(57)【要約】【課題】異なる特性のスピーカを使用する場合でも、再生音の位相ずれを適切に補正して違和感の無い音響再生を行う。【解決手段】自動音場補正装置は、音源から複数チャンネルのオーディオ信号を受け取り、信号処理を行って対応するスピーカへ出力する。各チャンネルの信号処理においては、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性が同一となるように補正する位相特性補正が行われる。位相特性補正は、典型的には、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性が、予め決定された目標特性と一致するように行われる。そして、位相特性補正後のオーディオ信号が各スピーカへ出力される。こうして、複数チャンネルのオーディオ信号は、その位相が揃った状態で再生音として出力される。【選択図】図５
2008283600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数チャンネルのオーディオ信号を信号処理し、それぞれに対応する複数のスピーカに出力する自動音場補正装置であって、
位相特性が同一となるように、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を補正する位相特性補正手段と、
位相特性が補正されたオーディオ信号を、対応する前記スピーカへ出力する出力手段と、を備えることを特徴とする自動音場補正装置。
【請求項２】
前記位相特性補正手段は、前記各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を、直線位相となるように補正することを特徴とする請求項１に記載の自動音場補正装置。
【請求項３】
前記位相特性補正手段は、前記複数のチャンネルのうち１つのチャンネルの位相特性と同一となるように、他のチャンネルの位相特性を補正することを特徴とする請求項１に記載の自動音場補正装置。
【請求項４】
前記複数のチャンネルは対になるチャンネルを含み、
前記位相特性補正手段は、前記対になるチャンネルのオーディオ信号の位相特性に対して同一の補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自動音場補正装置。
【請求項５】
前記位相特性補正手段は、
各チャンネルに対応するスピーカの位相特性を取得する位相特性取得手段と、
各チャンネルのオーディオ信号の位相特性が、予め決定された目標特性と一致するように、位相特性の補正量を演算する補正量演算手段と、
演算された補正量で各チャンネルのオーディオ信号を処理する補正手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の自動音場補正装置。
【請求項６】
前記複数のスピーカは、互いに異なる位相特性を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の自動音場補正装置。
【請求項７】
前記複数のスピーカの位相特性は、各スピーカが備えるネットワークによる位相の乱れに起因して互いに異なっていることを特徴とする請求項６に記載の自動音場補正装置。
【請求項８】
前記位相補正手段は、前記位相特性の補正により、前記オーディオ信号の振幅特性を変化させないフィルタであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の自動音場補正装置。
【請求項９】
複数チャンネルのオーディオ信号を信号処理し、それぞれに対応する複数のスピーカに出力する自動音場補正方法であって、
前記複数チャンネルのオーディオ信号を受け取る工程と、
位相特性が同一となるように、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を補正する位相特性補正工程と、
位相特性が補正されたオーディオ信号を、対応する前記スピーカへ出力する出力工程と、を備えることを特徴とする自動音場補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカを備えるオーディオシステムにおいて、スピーカ毎の位相特性の相違に起因するチャンネル間の位相特性の相違を補正する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスピーカを備えて高品位の音響空間を提供するオーディオシステムでは、臨場感の得られる適切な音響空間を自動的に作り出すことが要求されている。即ち、聴取者自らが適切な音響空間を得ようとしてオーディオシステムを操作しても、複数のスピーカで再生される再生音の周波数特性、音圧レベル等を適切に調節することは極めて困難であるため、オーディオシステム側で自動的に音場特性を補正することが要求されている。
【０００３】
従来、この種の自動音場補正システムとして、特許文献１及び２に記載されたものが知られている。このシステムでは、複数のチャンネルに対応する信号伝送路毎に、スピーカから出力したテスト信号を集音してその周波数特性を分析し、当該信号伝送路内に配置されたイコライザの係数を設定することにより、各信号伝送路を所望の周波数特性に補正している。また、各チャンネルの遅延特性の補正も行われている。
【０００４】
また、スピーカユニット毎の特性を考慮して信号処理を行う例が特許文献３に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２４１００号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０４９９号公報
【特許文献３】特開２００５−１８４０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなオーディオシステムでは、異なる特性のスピーカが混在して使用されることがある。例えば左右のフロントスピーカ、左右のリアスピーカ、センタースピーカとしてそれぞれ特性の異なるスピーカが使用されることがある。
【０００７】
このような場合、各スピーカの位相特性が異なると、各スピーカから出力される再生音は位相がずれた状態で聴取者に到達することになる。せっかく上記のように各チャンネルの再生音の周波数特性や音圧レベルを補正したとしても、位相特性が異なると聴取者は違和感を覚えることになる。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、異なる特性のスピーカを使用する場合でも、再生音の位相ずれを適切に補正して違和感の無い音響再生を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、複数チャンネルのオーディオ信号を信号処理し、それぞれに対応する複数のスピーカに出力する自動音場補正装置であって、位相特性が同一となるように、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を補正する位相特性補正手段と、位相特性が補正されたオーディオ信号を、対応する前記スピーカへ出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項９に記載の発明は、複数チャンネルのオーディオ信号を信号処理し、それぞれに対応する複数のスピーカに出力する自動音場補正方法であって、前記複数チャンネルのオーディオ信号を受け取る工程と、位相特性が同一となるように、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を補正する位相特性補正工程と、位相特性が補正されたオーディオ信号を、対応する前記スピーカへ出力する出力工程と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好適な実施形態による自動音場補正装置は、複数チャンネルのオーディオ信号を信号処理し、それぞれに対応する複数のスピーカに出力する自動音場補正装置は、位相特性が同一となるように、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を補正する位相特性補正手段と、位相特性が補正されたオーディオ信号を、対応する前記スピーカへ出力する出力手段と、を備える。
【００１２】
上記の自動音場補正装置は、音源から複数チャンネルのオーディオ信号を受け取り、信号処理を行って対応するスピーカへ出力する。各チャンネルの信号処理においては、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性が同一となるように補正する位相特性補正が行われる。そして、位相特性補正後のオーディオ信号が各スピーカへ出力される。こうして、複数チャンネルのオーディオ信号は、その位相が揃った状態で再生音として出力される。
【００１３】
一つの好適な例では、前記位相特性補正手段は、前記各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を、直線位相となるように補正する。他の好適な例では、前記位相特性補正手段は、前記複数のチャンネルのうち１つのチャンネルの位相特性と同一となるように、他のチャンネルの位相特性を補正する。
【００１４】
上記の自動音場補正装置の一態様では、前記複数のチャンネルは対になるチャンネルを含み、前記位相特性補正手段は、前記対になるチャンネルのオーディオ信号の位相特性に対して同一の補正を行う。例えば左右のフロントスピーカ、左右のリアスピーカなど、対になるチャンネルのスピーカには通常同一のスピーカ、即ち同一の位相特性を有するスピーカを使用するので、それらのチャンネルに対しては同一の補正を行う。
【００１５】
上記の自動音場補正装置の他の一態様では、前記位相特性補正手段は、各チャンネルに対応するスピーカの位相特性を取得する位相特性取得手段と、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性が、予め決定された目標特性と一致するように、位相特性の補正量を演算する補正量演算手段と、演算された補正量で各チャンネルのオーディオ信号を処理する補正手段と、を備える。この態様では、各スピーカの位相特性を目標特性と一致させるように位相特性の補正が行われる。
【００１６】
上記の自動音場補正装置の他の一態様では、前記複数のスピーカは、互いに異なる位相特性を有する。そのように複数のスピーカの位相特性が異なる典型的な原因としては、各スピーカが備えるクロスオーバーネットワークによる位相の乱れが挙げられる。
【００１７】
好適な例では、前記位相補正手段は、前記位相特性の補正により、前記オーディオ信号の振幅特性を変化させないフィルタ、いわゆるオールパス型フィルタにより構成される。
【００１８】
本発明の他の好適な実施形態では、複数チャンネルのオーディオ信号を信号処理し、それぞれに対応する複数のスピーカに出力する自動音場補正方法は、前記複数チャンネルのオーディオ信号を受け取る工程と、位相特性が同一となるように、各チャンネルのオーディオ信号の位相特性を補正する位相特性補正工程と、位相特性が補正されたオーディオ信号を、対応する前記スピーカへ出力する出力工程と、を備える。この方法により、複数チャンネルのオーディオ信号は、その位相が揃った状態で再生音として出力される。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本実施例の自動音場補正装置を適用したオーディオシステムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１において、オーディオシステム１００には、ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ等の音源１から複数チャンネルの信号伝送路を通じてデジタルオーディオ信号Ｓａ〜Ｓｅが供給される信号処理回路２と、測定用信号発生器３とが設けられている。
【００２２】
なお、オーディオシステム１００は複数チャンネルの信号伝送路を含むが、信号及び構成要素の表現において複数チャンネルの全てについて言及する時は参照符号の添え字を省略する場合がある。また、個別チャンネルの信号及び構成要素に言及する時はチャンネルを特定する添え字を参照符号に付す。例えば、「デジタルオーディオ信号Ｓ」と言った場合は全チャンネルのデジタルオーディオ信号Ｓａ〜Ｓｅを意味し、「デジタルオーディオ信号Ｓａ」と言った場合はＡチャンネルのみのデジタルオーディオ信号を意味するものとする。
【００２３】
更に、オーディオシステム１００は、信号処理回路２によりチャンネル毎に信号処理されたデジタル出力Ｄａ〜Ｄｅをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器４ａ〜４ｅと、これらのＤ／Ａ変換器４ａ〜４ｅから出力される各アナログオーディオ信号を増幅する増幅器５ａ〜５ｅとを備えている。これらの増幅器５で増幅した各アナログオーディオ信号を、図３に例示するようなリスニングルーム等に配置された複数チャンネルのスピーカ６ａ〜６ｅに供給して鳴動させるようになっている。
【００２４】
また、オーディオシステム１００は、聴取位置ＲＶにおける再生音を集音するマイク８と、マイク８から出力される集音信号ＳＭを増幅する増幅器９と、増幅器９の出力をデジタルの集音データＤＭに変換して信号処理回路２に供給するＡ／Ｄ変換器１０とを備えている。
【００２５】
各スピーカの配置としては、例えば、図３に示すように、聴取者が好みに応じて、聴取位置ＲＶの前方に、左右２チャンネルのフロントスピーカ（前方左側スピーカ、前方右側スピーカ）６ａ、６ｂとセンタースピーカ６ｃを配置する。また、聴取位置ＲＶの後方に、左右２チャンネルのスピーカ（後方左側スピーカ、後方右側スピーカ）６ｄ、６ｅを配置する。なお、本実施例では設置していないが、これらに加えてサラウンドバックスピーカやサブウーファなどを設置してもよい。
【００２６】
図２は、オーディオシステム１００を利用した自動音場測定分析時の信号の流れを概略的に示す。
【００２７】
自動音場測定分析時には、測定用信号発生器３よりデジタルの測定用信号２１１を発生し、信号処理部２へ供給する。詳細は後述するが、信号処理部２は、チャンネル毎に測定用信号２１１をＤ／Ａ変換器４へ供給する。Ｄ／Ａ変換器４は測定用信号２１１をアナログの測定用信号２１２に変換し、スピーカ６より音響空間２００に再生音２５０として出力する。音響空間２００に設置されたマイク８は再生音２５０を集音し、アナログの集音信号ＳＭとしてＡ／Ｄ変換器１０へ供給する。Ａ／Ｄ変換器１０はアナログの集音信号ＳＭをデジタルの集音信号（集音データ）ＤＭに変換し、信号処理部２へ供給する。信号処理部２は、集音データＤＭを使用して振幅特性、音圧レベル、位相特性などの音響特性を補正する。なお、一般的にオーディオ信号は振幅成分と位相成分とを有し、周波数特性とは信号の振幅特性と位相特性とを含む概念である。本実施例では、後述するように振幅特性補正により振幅成分を補正し、位相特性補正処理により位相成分を補正することにより、オーディオ信号の周波数特性が補正される。
【００２８】
次に、各構成要素について詳しく説明する。
【００２９】
信号処理回路２は、デジタルシグナルプロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）等で形成されており、図４に示すように、大別して信号処理ブロック２０と、係数演算部３０とから構成される。信号処理ブロック２０は、ＣＤ、ＤＶＤ、その他の各種音楽ソースを再生する音源１から複数チャンネルのデジタルオーディオ信号Ｓａ〜Ｓｅを受け取り、各チャンネル毎に振幅特性補正、レベル補正及び位相特性補正を施してデジタル出力信号Ｄａ〜Ｄｅを出力する。
【００３０】
係数演算部３０は、マイク８で集音された信号をデジタルの集音データＤＭとして受け取り、振幅特性補正、レベル補正及び位相特性補正のための調整信号ＳＦａ〜ＳＦｅ、ＳＧａ〜ＳＧｅ、ＳＰａ〜ＳＰｅ、ＳＤａ〜ＳＤｅをそれぞれ生成して信号処理ブロック２０へ供給する。こうして、信号処理ブロック２０が適切な振幅特性補正、レベル補正及び遅延特性補正を行うことにより、各スピーカ６から最適な信号が出力される。
【００３１】
信号処理ブロック２０は、図５に示すようにイコライザ１１ａ〜１１ｅと、チャンネル間アッテネータ１２ａ〜１２ｅと、位相補正フィルタ１３ａ〜１３ｅと、遅延回路１４ａ〜１４ｅとを備えている。一方、係数演算部３０は、図６に示すように、振幅特性補正部３１と、チャンネル間レベル補正部３２と、位相特性補正部３３とを備えている。
【００３２】
振幅特性補正部３１は各チャンネルに対応するイコライザ１１ａ〜１１ｅの係数（パラメータ）を設定して振幅特性を調整する。チャンネル間レベル補正部３２は、チャンネル間アッテネータ１２ａ〜１２ｅの減衰率を設定して各チャンネルの音圧レベルを調整する。また、位相補正フィルタ１３ａ〜１３ｅは各チャンネルの位相特性を補正し、遅延回路１４ａ〜１４ｅは主にスピーカから聴取位置ＲＶまでの音の伝搬遅延を補正する。こうして、各チャンネルの信号について適切な音場補正が行われる。
【００３３】
なお、各チャンネルのイコライザ１１ａ〜１１ｅは、それぞれ帯域毎に振幅特性補正を行うように構成されている。即ち、オーディオ周波数帯域を例えば９つの帯域（各帯域の中心周波数をｆ1〜ｆ9とする。）に分割し、帯域毎にイコライザＥＱの係数を決定して振幅特性補正を行う。
【００３４】
オーディオシステム１００は、動作モードとして自動音場測定分析モードと音源信号再生モードの２つのモードを有する。自動音場測定分析モードは、音源１からの信号再生に先だって行われる調整モードであり、システム１００の設置された環境について自動音場測定分析を行う。その後、音源信号再生モードでＣＤなどの音源１からの音響信号が再生される。
【００３５】
図５を参照すると、Ａチャンネルのイコライザ１１ａには、音源１からのデジタルオーディオ信号Ｓａの入力をオン／オフ制御するスイッチ素子ＳＷａ２と、測定用信号発生器３からの測定用信号ＤＮの入力をオン／オフ制御するスイッチ素子ＳＷａ１が接続され、スイッチ素子ＳＷａ１はスイッチ素子ＳＷＮを介して測定用信号発生器３に接続されている。音源信号再生時には、スイッチ素子ＳＷａ２がオン（導通）となり、スイッチ素子ＳＷａ１とＳＷＮがオフ（非導通）となる。自動音場測定分析時には、スイッチ素子ＳＷａ２がオフとなり、スイッチ素子ＳＷａ１とＳＷＮがオンとなる。
【００３６】
イコライザ１１ａの出力接点には、チャンネル間アッテネータ１２ａが接続され、チャンネル間アッテネータ１２ａの出力接点には位相補正フィルタ１３ａが接続され、位相補正フィルタ１３ａの出力接点には遅延回路１４ａが接続されている。そして、遅延回路１４ａの出力Ｄａが、図１のＤ／Ａ変換器４ａに供給される。他のチャンネル、即ちＢ〜ＥチャンネルもＡチャンネルと同様の構成となっている。
【００３７】
振幅特性補正部３１は、各チャンネルの振幅特性を所望の特性となるように調整する機能を有する。具体的に、振幅特性補正部３１は、Ａ／Ｄ変換器１０から供給される集音データＤＭの振幅特性を分析し、それが目標の振幅特性となるようにイコライザ１１ａ〜１１ｅの調整信号ＳＦａ〜ＳＦｅを決定する。
【００３８】
各チャンネル間アッテネータ１２ａ〜１２ｅは、チャンネル間レベル補正部３２からの調整信号ＳＧａ〜ＳＧｅに従って０ｄＢからマイナス側の範囲で減衰率を変化させる。これにより、各チャンネルのオーディオ信号の音圧レベルを一致させる。
【００３９】
位相補正フィルタ１３ａ〜１３ｅは、位相特性補正部３３からの調整信号ＳＰａ〜ＳＰｅに基づいてフィルタ係数が設定され、各チャンネルの位相特性を同一となるように補正する。遅延回路１４ａ〜１４ｅは、位相特性補正部３３からの調整信号ＳＤａ〜ＳＤｅに基づいて、各チャンネル間の伝達遅延差を調整する。
【００４０】
次に、本発明の特徴部分である位相特性補正について説明する。オーディオシステム１００では複数のスピーカ６が使用されるが、それらのスピーカが同一のスピーカである、即ち同一の特性を有するとは限らない。典型的には、左右の一対のスピーカとしては同一のスピーカが使用されるが、例えばフロントスピーカ、センタースピーカ、リアスピーカなどはそれぞれ異なるスピーカを用いることが多く、当然それらの位相特性も異なる。そこで、本実施例では、位相特性が異なるスピーカを用いた場合に、位相特性を一致させる補正を行う。
【００４１】
具体的には、図６に示す位相特性補正部３３は、各チャンネルに接続されたスピーカ６ａ〜６ｅの位相特性に基づいて各位相補正フィルタ１３の係数を調整する。各位相補正フィルタ１３により生じる信号遅延量はチャンネル毎に異なるため、遅延回路１４により各チャンネルの信号の時間軸を合わせる。なお、位相補正フィルタ１３は、周波数によってオーディオ信号の位相特性のみを変化させ、振幅特性を変化させないフィルタ、いわゆるオールパス型フィルタであることが好適である。これにより、本実施例の自動音場補正処理において、前段階で行われる振幅特性補正の結果に影響を与えることなく、位相特性補正を実行することができる。
【００４２】
図７に、各チャンネルのスピーカ６の位相特性の例を模式的に示す。スピーカ６ａ〜６ｅの位相特性をφａ〜φｅとする。なお、位相特性は周波数毎の位相の変動を示す特性であり、横軸に周波数を示し、縦軸に位相を示す。図７では、スピーカ６ａ〜６ｅの位相特性φａ〜φｅを補正対象特性として示している。図７に例示するように、各スピーカ６の位相特性φａ〜φｅは互い異なっている。典型的な例では、このようなスピーカ間の位相特性の相違は、各スピーカ６が備えるクロスオーバーネットワークによる位相の乱れが原因となる。但し、本発明の適用はこの原因によって位相特性が相違する場合に限定されるものではない。
【００４３】
ここで、各チャンネルの位相特性を、直線位相の目標位相特性φｔに合わせることとする。なお、直線位相の位相特性とは、周波数に対して位相が一定の傾きの直線に従って変化することを言い、単純な時間遅延のみが、この直線位相を持つことが広く知られている。各補正対象特性φａ〜φｅを、目標位相特性φｔに一致させるためには、各位相補正フィルタ１３の位相特性φａ−１〜φｅ−１は、各補正対象特性φａ〜φｅの逆特性となる。ここで、ある位相特性φをもつ伝達関数Ｇは、
Ｇ＝Ａ・ｅｊφ
と表すことができる（Ａは振幅特性を意味する）。各補正対象特性の伝達関数をＧａ〜Ｇｅ、目標の位相特性の伝達関数をＧｔ、各位相補正フィルタ１３の伝達関数をＧａ−１〜Ｇｅ−１とすると、例えばチャンネルＡに関して、
Ｇｔ＝Ｇａ・Ｇａ−１
が成り立つ。これは他のチャンネルＢ〜Ｅについても同様である。
【００４４】
よって、典型的な例では、位相特性補正部３３は、図７に示すように各チャンネルのスピーカの位相特性を測定して補正対象特性とし、それと目標位相特性φｔとから位相補正フィルタの位相特性を求める。そして、位相特性補正部３３は、得られた位相補正フィルタの位相特性（以下、「補正用特性」とも呼ぶ。）に基づいて、図５に示す位相補正フィルタ１３の係数を設定する。
【００４５】
図８に、位相特性補正部３３の構成例を示す。図示のように、位相特性補正部３３は、ＦＦＴ部３３１と、メモリ３３２と、補正用特性決定部３３３と、逆ＦＦＴ部３３４と、係数決定部３４０とを備える。
【００４６】
ＦＦＴ部３３１は、各チャンネル毎の集音データＤＭを受け取る。ここで、集音データＤＭは、インパルス応答を測定したものである。インパルス応答は、例えばＭ系列や、ＴＳＰ（Ｔｉｍｅ Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ  Ｐｕｌｓｅ）などを用いて得ることができる。よって、集音データＤＭは、各スピーカの位相特性を含むデータとなる。この測定処理は、全てのチャンネルについて順に行われ、全てのチャンネルについての集音データＤＭが生成される。
【００４７】
ＦＦＴ部３３１は、この集音データＤＭをＦＦＴし、図７に例示したような周波数領域の位相特性を示す位相特性データ４０２を生成する。位相特性データ４０２はメモリ３３２に一時的に記憶される。
【００４８】
補正用特性決定部３３３は、メモリ３３２に一時的に記憶された位相特性データ４０２に基づいて、補正用特性を決定する。典型的には、図７に示したように、目標位相特性φｔを全周波数帯域において平坦な直線位相とすると、位相特性φの逆特性φ−１が位相補正フィルタの位相特性となる。こうして、決定された補正用特性を示す補正用特性データ４０４は逆ＦＦＴ部３３４へ供給される。
【００４９】
逆ＦＦＴ部３３４は、補正用特性データ４０４が示す補正用特性を、因果律を満たすように適切な位相補正を行った後、逆ＦＦＴし、時間領域における補正用特性データ４０５として係数決定部３４０へ供給する。係数決定部３４０は、補正用特性データ４０５に基づいて、位相補正フィルタ１３の係数及び遅延回路１４の遅延量を決定し、必要に応じて一時的にメモリ３３２に記憶した後、それぞれ位相補正フィルタ１３及び遅延回路１４へ調整信号ＳＰ、ＳＰとして供給する。
【００５０】
位相補正フィルタ１３は、こうして決定された補正用特性に応じてフィルタ係数が設定される。よって、各チャンネルは同一の位相特性を有することとなり、信号処理部２から出力されるデジタル出力信号Ｄａ〜Ｄｅ信号は位相差なしで聴取者に到達することになる。
【００５１】
次に、本実施例のオーディオシステム１００による自動音場補正処理について説明する。図９は自動音場補正処理のフローチャートである。なお、この処理は主として信号処理部２により実行される。
【００５２】
まず、信号処理部２は、振幅特性補正処理を実行し、各チャンネルの信号の振幅特性を任意の特性に設定する（ステップＳ１０１）。次に、信号処理部２は、チャンネル間レベル補正処理を実行し、各チャンネルの信号の音圧レベルを一致させる（ステップＳ１０２）。
【００５３】
次に、信号処理部２は、位相特性補正処理を実行する（ステップＳ１０３）。位相特性補正処理のフローチャートを図１０に示す。まず、信号処理部２は、１つのチャンネルについてインパルス性の測定用信号を測定用信号発生器３から出力し、スピーカを通じて測定音を出力する。これをマイク８で集音し、そのスピーカのインパルス応答を示す集音データＤＭが得られる（ステップＳ２０１）。次に、信号処理部２は、集音データＤＭを適切な窓関数を用いてＦＦＴして周波数領域の位相特性を取得し、これを補正対象特性φとする（ステップＳ２０２）。また、信号処理部２は目標特性φｔを決定する（ステップＳ２０３）。そして、信号処理部２は、補正対象特性φと、目標特性φｔとに基づいて、補正用特性を決定する（ステップＳ２０４）。典型的な例では、目標特性φｔが全周波数帯域に対してフラットな直線位相である場合、補正用特性は補正対象特性φの逆特性となる。
【００５４】
補正用特性が得られると、信号処理部２は因果律を満たすように適切な位相補正を行った後、これを逆ＦＦＴして時間領域のインパルス応答特性を取得し（ステップＳ２０５）、そのインパルス応答特性を実現するような位相補正フィルタの係数を決定する（ステップＳ２０６）。こうして、１つのチャンネルについて、位相補正フィルタの係数が決定される。
【００５５】
信号処理部２は、この処理を全てのチャンネルについて同様に実行する。そして、全てのチャンネルについて処理が完了すると（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、信号処理部２は遅延回路１４の遅延量を決定する（ステップＳ２０８）。具体的には、位相補正フィルタ１３により生じる信号遅延のうち最も大きい信号遅延を有するチャンネルの遅延量を基準とし、他のチャンネルの信号の遅延量がこれと一致するように各遅延回路１４の遅延量を決定する。こうして、位相特性補正処理が終了する。
【００５６】
以上説明したように、本実施例のオーディオシステム１００では、各チャンネルのスピーカの位相特性に応じて、各チャンネルの位相特性が一致するように位相補正が実行される。よって、チャンネル毎に特性が異なるスピーカを使用する場合でも、チャンネル間の位相特性をそろえることができ、聴取位置における再生音の位相ずれによる違和感を排除することができる。
【００５７】
［変形例］
上記の実施例では、目標特性φｔをフラットな位相特性とし、各チャンネルの位相特性をこれと一致させている。このため、各チャンネルの補正用特性は、各チャンネルのスピーカの位相特性の逆特性となっている。しかし、本発明の適用はこれには限定されない。
【００５８】
他の例では、単純な逆特性とする代わりに、各スピーカの位相特性におけるピークを平滑化するように補正用特性を決定してもよい。さらに、他の例では、複数のスピーカの位相特性のうちの１つを目標特性とし、他のチャンネルの位相特性をこれに一致させるようにしてもよい。
【００５９】
また、上記の実施例では、全てのチャンネルについて、そのチャンネルのスピーカの位相特性に応じて決定された補正用特性を与えているが、一対の同一のスピーカが使用されるチャンネルについて、同一の補正用特性で位相補正を行ってもよい。一般的に、左右の対になるスピーカとしては同一のスピーカが用いられることが多い。例えば左右のフロントスピーカとして同一のスピーカが使用される場合には、それらの位相特性は同一と考えることができる。よって、いずれか一方のスピーカについて決定された補正用特性で両方のチャンネルの位相特性を補正することとしてもよい。この場合、両方のスピーカについて位相特性を測定して補正用特性を決定した後、位相補正量の大小などに基づいて、いずれかの補正用特性を両方のスピーカのチャンネルについて使用することとしてもよい。また、その代わりに、一対のスピーカの一方のみについて位相特性を測定して補正用特性を決定し、その補正用特性を両方のスピーカのチャンネルについて適用し、他方のスピーカについては位相特性の測定を行わないこととしてもよい。
【００６０】
また、上記の実施例では、測定用信号を出力してインパルス応答を測定し、これをＦＦＴして各スピーカの位相特性を取得している。その代わりに、各スピーカの位相特性、即ち周波数領域における特性を直接的に取得できる場合などには、測定されたインパルス応答をＦＦＴする手法以外の方法で各スピーカの位相特性を取得してもかまわない。
【００６１】
また、上記の実施例では、測定用信号を出力してインパルス応答を測定し、これに基づいて各スピーカの位相特性を取得しているが、本発明の適用はこれには限定されない。例えば、スピーカのスペック（仕様）などに基づいて予め各スピーカの位相特性が既知である場合には、その情報に基づいて補正用特性を決定することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例に係るオーディオシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】オーディオシステムによる事項音場測定の概略を示す図である。
【図３】複数のスピーカの配置例を示す。
【図４】信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】信号処理ブロックの構成を示すブロック図である。
【図６】係数演算部の構成を示すブロック図である。
【図７】スピーカの位相特性の例を示す図である。
【図８】位相特性補正部の構成を示すブロック図である。
【図９】自動音場補正処理のフローチャートである。
【図１０】位相特性補正処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１  音源
２  信号処理部
３  測定用信号発生器
４  Ｄ／Ａ変換器
５  増幅器
６  スピーカ
８  マイク
１０  Ａ／Ｄ変換器
【図１】
2008283600.tif 000003
【図２】
2008283600.tif 000004
【図３】
2008283600.tif 000005
【図４】
2008283600.tif 000006
【図５】
2008283600.tif 000007
【図６】
2008283600.tif 000008
【図７】
2008283600.tif 000009
【図８】
2008283600.tif 000010
【図９】
2008283600.tif 000011
【図１０】
2008283600.tif 000012