(57)【要約】【課題】  聴取位置に応じて、適切に音声を補正する。【解決手段】  サブ音抽出部２３０が、メイン音出力ユニット１３０Ｍから出力される音における子音成分と相関が有することが推定される特性成分から成る抽出データＥＲＤを生成する。次に、遅延部２４０が、メイン音出力ユニット１３０Ｍの音出力位置、サブ音出力ユニット１３０Ｓの音出力位置及び音量感補正の着目位置の位置関係により定まる音出力タイミングでサブ音出力ユニット１３０Ｓから特定成分の音が出力されるように信号遅延が施された遅延音データＤＡＤを生成する。そして、レベル調整部２２０Ｓが、騒音レベル検出部２５０の検出結果ＤＮＬを考慮して、遅延音データＤＡＤの音量レベルを調整し、サブ出力音データＳＡＤを生成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定空間へ向けて音を出力するメイン音出力手段と；
前記メイン音出力手段から出力される音の子音成分と相関があると推定される特定成分を抽出する抽出手段と；
前記メイン音出力手段の音出力位置よりも前記所定空間内の特定聴取位置に近い位置に音出力位置が設定され、前記特定聴取位置へ向けて音を出力するサブ音出力手段と；
前記メイン音出力手段の音出力位置、前記サブ音出力手段の音出力位置及び前記特定聴取位置の位置関係を考慮して定まる音出力タイミング及び音量で、前記抽出手段により抽出された成分の音を前記サブ音出力手段から出力させる音声補正手段と；
を備えることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記特定成分は、前記メイン音出力手段から出力される音における第３ホルマント周波数及び第４ホルマント周波数を含み、第２ホルマント周波数を含まない連続的な周波数範囲の成分である、ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記音声補正手段は、前記サブ音出力手段から出力された前記特定成分を有する音に対応する前記メイン音出力手段から出力された前記特定成分の音よりも遅れて前記特定聴取位置に到達するように、前記サブ音出力手段からの音出力を制御する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音響装置。
【請求項４】
前記音声補正手段は、前記サブ音出力手段から出力された前記特定成分を有する音の前記特定聴取位置における音量を、前記メイン音出力手段から出力された前記特定成分の音の前記特定聴取位置における音量よりも小さくなるように、前記サブ音出力手段からの音出力を制御する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項５】
前記特定聴取位置におけるノイズレベルを測定するノイズ測定手段を更に備え、
前記音声補正手段は、前記ノイズ測定手段による測定結果を更に考慮して、前記サブ音出力手段から出力させる音の音量を定める、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項６】
前記サブ音出力手段の音出力位置は、前記メイン音出力手段の音出力位置と前記特定聴取位置とを結ぶ線分の近傍に設定される、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項７】
移動体に搭載されるとともに、前記所定空間が前記移動体の内部空間である、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項８】
メイン音出力手段から所定空間へ向けて音を出力するメイン音出力工程と；
前記メイン音出力手段から出力される音の子音成分と相関があると推定される特定成分を抽出する抽出工程と；
前記メイン音出力手段の音出力位置よりも前記所定空間内の特定聴取位置に近い位置に音出力位置が設定され、前記特定聴取位置へ向けて音を出力するサブ音出力手段の音出力位置、前記メイン音出力手段の音出力位置及び特定聴取位置の位置関係を考慮して定まる音出力タイミング及び音量で、前記特定成分の音を前記サブ音出力手段から出力する補正音出力工程と；を備える音声補正方法。
【請求項９】
請求項８に記載の音声補正方法を、演算手段に実行させる、ことを特徴とする音声補正プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の音声補正プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響装置及び音声補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等の移動体には様々な電装品が搭載され、利用者の利用に供されている。こうした電装品の一つとして、車に搭載される音響装置であるカーオーディオ装置がある。かかるカーオーディオ装置では、あらかじめ定められた位置に配置されたスピーカから車内空間に音楽等の再生音を出力するようになっている。そして、スピーカから出力された音を、車内の聴取者が聴取するようになっている。
【０００３】
ところで、車の走行時にはエンジン音、風切り音等の走行騒音が発生し、車内における再生音の聴取環境が悪化する。かかる走行騒音は、エンジンの回転数、路面の状態、窓の開閉の状態等によって変化する。
【０００４】
こうした走行騒音に対応し、聴取者に対して少しでも良好な聴取環境を提供するために、車内の騒音（以下、「ノイズ音」ともいう）レベル又は騒音レベルに対応する量を測定し、その測定結果に基づいてスピーカからの出力音量を調整する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照：以下、「従来例」という）。こうした従来例の技術では、騒音レベルが高くなる程、スピーカからの出力音量を大きくするようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−４１０１４号公報
【特許文献２】特開平７−９４９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来例では、スピーカから出力された音の音圧はスピーカからの距離が大きくなる程小さくなるので、スピーカから離れた位置にいる聴取者にとって適切な音量感となるようにスピーカからの出力音量を調節すると、スピーカに近い位置にいる聴取者にとっては、過大な音量となってしまう。
【０００７】
一方、スピーカに近い位置にいる聴取者にとって適切な音量感となるようにスピーカからの出力音量を調節すると、スピーカから遠い位置にいる聴取者にとっては、過小な音量となってしまう。こうした音量調整を行うと、過小な音量となる位置において、特にセリフ等の人の発声に係る音声が聞き取りにくくなってしまう。
【０００８】
このため、スピーカからと遠い位置の聴取者及びスピーカに近い位置の聴取者の双方が、セリフ音等の人の発声に係る音声を明瞭に、かつ、快適に聞き取ることができるようにする技術が待望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、聴取位置に応じて、適切に音声を補正することができる新たな音響装置及び音声補正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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、所定空間へ向けて音を出力するメイン音出力手段と；前記メイン音出力手段から出力される音の子音成分と相関があると推定される特定成分を抽出する抽出手段と；前記メイン音出力手段の音出力位置よりも前記所定空間内の特定聴取位置に近い位置に音出力位置が設定され、前記特定聴取位置へ向けて音を出力するサブ音出力手段と；前記メイン音出力手段の音出力位置、前記サブ音出力手段の音出力位置及び前記特定聴取位置の位置関係を考慮して定まる音出力タイミング及び音量で、前記抽出手段により抽出された成分の音を前記サブ音出力手段から出力させる音声補正手段と；を備えることを特徴とする音響装置である。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、メイン音出力手段から所定空間へ向けて音を出力するメイン音出力工程と；前記メイン音出力手段から出力される音の子音成分と相関があると推定される特定成分を抽出する抽出工程と；前記メイン音出力手段の音出力位置よりも前記所定空間内の特定聴取位置に近い位置に音出力位置が設定され、前記特定聴取位置へ向けて音を出力するサブ音出力手段の音出力位置、前記メイン音出力手段の音出力位置及び特定聴取位置の位置関係を考慮して定まる音出力タイミング及び音量で、前記特定成分の音を前記サブ音出力手段から出力する補正音出力工程と；を備える音声補正方法である。
【００１２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の音声補正方法を、演算手段に実行させる、ことを特徴とする音声補正プログラムである。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の音声補正プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
［構成］
図１には、一実施形態に係る音響装置１００の構成がブロック図にて示されている。この音響装置１００は、車両ＣＡＲ（図２参照）に搭載される音響装置であり、図１に示されるように、制御ユニット１１０と、記憶装置１２０とを備えている。また、音響装置１００は、メイン音出力手段としてのメイン音出力ユニット１３０Ｍと、サブ音出力手段としてのサブ音出力ユニット１３０Ｓと、ノイズ測定手段の一部としての集音ユニット１４０とを備えている。さらに、音響装置１００は、表示ユニット１５０と、操作入力ユニット１６０とを備えている。
【００１６】
なお、制御ユニット１１０以外の要素１２０〜１６０は、制御ユニット１１０に接続されている。
【００１７】
記憶装置１２０は、固定ディスク装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が挿入されたＤＶＤドライブ装置等から構成されている。この記憶装置１２０には、楽曲等が圧縮された形式の音データ（以下、「音コンテンツデータ」と呼ぶ）１２１1，１２１2，…をはじめとして、音響装置１００の動作のために必要な様々なデータが記憶される。制御ユニット１１０は、記憶装置１２０の記憶領域にアクセス可能であり、当該記憶領域へデータを書き込んだり、当該記憶領域からのデータを読み取ったりすることができるようになっている。
【００１８】
メイン音出力ユニット１３０Ｍは、（ｉ）制御ユニット１１０から受信したデジタル音声データをアナログ信号に変換するＤＡ変換器（Digital to Analog Converter）と、（ii）当該ＤＡ変換器から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器と、（iii）増幅されたアナログ信号を音声に変換するスピーカ１３１Ｍとを備えて構成されている。このメイン音出力ユニット１３０は、制御ユニット１１０による制御のもとで、案内用音声、音楽等を再生して出力する。
【００１９】
サブ音出力ユニット１３０Ｓは、上記のメイン音出力ユニット１３０Ｍとほぼ同様に構成されている。すなわち、サブ音出力ユニット１３０Ｓは、（ｉ）制御ユニット１１０から受信したデジタル音声データをアナログ信号に変換するＤＡ変換器（Digital to Analog Converter）と、（ii）当該ＤＡ変換器から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器と、（iii）増幅されたアナログ信号を音声に変換するスピーカ１３１Ｓとを備えて構成されている。このメイン音出力ユニット１３０Ｍは、制御ユニット１１０による制御のもとで、案内用音声、音楽等を再生して出力する。
【００２０】
なお、本実施形態では、図２に示されるように、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍは、車両ＣＡＲ内の音場空間ＡＳＰの前方、例えばダッシュボード内に配置されている。また、サブ音出力ユニット１３０Ｓのスピーカ１３１Ｓは、運転席の背もたれの左側上部に配置されている。なお、本実施形態では、車内の音場空間ＡＳＰにおける運転手席に着座した聴取者ＬＳＮ１の左耳の位置Ｐ１が通常聴取位置であり、運転手席側の後部座席に着座した聴取者ＬＳＮ２の左耳の位置Ｐ２を特定聴取位置であることを想定している。なお、スピーカ１３１Ｓと特定聴取位置Ｐ２の間の距離は、スピーカ１３１Ｍと特定聴取位置Ｐ２との間の距離の１／２以下であるとの条件が満たされることが望ましい。本実施形態では、この条件が満たされるようになっている。
【００２１】
図１に戻り、集音ユニット１４０は、（ｉ）周囲の音を収集して電気的なアナログ音声信号とするマイクロフォン、（ii）マイクロフォンから出力されたアナログ音声信号を増幅する増幅器、（iii）増幅されたアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡＤ変換器（Analog to Digital Converter）とを備えて構成されている。ここで、マイクロフォンは、音場空間ＡＳＰ内の所定の騒音検出位置に配置されている。集音ユニット１４０による集音結果は制御ユニット１１０に報告される。
【００２２】
表示ユニット１５０は、（ｉ）液晶表示パネル、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示デバイスと、（ii）制御ユニット１１０から送出された表示制御データに基づいて、表示ユニット１５０全体の制御を行うグラフィックレンダラ等の表示コントローラと、（iii）表示画像データを記憶する表示画像メモリ等を備えて構成されている。この表示ユニット１５０は、制御ユニット１１０による制御のもとで、操作ガイダンス情報等を表示する。
【００２３】
操作入力ユニット１６０は、音響装置１００の本体部に設けられたキー部、あるいはキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示ユニット１５０の表示デバイスに設けられたタッチパネルを用いることができる。なお、キー部を有する構成に代えて、音声入力する構成を採用することもできる。
【００２４】
この操作入力ユニット１６０を利用者が操作することにより、音響装置１００の動作内容の設定が行われる。例えば、再生楽曲の設定、楽曲の検索設定等を、利用者が操作入力ユニット１６０を利用して行う。こうした入力内容は、操作入力ユニット１６０から制御ユニット１１０へ送られる。
【００２５】
制御ユニット１１０は、音響装置１００の全体を統括制御する。この制御ユニット１１０は、図３に示されるように、デジタル音データ生成部２１０と、レベル調整部２２０Ｍとを備えている。また、制御ユニット１１０は、抽出手段としてのサブ音抽出部２３０と、音声補正手段の一部としての遅延部２４０と、音声補正手段の一部としてのレベル調整部２２０Ｓとを備えている。さらに、制御ユニット１１０は、ノイズ測定手段の一部としての騒音レベル検出部２５０とを備えている。
【００２６】
デジタル音データ生成部２１０は、再生すべき音コンテンツの指定入力がなされたことが操作入力ユニット１６０から報告されると、当該再生すべき音コンテンツに対応する音コンテンツデータ１２１j（ｊ＝１，２，…）を記憶装置１２０からデータＡＣＤとして読み出して展開し、デジタル音データＡＤＤを生成する。そして、デジタル音データ生成部２１０は、生成されたデジタル音データＡＤＤをレベル調整部２２０Ｍ及びサブ音抽出部２３０へ送る。
【００２７】
レベル調整部２２０Ｍは、デジタル音データ生成部２１０から受けたデジタル音データＡＤＤの音量レベルを増幅又は減衰させて、メイン出力音データＭＡＤを生成する。かかる増幅又は減衰の増幅率又は減衰率は、騒音レベル検出部２５０からの検出結果ＤＮＬに従って、レベル調整部２２０Ｍにおいて定められる。
【００２８】
レベル調整部２２０Ｍは、生成されたメイン出力音データＭＡＤをメイン音出力ユニット１３０Ｍへ送る。この結果、音コンテンツデータ１２１jとして記憶装置１２０に記憶されている音コンテンツが再生されて、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍから音場空間ＡＳＰへ向けて出力される。
【００２９】
本実施形態においては、レベル調整部２２０Ｍは、通常聴取位置Ｐ１付近において適切な音量感となる音量でスピーカ１３１Ｍからの音出力がなされるように、音量レベルを調整する。なお、レベル調整部２２０Ｍにおける騒音レベル検出部２５０からの検出結果ＤＮＬに基づくレベル調整の態様は、事前の実験、事前のシミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００３０】
サブ音抽出部２３０は、デジタル音データ生成部２１０から受けたデジタル音データＡＤＤにおける子音成分と相関があると推定される特定成分を抽出する。本実施形態では、かかる特定成分として、デジタル音データＡＤＤが再生された場合の音における第３ホルマント周波数及び第４ホルマント周波数を含み、第２ホルマント周波数を含まない連続的な周波数範囲の成分が抽出されるようになっている。このサブ音抽出部２３０は、図４に示されるように、スペクトル解析部２３１と、フィルタ部２３２とを備えている。
【００３１】
スペクトル解析部２３１は、デジタル音データＡＤＤに基づいて、デジタル音データＡＤＤが再生された場合の音における音量の周波数分布を求める。こうして、求められた周波数分布の例が、図５に示されている。
【００３２】
スペクトル解析部２３１は、求められた周波数分布に基づいて、サブ音抽出用情報を求める。本実施形態では、サブ音抽出用情報を求めるに際して、まず、第１〜第３ホルマント周波数Ｆ１〜Ｆ３を抽出する（図５参照）。引き続き、スペクトル解析部２３１は、抽出された第２ホルマント周波数Ｆ２及び第３ホルマント周波数Ｆ３、並びに当該周波数分布に基づいて、第２ホルマント周波数Ｆ２と第３ホルマント周波数Ｆ３との間の周波数である閾値周波数ＦＴＨを求める（図５参照）。図４に戻り、スペクトル解析部２３１は、求められた閾値周波数ＦＴＨを、サブ音抽出用情報ＥＲＦとして、フィルタ部２３２へ送る。
【００３３】
なお、本実施形態では、第２ホルマント周波数Ｆ２と第３ホルマント周波数Ｆ３との間において音量が最小となる周波数を閾値周波数ＦＴＨとして求めるようになっている（図５参照）。
【００３４】
フィルタ部２３２は、スペクトル解析部２３１からのサブ音抽出用情報ＥＲＦに従って、デジタル音データＡＤＤから特定成分を抽出する。そして、フィルタ部２３２は、抽出結果を抽出データＥＲＤとして、遅延部２４０へ送る。
【００３５】
本実施形態では、フィルタ部２３２は、サブ音抽出用情報ＥＲＦ、すなわち閾値周波数ＦＴＨ以上の周波数成分を通過させる可変ハイパスフィルタとして構成されている。かかる可変ハイパスフィルタとして構成されたフィルタ部２３２により抽出された抽出データＥＲＤが再生された場合における音の周波数分布の例が図６に示されている。
【００３６】
図３に戻り、遅延部２４０は、サブ音抽出部２３０から抽出データＥＲＤを受け、予め定められた遅延時間ＴＤだけ遅延させて、遅延音データＤＡＤを生成する。ここで、遅延時間ＴＤは、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍから出力された音が特定聴取位置Ｐ２に到達する時刻よりも、サブ音出力ユニット１３０Ｓのスピーカ１３１Ｓから出力された音が特定聴取位置Ｐ２に到達する時刻が僅かに遅くなるように、予め定められる。すなわち、遅延時間ＴＤは、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍから特定聴取位置Ｐ２までの距離と、サブ音出力ユニット１３０Ｓのスピーカ１３１Ｓから特定聴取位置Ｐ２までの距離との差、及び、音場空間ＡＳＰ内で音聴取中において想定される最低温度に基づいて、予め設計段階で定められる。かかる遅延時間ＴＤの情報は、遅延部２４０に組み込まれている。
【００３７】
レベル調整部２２０Ｓは、遅延部２４０から受けた遅延音データＤＡＤの音量レベルを増幅又は減衰させて、サブ出力音データＳＡＤを生成する。かかる増幅又は減衰の増幅率又は減衰率は、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍから特定聴取位置Ｐ２までの距離と、サブ音出力ユニット１３０Ｓのスピーカ１３１Ｓから特定聴取位置Ｐ２までの距離と、騒音レベル検出部２５０からの検出結果ＤＮＬに従って、レベル調整部２２０Ｓにおいて定められる。
【００３８】
なお、レベル調整部２２０Ｓは、適切な音量感及び明瞭感を実現するとの観点から、音量調整を行う。かかる音量調整の態様は、事前の実験、事前のシミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。本実施形態では、レベル調整部２２０Ｓは、特定聴取位置Ｐ２におけるスピーカ１３１Ｓから出力された音における特定成分の音量が、特定聴取位置Ｐ２におけるスピーカ１３１Ｍから出力された音における特定成分の音量を超えない範囲であり、かつ、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍから出力された音における特定成分の通常聴取位置Ｐ１における音量と特定聴取位置Ｐ２における音量との差を超えない範囲で、サブ出力音データＳＡＤの音量レベルを調整するようになっている。
【００３９】
レベル調整部２２０Ｓは、生成されたサブ出力音データＳＡＤをサブ音出力ユニット１３０Ｓへ送る。この結果、スピーカ１３１Ｍから出力された音の特定成分の音が、騒音レベル検出部２５０による検出結果に応じた音量で、サブ音出力ユニット１３０Ｓのスピーカ１３１Ｓから音場空間ＡＳＰへ向けて出力される。
【００４０】
騒音レベル検出部２５０は、集音ユニット１４０からの集音データＡＡＤに基づいて、騒音検出位置の周辺の騒音レベルを検出する。なお、騒音検出位置の周辺の騒音レベルと、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルとは相関があることから、騒音検出位置の周辺の騒音レベルを検出することにより、音場空間ＡＳＰ内の全般における騒音レベルを推定できる。かかる相関は、音場空間ＡＳＰを車内空間として有する車種によって異なるが、事前に実験、シミュレーションなどによって求められているものとする。
【００４１】
本実施形態では、騒音レベル検出部２５０は、メイン音出力ユニット１３０Ｍ又はサブ音出力ユニット１３０Ｓから出力される音には通常は含まれないか、含まれたとしてもパワーの小さな周波数帯域の音の集音データＡＡＤにおけるパワーに基づいて、騒音検出位置の周辺の騒音レベルを検出するようになっている。騒音レベル検出部２５０による検出結果は、上述したように、検出結果ＤＮＬとして、レベル調整部２２０Ｍ，２２０Ｓへ送られる。
【００４２】
［動作］
次に、上記のように構成された音響装置１００の動作について、主に音量感及び明瞭感の補正処理に着目して説明する。
【００４３】
音響装置１００では、通電が開始されると、集音ユニット１４０による集音動作と、騒音レベル検出部２５０による騒音検出位置における騒音レベルの検出動作とが開始される。そして、当該検出動作は、通電期間にわたって継続される。
【００４４】
利用者が、操作ユニット１６０に再生すべき音コンテンツの指定を入力すると、操作ユニット１６０からその旨が制御ユニット１１０に報告される。この報告を受けた制御ユニット１１０では、まず、デジタル音データ生成部２１０が、指定された音コンテンツに対応する音コンテンツデータ１２１j（ｊ＝１，２，…）を記憶装置１２０からデータＡＣＤとして読み出す。
【００４５】
引き続き、デジタル音データ生成部２１０は、読み出された音コンテンツデータ１２１jを展開し、デジタル音データＡＤＤを生成する。こうして生成されたデジタル音データＡＤＤは、デジタル音データ生成部２１０から、レベル調整部２２０Ｍ及びサブ音抽出部２３０へ送られる。
【００４６】
デジタル音データ生成部２１０からのデジタル音データＡＤＤを受けたレベル調整部２２０Ｍは、騒音レベル検出部２５０からの検出結果ＤＮＬに従って、デジタル音データＡＤＤの音量レベルを増幅又は減衰させて、メイン出力音データＭＡＤを生成する。かかるメイン出力音データＭＡＤを生成に際し、レベル調整部２２０Ｍは、騒音レベル検出部２５０からの検出結果ＤＮＬを参照し、通常聴取位置Ｐ１付近において適切な音量感及び明瞭感となる音量でスピーカ１３１Ｍからの音出力がなされるように、メイン出力音データＭＡＤの音量レベルを調整する。
【００４７】
上記のようにして生成されたメイン出力音データＭＡＤは、レベル調整部２２０Ｍからメイン音出力ユニット１３０Ｍへ送られる。メイン出力音データＭＡＤを受けたメイン音出力ユニット１３０Ｍは、メイン出力音データＭＡＤを再生して、スピーカ１３０Ｍから音場空間ＡＳＰへ向けて出力する。スピーカ１３１Ｍから出力された音は、音場空間ＡＳＰ内を伝搬し、音場空間ＡＳＰ内の聴取者により聴取される。
【００４８】
上記のようにして行われるメイン音出力ユニット１３０Ｍの音再生の結果、通常聴取位置Ｐ１における聴取者ＬＳＮ１は、常にほぼ適切な音量感及び明瞭感でスピーカ１３１Ｍから出力された音を聴取することができる。一方、特定聴取位置Ｐ２において聴取する聴取者ＬＳＮ２は、スピーカ１３１Ｍから出力された音のみでは音量不足、及び、当該音が人の発声に係る音声である場合には明瞭性の不足を感じる。特に、騒音レベルが大きくなると、音量不足及び明瞭性不足を顕著に感じるようになる。
【００４９】
以上のレベル調整部２２０Ｍによるメイン出力音データＭＡＤの生成及びメイン音出力ユニット１３０Ｍによる音出力の動作と並行して、サブ音抽出部２３０、遅延部２４０及びレベル調整部２２０Ｓにより、デジタル音データＡＤＤに基づくサブ音出力データＳＡＤの生成及びサブ音出力ユニット１３０Ｓによる音出力の動作が行われる。この動作においては、まず、デジタル音データ生成部２１０からのデジタル音データＡＤＤを受けたサブ音抽出部２３０が、デジタル音データＡＤＤにおける特定成分の抽出を行う。
【００５０】
かかる特定部分の抽出に際して、サブ音抽出部２３０では、まず、スペクトル解析部２３１が、デジタル音データＡＤＤに基づいて、デジタル音データＡＤＤが再生された場合の音における音量の周波数分布を求める（図５参照）。引き続き、スペクトル解析部２３１は、求められた周波数分布に基づいて、サブ音抽出用情報ＥＲＦを求める。本実施形態では、上述したように、スペクトル解析部２３１が、第１〜第３ホルマント周波数Ｆ１〜Ｆ３を抽出した後、抽出された第２ホルマント周波数Ｆ２及び第３ホルマント周波数Ｆ３、並びに当該周波数分布に基づいて、サブ音抽出用情報ＥＲＦとして、第２ホルマント周波数Ｆ２と第３ホルマント周波数Ｆ３との間の周波数である閾値周波数ＦＴＨを求める（図５参照）。そして、スペクトル解析部２３１は、求められたサブ音抽出用情報ＥＲＦをフィルタ部２３２へ送る。
【００５１】
サブ音抽出用情報ＥＲＦを受けたフィルタ部２３２は、サブ音抽出用情報ＥＲＦに従って、デジタル音データＡＤＤから特定成分を抽出する。本実施形態では、フィルタ部２３２は、サブ音抽出用情報ＥＲＦ、すなわち閾値周波数ＦＴＨ以上の周波数成分を通過させることにより、デジタル音データＡＤＤから特定成分として抽出する。そして、フィルタ部２３２は、抽出された特性成分を抽出データＥＲＤ（図６参照）として、遅延部２４０へ送る。
【００５２】
サブ音データＥＲＤを受けた遅延部２４０は、サブ音データＥＲＤを遅延時間ＴＤだけ遅延させて、遅延音データＤＡＤを生成する。こうして生成された遅延音データＤＡＤは、レベル調整部２２０Ｓへ送られる。なお、遅延時間ＴＤは、上述のように定められているので、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍから出力された音の特定成分が特定聴取位置Ｐ２に到達する時刻よりも、サブ音出力ユニット１３０Ｓのスピーカ１３１Ｓから出力された特定成分の音が特定聴取位置Ｐ２に到達する時刻が僅かに遅くなるようになる。
【００５３】
遅延部２４０からの遅延音データＤＡＤを受けたレベル調整部２２０Ｓは、上述したように、騒音レベル検出部２５０からの検出結果ＤＮＬを考慮しつつ、特定聴取位置Ｐ２におけるスピーカ１３１Ｓから出力された音の音量が、特定聴取位置Ｐ２におけるスピーカ１３１Ｍから出力された音の特定成分の音量を超えない範囲で、特定聴取位置Ｐ２における聴取者の音量感及び明瞭感を改善すべく音量レベルを調整して、サブ出力音データＳＡＤを生成する。こうして生成されたサブ出力音データＳＡＤは、レベル調整部２２０Ｓからサブ音出力ユニット１３０Ｓへ送られる。
【００５４】
サブ出力音データＳＡＤを受けたサブ音出力ユニット１３０Ｓは、サブ出力音データＳＡＤを再生して、スピーカ１３１Ｓから音場空間ＡＳＰへ向けて出力する。スピーカ１３１Ｓから出力された音は、音場空間ＡＳＰ内を伝搬し、音場空間ＡＳＰ内の聴取者ＬＳＮ２により聴取される。
【００５５】
この結果、特定聴取位置Ｐ２の聴取者ＬＳＮ２は、メイン音出力ユニット１３０Ｍを出力源とする音、及び、音量感及び明瞭感の不足を改善するためのサブ音出力ユニット１３０Ｓを出力源とする音の双方を聴取することになる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、通常聴取位置Ｐ１において適切な音量感及び明瞭感を生じさせるメインのスピーカ１３１Ｍからの出力音量では音量の不足を感じる特定聴取位置Ｐ２に向けて、サブのスピーカ１３１Ｓから、子音成分と相関があると推定される特定成分の音を、音量感及び明瞭感の不足を補充する観点から定められた音量で出力する。このため、スピーカ１３１Ｓから出力される音による近接音圧迫を低減しつつ、特定聴取位置Ｐ２における聴取者の音量感及び明瞭感を改善することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、サブのスピーカ１３１Ｓから出力された特定成分の音が、メインのスピーカ１３１Ｍから出力された音よりも遅れて特定聴取位置Ｐ２に到達するように、サブのスピーカ１３１Ｓからの特定成分の音の出力タイミングが調整される。このため、いわゆる先行音効果により、近接音圧迫が更に低減されるとともに、上記の音出力方向に関する感覚の維持にも貢献できる。
【００５８】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５９】
例えば、上記の実施形態においては、メイン音出力ユニット１３０Ｍのスピーカ１３１Ｍは、車両ＣＡＲ内の音場空間ＡＳＰの前方に配置されるとともに、サブ音出力ユニット１３０Ｓのスピーカ１３１Ｓは、運転席の背もたれの左側上部に配置されているようにしたが、スピーカ１３１Ｍ及びスピーカ１３１Ｓは、他の位置に配設されていてもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態においては、メイン音出力ユニット１３０Ｍはスピーカ１３１Ｍのみを有するようにしたが、例えばメイン音出力ユニットを５．１ｃｈサラウンドシステムにおける音出力ユニットとし、当該５．１ｃｈサラウンドシステムにおいてセリフ音声出力が割り当てられるセンタースピーカに対応して、サブ音出力ユニットを用意するようにすることもできる。
【００６１】
また、上記の実施形態においては、フィルタ部２３２を可変ハイパスフィルタとして構成したが、通過させる周波数範囲を可変とできる可変バンドパスフィルタとして構成することもできる。この場合には、スペクトル解析部２３１が、第３ホルマント周波数Ｆ３及び第４ホルマント周波数Ｆ４（図５参照）を含み、第２ホルマント周波数Ｆ２を含まないことを条件とする周波数範囲を予め定められた方式に従って求め、当該周波数範囲の最小周波数値及び最大周波数値を、サブ音抽出用情報ＥＲＦとして、フィルタ部２３２に報告するようにすればよい。
【００６２】
また、車両に搭載され、音響装置としても機能するナビゲーション装置等が、本実施形態の音響装置１００の機能を有するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記の実施形態においては、車両に搭載される音響装置に本発明を適用したが、車両以外の他の移動体に搭載される音響装置にも本発明を適用することもできるし、移動体に搭載されない音響装置にも本発明を適用することもできる。
【００６４】
なお、上記の実施形態における制御ユニット１１０を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、読出専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、上記の実施形態における処理を、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配送の形態で取得されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のメイン音出力ユニットのスピーカ及びサブ音出力ユニットのスピーカの配置位置を説明するための図である。
【図３】図１の制御ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図３のサブ音抽出部の構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図３のデジタル音データ生成部から出力されるデータを再生した音の周波数分布を説明するための図である。
【図６】図４のサブ音抽出部による抽出結果を再生した音の周波数分布を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００    …  音響装置
１３０Ｍ  …  メイン音出力ユニット（メイン音出力手段）
１３０Ｓ  …  サブ音出力ユニット（サブ音出力手段）
１４０    …  集音ユニット（ノイズ測定手段の一部）
２２０Ｓ  …  レベル調整部（音声補正手段の一部）
２３０    …  サブ音抽出部（抽出手段）
２４０    …  遅延部（音声補正手段の一部）
２５０    …  騒音レベル検出部（ノイズ測定手段の一部）
【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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