(57)【要約】【課題】  クロストーク特性のばらつきを抑制し、車室内における聴感上の音像定位への影響を抑制する「音声制御装置及びこれを用いたオーディオ装置、音声制御方法、音声制御プログラム」を提供することを目的とする。【解決手段】  各チャンネルのデジタルオーディオ信号ＤＳをアナログオーディオ信号ＡＳに変換して出力するＤＳＰ１１０と、アナログオーディオ信号ＡＳを増幅する増幅部１２０と、を備える音声制御装置１００であって、ＤＳＰ１１０は、増幅されたアナログオーディオ信号ＡＳからチャンネルごとのクロストーク特性を測定し、クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号ＣＴＳをチャンネルごとに生成するクロストーク生成部１１３と、クロストーク信号ＣＴＳをデジタルオーディオ信号ＤＳにチャンネルごとに追加するように制御する制御部１１１と、を有することを特徴としている。【選択図】図１
2008124952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各チャンネルのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して出力するデジタル信号処理手段と、前記アナログオーディオ信号を増幅する増幅手段と、を備える音声制御装置であって、
前記デジタル信号処理手段は、
増幅されたアナログオーディオ信号からチャンネルごとのクロストーク特性を測定し、前記クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号をチャンネルごとに生成する生成手段と、
前記クロストーク信号を前記デジタルオーディオ信号にチャンネルごとに追加するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする音声制御装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記アナログオーディオ信号の所定の周波数帯域で測定し、測定結果に対し等ラウドネス曲線に応じた重み付けを行って生成することを特徴とする請求項１に記載の音声制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の音声制御装置と、
デジタルオーディオ信号を発生する発生装置と、
を有することを特徴とするオーディオ装置。
【請求項４】
各チャンネルのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して出力し、前記アナログオーディオ信号を増幅する音声制御方法であって、
増幅されたアナログオーディオ信号からチャンネルごとのクロストーク特性を測定し、
前記クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号をチャンネルごとに生成し、
前記クロストーク信号を前記デジタルオーディオ信号にチャンネルごとに追加するように制御することを特徴とする音声制御方法。
【請求項５】
各チャンネルのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して出力するステップと、前記アナログオーディオ信号を増幅するステップとをコンピュータに実行させる音声制御プログラムであって、
増幅されたアナログオーディオ信号からチャンネルごとのクロストーク特性を測定するステップと、
前記クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号をチャンネルごとに生成するステップと、
前記クロストーク信号を前記デジタルオーディオ信号にチャンネルごとに追加するように制御するステップと、
を実行させることを特徴とする音声制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声処理技術に関し、特に、車室内における聴感上の音像定位を変化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Compact Disc）再生機能、ＭＰ３（Mpeg Audio Layer-3）再生機能等を備えた車載用のオーディオ装置（以下、オーディオ装置という。）では、車室内に設置される複数のスピーカから複数の音声を出力する場合に、デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して、増幅してから出力することが知られている。さらに、このような変換・増幅は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）と増幅装置とを備える音声制御装置等によって行われることが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、複数の音声がそれぞれ異なる指向性を持つように指向性制御を行って音声を出力する音声出力装置において、複数のデジタルオーディオ信号のレベルを測定し、測定結果に応じてゲインを調整することで、各視聴者がそれぞれ視聴したい音声を他の音声から分離して良好に聞き取れるようにしている。
【特許文献１】特開２００５−１９１８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した音声制御装置は小型化の要請が強まっており、これに伴い、音声制御装置内、特に、ＤＳＰの出力側と増幅装置の入力側との間の回路設計が煩雑化するようになりつつある。このため、これらの間においてクロストーク特性のばらつきが発生するようになり、車室内における聴感上の音像定位に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、クロストーク特性のばらつきを抑制し、車室内における聴感上の音像定位への影響を抑制する音声制御装置及びこれを用いたオーディオ装置、音声制御方法、音声制御プログラム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】
上述した問題点を解決するために、本発明の音声制御装置は、各チャンネルのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して出力するデジタル信号処理手段と、アナログオーディオ信号を増幅する増幅手段と、を備える音声制御装置であって、デジタル信号処理手段は、増幅されたアナログオーディオ信号からチャンネルごとのクロストーク特性を測定し、クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号をチャンネルごとに生成する生成手段と、クロストーク信号をデジタルオーディオ信号にチャンネルごとに追加するように制御する制御手段と、を有することを特徴としている。
この構成によれば、クロストーク信号が追加されたデジタルオーディオ信号がアナログオーディオ信号に変換され、増幅されることとなり、クロストーク特性のばらつきが抑制されることとなる。
【０００７】
また、本発明は、生成手段が、アナログオーディオ信号の所定の周波数帯域で測定し、測定結果に対し等ラウドネス曲線に応じた重み付けを行って生成することを特徴としている。
この構成によれば、アナログオーディオ信号の周波数帯域に応じて重み付けが行われることとなり、クロストーク特性のばらつきがより抑制されつつ、測定処理の高速化が図れるようになる。
【０００８】
また、本発明のオーディオ装置は、上述した音声制御装置と、デジタルオーディオ信号を発生する発生装置と、を有することを特徴としている。
この構成によれば、音声制御装置にデジタルオーディオ信号を発生する発生装置を具備することで、クロストーク特性のばらつきが抑制されるオーディオ装置となる。
【０００９】
また、本発明の音声制御方法は、各チャンネルのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して出力し、アナログオーディオ信号を増幅する音声制御方法であって、増幅されたアナログオーディオ信号からチャンネルごとのクロストーク特性を測定し、クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号をチャンネルごとに生成し、クロストーク信号をデジタルオーディオ信号にチャンネルごとに追加するように制御することを特徴としている。
この構成によれば、クロストーク信号が追加されたデジタルオーディオ信号がアナログオーディオ信号に変換され、増幅されることとなり、クロストーク特性のばらつきが抑制されることとなる。
【００１０】
また、本発明の音声制御プログラムは、各チャンネルのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して出力するステップと、アナログオーディオ信号を増幅するステップとをコンピュータに実行させる音声制御プログラムであって、増幅されたアナログオーディオ信号からチャンネルごとのクロストーク特性を測定するステップと、クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号をチャンネルごとに生成するステップと、クロストーク信号をデジタルオーディオ信号にチャンネルごとに追加するように制御するステップと、を実行させることを特徴としている。
この構成によれば、クロストーク信号が追加されたデジタルオーディオ信号がアナログオーディオ信号に変換され、増幅されることとなり、クロストーク特性のばらつきが抑制されることとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の音声制御装置によれば、クロストーク特性のばらつきが抑制され、車室内における聴感上の音像定位への影響を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る音声制御装置１００の機能ブロック図、図２は制御部１１１の詳細を示す機能ブロック図、図３はクロストーク生成部１１３の詳細を示す機能ブロック図である。
【００１３】
尚、図１から図３に示す各機能ブロックは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)、ＳＲＡＭ（Static RAM）、ＲＯＭ(Read Only Memory)等の半導体記憶装置、ＨＤ（Hard Disc）等の磁気ディスク及び所要のソフトウェアによりそれぞれ実現される。
【００１４】
音声制御装置１００は、例えばシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成され、図１に示すように、デジタル信号処理手段としてのＤＳＰ１１０、増幅手段としての増幅部１２０等を備える。さらに、ＤＳＰ１１０は、制御部１１１、クロストーク生成部１１３、Ｄ／Ａ変換部１１７等から構成される。
【００１５】
制御部１１１は、本発明の制御手段の一例であって、デジタルオーディオ信号発生部２００から出力されるデジタルオーディオ信号ＤＳに対し、種々の信号処理を行い、Ｄ／Ａ変換部１１７へ送信する。より詳しくは、図２に示すように、複数のチャンネルから構成されるデジタルオーディオ信号ＤＳ、例えば、車室の助手席側（Front Left）のスピーカから出力される音声のデジタルオーディオ信号ＤＳＦＬ、車室の運転席側（Front Right）のスピーカから出力される音声のデジタルオーディオ信号ＤＳＦＲ、車室の後部座席であって助手席側（Rear Left）のスピーカから出力される音声のデジタルオーディオ信号ＤＳＲＬ、車室の後部座席であって運転席側（Rear Right）のスピーカから出力される音声のデジタルオーディオ信号ＤＳＲＲに対し、種々の信号処理を行い、それぞれのチャンネルに対応するＤ／Ａ変換部１１７へ送信する。
【００１６】
また、制御部１１１は、図２に示すように、複数のフィルタ部１１２ａ〜１１２ｄを備えている。一例としてフィルタ部１１２ａについて説明すると、フィルタ部１１２ａは例えばハイパスフィルタ等で構成され、デジタルオーディオ信号ＤＳＦＬのうち、高音域のデジタルオーディオ信号ＤＳＦＬを通過させて、元のデジタルオーディオ信号ＤＳＦＬ、元のデジタルオーディオ信号ＤＳＦＲ、元のデジタルオーディオ信号ＤＳＲＬ、元のデジタルオーディオ信号ＤＳＲＲに追加する。さらに、後述するクロストーク信号ＣＴＳを元のデジタルオーディオ信号ＤＳＦＬ、元のデジタルオーディオ信号ＤＳＦＲ、元のデジタルオーディオ信号ＤＳＲＬ、元のデジタルオーディオ信号ＤＳＲＲに必要に応じて追加する。
【００１７】
クロストーク生成部１１３は、本発明の生成手段の一例であって、図１に示すように、増幅部１２０で増幅されたアナログオーディオ信号ＡＳからチャンネルごとのクロストーク特性を測定し、クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号ＣＴＳをチャンネルごとに生成する。より詳しくは、図３に示すように、ＦＬ用Ａ／Ｄ変換部１１４ａ、ＦＲ用Ａ／Ｄ変換部１１４ｂ、ＲＬ用Ａ／Ｄ変換部１１４ｃ、ＲＲ用Ａ／Ｄ変換部１１４ｄ及びクロストーク信号発生部１１５等で構成される。
【００１８】
各Ａ／Ｄ変換部１１４ａ〜１１４ｄは同一の機能を有するため一例としてＦＬ用Ａ／Ｄ変換部１１４ａについて説明すると、ＦＬ用Ａ／Ｄ変換部１１４ａは、後述するＦＬ用増幅部から出力される増幅されたアナログオーディオ信号ＡＳＦＬを受信し、デジタルオーディオ信号に変換し、クロストーク信号発生部１１５へ送信する。
【００１９】
クロストーク信号発生部１１５は、各Ａ／Ｄ変換部１１４ａ〜１１４から受信したデジタルオーディオ信号に基づいて、チャンネルごとのクロストーク特性を測定し、クロストーク特性ごとのばらつきが最小となるクロストーク信号をチャンネルごとに生成する。そして、生成されたクロストーク信号は、制御部１１１内のフィルタ部１１４ａ〜１１４ｄに各チャンネルに対応するように送信される。
【００２０】
Ｄ／Ａ変換部１１７は、図示しないＦＬ用Ｄ／Ａ変換部、ＦＲ用Ｄ／Ａ変換部、ＲＬ用Ｄ／Ａ変換部及びＲＲ用Ｄ／Ａ変換部等で構成され、図１に示すように、制御部１１１から送信される各チャンネルのデジタルオーディオ信号ＤＳＦＬ、ＤＳＦＲ、ＤＳＲＬ、ＤＳＲＲをアナログオーディオ信号ＡＳＦＬ、ＡＳＦＲ、ＡＳＲＬ、ＡＳＲＲに変換する。当該変換処理は、周知の技術によって行うことができる。変換されたアナログオーディオ信号ＡＳＦＲ、ＡＳＦＬ、ＡＳＲＬ、ＡＳＲＲは、それぞれのチャンネルに対応する増幅部１２０へ送信される。
【００２１】
増幅部１２０は、図示しないＦＬ用増幅部、ＦＲ用増幅部、ＲＬ増幅部、ＲＲ用増幅部等で構成され、Ｄ／Ａ変換部１１７で変換された各チャンネルのアナログオーディオ信号ＡＳＦＬ、ＡＳＦＲ、ＡＳＲＬ、ＡＳＲＲをそれぞれ対応するチャンネルの増幅部で増幅する。当該増幅処理は、周知の技術によって行うことができる。増幅されたアナログオーディオ信号ＡＳＦＬ、ＡＳＦＲ、ＡＳＲＬ、ＡＳＲＲは、それぞれのチャンネルに対応するクロストーク生成部１１３及びスピーカ３００等へ送信される。
【００２２】
続いて、音声制御装置１００の動作について図４から図８を参照して説明する。
図４は音声制御装置における処理の一例を示すフローチャート、図５はクロストーク特性の測定結果の一例を示すグラフ、図６は聴覚モデル（等ラウドネス曲線）を示すグラフ、図７は周波数ごとの重み付けを定義する表、図８はアナログオーディオ信号の出力を判断するための数式である。
【００２３】
音声制御装置１００は、まず、デジタルオーディオ信号発生部２００から発生するデジタルオーディオ信号を受信し（ステップＳ１）、アナログオーディオ信号への変換処理を行う（ステップＳ２）。さらに、変換されたアナログオーディオ信号を増幅する（ステップＳ３）。
【００２４】
音声制御装置１００は、増幅されたアナログオーディオ信号のチャンネルごとのクロストーク特性を測定する（ステップＳ４）。当該測定処理は、例えばＦＦＴ(Fast Fourier Transformation：高速フーリエ変換)等で行われ、周波数領域におけるクロストーク特性の様子を測定することが可能となる。
【００２５】
クロストーク特性の測定結果は、図５に示すように、周波数（Ｈｚ）とクロストーク特性（ｄＢ）によって示される。ここで、１ｋＨｚ帯、４ｋＨｚ帯及び１０ｋＨｚ帯をそれぞれ参照すると、１ｋＨｚ帯におけるＦＬ（Front Left）、ＦＲ（Front Right）、ＲＬ（Rear Left）、ＲＲ（Rear Right）では、概ね−７５ｄＢ程度でばらつきは少ないが、４ｋＨｚ帯におけるＦＲ、ＲＲでは、概ね−６７ｄＢ程度であるのに対し、ＲＬでは概ね−７０ｄＢ程度、ＦＬでは概ね−７４ｄＢ程度とばらつきが発生している。さらに、１０ｋＨｚ帯におけるＦＲ、ＲＲでは、概ね−５９ｄＢ程度であるのに対し、ＲＬでは概ね−６３ｄＢ程度、ＦＬでは概ね−７１ｄＢ程度とばらつきが４ｋＨｚ帯より大きく発生している。
【００２６】
ここで、人間の耳の感度は、図６に示す聴覚モデル（等ラウドネス曲線）によれば、概ね４ｋＨｚ帯が最も音を感じやすく、４ｋＨｚ帯を中心に１ｋＨｚ帯や１０ｋＨｚ帯になるに従い、下降して音を感じにくくなる。これに従って、周波数ごとの重み付けを、図７に示すように定義する。すなわち、４ｋＨｚ帯の周波数の割合を１．０００とし、１ｋＨｚ帯を０．３９８、１０ｋＨｚ帯を０．１５８と定義する。
【００２７】
そして、上述した定義に基づき、クロストーク特性の測定結果を算出するに際し、図８に示すような数式を使用する。当該数式によれば、各周波数帯域におけるフロント（Front）側のばらつき、リア（Rear）側のばらつきの合計値に重み付けを行い、合成した結果をクロストーク特性の測定結果としている。
【００２８】
音声制御装置１００は、このように算出された測定結果に対し、測定値が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。尚、本実施形態においては、当該閾値を５としているが、任意に設定することが可能である。そして、測定値が５未満である場合には、クロストーク特性が概ね良好であると判断し、アナログオーディオ信号の出力処理を行う（ステップＳ６）。
【００２９】
一方で、音声制御装置１００が、測定値が閾値以上であると判断した場合には、クロストーク信号ＣＴＳを生成する（ステップＳ７）。クロストーク信号ＣＴＳは、上述した１ｋＨｚ帯、４ｋＨｚ帯及び１０ｋＨｚ帯のばらつきを抑制するための信号であって、チャンネルごとに生成される。
【００３０】
クロストーク信号ＣＴＳは、図５に示すように、例えば４ｋＨｚ帯におけるＲＬであれば、４ｋＨｚ帯におけるＲＬのクロストーク特性と、生成されるクロストーク信号の４ｋＨｚ帯におけるクロストーク特性との平均値が、４ｋＨｚ帯におけるＦＲやＲＲのクロストーク特性と概ね重なるようなクロストーク信号であることが望ましい。そして、クロストーク信号の生成は、このような形態により、ばらつきのあるすべての周波数帯で生成すれば、より細かくばらつきが抑制される。また、特性の算出の基礎となる周波数帯域を限定すれば、信号処理の高速化が図れる。また、算出方法は平均値を使用しているが、同様の結果が得られるような算術方法であれば、平均値に限られない。
【００３１】
音声制御装置１００は、クロストーク信号を生成すると、元のデジタルオーディオ信号ＤＳに追加し（ステップＳ８）、ステップＳ２の処理に戻る。これにより、変換・増幅されたアナログオーディオ信号のクロストーク特性のばらつきが抑制されることとなる。
【００３２】
さらに、音声制御装置を備えたオーディオ装置について図９を参照して説明する。
図９はオーディオ装置の機能ブロック図である。オーディオ装置４００は、図９に示すように、音声制御装置１００、デジタルオーディオ信号発生部２００等から構成され、スピーカ３００等を接続して音声を出力することができる。
【００３３】
デジタルオーディオ信号発生部２００は、例えば、ＭＰ３等のデジタルオーディオ信号を発生するものが該当する。
オーディオ装置４００は、例えば、車室内の運転席と助手席との間に設置されるとともに、オーディオ装置４００に接続されるスピーカ３００は、例えば４つ程度用意し、各チャンネルに合わせて、運転席側のドア、助手席側のドア、後部座席の運転席側のドア、後部座席の助手席側のドア等に設置することが望ましい。
【００３４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。本発明のプログラムを通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明の音声制御装置のよれば、車室内における聴感上の音像定位への影響を抑制でき、産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】音声制御装置の機能ブロック図である。
【図２】制御部の詳細を示す機能ブロック図である。
【図３】クロストーク生成部の詳細を示す機能ブロック図である。
【図４】音声制御装置における処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】クロストーク特性の測定結果の一例を示すグラフである。
【図６】聴覚モデル（等ラウドネス曲線）を示すグラフである。
【図７】周波数ごとの重み付けを定義する表である。
【図８】アナログオーディオ信号の出力を判断するための数式である。
【図９】オーディオ装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  音声制御装置
１１０  ＤＳＰ
１１１  制御部
１１２ａ〜１１２ｄ  フィルタ部
１１３  クロストーク生成部
１１４ａ〜１１４ｄ  Ａ／Ｄ部
１１７  Ｄ／Ａ変換部
１２０  増幅部
２００  デジタルオーディオ信号発生部
３００  スピーカ
４００  オーディオ装置
ＤＳ  デジタルオーディオ信号
ＡＳ  アナログオーディオ信号
ＣＴＳ  クロストーク信号
【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】
2008124952.tif 000009
【図８】
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【図９】
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