(57)【要約】【課題】音響特性補正係数の算出に優れた音響特性補正係数算出装置を提供すること。【解決手段】実施形態の音響特性補正係数算出装置は、周波数変換手段と、平滑化手段と、周波数逆変換手段と、切り出し手段と、算出手段とを備える。前記周波数変換手段は、入力音響信号に対応したインパルス応答を周波数領域に変換する。前記平滑化手段は、前記周波数変換手段により変換された前記周波数領域に対応した振幅及び位相を平滑化する。前記周波数逆変換手段は、前記平滑化手段により平滑化された振幅および位相を時間領域に変換する。前記切り出し手段は、前記周波数逆変換手段により変換して得られた前記時間領域により構成される第２のインパルス応答を窓関数等で所定タップ数に切り出す。前記算出手段は、前記切り出し手段により切り出された結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力音響信号に対応した第１のインパルス応答を周波数領域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段により変換された前記周波数領域に対応した振幅及び位相を平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段により平滑化された周波数特性を時間領域に変換する周波数逆変換手段と、
前記周波数逆変換手段により変換して得られた前記時間領域により構成される第２のインパルス応答を所定タップ数に切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段により切り出された結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えた音響特性補正係数算出装置。
【請求項２】
前記周波数変換手段は、音波を出力する被測定対象の音響出力部から前記音波を入力する音響入力部までに対応した伝達関数または逆伝達関数に基づき取得された前記第１のインパルス応答を周波数領域に変換することを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項３】
前記平滑化手段は、サンプリングされた各周波数において対象となる周波数を中心とした所定の周波数帯域で振幅および位相を平均化することを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項４】
前記平滑化手段において平均化される前記周波数帯域は、任意の比率を用いて対象となる周波数から前記比率で除算した周波数から前記比率で乗算した周波数までの帯域であることを特徴とする請求項３に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項５】
前記周波数逆変換手段は、平滑化した周波数特性のナイキスト周波数までの共役複素を折り返しとして逆変換することを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の補正係数算出装置により算出された補正係数に基づき音響特性を補正する補正手段を備えた音響特性補正装置。
【請求項７】
入力音響信号に対応した第１のインパルス応答を周波数領域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段により変換された前記周波数領域に対応した振幅を平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段により平滑化された周波数特性を時間領域に変換する周波数逆変換手段と、
前記周波数逆変換手段により逆変換して得られた第２のインパルス応答を所定タップ数に切り出す切出し手段と、
前記切出し手段により切り出された結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えた音響特性補正係数算出装置。
【請求項８】
入力音響信号に対応した第１のインパルス応答を周波数領域に変換し、
前記変換された前記周波数領域に対応した振幅及び位相を平滑化し、
前記平滑化された周波数特性を時間領域に変換し、
前記変換して得られた前記時間領域により構成される第２のインパルス応答を所定タップ数に切出し、
前記切り出し結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する音響特性補正係数算出方法。
【請求項９】
音波を出力する被測定対象の音響出力部から前記音波を入力する音響入力部までに対応した伝達関数に基づき取得された前記第１のインパルス応答を前記周波数領域に変換することを特徴とする請求項８に記載の音響特性補正係数算出方法。
【請求項１０】
前記切り出し結果より得られた伝達関数の逆伝達関数より前記補正係数を算出することを特徴とする請求項８乃至９の何れか１項に記載の音響特性係数算出方法。
【請求項１１】
音波を出力する被測定対象の音響出力部から前記音波を入力する音響入力部までに対応した伝達関数から算出された逆伝達関数に基づき取得された前記第１のインパルス応答を周波数領域に変換することを特徴とする請求項８に記載の音響特性補正係数算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、音響特性補正係数を算出する音響特性補正係数算出装置及びその方法、並びに音響特性補正係数算出装置により算出された音響特性補正係数に基づき音響特性を補正する音響特性補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インパルス応答に基づき音響特性補正係数を算出する技術が知られている。例えば、被測定対象の音響出力部により音響特性測定用信号（インパルスあるいはＴＳＰあるいは白色雑音）に対応した音波を出力し、音響特性補正係数算出装置の音響入力部によりこの音波を入力し電気信号へ変換する。被測定対象の音響出力部から音響特性補正係数算出装置の音響入力部に対応した伝達関数を算出し、この伝達関数の逆伝達関数を算出し、この逆伝達関数に対応したインパルス応答を取得する。さらに、インパルス応答を所定タップ数に切り出し、音響特性補正係数を算出することができる。例えば、音響装置に対して、上記算出された音響特性補正係数を利用した補正フィルタを適用し、音響装置の音質改善を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５４５９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように取得したインパルス応答は、十分に収束するまでにある程度時間がかかることが知られている。インパルス応答を限られた上記所定タップ数に切り出した場合、切り出した結果は、十分に収束していないインパルス応答に対応したものとなることがある。十分に収束していないインパルス応答に対応して切り出した結果に基づき算出された音響特性補正係数は、適切な補正係数でない場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、例えば、音響特性補正係数の算出に優れた音響特性補正係数算出装置及びその方法を提供することにある。また、本発明の目的は、例えば、音響特性補正に優れた音響特性補正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の音響特性補正係数算出装置は、周波数変換手段と、平滑化手段と、周波数逆変換手段と、切り出し手段と、算出手段とを備える。前記周波数変換手段は、入力音響信号に対応したインパルス応答を周波数領域に変換する。前記平滑化手段は、前記周波数変換手段により変換された前記周波数領域に対応した振幅及び位相を平滑化する。前記周波数逆変換手段は、前記平滑化手段により平滑化された振幅および位相を時間領域に変換する。前記切り出し手段は、前記周波数逆変換手段により変換して得られた前記時間領域により構成される第２のインパルス応答を窓関数等で所定タップ数に切り出す。前記算出手段は、前記切り出し手段により切り出された結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の音響特性補正係数算出システムの一例を示すブロック図である。
【図２】インパルス応答取得モジュールにより取得されたインパルス応答の一例を示す図である。
【図３】インパルス応答の周波数特性の分析の一例を示す図である。
【図４】変換された周波数領域内で振幅及び位相を平滑化した結果の一例を示す図である。
【図５】平滑化された周波数特性を周波数逆変換によりインパルス応答へ戻した結果の一例を示す図である。
【図６】インパルス応答を所定タップ数に切り出す一例を示す図である。
【図７】平滑化処理前（平滑化処理未適用）と平滑化処理後（平滑化処理適用）の群遅延特性の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムの一例を示すブロック図である。
【図９】音響特性補正係数を利用した音響機器（音響特性補正装置）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、第１及び第２の実施形態について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の音響特性補正係数算出システムの一例を示すブロック図である。図１に示すように、例えば、音響特性補正係数算出システムは、音響入力モジュール１、音響／電気変換モジュール２、インパルス応答取得モジュール３、周波数変換モジュール５、平滑処理モジュール６、周波数逆変換モジュール７、インパルス応答切出しモジュール８、インパルス応答出力モジュール９を備えている。
【００１０】
音響入力モジュール（音響入力部）１は、デジタルＴＶ等の音響機器１０のスピーカー（被測定対象の音響出力部）から出力されたＴＳＰ（Time Stretched Pulse）などの音響特性測定用の信号を入力する。音響／電気変換モジュール（音響入力変換部）２は、入力された音響特性測定用の信号を電気信号に変換する。インパルス応答取得モジュール３は、上記したスピーカーから音響／電気変換モジュール２までの伝達関数を求め、この伝達関数から目標の特性に応じたインパルス応答を取得する。又は、インパルス応答取得モジュール３は、この伝達関数の逆伝達関数を計算し、逆伝達関数の計算結果から目標の特性に応じたインパルス応答を取得する。図２は、インパルス応答取得モジュール３により取得されたインパルス応答の一例を示す図である。図２に示すインパルス応答は、後段の平滑化処理前のインパルス応答である。
【００１１】
周波数変換モジュール５は、取得したインパルス応答を周波数領域に変換する。図３は、取得したインパルス応答の周波数特性の分析の一例を示す図である。平滑処理モジュール６は、変換された周波数領域に対応した振幅及び位相を平滑化する。図４は、変換された周波数領域内で振幅及び位相を平滑化した結果の一例を示す図である。
【００１２】
平滑処理モジュール６は、サンプリングされた各周波数において、対象となる周波数（以下、第１の周波数）を中心とした所定の周波数帯域で振幅および位相を平均化する。例えば、平滑処理モジュール６は、第１の周波数に対してユーザーが設定する任意の比率で除算した周波数（第２の周波数）から同比率で乗算した周波数（第３の周波数）までの周波数帯域で振幅および位相をそれぞれ平均化した値を第１の周波数の振幅および位相とする。平滑処理モジュール６は、このようにして、各周波数で振幅および位相をそれぞれ平均化し、図４に示すような振幅および位相の平滑化結果を得ることができる。図４は、比率を１／１２オクターブで設定した場合の周波数特性である。
【００１３】
周波数逆変換モジュール７は、平滑化された周波数特性を時間領域に変換する。つまり、周波数逆変換モジュール７は、平滑化された周波数特性を周波数逆変換によりインパルス応答へ戻す。図５は、平滑化された周波数特性を周波数逆変換によりインパルス応答へ戻した結果の一例を示す図である。図５に示すインパルス応答は、平滑化処理後のインパルス応答である。
【００１４】
周波数逆変換モジュール７は、平滑化された周波数特性のナイキスト周波数までの共役複素をとることでナイキスト周波数より後の折り返し成分を生成し、周波数逆変換を行う。
【００１５】
インパルス応答切出しモジュール８は、平滑化された周波数特性を逆変換して得られたインパルス応答を所定タップ数（例えば、２５６タップ又は１２８タップ）に切り出す。図６は、インパルス応答を所定タップ数に切り出す一例を示す図である。インパルス応答出力モジュール９は、切り出し結果に基づき目的の音響特性補正係数を算出し出力し、デジタルＴＶ等の音響機器１０に音響特性補正係数を組み込む。
【００１６】
インパルス応答取得モジュール３により取得されるインパルス応答（即ち平滑化処理前のインパルス応答）は、１０２４タップで切り出されているが、十分に収束せず途中で打ち切られている。このように、平滑処理前のインパルス応答を、窓関数等により限られたタップ数で切り出す場合、切り出し結果は、十分に収束していないインパルス応答に対応したものとなることがある。つまり、十分に収束していないインパルス応答に対応した切り出し結果に基づき算出された音響特性補正係数は、適切な補正係数でない場合がある。なお、平滑処理前のインパルス応答を窓関数等により多数のタップ数（例えば４０９６タップ又は８１９２タップ）で切り出せば、切り出した結果は、比較的収束したインパルス応答に対応したものとなる。しかしながら、タップ数を増やそうとすると、システム全体のコストアップにつながる。
【００１７】
これに対して、図５に示すように、平滑化処理後のインパルス応答は、平滑処理前のインパルス応答に比べて、比較的、単時間で収束する。この平滑処理後のインパルス応答を窓関数等により所定タップ数に切り出す場合、切り出した結果（図６）は、十分に収束したインパルス応答に対応したものとなり、切り出し結果は高精度である。つまり、十分に収束したインパルス応答に対応した切り出した結果に基づき算出された音響特性補正係数は、誤差の少ない適切な補正係数となる。しかも、上記したようなシステム全体のコストアップが生じることもない。
【００１８】
次に、平滑化処理の詳細について説明する。まず、平滑処理モジュール６は、取得したインパルス応答の周波数特性のナイキスト周波数までを平滑処理する。取得したインパルス応答の周波数特性をH(n)、平滑処理後の周波数特性をY(n)とすると、Y(n)は以下の式１で表される。
【数１】
2011239097.tif 000003
【００１９】
上記式１において、A=2a（aはオクターブ）、Nはタップ数を示す。
【００２０】
次に、式１で平滑処理されたY(n)の複素共役をとり、以下の式２に示すように、ナイキスト周波数以降の折り返し部分を作る。
【数２】
2011239097.tif 000004
【００２１】
上記式１、２から計算されたY(n)に対して逆変換を適用することにより、平滑処理されたインパルス応答を算出することができる。
【００２２】
図４は、1/12オクターブ（a=1/12)で平滑化した結果の一例を示す図である。図４に示すように、周波数特性の平滑化により極端なピーク、ディップの出現を回避することができる。これにより、測定ポイントからずれた位置であっても音質に悪影響を与えない。
【００２３】
図７は、平滑化処理前（平滑化処理未適用）と平滑化処理後（平滑化処理適用）の群遅延特性の一例を示す図である。平滑化処理未適用の場合、近接した周波数で極端に群遅延が変化することがあり、測定した条件と異なる場合には不自然になることがある。例えば、1.5kHz付近ではおよそ2msecのずれが発生し、1.5kHz付近で3波長ずれてしまうことがある。これに対して平滑化処理適用の場合、極端な群遅延特性も軽減できる。
【００２４】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムの一例を示すブロック図である。図８に示すように、例えば、音響特性補正係数算出システムは、音響入力モジュール１、音響／電気変換モジュール２、インパルス応答取得モジュール３、インパルス応答処理部４、周波数変換モジュール５、平滑処理モジュール６、周波数逆変換モジュール７、インパルス応答切出しモジュール８、インパルス応答出力モジュール９を備えている。以下、第２の実施形態について説明するが、第１の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００２５】
第１の実施形態で説明した音響特性補正係数算出システムと、第２の実施形態で説明する音響特性補正係数算出システムの主な相違点は、第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムがインパルス応答処理部４を備えている点である。
【００２６】
インパルス応答処理部４は、所定条件のインパルス応答を窓関数等でゼロに収束させることができる。所定条件のインパルス応答とは、インパルス応答取得部３で予め設定された所定タップ数に対応した所定期間で収束しないインパルス応答である。これにより、第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムは、上記したような所定条件のインパルス応答が取得された場合にゼロに収束させた後、周波数領域で平滑処理を行い、適切な音響特性補正係数を算出することができる。
【００２７】
なお、第１及び第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムの夫々の音響特性補正係数算出アルゴリズムに利点があり、各種条件／状況に応じて、第１又は第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムを適用することができる。
【００２８】
なお、上記したように、第１及び第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムは、スピーカから音響／電気変換モジュール２までの伝達関数を求め、この伝達関数の逆伝達関数を求めた後で、周波数領域の平滑化処理を行なう。或いは、第１及び第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムは、上記伝達関数を周波数領域に変換し、周波数領域の平滑化処理を行った後に、逆伝達関数を求め、この逆伝達関数から音響特性補正係数を算出することもできる。
【００２９】
上記したように、第１及び第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムは、周波数領域における極端なピーク、ディップの出現を回避することができ、すべての帯域をなだらかに補正することができるので、測定ポイント以外の場所での違和感を軽減することができる。さらに、スピーカ特性のばらつきに対するロバスト性を向上することができる。また、インパルス応答をすばやく収束させることができるので、少ないタップ数（低コスト）で高品位な補正フィルタを生成することができる。
【００３０】
次に、第１又は第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムにより算出された音響特性補正係数を利用した音響機器の一例について説明する。図９は、音響特性補正係数を利用した音響機器（音響特性補正装置）の一例を示す図である。
【００３１】
音響機器の一例であるデジタルテレビジョン受信機１１は、映像表示部１４、スピーカ１５、操作部１６、受光部１８、放送信号入力端子４８，５３、アナログ信号入力端子６０、出力端子６３，６４、チューナ４９，５４，５６、ＰＳＫ復調器５０、ＯＦＤＭ復調器５５、アナログ復調器５７、信号処理部５１、音声処理部５９、グラフィック処理部５８、映像処理部６２、ＯＳＤ信号生成部６１、制御部６５等を備える。
【００３２】
上記の音声処理部５９は、音響特性を補正する補正処理部５９０を含む。この補正処理部５９０は、補正フィルタ（ＦＩＲ）５９１、低音処理部（Ｂａｓｓ）５９２、イコライザー（ＥＱ）５９３、及び音量処理部（Ｖｏｌ）５９４等により構成される。補正フィルタ５９１は、第１又は第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムにより算出された音響特性補正係数により音響特性を補正する。低音処理部５９２は、低音設定に応じて低音域を補正（例えば強調）する。イコライザー５９３は、音声信号の周波数特性を平坦にする。音量処理部５９４は、音量設定に応じて音量を調整する。以下、音響機器（デジタルテレビジョン受信機１１）の各部について説明する。
【００３３】
また、放送信号入力端子４８及び放送信号入力端子５３には、それぞれＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７及び地上波放送受信用アンテナ５２が接続される。受光部１８は、リモートコントローラ１７から出力される信号を受信する。
【００３４】
制御部６５は、デジタルテレビジョン受信機１１内の各部の動作を制御する。制御部６５は、ＣＰＵ６９、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、及び不揮発性メモリ６８を備える。ＲＯＭ６６は、ＣＰＵ６９によって実行される制御プログラムを格納する。不揮発性メモリ６８は、各種の設定情報及び制御情報を格納する。ＣＰＵ６９は、処理に必要な命令群及びデータをＲＡＭ６７にロードし、処理を実行する。
【００３５】
制御部６５には、操作部１６による操作情報、もしくは受光部１８で受信されるリモートコントローラ１７による操作情報が入力される。制御部６５は、この操作内容を反映した各部の制御を行う。
【００３６】
ＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７は、衛星デジタルテレビジョン放送信号を受信する。ＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７は、受信した衛星デジタルテレビジョン放送信号を、入力端子４８を介して衛星デジタル放送用のチューナ４９に出力する。チューナ４９は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ４９は、選局した放送信号をＰＳＫ復調器５０に出力する。ＰＳＫ（Phase Shift Keying）復調器５０は、チューナ４９により選局された放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。ＰＳＫ復調器５０は、復調したデジタルの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００３７】
地上波放送受信用アンテナ５２は、地上デジタルテレビジョン放送信号及び地上アナログテレビジョン放送信号を受信する。地上波放送受信用アンテナ５２は、地上デジタルテレビジョン放送信号を、入力端子５３を介してチューナ５４に出力する。チューナ５４は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ５４は、選局した放送信号をＯＦＤＭ復調器５５に出力する。ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調器５５は、チューナ５４により選局された放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。ＯＦＤＭ復調器５５は復調したデジタルの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００３８】
また、地上波放送受信用アンテナ５２は、地上アナログテレビジョン放送信号を、入力端子５３を介して地上アナログ放送用のチューナ５６に出力する。チューナ５６は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ５６は選局した放送信号をアナログ復調器５７に出力する。アナログ復調器５７は、チューナ５６により選局された放送信号をアナログの映像信号及び音声信号に復調する。アナログ復調器５７は、復調したアナログの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００３９】
また、信号処理部５１には、入力端子６０が接続される。この入力端子６０は、デジタルテレビジョン受信機１１に対して、外部からアナログの映像信号及び音声信号を入力するための端子である。信号処理部５１は、アナログ復調器５７又は入力端子６０を介して入力されたアナログの映像信号及び音声信号を、それぞれデジタルの映像信号及び音声信号に変換する。
【００４０】
信号処理部５１は、変換されたデジタルの映像信号及び音声信号、並びにＰＳＫ復調器５０又はＯＦＤＭ復調器５５から入力されたデジタルの映像信号及び音声信号に対して所定のデジタル信号処理を施す。信号処理部５１は、所定のデジタル信号処理を施した映像信号及び音声信号を、グラフィック処理部５８及び音声処理部５９に出力する。
【００４１】
グラフィック処理部５８は、信号処理部５１から出力されるデジタル映像信号に、ＯＳＤ（On Screen Display）信号生成部６１で生成されるメニュー等のＯＳＤ信号を重畳する。グラフィック処理部５８は、ＯＳＤ信号が重畳された映像信号を映像処理部６２に出力する。また、グラフィック処理部５８は、信号処理部５１の出力である映像信号と、ＯＳＤ信号生成部６１の出力であるＯＳＤ信号とを選択的に出力してもよい。
【００４２】
映像処理部６２は、入力されたデジタル映像信号を、映像表示部１４で表示可能なアナログ映像信号に変換する。映像処理部６２は、このアナログ映像信号を映像表示部１４に出力する。映像表示部１４は、入力されたアナログ映像信号に基づいて映像を表示する。映像処理部６２はさらに、出力端子６３を介してアナログ映像信号を外部に導出してもよい。
【００４３】
音声処理部５９は、入力されたデジタル音声信号を、スピーカ１５で再生可能なアナログ音声信号に変換する。音声処理部５９は、このアナログ音声信号をスピーカ１５に出力する。スピーカ１５は、入力されたアナログ音声信号に基づいて音声を再生する。音声処理部５９はさらに、出力端子６４を介してアナログ音声信号を外部に導出してもよい。なお、上記したように、音声処理部５９は補正処理部５９ａを備え、音声処理部５９は補正処理部５９ａを構成する補正フィルタ等により音響特性を補正し、補正されたアナログ音声信号をスピーカ１５等に出力する。
【００４４】
上記説明した第１及び第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムは、実空間上で測定した伝達関数の逆伝達関数を用いて音響補正を行なうシステムであり、逆伝達関数を示すインパルス応答を周波数領域に変換し、周波数軸上で振幅と位相を平滑化し、平滑化された周波数特性を逆変換し、周波数逆変換結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する。平滑化処理後のインパルス応答は、平滑処理前のインパルス応答に比べて、比較的、単時間で収束する。この平滑処理後のインパルス応答を窓関数等により所定タップ数に切り出す場合、切り出した結果（図６）は、十分に収束したインパルス応答に対応したものとなり、切り出し結果は高精度である。つまり、十分に収束したインパルス応答に対応した切り出した結果に基づき算出された音響特性補正係数は、適切な補正係数となる。しかも、上記したようなシステム全体のコストアップが生じることもない。
【００４５】
なお、第１及び第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムが、周波数軸上で振幅だけを平滑化し、平滑化された周波数特性を逆変換し、周波数逆変換結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出することもできる。この場合でも、振幅平滑化処理後のインパルス応答は、振幅平滑処理前のインパルス応答に比べて、比較的、単時間で収束する。この振幅平滑処理後のインパルス応答を窓関数等により所定タップ数に切り出す場合、切り出した結果は、収束したインパルス応答に対応したものとなり、切り出し結果は比較的に高精度である。つまり、収束したインパルス応答に対応した切り出した結果に基づき算出された音響特性補正係数は、比較的適切な補正係数となる。しかも、上記したようなシステム全体のコストアップが生じることもない。
【００４６】
また、上記した音響機器（デジタルテレビジョン受信機１１）は、第１及び第２の実施形態の音響特性補正係数算出システムにより算出された音響特性補正係数により音響特性を補正する補正フィルタを備える。これにより、適切な音響補正が可能となる。
【００４７】
なお、上記したモジュールとは、ハードウェアで実現するものであっても良いし、ＣＰＵ等を使ってソフトウェアで実現するものであってもよい。
【００４８】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決できる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００４９】
１…音響入力モジュール、２…音響／電気変換モジュール、３…インパルス応答取得モジュール、４…インパルス応答処理モジュール、５…周波数変換モジュール、６…平滑処理モジュール、７…周波数逆変換モジュール、８…インパルス応答切出しモジュール、９…インパルス応答出力モジュール
【図１】
2011239097.tif 000005
【図２】
2011239097.tif 000006
【図３】
2011239097.tif 000007
【図４】
2011239097.tif 000008
【図５】
2011239097.tif 000009
【図６】
2011239097.tif 000010
【図７】
2011239097.tif 000011
【図８】
2011239097.tif 000012
【図９】
2011239097.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月2日(2011.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数応答を得るために、被測定音響出力部に関する入力音響信号に関する第１のインパルス応答を周波数領域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数応答に関する平滑化周波数特性を得るために、前記周波数応答の振幅及び位相を平滑化する平滑化手段と、
第２のインパルス応答を得るために、前記平滑化周波数特性を時間領域に逆変換する周波数逆変換手段と、
切り出しインパルス応答を得るために、前記第２のインパルス応答を所定タップ数に切り出す切り出し手段と、
前記切り出しインパルス応答に基づき、前記被測定音響出力部に関する音響特性を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えた音響特性補正係数算出装置。
【請求項２】
前記第１のインパルス応答は、前記被測定音響出力部からの音響信号と音響電気変換部からの前記音響信号に関する電気信号との関係に対応した伝達関数または逆伝達関数に基づくことを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項３】
前記平滑化手段は、サンプリングされた各周波数において対象となる周波数を中心とした所定の周波数帯域で振幅および位相を平均化することを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項４】
前記周波数帯域は、任意の比率を用いて対象となる周波数から前記比率で除算した周波数から前記比率で乗算した周波数まで及ぶことを特徴とする請求項３に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項５】
前記周波数逆変換手段は、さらに、前記平滑化周波数特性のナイキスト周波数までの共役複素を折り返しとして逆変換することを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の補正係数算出装置により算出された補正係数に基づき音響特性を補正する補正手段を備えた音響特性補正装置。
【請求項７】
周波数応答を得るために、被測定音響出力部に関する入力音響信号に関する第１のインパルス応答を周波数領域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数応答に関する平滑化周波数特性を得るために、前記周波数応答の振幅を平滑化する平滑化手段と、
第２のインパルス応答を得るために、前記平滑化周波数特性を時間領域に逆変換する周波数逆変換手段と、
切り出しインパルス応答を得るために、前記第２のインパルス応答を所定タップ数に切り出す切出し手段と、
前記切り出しインパルス応答に基づき、前記被測定音響出力部に関する音響特性を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えた音響特性補正係数算出装置。
【請求項８】
周波数応答を得るために、被測定音響出力部に関する入力音響信号に関する第１のインパルス応答を周波数領域に変換し、
前記周波数応答に関する平滑化周波数特性を得るために、前記周波数応答の振幅及び位相を平滑化し、
第２のインパルス応答を得るために、前記平滑化周波数特性を時間領域に逆変換し、
切り出しインパルス応答を得るために、前記第２のインパルス応答を所定タップ数に切出し、
前記切り出しインパルス応答に基づき、前記被測定音響出力部に関する音響特性を補正する補正係数を算出する音響特性補正係数算出方法。
【請求項９】
前記第１のインパルス応答は、前記被測定音響出力部からの音響信号と音響電気変換部からの前記音響信号に関する電気信号との関係に対応した伝達関数に基づくことを特徴とする請求項８に記載の音響特性補正係数算出方法。
【請求項１０】
前記切り出しインパルス応答に関する伝達関数の逆伝達関数より前記補正係数を算出することを特徴とする請求項８乃至９の何れか１項に記載の音響特性係数算出方法。
【請求項１１】
前記第１のインパルス応答は、前記被測定音響出力部からの音響信号と音響電気変換部からの前記音響信号に関する電気信号との関係に対応した伝達関数から算出された逆伝達関数に基づくことを特徴とする請求項８に記載の音響特性補正係数算出方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月5日(2011.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数応答を得るために、被測定音響出力部に関する入力音響信号に関する第１のインパルス応答を周波数領域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数応答に関する平滑化周波数特性を得るために、前記周波数応答の振幅及び位相を平滑化する平滑化手段と、
第２のインパルス応答を得るために、前記平滑化周波数特性を時間領域に逆変換する周波数逆変換手段と、
切り出しインパルス応答を得るために、前記第２のインパルス応答を所定タップ数に切り出す切り出し手段と、
前記切り出しインパルス応答に基づき、前記被測定音響出力部に関する音響特性を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備え、
前記平滑化手段は、サンプリングされた各周波数において対象となる周波数を中心とした所定の周波数帯域で振幅および位相を平均化する音響特性補正係数算出装置。
【請求項２】
前記第１のインパルス応答は、前記被測定音響出力部からの音響信号と音響電気変換部からの前記音響信号に関する電気信号との関係に対応した伝達関数または逆伝達関数に基づくことを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項３】
前記周波数帯域は、任意の比率を用いて対象となる周波数から前記比率で除算した周波数から前記比率で乗算した周波数まで及ぶことを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項４】
前記周波数逆変換手段は、さらに、前記平滑化周波数特性のナイキスト周波数までの共役複素を折り返しとして逆変換することを特徴とする請求項１に記載の音響特性補正係数算出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の補正係数算出装置により算出された補正係数に基づき音響特性を補正する補正手段を備えた音響特性補正装置。
【請求項６】
周波数応答を得るために、被測定音響出力部に関する入力音響信号に関する第１のインパルス応答を周波数領域に変換し、
前記周波数応答に関する平滑化周波数特性を得るために、前記周波数応答の振幅及び位相を平滑化し、
第２のインパルス応答を得るために、前記平滑化周波数特性を時間領域に逆変換し、
切り出しインパルス応答を得るために、前記第２のインパルス応答を所定タップ数に切出し、
前記切り出しインパルス応答に基づき、前記被測定音響出力部に関する音響特性を補正する補正係数を算出する音響特性補正係数算出方法であって、
前記平滑化において、サンプリングされた各周波数において対象となる周波数を中心とした所定の周波数帯域で振幅および位相を平均化する音響特性補正係数算出方法。
【請求項７】
前記第１のインパルス応答は、前記被測定音響出力部からの音響信号と音響電気変換部からの前記音響信号に関する電気信号との関係に対応した伝達関数に基づくことを特徴とする請求項６に記載の音響特性補正係数算出方法。
【請求項８】
前記切り出しインパルス応答に関する伝達関数の逆伝達関数より前記補正係数を算出することを特徴とする請求項６乃至７の何れか１項に記載の音響特性係数算出方法。
【請求項９】
前記第１のインパルス応答は、前記被測定音響出力部からの音響信号と音響電気変換部からの前記音響信号に関する電気信号との関係に対応した伝達関数から算出された逆伝達関数に基づくことを特徴とする請求項６に記載の音響特性補正係数算出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
次に、平滑化処理の詳細について説明する。まず、平滑処理モジュール６は、取得したインパルス応答の周波数特性のナイキスト周波数までを平滑処理する。取得したインパルス応答の周波数特性をH(n)、平滑処理後の周波数特性をY(n)とすると、Y(n)は以下の式１で表される。
【数１】
2011239097.tif 000014
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
次に、式１で平滑処理されたY(n)の複素共役をとり、以下の式２に示すように、ナイキスト周波数以降の折り返し部分を作る。
【数２】
2011239097.tif 000015
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決できる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
入力音響信号に対応した第１のインパルス応答を周波数領域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段により変換された前記周波数領域に対応した振幅及び位相を平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段により平滑化された周波数特性を時間領域に変換する周波数逆変換手段と、
前記周波数逆変換手段により変換して得られた前記時間領域により構成される第２のインパルス応答を所定タップ数に切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段により切り出された結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えた音響特性補正係数算出装置。
［２］
前記周波数変換手段は、音波を出力する被測定対象の音響出力部から前記音波を入力する音響入力部までに対応した伝達関数または逆伝達関数に基づき取得された前記第１のインパルス応答を周波数領域に変換することを特徴とする［１］に記載の音響特性補正係数算出装置。
［３］
前記平滑化手段は、サンプリングされた各周波数において対象となる周波数を中心とした所定の周波数帯域で振幅および位相を平均化することを特徴とする［１］に記載の音響特性補正係数算出装置。
［４］
前記平滑化手段において平均化される前記周波数帯域は、任意の比率を用いて対象となる周波数から前記比率で除算した周波数から前記比率で乗算した周波数までの帯域であることを特徴とする［３］に記載の音響特性補正係数算出装置。
［５］
前記周波数逆変換手段は、平滑化した周波数特性のナイキスト周波数までの共役複素を折り返しとして逆変換することを特徴とする［１］に記載の音響特性補正係数算出装置。
［６］
［１］に記載の補正係数算出装置により算出された補正係数に基づき音響特性を補正する補正手段を備えた音響特性補正装置。
［７］
入力音響信号に対応した第１のインパルス応答を周波数領域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段により変換された前記周波数領域に対応した振幅を平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段により平滑化された周波数特性を時間領域に変換する周波数逆変換手段と、
前記周波数逆変換手段により逆変換して得られた第２のインパルス応答を所定タップ数に切り出す切出し手段と、
前記切出し手段により切り出された結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えた音響特性補正係数算出装置。
［８］
入力音響信号に対応した第１のインパルス応答を周波数領域に変換し、
前記変換された前記周波数領域に対応した振幅及び位相を平滑化し、
前記平滑化された周波数特性を時間領域に変換し、
前記変換して得られた前記時間領域により構成される第２のインパルス応答を所定タップ数に切出し、
前記切り出し結果に基づき、音響特性を補正する補正係数を算出する音響特性補正係数算出方法。
［９］
音波を出力する被測定対象の音響出力部から前記音波を入力する音響入力部までに対応した伝達関数に基づき取得された前記第１のインパルス応答を前記周波数領域に変換することを特徴とする［８］に記載の音響特性補正係数算出方法。
［１０］
前記切り出し結果より得られた伝達関数の逆伝達関数より前記補正係数を算出することを特徴とする［８］乃至［９］の何れかに記載の音響特性係数算出方法。
［１１］
音波を出力する被測定対象の音響出力部から前記音波を入力する音響入力部までに対応した伝達関数から算出された逆伝達関数に基づき取得された前記第１のインパルス応答を周波数領域に変換することを特徴とする［８］に記載の音響特性補正係数算出方法。