装置１１０と、イヤホン１２０とから構成されている。
【００１３】
音響再生装置１１０は、図示しないヒンジ部により結合された二つ折りの筐体を備えており、その内側面には後述する表示部３１と操作入力部３２とが設けられている。また、イヤホン１２０は、カナル型のイヤホン等であって、受聴者の耳に装着された状態で用いられる。なお、本実施形態では、イヤホン１２０をカナル型とした場合について説明するが、これに限らず、他の形式やヘッドフォンとしてもよい。
【００１４】
図２は、音響再生装置１１０の構成を示す図である。同図に示すように、音響再生装置１１０は、テスト信号生成部１０と、変換部２０と、選択部３０と、音響信号生成部４０と、フィルタ処理部５０とを備えている。テスト信号生成部１０は、帯域抽出部１１と、加算部１２と、信号処理部１３とを有して構成される。
【００１５】
帯域抽出部１１は、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタ等であって、音響信号生成部４０から出力されるテスト用の音響信号（以下、テスト信号という）に対し、特定の周波数帯域の成分を抽出する。以下、図３〜図５を参照して、帯域抽出部１１で抽出の対象となる周波数帯域について説明する。
【００１６】
上述したように、受聴者Ｌがイヤホン１２０を耳に装着して音を受聴する際には、受聴者Ｌの耳とイヤホン１２０とで形成される外耳道を含む耳内の閉塞空間に共鳴が生じる。ここで、図３は、イヤホン１２０を装着したある被験者（受聴者Ｌ）の外耳道内に生じた共鳴状態の測定結果の一例を示す図である。
【００１７】
図３に示すグラフにおいては、被験者の右耳及び左耳の耳特性として、それぞれの共鳴特性について測定した結果を示しており、横軸は周波数を、縦軸は周波数の振幅（利得）を表している。図３からわかるように、右耳及び左耳のそれぞれの周波数の振幅として、共鳴ピークがあることが測定され、これらが各耳の共鳴を示す。
【００１８】
具体的に、図３の実線で示された左耳の周波数特性では、ｆL1で示した周波数位置及びｆL2で示された周波数位置の周辺に共鳴現象により生じたピーク（以下、共鳴ピークという）が存在している。また、破線で示された右耳の周波数特性では、ｆR1で示された周波数位置と、ｆR2で示された周波数位置との近傍に共鳴ピークが存在している。以下、本実施形態では、各耳において振幅が共鳴ピークとなるような共鳴周波数のうち、周波数が低い方（ｆL1、ｆR1）を１次共鳴周波数と呼び、周波数が高い方（ｆL2、ｆR2）を２次共鳴周波数と呼ぶ。
【００１９】
ところで、人間の耳の形状は個人毎に異なるため、耳特性も個人毎に異なる。このため、イヤホン装着時に生じる共鳴特性も個人毎に異なる。発明者らは、イヤホン装着時の共鳴特性を複数の人について測定した結果を分析することで、５ｋＨｚよりも高域の帯域で共鳴ピークが発生することを明らかにした。
【００２０】
図４及び図５は、イヤホン１２０を装着した多数の被験者の耳（左耳、右耳）について測定した１次共鳴周波数と２次共鳴周波数との関係を示す図である。ここで、図４は、各被験者の左耳に発生した１次共鳴周波数と２次共鳴周波数との関係を示す図であり、横軸は１次共鳴周波数の分布を、縦軸は２次共鳴周波数の分布を表している。また、図５は、各被験者の右耳に発生した１次共鳴周波数と２次共鳴周波数との関係を示す図であり、横軸は１次共鳴周波数の分布を、縦軸は２次共鳴周波数の分布を表している。
【００２１】
図４及び図５で示される計測結果によれば、１次共鳴周波数は、概ね５ｋＨｚ〜９ｋＨｚに分布していることがわかる。２次共鳴周波数は、概ね１０ｋＨｚ〜１４ｋＨｚに分布していることがわかる。そこで、帯域抽出部１１では、テスト信号を構成する周波数帯域のうち、外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある周波数帯域、即ち上述した１次共鳴周波数を及び２次共鳴周波数を含む周波数帯域（５ｋＨｚ〜１４ｋＨｚ）の成分を抽出する。以下、外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある周波数帯域を共鳴周波数帯域という。
【００２２】
例えば、テスト信号が、図６に示した周波数特性Ｐで表されるとすると、帯域抽出部１１は、共鳴周波数帯域として、図７に示す１次共鳴周波数と２次共鳴周波数含むｆ１〜ｆ２の周波数帯域の成分（振幅値）を抽出する。ここで、図６は、テスト信号の周波数特性の一例を示す図であり、図７は、帯域抽出部１１の動作を説明するための図である、なお、横軸は周波数を、縦軸は周波数の振幅（利得）を表している。
【００２３】
図２に戻り、加算部１２は、加算器や増幅器等であって、帯域抽出部１１により抽出された特定の帯域の成分をテスト信号に加算し、信号処理部１３へ出力する。例えば、帯域抽出部１１により抽出された成分が図７のｆ1〜ｆ2帯域の成分であったとすると、加算部１２は、この成分を周波数特性Ｐに加算することで、図８の実線で示すような周波数特性Ｐ１を生成する。即ち、加算部１２は、帯域抽出部１１と協働することで、テスト信号に含まれた共鳴周波数帯域での振幅値を増幅する。ここで、図８は、加算部１２の動作を説明するための図であり、破線は加算される前の周波数特性Ｐを示している。なお、周波数特性Ｐに対する加算の度合い（増幅率）は任意の値を設定することが可能である。
【００２４】
人の耳の特性として、１次共鳴周波数及び２次共鳴周波数を含む共鳴周波数帯域の音では、後述するように分解能があまり高くないことが分っている。このため、外耳道内で起こる共鳴現象によって受聴する音に違和感が発生しても、原因となる周波数帯域を判断することが難しい。そこで、加算部１２では、帯域抽出部１１と協働し共鳴周波数帯域の振幅値を増幅することで、共鳴現象による音質の変化が判別しやすくなるようテスト信号を変調する。
【００２５】
なお、本実施形態では、共鳴周波数帯域の振幅値を増幅することで、共鳴周波数帯域の成分を強調させる形態としたが、これに限らず、共鳴周波数帯域の振幅値を増幅するかわりに共鳴周波数帯域以外の成分を低減することで、共鳴周波数帯域の成分を強調させるようにしてもよい。この場合、例えば、テスト信号生成部１０に入力されたテスト信号に乗算を適用したものを加算部１２への一方の入力として使用し、帯域抽出部１１で抽出された共鳴周波数帯域以外のテスト信号内の成分を減衰させることで、共鳴周波数帯域の成分を強調させることができる。あるいは、ローパスフィルタやバンドパスフィルタ等で実現される帯域抽出部１１を用いてテスト信号内の共鳴周波数帯域以外の成分を抽出し、加算部１２を減算部に変えて、帯域抽出部１１で抽出されたテスト信号内の共鳴周波数帯域以外の成分をテスト信号から減算し、共鳴周波数帯域の成分を強調させてもよい。また、加算部１２及び帯域抽出部１１にかえて、共鳴周波数帯域を強調させるような周波数特性を持ったフィルタで同じ機能を実現してもよい。
【００２６】
図２に戻り、信号処理部１３は、加算部１２から入力されたテスト信号に対し当該テスト信号の周波数特性を変更する信号処理を施し、変換部２０へ出力する。具体的に、信号処理部１３は、周波数特性の異なる複数種類の補正フィルタの中から、受聴者Ｌから選択部３０を通じて指示された周波数特性を有する補正フィルタを用いて、加算部１２で加算された周波数特性部分の補正を行う。なお、各周波数特性に応じた信号処理用の回路や各補正フィルタは信号処理部１３に予め組み込まれているものとする。
【００２７】
図９は、信号処理部１３で用いる補正フィルタの原理を説明するための図である。同図において、実線はイヤホン１２０を装着した受聴者Ｌの耳特性Ｅを表している。また、破線は補正フィルタの周波数特性を表している。ここで、補正フィルタＦ１１〜Ｆ１３は１次共鳴周波数による共鳴ピークを抑制（低減）するための補正フィルタであり、補正フィルタＦ２１〜Ｆ２３は２次共鳴周波数による共鳴ピークを抑制するための補正フィルタである。なお、横軸は周波数を、縦軸は周波数の振幅（利得）を表している。
【００２８】
図９に示すように、信号処理部１３が用いる補正フィルタとは、１次共鳴周波数及び２次共鳴周波数による共鳴ピークを抑制するための周波数フィルタである。信号処理部１３は、受聴者Ｌとなる各人の耳特性に対応するため、中心周波数の異なる複数種類の補正フィルタを有し、これら複数の補正フィルタのうち選択部３０からの選択信号に応じた補正フィルタを用いることで、加算部１２から出力されるテスト信号の周波数特性を変更する。
【００２９】
例えば、図８に示した周波数特性Ｐ１を有するテスト信号が加算部１２から出力され、選択部３０を介して補正フィルタＦ１１及びＦ２１が指定された場合、信号処理部１３は、図１０に示すように、補正フィルタＦ１１及びＦ２１を用いて周波数特性Ｐ１の周波数特性を変更する。ここで、図１０は、信号処理部１３の動作を説明するための図である。
【００３０】
ところで、人の耳の特性として、高い音域に行くほど周波数分解能が粗くなることが知られている。このような理由から、補正フィルタのフィルタ係数を決定するのに際し、受聴者Ｌの各共鳴周波数と補正フィルタの中心周波数が厳密に一致している必要はない。
【００３１】
この点に関し、発明者らは、共鳴周波数と補正フィルタの中心周波数とを厳密に合わせた場合と、この共鳴周波数の前後に５００Ｈｚ程度ずらした周波数位置に補正フィルタの中心周波数を配置した場合との比較実験を行った。この結果、二つの間で音質の差を判別できないことを確認している。また、２次共鳴周波数帯域に関してはより高い音域となるため、１次共鳴周波数帯域よりもさらに粗い精度でのあわせこみで対応することが可能である。
【００３２】
このため、１次共鳴周波数による共鳴ピークを抑制するためには、図４及び図５の分布結果に基づき、例えば、５ｋＨｚから１ｋＨｚ刻みの５種類の補正フィルタを用いることで十分な効果を得ることができる。また、２次共鳴周波数により共鳴ピークの抑制には、更に粗い精度の補正フィルタを用いることで十分な効果を得ることができる。
【００３３】
なお、信号処理部１３は、１次共鳴周波数により生じる共鳴ピーク（以下、１次共鳴ピークという）及び２次共鳴周波数により生じる共鳴ピーク（以下、２次共鳴ピーク）各々について、補正フィルタを複数種類備える形態としてもよいし、何れか一方の共鳴ピークについて補正フィルタを複数種類備える形態としてもよい。また、１次共鳴ピークと２次共鳴ピークとを同時に抑制することが可能な補正フィルタを複数種類備える形態としてもよい。この場合、図４及び図５に示した分布結果により、１次共鳴周波数と２次共鳴周波数との間には、１次共鳴周波数が高いと２次共鳴周波数も高くなるという強い正の相関性があることが分かる。この相関性に着目すると、１次共ピーク及び２次共鳴ピークの両方を抑制するフィルタ係数の組み合わせを少なくすることができる。
【００３４】
例えば、図４において、７ｋＨｚの１次共鳴現象が起きている人の場合には、２次共鳴現象が１２ｋＨｚ近傍で起きていることがわかる。この場合、１０ｋＨｚ以下や１４ｋＨｚを超えるような２次共鳴現象は殆ど存在しない。したがって、２次共鳴現象の抑制のためには、中心周波数が１１〜１３ｋＨｚとなる３種類の補正フィルタを用いればよい。さらに、高い帯域での受聴における周波数分解能の粗さを考慮すれば、２次共鳴周波数については、例えば、中心周波数が１２ｋＨｚの補正フィルタのみ用いてもよい。
【００３５】
このように、１次共鳴ピークと２次共鳴ピークとを同時に抑制する補正フィルタを用いる場合、この補正フィルタの種類は、数種類に限定することが可能である。本実施形態では、図１１に示すように、信号処理部１３は、５ｋＨｚ帯及び１０ｋＨｚ帯での共鳴ピークを抑制する補正フィルタＦ１、６ｋＨｚ帯及び１１ｋＨｚ帯での共鳴ピークを抑制する補正フィルタＦ２、７ｋＨｚ帯及び１２ｋＨｚ帯での共鳴ピークを抑制する補正フィルタＦ３、及び、８ｋＨｚ帯及び１３ｋＨｚ帯での共鳴ピークを抑制する補正フィルタＦ４の、計４つの補正フィルタを備えるものとする。なお、各補正フィルタは、公知の方法で生成することが可能であり、各補正フィルタでの逆ピークを形成する振幅及びバンド幅は任意の値を設定できるものとする。
【００３６】
図２に戻り、変換部２０は、テスト信号生成部１０（信号処理部１３）から出力されたテスト信号又はフィルタ処理部５０から出力された音響信号を電気信号に変換し、イヤホン１２０に出力する。そして、イヤホン１２０では、変換部２０から入力された電気信号を受聴者Ｌが受聴可能な音に変換する。これにより、受聴者Ｌは、イヤホン１２０を耳に装着することで、当該イヤホン１２０から発せられる音を受聴することができる。また、受聴者Ｌは、テスト信号から変換された電気信号により発せられる音（以下、テスト音という）に基づき、選択部３０が提供する後述するＵＩ（User  Interface）から音声信号の補正に用いる補正フィルタを選択することで、所望の音質に変更することが可能となっている。
【００３７】
選択部３０は、マイクロプロセッサやＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、表示部３１と操作入力部３２とを備えている。表示部３１は、ＬＣＤや有機ＥＬ等の表示デバイスから構成され、選択部３０の制御の下、音響信号生成部４０で生成される音響信号に関する情報や所定のＵＩを表示する。操作入力部３２は、各種ボタンやタッチパネル等の入力デバイスにより構成され、受聴者Ｌによる操作入力を受け付ける。
【００３８】
また、選択部３０は、操作入力部３２を介して、音質補正の設定変更を開始する旨の操作入力を受け付けると、音声信号の補正に用いる補正フィルタを選択させるためのＵＩを表示部３１に表示させる。そして、選択部３０は、操作入力部３２を介して受け付けた補正フィルタの選択結果を、選択信号としてテスト信号生成部１０（信号処理部１３）及びフィルタ処理部５０へ出力する。
【００３９】
図１２は、選択部３０が提供するＵＩの一例を示す図である。同図において、選択ボタンＢ１及びＢ２は、補正フィルタの選択を受け付けるための選択ボタン（選択項目）である。選択部３０は、選択ボタンＢ１又はＢ２が押下されると、押下されたボタンに対応する特性の補正フィルタを指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する。また、決定ボタンＢ３は、補正フィルタの選択決定を指示するためのボタンである。なお、選択部３０は、各補正フィルタＦ１〜Ｆ４を指定する情報（例えば、各補正フィルタのフィルタ名、フィルタ係数等）を予め保持しているものとする。
【００４０】
選択ボタンＢ１及びＢ２、決定ボタンＢ３への操作は、操作入力部３２の各種ボタンやタッチパネル等を用いて行われるものとする。なお、表示部３１で示されるポインタやカーソル等を操作入力部３２の各種ボタンやタッチパッドで操作し、選択ボタンＢ１とＢ２、決定ボタンＢ３を押下する形態としてもよい。また、表示部３１がタッチパネルとしての機能を兼ねている場合には、選択ボタンＢ１及びＢ２、決定ボタンＢ３を直接押下する形態としてもよい。
【００４１】
具体的に、選択部３０は、補正フィルタ群を、ＵＩに表示する選択ボタンの個数（本実施形態では２個）で分割することで複数のグループ（以下、１次フィルタグループという）を生成する。そして、選択部３０は、１次フィルタグループの各々から代表となる一の補正フィルタ（以下、１次代表フィルタという）を選択し、当該１次代表フィルタを指定する情報を各選択ボタンに割り当てる。
【００４２】
なお、音質の変化を判別し易くするため、各１次フィルタグループから１次代表フィルタとして選出する補正フィルタは、一連する補正フィルタ群の中心周波数において隣接しないことが好ましい。また、１次フィルタグループに３つ以上の補正フィルタが含まれる場合には、当該１次フィルタグループで中間的な中心周波数を有する補正フィルタを１次代表フィルタとして選出することが好ましい。以下、２次以降の代表フィルタの選定においても同様である。
【００４３】
選択部３０は、１次代表フィルタを割り当てた何れかの選択ボタンの押下を受け付けると、この選択ボタンに割り当てた１次代表フィルタを指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する。さらに、選択部３０は、この１次代表フィルタが所属する１次フィルタグループに補正フィルタが複数含まれるか否かを判定し、複数含まれると判定した場合には、この補正フィルタ群をＵＩに表示する選択ボタンの個数で分割することで複数のグループ（以下、２次フィルタグループという）を生成する。そして、選択部３０は、２次フィルタグループの各々から代表となる一の補正フィルタ（以下、２次代表フィルタという）を選択し、当該２次代表フィルタを指定する情報を各選択ボタンに割り当てる。
【００４４】
選択部３０は、２次代表フィルタを割り当てた選択ボタンの押下を受け付けると、この選択ボタンに割り当てた２次代表フィルタを指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する。また、２次代表フィルタが所属する２次フィルタグループに補正フィルタが複数含まれる場合には、上記と同様に、２次フィルタグループの分割と、各グループ（３次フィルタグループ）から選出した代表フィルタ（３次代表フィルタ）の各選択ボタンへの割り当てを行う。また、さらにグループ化することが可能である場合には、４次以降のグループ分けと、代表フィルタの選出を上記と同様順次行う。
【００４５】
なお、代表フィルタの選択ボタンへの割り当ての際には、この選択ボタンを表す画像（アイコン等）に、割り当てを行った代表フィルタを識別することが可能な識別情報（例えば、補正フィルタ名や補正フィルタの中心周波数、フィルタ係数等）を表示させてもよい。
【００４６】
例えば、本実施形態の場合、補正フィルタ（補正フィルタＦ１〜Ｆ４）が４つ、選択ボタンが２つであるため、選択部３０は、第１フィルタグループとして、補正フィルタＦ１及びＦ２のグループと、補正フィルタＦ３及びＦ４のグループに分割する。続いて、選択部３０は、補正フィルタＦ１及びＦ２の１次フィルタグループと、補正フィルタＦ３及びＦ４の１次フィルタグループとから、補正フィルタＦ１と補正フィルタＦ４とを１次代表フィルタとして夫々選出する。次いで、選択部３０は、補正フィルタＦ２を指定する情報を選択ボタンＢ１に割り当てるとともに、補正フィルタＦ４を指定する情報を選択ボタンＢ２に割り当てる。
【００４７】
ここで、例えば、操作入力部３２を介し選択ボタンＢ１が押下されると、選択部３０は、この選択ボタンＢ１に割り当てた補正フィルタＦ１を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する。これにより、信号処理部１３では、補正フィルタＦ１を用いて信号処理を施したテスト信号を出力するため、イヤホン１２０を装着した受聴者Ｌはこのテスト信号の音を受聴することになる。
【００４８】
補正フィルタＦ１が選択された後、決定ボタンＢ３の押下を受け付けると、選択部３０は、この補正フィルタＦ１が所属する１次フィルタグループに含まれた補正フィルタ群（補正フィルタＦ１及びＦ２）を選択ボタンの個数２で分割することで、第２フィルタグループとして、補正フィルタＦ１のグループと、補正フィルタＦ２のグループとを生成する。
【００４９】
そして、選択部３０は、２次代表補正フィルタとして、補正フィルタＦ１と、補正フィルタＦ２とを夫々選択すると、補正フィルタＦ１を指定する情報を選択ボタンＢ１に割り当てるとともに、補正フィルタＦ２を指定する情報を選択ボタンＢ２に割り当てる。
【００５０】
ここで、例えば、操作入力部３２を介し選択ボタンＢ２が押下されると、選択部３０は、この選択ボタンＢ２に割り当てた補正フィルタＦ２を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する。これにより、信号処理部１３では、補正フィルタＦ２を用いて信号処理を施したテスト信号を出力するため、イヤホン１２０を装着した受聴者Ｌはこのテスト信号の音を受聴することになる。なお、補正フィルタＦ２の選択の後、決定ボタンＢ３が押下された場合、選択部３０は表示部３１に表示したＵＩを消去する。
【００５１】
このように、選択部３０では、選択ボタンの個数に基づいて複数の補正フィルタを階層的にグループ分けし、同階層の各グループから選出した一の補正フィルタを各選択項目に割り当てることで、上位階層のグループから下位階層のグループにかけて一の補正フィルタを選択させるＵＩを受聴者Ｌに提供する。これにより、受聴者Ｌは、各補正フィルタを適用したことによる音質の違いを容易に比較することが可能となり、所望する補正フィルタの選択を直感的な操作で行うことが可能となる。また、最終的な決定を行うために必要なテスト音の受聴回数が減り、受聴者の負担を軽減することができる。
【００５２】
図２に戻り、音響信号生成部４０は、図示しないメモリに記憶された音響データ（音楽データ、音声データ等）や、外部装置から入力されるアナログの音響信号から、デジタルの音声信号を生成し、フィルタ処理部５０へ出力する。また、音響信号生成部４０は、操作入力部３２を介して音質補正の設定変更を開始する旨の操作入力を受け付けると、テスト信号の生成を開始し信号処理部１３へ出力する。
【００５３】
ここで、テスト信号としては、例えば、ホワイトノイズや、メモリ又は外部入力から取得した音楽等のオーディオ信号を用いることができる。また、オーディオ符号化や音声符号化、ロスレス符号化等の圧縮データである場合、必要なデコード処理を行うことで取得したオーディオ波形信号等であってもよい。また、Ｌ（Ｌｅｆｔ）及びＲ（Ｒｉｇｈｔ）の２ｃｈのオーディオ信号を出力するものとするが、モノラルの信号や多ｃｈの信号であってもよい。モノトーン信号等の狭帯域信号ではなく、ある程度広範な周波数帯域成分を持つ信号であれば、テスト信号として用いることができる。
【００５４】
フィルタ処理部５０は、信号処理部１３が備える各補正フィルタと同一の特性を有した複数の補正フィルタ（補正フィルタＦ１〜Ｆ４）を保持する記憶媒体等の保持手段と、これら補正フィルタのうち何れか一の補正フィルタを用いて音響信号の周波数特性を変更する手段とを備えている。また、フィルタ処理部５０は、選択部３０から選択信号を受け付けると、この選択信号に対応する補正フィルタを、音響信号生成部４０から入力される音響信号の音質補正に用いる補正フィルタとして保持する。そして、フィルタ処理部５０は、音質補正用として保持した補正フィルタを用いて音響信号の周波数特性を変更し、変換部２０へ出力する。
【００５５】
以下、図１３〜図１５を参照して、補正フィルタの設定変更に係る音響処理装置１００の動作について説明する。
【００５６】
図１３は、選択部３０により実行されるフィルタ変更処理の手順の一例を示す図である。なお、本処理の前提として、操作入力部３２を介し音質補正の設定変更を開始する旨の操作入力が行われたものとする。
【００５７】
まず、選択部３０は、図１２に示したＵＩを表示部３１に表示すると（ステップＳ１１）、当該ＵＩに含まれる選択ボタンＢ１に補正フィルタＦ１を指定する情報を割り当てるとともに、選択ボタンＢ２に補正フィルタＦ４を指定する情報を割り当てる（ステップＳ１２）。
【００５８】
ここで、選択部３０は選択ボタンＢ１の押下を受け付けると（ステップＳ１３；Ｆ１）、この選択ボタンＢ１に割り当てた補正フィルタＦ１を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する（ステップＳ１４）。次いで、選択部３０は、決定ボタンＢ３が押下されたか否かを判定し、当該決定ボタンＢ３の押下を確認できない場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ステップＳ１３に再び戻る。
【００５９】
ステップＳ１３で選択ボタンＢ１が押下されると、信号処理部１３は補正フィルタＦ１を用いてテスト信号の周波数特性を変更するため、この補正フィルタＦ１により共鳴現象が抑制された音がイヤホン１２０から発せられることになる。受聴者Ｌは、選択ボタンＢ１と選択ボタンＢ２とを押下し、イヤホン１２０から発せられた音に基づいてどちらが所望の音質であるか否かを判断する。所望する音質が決まった場合には、決定ボタンＢ３を押下する。
【００６０】
選択部３０は、ステップＳ１３で補正フィルタＦ１の選択を受け付けた後、決定ボタンＢ３の押下を受け付けると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、選択ボタンＢ１に補正フィルタＦ１を指定する情報を割り当てるとともに、選択ボタンＢ２に補正フィルタＦ２を指定する情報を割り当てる（ステップＳ１６）。
【００６１】
ここで、選択部３０は、選択ボタンＢ１の押下を受け付けると（ステップＳ１７；Ｆ１）、この選択ボタンＢ１に割り当てた補正フィルタＦ１を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する（ステップＳ１８）。次いで、選択部３０は、決定ボタンＢ３が押下されたか否かを判定し、当該決定ボタンＢ３の押下を確認できない場合には（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ステップＳ１７に再び戻る。
【００６２】
ステップＳ１７で選択ボタンＢ１が押下されると、信号処理部１３は補正フィルタＦ１を用いてテスト信号の周波数特性を変更するため、この補正フィルタＦ１により共鳴現象が抑制された音がイヤホン１２０から発せられることになる。受聴者Ｌは、選択ボタンＢ１と選択ボタンＢ２とを押下し、イヤホン１２０から発せられた音に基づいてどちらが所望の音質であるか否かを判断する。所望する音質が決まった場合には決定ボタンＢ３を押下する。
【００６３】
選択部３０は、ステップＳ１７で補正フィルタＦ１の選択を受け付けた後、決定ボタンＢ３の押下を受け付けると（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、表示部３１に表示したＵＩを消去し（ステップＳ２８）、本処理を終了する。
【００６４】
また、ステップＳ１７において、選択ボタンＢ２の押下を受け付けると（ステップＳ１７；Ｆ２）、選択部３０は、この選択ボタンＢ２に割り当てた補正フィルタＦ２を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する（ステップＳ１９）。次いで、選択部３０は、決定ボタンＢ３が押下されたか否かを判定し、当該決定ボタンＢ３の押下を確認できない場合には（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ステップＳ１７に再び戻る。
【００６５】
ステップＳ１７で選択ボタンＢ２が押下されると、信号処理部１３は補正フィルタＦ２を用いてテスト信号の周波数特性を変更するため、この補正フィルタＦ２により共鳴現象が抑制された音がイヤホン１２０から発せられることになる。受聴者Ｌは、イヤホン１２０から発せられた音に基づいて所望の音質であるか否かを判断し、この音質を所望する場合には決定ボタンＢ３を押下する。
【００６６】
選択部３０は、ステップＳ１７で補正フィルタＦ２の選択を受け付けた後、決定ボタンＢ３の押下を受け付けると（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、表示部３１に表示したＵＩを消去し（ステップＳ２８）、本処理を終了する。
【００６７】
一方、ステップＳ１３において、選択ボタンＢ２の押下を受け付けた場合（ステップＳ１３；Ｆ４）、選択部３０は、この選択ボタンＢ２に割り当てた補正フィルタＦ４を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する（ステップＳ２１）。次いで、選択部３０は、決定ボタンＢ３が押下されたか否かを判定し、当該決定ボタンＢ３の押下を確認できない場合には（ステップＳ２２；Ｎｏ）、ステップＳ１３に再び戻る。
【００６８】
ステップＳ１３で選択ボタンＢ２が押下されると、信号処理部１３は補正フィルタＦ４を用いてテスト信号の周波数特性を変更するため、この補正フィルタＦ４により共鳴現象が抑制された音がイヤホン１２０から発せられることになる。受聴者Ｌは、選択ボタンＢ１と選択ボタンＢ２とを押下し、イヤホン１２０から発せられた音に基づいてどちらが所望の音質であるか否かを判断する。所望する音質が決まった場合には決定ボタンＢ３を押下する。
【００６９】
選択部３０は、ステップＳ１３で補正フィルタＦ４の選択を受け付けた後、決定ボタンＢ３の押下を受け付けると（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、選択ボタンＢ１に補正フィルタＦ３を指定する情報を割り当てるとともに、選択ボタンＢ２に補正フィルタＦ４を指定する情報を割り当てる（ステップＳ２３）。
【００７０】
ここで、選択部３０は、選択ボタンＢ１の押下を受け付けると（ステップＳ２４；Ｆ３）、この選択ボタンＢ１に割り当てた補正フィルタＦ３を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する（ステップＳ２５）。次いで、選択部３０は、決定ボタンＢ３が押下されたか否かを判定し、当該決定ボタンＢ３の押下を確認できない場合には（ステップＳ２７；Ｎｏ）、ステップＳ２４に再び戻る。
【００７１】
ステップＳ２４で選択ボタンＢ１が押下されると、信号処理部１３は補正フィルタＦ３を用いてテスト信号の周波数特性を変更するため、この補正フィルタＦ３により共鳴現象が抑制された音がイヤホン１２０から発せられることになる。受聴者Ｌは、選択ボタンＢ１と選択ボタンＢ２とを押下し、イヤホン１２０から発せられた音に基づいてどちらが所望の音質であるか否かを判断する。所望する音質が決まった場合には決定ボタンＢ３を押下する。
【００７２】
選択部３０は、ステップＳ２４で補正フィルタＦ３の選択を受け付けた後、決定ボタンＢ３の押下を受け付けると（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、表示部３１に表示したＵＩを消去し（ステップＳ２８）、本処理を終了する。
【００７３】
また、ステップＳ２４において、選択ボタンＢ２の押下を受け付けると（ステップＳ２４；Ｆ４）、選択部３０は、この選択ボタンＢ２に割り当てた補正フィルタＦ４を指示する選択信号を信号処理部１３及びフィルタ処理部５０に出力する（ステップＳ２６）。次いで、選択部３０は、決定ボタンＢ３が押下されたか否かを判定し、当該決定ボタンＢ３の押下を確認できない場合には（ステップＳ２７；Ｎｏ）、ステップＳ２４に再び戻る。
【００７４】
ステップＳ２４で選択ボタンＢ２が押下されると、信号処理部１３は補正フィルタＦ４を用いてテスト信号の周波数特性を変更するため、この補正フィルタＦ４により共鳴現象が抑制された音がイヤホン１２０から発せられることになる。受聴者Ｌは、イヤホン１２０から発せられた音に基づいて所望の音質であるか否かを判断し、この音質を所望する場合には決定ボタンＢ３を押下する。
【００７５】
選択部３０は、ステップＳ２４で補正フィルタＦ４の選択を受け付けた後、決定ボタンＢ３の押下を受け付けると（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、表示部３１に表示したＵＩを消去し（ステップＳ２８）、本処理を終了する。
【００７６】
図１４及び図１５は、上述したフィルタ変更処理を説明するための図である。図１４及び図１５において、実線はイヤホン１２０を装着したある受聴者Ｌの耳特性Ｅを表している。図１４に示すように、音質補正の設定として補正フィルタＦ４が信号処理部１３で適用されると、耳特性Ｅの共鳴ピークを効率的に抑制することができないため、受聴者Ｌは共鳴現象による影響を受けたテスト音を受聴することになる。この場合、受聴者Ｌは、テスト音がうるさく、または、耳につく感じを受ける。一方、図１５に示したように、共鳴ピークを効率的に抑制することが可能な補正フィルタＦ１が信号処理部１３で適用されると、受聴者Ｌは、共鳴現象が低減されたテスト音を受聴することになる。この場合、受聴者Ｌは、先の図１４の場合と比べて、テスト音のうるささが低減、または、耳につく感じが和らいだ感触を受ける。うるさいか否か、あるいは、耳につくか否かという直感的な基準で補正フィルタの選定が可能となり、聞きどころなどのような難しい判断が不要となる。
【００７７】
このように、受聴者Ｌは、上記フィルタ変更処理で表示部３１に表示されるＵＩを用いて、各補正フィルタによる信号処理が施されたテスト信号の音質を聞き比べながら設定変更することで、うるさいか否か、あるいは、耳につくか否かという直感的な基準で補正フィルタの選定が可能となり、聞きどころなどのような難しい判断が不要となる。また、図１５に示したように、耳特性Ｅの共鳴ピークを効率的に抑制することが可能な補正フィルタを容易に選択することが可能である。これにより、適切な補正フィルタがフィルタ処理部５０に適用されるため、受聴者Ｌは、自己の耳特性に合致する補正が施された音響信号を、イヤホン１２０を介して受聴することで、高音質化された音質を楽しむことが可能となる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での種々の変更、置換、追加等が可能である。
【００７９】
上記実施形態では、音響信号（テスト信号）の補正に係る設定として各補正フィルタを予め記憶し、当該補正フィルタを用いてテスト信号の周波数特性を変更する形態を説明したが、これに限らないものとする。例えば、各補正フィルタの特徴を現す値（カットオフ周波数やＱ値等）のみを保持し、これらの値を用いて各補正フィルタを都度生成する形態としてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、補正フィルタを用いて音響信号の振幅値（共鳴ピーク）を抑制（低減）する補正を行ったが、これに限らず、他の補正（例えば、増加等）を行う形態としてもよい。例えば、共鳴ピークが起こる周波数帯域以外の成分を増加させ、共鳴ピークである周波数成分を他の周波数帯域成分に対して突出させないような補正を行う形態としてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、帯域抽出部１１と加算部１２とを個別に設ける形態としたが、これに限らず、帯域抽出部１１及び加算部１２に機能を実現することが可能な一つの処理部で実現する形態としてもよい。また、帯域抽出部１１、加算部１２及び信号処理部１３の機能を一つの処理部で実現する形態としてもよい。なお、この構成を用いた場合、図２の構成と比較して、音響信号（テスト信号）に信号処理を施す回数を削減することができ、また、回路構成を単純化できるため、より簡易な構成で上記実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
【００８２】
また、上記実施形態では、音響信号生成部４０がテスト信号を生成し、帯域抽出部１１及び加算部１２により、外耳道閉塞に起因して共鳴が生じる可能性のある帯域の成分を増幅する形態としたが、これに限らないものとする。例えば、図１６に示したように、加算部１２から出力されるテスト信号と同等の音響信号を予め記憶媒体に記憶しておき、この記憶媒体に記憶された音響信号を用いてテスト信号を生成し、テスト音として受聴者Ｌに受聴させる形態としてもよい。
【００８３】
ここで、図１６は、音響処理装置１００の他の形態である音響処理装置２００の構成を示す図である。同図に示すように、音響処理装置２００は、音響再生装置１１０に対応する音響再生装置１３０と、イヤホン１２０とから構成されている。音響再生装置１３０では、テスト信号生成部６０の構成が音響再生装置１１０と異なっており、加算部１２から出力されるテスト信号と同等の音響信号を記憶した記憶部６１と、信号処理部６２とを有して構成される。
【００８４】
信号処理部６２は、記憶部６１に記憶された音響信号を読み出すと、この音響信号に選択部３０からの選択信号に対応する補正フィルタを用いて周波数特性を変更する処理を施した後、テスト信号として変換部２０へ出力する。
【００８５】
音響処理装置２００の構成を用いた場合、図２の構成と比較し、音響信号（テスト信号）に処理を施す回数を削減することができ、また、回路構成を単純化できるため、より簡易な構成で上記実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
【００８６】
さらに、音響処理装置２００の構成において、補正フィルタＦ１〜Ｆ４の各補正フィルタで処理を施したテスト信号を記憶部６１に記憶しておく形態としてもよい。この場合、信号処理部６２は、選択部３０からの選択信号に対応する補正フィルタを用いて処理が施された音響信号を記憶部６１から読み出し、テスト信号として変換部２０へ出力することで、上記と同様の効果を奏することができる。
【００８７】
また、上記実施形態では、信号処理部１３とフィルタ処理部５０とを個別に設ける形態としたが、これに限らず、図１７に示したように、フィルタ処理部５０に対応するフィルタ処理部８０を用いてテスト信号を生成する形態としてもよい。
【００８８】
ここで、図１７は、音響処理装置１００の他の形態である音響処理装置３００の構成を示す図である。同図に示すように、音響処理装置３００は、音響再生装置１１０に対応する音響再生装置１４０と、イヤホン１２０とから構成されている。音響再生装置１４０では、テスト信号生成部７０の構成が音響再生装置１１０と異なり、テスト信号生成部１０から信号処理部１３を除去したものとなっている。また、加算部１２からのテスト信号をフィルタ処理部５０に対応するフィルタ処理部８０が受け付け、選択部３０からの選択信号に対応する補正フィルタを用いて周波数特性を変更する構成となっている。なお、テスト信号生成部７０において、帯域抽出部１１及び加算部１２を、図１６の記憶部６１に置き換える構成としてもよい。
【００８９】
音響処理装置３００の構成を用いた場合、図２の構成と比較し、回路構成を単純化できるため、より簡易な構成で上記実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、本発明にかかる音響信号補正装置及び音響信号補正方法は、音響信号の再生を行う音響処理装置に有用であり、特に、イヤホンやヘッドフォンを用いて音を発する音響処理装置に適している。
【符号の説明】
【００９１】
１００  音響処理装置
１１０  音響再生装置
１２０  イヤホン
１０  テスト信号生成部
１１  帯域抽出部
１２  加算部
１３  信号処理部
２０  変換部
３０  選択部
３１  表示部
３２  操作入力部
４０  音響信号生成部
５０  フィルタ処理部
２００  音響処理装置
１３０  音響再生装置
６０  テスト信号生成部
６１  記憶部
６２  信号処理部
３００  音響処理装置
１４０  音響再生装置
７０  テスト信号生成部
８０  フィルタ処理部
【図１】
2011176489.tif 000003
【図２】
2011176489.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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