(57)【要約】【課題】簡素な処理で所望音響特性を効果的に実現することができる音響特性補正システムを提供する。【解決手段】ＣＰＵ１１は、収音信号レベルと所望音響特性との差分から差分値周波数特性のピークおよびディップを検出する（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。ＣＰＵ１１は、ＰＥＱ数に基づいて補正対象ピーク／ディップを決定し、これらのレベルを検出し、それぞれの設定周波数と補正レベルを決定する（Ｓ１０４〜Ｓ１０６）。ＣＰＵ１１は、それぞれ異なるＱ値パラメータを読み出し、イコライジング処理部１２の全ＰＥＱに設定してシミュレーションを行う（Ｓ１０７）。ＣＰＵ１１は仮補正信号レベルと所望音響特性との差分値を算出してＱ値パターン毎の差分判定量を比較する（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。ＣＰＵ１１は、差分判定量が最小のＱ値パターンを検出して、パラメータリストを生成し、イコライジング処理部１２へ送信する（Ｓ１１０〜Ｓ１１２）。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段のパラメトリックイコライザからなるイコライジング手段を備え、該複数段のパラメトリックイコライザの設定周波数、ゲイン、Ｑ値を調整することで、マイクとスピーカとが設置された所定空間内での前記スピーカから放音された音が前記マイク位置まで伝搬される系の音響特性を所望音響特性に補正する音響特性補正システムであって、
前記スピーカから放音されたテスト音声を前記マイクで収音して得られる収音テスト信号の周波数特性を検出し、前記所望音響特性との差分を検出して差分値周波数特性を取得する差分値周波数特性取得手段と、
前記差分値周波数特性の正の極大および負の極大を検出し、該正の極大および負の極大のそれぞれの周波数とレベルを、個別のパラメトリックイコライザの設定周波数およびゲインに割り当てるとともに、それぞれが異なる組み合わせからなるＱ値群の各Ｑ値を前記正の極大および負の極大に順次割り当てる補正値候補設定手段と、
該補正値候補設定手段により設定されるＱ値の組み合わせ毎に、仮補正後差分値周波数特性を取得し、複数の仮補正後差分値周波数特性から前記所望音響特性との差分が最小となる仮補正後差分値周波数特性を検出し、該差分が最小となる仮補正後差分値周波数特性を構成するＱ値群、前記設定周波数、前記ゲインを、前記イコライジング手段の各パラメトリックイコライザに設定する補正値設定手段と、
を備えた音響特性補正システム。
【請求項２】
前記補正値設定手段は、前記複数段のパラメトリックイコライザの全段による補正結果から前記仮補正後差分値周波数特性を取得する、請求項１に記載の音響特性補正システム。
【請求項３】
前記補正値設定手段は、前記複数段のパラメトリックイコライザの各段による補正結果の集合から前記仮補正後差分値周波数特性を取得する、請求項１に記載の音響特性補正システム。
【請求項４】
前記補正値候補設定手段は、前記Ｑ値群を構成する全てのＱ値を同じにする、請求項１〜３のいずれかに記載の音響特性補正システム。
【請求項５】
前記補正値設定手段は、前記所望音響特性との差分が最小となる判断を、補正後の前記正の極大および負の極大の最大レベルが最小になることに基づいて行う、請求項１〜４のいずれかに記載の音響特性補正システム。
【請求項６】
前記補正値設定手段は、前記所望音響特性との差分が最小となる判断を、判断対象とする周波数帯域全体での差分の総和が最小となることに基づいて行う、請求項１〜４のいずれかに記載の音響特性補正システム。
【請求項７】
前記補正値設定手段は、前記所望音響特性との差分が最小となる判断を、前記正の極大および負の極大の周波数を中心とする所定周波数幅からなる部分周波数帯域群での差分の和が最小となることに基づいて行う、請求項１〜４のいずれかに記載の音響特性補正システム。
【請求項８】
前記補正値設定手段は、前記判断対象とする周波数帯域を、前記スピーカの放音特性と前記マイクの収音特性との少なくとも一方を基準に設定する、請求項６に記載の音響特性補正システム。
【請求項９】
前記補正値設定手段は、前記正の極大および負の極大の周波数での差分に対して、他の周波数帯域の差分よりも重い重み付けを行う、請求項６〜請求項８のいずれかに記載の音響特性補正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スピーカから聴者位置までの音響伝達特性を測定して所望の特性に補正する周波数特性補正システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般の人々が気軽に音楽を楽しむ環境が様々ある。その一例として、カラオケボックスがある。カラオケボックスでは、さほど広くない閉空間内に歌唱者が使用するマイクと、マイクで収音した音声や、カラオケ演奏の楽曲音等をミキシングした音を放音するスピーカとが設置されている。このような環境では、環境に応じた固有の音響特性が存在し、利用者に好まれない音響特性を有することがある。また、このような環境では、音の伝送の閉ループが形成され、特定の周波数帯域の信号レベルが極端に高くなりハウリングが発生することもある。これらの問題に対しては、カラオケ装置内等にイコライザを設置し、当該イコライザにより音響特性を補正している。例えば、特許文献１は、ハウリングとなる周波数帯域の信号レベルを減衰させるようにイコライザのパラメトリックイコライザ（ＰＥＱ）を順次設定するものである。また、非特許文献１に示すグラフィックイコライザ（ＧＥＱ）を用いて音響特性を補正する方法もある。
【特許文献１】特開平８−８４３９４号公報
【非特許文献１】ヤマハ株式会社、［online］、２００６年、［平成１９年３月２７日］検索、インターネット＜ＵＲＬ：http:// proaudio.yamaha.co.jp/ products/ processor/ q2031b/ index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前述の音響特性補正システムでは、信号レベルを低下させるだけであるとか、補正の周波数範囲や限度値を一意的に設定する等、利用者の満足がいく音響特性を細かく且つ簡単に実現することは、容易ではなかった。また、複数段のＰＥＱやアナログイコライザを、順次再計測を行いながら設定していくので、所望音響特性を得られるまでに非常に煩雑な操作を行わなければならなかった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、簡素な処理で所望音響特性を効果的に実現することができる音響特性補正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】
【０００５】
この発明は、複数段のパラメトリックイコライザからなるイコライジング手段を備え、該複数段のパラメトリックイコライザの設定周波数、ゲイン、Ｑ値を調整することで、マイクとスピーカとが設置された所定空間内での前記スピーカから放音された音がマイク位置まで伝搬される系の音響特性を所望音響特性に補正する音響特性補正システムに関するものである。
そして、この発明の音響特性補正システムは、マイクでスピーカから放音されたテスト音声を収音して得られる収音テスト信号の周波数特性を検出し、所望音響特性との差分を検出して差分値周波数特性を取得する差分値周波数特性取得手段を備える。
また、この発明の音響特性補正システムは、差分値周波数特性の正の極大および負の極大を検出し、該正の極大および負の極大のそれぞれの周波数とレベルを、個別のパラメトリックイコライザの設定周波数およびゲインに割り当てるとともに、それぞれが異なる組み合わせからなるＱ値群の各Ｑ値を正の極大および負の極大に順次割り当てる補正値候補設定手段を備える。
さらに、この発明の音響特性補正システムは、補正値候補設定手段により設定されるＱ値の組み合わせ毎に、仮補正後差分値周波数特性を取得し、複数の仮補正後差分値周波数特性から所望音響特性との差分が最小となる仮補正後差分値周波数特性を検出し、該差分が最小となる仮補正後差分値周波数特性を構成するＱ値、設定周波数、およびゲインを、イコライジング手段の各パラメトリックイコライザに設定する補正値設定手段を備えることを特徴としている。
【０００６】
この構成では、差分値周波数特性取得手段にて、収音テスト信号の周波数特性と所望音響特性との差分からなる差分値周波数特性が取得される。現在の周囲の音響環境に準じる収音テスト信号の周波数特性と、予め設定された所望音響特性との間には差分が存在し、周波数軸上において正の極大（以下、「ピーク」と称する）と負の極大（以下、「ディップ」と称する）とが生じる。補正値候補設定手段は、ピークおよびディップの周波数を検出して設定周波数とし、ピークおよびディップのレベルから設定周波数毎のゲインを設定する。補正値候補設定手段は、予めパラメトリックイコライザ（以下、「ＰＥＱ」と称する）毎のＱ値を設定したＱ値群を異なる組み合わせからなる複数パターンで記憶しており、パターン毎にＰＥＱに設定する。補正値設定手段は、Ｑ値群のパターン毎に再度差分値周波数特性を取得することで、Ｑ値群のパターン毎の仮補正後差分値周波数特性を得る。この際、仮補正後差分値周波数特性は、シミュレーションにより算出しても、自動再計測で算出しても良い。そして、補正値設定手段は、所望音響特性に対する差分が最小となる仮補正後差分値周波数特性を検出し、これを構成する設定周波数、ゲイン、Ｑ値群の各Ｑ値を取得し、イコライジング手段のＰＥＱへ与える。このような構成、処理が実行されることで、ユーザに煩雑な操作をさせることなく、簡単に適正な補正が設定され、所望音響特性に相当する補正音響特性が実現される。
【０００７】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値設定手段は、複数段のパラメトリックイコライザの全段による補正結果から仮補正後差分値周波数特性を取得することを特徴としている。
【０００８】
この構成では、イコライジング手段を構成する全段のＰＥＱにＱ値を設定した状態で仮補正後差分値周波数特性を取得する。これにより、イコライジング手段全体での補正の効果を基準として補正値を決定することができる。
【０００９】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値設定手段は、複数段のパラメトリックイコライザの各段による補正結果の集合から仮補正後差分値周波数特性を取得することを特徴としている。
【００１０】
この構成では、イコライジング手段を構成する各ＰＥＱに順次Ｑ値を設定し、ＰＥＱ毎に補正結果を取得する。これにより、各ＰＥＱによる補正の効果の重ね合わせを基準として補正値を決定することができる。
【００１１】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値候補設定手段は、Ｑ値群を構成する全てのＱ値を同じにすることを特徴としている。
【００１２】
この構成では、各ＰＥＱに設定するＱ値を同じに設定することで、設定処理およびシミュレーション時の演算処理が簡素化され、高速に仮補正後差分値周波数特性を得ることができる。
【００１３】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値設定手段は、所望音響特性との差分が最小となる判断を、補正後の正の極大および負の極大の最大レベルが最小になることに基づいて行うことを特徴としている。
【００１４】
この構成では、所望音響特性に対して、差分が最大レベルとなるピークまたはディップが最も小さく補正される補正パターン（設定周波数、ゲイン、Ｑ値の組み合わせ）が採用される。これにより、所望特性に対して部分的に大きくかけ離れない音響特性が得られる補正値を決定することができる。
【００１５】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値設定手段は、所望音響特性との差分が最小となる判断を、判断対象とする周波数帯域全体での差分の総和が最小となることに基づいて行うことを特徴としている。
【００１６】
この構成では、所望特性に対して判定対象とする周波数帯域全体で見て最も近い音響特性となる補正パターンが採用される。これにより、判定対象となる周波数帯域全体を考慮して最適な補正値を決定することができる。
【００１７】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値設定手段は、所望音響特性との差分が最小となる判断を、正の極大および負の極大の周波数を中心とする所定周波数幅からなる部分周波数帯域群での差分の和が最小となることに基づいて行うことを特徴としている。
【００１８】
この構成では、ピークおよびディップを含む周辺の部分周波数帯域を判定対象とすることで、補正による効果を十分に反映しながらも、高速にイコライジング手段の補正値を決定することができる。
【００１９】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値設定手段は、判断対象とする周波数帯域を、スピーカの放音特性とマイクの収音特性との少なくとも一方を基準に設定することを特徴としている。
【００２０】
この構成では、スピーカの放音特性およびマイクの収音特性が、元々周波数軸上で平坦なレベル特性でないことを考慮して、補正値を決定する。これにより、スピーカの放音特性やマイクの収音特性に影響されずに補正値を決定することができる。
【００２１】
また、この発明の音響特性補正システムの補正値設定手段は、正の極大および負の極大の周波数での差分に対して、他の周波数帯域の差分よりも重い重み付けを行うことを特徴としている。
【００２２】
この構成では、ピークやディップの周波数帯域に重い重み付けを行うことで、補正値算出時のピークやディップによる効果をより明確に反映させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、各ＰＥＱの設定周波数、ゲインとともに、Ｑ値が容易に設定されるので、簡素な処理で所望音響特性を実現する音響特性補正システムをユーザに煩雑な操作をさせることなく実現することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態に係る音響特性補正システムについて、図を参照して説明する。
図１は、本実施形態の音響特性補正システムの構成を示すブロック図であり、（Ａ）は音響特性補正設定モードでの構成を示し、（Ｂ）は通常使用モードでの構成を示す。
図２（Ａ）は特性測定部２２の構成を示すブロック図であり、図２（Ｂ）は周波数帯域の分割概念を示す図である。
図３はイコライジング処理部１２の構成を示すブロック図である。
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の音響特性補正システムは、音響特性補正設定モードでは、ＣＰＵ１１、イコライジング処理部１２、Ｄ／Ａコンバータ１３、パワーアンプ１４、スピーカ１５、マイク１６、エコー処理部１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、テスト音源２１、特性測定部２２を備える。
【００２５】
ＣＰＵ１１は図示しない操作部等を介して音声特性補正設定開始の入力を受け付けると、テスト音源２１へテスト音発生開始制御を与える。テスト音源２１は、テスト音源発生開始制御を受け付けると、予め設定された信号もしくはＣＰＵ１１により指定された音響特性測定用信号（テスト信号）、例えば、ホワイトノイズ信号やピンクノイズ信号を生成する。Ｄ／Ａコンバータ１３は、ディジタル形式の音響特性測定用信号をアナログ信号に変換して、パワーアンプ１４へ与える。パワーアンプ１４は、予め設定したもしくはＣＰＵ１１により指定された所定増幅率で音響特性測定用信号を増幅してスピーカ１５へ与え、スピーカ１５はこの音響特性測定用信号を、音響特性を測定する部屋内へ放音する。例えば、カラオケボックスの音響特性を測定する場合には、カラオケボックスに設置されているスピーカ１５から音響特性測定用信号による音を放音する。
【００２６】
マイク１６は、スピーカ１５と同じ部屋の予め設定された位置に設置されている。例えば、カラオケボックスでは、歌唱者が通常立つ、立ち位置に設置されている。マイク１６は、スピーカ１５から放音された音響特性測定用信号による音を収音して、エコー処理部１７に与える。エコー処理部１７は、後述する通常使用モードでは歌唱者の好みのエコーを付加するが、音響特性補正設定モードではエコー処理を行わずにＡ／Ｄコンバータ１８へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ１８は、マイク１６の収音した音をアナログ形式からディジタル形式へ変換し、特性測定部２２へ与える。
【００２７】
特性測定部２２は、予め設定された測定周波数範囲ＦＺを所定数ｍで分割した各部分周波数帯域ＦＢ１〜ＦＢｍの信号レベルを検出してＣＰＵ１１へ出力する。具体的に、部分周波数帯域ＦＢ１〜ＦＢｍは、予めスピーカ特性やマイク特性等から設定した測定すべき周波数帯域に相当する測定周波数範囲ＦＺを例えば対数軸において等間隔の周波数帯でｍ個に分割した帯域からなり、低域側から順に、ＦＢ１，ＦＢ２，・・・ＦＢｍに設定されている。特性測定部２２は、部分周波数帯域の個数ｍ個分のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２１，２２２〜２２ｍと、各部分周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出部２３１，２３２〜２３ｍとを備える。それぞれの部分周波数帯域に対応するＢＰＦと信号レベル検出部とは直列接続され、各部分周波数帯域に対するＢＰＦと信号レベル検出部との直列回路が並列接続される構成からなる。例えば、具体的に、第１部分周波数帯域ＦＢ１に対するＦＢ１帯域用ＢＰＦ２２１と、ＦＢ１信号レベル検出部２３１とが直列接続され、ＦＢ１信号検出用直列回路が形成される。同様に、第２部分周波数帯域ＦＢ２に対するＦＢ２帯域用ＢＰＦ２２２と、ＦＢ２信号レベル検出部２３２とが直列接続され、ＦＢ２信号検出用直列回路が形成され、第ｍ部分周波数帯域ＦＢｍに対するＦＢｍ帯域用ＢＰＦ２２ｍと、ＦＢｍ信号レベル検出部２３ｍとが直列接続され、ＦＢｍ信号検出用直列回路が形成される。そして、このようなＦＢｍ信号検出用直列回路群がＡ／Ｄコンバータ１８とＣＰＵ１１との間で並列接続される構成となる。このような構成により、Ａ／Ｄコンバータ１８から入力された収音信号は、各ＢＰＦ２２１〜２２ｍでそれぞれの帯域成分に分解される。各ＢＰＦ２２１〜２２ｍで生成された部分周波数帯域成分信号は、各信号レベル検出部２３１〜２３ｍでレベル検出され、このレベル値が部分周波数帯域情報とともにＣＰＵ１１へ出力される。また、特性測定部２２は、測定周波数範囲ＦＺでの信号レベルを検出する全帯域信号レベル検出部２３０を備える。全帯域信号レベル検出部２３０は、各直列回路と並列に接続され、Ａ／Ｄコンバータ１８から入力される収音信号の信号レベルを検出して、元信号レベル値としてＣＰＵ１１へ出力する。
【００２８】
ＣＰＵ１１は、各部分周波数帯域成分信号のレベル値を元信号レベル値で正規化する。ＣＰＵ１１は、正規化された部分周波数帯域信号のレベル値（正規化部分帯域信号レベル）と、図示しないメモリに予め設定記憶されていた正規化された所望音響特性とをそれぞれの部分周波数帯域で比較して、所望音響特性に対するピークおよびディップを検出する。ここで、ピークとは所望音響特性に比較して正規化部分帯域信号レベルが高い部分の極大（正の極大）を示し、ディップとは所望音響特性に比較して正規化部分帯域信号レベルが低い部分の極小（負の極大）を示す。ＣＰＵ１１は、具体的には後述するが、これらのピークおよびディップの周波数およびレベルを検出し、適当なＱ値を設定して仮補正のシミュレーションを行うことで、イコライジング処理部１２の各パラメトリックイコライザ（ＰＥＱ）１２１〜１２ｎの最適な周波数、ゲイン、Ｑ値を設定する。なお、本実施形態では仮補正結果をシミュレーションにより取得するが、実環境において自動再測定を行うようにしても良い。
【００２９】
イコライジング処理部１２は、ＰＥＱの多段カスケード接続からなり、図３の例では、ｎ個のＰＥＱ１２１〜１２ｎのカスケード接続からなる。各ＰＥＱ１２１〜１２ｎは、ＣＰＵ１１から補正パラメータが与えられており、当該補正パラメータによりイコライジング処理を行う。これにより、スピーカ１５とマイク１６とが設置された部屋の音響特性を所望音響特性に補正して放音させるイコライジング処理部１２を形成する。
【００３０】
このような設定を行った後、実使用時（通常モード）には、図１（Ｂ）に示すような回路構成からなる装置を用いる。以下の説明では、カラオケボックスでのカラオケシステムの場合を示す。なお、カラオケシステムのシステム構成は既知であるので、詳細な説明は省略する。
【００３１】
図１（Ｂ）に示すように、通常使用モードでは、本実施形態の音響特性補正システムは、ＣＰＵ１１、イコライジング処理部１２、Ｄ／Ａコンバータ１３、パワーアンプ１４、スピーカ１５、マイク１６、エコー処理部１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、ミキサ１９、音源２０を備える。
【００３２】
音源２０は、例えば既知のカラオケ用の音源であり、カラオケ曲の楽曲データに基づいてディジタル形式の楽曲音信号を生成してミキサ１９へ出力する。マイク１６は、歌唱者の歌唱音を収音して収音信号をエコー処理部１７へ出力する。エコー処理部１７は、歌唱者等から別途設定されたエコー指示内容に従って収音信号にエコー処理を加え、Ａ／Ｄコンバータ１８へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ１８は、エコー処理後の収音信号をディジタル形式に変換してミキサ１９へ出力する。ミキサ１９は、楽曲音信号とエコー処理後の収音信号とをミキシングして放音用信号を生成し、イコライジング処理部１２へ出力する。
【００３３】
イコライジング処理部１２は、上述の音響特性補正モードで設定された各ＰＥＱ１２１〜１２ｎにより、放音用信号を補正し、Ｄ／Ａコンバータ１３へ出力する。Ｄ／Ａコンバータ１３は、音響特性が補正された放音用信号（音響特性補正放音信号）をディジタル形式からアナログ形式に変換し、パワーアンプ１４へ出力する。パワーアンプ１４は、音響特性補正放音信号を増幅してスピーカ１５に与え、スピーカ１５は、この増幅された音響特性補正放音信号に基づいて駆動し、部屋内へ放音する。このような構成を用いることで、スピーカ１５から放音された楽曲音および歌唱音が、所望の音響特性に補正されて、マイク１６を保持している歌唱者へ到達する。これにより、歌唱者は、気持ち良くカラオケボックスでの歌唱を行うことができる。
【００３４】
次に、具体的な音響特性補正の方法を図４〜図７を参照して説明する。
図４はＱ値の設定時利用するＱ値パターンの例を示した表である。
図５は音響特性補正方法のシステムフローを示す図である。
図６は音響特性補正方法を説明するため説明図である。
【００３５】
本実施形態の音響特性補正システムは、音響特性補正設定モードが実行されると、特性測定部２２で各部分周波数帯域ＦＢ１〜ＦＢｍの帯域成分信号のレベル値を検出する（Ｓ１０１）。図６の例であれば、（Ａ）に示すような収音信号（測定信号）による特性曲線２６０の各部分周波数帯域ＦＢ１〜ＦＢｍの帯域成分信号のレベル値を取得する。
【００３６】
ＣＰＵ１１は、各帯域成分信号のレベル値と、所望音響特性の各帯域成分信号レベル（所望信号レベル）とを差分して、絶対値である差分値と差分方向（「＋」ｏｒ「−」）を算出する（Ｓ１０２）。図６の例であれば、（Ｂ）に示すような差分値周波数特性曲線２７０を取得する。この際、ＣＰＵ１１は、スピーカ１５の放音特性およびマイク１６の収音特性に基づいて、収音または放音が完全でない全周波数帯域ＦＺの高周波数側の所定周波数領域と、低周波数側の所定周波数帯域とについては、算出を行わない。すなわち、ＣＰＵ１１は、収音または放音が十分可能な周波数帯域を判定対象周波数帯域ＦＢに設定し、当該判定対象周波数帯域ＦＢで、差分値と差分方向とを算出する。これにより、スピーカ１５の放音特性およびマイク１６の収音特性に影響をされずに補正値の設定が可能となる。なお、スピーカの放音特性とマイクの収音特性とを両方考慮にいれる場合を説明したが、いずれか一方のみを考慮にいれるようにしても良い。
【００３７】
ＣＰＵ１１は、各部分周波数帯域ＦＢ１〜ＦＢｍの差分値と差分方向とから、ピークおよびディップを検出する（Ｓ１０３）。すなわち、ＣＰＵ１１は、差分値列の周波数特性における所望音響特性から高いレベル側の極大値と、所望音響特性から低いレベル側の極小値とを抽出し、各極大値、極小値に対する部分周波数帯域を関連付けして取得する。図６の例であれば、（Ｂ）に示すような差分値周波数特性２７０を取得し、当該差分値周波数特性２７０のピークＭ１，Ｍ３，Ｍ５，Ｍ７，Ｍ９とディップＭ２，Ｍ４，Ｍ６，Ｍ８，Ｍ１０とを検出する。
【００３８】
ＣＰＵ１１は、各ピークおよびディップを差分値（絶対値）レベルの高い側から降順にソートし、レベルの高い順に補正対象ピークおよび補正対象ディップを設定する（Ｓ１０４）。この際、補正対象とするピークおよびディップ数は、イコライジング処理部１２のＰＥＱ１２１〜１２ｎの個数に基づいて設定される。なお、以下では、説明を簡単にするため、ピークおよびディップの一つ一つにそれぞれ一つのＰＥＱを割り当てる場合について説明する。そして、図６の例では、ＰＥＱの個数が１０個であり、全てのピークおよびディップＭ１〜Ｍ１０が補正対象となり得る場合を示しており、この場合は、全てのピークおよびディップＭ１〜Ｍ１０を補正対象とする。
【００３９】
ＣＰＵ１１は、補正対象ピークおよび補正対象ディップのレベルを取得し、当該レベルの逆符号からなる補正レベルを算出する。ＣＰＵ１１は、補正対象ピークおよび補正対象ディップに対応する部分周波数帯域情報に基づいて、当該部分周波数帯域の中心周波数を補正周波数として取得する（Ｓ１０６）。図６の例であれば、ピーク／ディップＭ１〜Ｍ１０のレベルの逆符号を補正レベルとし、それぞれの対応する部分周波数帯域の中心周波数を補正周波数として取得する。
【００４０】
ＣＰＵ１１は、各ピーク／ディップに対する補正用のＱ値を設定する。この際、ＣＰＵ１１は、図４に示すような複数種類のＱ値パターンＰＱ（Ａ）〜ＰＱ（Ｅ）を予め記憶しており、各Ｑ値パターンＰＱ（Ａ）〜ＰＱ（Ｅ）を読み出して、各ピークおよびディップに割り当てる。なお、この説明では、５種類のＱ値パターンを設定する例を示したが、仕様に応じて、さらに多くても少なくても良い。図６の例であれば、ピーク／ディップ数が１０であるので、各Ｑ値パターンＰＱ（Ａ）〜ＰＱ（Ｅ）は、それぞれ１０個（ｎ＝１０）のＱ値の組み合わせからなり、ピークおよびディップＭ１〜Ｍ１０に対してそれぞれのＱ値パターンのＱ値を設定する。そして、ＣＰＵ１１は、各Ｑ値パターンを設定すると、シミュレーションを行って、仮補正周波数特性を算出する（Ｓ１０７）。すなわち、Ｑ値とゲインとの組み合わせ毎に補正特性が予め記憶されており、ＣＰＵ１１は、設定されたＱ値とゲインとの組み合わせに基づいて補正特性を読み出し、取得した収音信号の周波数特性を擬似的に補正する演算を行う。
【００４１】
より具体的には、ＣＰＵ１１は、まずＱ値パターンＰＱ（Ａ）の各Ｑ値（ＱＡ１〜ＱＡ１０）を読み出して、設定周波数、補正レベルとともに各ＰＥＱへ設定し、収音信号の周波数特性を擬似的に補正するシミュレーションを行う。次に、Ｑ値パターンＰＱ（Ｂ）の各Ｑ値（ＱＢ１〜ＱＢ１０（ｎ＝１０））を読み出して、設定周波数、補正レベルとともに各ＰＥＱへ設定し、シミュレーションを行う。このような処理をＱ値パターンＰＱ（Ｃ）〜ＰＱ（Ｅ）についても行う。
【００４２】
ＣＰＵ１１は、各Ｑ値パターンＰＱ（Ａ）〜ＰＱ（Ｅ）による仮補正周波数特性と、予め設定された所望音響特性との差分を算出し、図６（Ｃ）〜（Ｇ）に示すような各Ｑ値パターンＰＱ（Ａ）〜ＰＱ（Ｅ）による補正後差分値周波数特性２７１〜２７５を取得する（Ｓ１０８）。この際、補正後差分値周波数特性２７１〜２７５は、前述の差分値算出のように、部分周波数帯域毎に行い、周波数軸上に並べることで得られる。
【００４３】
ＣＰＵ１１は、各補正後差分値周波数特性２７１〜２７５を比較する（Ｓ１０９）。具体的に、例えば、ＣＰＵ１１は、各補正後差分値周波数特性２７１〜２７５の各部分周波数帯域の差分レベルの絶対値を取得し、差分レベルの絶対値の総和を比較する。また、例えば、ＣＰＵ１１は、各補正後差分値周波数特性２７１〜２７５の各部分周波数帯域の差分レベルの絶対値を取得し、最大の差分値レベルの絶対値を比較する。
【００４４】
ＣＰＵ１１は、このような比較結果に基づいて差分判定量が最小となる特性を検出し、対応するＱ値パターンを取得する（Ｓ１１０）。ここで、差分判定量とは、差分レベルの絶対値の総和や、最大の差分値レベルの絶対値である。すなわち、差分値レベルの絶対値の総和を用いる場合には、ＣＰＵ１１は、各補正後差分値周波数特性２７１〜２７５の差分値レベルの絶対値の総和が最小の補正後差分値周波数特性（図６の例であれば、補正後差分値周波数特性２７４）を選択し、対応する最適なＱ値パターン（図６の例であれば、Ｑ値パターンＰＱ（Ｄ））を検出する。また、最大の差分値レベルの絶対値を用いる場合には、ＣＰＵ１１は、各補正後差分値周波数特性２７１〜２７５の各最大の差分値レベルの絶対値ＤＭ（Ａ）〜ＤＭ（Ｅ）を取得する。ＣＰＵ１１は、最小になる最大の差分値レベルの絶対値（図６の例であれば、ＤＭ（Ｄ））を選択し、対応する最適なＱ値パターン（図６の例であれば、Ｑ値パターンＰＱ（Ｄ））を検出する。
【００４５】
ＣＰＵ１１は、最適なＱ値パターンを検出すると、各ＰＥＱに与える、Ｑ値と、対応する設定周波数および補正レベルとからなるパラメータリストを生成する（Ｓ１１１）。
ＣＰＵ１１は、生成したパラメータリストに基づいて、イコライジング処理部１２のカスケード接続された各ＰＥＱ１２１〜１２ｎへ対応するパラメータを送信する（Ｓ１１２）。
【００４６】
イコライジング処理部１２の各ＰＥＱ１２１〜１２ｎは、与えられたパラメータに基づいて、イコライジング処理を実行する。これにより、予め設定された所望音響特性の音響環境を部屋内（スピーカからマイクへの系）に実現することができる。
さらに、このような処理を行うことで、最適な補正特性が得られるＱ値の設定を、煩雑な操作等を行うことなく、容易に行うことができる。
【００４７】
なお、前述の説明では、Ｑ値パターンを構成する各Ｑ値は適宜設定するようにしているが、一つのＱ値パターンを構成する全てのＱ値を同じ値に設定するようにしても良い。これにより、シミュレーションをより簡単に行うことができ、より高速に所望音響特性に近い音響環境を実現することができる。
【００４８】
また、前述の説明では、一つのピークおよびディップに対してＰＥＱを一つ割り当てる例を示したが、これに限らず、差分値周波数特性２７０の形状に応じて、二つの連続するピークに対して三つのＰＥＱを割り当てる等、ピークおよびディップ数とＰＥＱ数とを同じにしなくてもよい。この場合、前述の設定周波数や補正レベルは、差分値周波数特性２７０の形状に応じて設定すればよい。
【００４９】
また、前述の説明では、判定対象周波数帯域ＦＢ全体で差分判定量を比較する場合を例に説明したが、ピークおよびディップを含む所定周波数幅からなる部分周波数領域での結果のみを参照して判定を行っても良い。例えば、差分レベルの絶対値の総和を判定対象周波数帯域ＦＢ全体で算出するのではなく、各ピークおよびディップを含む複数の部分周波数領域でのみ算出するようにしてもよい。これにより、総和の算出範囲が狭くなり、より高速に最適なＱ値パターンを選択することができる。
【００５０】
また、前述の説明では、判定対象周波数帯域ＦＢ全体で均一に差分レベルを総和演算する例を示したが、ピークおよびディップの部分周波数帯域の差分レベルに対して、他の部分周波数帯域よりも重い重み付けを行って総和演算を行うようにしてもよい。このような重み付け総和演算を行うことで、ピークおよびディップでの補正結果をより考慮して、さらに正確に最適なＱ値パターンを選択することができる。
【００５１】
また、前述の説明では、全てのＰＥＱに対して同時にＱ値を設定し、シミュレーションを行う例を示したが、ＰＥＱの一つに異なる値からなる複数のＱ値を設定してシミュレーションを行い、対応するピークおよびディップでの差分レベルを算出することで、ＰＥＱ毎に最適なＱ値を設定していく方法を用いても良い。
図７はＰＥＱ毎に最適なＱ値を設定する方法のフロー図である。
【００５２】
ＰＥＱ毎に最適なＱ値を設定する方法では、前述の全てのＰＥＱにＱ値パラメータの各Ｑ値を設定してシミュレーションする方法と、Ｓ１０６までは同じであり、Ｓ１０６までの説明は省略する。
【００５３】
ＣＰＵ１１は、各ピークおよびディップの補正周波数および補正レベルを決定すると、補正レベルの絶対値が高い順に、補正対象ピークおよび補正対象ディップをソートする（Ｓ１１７）。ＣＰＵ１１は、ソートした補正対象ピークおよび補正対象ディップに対して、イコライジング処理部１２を構成する各ＰＥＱを個別に関連付けする（Ｓ１１８）。例えば、ＣＰＵ１１は、補正対象ピークおよび補正対象ディップをソート順に、初段のＰＥＱから関連付けする。以下、この順にＰＥＱを決定する場合を示す。
【００５４】
ＣＰＵ１１は、図４に示したようなＱ値のパラメータリストを有し、初段のＰＥＱに対して、最もレベルの高い補正対象ピーク（補正対象ディップ）に対する設定周波数および補正レベルを与え、各Ｑ値パターンＰＱ（Ａ）〜ＰＱ（Ｅ）のＱ値ＱＡ１〜ＱＥ１を順次設定する。ＣＰＵ１１は、設定したＱ値ＱＡ１〜ＱＥ１毎にシミュレーションを行い、該当する補正対象ピーク（補正対象ディップ）に対応する部分周波数帯域での差分レベルが最小となるＱ値を検出する（Ｓ１１９→Ｓ１２０）。
【００５５】
ＣＰＵ１１は、このようなＰＥＱに対する最適Ｑ値設定処理を、ＰＥＱ毎に順次行い続け（Ｓ１２１：Ｎ→Ｓ１１９）、全てのＰＥＱに対する最適Ｑ値設定処理を終了すると、イコライジング処理部に対するパラメータリストを生成する（Ｓ１２１：Ｙ→Ｓ１１１）。ＣＰＵ１１は、生成したパラメータリストに基づいて、イコライジング処理部１２のカスケード接続された各ＰＥＱ１２１〜１２ｎへ対応するパラメータを送信する（Ｓ１１２）。
【００５６】
このような方法を用いても、イコライジング処理部の各ＰＥＱのパラメータを容易に設定することができる。
【００５７】
ところで、前述の説明では、各モード時で異なる構成要素からなる場合を示したが、図１（Ａ）、（Ｂ）の構成を同時に有する音響特性補正システムであってもよい。すなわち、スイッチ等の回路切替部を備え、回路切替部の切替処理により、音響特性補正設定モードと通常使用モードとを使い分けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態の音響特性補正システムの構成を示すブロック図である。
【図２】特性測定部２２の構成を示すブロック図、および、周波数帯域の分割概念を示す図である。
【図３】イコライジング処理部１２の構成を示すブロック図である。
【図４】Ｑ値の設定時利用するＱ値パターンの例を示した表である。
【図５】音響特性補正方法のシステムフローを示す図である。
【図６】音響特性補正方法を説明するため説明図である。
【図７】ＰＥＱ毎に最適なＱ値を設定する方法のフロー図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１−ＣＰＵ、１２−イコライジング処理部、１３−Ｄ／Ａコンバータ、１４−パワーアンプ、１５−スピーカ、１６−マイク、１７−エコー処理部、１８−Ａ／Ｄコンバータ、１９−ミキサ、２０−音源、２１−テスト音源、２２−特性測定部
【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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【図７】
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