(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉空間における音場制御に用いられる複数のスピーカを選択するスピーカ配置選択装置であって、
既設のスピーカのうちから、所定の領域に対して線形独立性の高いスピーカを選択する第１のスピーカ選択部と、
既設のスピーカに追加する少なくとも１つの追加スピーカの設置位置として、前記所定の領域に対して線形独立性の高い位置を選択する第２のスピーカ選択部とを備え、
前記第１のスピーカ選択部及び前記第２のスピーカ選択部は、線形独立性の指標としてＥｆＩ（Effective Independence）値を用い、
前記第１のスピーカ選択部は、中周波数帯域から高周波数帯域にわたってＥｆＩ値を平均化し、ＥｆＩ値の平均値の高い所望の個数のスピーカを選択し、
前記第２のスピーカ選択部は、中周波数帯域から高周波数帯域にわたってＥｆＩ値を平均化し、ＥｆＩ値の平均値の高い所望の個数の位置を選択することを特徴とするスピーカ配置選択装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスピーカ配置選択装置において、前記第２のスピーカ選択部は、優先領域のＥｆＩ値から非優先領域のＥｆＩ値を引いた差分が最大になるように、前記少なくとも１つの追加スピーカの設置位置を選択することを特徴とするスピーカ配置選択装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスピーカ配置選択装置において、前記追加スピーカの設置位置は、自動車の車室内において、前席シート背面から選択されることを特徴とするスピーカ配置選択装置。
【請求項４】
閉空間における音場制御に用いられるスピーカを選択するスピーカ配置選択方法であって、
既設のスピーカのうちから、所定の領域に対して線形独立性の高いスピーカを選択するステップと、
既設のスピーカに追加する少なくとも１つの追加スピーカの設置位置として、前記所定の領域に対して線形独立性の高い位置を選択するステップとを含み、
前記線形独立性の高いスピーカを選択するステップ及び前記線形独立性の高い位置を選択するステップは、線形独立性の指標としてＥｆＩ（Effective Independence）値を用い、
前記線形独立性の高いスピーカを選択するステップは、中周波数帯域から高周波数帯域にわたってＥｆＩ値を平均化し、ＥｆＩ値の平均値の高い所望の個数のスピーカを選択し、
前記線形独立性の高い位置を選択するステップは、中周波数帯域から高周波数帯域にわたってＥｆＩ値を平均化し、ＥｆＩ値の平均値の高い所望の個数の位置を選択することを特徴とするスピーカ配置選択方法。
【請求項５】
閉空間において音場を制御する音場制御装置と、当該音場制御装置に用いられる複数のスピーカとを備える音場制御システムであって、
前記複数のスピーカは、スピーカ配置選択装置によって選択されたスピーカであり、
前記スピーカ配置選択装置は、
既設のスピーカのうちから、所定の領域に対して線形独立性の高いスピーカを選択する第１のスピーカ選択部と、
既設のスピーカに追加する少なくとも１つの追加スピーカの設置位置として、前記所定の領域に対して線形独立性の高い位置を選択する第２のスピーカ選択部とを備え、
前記第１のスピーカ選択部及び前記第２のスピーカ選択部は、線形独立性の指標としてＥｆＩ（Effective Independence）値を用い、
前記第１のスピーカ選択部は、中周波数帯域から高周波数帯域にわたってＥｆＩ値を平均化し、ＥｆＩ値の平均値の高い所望の個数のスピーカを選択し、
前記第２のスピーカ選択部は、中周波数帯域から高周波数帯域にわたってＥｆＩ値を平均化し、ＥｆＩ値の平均値の高い所望の個数の位置を選択し、
前記第１のスピーカ選択部及び前記第２のスピーカ選択部により、前記音場制御装置に用いられる前記複数のスピーカを選択することを特徴とする音場制御システム。
【請求項６】
請求項５に記載の音場制御システムにおいて、さらに、前記追加スピーカの角度を変更させるモータ駆動部を備えることを特徴とする音場制御システム。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の音場制御システムにおいて、前記音場制御装置は、乗客位置パターンを判定する乗客位置判定部を備え、当該乗客位置判定部が判定した乗客位置パターンの情報に応じて、音場制御のパラメータを最適な数値に自動で切り替えることを特徴とする音場制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車室内のような閉空間におけるスピーカ配置選択装置、スピーカ配置選択方法及び音場制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の音情報が混在している場合にどの音情報が重要であるかは、活動目的などによって異なる。
【０００３】
例えば自動車の車室内において、オーディオ機器による音楽とカーナビゲーションによる音声ガイダンスとが共存している場合、運転席においてはカーナビゲーションによる音声ガイダンスが優先的に聞こえる方が好ましい。
【０００４】
複数の音情報が混在している環境において最も重要度の高い音情報を聞き取りやすくするため、例えば音声ガイダンスと音楽が混在している場合に、音声ガイダンスを音楽よりも優先して聞き取ることができるように音場特性や出力音量を調整する発明が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車の車室内においては領域によって優先的に聞き取りたい音情報が異なる。例えば、上記の通り運転席においてはカーナビゲーションによる音声ガイダンスを優先的に聞き取れることが好ましく、後部座席においては音楽を優先的に聴けることが好ましい。
【０００７】
特許文献１で提案されている発明は、運転席においてカーナビゲーションによる音声ガイダンスを優先的に聞き取れるようにすることはできる。しかしながら、自動車の車室内全体に対して音場特性や出力音量を調整するため、運転席においてカーナビゲーションによる音声ガイダンスを優先的に聞き取れるようにすると、後部座席においてもカーナビゲーションによる音声ガイダンスが届いてしまい、前席に対する優先性が確保出来ないようになってしまっていた。
【０００８】
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、閉空間において、領域ごとに独立して重要な音情報を聞き取ることができるように音場を制御することができるスピーカ配置選択装置、スピーカ配置選択方法及び音場制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るスピーカ配置選択装置は、閉空間における音場制御に用いられる複数のスピーカを選択するスピーカ配置選択装置であって、既設のスピーカのうちから、所定の領域に対して線形独立性の高いスピーカを選択する第１のスピーカ選択部と、既設のスピーカに追加する少なくとも１つの追加スピーカの設置位置として、前記所定の領域に対して線形独立性の高い位置を選択する第２のスピーカ選択部とを備えるものである。
【００１０】
また、本発明に係るスピーカ配置選択装置において、前記第２のスピーカ選択部は、前記少なくとも１つの追加スピーカの設置位置として、前記所定の領域に対して、中周波数帯域から高周波数帯域において線形独立性の高い位置を選択することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るスピーカ配置選択装置において、前記第２のスピーカ選択部は、線形独立性の指標としてＥｆＩ（Effective Independence）値を用い、優先領域のＥｆＩ値から非優先領域のＥｆＩ値を引いた差分が最大になるように、前記少なくとも１つの追加スピーカの設置位置を選択することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るスピーカ配置選択装置において、前記追加スピーカの設置位置は、自動車の車室内において、前席シート背面から選択されることが好ましい。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るスピーカ配置選択方法は、閉空間における音場制御に用いられるスピーカを選択するスピーカ配置選択方法であって、既設のスピーカのうちから、所定の領域に対して線形独立性の高いスピーカを選択するステップと、既設のスピーカに追加する少なくとも１つの追加スピーカの設置位置として、前記所定の領域に対して線形独立性の高い位置を選択するステップとを含むものである。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る音場制御システムは、閉空間において音場を制御する音場制御装置と、当該音場制御装置に用いられる複数のスピーカとを備える音場制御システムであって、前記複数のスピーカは、スピーカ配置選択装置によって選択されたスピーカであり、前記スピーカ配置選択装置は、既設のスピーカのうちから、所定の領域に対して線形独立性の高いスピーカを選択する第１のスピーカ選択部と、既設のスピーカに追加する少なくとも１つの追加スピーカの設置位置として、前記所定の領域に対して線形独立性の高い位置を選択する第２のスピーカ選択部とを備え、前記第１のスピーカ選択部及び前記第２のスピーカ選択部により、前記音場制御装置に用いられる前記複数のスピーカを選択することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明に係る音場制御システムにおいて、さらに、前記追加スピーカの角度を変更させるモータ駆動部を備えることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る音場制御システムにおいて、前記音場制御装置は、乗客位置パターンを判定する乗客位置判定部を備え、当該乗客位置判定部が判定した乗客位置パターンの情報に応じて、音場制御のパラメータを最適な数値に自動で切り替えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、閉空間において、領域ごとに独立して重要な音情報を聞き取ることができるように音場を制御することができるスピーカ配置選択装置、スピーカ配置選択方法及び音場制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る音場制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】領域Ａに集中させた音場と領域Ｂに集中させた音場を合成させる様子を示す概念図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るスピーカ配置選択装置の概略構成を示す図である。
【図４】自動車の車室内に設置された既設スピーカの配置の一例を示す図である。
【図５】線形独立性の高いスピーカを選択する様子を示す図である。
【図６】選択されたスピーカ及び選択されなかったスピーカの配置の一例を示す図である。
【図７】線形独立性の高いスピーカを選択してスピーカ数を減らすことにより条件数が低下する様子の一例を示す図である。
【図８】前席音場集中制御のための追加スピーカの配置の一例である。
【図９】前席音場集中制御のための追加スピーカを選択する様子を示す図である。
【図１０】前席音場集中制御の際のスピーカ配置の様子の一例を示す図である。
【図１１】後席音場集中制御のための追加スピーカの配置の一例である。
【図１２】後席音場集中制御のための追加スピーカを選択する様子を示す図である。
【図１３】後席音場集中制御の際のスピーカ配置の様子の一例を示す図である。
【図１４】後席の左右両側に音場を集中する制御を行う際のスピーカ配置の様子を示す図である。
【図１５】条件数のαへの依存性の一例を示す図である。
【図１６】追加スピーカ設置前の音場分離の様子を示す図である。
【図１７】追加スピーカ設置前の音場分離と追加スピーカ設置後の音場分離とを比較した様子を示す図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る音場制御システムの概略構成を示す図である。
【図１９】角度回転機能を有するスピーカを設置した様子を示す図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る音場制御システムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る音場制御システム１０の概略構成を示す図である。音場制御システム１０は、例えば自動車の車室内のような閉空間において、多領域で独立した音情報を伝達するシステムである。ここで、「多領域」とは、運転席や後部座席のような複数の領域を意味する。また、「音情報」とは、例えば、音楽やカーナビゲーションの音声ガイダンスなどである。音場制御システム１０は、例えば、運転席では音声ガイダンスが聞き取りやすく、後部座席では音楽が聴き取りやすくなるように、領域ごとに音場を独立して制御する。
【００２１】
音場制御システム１０は、閉空間において音場を制御する音場制御装置１００と、各種の音情報を出力する信号再生装置２００と、複数のスピーカ３００と、少なくとも１つの追加スピーカ３５０とを備える。
【００２２】
音場制御装置１００は、信号再生装置２００から入力される複数の音情報について、領域ごとに音場を独立制御して、複数のスピーカ３００及び追加スピーカ３５０から音情報を再生させる。音場制御装置１００の詳細については後述する。
【００２３】
信号再生装置２００は、例えば、ＣＤやＨＤＤなどに記録された音楽、カーナビゲーションの音声ガイダンス、電話音声、ラジオ放送、インターネット上にあるサーバから配信された音情報などを音場制御装置１００に各種フォーマットで出力する。図１では、信号再生装置２００が１台の構成を示しているが、信号再生装置２００は、複数の装置であってもよい。
【００２４】
スピーカ３００は、閉空間に複数個設置されている既設のスピーカのうちから、音場分離制御時に用いるように選択されたスピーカである。ここで、「音場分離制御時」とは、例えば、カーナビゲーションの音声案内が流れたため、運転席ではカーナビゲーションの音声案内が優先的に聞こえるようにし、その他の座席では音楽が優先的に聞こえるようにするなどして、領域ごとに音場を分離する制御をしている状態である。自動車の車室内のような閉空間において、通常、既設のスピーカは、乗客全員が音楽を聴く場合に適するように配置されている。音場分離制御時においては、既設のスピーカのうちから線形独立性の高いスピーカのみを選択して用い、その他のスピーカは用いないようにすることにより音場分離精度を改善することができる。既設のスピーカのうちから線形独立性の高いスピーカ３００を選択する選択方法については後述する。
【００２５】
追加スピーカ３５０は、音場分離制御時にのみ用いられるように、既設のスピーカに追加して設置されたスピーカである。図１においては、追加スピーカ３５０が１つの場合が示されているが、追加スピーカは任意の個数であってよい。追加スピーカ３５０は、音場分離制御を効果的に行うことができる位置に設置されている。追加スピーカ３５０の設置位置を選択する方法については後述する。
【００２６】
音場制御装置１００は、信号分離部１０１と、環境音信号調整部１０２と、音響信号生成部１０３と、信号加算部１０４と、複数の音響出力部１０５と、記憶部１０６と、設定部１０７とを備える。
【００２７】
信号分離部１０１は、信号再生装置２００から入力された音情報を分離して、音情報に応じて、環境音信号調整部１０２又は音響信号生成部１０３に出力する。
【００２８】
信号分離部１０１は、独立して音場を制御する必要がなく各領域で共通して聴取する音情報は環境音信号調整部１０２に出力する。また、信号分離部１０１は、独立して音場を制御する必要がある音情報は音響信号生成部１０３に出力する。
【００２９】
また、信号分離部１０１は、例えば音情報が５．１ｃｈフォーマットの場合、センタースピーカに配分されている音声情報を分離することもできる。
【００３０】
環境音信号調整部１０２は、信号分離部１０１から入力された音情報を信号加算部１０４に出力する。
【００３１】
音響信号生成部１０３は、入力された複数の音情報の各々に対し、各音情報の伝達対象の領域に応じたフィルタ係数を有するフィルタを通して複数の音響信号を生成する。音響信号生成部１０３は、例えば、カーナビゲーションによる音声ガイダンスの伝達対象の領域が運転席（領域Ａ）であり、音声ガイダンスを、領域Ａで聞き取りやすく、後部座席左側（領域Ｂ）ではほとんど聞こえないようにする場合、音声ガイダンスの音情報は、領域Ａ用のフィルタ係数を有するフィルタ（領域Ａ用のフィルタ）に通して音響信号を生成して信号加算部１０４に出力する。ここで、領域Ａ用のフィルタとは、領域Ａの音場を中心に制御するフィルタであり、例えば、領域Ａでは聞き取りやすく、領域Ｂではほとんど聞こえなくなるように音場を制御するフィルタである。
【００３２】
音響信号生成部１０３は、設定部１０７による設定に応じてフィルタ特性を変更することができる。音響信号生成部１０３は、設定部１０７による設定に応じて、フィルタ特性を変更するために必要なフィルタ係数を記憶部１０６から読み出す。
【００３３】
信号加算部１０４は、環境音信号調整部１０２及び音響信号生成部１０３から入力された複数の音響信号を加算し、複数の音響出力部１０５に出力する。
【００３４】
音響出力部１０５は、信号加算部１０４で加算された音響信号をスピーカ３００及び追加スピーカ３５０に供給する。音響出力部１０５の数はスピーカ３００と追加スピーカ３５０の合計の個数に対応している。
【００３５】
記憶部１０６は、音響信号生成部１０３が用いるフィルタのフィルタ係数を記憶している。記憶部１０６は、各領域用のフィルタ係数を記憶している。また、記憶部１０６は、各領域について設定の異なる複数のフィルタ係数を記憶している。
【００３６】
設定部１０７は、ユーザから各種設定を受け付け、受け付けた設定を音響信号生成部１０３に出力する。
【００３７】
続いて、記憶部１０６が記憶しているフィルタ係数について説明する。フィルタ係数は、予め記憶部１０６に記憶されているが、以下に示すような方法により、算出されている。
【００３８】
例えば、自動車の車室内において、領域Ａを運転席、領域Ｂを後部座席左側とし、領域Ａ及び領域Ｂをそれぞれ取り囲むように複数のマイクロホンを設置する。なお、この取り囲み方は一例であり、マイクロホンの設置場所は、これに限定されるものではない。車室内に設置した各スピーカから音を出力して、各マイクロホンで音を測定することにより、各スピーカと各マイクロホンとの組み合わせについて伝達関数を測定することができる。スピーカとマイクロホンはそれぞれ複数あり、音源と音場との関係は、伝達行列Ｇとして定義することができる。
【００３９】
複数の音源（スピーカ）で構成された音源アレーによる音圧応答Ｈは、下記の式（１）によって求められる。
【数１】
0006452377.tif 000002
【００４０】
ここで、ＡFは、各音源間の相対的な音源強度や位相の差を表現するベクトルである。目標音場がＨtargetで与えられれば、必要な音源条件は下記の式（２）によって求められる。
【数２】
0006452377.tif 000003
【００４１】
ここで、（Ｇ）+は、Ｇの疑似逆行列である。
【００４２】
音源に入力される入力パワーを最適化するため、下記の式（３）のような最適化問題において、目標音場Ｈtargetと実音場（音圧応答）Ｈ（＝ＧＡF）との誤差Jを最小化する解ＡFを求める。
【数３】
0006452377.tif 000004
【００４３】
ここで、右上のＨは、転置行列であることを意味する。式（３）を、Ｊ＝０としてＡFについて解くと、下記の式（４）のように変形することができる。
【数４】
0006452377.tif 000005
【００４４】
ここで、正則化係数βは対角成分の加重値であり、Ｉは単位行列である。記憶部１０６は、このようにして求めたＡFに対応するフィルタ係数を記憶している。
【００４５】
また、式（３）は、連立方程式の条件数を下げて雑音の影響を低減するティホノフ（Ｔｉｋｈｏｎｏｖ）正則化と同じ形であり、行列の対角成分に加重値をかけることによって、条件数を低くする方法である。
【００４６】
ここで、「条件数」とは、誤差に対するシステムの敏感度を評価する指標である。条件数が小さくなるようにシステムを構成することにより、システムのロバスト性を高めることができる。自動車の車室内のような体積の小さい閉空間では伝達関数に誤差が生じやすいため、条件数を小さくしてロバスト性を高めることが有効である。
【００４７】
図２に、多領域音場制御によって各制御領域に対して求められた音圧集中の解を、重畳の原理に基づき合成する様子の概念図を示す。音圧集中問題は逆問題法以外でも様々な方法が提案されているが、狭い内部空間の特性を反映するため逆問題法を適用する。まず、一つの領域Ａに音を伝達させ、他の領域Ｂに音を伝達させないフィルタを導く。このフィルタは、領域Ａにおいては複数のスピーカからの音波が強め合って音圧が高くなり、領域Ｂにおいては複数のスピーカからの音波が弱め合って音圧が低くなるようにするフィルタであり、閉空間における反射も考慮されて導かれたものである。次に、領域Ａと領域Ｂを入れ替えて領域Ｂに音を伝達させ、他の領域Ａに音を伝達させないフィルタを導く。これらの二つのフィルタを重ねて用いることで各領域の音場を独立して制御することができる。領域Ａ及び領域Ｂにおける目標音場を、それぞれ、Ｈtarget,A及びＨtarget,Bとすると、目標音場は、それぞれ、下記の式（５）及び（６）によって表現することができる。
【数５】
0006452377.tif 000006
【数６】
0006452377.tif 000007
【００４８】
ここで、ＡTは作りたい仮想の音場を構成する音源の音源強度であり、Ｗは自由音場の伝達行列である。
【００４９】
［スピーカ選択］
音場分離制御時においては、通常時に用いている既設のスピーカをそのまま用いると、効果的に音場を分離できない場合がある。ここで、「通常時」とは、乗客全員が音楽を聴いている場合などのような、音場分離制御がされていない状態である。音場を効果的に分離するためには、既設のスピーカのうちから線形独立性の高いスピーカを複数個選択し、これに、既設のスピーカとは別に設置した追加スピーカを用い、音場分離制御時には、これらのスピーカを音源とすることが有効である。以下、音場分離制御時に既設のスピーカから選択して使用するスピーカの選択方法、及び、音場分離制御時に使用する追加スピーカの位置を選択する方法について説明する。
【００５０】
図３は、本発明の第１実施形態に係るスピーカ配置選択装置４００の概略構成を示す図である。スピーカ配置選択装置４００は、音響信号送信部４０１と、音響信号受信部４０２と、音響伝達関数算出部４０３と、コアエリアスピーカ選択部（特許請求の範囲における「第１のスピーカ選択部」）４１０と、追加スピーカ選択部（特許請求の範囲における「第２のスピーカ選択部」）４２０とを備える。コアエリアスピーカ選択部４１０は、ＥｆＩ値算出部４１１と、スピーカ数設定部４１２とスピーカ配置選択部４１３とを備える。追加スピーカ選択部４２０は、追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１と、追加スピーカ数設定部４２２と、追加スピーカ配置選択部４２３とを備える。
【００５１】
音響信号送信部４０１は、所定の初期信号によりスピーカから音を出力させる。例えば、音場分離制御時に使用するスピーカを既設のスピーカから選択する際は、既設のスピーカから所定の初期信号を出力させる。図４に、自動車の車室内に、既設のスピーカとして１４個のスピーカが配置されている例を示す。
【００５２】
図４に示す例においては、例えば、Ｓｐ１〜Ｓｐ４はドアに設置された低周波数帯域（低域）用ウーファであり、Ｓｐ５〜Ｓｐ６は後方トレイに設置された中域用スコーカであり、Ｓｐ７〜Ｓｐ１０は前部座席に設置されたシートスピーカと呼ばれる中域用スコーカであり、Ｓｐ１１〜Ｓｐ１２はフロントピラーに設置された点線で囲む二種類の中域用スコーカ及び高域用ツイータであり（点線で囲む２つのスピーカをセットで１つのスピーカと数える）、Ｓｐ１３はインパネ（ダッシュボード）上面中央に設置された中域用スコーカであり、Ｓｐ１４は後方トレイに設置された重低域用サブウーファである。
【００５３】
音響信号受信部４０２は、例えば、領域Ａ（運転席）及び領域Ｂ（後部座席左側）周辺に設置されたマイクロホンが受信した音響信号をマイクロホンから受信する。音響信号受信部４０２は、領域Ａに対するＥｆＩ（Effective Independence）値を算出する場合は、領域Ａ周辺に設置されたマイクロホンが受信した音響信号をマイクロホンから受信する。また、音響信号受信部４０２は、領域Ｂに対するＥｆＩ値を算出する場合は、領域Ｂ周辺に設置されたマイクロホンが受信した音響信号をマイクロホンから受信する。ここで、「ＥｆＩ値」は線形独立性の指標として用いることができるものであり、ＥｆＩ値が高ければ線形独立性は高く、ＥｆＩ値が低ければ線形独立性は低い。ＥｆＩ値の算出方法については後述する。
【００５４】
音響伝達関数算出部４０３は、音響信号送信部４０１から入力された信号と、音響信号受信部４０２から入力された信号とに基づいて伝達行列Ｇを算出し、ＥｆＩ値算出部４１１又は追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１に伝達行列Ｇを出力する。音響伝達関数算出部４０３は、音場分離制御時に使用するスピーカを既設のスピーカから選択する際は、ＥｆＩ値算出部４１１に伝達行列Ｇを出力する。また、音響伝達関数算出部４０３は、音場分離制御時に使用する追加スピーカの位置を選択する際は、追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１に伝達行列Ｇを出力する。
【００５５】
コアエリアスピーカ選択部４１０は、音場分離制御時に使用するスピーカを既設のスピーカのうちから選択する。ここで、コアエリアとは多領域音場制御で制御対象とする領域のことを示す。コアエリアスピーカ選択部４１０は、所定の領域に対して線形独立性が高い複数のスピーカを既設のスピーカから選択する。例えば、運転席を優先領域として音圧を集中させる優先制御をする場合、運転席に対して線形独立性が高く、後席などの非優先領域に対して線形独立性が低いスピーカを選択する。
【００５６】
ＥｆＩ値算出部４１１は、音響伝達関数算出部４０３から入力された伝達行列Ｇと、スピーカ数設定部４１２から取得したスピーカ数とに基づいて、各スピーカ領域Ａ及びＢに対する線形独立性を表すＥｆＩ値を算出する。ここで、領域Ａに対するＥｆＩ値を算出する場合は、ＥｆＩ値算出部４１１は、音響信号受信部４０２が、領域Ａに設置したマイクロホンから受信した音響信号に基づいてＥｆＩ値を算出する。また、領域Ｂに対するＥｆＩ値を算出する場合は、ＥｆＩ値算出部４１１は、音響信号受信部４０２が、領域Ｂに設置したマイクロホンから受信した音響信号に基づいてＥｆＩ値を算出する。
【００５７】
スピーカ数設定部４１２は、音場分離制御時に既設スピーカのうちから選択するスピーカの個数を、ユーザからの入力により受け付け、または、例えばユーザが設定した目標音場に基づいて設定し、ＥｆＩ値算出部４１１及びスピーカ配置選択部４１３に出力する。
【００５８】
スピーカ配置選択部４１３は、ＥｆＩ値算出部４１１から取得した各スピーカの領域Ａ及びＢに対するＥｆＩ値に基づいて、ＥｆＩ値が高い方から順にスピーカを選択する。スピーカ配置選択部４１３が選択するスピーカの個数は、スピーカ数設定部４１２から取得した個数であり、スピーカ配置選択部４１３は、ＥｆＩ値が上位のスピーカを、スピーカ数設定部４１２において設定された数の分だけ選択する。
【００５９】
ここで、ＥｆＩ値の算出方法について説明する。
【００６０】
ＥｆＩ値算出部４１１は、ＥｆＩ法（Effective Independence Method）により、ＥｆＩ値を算出する。ＥｆＩ法は、行列を構成する行や列の線形独立性を評価し、その成分の重複度を評価する方法である。線形独立性が高いスピーカは、対象領域へ音圧を伝達する効率が高いことを意味し、音圧集中させる制御を実施する上で必要性が高い。また、線形独立性が低いスピーカは、必要性が低い余剰な成分であることを意味する。線形独立性が高い成分を選択して、線形独立性が低い余剰な成分を排除することにより条件数を低くすることができる。
【００６１】
ＥｆＩ値算出部４１１は、音響伝達関数算出部４０３から伝達行列Ｇを取得し、下記の式（７）のように特異値分解を行う。
【数７】
0006452377.tif 000008
【００６２】
ここで、マイクロホンの個数をｍ個、スピーカの個数をｎ個とすると、伝達行列Ｇはｍ×ｎの行列である。また、Ｕはｍ×ｍの直交行列、Λはｍ×ｎの対角行列、Ｗはｎ×ｎの直交行列である。Ｗの右上のＨは、転置行列であることを意味する。
【００６３】
続いて、ＥｆＩ値算出部４１１は、スピーカ数設定部４１２から取得したスピーカ数を用いて行列Ｗａを生成する。Ｗａは、ｎ×ａの行列であり、ここで「ａ」は、スピーカ数設定部４１２から取得したスピーカ数である。ＥｆＩ値算出部４１１は、行列Ｗの１番目からａ番目までの列ベクトルを選択することにより行列Ｗａを生成する。例えば、１４個のスピーカから８個のスピーカを選択する場合、ｎ＝１４、ａ＝８である。
【００６４】
続いて、ＥｆＩ値算出部４１１は、下記の式（８）のようにしてＥｆＩ値のベクトルＥWを算出する。
【数８】
0006452377.tif 000009
【００６５】
ここで、関数ｄｉａｇは、対角成分を取り出して列ベクトルを生成する操作をする関数である。
【００６６】
ベクトルＥWの成分は、各スピーカのＥｆＩ値に対応し、０〜１の間の数値を有する。ＥｆＩ値は、高い数値であるほど線形独立性が高いことを意味する。ＥｆＩ値の高いスピーカを選択することにより条件数を下げることができ、効率的に音場を制御することができる。
【００６７】
図５に、ＥｆＩ値算出部４１１によって算出された１４個のスピーカのＥｆＩ値の一例を示す。図５に示すＥｆＩ値は、２００Ｈｚ〜２ｋＨｚの範囲で平均されたＥｆＩ値を示したものである。
【００６８】
図５（ａ）は領域Ａに対するＥｆＩ値を示したものであり、図５（ｂ）は領域Ｂに対するＥｆＩ値を示したものである。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例においては、１４個の既設スピーカからＥｆＩ値の高い８個のスピーカが選択されている。図５（ａ）の場合と図５（ｂ）の場合とでは、選択されるスピーカが若干異なる。
【００６９】
図６（ａ）に、領域Ａに対するＥｆＩ値が高いスピーカ８個が選択された様子の一例を示す。図６（ａ）は、領域Ａ（前部座席右側）に設置されたマイクロホンによる測定結果から、ＥｆＩ値を算出した場合の例であり、マイクロホンの測定位置は、二重線で囲まれた四角形で示されている。黒丸は、選択されたスピーカが設置されている位置を示す。また、白丸は、選択されなかったスピーカが設置されている位置を示す。
【００７０】
図６（ｂ）に、領域Ｂに対するＥｆＩ値が高いスピーカ８個が選択された様子の一例を示す。図６（ｂ）は、領域Ｂ（後部座席左側）に設置されたマイクロホンによる測定結果から、ＥｆＩ値を算出した場合の例であり、マイクロホンの測定位置は、二重線で囲まれた四角形で示されている。黒丸は、選択されたスピーカが設置されている位置を示す。また、白丸は、選択されなかったスピーカが設置されている位置を示す。
【００７１】
図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照すると、シートスピーカＳｐ７〜Ｓｐ１０は、領域Ａに対するＥｆＩ値も領域Ｂに対するＥｆＩ値も低く、いずれの場合にも、選択されないスピーカとなっている（シートスピーカＳｐ７〜Ｓｐ１０の位置については図４参照）。
【００７２】
図７に、既設の１４個のスピーカが設置されている場合と、線形独立性が高い（すなわちＥｆＩ値が高い）８個のスピーカを選択した場合とにおける条件数を比較した結果を示す。図４に示すように、ＥｆＩ値が高いスピーカを８個選択し、ＥｆＩ値が低い６個のスピーカは使用しないようにすることにより、条件数を大幅に低下させることができる。
【００７３】
なお、上述の説明においては、既設のスピーカから、スピーカ数設定部４１２で設定した個数のスピーカを選択する場合を説明したが、スピーカの個数を設定するのではなく、ＥｆＩ値の所定の絶対値を指定し、所定の絶対値より高いＥｆＩ値を有するスピーカを選択するようにしてもよい。
【００７４】
また、上述の説明においては、低周波数帯域から高周波数帯域（２００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）にわたってＥｆＩ値を平均化し、このＥｆＩの平均値が高い方からスピーカを選択していたが、一般的に音場分離が困難な周波数帯である中周波数帯域から高周波数帯域（５００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）においてＥｆＩ値を平均化し、中周波数帯域から高周波数帯域のＥｆＩの平均値が高い方からスピーカを選択するようにしてもよい。中周波数帯域から高周波数帯域は、距離減衰に加えて、例えば自動車の車室内のシートや内装パネル等の障害物による反射や減衰等の影響を受けるため、音場分離が困難となる傾向があるが、中周波数帯域から高周波数帯域に着目してスピーカを選択することにより、中周波数帯域から高周波数帯域における音場分離精度を向上させることができる。なお、中周波数帯域から高周波数帯域の値として、５００Ｈｚ〜２ｋＨｚとしたのは一例であり、周波数範囲は、車室内の特性や音情報の周波数帯域に応じて適宜変更してよい。
【００７５】
再び、図３に戻り、追加スピーカ選択部４２０の機能について説明する。
【００７６】
追加スピーカ選択部４２０は、音場分離制御時において、優先領域（音圧集中させる空間）と非優先領域（音圧抑制させる空間）の音場分離性能（ＥｆＩ値の差）、特に、例えば自動車の前部座席と後部座席の音圧分離をさらに最大化するために、遮断物による減衰や反射減衰の影響の少ない後席乗員空間の近傍で、かつ車載レイアウトが可能な室内エリアにおける追加スピーカの位置を選択する。具体的には、追加スピーカ選択部４２０は、優先領域に対して線形独立性が高く、非優先領域に対して線形独立性の低い追加スピーカの位置を選択する。以下、各ブロックの機能について説明する。
【００７７】
追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１は、音響伝達関数算出部４０３から入力された追加スピーカ分の伝達行列Ｇと、追加スピーカ数設定部４２２から取得した追加スピーカ数とに基づいてＥｆＩ値を算出する。
【００７８】
追加スピーカ数設定部４２２は、ユーザから音圧制御したいエリアとスピーカの使用個数の入力を受け付け、追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１及び追加スピーカ配置選択部４２３に出力する。
【００７９】
追加スピーカ配置選択部４２３は、追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１から取得したＥｆＩ値に基づいて、最適な追加スピーカの設置位置を決定する。追加スピーカ配置選択部４２３が選択する追加スピーカの個数は、追加スピーカ数設定部４２２から取得した個数であり、追加スピーカ配置選択部４２３は、音圧制御したい領域間でＥｆＩ値の差が上位のスピーカを、追加スピーカ数設定部４２２において設定された指定数の分だけ選択する。
【００８０】
［前席音場集中制御］
以下、図８〜図１０を参照して、前席右側を優先領域として音場集中制御をするように、追加スピーカを選択する場合の例を説明する。なお、以下の説明は、追加スピーカの個数を２個とした場合の例であるが、これは一例であり、追加スピーカの個数は２個に限られるものではない。
【００８１】
図８に示すように、運転席及び助手席のシートの背面にフレームを設置し、当該フレームに、Ａ点からＯ点まで０．１ｍ間隔で１５箇所の位置を設定する。Ａ点からＯ点の中から選択した２箇所の位置にスピーカを設置し、音響信号送信部４０１は、選択した２箇所の位置に設置された２台のスピーカから音を出力させる。
【００８２】
音響信号受信部４０２は、領域Ａ（運転席）及び領域Ｂ（後部座席左側）周辺に設置されたマイクロホンが受信した音響信号をマイクロホンから受信する。
【００８３】
音響伝達関数算出部４０３は、音響信号送信部４０１から入力された信号と、音響信号受信部４０２から入力された信号とに基づいて伝達行列Ｇを算出し、追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１に伝達行列Ｇを出力する。
【００８４】
追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１は、音響伝達関数算出部４０３から入力された伝達行列Ｇと、追加スピーカ数設定部４２２から取得したスピーカ数（本例においては２個）とに基づいて、各スピーカ領域Ａ及びＢに対する線形独立性を表すＥｆＩ値を算出する。追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１は、ＥｆＩ値算出部４１１と同様の手法によりＥｆＩ値を算出する。
【００８５】
上記手順を、Ａ点からＯ点の中から選択できる全ての２箇所の位置について実施し、追加スピーカ配置選択部４２３は、ＥｆＩの平均値（例えば、２００Ｈｚ〜２ｋＨｚの平均値）が、領域Ａに対しては高く、領域Ｂに対しては低い２個のスピーカの組み合わせを選択する。
【００８６】
図９（ａ）に、前席右側領域に対するＥｆＩ値が高い順に並べた表を示す。図９（ａ）には、順位が１３番目から１７番目の位置を示している。また、図９（ｂ）に、後席左側領域に対するＥｆＩ値が低い順に並べた表を示す。図９（ｂ）には、順位が７番目から１１番目の位置を示している。
【００８７】
図９（ａ）及び図９（ｂ）には、全ての組み合わせを示していないが、ＥｆＩ値が、領域Ａ（優先領域、前席右側領域）に対しては高く、領域Ｂ（非優先領域、後席左側領域）に対しては低い２個のスピーカの組み合わせ、すなわち、領域ＡのＥｆＩ値から領域ＢのＥｆＩ値を引いた差分が最大となるスピーカの組み合わせはＡとＧの２箇所にスピーカを設置した配置である。位置Ａと位置Ｇとは６０ｃｍ離れた位置であり、図８において黒丸で示される位置である。
【００８８】
図１０に、前席音場集中制御による音場分離制御時のスピーカ配置を示す。黒丸は、既設スピーカのうち、ＥｆＩ値が高く選択された位置である。白丸は、既設スピーカのうち、ＥｆＩ値が低く選択されなかった位置である。斜線で示した丸は、追加スピーカを設置する位置として選択された位置である。
【００８９】
［後席音場集中制御］
以下、図１１〜図１３を参照して、後席左側を優先領域として音場集中制御をするように、追加スピーカを選択する場合の例を説明する。なお、以下の説明は、追加スピーカの個数を２個とした場合の例であるが、これは一例であり、追加スピーカの個数は２個に限られるものではない。
【００９０】
図１１に示すように、運転席及び助手席のシートの背面にフレームを設置し、当該フレームに、Ａ点からＯ点まで０．１ｍ間隔で１５箇所の位置を設定する。Ａ点からＯ点の中から選択した２箇所の位置にスピーカを設置し、音響信号送信部４０１は、選択した２箇所の位置に設置された２台のスピーカから音を出力させる。
【００９１】
音響信号受信部４０２は、領域Ａ（運転席）及び領域Ｂ（後部座席左側）周辺に設置されたマイクロホンが受信した音響信号をマイクロホンから受信する。
【００９２】
音響伝達関数算出部４０３は、音響信号送信部４０１から入力された信号と、音響信号受信部４０２から入力された信号とに基づいて伝達行列Ｇを算出し、追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１に伝達行列Ｇを出力する。
【００９３】
追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１は、音響伝達関数算出部４０３から入力された伝達行列Ｇと、追加スピーカ数設定部４２２から取得したスピーカ数（本例においては２個）とに基づいて、各スピーカ領域Ａ及びＢに対する線形独立性を表すＥｆＩ値を算出する。追加スピーカＥｆＩ値算出部４２１は、ＥｆＩ値算出部４１１と同様の手法によりＥｆＩ値を算出する。
【００９４】
上記手順を、Ａ点からＯ点の中から選択できる全ての２箇所の位置について実施し、追加スピーカ配置選択部４２３は、ＥｆＩの平均値（例えば、２００Ｈｚ〜２ｋＨｚの平均値）が、領域Ｂに対しては高く、領域Ａに対しては低い２個のスピーカの組み合わせを選択する。
【００９５】
図１２（ａ）に、前席右側領域に対するＥｆＩ値が低い順に並べた表を示す。図１２（ａ）には、順位が１番目から５番目の位置を示している。また、図１２（ｂ）に、後席左側領域に対するＥｆＩ値が高い順に並べた表を示す。図１２（ｂ）には、順位が１番目から５番目の位置を示している。
【００９６】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）には、全ての組み合わせを示していないが、ＥｆＩ値が、領域Ｂ（優先領域、後席左側領域）に対しては高く、領域Ａ（非優先領域、前席右側領域）に対しては低い２個のスピーカの組み合わせ、すなわち、領域ＢのＥｆＩ値から領域ＡのＥｆＩ値を引いた差分が最大となるスピーカの組み合わせはＣとＤの２箇所にスピーカを設置した配置である。位置Ｃと位置Ｄとは１０ｃｍ離れた位置であり、図１１において黒丸で示される位置である。
【００９７】
図１３に、後席音場集中制御による音場分離制御時のスピーカ配置を示す。黒丸は、既設スピーカのうち、ＥｆＩ値が高く選択された位置である。白丸は、既設スピーカのうち、ＥｆＩ値が低く選択されなかった位置である。斜線で示した丸は、追加スピーカを設置する位置として選択された位置である。
【００９８】
図１４は、後部座席の左側だけでなく、後部座席の両側に対して、それぞれ独立した音場集中制御をする場合の例である。図１４に示す例においては、追加スピーカの個数を４個としている。黒丸は、既設スピーカのうち、ＥｆＩ値が高く選択された位置である。白丸は、既設スピーカのうち、ＥｆＩ値が低く選択されなかった位置である。斜線で示した丸は、追加スピーカを設置する位置として選択された位置である。
【００９９】
なお、上述の前席音場集中制御及び後席音場集中制御の説明においては、低周波数帯域から高周波数帯域（２００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）にわたってＥｆＩ値を平均化し、このＥｆＩの平均値に基づいてスピーカを選択していたが、一般的に音場分離が困難な周波数帯である中周波数帯域から高周波数帯域（５００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）においてＥｆＩ値を平均化し、中周波数帯域から高周波数帯域のＥｆＩの平均値に基づいてスピーカを選択するようにしてもよい。なお、中周波数帯域から高周波数帯域の値として、５００Ｈｚ〜２ｋＨｚとしたのは一例であり、周波数範囲は、車室内の特性に応じて適宜変更してよい。
【０１００】
また、上述の前席音場集中制御及び後席音場集中制御の説明においては、２個のスピーカを設置してＥｆＩ値を測定し、その後、位置を変更して２個のスピーカを設置してＥｆＩ値を測定するという手順を、全ての組み合わせについて実施してＥｆＩ値を測定していたが、測定手順はこれに限られない。例えば、Ａ〜Ｏの位置に１５個のスピーカを設置して、１回で全ての位置のＥｆＩ値を測定するという手順で測定してもよい。なお、１５個のスピーカとしたのは一例であり、その他の個数でもよい。
【０１０１】
また、上述の前席音場集中制御及び後席音場集中制御の説明においては、運転席及び助手席のシートの背面において、追加スピーカを設置する位置を選択する場合を例にあげて説明しているが、これは一例であり、追加スピーカは他の位置に設置してもよい。追加スピーカを設置する位置としては、遮断物による減衰や反射減衰の影響の少ない後席乗員空間の近傍であることが好ましい。
【０１０２】
［条件数の正則化係数β依存］
式（３）及び（４）における正則化係数βは一意に決まるものではなく、種々の形式を取り得る。例えば、正則化係数βは下記の式（９）に示すような形式とすることができる。
【数９】
0006452377.tif 000010
【０１０３】
ここでｆは周波数である。また、αは、α＞０となる定数である。
【０１０４】
図１５に、既設のスピーカが１４個設置されている場合の条件数と、線形独立性が高い（すなわちＥｆＩ値が高い）８個のスピーカを選択し、上記の式（９）において、αを１０〜８０までふった場合の条件数の結果を示す。図１５に示されるように、正則化係数βの値を適切に選択することにより、条件数を低下させることができる。
【０１０５】
図１６に、領域Ａ及び領域Ｂにおける２００Ｈｚ〜２ｋＨｚの範囲の音圧レベルを示す。図１６に示すグラフは、既設のスピーカから８個のスピーカを選択し、追加スピーカを設置する前において、式（９）においてβを調整し最も効果の高いβを選択した場合のグラフである。黒色の棒グラフは領域Ａに音場集中制御した音源の音圧レベルを示し、斜線の棒グラフは領域Ｂに音場集中制御した音源の音圧レベルを示す。
【０１０６】
図１６（ａ）は領域Ａにおける測定結果であり、図１６（ｂ）は領域Ｂにおける測定結果である。領域Ａ及び領域Ｂの広い範囲において、所望の音源の音圧レベルが高い傾向が確認できる。しかしながら、図１６（ａ）に示す領域Ａでは、７５０Ｈｚ〜２ｋＨｚにおいて十分な効果が得られない周波数帯域がある。
【０１０７】
図１７に、後席音場集中制御として、前述のスピーカＣ及びスピーカＤ（以下「スピーカＣＤ」と称する）を設置した場合の、領域Ａ及び領域Ｂにおける２００Ｈｚ〜２ｋＨｚの範囲の音圧レベルを追加したグラフ示す。黒色の棒グラフは領域Ａに音場集中制御した音源の音圧レベルを示し、斜線の棒グラフは領域Ｂに音場集中制御した音源の音圧レベルを示す。また、白色の棒グラフは、スピーカＣＤを追加した場合の領域Ｂに音場集中制御した音源の音圧レベルを示す。
【０１０８】
図１７（ａ）は領域Ａにおける測定結果であり、図１７（ｂ）は領域Ｂにおける測定結果である。図１７（ａ）を参照すると、７５０Ｈｚ〜２ｋＨｚの範囲において、スピーカＣＤを追加したことの影響はほとんどみられない。一方、図１７（ｂ）を参照すると、７５０Ｈｚ〜２ｋＨｚの範囲において、スピーカＣＤを追加したことにより、領域Ｂに音場集中制御した音源の音圧レベルの向上が見られる。これは、スピーカＣＤを追加した場合、領域Ｂに音場集中制御した音源のボリュームを下げることにより、７５０Ｈｚ〜２ｋＨの範囲における音場分離精度を向上させることができることを意味する。
【０１０９】
このように、本実施形態によれば、既設のスピーカから線形独立性の高いスピーカを選択し、また、線形独立性の高い位置を選択して追加スピーカを設置することにより、閉空間において、領域ごとに独立して重要な音情報を聞き取ることができるように音場を制御することができる。
【０１１０】
また、中周波数帯域から高周波数帯域において線形独立性の高い位置を選択して追加スピーカを設置することにより、音場分離が困難となる傾向がある中周波数帯域から高周波数帯域における音場分離精度を向上させることができる。
【０１１１】
また、線形独立性の指標としてＥｆＩ値を用い、優先領域のＥｆＩ値から非優先領域のＥｆＩ値を引いた差分が最大になるように、追加スピーカの設置位置を選択することにより、優先領域と非優先領域の間の音場を効果的に分離することができる。
【０１１２】
また、追加スピーカを、自動車の車室内において、遮断物による減衰や反射減衰の影響の少ないシート背面に設置することにより、音場分離精度を向上させることができる。
【０１１３】
（第２実施形態）
図１８は、本発明の第２実施形態に係る音場制御システム２０の概略構成を示す図である。音場制御システム２０は、閉空間において音場を制御する音場制御装置１００と、各種の音情報を出力する信号再生装置２００と、複数のスピーカ３００と、少なくとも１つの追加スピーカ３５０と、モータ駆動部５００とを備える。
【０１１４】
第２実施形態に係る音場制御システム２０は、モータ駆動部５００を有する点で、第１実施形態に係る音場制御システム１０と相違する。第２実施形態の説明においては、第１実施形態と相違する点について主に説明し、共通する内容は説明を省略する。
【０１１５】
モータ駆動部５００は、スピーカ３００及び／又は追加スピーカ３５０の角度（指向角度）を変更することができる。モータ駆動部５００は、角度を変更させる機能を持たせるスピーカの数に応じて設置される。そのため、モータ駆動部５００は、１台であってもよいし複数台であってもよい。
【０１１６】
設定部１０７は、ユーザからスピーカ３００の角度設定の入力を受け付け、受け付けた角度設定情報をモータ駆動部５００に出力する。
【０１１７】
図１９に、自動車の運転席背面に設置した追加スピーカの角度を回転させた様子を示す。図１９（ａ）は上面図であり、図１９（ｂ）は背面図である。図１９に示す例においては、運転席背面に設置した追加スピーカは、モータ駆動部５００により後部座席左側を向くように角度を回転させられている。
【０１１８】
このように、本実施形態によれば、追加スピーカの角度を変更可能とすることにより、音場分離精度をさらに向上させることができる。
【０１１９】
（第３実施形態）
図２０は、本発明の第３実施形態に係る音場制御システム３０の概略構成を示す図である。音場制御システム３０は、閉空間において音場を制御する音場制御装置１５０と、各種の音情報を出力する信号再生装置２００と、複数のスピーカ３００と、少なくとも１つの追加スピーカ３５０とを備える。
【０１２０】
第３実施形態に係る音場制御装置１５０は、乗客位置判定部１０８及びシート位置判定部１０９を備える点で、第１実施形態に係る音場制御装置１００と相違する。第３実施形態の説明においては、第１実施形態と相違する点について主に説明し、共通する内容は説明を省略する。
【０１２１】
乗客位置判定部１０８は、乗客位置パターンを判定し、判定した乗客位置パターンの情報を設定部１０７に出力する。
【０１２２】
乗客位置判定部１０８は、例えば、シートベルトの着脱によるオン／オフスイッチで、乗客位置パターンを判定することができる。乗客位置判定部１０８は、例えば、５人乗車の自動車の場合、乗客位置パターンを５ビットで表すことができる。運転席を１ビット目とし、反時計回りで各座席の乗客位置をビットで表すと、例えば、運転席１名のみの場合は００００１（１）、運転席と助手席の２名の場合は０００１１（３）、運転席と左右の後部座席の２名の場合は１０１０１（２１）と表すことができる（括弧内の数字は１０進数）。
【０１２３】
また、乗客位置判定部１０８は、バックミラー、ピラー又は天井などに取り付けたカメラの画像信号を用いて、乗客位置パターンを判定してもよい。乗客位置判定部１０８は、例えば、乗車していない状態を背景画像とし、背景画像と乗車時の画像との差分である画像差分量に基づいて、乗車領域毎に乗客がいるか否かを判定することができる。画像差分量の閾値は、予め任意に設定することができる。この場合も、乗客位置パターンは５ビットで表すことができる。
【０１２４】
シート位置判定部１０９は、前席着座乗員のシート前後位置を判定し、シート前後位置の情報を設定部１０７に出力する。
【０１２５】
設定部１０７は、乗客位置判定部１０８から入力された乗客位置パターンの情報と、シート位置判定部１０９から入力されたシート前後位置の情報とを、音響信号生成部１０３に出力する。
【０１２６】
音響信号生成部１０３は、設定部１０７から入力された乗客位置パターンの情報と、シート前後位置の情報とに基づいて、当該乗客位置パターン及び当該シート前後位置の情報とに応じたフィルタ係数を記憶部１０６から読み込み、音場制御のパラメータを最適な数値に自動で切り替える。
【０１２７】
なお、音場制御装置１５０は、乗客位置判定部１０８及びシート位置判定部１０９の双方ではなく、いずれか一方のみを備える構成であってもよい。
【０１２８】
このように、本実施形態によれば、乗客位置パターンを判定し、乗客位置パターンに応じて音場制御のパラメータを最適な数値に自動で切り替えることにより、制御にロバスト性を持たせることができる。
【０１２９】
また、本実施形態によれば、シート前後位置を判定し、シート前後位置に応じて音場制御のパラメータを最適な数値に自動で切り替えることにより、制御にロバスト性を持たせることができる。
【０１３０】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０、２０、３０    音場制御システム
１００、１５０  音場制御装置
１０１  信号分離部
１０２  環境音信号調整部
１０３  音響信号生成部
１０４  信号加算部
１０５  音響出力部
１０６  記憶部
１０７  設定部
１０８  乗客位置判定部
１０９  シート位置判定部
２００  信号再生装置
３００  スピーカ
３５０  追加スピーカ
４００  スピーカ配置選択装置
４０１  音響信号送信部
４０２  音響信号受信部
４０３  音響伝達関数算出部
４１０  コアエリアスピーカ選択部
４１１  ＥｆＩ値算出部
４１２  スピーカ数設定部
４１３  スピーカ配置選択部
４２０  追加スピーカ選択部
４２１  追加スピーカＥｆＩ値算出部
４２２  追加スピーカ数設定部
４２３  追加スピーカ配置選択部
５００  モータ駆動部
【図１】
0006452377.tif 000011
【図２】
0006452377.tif 000012
【図３】
0006452377.tif 000013
【図４】
0006452377.tif 000014
【図５】
0006452377.tif 000015
【図６】
0006452377.tif 000016
【図７】
0006452377.tif 000017
【図８】
0006452377.tif 000018
【図９】
0006452377.tif 000019
【図１０】
0006452377.tif 000020
【図１１】
0006452377.tif 000021
【図１２】
0006452377.tif 000022
【図１３】
0006452377.tif 000023
【図１４】
0006452377.tif 000024
【図１５】
0006452377.tif 000025
【図１６】
0006452377.tif 000026
【図１７】
0006452377.tif 000027
【図１８】
0006452377.tif 000028
【図１９】
0006452377.tif 000029
【図２０】
0006452377.tif 000030