(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響信号を出力する音響信号出力手段と、
前記音響信号の音量レベルを調整する音量調整手段と、
前記音量調整手段を制御し、前記音量レベルを段階的に増加させる制御手段と、
前記音量レベルが調整された後の音響信号を、音として出力する出力手段と、
前記出力手段が出力した音を収音する収音手段と、
前記収音手段が収音した収音信号に対し、前記音響信号のエコー成分を抑圧する抑圧処理を施す抑圧手段と、
前記抑圧処理が施された第１時間経過後の収音信号に含まれる残留エコー成分レベルを測定する測定手段と、
複数の音量レベルで測定された残留エコー成分レベルの不連続変化を検知する検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検知手段で不連続変化が検知された場合に、前記音量レベルの増加を停止し、当該不連続変化が検知される直前の音量レベルを、歪みが生じない音量レベルの上限値として取得することを特徴する信号処理装置。
【請求項２】
前記検知手段は、連続する前記音量レベル間での前記残留エコー成分レベルの変化量が所定の閾値を上回った場合に、前記不連続変化が発生したと検知することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記検知手段は、連続する前記音量レベル間での前記残留エコー成分レベルの増加率が所定の閾値を上回った場合に、前記不連続変化が発生したと検知することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記音量レベルが調整された後の音響信号と、前記収音手段が収音した収音信号との差分に基づいて、前記出力手段の周波数特性を測定する周波数特性測定手段と、
前記周波数特性の逆特性を算出する逆特性算出手段と、
を更に備え、
前記制御手段は、前記周波数特性測定手段が前記周波数特性を測定する際の音量レベルを、前記取得した上限値以下の音量レベルに設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記逆特性算出手段が算出した前記逆特性を持つフィルタを用いて、前記音量レベルが調整された後の音響信号を補正する周波数特性補正手段を更に備え、
前記出力手段は、前記周波数特性補正手段が補正した音響信号を音として出力することを特徴とする請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項６】
音響信号出力手段が、音響信号を出力する音響信号出力工程と、
音量調整手段が、前記音響信号の音量レベルを調整する音量調整工程と、
制御手段が、前記音量調整工程での前記音量レベルを段階的に増加させる制御工程と、
出力手段が、前記音量レベルが調整された後の音響信号を音として出力する出力工程と、
収音手段が、前記出力工程で出力された音を収音する収音工程と、
抑圧手段が、前記収音工程で収音された収音信号に対し、前記音響信号のエコー成分を抑圧する抑圧処理を施す抑圧工程と、
測定手段が、前記抑圧処理が施された第１時間経過後の収音信号に含まれる残留エコー成分レベルを測定する測定工程と、
検知手段が、複数の音量レベルで測定された残留エコー成分レベルの不連続変化を検知する検知工程と、
を含み、
前記制御手段は、前記制御工程において、前記検知工程で不連続変化が検知された場合に、前記音量レベルの増加を停止し、当該不連続変化が検知される直前の音量レベルを、歪みが生じない音量レベルの上限値として取得することを特徴する信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、信号処理装置及び信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）等を用いて音響信号の特性を変化させることで、所望の受聴環境を提供する技術が提供されている。例えば、スピーカやイヤホンから出力された再生音をマイクロフォンで収音し、この収音した音の周波数特性に基づいて、再生音を補正する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献２】特開２００７−２３５８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、収音した音から周波数特性を取得することが可能であるが、音量の増加に伴い発生する歪みについては考慮されていないため、歪みが発生した状態で周波数特性の取得が行われてしまう可能性がある。この場合、取得された周波数特性は正確な値とはならないため、当該周波数特性に基づいて音響信号の補正を行うと音質の低下等を招く可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、歪みが生じない音量レベルの上限値を効率的に特定することが可能な信号処理装置及び信号処理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】
【０００６】
実施の形態の信号処理装置は、音響信号出力手段と、音量調整手段と、制御手段と、出力手段と、収音手段と、抑圧手段と、測定手段と、検知手段とを備える。音響信号出力手段は、音響信号を出力する。音量調整手段は、音響信号の音量レベルを調整する。制御手段は、音量調整手段を制御し、音量レベルを段階的に増加させる。出力手段は、音量レベルが調整された後の音響信号を、音として出力する。収音手段は、出力手段が出力した音を収音する。抑圧手段は、収音手段が収音した収音信号に対し、音響信号のエコー成分を抑圧する抑圧処理を施す。測定手段は、前記抑圧処理が施された第１時間経過後の収音信号に含まれる残留エコー成分レベルを測定する。検知手段は、複数の音量レベルで測定された残留エコー成分レベルの不連続変化を検知する。さらに、制御手段は、検知手段で不連続変化が検知された場合に、音量レベルの増加を停止し、当該不連続変化が検知される直前の音量レベルを、歪みが生じない音量レベルの上限値として取得する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態の信号処理装置が備えるテスト信号再生系の構成を模式的に示す図。
【図２】図２は、フィルタ処理後信号の一例を示す図。
【図３】図３は、残留エコー成分レベルの一例を示す図。
【図４】図４は、本実施形態の信号処理装置が備える周波数特性測定系の構成を模式的に示す図。
【図５】図５は、本実施形態の信号処理装置が備えるコンテンツ再生系の構成を模式的に示す図。
【図６】図６は、本実施形態の信号処理装置が実行する逆特性設定処理の手順を示すフローチャート。
【図７】図７は、本実施形態の変形例１に係るテスト信号再生系の構成を模式的に示す図。
【図８】図８は、変形例１における残留エコー成分レベルの一例を示す図。
【図９】図９は、本実施形態の変形例２に係るテスト信号再生系の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る信号処理装置について説明する。本実施形態の信号処理装置を機能別に大別すると以下の三つの系に分類される。まず、第１の系として、非線形の歪み（以下、非線形歪みという）が生じない音量レベルの上限値を特定するテスト信号再生系１００（図１参照）を備えている。また、第２の系として、テスト信号再生系１００で特定された音量レベルの範囲で信号処理装置（スピーカ１４）の周波数特性を測定する周波数特性測定系２００（図４参照）を備えている。また、第３の系として、周波数特性測定系２００で測定された周波数特性の逆特性を用いて、音声信号やオーディオ信号等のコンテンツの周波数特性を補正し再生するコンテンツ再生系３００（図５参照）を備えている。以下、これら三つの系について説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態の信号処理装置が備えるテスト信号再生系１００の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、テスト信号再生系１００は、音響再生部１１と、ボリューム部１２と、ＤＡＣ部１３と、スピーカ１４と、マイクロフォン１５と、ＡＤＣ部１６と、フィルタ処理部１７と、検知部１８と、制御部１９とを有している。
【００１０】
音響再生部１１は、制御部１９の制御に従い、スイープ信号やトーンバースト信号、ＴＳＰ信号、白色雑音信号等のテスト用の音響信号を生成し、テスト信号として出力する。ボリューム部１２は、制御部１９の制御に従い、音響再生部１１から入力されるテスト信号の音量を調整し出力する。ＤＡＣ部１３は、信号処理部２０を介してボリューム部１２から入力されるテスト信号をアナログ信号に変換し、スピーカ１４に出力する。
【００１１】
スピーカ１４は、ＤＡＣ部１３から入力されたアナログ信号を物理振動に変え、信号処理装置が置かれた空間内に音として出力する。マイクロフォン１５、信号処理装置が置かれた空間内に伝わる音を収音する。具体的に、マイクロフォン１５は、スピーカ１４から空間内に出力されたテスト信号の音を収音し、これを収音信号としてＡＤＣ部１６に出力する。なお、マイクロフォン１５側のサンプリング周波数は、スピーカ１４側のサンプリング周波数以上であるとする。マイクロフォン１５は、着脱可能な外部接続（外付け）マイクで構成してもよい。マイクロフォン１５が外部接続マイクの場合は、ユーザの受聴環境のリスニングポイントに設置するなど、スピーカ１４からの距離を固定にして設置する。
【００１２】
ＡＤＣ部１６は、マイクロフォン１５で収音された収音信号をデジタル信号に変換し、フィルタ処理部１７に出力する。
【００１３】
フィルタ処理部１７は、ボリューム部１２から出力される音量調整後のテスト信号と、ＡＤＣ部１６からの収音信号とを入力とする。フィルタ処理部１７は、収音信号に含まれたエコー成分（スピーカ１４から出力されたテスト信号が空間を介してマイクロフォン１５に回り込んだ成分）を抑圧するフィルタ係数を適応学習する線形適応フィルタを用いて、当該エコー成分を抑圧するフィルタ処理を施す。また、フィルタ処理部１７は、フィルタ処理後の収音信号を、フィルタ処理後信号として検知部１８に出力する。
【００１４】
検知部１８は、フィルタ処理部１７から入力されるフィルタ処理後信号に含まれた、エコー成分のレベル（以下、残留エコー成分レベルという）を測定する。また、検知部１８は、各音量レベル間での残留エコー成分レベルの変化量に基づき、エコー成分レベルが不連続に変化したことを検知すると、その検知信号を制御部１９に出力する。
【００１５】
ここで、図２及び図３を参照し、検知部１８での不連続変化の検知動作について説明する。図２は、フィルタ処理部１７から出力されたフィルタ処理後信号の一例を示す図であり、ボリューム部１２の音量レベルを音量小、音量中、音量大とした場合での、時間経過に伴うエコー成分の抑圧状態を表している。また、横軸は時間経過を、縦軸はエコー成分のレベルを示している。なお、各音量レベルにおいて、時間＝０にフィルタ係数の初期化が行われているものとする。
【００１６】
フィルタ処理部１７では、デジタル信号に含まれたテスト信号のエコー成分を抑圧するようにフィルタ係数を学習することで、図２に示すように、時間経過に伴いエコー成分のレベルが減少していく。検知部１８では、エコー成分の抑圧効果が有効となった所定時間経過後のフィルタ処理後信号に含まれたエコー成分レベル、つまり残留したエコー成分のレベル（残留エコー成分レベル）を測定する。
【００１７】
図３は、残留エコー成分レベルの一例を示す図であり、横軸は音量レベルを、縦軸は残留エコー成分レベルを示している。音響出力を行うデバイス（以下、音響デバイスという）では、ある音量に到達すると、デバイス自体に振動（びびり）が生じたり、デジタルクリップが生じたりする等の非線形歪みが発生する。一般に、音響デバイスが小型の場合、当該音響デバイスに振動が発生する音量は、デジタルクリップが発生する音量より小さいことが分かっている。また、音響デバイスが大型の場合には、当該音響デバイスに振動が発生する音量は、デジタルクリップが発生する音量より大きいことが分かっている。音響デバイスに振動が発生する音量とデジタルクリップが発生する音量とで、小さい方の音量をＶ１で、大きい方の音量をＶ２で表す。これら、音響デバイスの振動やデジタルクリップが発生する際の音量Ｖ１、音量Ｖ２での残留エコー成分レベルは、図３に示すように、これら非線形歪みの影響により、直前迄の残留エコー成分レベルから不連続に変化する。
【００１８】
検知部１８では、図３に示したような残留エコー成分レベルでの不連続な変化（不連続変化）の発生を検知し、その検知信号を制御部１９に出力する。具体的に、検知部１８は、連続する音量レベル間での残留エコー成分レベルの変化量が、所定の閾値を上回った場合に不連続変化が発生したと検出（判定）し、その検知信号を制御部１９に出力する。この不連続変化が発生したと検出した際の音量が、図３に示す音量Ｖ１に相当する。
【００１９】
図１に戻り、制御部１９は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等で構成され、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムをＲＡＭに展開し実行することで、信号処理装置の動作に係る各種の機能を実現する。
【００２０】
具体的に、制御部１９は、音響再生部１１を制御し、当該音響再生部１１にテスト信号を出力させる。また、制御部１９は、ボリューム部１２の音量レベルを段階的に増加させて行き、何れかの音量レベルで検知部１８から不連続変化発生の検知信号を受けると、の検知信号を受ける前の音量レベルの設定値を非線形歪みが生じない音量レベルの上限値として取得（特定）する。
【００２１】
次に、周波数特性測定系２００について説明する。図４は本実施形態の信号処理装置が備える周波数特性測定系２００の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、周波数特性測定系２００は、上述した音響再生部１１、ボリューム部１２、ＤＡＣ部１３、スピーカ１４、マイクロフォン１５、ＡＤＣ部１６及び制御部１９に加え、周波数特性測定部２１と、逆特性算出部２２と、逆特性記憶部２３とを有している。なお、音響再生部１１、ボリューム部１２、ＤＡＣ部１３、スピーカ１４、マイクロフォン１５、ＡＤＣ部１６及び制御部１９については、周波数特性測定系２００での機能についてのみ説明する。
【００２２】
制御部１９は、テスト信号再生系１００での動作において特定した非線形歪みが生じない音量レベルの上限値に基づき、当該上限値以下の音量レベルをボリューム部１２に設定すると、周波数特性の測定開始を指示する信号を、特性測定部２１に出力する。なお、周波数特性測定系２００おいても、制御部１９は、音響再生部１１を制御することで、音響再生部１１からテスト信号を出力させるものとする。
【００２３】
特性測定部２１は、ボリューム部１２から出力されるテスト信号と、ＡＤＣ部１６から出力される収音信号とを入力とする。特性測定部２１は、テスト信号と収音信号との差分値に基づいて、スピーカ１４の周波数特性を測定し、測定した周波数特性を逆特性算出部２２に出力する。
【００２４】
逆特性算出部２２は、特性測定部２１で測定された周波数特性の逆特性を所定の演算式を用いて算出し、算出した逆特性を逆特性記憶部２３に記憶する。逆特性記憶部２３は、書き込み可能な不揮発性記憶媒体であって、逆特性算出部２２が算出した逆特性を保持する。
【００２５】
次に、コンテンツ再生系３００について説明する。図５は本実施形態の信号処理装置が備えるコンテンツ再生系３００の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、コンテンツ再生系３００は、上述した音響再生部１１、ボリューム部１２、ＤＡＣ部１３、スピーカ１４及び逆特性記憶部２３に加え、周波数特性補正部３１を有している。なお、音響再生部１１、ボリューム部１２、ＤＡＣ部１３、スピーカ１４及び逆特性記憶部２３については、コンテンツ再生系３００での機能についてのみ説明する。
【００２６】
音響再生部１１は、図示しない操作入力部を介して入力される操作信号に応じて、図示しない記憶媒体に記憶された音声データやオーディオデータ等のコンテンツを再生し、その音響信号をボリューム部１２に出力する。ボリューム部１２は、図示しない操作入力部を介して入力される操作信号に応じて、音量レベルを調整し、この音量調整後の音響信号を特性補正部３１に出力する。
【００２７】
特性補正部３１は、逆特性記憶部２３に記憶された逆特性を読み出し、当該逆特性を持つフィルタにて音量調整後の音響信号を補正し、ＤＡＣ部１３に出力する。そして、ＤＡＣ部１３は、特性補正部３１でフィルタ処理された音響信号をアナログ信号に変換し、スピーカ１４に出力することで、この音響信号の音がスピーカ１４から出力される。
【００２８】
上述したように、周波数特性測定系２００で算出された逆特性は、非線形歪みが生じない音量レベルで測定された周波数特性に基づいて導出されているため、取得された周波数特性は正確なものとなる。そのため、この周波数特性から算出された逆特性を用いて音響信号を補正することで、当該音響信号の高音質化を図ることができる。
【００２９】
以下、図６を参照して、本実施形態の信号処理装置の動作について説明する。ここで、図６は、本実施形態の信号処理装置が実行する逆特性設定処理の手順を示すフローチャートである。
【００３０】
まず、本処理の前準備として、スピーカ１４とマイクロフォン１５との配置位置が決定される（ステップＳ１１）。ここで、スピーカ１４が外付けされている等、その配置位置を調整することが可能な構成の場合には、ユーザの受聴環境に応じた位置（例えば、５．１ｃｈ配置等）にスピーカ１４を配置する。また、マイクロフォン１５が外付けされている等、その配置位置を調整することが可能な構成の場合には、受聴環境でのリスニングポイントにマイクロフォン１５を配置する。なお、スピーカ１４及びマイクロフォン１５が信号処理装置に内蔵されている場合には、スピーカ１４とマイクロフォン１５との配置位置は固定となるので、そのまま利用する。
【００３１】
制御部１９は、各音量レベルを識別するパラメータｎの値を、初期値である“０”にすると（ステップＳ１２）、このｎ（ｎ＝０）の値により定まる音量レベルＶ（ｎ）をボリューム部１２に設定する（ステップＳ１３）。ここで、音量レベルの初期値Ｖ（０）の値は特に問わず、例えば“０”としてもよい。また、パラメータｎは０以上の整数であるとし、ｎの値が１増加するのに伴い音量レベルＶ（ｎ）が増加するものとする。なお、増加させる音量レベルの度合は、特に問わないものとする。
【００３２】
次に、制御部１９は、音響再生部１１を制御することで、テスト信号を出力させる（ステップＳ１４）。これに伴い、マイクロフォン１５では、ステップＳ１４で出力されたテスト信号の空間内での反響音を収音し、この収音結果を、ＡＤＣ部１６を介してフィルタ処理部１７に出力する。また、フィルタ処理部１７では、ＡＤＣ部１６からの収音信号に含まれたエコー成分を抑圧するフィルタ処理を施し、その処理結果となるフィルタ処理後信号を検知部１８に出力する。
【００３３】
検知部１８は、フィルタ処理部１７から入力されたフィルタ処理後信号に含まれる残留エコー成分レベルを測定する（ステップＳ１５）。次いで、検知部１８は、各音量レベルで測定した残留エコー成分レベルに基づき、残留エコー成分レベルが不連続に変化しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。不連続変化が検知されない場合、検知部１８は、非検知を示す信号（非検知信号）をフィルタ処理部１７に出力する（ステップＳ１６；Ｎｏ）。なお、本処理では、不連続な変化が検知されない場合、非検知信号を制御部１９に出力する形態としたが、これに限らず、非検知信号を出力しない形態としてもよい。
【００３４】
制御部１９では、検知部１８から非検知信号を受けると、パラメータｎの値を１インクリメントし（ステップＳ１７）、ステップＳ１３に再び戻ることで、スピーカ１４から出力させるテスト信号の音量を増加させる。
【００３５】
また、ステップＳ１６において、残留エコー成分レベルの不連続変化を検知した場合、検知部１８は、不連続変化の検知信号をフィルタ処理部１７に出力する（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）。この場合、制御部１９は、前回の音量レベルＶ（ｎ−１）を、非線形歪みが生じない音量レベルの上限値として取得（特定）し、この音量レベルＶ（ｎ−１）をボリューム部１２に設定する（ステップＳ１８）。そして、制御部１９は、周波数特性測定系２００の機能として、周波数特性測定部２１に周波数特性の開始を指示する。なお、本処理では、ステップＳ１８において、非線形歪みが生じない音量レベルの上限値をボリューム部１２に設定する形態としたが、この上限値以下の音量レベルであれば、これに限らないものとする。
【００３６】
周波数特性測定部２１は、ボリューム部１２からのテスト信号と、ＡＤＣ部１６からの収音信号との差分値に基づいて、スピーカ１４の周波数特性を測定し、測定した周波数特性を逆特性算出部２２に出力する（ステップＳ１９）。逆特性算出部２２は、ステップＳ１９で測定された周波数特性の逆特性を算出すると（ステップＳ２０）、この逆特性を逆特性記憶部２３に記憶し（ステップＳ２１）、本処理を終了する。
【００３７】
そして、コンテンツ再生系３００では、ステップＳ２１で記憶された逆特性を用いて、コンテンツ（音響信号）の周波数特性を補正することで、スピーカ１４の周波数特性に適した音響信号を、スピーカ１４から出力する。
【００３８】
以上のように、本実施形態の信号処理装置によれば、テスト信号の音量レベルを段階的に増加させながら、このテスト信号のスピーカ１４からの出力音をマイクロフォン１５で収音し、この収音信号にエコー成分の抑圧処理を施した結果から残留エコー成分レベルを測定し、連続する前記音量レベル間での残留エコー成分レベルの変化量から、当該エコー成分のレベルの不連続変化を検知する。そして、この不連続変化が検知された際の音量レベルの直前に設定した音量レベルを、非線形歪みが生じない音量レベルの上限値として取得する。これにより、収音信号のパルスを直接解析することなく、非線形歪みの発生を検知することができるため、非線形歪みが生じない音量レベルの上限値を効率的に特定することが可能となる。また、取得した上限値以下の音量レベルをボリューム部１２に設定した状態で、スピーカ１４の周波数特性を測定することができるため、スピーカ１４の周波数特性をより正確に測定することが可能となる。さらに、この周波数特性から算出した逆特性を持つフィルタを用いて、前記音量レベルが調整された後のコンテンツ（音響信号）を補正することができるため、当該音響信号の高音質化を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。また、上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、ボリューム部１２にて音量調整が行われた後のテスト信号をフィルタ処理部１７に入力する構成としたが、これに限らず、音量調整前のテスト信号をフィルタ処理部１７に入力する構成としてもよい。以下、この構成を本実施形態の変形例１として説明する。
【００４１】
図７は、上記実施形態の変形例１に係るテスト信号再生系１００Ａの構成を模式的に示す図である。なお、上記実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００４２】
図７に示すように、テスト信号再生系１００Ａは、音響再生部１１と、ボリューム部１２と、ＤＡＣ部１３と、スピーカ１４と、マイクロフォン１５と、ＡＤＣ部１６と、フィルタ処理部１７Ａと、検知部１８Ａと、制御部１９とを有している。また、図１に示す構成との違いとして、音響再生部１１から出力されたテスト信号が、フィルタ処理部１７Ａに入力されるよう構成されている。
【００４３】
フィルタ処理部１７Ａは、音響再生部１１から出力されるテスト信号と、ＡＤＣ部１６から出力される収音信号とを入力とする。フィルタ処理部１７Ａは、フィルタ処理部１７と同様、収音信号に含まれたエコー成分（スピーカ１４から出力されたテスト信号が空間を介してマイクロフォン１５に回り込んだ成分）を抑圧するフィルタ処理を収音信号に施し、フィルタ処理後信号として検知部１８Ａに出力する。
【００４４】
検知部１８Ａは、フィルタ処理部１７Ａから入力されたフィルタ処理後信号に含まれる、残留エコー成分レベルを測定する。また、検知部１８Ａは、音量レベルの変更に伴う残留エコー成分レベルの変化量が不連続に変化したことを検知すると、その検知信号を制御部１９に出力する。
【００４５】
ここで、図８を参照し、検知部１８Ａでの不連続変化の検知動作について説明する。図８は、変形例１における残留エコー成分レベルの一例を示す図であり、図３と同様、横軸は音量レベルを、縦軸は残留エコー成分レベルを示している。
【００４６】
テスト信号再生系１００Ａの構成では、音量調整前のテスト信号がフィルタ処理部１７Ａに入力されるため、音量レベルの増加に伴う残留エコー成分レベルの増加率は、図３に示す増加率と比較して急峻となる。そこで、検知部１８Ａでは、連続する音量レベル間での残留エコー成分レベルの増加率（勾配）を、不連続に変化したか否かの判定の指標とし、その増加率が所定の閾値を上回った場合に不連続変化が発生したと検知（判定）し、その検知信号を制御部１９に出力する。
【００４７】
このように、変形例１の構成を採用することで、非線形歪みが生じない音量レベルの上限値を効率的に特定することができるため、上記実施形態の信号処理装置と同様の効果を奏することが可能となる。
【００４８】
また、上記実施形態では、テスト信号を構成する全ての周波数成分について、残留エコー成分レベルの測定を一括して行う構成としたが、これに限らず、所定の周波数帯域毎に残留エコー成分レベルの測定を行う構成としてもよい。以下、この構成を上記実施形態の変形例２として説明する。
【００４９】
図９は、上記実施形態の変形例２に係るテスト信号再生系１００Ｂの構成を模式的に示す図である。なお、上記実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００５０】
図９に示すように、テスト信号再生系１００Ｂは、音響再生部１１と、ボリューム部１２と、ＤＡＣ部１３と、スピーカ１４と、マイクロフォン１５と、ＡＤＣ部１６と、フィルタ処理部１７Ｂと、検知部１８Ｂと、制御部１９と、フィルタバンク４１と、フィルタバンク４２とを有している。
【００５１】
ここで、フィルタバンク４１及び４２は、バンドパスフィルタのアレイであり、入力された信号を、複数の周波数帯域毎の部分帯域（サブバンド）に分割する。具体的に、フィルタバンク４１は、ボリューム部１２から出力されたテスト信号を、所定の周波数帯域毎に分割し、フィルタ処理部１７Ｂに出力する。また、フィルタバンク４２は、ＡＤＣ部１６から出力された収音信号を所定の周波数帯域毎に分割し、フィルタ処理部１７Ｂに出力する。なお、フィルタバンク４１及び４２での分割単位は、同一であるものとする。
【００５２】
フィルタ処理部１７Ｂは、フィルタバンク４１及びフィルタバンク４２で分割された部分帯域毎にエコー成分（スピーカ１４から出力されたテスト信号が空間を介してマイクロフォン１５に回り込んだ成分）抑圧のためのフィルタ処理を施し、フィルタ処理後信号として検知部１８Ｂに出力する。また、検知部１８Ｂでは、フィルタ処理部１７から入力される部分帯域毎のフィルタ処理後信号各々から、残留エコー成分レベルを測定する。そして、フィルタ処理部１７Ｂは、何れかの部分帯域で残留エコー成分レベルの不連続変化を検知すると、検知信号を制御部１９に出力する。
【００５３】
このように、変形例２の構成によれば、所定の周波数帯域（部分帯域）の単位で、残留エコー成分レベルの不連続変化を検知することができるため、非線形歪みが生じない音量レベルの上限値を周波数帯域の単位で特定することができる。なお、本変形例２の構成を用いる場合、特定の周波数帯域についてのみ、残留エコー成分レベルを測定する形態としてもよい。また、制御部１９において、全ての周波数帯域（部分帯域）で残留エコー成分レベルの不連続変化が検知されるまで、音量レベルの増加を継続する形態としてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態の信号処理装置の適応先は特に問わず、例えば、携帯電話機、携帯型又は据え置き型の音楽プレイヤー、ノートＰＣ、タブレット端末等、各種デバイスに適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１００、１００Ａ、１００Ｂ  テスト信号再生系
２００  周波数特性測定系
３００  コンテンツ再生系
１１  音響再生部
１２  ボリューム部
１３  ＤＡＣ部
１４  スピーカ
１５  マイクロフォン
１６  ＡＤＣ部
１７、１７Ａ、１７Ｂ  フィルタ処理部
１８、１８Ａ、１８Ｂ  検知部
１９  制御部
２１  特性測定部
２２  逆特性算出部
２３  逆特性記憶部
３１  特性補正部
４１、４２  フィルタバンク
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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