(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定用信号を収録する収録手段と、
前記収録手段により測定用信号を収録することで得られた収録信号に基づき、前記測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する推定手段と、
を備え、
前記推定手段は、
前記収録手段により収録された収録信号を、第一の周波数範囲内でサンプリング周波数を第一の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、リサンプリング後の複数の第一の収録信号のＳＮ比に基づき、該第一の周波数範囲よりも狭い第二の周波数範囲を設定し、
前記収録信号を、前記第二の周波数範囲内でサンプリング周波数を前記第一の間隔よりも狭い第二の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、リサンプリング後の複数の第二の収録信号のＳＮ比に基づき、該第二の周波数範囲よりも狭い第三の周波数範囲を設定し、
前記第三の周波数範囲で且つ前記第二の間隔よりも狭い第三の間隔で、ＳＮ比の最も高い前記第二の収録信号のサンプリング周波数を、線形補間によって変換し、
線形補間後の複数の第三の収録信号のＳＮ比に基づき、前記測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する、
サンプリング周波数のずれ量推定装置。
【請求項２】
前記推定手段は、
前記第一の周波数範囲内でリサンプリングされた各収録信号と第一のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各前記第一の収録信号のインパルス応答特性を計算し、
計算された各第一の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第一の収録信号のＳＮ比を計算し、
前記第二の周波数範囲内でリサンプリングされた各収録信号と第二のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各前記第二の収録信号のインパルス応答特性を計算し、
計算された各第二の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第二の収録信号のＳＮ比を計算し、
前記第三周波数範囲内でサンプリング周波数が変換された各収録信号と第三のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各前記第三の収録信号のインパルス応答特性を計算し、
計算された各第三の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第三の収録信号のＳＮ比を計算し、
ＳＮ比の最も高い前記第三の収録信号のサンプリング周波数に基づき、前記測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する、
請求項１に記載のサンプリング周波数のずれ量推定装置。
【請求項３】
前記第一のリファレンス信号は、
前記測定用信号を前記第一の間隔に応じたカットオフ周波数でフィルタリングしたものであり、
前記第二のリファレンス信号は、
前記測定用信号を前記第二の間隔に応じたカットオフ周波数でフィルタリングしたものである、
請求項２に記載のサンプリング周波数のずれ量推定装置。
【請求項４】
前記ＳＮ比は、
前記インパルス応答特性の最大振幅を電力で表わしたピーク電力と、該インパルス応答特性の少なくとも一部の区間の実効電力の平均値との比である、
請求項２又は請求項３に記載のサンプリング周波数のずれ量推定装置。
【請求項５】
ＳＮ比の最も高い前記第三の収録信号のインパルス応答特性を測定結果として選択し出力する出力手段
を備える、
請求項２から請求項４の何れか一項に記載のサンプリング周波数のずれ量推定装置。
【請求項６】
測定用信号を収録する収録ステップと、
前記収録ステップにて測定用信号を収録することで得られた収録信号に基づき、前記測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する推定ステップと、
を含む、
前記推定ステップにて、
前記収録ステップにて収録された収録信号を、第一の周波数範囲内でサンプリング周波数を第一の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、
リサンプリング後の複数の第一の収録信号のＳＮ比に基づき、前記第一の周波数範囲よりも狭い第二の周波数範囲を設定し、
前記収録信号を、前記第二の周波数範囲内でサンプリング周波数を前記第一の間隔よりも狭い第二の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、
リサンプリング後の複数の第二の収録信号のＳＮ比に基づき、該第二の周波数範囲よりも狭い第三の周波数範囲を設定し、
前記第三の周波数範囲で且つ前記第二の間隔よりも狭い第三の間隔で、ＳＮ比の最も高い前記第二の収録信号のサンプリング周波数を、線形補間によって変換し、
線形補間後の複数の第三の収録信号のＳＮ比に基づき、前記測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する、
サンプリング周波数のずれ量推定方法。
【請求項７】
前記推定ステップにて、
前記第一の周波数範囲内でリサンプリングされた各収録信号と第一のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各前記第一の収録信号のインパルス応答特性を計算し、
計算された各第一の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第一の収録信号のＳＮ比を計算し、
前記第二の周波数範囲内でリサンプリングされた各収録信号と第二のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各前記第二の収録信号のインパルス応答特性を計算し、
計算された各第二の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第二の収録信号のＳＮ比を計算し、
前記第三周波数範囲内でサンプリング周波数が変換された各収録信号と第三のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各前記第三の収録信号のインパルス応答特性を計算し、
計算された各第三の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第三の収録信号のＳＮ比を計算し、
ＳＮ比の最も高い前記第三の収録信号のサンプリング周波数に基づき、前記測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する、
請求項６に記載のサンプリング周波数のずれ量推定方法。
【請求項８】
前記第一のリファレンス信号は、
前記測定用信号を前記第一の間隔に応じたカットオフ周波数でフィルタリングしたものであり、
前記第二のリファレンス信号は、
前記測定用信号を前記第二の間隔に応じたカットオフ周波数でフィルタリングしたものである、
請求項７に記載のサンプリング周波数のずれ量推定方法。
【請求項９】
前記ＳＮ比は、
前記インパルス応答特性の最大振幅を電力で表わしたピーク電力と、該インパルス応答特性の少なくとも一部の区間の実効電力の平均値との比である、
請求項７又は請求項８に記載のサンプリング周波数のずれ量推定方法。
【請求項１０】
ＳＮ比の最も高い前記第三の収録信号のインパルス応答特性を測定結果として選択し出力する出力ステップ
を含む、
請求項６から請求項９の何れか一項に記載のサンプリング周波数のずれ量推定方法。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０の何れか一項に記載のサンプリング周波数のずれ量推定方法をコンピュータに実行させるためのサンプリング周波数のずれ量推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリング周波数のずれ量推定装置、ずれ量推定方法及びずれ量推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音響空間の伝搬特性を測定する方法として、インパルス応答特性測定が知られている。インパルス応答特性を測定するインパルス応答特性測定装置では、一般に、測定用信号を再生する再生系と、測定用信号を収録する収録系とが、同一の発振器から生成される同一のサンプリング周波数で信号処理を行うループ構成となっている。
【０００３】
一方、再生系と収録系とがループ構成になっていない場合もある。例示的には、再生系として外部入力の無い車載器（再生機器）を用い、収録系としてスマートフォン等の再生機器とは別の収録機器を用いる場合が挙げられる。この場合、収録機器では、サンプリング周波数が再生機器と非同期であるため、インパルス応答特性を精度良く求めることができない。
【０００４】
例えば特許文献１や特許文献２に、収録系にて収録された測定用信号をフーリエ変換して位相を補正することにより、サンプリング周波数が非同期の場合のインパルス応答特性の測定精度を改善する方法が記載されている。しかし、この方法では、両機器のサンプリング周波数に大きな差異がある場合、位相回転量が大きくなりすぎて、位相の正確な補正量が不明になる。また、測定用信号に含まれるノイズ成分による位相変動が発生するため、位相が精度良く補正されず、インパルス応答特性が精度良く求まらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６５３２０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、再生系と収録系でサンプリング周波数が非同期であってもインパルス応答特性を精度良く測定するのに好適なサンプリング周波数のずれ量推定装置、ずれ量推定方法及びずれ量推定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係るサンプリング周波数のずれ量推定装置は、測定用信号を収録する収録手段と、収録手段により測定用信号を収録することで得られた収録信号に基づき、測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する推定手段とを備える。推定手段は、収録手段により収録された収録信号を、第一の周波数範囲内でサンプリング周波数を第一の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、リサンプリング後の複数の第一の収録信号のＳＮ比に基づき、該第一の周波数範囲よりも狭い第二の周波数範囲を設定し、収録信号を、第二の周波数範囲内でサンプリング周波数を第一の間隔よりも狭い第二の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、リサンプリング後の複数の第二の収録信号のＳＮ比に基づき、該第二の周波数範囲よりも狭い第三の周波数範囲を設定し、第三の周波数範囲で且つ第二の間隔よりも狭い第三の間隔で、ＳＮ比の最も高い第二の収録信号のサンプリング周波数を、線形補間によって変換し、線形補間後の複数の第三の収録信号のＳＮ比に基づき、測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する。
【０００８】
また、本発明の一実施形態において、推定手段は、第一の周波数範囲内でリサンプリングされた各収録信号と第一のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各第一の収録信号のインパルス応答特性を計算し、計算された各第一の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第一の収録信号のＳＮ比を計算し、第二の周波数範囲内でリサンプリングされた各収録信号と第二のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各第二の収録信号のインパルス応答特性を計算し、計算された各第二の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第二の収録信号のＳＮ比を計算し、第三周波数範囲内でサンプリング周波数が変換された各収録信号と第三のリファレンス信号との相互相関関数を演算により求め、各第三の収録信号のインパルス応答特性を計算し、計算された各第三の収録信号のインパルス応答特性に基づいて該各第三の収録信号のＳＮ比を計算し、ＳＮ比の最も高い第三の収録信号のサンプリング周波数に基づき、測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する構成としてもよい。
【０００９】
また、本発明の一実施形態において、第一のリファレンス信号は、例えば、測定用信号を第一の間隔に応じたカットオフ周波数でフィルタリングしたものである。また、第二のリファレンス信号は、例えば、測定用信号を第二の間隔に応じたカットオフ周波数でフィルタリングしたものである。
【００１０】
また、本発明の一実施形態において、ＳＮ比は、例えば、インパルス応答特性の最大振幅を電力で表わしたピーク電力と、該インパルス応答特性の少なくとも一部の区間の実効電力の平均値との比である。
【００１１】
また、本発明の一実施形態に係るサンプリング周波数のずれ量推定装置は、ＳＮ比の最も高い第三の収録信号のインパルス応答特性を測定結果として選択し出力する出力手段を備える構成としてもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態に係るサンプリング周波数のずれ量推定方法は、測定用信号を収録する収録ステップと、収録ステップにて測定用信号を収録することで得られた収録信号に基づき、測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する推定ステップとを含む。推定ステップにて、収録ステップにて収録された収録信号を、第一の周波数範囲内でサンプリング周波数を第一の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、リサンプリング後の複数の第一の収録信号のＳＮ比に基づき、第一の周波数範囲よりも狭い第二の周波数範囲を設定し、収録信号を、第二の周波数範囲内でサンプリング周波数を第一の間隔よりも狭い第二の間隔でシフトさせながらリサンプリングし、リサンプリング後の複数の第二の収録信号のＳＮ比に基づき、該第二の周波数範囲よりも狭い第三の周波数範囲を設定し、第三の周波数範囲で且つ第二の間隔よりも狭い第三の間隔で、ＳＮ比の最も高い第二の収録信号のサンプリング周波数を、線形補間によって変換し、線形補間後の複数の第三の収録信号のＳＮ比に基づき、測定用信号の発信元とのサンプリング周波数のずれ量を推定する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態に係るサンプリング周波数のずれ量推定プログラムは、上記のサンプリング周波数のずれ量推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、再生系と収録系でサンプリング周波数が非同期であってもインパルス応答特性を精度良く測定するのに好適なサンプリング周波数のずれ量推定装置、ずれ量推定方法及びずれ量推定プログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る音響システムに備えられる収録機器において実行されるサンプリング周波数のずれ量推定処理のフローチャートを示す図である。
【図３】リファレンス信号（測定用信号と同一のＭ系列信号）をフィルタリングしない場合の周波数特性を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態においてリファレンス信号をフィルタリングした場合の周波数特性を示す図である。
【図５】図２の処理ステップＳ１５にて計算された結果得られる１３個のインパルス応答特性のＳＮＲを示す図である。
【図６】リファレンス信号がカットオフ周波数Ｃｆでフィルタリングされない場合に、図２の処理ステップＳ１５にて計算されるインパルス応答特性のＳＮＲを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態においてリファレンス信号をフィルタリングした場合のインパルス応答特性（差分ＤＦが−１５０Ｈｚ）を示す図である。
【図８】リファレンス信号をフィルタリングしない場合のインパルス応答特性（差分ＤＦが−１５０Ｈｚ）を示す図である。
【図９】図２の処理ステップＳ１９にて計算された結果得られる１１個のインパルス応答特性のＳＮＲを示す図である。
【図１０】図２の処理ステップＳ２３にて計算された結果得られる２６個のインパルス応答特性のＳＮＲを示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態において測定結果として出力されるインパルス応答特性を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態において測定結果として出力されるインパルス応答の周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態として音響システムを例に取り説明する。
【００１７】
［音響システム１の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る音響システム１の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る音響システム１は、再生機器１０及び収録機器２０を備えている。
【００１８】
再生機器１０は、例えば車両に搭載される車載型オーディオ機器であり、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の音源より入力される測定用信号を復号化して、車室内のスピーカから出力する。測定用信号には、疑似ランダム雑音であるＭ系列信号（Maximum Length Sequence）が用いられる。
【００１９】
収録機器２０は、スマートフォン、フィーチャフォン、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、タブレット端末、ノートＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）、携帯ゲーム機など、車室内に持ち込める携帯型端末であり、図１に示されるように、収録部２１、サンプリング周波数変換部２２、インパルス応答計算部２３、サンプリング周波数推定部２４を有している。
【００２０】
［ずれ量推定処理］
図２は、本発明の一実施形態に係る収録機器２０において実行されるずれ量推定処理のフローチャートを示す図である。本フローチャートは、例えばユーザによる所定の収録待機操作が行われた時点で開始される。なお、収録機器２０による測定用信号の収録は、運転席や助手席など、車室内の任意の位置で行われる。
【００２１】
［図２のＳ１１（測定用信号の収録）］
本処理ステップＳ１１では、収録待機中、所定の条件（レベル、長さ等）を満たす音信号（ここでは、再生機器１０により再生された測定用信号）が収録機器２０に取り付けられたマイクロフォン又は内蔵のマイクロフォンに入力されると、入力された測定用信号が収録部２１で収録される。収録される測定用信号（以下、「収録信号」と記す。）の長さは、サンプリング周波数の変換（後述のリサンプリング）によりサンプルポイントの伸張が生じても過不足がないようにするため、Ｍ系列信号長の２倍程度とする。
【００２２】
［図２のＳ１２（収録信号のリサンプリング）］
本処理ステップＳ１２では、サンプリング周波数変換部２２により、処理ステップＳ１１（測定用信号の収録）にて収録された収録信号がリサンプリングされる。ここで、リサンプリングは、ある標本点系列でサンプリングされた信号を別の標本点系列でサンプリングされた信号に変換することであり、サンプリング周波数を整数倍に上げる補間処理と整数分の１に下げる間引き処理を組み合わせて行うことにより実現される。
【００２３】
［図２のＳ１３（インパルス応答特性の計算）］
本処理ステップＳ１３では、インパルス応答計算部２３により、処理ステップＳ１２（収録信号のリサンプリング）にてリサンプリングされた収録信号とリファレンス信号との相互相関関数が演算により求められて、インパルス応答特性が計算される。リファレンス信号は、再生機器１０で再生される測定用信号と同一のＭ系列信号であり、収録機器２０に予め記憶されている。リファレンス信号は、本処理ステップＳ１３を実行するにあたり、リサンプリング後の各サンプリング周波数の間隔Ｄｔに応じたカットオフ周波数Ｃｆでフィルタリングされる。
【００２４】
図３、図４の各図に、リサンプリング後のサンプリング周波数Ｓｆが４４．１ｋＨｚであり、信号長が３２，７６７サンプルであるＭ系列信号の周波数特性を示す。図３は、測定用信号と同一のＭ系列信号をフィルタリングしない場合の周波数特性を示し、図４は、Ｍ系列信号をフィルタリングした場合の周波数特性を示す。図３、図４の各図中、縦軸は、レベル（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、周波数（単位：Ｈｚ）を示す。なお、間隔Ｄｔは５０Ｈｚであり、フィルタリングには２次のバタワースローパスフィルタが用いられる。この場合、カットオフ周波数Ｃｆは、次の値に設定される。
【００２５】
Ｃｆ＝Ｓｆ/Ｄｔ＝４４．１ｋＨｚ／５０Ｈｚ＝８８２Ｈｚ
【００２６】
本実施形態では、再生機器１０のサンプリング周波数ｓｆ１が４４．１ｋＨｚであり、収録機器２０のサンプリング周波数ｓｆ２が４８ｋＨｚである。また、リサンプリング後のサンプリング周波数Ｓｆの基準が４４．１ｋＨｚであり、リサンプリングの範囲がＳｆ±３００Ｈｚとなっている。従って、本実施形態では、処理ステップＳ１２（収録信号のリサンプリング）にて４３．８ｋＨｚから４４．４ｋＨｚまでの範囲内で５０Ｈｚ間隔でサンプリング周波数がシフトされ、夫々のリサンプリング後のサンプリング周波数について処理ステップＳ１３（インパルス応答特性の計算）が実行される。これにより、計１３個のインパルス応答特性が求まる。
【００２７】
なお、上記の「±３００Ｈｚ」は、収録機器２０において収録信号を非同期のサンプリング周波数で処理する際の、再生機器１０のサンプリング周波数との最大のずれ量を考慮して決定された範囲となっている。以下、説明の便宜上、両機器のサンプリング周波数のずれ量を「サンプリング周波数ずれ量」と記す。
【００２８】
［図２のＳ１４（完了判定）］
本処理ステップＳ１４では、処理ステップＳ１２（収録信号のリサンプリング）及びＳ１３（インパルス応答特性の計算）を複数回実行することにより、対象となる全て（計１３個）の収録信号のインパルス応答特性が求められたか否かが判定される。
【００２９】
［図２のＳ１５（処理対象の範囲の絞り込み）］
本処理ステップＳ１５は、処理ステップＳ１４（完了判定）にて対象となる全ての収録信号のインパルス応答特性が求められたと判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）に実行される。本処理ステップＳ１５では、サンプリング周波数ずれ量を推定するため、サンプリング周波数推定部２４により、１３個の収録信号のインパルス応答特性の夫々について、ピーク電力Ｓとノイズの実効電力Ｎを基にＳＮＲ（Signal Noise Ratio）が計算される。なお、ピーク電力Ｓは、インパルス応答特性を絶対値化した後、最大となる振幅を電力で表わしたものである。また、実効電力Ｎは、所定区間（例えば１サンプルから２０４８サンプルまでの区間）の実効電力の平均値である。
【００３０】
なお、本実施形態では、サンプリング周波数ずれ量を推定するにあたり、パルス圧縮効果によってノイズが抑圧されたインパルス応答特性が用いられる。そのため、位相特性を検出して推定及び補正を行う構成（特許文献１や特許文献２）と比べて、サンプリング周波数の推定精度が向上する。
【００３１】
図５に、本処理ステップＳ１５にて計算された結果得られる１３個のインパルス応答特性のＳＮＲを示す。図５中、縦軸は、インパルス応答特性のＳＮＲ（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、基準のサンプリング周波数Ｓｆに対する差分ＤＦ（単位：Ｈｚ）を示す。本実施形態では、±３００Ｈｚ（４３．８ｋＨｚから４４．４ｋＨｚまで）の範囲内でＳＮＲがピークとなる差分ＤＦがサンプリング周波数ずれ量であると推定される。
【００３２】
本処理ステップＳ１５では、サンプリング周波数ずれ量を精度良く推定するため、サンプリング周波数推定部２４により、処理対象の範囲が、ＳＮＲがピークとなる差分ＤＦを含む、より狭い範囲に絞り込まれる。具体的には、ＳＮＲが最大となる差分ＤＦから、これに隣接する差分ＤＦのうちＳＮＲが大きい方の差分ＤＦまでの範囲に絞り込まれる。図５の例では、−１５０Ｈｚ（ＳＮＲが最大となる差分ＤＦ）から−１００Ｈｚ（隣接する差分ＤＦのうちＳＮＲが大きい方の差分ＤＦ）までの範囲に絞り込まれる。
【００３３】
図６に、リファレンス信号がカットオフ周波数Ｃｆでフィルタリングされない場合（図３参照）に、本処理ステップＳ１５にて計算されるインパルス応答特性のＳＮＲを例示する。図６中、縦軸は、インパルス応答特性のＳＮＲ（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、基準のサンプリング周波数Ｓｆに対する差分ＤＦ（単位：Ｈｚ）を示す。
【００３４】
図６の例においても、差分ＤＦが−１５０Ｈｚであるときにインパルス応答特性のＳＮＲが最大となる。しかし、最大となるＳＮＲは１８ｄＢであり、図５の例よりも１５ｄＢも低い。
【００３５】
図７、図８に、差分ＤＦが−１５０Ｈｚであるときのインパルス応答特性を示す。図７は、リファレンス信号がカットオフ周波数Ｃｆでフィルタリングされた場合（図４参照）のインパルス応答特性を示し、図８は、リファレンス信号がカットオフ周波数Ｃｆでフィルタリングされない場合（図３参照）のインパルス応答特性を示す。図７、図８の各図中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、サンプル（時間）を示す。
【００３６】
図８（及び図６）の例では、リファレンス信号がカットオフ周波数Ｃｆでフィルタリングされないため、ノイズ成分が大きい（ＳＮＲが小さい）。そのため、再生機器１０により再生される測定用信号のレベルが小さい場合や測定環境の雑音が大きい場合に、サンプリング周波数ずれ量を精度良く推定することが難しくなる。言い換えると、図７（及び図５）の例では、リファレンス信号がカットオフ周波数Ｃｆでフィルタリングされることにより、ノイズ成分が小さくなる（ＳＮＲが大きくなる）ため、再生機器１０により再生される測定用信号のレベルが小さい場合や測定環境の雑音が大きい場合であっても、サンプリング周波数ずれ量を精度良く推定することができる。
【００３７】
［図２のＳ１６（収録信号のリサンプリング）］
本処理ステップＳ１６では、処理ステップＳ１５（処理対象の範囲の絞り込み）にて絞り込まれた範囲について、サンプリング周波数変換部２２により、処理ステップＳ１１（測定用信号の収録）にて収録された収録信号がリサンプリングされる。具体的には、収録信号は、４３．９５ｋＨｚから４４ｋＨｚ（差分ＤＦが−１５０Ｈｚから−１００Ｈｚ）までの範囲内で５Ｈｚ間隔でリサンプリングされる。
【００３８】
［図２のＳ１７（インパルス応答特性の計算）］
本処理ステップＳ１７では、インパルス応答計算部２３により、処理ステップＳ１６（収録信号のリサンプリング）にてリサンプリングされた収録信号とリファレンス信号との相互相関関数が演算により求められて、インパルス応答特性が計算される。なお、リファレンス信号は、本処理ステップＳ１７を実行するにあたり、リサンプリング後のサンプリング周波数の間隔Ｄｔ（５Ｈｚ）に応じたカットオフ周波数Ｃｆ（Ｓｆ/Ｄｔ＝４４．１ｋＨｚ／５Ｈｚ＝８．８２ｋＨｚ）でフィルタリングされる。
【００３９】
処理ステップＳ１６（収録信号のリサンプリング）にて４３．９５ｋＨｚから４４ｋＨｚまでの範囲内で５Ｈｚ間隔でサンプリング周波数がシフトされ、夫々のリサンプリング後のサンプリング周波数について処理ステップＳ１７（インパルス応答特性の計算）が実行される。これにより、計１１個のインパルス応答特性が求まる。
【００４０】
［図２のＳ１８（完了判定）］
本処理ステップＳ１８では、処理ステップＳ１６（収録信号のリサンプリング）及びＳ１７（インパルス応答特性の計算）を複数回実行することにより、対象となる全て（計１１個）の収録信号のインパルス応答特性が求められたか否かが判定される。
【００４１】
［図２のＳ１９（処理対象の範囲の絞り込み）］
本処理ステップＳ１９は、処理ステップＳ１８（完了判定）にて対象となる全て（計１１個）の収録信号のインパルス応答特性が求められたと判定された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）に実行される。本処理ステップＳ１９では、サンプリング周波数ずれ量を推定するため、サンプリング周波数推定部２４により、１１個の収録信号のインパルス応答特性の夫々について、ピーク電力Ｓとノイズの実効電力Ｎを基にＳＮＲが計算される。
【００４２】
図９に、本処理ステップＳ１９にて計算された結果得られる１１個のインパルス応答特性のＳＮＲを示す。図９中、縦軸は、インパルス応答特性のＳＮＲ（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、基準のサンプリング周波数Ｓｆに対する差分ＤＦ（単位：Ｈｚ）を示す。
【００４３】
本処理ステップＳ１９では、サンプリング周波数ずれ量を精度良く推定するため、サンプリング周波数推定部２４により、処理対象の範囲が、ＳＮＲがピークとなる差分ＤＦを含む、より一層狭い範囲に絞り込まれる。図９の例では、−１３５Ｈｚ（ＳＮＲが最大となる差分ＤＦに隣接する差分ＤＦのうちＳＮＲが大きい方の差分ＤＦ）から−１３０Ｈｚ（ＳＮＲが最大となる差分ＤＦ）までの範囲に絞り込まれる。
【００４４】
［図２のＳ２０（収録信号の線形補間）］
リサンプリングでは、間隔Ｄｔが狭いとき、低い周波数成分に対する補間と間引きを行うため、タップ数の多いＦＩＲ（Finite Impulse Response）が必要になる。そこで、本処理ステップＳ２０では、サンプリング周波数変換部２２により、線形補間によるサンプリング周波数の変換が行われる。ここで、線形補間は、点同士を直線で結んで内挿する簡易な手法であり、サンプリング周波数ずれ量が小さい場合に適用することができる。
【００４５】
具体的には、本処理ステップＳ２０では、４３．９７ｋＨｚ（ＳＮＲが最大となる差分ＤＦ（−１３０Ｈｚ）に対応する周波数）にリサンプリングされた収録信号のサンプリング周波数が、処理ステップＳ１９（処理対象の範囲の絞り込み）にて絞り込まれた範囲について、線形補間により変換される。線形補間によるサンプリング周波数の変換は、当該範囲内で０．２Ｈｚ間隔で行われる。
【００４６】
［図２のＳ２１（インパルス応答特性の計算）］
本処理ステップＳ２１では、インパルス応答計算部２３により、処理ステップＳ２０（収録信号の線形補間）にてサンプリング周波数が変換された収録信号と、リファレンス信号との相互相関関数が演算により求められて、インパルス応答特性が計算される。なお、間隔Ｄｔが１Ｈｚ以下（具体的には、０．２Ｈｚ）であるため、リファレンス信号のフィルタリングは行われない。
【００４７】
処理ステップＳ２０（収録信号の線形補間）にて４３．９６５ｋＨｚから４３．９７ｋＨｚまでの範囲内で０．２Ｈｚ間隔でサンプリング周波数がシフトされ、夫々の変換後のサンプリング周波数について処理ステップＳ２１（インパルス応答特性の計算）が実行される。これにより、計２６個のインパルス応答特性が求まる。
【００４８】
［図２のＳ２２（完了判定）］
本処理ステップＳ２２では、処理ステップＳ２０（収録信号の線形補間）及びＳ２１（インパルス応答特性の計算）を複数回実行することにより、対象となる全て（計２６個）の収録信号のインパルス応答特性が求められたか否かが判定される。
【００４９】
［図２のＳ２３（サンプリング周波数ずれ量の推定）］
本処理ステップＳ２３は、処理ステップＳ２２（完了判定）にて対象となる全て（計２６個）の収録信号のインパルス応答特性が求められたと判定された場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）に実行される。本処理ステップＳ２３では、サンプリング周波数ずれ量を推定するため、サンプリング周波数推定部２４により、２６個の収録信号のインパルス応答特性の夫々について、ピーク電力Ｓとノイズの実効電力Ｎを基にＳＮＲが計算される。
【００５０】
図１０に、本処理ステップＳ２３にて計算された結果得られる２６個のインパルス応答特性のＳＮＲを示す。図１０中、縦軸は、インパルス応答特性のＳＮＲ（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、基準（線形補間時の基準である４３．９７ｋＨｚ）のサンプリング周波数Ｓｆに対する差分ＤＦ（単位：Ｈｚ）を示す。
【００５１】
図１０の例によれば、インパルス応答特性のＳＮＲは、差分ＤＦが−１．６Ｈｚのときに最大となる。線形補間時の基準である４３．９７ｋＨｚを加味すると、基準のサンプリング周波数Ｓｆ（４４．１ｋＨｚ）に対する差分ＤＦとして「−１３１．６Ｈｚ」が得られる。「−１３１．６Ｈｚ」は、インパルス応答特性のＳＮＲがピークとなる差分ＤＦであるため、サンプリング周波数ずれ量（両機器の発振器の実質的な差異）であるものと推定される。推定されたサンプリング周波数ずれ量は、約０．３％（１３１．６Ｈｚ／４４．１ｋＨｚ）であるため、インパルス応答特性の測定精度に大きな影響を及ぼす。
【００５２】
本実施形態では、インパルス応答計算部２３にて、図２のずれ量推定処理により推定されたサンプリング周波数ずれ量（図１０中、ＤＦ＝−１．６Ｈｚ）のインパルス応答特性が測定結果として選択されて、後段の回路（例えば収録機器２０内のメモリ等）に出力されて保存される。すなわち、本実施形態によれば、再生機器１０とのサンプリング周波数ずれ量（−１３１．６Ｈｚ）を補正したインパルス応答特性の測定結果が得られる。
【００５３】
図１１、図１２の夫々に、インパルス応答計算部２３より出力されるインパルス応答特性、インパルス応答の周波数特性を示す。図１１中、縦軸は、振幅を示し、横軸は、サンプル（時間）を示す。また、図１２中、縦軸は、レベル（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、周波数（単位：Ｈｚ）を示す。
【００５４】
本実施形態では、処理対象の範囲を複数回絞り込んだうえでサンプリング周波数ずれ量を推定することにより、サンプリング周波数の変換が不十分であるときのインパルス応答特性（図８）と比べて、ノイズが大幅に低減され且つ十分なＳＮＲを有するインパルス応答特性になっていることが判る（図１１参照）。また、周波数特性においてもノイズが観測されず、十分なダイナミックレンジが確保されていることが判る（図１２参照）。
【００５５】
このように、本実施形態によれば、サンプリング周波数ずれ量を、粗い周波数間隔で大雑把にリサンプリングして推定した後、細かい周波数間隔でリサンプリングして推定し、更に、サンプリング周波数ずれ量を小さくすることができた段階で線形補間によるサンプリング周波数の変換を行うことにより、処理量を抑えつつもサンプリング周波数ずれ量の推定精度を向上させることができる。
【００５６】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施例等又は自明な実施例等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１  音響システム
１０  再生機器
２０  収録機器
２１  収録部
２２  サンプリング周波数変換部
２３  インパルス応答計算部
２４  サンプリング周波数推定部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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