(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
劇場に設置される劇場音声システムの変化を補償する方法であって、
前記劇場内の最適な場所における信号に対する拡声器の理想的な応答を生成するべく、前記最適な場所に設置された調整用マイクロホンを使用して最初にイコライザ装置に調整を行うステップと、
前記劇場内の準最適な場所に設置されたマイクロホンによって、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置によって適用された試験信号に対する前記拡声器のシグニチャ応答であって前記最適な場所における前記試験信号に対する前記拡声器の前記理想的な応答を表すシグニチャ応答を捕捉するステップと、
前記準最適な場所に設置された前記マイクロホンによって、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置によって適用された前記試験信号に対する前記拡声器の後続応答であって前記拡声器の前記シグニチャ応答の後に続く応答である後続応答を捕捉するステップと、
前記試験信号に対する前記拡声器の前記シグニチャ応答と前記試験信号に対する前記拡声器の前記後続応答との差を決定し、及び、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置の前記調整の修正を行うべく前記差を使用するステップと、
前記調整及び前記修正が行われた前記イコライザ装置によって、前記差に基づいてオーディオ信号を修正して補償オーディオ信号を生成するステップと、
前記調整及び前記修正が行われた前記イコライザ装置によって、前記補償オーディオ信号を前記拡声器に出力するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記差に基づいて前記オーディオ信号を修正して前記補償オーディオ信号を生成するステップは、
前記差の逆数を決定するステップと、
前記オーディオ信号と前記差の前記逆数を畳み込み積分するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記シグニチャ応答と前記後続応答との間の前記差を決定するステップは、
前記シグニチャ応答の逆数を決定するステップと、
前記シグニチャ応答の前記逆数を使用して、既定の限界に対して前記シグニチャ応答を線形化するための訂正を決定するステップと、
前記後続応答に前記訂正を適用して、訂正応答を生成するステップと、
前記差を決定するために前記訂正応答と前記既定の限界とを比較するステップであって、前記差は前記既定の限界に対して前記訂正応答を線形化するための量を表すステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記試験信号は、人間の可聴範囲における少なくとも１つの周波数のオーディオを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記試験信号は、
インパルス信号、
チャープ信号、
最長系列信号、又は
掃引サイン信号
の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記試験信号に対する前記拡声器の前記後続応答を捕捉するステップは、前記劇場内に少なくとも一人の人物が配置されると、前記後続応答を捕捉するステップを含む 、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記準最適な位置における前記マイクロホンによって、前記試験信号に対する前記拡声器の前記後続応答を捕捉する前に、前記試験信号に対する前記拡声器の前記シグニチャ応答を捕捉するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
周期的に差を決定して、前記差に基づいて映画オーディオ信号を修正するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
劇場に設置される劇場音声システムの性能の変化を補償することが可能なシステムあって、
試験信号を生成するように適合されたイコライザ装置と、
拡声器に対する前記劇場のホール内の最適な場所に設置された調整用マイクロホンと、
前記拡声器のオーディオ分散経路内にある前記劇場のホール内の準最適な場所に設置されたマイクロホンと
を備え、
前記イコライザ装置には、前記最適な場所における信号に対する前記拡声器の理想的な応答を生成するべく、前記最適な場所に設置された前記調整用マイクロホンを使用して最初に調整が行われ、
前記準最適な場所に設置された前記マイクロホンによって、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置によって適用された前記試験信号に対する前記拡声器のシグニチャ応答であって前記最適な場所における前記試験信号に対する前記拡声器の前記理想的な応答を表すシグニチャ応答が捕捉され、
前記準最適な場所に設置された前記マイクロホンによって、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置によって適用された前記試験信号に対する前記拡声器の後続応答であって前記拡声器の前記シグニチャ応答の後に続く応答である後続応答が捕捉され、
前記イコライザ装置は、前記試験信号に対する前記拡声器の前記シグニチャ応答と前記試験信号に対する前記拡声器の前記後続応答との差を決定し、及び、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置の前記調整の修正を行うべく前記差を使用し、
前記調整及び前記修正が行われた前記イコライザ装置が、前記差に基づいてオーディオ信号を修正して補償オーディオ信号を生成し、及び、前記補償オーディオ信号を前記拡声器に出力するシステム。
【請求項１０】
オーディオ処理装置を更に備え、前記オーディオ処理装置は、
前記オーディオ信号を調達することが可能な再生装置と、
前記オーディオ信号を同期化及び処理することが可能なオーディオプロセッサと、
前記拡声器を駆動することが可能な増幅器と、
前記再生装置及び前記オーディオプロセッサをユーザに制御させることが可能なユーザコンソールと
を備える、 請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記イコライザ装置は、
前記後続応答が複数の既定の下限の間にあることを決定するのに応じて、前記差に基づいて修正されない前記オーディオ信号を前記拡声器に出力し、且つ
前記後続応答が既定の上限を超えることを決定するのに応じて、前記差に基づいて前記オーディオ信号を修正せずに、劇場オペレータ用のユーザインターフェースに通知を出力するように適合され、
前記イコライザ装置は、
前記後続応答が少なくとも１つの既定の下限と少なくとも１つの既定の上限との間にあることを決定するのに応じて、前記差に基づいて前記オーディオ信号を修正して、前記差に基づいて修正された前記オーディオ信号を前記拡声器に出力するように適合される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記イコライザ装置は、
前記差の逆数を決定すること、及び
前記オーディオ信号と前記差の逆数を畳み込み積分すること
によって前記差を使用して前記オーディオ信号を修正するように適合される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記イコライザ装置は、
前記シグニチャ応答の逆数を決定すること、
前記シグニチャ応答の前記逆数を使用して、既定の限界に対して前記シグニチャ応答を線形化するための訂正を決定すること、
前記後続応答に前記訂正を適用して、訂正応答を生成すること、及び
前記差を決定するために前記訂正応答と前記既定の限界とを比較することであって、前記差は前記既定の限界に対して前記訂正応答を線形化するための量を表すこと
によって前記差を決定することが可能である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記試験信号は、人間の可聴範囲における少なくとも１つの周波数のオーディオを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
ホールに設置される拡声器と、
前記ホール内において前記拡声器に対する最適な場所に設置された調整用マイクロホンと、
前記ホール内において前記拡声器に関係付けられたオーディオ分散経路内にある準最適な場所に設置されたマイクロホンと、
試験信号を生成するように適合されたイコライザ装置を含むオーディオ装置と
を備え、
前記イコライザ装置には、前記最適な場所における信号に対する前記拡声器の理想的な応答を生成するべく、前記最適な場所に設置された前記調整用マイクロホンを使用して最初に調整が行われ、
前記準最適な場所に設置されたマイクロホンによって、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置によって適用された前記試験信号に対する前記拡声器のシグニチャ応答であって前記最適な場所における前記試験信号に対する前記拡声器の前記理想的な応答を表すシグニチャ応答が捕捉され、
前記準最適な場所に設置された前記マイクロホンによって、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置によって適用された前記試験信号に対する前記拡声器の後続応答であって前記拡声器の前記シグニチャ応答の後に続く応答である後続応答が捕捉され、
前記イコライザ装置は、前記試験信号に対する前記拡声器の前記シグニチャ応答と前記試験信号に対する前記拡声器の前記後続応答との差を決定し、及び、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置の前記調整の修正を行うべく前記差を使用し、
前記調整及び前記修正が行われた前記イコライザ装置が、前記差に基づいて映画のオーディオ信号を修正して前記シグネチャ応答以降の前記拡声器における音声品質の劣化を引き起こす変化を補償することが可能な補償信号を生成する、劇場音声システム。
【請求項１６】
前記オーディオ装置は、
前記差の逆数を決定すること、及び
前記映画の前記オーディオ信号と前記差の前記逆数を畳み込み積分すること
によって前記補償信号を生成するために前記差に基づいて前記映画の前記オーディオ信号を修正するように適合される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記オーディオ装置は、
前記シグニチャ応答の逆数を決定すること、
前記シグニチャ応答の前記逆数を使用して、既定の限界に対して前記シグニチャ応答を線形化するための訂正を決定すること、
前記後続応答に前記訂正を適用して、訂正応答を生成すること、
前記差を決定するために前記訂正応答と前記既定の限界とを比較することであって、前記差は前記既定の限界に対して前記訂正応答を線形化するための量を表すこと
によって前記差を生成するように適合される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
拡声器を有する劇場内の音声システムの最適な場所における音声の変化を、前記最適な場所とは異なる準最適な場所に設置されたマイクロホンからの応答に基づいて補償する方法であって、
前記劇場内の準最適な場所に設置されたマイクロホンによって、調整が最初に行われたイコライザ装置によって適用された試験信号に対する前記拡声器のシグニチャ応答であって前記最適な場所における前記試験信号に対する前記拡声器の前記理想的な応答を表すシグニチャ応答を捕捉するステップと、
前記準最適な場所に設置された前記マイクロホンによって、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置によって適用された前記試験信号に対する前記拡声器の後続応答であって前記拡声器の前記シグニチャ応答の後に続く応答である後続応答を捕捉するステップと、
前記試験信号に対する前記拡声器の前記シグニチャ応答と前記試験信号に対する前記拡声器の前記後続応答との差を決定し、及び、前記調整が最初に行われた前記イコライザ装置の前記調整の修正を行うべく前記差を使用するステップと、
前記調整及び前記修正が行われた前記イコライザ装置によって、前記差に基づいてオーディオ信号を修正して補償オーディオ信号を生成するステップと、
前記調整及び前記修正が行われた前記イコライザ装置によって、前記補償オーディオ信号を前記拡声器に出力するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、１つ以上の拡声器からの音声品質を監視して、必要であれば拡声器（loudspeaker）に出力されるオーディオ信号を補償することに関し、より詳細には、試験信号に対する拡声器のシグニチャ応答（signature response）及び試験信号に対する拡声器の後続の応答に基づいて信号を補償することに関する。
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２００９年８月３日に提出され「Systems and Methods for Monitoring Cinema Loudspeakers and Correcting Quality Problems」と題された米国仮出願第６１／２３０，８３３号の利益を主張する。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
映画産業は、競争力が更に高まり続けている。このような競争を考慮して、費用を減らすために、出来るだけ映画プレゼンテーション工程の優先順位付けを自動化するのが傾向である。映画プレゼンテーションには、互いに対して適切に順位付けられる音声要素及び視覚要素が含まれる。劇場内のデジタル映写及び音声システムの出現により、職員はプレゼンテーションが行われるたびにプロジェクタ及び音響システムを設置しなくても済むように、コンピュータ制御ショー自動化システムを使用して、映画プレゼンテーションの順序付けを自動化することがより容易になってきている。従って、プレゼンテーション品質（例えば、音声及び視覚の性能）は、あまり頻繁に監視されなくてもよい。
【０００４】
可能な最高のショー体験を劇場の観客に確実に提供することを得意とする組織にとって、品質問題は継続している問題であり得る。特に、音声システムの劣化に関連する音声品質の問題は、劇場の観客が期待する上質の音声を満たさない音声を生じて、高品質なプレゼンテーションの体験を損ねてしまう可能性がある。
【０００５】
映画拡声器システムは、長期間にわたって確実に機能しなければならない。これは、温度及び湿度等の進行又は変化する環境条件のため、拡声器の特性の自然変化と対立する。こうした自然変化、特に変化する性能特性は、時間の経過と共に発生する典型的な問題である。他の潜在的な性能問題には、（ｉ）拡声器内の一群のドライバにおける１つのドライバが故障し又は接触不良その他により劣化を起こしている、（ｉｉ）ヒューズが飛んで、中音域ドライバ又は高音域ドライバが動作不能になる、及び（ｉｉｉ）オーディオ増幅器が劣化又は故障して、劇場内の音声が劣化することが含まれる。１つ以上のこうした欠陥を認識するための１つの手段は、性能欠陥を決定するために、劇場音声システム調整試験を繰り返すことである。
【０００６】
更に、劇場ホールの音響は、存在する視聴者の数（即ち、音響は、劇場がほぼ空である場合と比べて劇場が満員である場合に異なり得る）及び観客が着席するホール内の位置によって変化し得る。ホールの音響が変化した場合、音声品質の低下が発生して、変化を補償するために、音声システムの均等化（equalization）に対する調節が必要とされる場合がある。
【０００７】
一般に、音声システムの初期調整は、マイクロホンを使用して音声システム設定の性能が測定されて修正される劇場音声システム設置中に行われる。マイクロホンを用いた測定は、全部ではないが殆どの座席位置において音声が最適化されることを確実にするために劇場内の様々な座席位置で行われる。残念なことに、修正に使用される設定は、音声システム監視設定としての使用に役立たない。これは、部分的には、観客が監視中に劇場にいるからである（しかし、調整中にはいない）。これは、最終的には、このような設定が拡声器の性能を監視するために効果的に使用される能力に影響を及ぼす。音声品質を効果的に監視するために、劇場の観客から離れてはいるがそれでも音声分散プロファイルの範囲内の距離にマイクロホンが配置される。これは、マイクロホンの配置を監視するための場所を制限する。例えば、着席している観客の頭の位置の１０フィート上で映写画像経路の外側にマイクロホンを設置することは、潜在的にマイクロホンを音声分散プロファイルの外側に配置する場合がある。従って、この配置は音声品質の監視のために効果的な位置ではない可能性がある。更に、観客が着席するときにマイクロホンを一時的に所定位置に下降させることは、監視システムの費用を増加させる複雑な追加要素となる。
【０００８】
代替的に、拡声器の性能は、定期的な検査の間に評価可能であるが、この過程は時間がかかる上に、問題発生時に問題を特定しない。例えば、定期的な検査は、サービスが手配出来るまで音響性能の変化に対する救済又は補償を何ら提供しない。設置修正の設定のように、訓練された職員が、定期的な監視の際に適切な測定を行うために必要とされる。このため、この手法は（様々な理由はあるが特に）経済的にあまり魅力的ではない。
【０００９】
更に、近傍表面の音響効果は、マイクロホンが準最適（suboptimal）な（例えば、理想的でない）場所に配置される場合、マイクロホンの音響伝達特性を著しく変える可能性がある。発生する複雑な相互作用を補償せずに（測定ハードウェアが平坦な応答（flat response）を有すると想定して）こうした場所から特定が行われる場合、拡声器の応答に適用される訂正は、マイクロホンの場所の音響によって歪められる場合がある。従って、マイクロホンの準最適な配置は、一般には避けられる。
【００１０】
音響相互作用は、非常に複雑なので、各劇場における各マイクロホンに特有の単純な重み付けフィルタでは近似することが出来ない場合がある。実際の音響伝達関数と近似された重み付けフィルタとの相違が、測定システムによって訂正されるべきエラーであると解釈される場合がある。拡声器の応答はマイクロホンの応答を補償するために、その逆ではなく、訂正可能であるので、これは望ましくない。
【００１１】
従って、劇場音声品質監視のためのシステム及び方法は、準最適な位置を含む様々な位置に配置されるマイクロホンを使用して実装されることが可能なことが望ましい。また、システム及び方法は、品質問題を自動的に補償するために劇場音声品質を効果的に監視することが可能なことが望ましい。また、システム及び方法は、劇場音声システムが有するより大きな問題を特定して、こうしたより大きな問題に関して劇場オペレータに通知可能であることが望ましい。
【発明の概要】
【００１２】
少なくとも１つの態様では、劇場に設置される劇場音声システムの変化を補償するための方法が記載される。試験信号に対する拡声器の応答及び試験信号に対する拡声器の後続の応答との間の差が決定される。拡声器の後続の応答は、拡声器のシグニチャ応答の後に続くものである。拡声器は、劇場音声システム内にある。シグニチャ応答及び後続の応答は、劇場内の準最適な場所でマイクロホンによって捕捉される。オーディオ信号は、補償オーディオ信号を生成するために差に基づいてイコライザ装置によって修正される。補償オーディオ信号は拡声器に出力される。
【００１３】
少なくとも１つの実施形態では、オーディオ信号は、差の逆数を決定してオーディオ信号と差の逆数を畳み込み積分することによって、補償オーディオ信号を生成するために、差に基づいて修正される。
【００１４】
少なくとも１つの実施形態では、シグニチャ応答と後続の応答との差は、シグニチャ応答の逆数を決定することによって決定される。シグニチャ応答の逆数は既定の限界に対するシグニチャ応答を線形化するための訂正を決定するために使用される。訂正は、訂正応答を生成するために後続の応答に適用される。訂正応答は、差を決定するために既定の限界と比較される。差は、既定の限界に対して訂正応答を線形化するための量を表す。
【００１５】
少なくとも１つの実施形態では、試験信号は、人間の可聴範囲における少なくとも１つの周波数のオーディオを含む。
【００１６】
少なくとも１つの実施形態では、試験信号は、インパルス信号（impulse signal）、チャープ信号（chirp signal）、最長系列信号（maximum length sequence signal）、又は掃引サイン信号（swept sine signal）の少なくとも１つを含む。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態では、劇場内の準最適な場所に設置されるマイクロホンは、試験信号に対する拡声器の後続の応答を捕捉する。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態では、試験信号に対する拡声器の後続の応答は、劇場に少なくとも一人の人物が配置されると、後続の応答を捕捉することによって捕捉される。
【００１９】
少なくとも１つの実施形態では、準最適な場所に設置されるマイクロホンは、試験信号に対する拡声器の後続の応答を捕捉する前に、試験信号に対する拡声器のシグニチャ応答を捕捉する。
【００２０】
少なくとも１つの実施形態では、劇場音声システムは、差を決定する前に調整される。
【００２１】
少なくとも１つの実施形態では、差が決定されて、差に基づいて映画オーディオ信号が周期的に修正される。
【００２２】
別の態様では、システムは、劇場に設置される劇場音声システムの性能の変化を補償することが可能なシステムが提供される。システムは、イコライザ装置を有する。イコライザ装置は、試験信号に対する拡声器の応答を受信して、試験信号に対する拡声器の後続の応答を受信することが出来る。イコライザ装置は、シグニチャ応答と後続の応答との間の差を使用してオーディオ信号を修正することが可能であり、差に基づいて修正されたオーディオ信号を拡声器に出力することが出来る。イコライザ装置は、差を決定することが可能である。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態では、システムは、再生装置、オーディオプロセッサ、増幅器、及びユーザコンソールを含むオーディオ処理装置を有する。再生装置は、オーディオ信号を調達することが出来る。オーディオプロセッサは、オーディオ信号を同期化及び処理することが出来る。増幅器は、拡声器を駆動することが出来る。ユーザコンソールは、再生装置及びオーディオプロセッサをユーザに制御させることが出来る。イコライザ装置は、試験信号を生成することが出来る。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態では、イコライザ装置は、後続の応答が複数の既定の下限の間にあることを決定するのに応じて、差に基づいて修正されない前記オーディオ信号を拡声器に出力することが出来る。イコライザ装置は、後続の応答が既定の上限を超えることを決定するのに応じて、差に基づいてオーディオ信号を修正せずに、劇場オペレータ用のユーザインターフェースに通知を出力することが出来る。イコライザ装置は、後続の応答が少なくとも１つの既定の下限と少なくとも１つの既定の上限との間にあることを決定するのに応じて、差に基づいてオーディオ信号を修正して、差に基づいて修正されたオーディオ信号を拡声器に出力することが出来る。
【００２５】
別の態様では、劇場音声システムが記載される。システムは、拡声器、マイクロホン、及びオーディオ装置を有する。拡声器は、ホールに設置される。マイクロホンは、ホール内且つ拡声器に関係付けられるオーディオ分散経路内にある準最適な場所に設置される。マイクロホンは、試験信号に対する拡声器のシグニチャ応答及び後続の応答を捕捉することが出来る。オーディオ装置は、シグニチャ応答及び後続の応答の間の差を生成して、シグニチャ応答以降の拡声器における音声品質の劣化を引き起こす変化を補償することが可能な補償信号を生成するために、差に基づいて映画のオーディオ信号を修正することが出来る。
【００２６】
こうした例示の態様及び実施形態は、本発明を限定又は定義しないように言及されており、本願に開示される発明概念の理解を支援するために例示を提供するものである。本発明の他の態様、利点、及び特徴は、明細書全体を検討すると明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による劇場音声品質マイクロホンが配置された劇場の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態による劇場音声品質マイクロホンが配置された図１の劇場の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態による劇場音声システムを備えた劇場音声品質監視システムのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による劇場音声品質を監視及び補償する工程の流れ図である。
【図５】本発明の別の実施形態による劇場音声品質を監視及び補償する工程の流れ図である。
【図６ａ】本発明の一実施形態によるシグニチャ応答及び既定の限界を示す図表である。
【図６ｂ】本発明の一実施形態による後続の応答及び既定の限界を示す図表である。
【図６ｃ】本発明の一実施形態による後続の応答及びシグニチャ応答の間の差を示す図表である。
【図６ｄ】本発明の一実施形態による図６ｃとの差の逆数を示す図表である。
【図７ａ】本発明の一実施形態によるシグニチャ応答を示す図表である。
【図７ｂ】本発明の一実施形態による線形化されたシグニチャ応答を示す図表である。
【図７ｃ】本発明の一実施形態による後続の応答を示す図表である。
【図７ｄ】本発明の一実施形態による後続の応答及び既定の限界を示す図表である。
【図７ｅ】本発明の一実施形態による線形化された後続の応答を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
所定の態様及び実施形態は、劇場音声品質監視システムに関する。 一実施形態では、システムは、準最適な位置に設置された品質監視マイクロホンから信号を受信することが出来る。システムは、劇場音声システムが最適場所に配置された調整マイクロホンを使用して調整された後で、１つ以上の品質監視マイクロホンを通じて測定される試験信号に対する拡声器のシグニチャ応答を「教授」されることが出来る。シグニチャ応答は、試験信号のマイクロホンの測定に組み込まれる局所音響効果を有し得る。試験信号に対する拡声器の応答の後続の測定は、同じ局所音響効果を含むことが出来る。局所音響は、変化する位置ではなく、マイクロホン及び拡声器に沿って、壁、床、天井及びスクリーンによって固定され得る。１つ以上の変数によって他の効果が変化することが可能であって、こうした効果は特定され得る。
【００２９】
例えば、シグニチャ応答及び後続の応答の双方は、マイクロホンの場所に関係付けられる音響伝達関数を含むことが出来る。双方の測定において音響伝達関数によって影響を受ける応答の一部は、差を決定するために後続の応答がシグニチャ応答から減算されると、取り除かれる。差は、システムが特定及び訂正することが出来るエラー又は変化を示してもよい。
【００３０】
一部の実施形態では、シグニチャ応答と後続の応答との差が分析される。例えば、既定の限界を超えていることで、この差が十分であれば、システムは、試験信号に対する拡声器の応答が訂正され得るように、拡声器に対するオーディオチャネルの周波数プロファイルを制御する均等化設定への調節を行うことが出来る。これは、劇場音声システムが許容限界内で実行され得るように、劇場内の各拡声器に対して実行されてもよい。これは、音響品質問題に対するより迅速な反応を可能にするために各プレゼンテーションの前に実行されてもよい。音声品質問題がオーディオ信号均等化調節を行うことで訂正可能である場合、各ショーの前に補償が適用され得る。こうした調節は、年に一度又は二度行われる場合がある通常の計画的な音声システムサービス定型作業では可能でない。
【００３１】
一部の実施形態では、第２の既定の限界を超える拡声器の応答を訂正するために必要とされる調節は、電子的にフラグ付けされる。また、調節に関する通知は、電子手段によってシステムオペレータ又は他の適切な職員に提供される。
【００３２】
一部の実施形態では、劇場音声システムの品質チェックは、毎日の定型作業であるショーごとにシステムによって定期的に行われる。
【００３３】
図１−２は、一実施形態による劇場音声品質監視システムを備えた映画劇場ホールを示す。劇場ホールは、４つの壁１、２、３、４、床５、及び天井６によって囲まれる。スクリーン１３０がホールの一端に設けられる。視覚的プレゼンテーションがスクリーン１３０に表示可能である。スクリーン１３０上に画像を生成することが出来るプロジェクタ１２０は、スクリーン１３０からホールの反対の端に設置可能である。観客が着席してプレゼンテーションを鑑賞するためにホール全体にわたって、列１３４に座席が設けられる。プレゼンテーションの聴覚部分に関して、拡声器が、中央スクリーンの背後（例えば、拡声器１１２）、スクリーンの左側の背後（例えば、拡声器１１４）及びスクリーンの右側の背後（例えば、拡声器１１０）に設けられ得る。拡声器１１６、１１８は、各側における劇場の後方に又はその近くに設置され得る。サブ低音拡声器１４０が、下方中央部においてスクリーンの背後に設置され得る。視聴者の周囲に拡声器を設置することにより、プレゼンテーション音声は、プレゼンテーションの視覚的内容に対して現実的に位置付けられることが可能になる。
【００３４】
選択された数のマイクロホンが、音声システムの品質を監視するために、プレゼンテーションホール内に配置され得る。マイクロホンは、例えば、観客のプレゼンテーションの鑑賞を妨げることを避けるために、各拡声器の音声分散パターンの適切な部分内に配置され得る。任意の数のマイクロホンが使用され得る。上記の拡声器分散を備えた劇場ホールでは、音声システムの品質監視のために３つのマイクロホンが使用され得る。１つのマイクロホン１２２が、スクリーンの背後の拡声器の分散パターン内にあるように後壁に沿って設置されることで、こうした拡声器からの音声が監視されることが可能になる。劇場の後部に又はその近傍に設置された拡声器からの音声を監視するために、２つのマイクロホン１２６、１２８が、各後部拡声器の音声分散パターンの方向と一致して１つ以上の劇場側壁に沿って設置され得る。任意の１つ以上の監視するマイクロホン１２２、１２６、１２８がサブ低音拡声器１４０を監視するために使用され得るように、サブ低音拡声器１４０は、全方向分散特性を有し得る。
【００３５】
映画拡声器の音声分散パターンは、視聴者の座席場所上の最良の範囲を確実にするために広範であり得る。音声のこの空間的に制御された指向性を考慮すると、マイクロホンは、図１−２に示される各拡声器の位置から現れる破線によって輪郭が描かれる定義された領域内の所定の場所に設置されることが可能であり、拡声器の中央軸に直接一致して設置される必要はない。破線によって広がった角度は、ドライバが異なると変化してもよい。
【００３６】
本発明の様々な実施形態によるシステムは、劇場音声システムにおける音声品質問題を特定して、特定された音声品質問題の少なくとも一部を補償することが可能な任意の構成を含むことが出来る。一部の実施形態では、システムは、ハードウェア、コンピュータ可読媒体に記憶されるソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせを使用して、本発明の様々な実施形態に従った方法を実装するオーディオ装置を有する。
【００３７】
オーディオ装置は、１つ以上の構成要素又は機能要素を有し得る。図３は、一実施形態による劇場音声システムと統合される音声品質監視システム３００であるオーディオ装置のブロック図である。音声システム３００は、再生装置３１０、オーディオプロセッサ３１２、イコライザ装置３１４、オーディオ増幅器３１６及び拡声器３１８を有する。ユーザコンソール３２２は、ユーザによってサウンドトラックが選択されることを可能にすると共に、再生装置３１０、オーディオプロセッサ３１２、及びイコライザ装置３１４に対する他の調節を行うための能力を提供する。オーディオプロセッサ３１２は、再生装置３１０からオーディオデータを受信することが可能であり、且つ音声システム内の各々のオーディオチャネルについてデータをフォーマットすることが出来る。
【００３８】
劇場ホール１００の音声システム構成には、少なくとも５つのオーディオチャネル及び１つのサブ低音チャネルが存在し得る。イコライザ装置３１４は、観客に対する劇場ホール内の音声を最適化するように調整するために、各々の拡声器へのオーディオ信号を修正することが出来る。品質監視は、品質監視マイクロホン１２２、１２６、１２８からイコライザ装置３１４に情報を提供することを含み得る。イコライザ装置３１４は、試験信号を送信し、マイクロホンから拡声器の応答を受信し、受信した応答を処理し、且つ、例えば、試験信号に対する拡声器の応答及び試験信号に対する拡声器の後続の応答に基づく差のような処理された情報に基づいてオーディオ信号を補償することが出来る。
【００３９】
調整マイクロホン３３０及び調整コンピュータ３３２等の調整要素がシステム３００と統合され得る。調整コンピュータ３３２は、コンピュータ可読媒体に記憶された調整ソフトウェアプログラムを実行するように構成された汎用コンピュータであり得る。調整要素は、図３の破線により示されているように、恒久的又は一時的に統合され得る。調整要素は、音声システム設定の間に使用可能であって、或いは、品質について音声システムを監視する前に音声システムを最適性能に調整する。劇場ホールにおける音声システムの調整は、観客がプレゼンテーションの間に体験する座席場所の領域上の一貫した音声品質を確実にすることが出来る。
【００４０】
調整の開始前に、劇場ホールは、例えば、仕上げ状態に構成されることによって、設定され得る。仕上げ状態は、室内音響に影響を与える要素を設置することを含み得る。こうした要素の例は、座席、吸音材、スクリーン、カーペット又は他の床張り、ドア及びブース窓、並びに拡声器を含む。要素は、最適な音声分散のために調節されてもよい。
【００４１】
劇場音声システムを調整することは、様々な座席場所において調整マイクロホン３３０を位置付けることを含み得る。一方で、例えば、調整コンピュータ３３２等の調整装置内にプログラムされた調整試験信号がイコライザ装置３１４によって１つ以上の拡声器３１８に適用される。調整試験信号を適用することによって、調整コンピュータ３３２は、最適な調整パラメータ設定を決定することが出来る。調整は、観客の座席場所に対応する最適なマイクロホンの場所で劇場音声システムの理想的な又は平坦な応答を生成するために使用され得る。調整パラメータは、鑑賞する観客の座席場所上の最適且つ一貫した音声品質を生成するために、各々の拡声器３１８ごとのオーディオチャネルに対して周波数プロファイル及び音量レベルを調節することを含み得る。調整の時間において、観客は座席には不在である。一部の実装では、劇場音声システムを調整するのに必要な時間量は、最適性能を達成するために１又は２日、又は数時間で完了され得る。調整工程は、複数の測定を含んでおり、必要な音声システムの調節を行うために結果を解釈する専門家を必要とし得る。また、調整工程は、視聴者が存在した場合にプレゼンテーション画像の鑑賞場所となるであろう理想的な場所にマイクロホンを配置することを含む。一般には、調整の完了後、調整コンピュータ３３２及び調整マイクロホン３３０は取り除かれる。
【００４２】
図４−５は、所定の実施形態による音声品質監視工程を示す。図４−５の工程は、図１−３におけるシステム及び実装を参照して説明される。しかし、他のシステム及び実装を用いることも可能である。例えば、様々な実施形態が映画劇場環境に実装されるように記載されているが、様々な実施形態による音声品質監視工程は、他の環境にも実装され得る。このような環境の例は、家庭用劇場、演劇用劇場、ステージ劇場、音楽ホール、芸能劇場、及び音響システムが設定され且つ準最適な場所に設置されるマイクロホンを使用して監視可能な任意の状況に構成されるホールにおける他の音声システムを含む。
【００４３】
図４は、ブロック４０２において、劇場音声システム及び品質監視システムを設定し、ブロック４０４において劇場音声システムを調整することを示す。これらは、調整マイクロホン３３０及び調整コンピュータ３３２に関して既に説明された設定及び調整方法に従って実行され得る。設定及び調整は、音声システムの設置の間又は音声品質監視の前に実行され得る。しかしながら、調整は選択的である。それは、音声品質監視工程を実装する前に実行することは要求されない。
【００４４】
ブロック４０６において、イコライザ装置３１４は、拡声器に試験信号を提供する。１つ以上のマイクロホンは、シグニチャ応答として試験信号に対する拡声器の応答を捕捉して、イコライザ装置３１４にシグニチャ応答を提供することが出来る。図１−２で構成された劇場ホールにおいて、マイクロホン１２２は、オーディオ信号が拡声器１１０、１１２、１１４及びサブ低音拡声器１４０を介して適用されると、拡声器１１０、１１２、１１４及びサブ低音拡声器１４０から音声を受信することが出来る。マイクロホン１２６は、オーディオ信号がサブ低音拡声器１４０に適用されるサブ低音部分により拡声器１１６に適用されると、拡声器１１６及びサブ低音拡声器１４０から音声を受信することが出来る。同様に、マイクロホン１２８は、オーディオ信号が拡声器１１８及びサブ低音拡声器１４０に適用されると、拡声器１１８及びサブ低音拡声器１４０から音声を受信することが出来る。試験信号は、周知の周波数特性を有する既定のオーディオ信号であり得る。信号は、少なくとも人間の可聴範囲及び／又は拡声器が音声を生成することが可能な周波数の範囲に広がるオーディオ周波数の範囲を含む。周波数範囲の例は、拡声器１１０、１１２、１１４及び１１８に対して８０Ｈｚから２０ｋＨｚであり、サブ低音拡声器１４０に対して２０Ｈｚから８０Ｈｚである。使用可能な試験信号の例には、インパルス信号、チャープ信号、最長系列信号、及び掃引サイン信号が含まれる。試験信号は、イコライザ装置３１４から発生することが可能である。または、それは再生装置３１０から再生されることも可能である。
【００４５】
品質監視マイクロホンは理想的でない場所に配置されることも可能であるが、それらは有益な応答を取得するために適切に配置されてもよい。例えば、準最適な位置付けのため、品質監視マイクロホンから入手された応答は最適プロファイルを有さなくてもよいが、この応答は、最適に調整される音声システムの特定の拡声器に対するマイクロホンの場所においてプロファイルがどのようであるべきかを示すことが出来る。劇場音声システムが調整された直後の試験信号に対する品質監視マイクロホンから入手された応答は、参照シグニチャ応答であってもよい。様々な実施形態による監視マイクロホンを介して捕捉されるシグニチャ応答は、最適に配置された調整マイクロホンを介して取得される信号とは異なり、非理想的且つ非平坦な信号である。
【００４６】
一部の実施形態では、シグニチャ応答は、各拡声器について取得されることが可能である。また、シグニチャ応答は、記録されることが可能である。イコライザ装置３１４は、劇場音声品質監視システムが各拡声器のシグニチャ応答を「教授」されることが出来るように、各シグニチャ応答を記憶することが出来る。教授シグニチャ応答は、期間に関係なく実装され得る。シグニチャ応答を「教授」された後、システムは、応答を周期的に監視して、以下の説明にしたがって補償することが出来る。
【００４７】
ブロック４０８において、シグニチャ応答が捕捉される。シグニチャ応答は、続いて捕捉される応答と比較するためのベンチマークとして使用され得る拡声器による試験信号への応答である。図６ａは、関連するマイクロホンを介して取得される標本シグニチャ応答６０１の一実施形態である。応答は、２０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数範囲にわたる周波数領域内にある。縦軸は、参照シグニチャ応答の振幅をｄＢで示す。
【００４８】
一部の実施形態による品質監視工程は、劇場音声システムの拡声器応答において、暫くしてから変化が発生したかどうかを決定することを含むことが出来る。ブロック４１０において、試験信号が拡声器に提供されて、試験信号に対する後続の応答が捕捉される。一部の実施形態では、各拡声器に対する後続の応答の組が取得される。図６ｂは、周波数領域において、シグニチャ応答に続いて、試験信号に対する捕捉された後続の応答６０３を示す。縦軸は、後続の測定応答の振幅をｄＢで示す。劇場音響及び劇場音声システムが経時的に変化しなかった場合、後続の応答６０３はシグニチャ応答６０１と同じである。経時的に音声システム及び室内音響が変化する場合（又は音声システムに他の変化が生ずる場合）、後続の応答６０３は、シグニチャ応答６０１と同じプロファイルを有さない。
【００４９】
後続の測定は、プレゼンテーションの日の初め又は終わりに、又は各プレゼンテーションの前に行われ得る。一実施形態では、後続の応答は、観客が劇場にいない状態で捕捉される。別の実施形態では、後続の応答は、プレゼンテーションの開始前に観客が劇場にいる状態で捕捉される。例えば、劇場音声品質監視システムは、監視マイクロホンの音響応答に影響を与える観客を明らかにすることが出来る。品質監視システムの所定の実施形態は、満員と部分的に満員の劇場の差を補償することが出来る。
【００５０】
一部の実施形態では、試験信号の種類は、後続の応答が劇場の視聴者と共に行われるかどうかを決定することが出来る。例えば、拡声器から生成される雑音は、インパルスが用いられると視聴者を驚かせ又は苛立たせる場合がある。異なる種類の試験信号の使用は、視聴者がいる間に後続の測定を行う場合により許容可能であってもよい。
【００５１】
ブロック４１２において、イコライザ装置３１４は、システムが拡声器の応答を自動的に補償することが出来るかどうかを決定するために、後続の応答を既定の限界と比較する。既定の限界は、シグニチャ応答に対するオフセットとして決定され得る。既定の限界の例は、図６ａにおいて破線６２１、６２３、６２５、６２７によって示される。１つ以上の限界を定義するために適用されるオフセットの量は、システムが拡声器の性能劣化に対してオーディオ信号を効果的に補償することが可能な量に従うことが出来る。例えば、既定の下限の設定は、システムが劣化を補償しない方がより効果的であるような、殆どの劇場の観客が音声品質劣化を感知することが出来ないほどの非常に小さい変化に基づくことが出来る。上限の設定は、システムが実行するには大き過ぎる必要補償量に基づくことが出来る。このような量は、システムの通常の劣化以外のより深刻な問題を示してもよい。深刻な状態は、フラグ付けされて、システムがオーディオ信号を補償することなく劇場オペレータに気付かれ得る。一部の実施形態では、各々の定義された限界のレベルは、ユーザの判断に基づいてユーザによって選択可能である。
【００５２】
後続の応答を既定の限界と比較することによって、減衰され又は強調された周波数が決定され得る。ブロック４１４において、例えば、所定の周波数の減衰又は強調が既定の下限によって最小となるように決定されると、オーディオ信号は、拡声器の性能変化を補償することなく、少なくともその時間において及びその拡声器端において品質監視することなく出力され得る。図６ａ−ｂにおける破線６２１、６２３は、既定の下限を表す。後続の応答が下限６２１、６２３の間の領域内である場合、システムは、劣化を補償することなくオーディオ信号を出力するように構成され得る。
【００５３】
後続の応答と既定の限界との比較の結果、既定の上限を超える場合、システムは、ブロック４１６において、オペレータに通知を出力し、又はそれはオペレータ又は他の手段によって対処されるようにオペレータに問題を通知する。このような問題の例は、非機能的拡声器又は矛盾を引き起こすオーディオシステム要素を含む。図６ａ−ｄは、既定の上限６２５、６２７の例を示す。後続の応答がこうした上限６２５、６２７の一方又は双方を超える場合、システムは、オペレータに通知を出力することが出来る。
【００５４】
後続の応答と既定の限界の比較の結果、少なくとも後続の応答の一部が下限と上限との間にある場合、オーディオ信号の補償を決定するために、工程はブロック４１８に進む。図６ｂは、後続の応答の少なくとも一部が下限６２１、６２３の少なくとも一方と上限６２５、６２７の少なくとも一方との間にある例を示す。
【００５５】
ブロック４１８において、イコライザ装置３１４は、シグニチャ応答と後続の応答との差を決定する。図６ｃは、周波数領域における後続の応答とシグニチャ応答との間の差６０５の例を示す。縦軸６１５は、差の振幅をｄＢで示す。
【００５６】
ブロック４２０において、イコライザ装置３１４は、差の逆数を決定する。図６ｄは、図６ｃにおける差６０５の差の逆数６０７の例を示す。縦軸６１７は、差の逆数の振幅をｄＢで示す。
【００５７】
ブロック４２２において、イコライザ装置は、拡声器に対する補償信号を生成するために、オーディオ信号と差の逆数の少なくとも一部を畳み込み積分する。一部の実施形態では、差の逆数は、デジタル有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを使用してオーディオ信号と畳み込み積分される。ＦＩＲフィルタ応答は、有限の項数を有する級数求和法によって表され得る。求和法における各項は、フィルタ係数を有する。シグニチャ応答に対する後続の応答の差の逆数は、各項が係数を有する級数求和法として表され得る。差の逆数は、フィルタから要求される応答である。従って、差の逆数に対する級数求和法における係数は、フィルタ係数であり得る。ＦＩＲフィルタは、差に基づいて決定され得るフィルタ係数に基づいてオーディオ信号を修正する。試験信号がインパルス信号である場合、差は時間領域内にあり得る。これは、差の逆数を表すこと出来る。また、入力オーディオ信号と畳み込み積分される場合、出力信号は、拡声器への補償信号になる。ＦＩＲフィルタを使用してオーディオ信号と差の逆数を畳み込み積分するために、ＦＩＲフィルタを制御する係数が差から決定され得る。
【００５８】
インパルス試験信号は試験信号の一例である。他の種類の試験信号も使用可能であり、補償信号は後続の応答とシグニチャ応答との差に基づいて構築され得る。補償信号の構築を遂行するための計算は、比較的複雑であり得る。他の種類のイコライザ装置（例えば、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ又はアナログフィルタを有する装置）も特定の試験信号に対して後続の応答とシグニチャ応答との間の差に基づいてオーディオ信号の補償を適合することが可能な方法によって均等化を実行する。
【００５９】
一部の実施形態では、各拡声器に対する訂正応答とその参照シグニチャとの一致は、既に概説された同じ工程を使用して確認されることが出来る。訂正されるべき差が存在する場合、ＦＩＲフィルタの係数を調節するために新しい差が使用され得る。例えば、補償オーディオ信号を確認するための工程が使用され得る。
【００６０】
補償信号は、劇場の観客に出力するために拡声器に提供され得る。
【００６１】
図５は、オーディオ品質を監視及び補償するための工程の第２の実施形態を示す。また、工程は、劇場調整及び設定工程に続いて実行されることが可能であって、ＦＩＲフィルタを制御するための係数をより簡単に決定するために使用され得る。
【００６２】
ブロック５００において、試験信号が拡声器に提供される。ブロック５０２において、試験信号に対する拡声器のシグニチャ応答が捕捉される。こうした工程は、図４のブロック４０６及び４０８におけるものと類似する。更に、図７ａは、２０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数領域において捕捉されたシグニチャ応答７０１の例を示す。縦軸（７０９）は、測定された結果の振幅をｄＢで示す。
【００６３】
ブロック５０４において、イコライザ装置３１４は、シグニチャ応答の逆数を決定し、この逆数を使用して既定の限界に対するシグニチャ応答を線形化するための訂正を決定する。図７ｂは、測定結果に適用されると、結果７０２が直線になり且つ既定の下限７２１、７２３と既定の上限７２５、７２７との間になるように、イコライザ装置３１４における制御フィルタの係数を適用することによって生成される線形化された結果７０２の例を示す。下限及び上限は、下限及び上限を決定する際に図４及び６ａに関して上述された同様の基準を使用して決定される線形化された結果に対するオフセットであってもよい。図７ｂにおける線形化された結果７０２は、周波数領域に示されており、縦軸７１１は振幅をｄＢで表す。
【００６４】
ブロック５０６において、イコライザ装置３１４は、試験信号を拡声器に提供して、試験信号に対する拡声器の後続の応答が捕捉される。図７ｃは、周波数領域において後続の応答７０３の例を示す。縦軸７１３は、振幅をｄＢで示す。
【００６５】
ブロック５０８において、イコライザ装置３１４は、後続の応答に訂正を適用して、訂正された後続の応答を生成する。一部の実施形態では、訂正は、後続の応答を処理するために使用されるイコライザ装置３１４におけるＦＩＲフィルタを制御する係数によって表される。
【００６６】
ブロック５１０において、イコライザ装置３１４は、訂正された後続の応答を既定の限界と比較する。図７ｄは、下限７２１、７２３及び上限７２５、７２７と比較される訂正された後続の応答７０５の例を示す。訂正された後続の応答が（許容可能なレベルの偏差を定義する）下限７２１、７２３の間にある場合、この拡声器に関する処理はこの時点でブロック４１４において終了して、補償されることなくオーディオ信号が出力される。訂正された後続の応答の一部が（オペレータへの通知を保証する補償量を定義する）上限７２５、７２７の一方又は双方を超える場合、ブロック４１６において通知が出力される。
【００６７】
訂正された後続の応答が下限７２１、７２３の一方と上限７２５、７２７の一方との間にある場合、ブロック５１２において、イコライザ装置３１４は、下限７２１、７２３の間に後続の応答を線形化するための後続の訂正である差を決定する。図７ｅは、差を使用して下限７２１、７２３の間にあるように線形化される後続の応答７０７の例を示す。応答７０７は、振幅をｄＢで表す縦軸７１７を介して周波数領域に示される。
【００６８】
ブロック５１４において、イコライザ装置３１４は、オーディオ信号に差を適用して、補償オーディオ信号を生成する。一部の実施形態では、イコライザ装置は、オーディオ信号を補償するためにオーディオ信号に適用されるフィルタのフィルタ係数を調節するために差を使用する。補償オーディオ信号は、劇場の観客に出力するために拡声器に提供され得る。
【００６９】
本発明の様々な実施形態による工程は、音声品質を自動的に監視するように構成され得る。これは、音声品質チェックを自動的に且つ定期的に実行するために映画の自動化されたショー定型作業に結び付けられることを可能にする。この工程によって、漸進的音声システム劣化の補償が自動的に実行されることが可能になり、又は故障した音声システムチャネルが即時行動のために自動的にフラグ付けされることが可能になる。
【００７０】
様々な実施形態による補償工程は、第２の組の上限ではなく、第１の組の下限を超える後続の応答の部分に対して遂行され得る。または、補償工程は、後続の応答の一部が、第２の組の限界ではなく、第１の組の限界を超えると、後続の応答全体に対して遂行され得る。
【００７１】
様々な方法及び工程が、デジタルフィルタ設計に関連する一般に認められた技術によりイコライザフィルタに関する係数を決定するために使用され得る。「Advanced Digital Audio」（Ken C. Pohlmann, SAMS(1991)）の特に第１０章において、デジタルフィルタを使用する畳み込み積分及び処理の例が開示されている。
【００７２】
例示の実施形態を含む、本発明の実施形態の上記の説明は、例示及び説明のためにのみ示されているのであって、網羅的であること又は本発明の開示された厳密な形態に限定することは意図されていない。その多くの修正、適合、及び用途が、本発明の範囲から逸脱することなく等業者には明らかであろう。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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