(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカを有するスピーカシステムが備えるプロセッサが行う信号処理方法であって、
測定マイクを用いて、前記複数のスピーカから再生された音が物体に反射した際の影響に関する反射音情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカの音響特性を補正する係数である補正係数を算出する係数算出ステップと、
前記係数算出ステップにおいて算出された前記補正係数を用いて前記複数のスピーカの音響特性を補正する補正ステップと、を含み、
前記測定マイクは、前記複数のスピーカと同一の位置に配置されており、
前記係数算出ステップでは、
前記取得ステップにおいて取得した反射音情報に含まれる前記複数のスピーカそれぞれの１次反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカが配置された部屋形状であって壁で仕切られた部屋の形状である部屋形状と、前記部屋形状における前記複数のスピーカの位置であるスピーカ位置を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおいて推定した部屋形状とスピーカ位置とから、前記複数のスピーカそれぞれの補正係数を算出する補正係数算出ステップとを含む、
信号処理方法。
【請求項２】
前記推定ステップでは、さらに、推定した部屋形状とスピーカ位置とから、前記部屋形状における受聴位置を推定し、当該受聴位置における前記複数のスピーカから再生された応答時間を推定し、
前記信号処理方法は、さらに、
前記推定ステップにおいて推定した部屋形状とスピーカ位置と当該受聴位置と当該応答時間とに基づいて、前記複数のスピーカのうち前記部屋の壁に向いているスピーカの遅延時間と音響レベルとを制御することで、前記複数のスピーカから再生された音の当該受聴位置での響きを追加する響き追加ステップを含む、
請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記スピーカシステムは、さらに、前記複数のスピーカとは異なる低域再生用スピーカを備え、
前記信号処理方法は、さらに、前記複数のスピーカおよび前記低域再生用スピーカで再生するために入力される信号の周波数帯域を、少なくとも低域周波数帯域と高域周波数帯域に分割する帯域分割ステップを含み、
前記帯域分割ステップでは、分割した高域周波数帯域の信号を前記複数のスピーカに出力し、分割した低域周波数帯域の信号を前記低域再生用スピーカに出力する、
請求項１又は２に記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記取得ステップでは、
前記複数のスピーカそれぞれと、前記複数のスピーカそれぞれの音の放射方向における前記物体との距離と、受聴位置との入力を受け付ける受付ステップと、
前記受付ステップにおいて受け付けた前記距離と前記受聴位置とから、前記反射音情報として、前記複数のスピーカから再生された音が前記物体に反射した際の音である推定反射音を算出する反射音推定ステップとを含む、
請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記複数のスピーカの音響特性は、
前記複数のスピーカの位相、音響レベルおよび周波数特性のうち少なくともいずれか一つを含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号処理方法。
【請求項６】
それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカを有するスピーカシステムであって、
測定マイクを用いて、前記複数のスピーカから再生された音が物体に反射した際の影響に関する反射音情報を取得する反射音情報取得部と、
前記反射音情報取得部において取得した反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカの音響特性を補正する係数である補正係数を算出する係数算出部と、
前記係数算出部において算出された前記補正係数を用いて前記複数のスピーカの音響特性を補正する補正部と、備え、
前記測定マイクは、前記複数のスピーカと同一の位置に配置されており、
前記係数算出部では、
前記反射音情報取得部において取得した反射音情報に含まれる前記複数のスピーカそれぞれの１次反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカが配置された部屋形状であって壁で仕切られた部屋の形状である部屋形状と、前記部屋形状における前記複数のスピーカの位置であるスピーカ位置を推定する推定部と、
前記推定部において推定した部屋形状とスピーカ位置とから、前記複数のスピーカそれぞれの補正係数を算出する補正係数算出部とを有する、
スピーカシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理方法およびスピーカシステムに関し、特に、所望の空間において音楽を再生するスピーカシステムおよびその信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１では、上向きにつけたスピーカの上面に全方向に拡散するためのディフューザを取り付け、水平面内で全方向に音を反射させる音声再生システムについて開示されている。これにより、全方向で均一な周波数特性を得ることができ、部屋の中の任意の受聴位置で受聴しても音質が損なわれない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００６−５０２６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示される構成では、指向性の範囲内に壁などの反射物があると、その反射音の影響により周波数特性に大きな乱れが生じてしまい、音質が損なわれるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる信号処理方法およびスピーカシステ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】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る信号処理方法は、それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカを有するスピーカシステムが備えるプロセッサが行う信号処理方法であって、測定マイクを用いて、前記複数のスピーカから再生された音が物体に反射した際の影響に関する反射音情報を取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得した反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカの音響特性を補正する係数である補正係数を算出する係数算出ステップと、前記係数算出ステップにおいて算出された前記補正係数を用いて前記複数のスピーカの音響特性を補正する補正ステップと、を含む。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明の一形態に係るスピーカシステムは、それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカを有するスピーカシステムであって、測定マイクを用いて、前記複数のスピーカから再生された音が物体に反射した際の影響に関する反射音情報を取得する反射音情報取得部と、前記反射音情報取得部において取得した反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカの音響特性を補正する係数である補正係数を算出する係数算出部と、前記係数算出部において算出された前記補正係数を用いて前記複数のスピーカの音響特性を補正する補正部と、備える。
【０００８】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる信号処理方法およびスピーカシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に係るスピーカシステムの構成の一例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態１に係るスピーカ単体のポーラパターンを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態１に係る４つのスピーカをすべて再生した場合のポーラパターンを示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るスピーカと壁との位置関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るスピーカシステムの信号処理方法を示すフローチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１に係るスピーカの位置および部屋の形状の推定方法について説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の形態１に係るスピーカの位置および部屋の形状の推定方法について説明するための図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、実施の形態１に係るスピーカの位置および部屋の形状の推定方法について説明するための図である。
【図６】図６は、スピーカが壁と平行に配置されていない場合の推定方法について説明するための図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る測定マイクの位置での補正前の時間応答を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る補正係数の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る測定マイクの位置での補正後の時間応答を示す図である。
【図１０】図１０は、図４に示すＳ１９の詳細フローチャート一例である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、周波数特性の補正係数の算出方法について説明するための図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、周波数特性の補正係数の算出方法について説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１の変形例に係るスピーカシステムの信号処理方法を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態１の変形例に係るスピーカシステムの信号処理方法を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態１の変形例に係る響き追加処理方法について説明するための図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施の形態１の変形例に係る響き追加処理方法について説明するための図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、実施の形態１の変形例に係る響き追加処理方法について説明するための図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係るスピーカシステムの構成の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３に係るスピーカシステムの構成の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施の形態３に係るスピーカシステムの信号処理方法を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施の形態３に係る表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、特許文献１に記載されたスピーカのポーラパターンを示す図である。
【図２１】図２１は、従来構成のスピーカの問題点を説明するための図である。
【図２２】図２２は、図２１に示す従来構成のスピーカのポーラパターンを示す図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、図２１に示す受聴位置でのスピーカの時間応答を示す図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、図２１に示す受聴位置でのスピーカ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】
【００１１】
（本発明の基礎となった知見）
例えば部屋などの所望の空間の配置され、音楽を再生するスピーカシステムが再生する音楽などの音を受聴する受聴者は、部屋の中のどこにいても良い音（音質が損なわれない音）で受聴したいと考えられる。そして、部屋の中のどこにいても良い音とは、部屋の中の広い受聴位置において、スピーカシステムが再生する音を均一な音響特性で受聴できることに該当する。
【００１２】
上記特許文献１では、上向きにつけたスピーカの上面に全方向に拡散するためのディフューザを取り付け、水平面内で全方向に音を反射させる音声再生システムについて開示されている。これにより、全方向で均一な周波数特性を得ることができ、部屋の中の任意の受聴位置で受聴しても音質が損なわれないことが開示されている。
【００１３】
図２０は、特許文献１に記載されたスピーカのポーラパターンを示す図である。すなわち、図２０には、スピーカからの広い範囲に均一な指向性を得られる形状のポーラパターンが示されており、当該スピーカが全指向性であることを示している。
【００１４】
また、上記特許文献１では、壁の前方に向けてスピーカを置く場合に、壁からの反射の影響を考慮し、独自のディフューザ形状を用いることにより、前方の広範囲だけの指向性を持たせるスピーカの構造も開示されている。この構造により、スピーカの後面の壁などによる不要な反射を抑え、前方の広い範囲で均一な指向性を得ることができるので、指向性が制御された範囲内であれば均一な音響特性での受聴が可能であることが開示されている。
【００１５】
しかしながら、上記特許文献１に開示される構成では、指向性の範囲内に壁などの反射物があると、その反射音の影響により周波数特性に大きな乱れが生じてしまい、音質が損なわれるという問題がある。以下、図２１〜図２３Ｂを用いて具体的に説明する。
【００１６】
図２１は、従来構成のスピーカ９２の問題点を説明するための図である。図２２は、図２１に示す従来構成のスピーカ９２のポーラパターンを示す図である。図２３Ａは、図２１に示す受聴位置でのスピーカ９２の時間応答を示す図である。図２３Ｂは、図２１に示す受聴位置でのスピーカ９２の周波数特性を示す図である。
【００１７】
図２１に示すように、反射性の物体（反射物）である壁９３の近くに、図２２に示すポーラパターンを有する従来構成のスピーカ９２を置いた場合、受聴位置９４では壁９３からの大きな反射音も受けることになる。
【００１８】
したがって、図２１に示すように、スピーカ９２の側面に壁９３があるような場合、受聴位置では、直接音と壁９３からの反射音とが到達するので図２３Ａに示すような時間応答および図２３Ｂに示すような周波数特性の音を受けることになる。つまり、受聴位置で受ける音は、図２３Ｂに示すようにある周期的な周波数においてディップがある。したがって、受聴位置９４によっては反射音の影響が大きく、図２３Ａに示すように周波数特性に大きなディップなどの乱れが生じて均一な音響特性が得られないため音質が損なわれる。
【００１９】
また、従来、このような問題に対して、壁９３を吸音材などの吸音性の材料で形成するなどの方法で反射音の影響を低減させていたが、このような方法は簡易には行えないという問題点を有する。
【００２０】
上述の事情を鑑みて、発明者は、より簡易な構成により、スピーカや受聴位置に寄らず、音響特性に対する壁からの不要な反射音の影響を低減させ、良好な音響特性を得ることのできる信号処理方法および広指向性スピーカシステムについて想到した。
【００２１】
すなわち、本発明の一態様に係る信号処理方法は、それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカを有するスピーカシステムが備えるプロセッサが行う信号処理方法であって、測定マイクを用いて、前記複数のスピーカから再生された音が物体に反射した際の影響に関する反射音情報を取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得した反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカの音響特性を補正する係数である補正係数を算出する係数算出ステップと、前記係数算出ステップにおいて算出された前記補正係数を用いて前記複数のスピーカの音響特性を補正する補正ステップと、を含む。
【００２２】
これにより、音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる信号処理方法を実現できる。
【００２３】
また、例えば、前記測定マイクは、前記複数のスピーカと同一の位置に配置されており、前記係数算出ステップでは、前記取得ステップにおいて取得した反射音情報に含まれる前記複数のスピーカそれぞれの１次反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカが配置された部屋形状であって壁で仕切られた部屋の形状である部屋形状と、前記部屋形状における前記複数のスピーカの位置であるスピーカ位置を推定する推定ステップと、前記推定ステップにおいて推定した部屋形状とスピーカ位置とから、前記複数のスピーカそれぞれの補正係数を算出する補正係数算出ステップとを含むとしてもよい。
【００２４】
また、例えば、前記推定ステップでは、さらに、推定した部屋形状とスピーカ位置とから、前記部屋形状における受聴位置を推定し、当該受聴位置における前記複数のスピーカから再生された応答時間を推定し、前記信号処理方法は、さらに、前記推定ステップにおいて推定した部屋形状とスピーカ位置と当該受聴位置と当該応答時間とに基づいて、前記複数のスピーカのうち前記部屋の壁に向いているスピーカの遅延時間と音響レベルとを制御することで、前記複数のスピーカから再生された音の当該受聴位置での響きを追加する響き追加ステップを含むとしてもよい。
【００２５】
また、例えば、前記スピーカシステムは、さらに、前記複数のスピーカとは異なる低域再生用スピーカを備え、前記信号処理方法は、さらに、前記複数のスピーカおよび前記低域再生用スピーカで再生するために入力される信号の周波数帯域を、少なくとも低域周波数帯域と高域周波数帯域に分割する帯域分割ステップを含み、前記帯域分割ステップでは、分割した高域周波数帯域の信号を前記複数のスピーカに出力し、分割した低域周波数帯域の信号を前記低域再生用スピーカに出力するとしてもよい。
【００２６】
また、例えば、前記取得ステップでは、前記複数のスピーカそれぞれと、前記複数のスピーカそれぞれの音の放射方向における前記物体との距離と、受聴位置との入力を受け付ける受付ステップと、前記受付ステップにおいて受け付けた前記距離と前記受聴位置とから、前記反射音情報として、前記複数のスピーカから再生された音が前記物体に反射した際の音である推定反射音を算出する反射音推定ステップとを含むとしてもよい。
【００２７】
また、例えば、前記複数のスピーカの音響特性は、前記複数のスピーカの位相、音響レベルおよび周波数特性のうち少なくともいずれか一つを含むとしてもよい。
【００２８】
また、例えば、本発明の一態様に係るスピーカシステムは、それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカを有するスピーカシステムであって、測定マイクを用いて、前記複数のスピーカから再生された音が物体に反射した際の影響に関する反射音情報を取得する反射音情報取得部と、前記反射音情報取得部において取得した反射音情報に基づいて、前記複数のスピーカの音響特性を補正する係数である補正係数を算出する係数算出部と、前記係数算出部において算出された前記補正係数を用いて前記複数のスピーカの音響特性を補正する補正部と、備える。
【００２９】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。
【００３０】
以下、本発明の一態様に係る信号処理方法およびスピーカシステムについて説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
[スピーカシステム１の構成]
図１は、本実施の形態に係るスピーカシステム１の構成の一例を示す図である。
【００３２】
図１に示すスピーカシステム１は、入力部１１と、スピーカ１２と、アンプ１３と、プロセッサ１４と、入力信号切替部１５と、測定マイク１６とを備える。なお、スピーカ１２と、アンプ１３と、入力信号切替部１５と、測定マイク１６とは必須の構成ではなく、スピーカシステム１は、入力部１１と、プロセッサ１４とのみを備える構成であってもよい。
【００３３】
入力部１１は、音楽信号などスピーカシステム１が再生すべき信号が入力される。
【００３４】
スピーカ１２は、それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカからなる。
【００３５】
図２Ａは、実施の形態１に係るスピーカ単体のポーラパターンを示す図である。図２Ｂは、実施の形態１に係る４つのスピーカ１２ａ〜１２ｄをすべて再生した場合のポーラパターンを示す図である。
【００３６】
本実施の形態では、スピーカ１２は、スピーカ１２ａ、スピーカ１２ｂ、スピーカ１２ｃおよびスピーカ１２ｄとで構成される。スピーカ１２ａは、例えば図２Ａに示すような９０度の指向性を有する。スピーカ１２ｂ、スピーカ１２ｃおよびスピーカ１２ｄも同様に９０度の指向性（不図示）を有する。また、スピーカ１２は、スピーカ１２ａ、スピーカ１２ｂ、スピーカ１２ｃおよびスピーカ１２ｄのそれぞれが指向性の向きが異なるように配置されて構成される。これにより、スピーカ１２は、図２Ｂに示すような全指向性を有する。つまり、スピーカ１２は、スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄのすべてを再生した場合は、３６０度全方向に均一な音圧レベルで再生できる。
【００３７】
なお、スピーカ１２は、上記のような４つのスピーカで構成される場合に限らない。スピーカ１２は、それぞれ９０度の指向性を有する２つのスピーカを異なる指向性の向きで配置されて構成されることで、１８０度の広指向性を有しているとしてもよい。また、スピーカ１２は、それぞれ９０度の指向性を有する３つのスピーカを異なる指向性の向きで配置されて構成されることで、２７０度の広指向性を有しているとしてもよい。つまり、スピーカ１２は、複数のスピーカを異なる指向性の向きで配置されて構成されることで１８０度以上の広指向性を有すれば、スピーカの数などは任意でよい。
【００３８】
アンプ１３は、複数のスピーカそれぞれに対応するアンプからなる。本実施の形態では、アンプ１３は、アンプ１３ａ、アンプ１３ｂ、アンプ１３ｃおよびアンプ１３ｄとで構成される。アンプ１３ａは、スピーカ１２ａに接続され、プロセッサ１４から出力された信号を増幅してスピーカ１２ａに伝達する。アンプ１３ｂは、スピーカ１２ｂに接続され、プロセッサ１４から出力された信号を増幅してスピーカ１２ｂに伝達する。アンプ１３ｃは、スピーカ１２ｃに接続され、プロセッサ１４から出力された信号を増幅してスピーカ１２ｃに伝達する。アンプ１３ｄは、スピーカ１２ｄに接続され、プロセッサ１４から出力された信号を増幅してスピーカ１２ｄに伝達する。
【００３９】
測定マイク１６は、スピーカ１２と同一の位置に配置されており、スピーカ１２の音響特性を測定するために用いられる。本実施の形態では、測定マイク１６は、スピーカ１２の本体に備えつけられており、スピーカ１２で再生された音が物体に反射した音を測定する。また、物体は反射物であり、例えば壁である。
【００４０】
プロセッサ１４は、それぞれ一定の指向性を持つ複数のスピーカを有するスピーカシステム１に備えられる。本実施の形態では、プロセッサ１４は、図１に示すように、制御部１４１、測定信号発生部１４２、反射音情報取得部１４３、係数算出部１４４、および補正部１４５を備える。
【００４１】
制御部１４１は、入力信号切替部１５、測定信号発生部１４２および反射音情報取得部１４３を制御する。制御部１４１は、入力信号切替部１５を制御して、アンプ１３に入力される信号を、例えば音楽信号など補正部１４５が出力する信号（音楽信号側）と、例えば測定信号など測定信号発生部１４２が出力する信号（測定信号側）とで切り替える。制御部１４１は、測定信号発生部１４２を制御して、スピーカ１２の反射音特性を測定するための信号を発生させる。また、制御部１４１は、反射音情報取得部１４３を制御して、測定マイク１６で測定された反射音情報を取得させる。
【００４２】
測定信号発生部１４２は、制御部１４１に制御され、スピーカ１２の反射音特性を測定するための測定信号を発生させ、発生させた測定信号を入力信号切替部１５に出力する。
【００４３】
反射音情報取得部１４３は、測定マイク１６を用いて、スピーカ１２から再生された音が物体に反射した際の影響に関する反射音情報を取得する。より具体的には、反射音情報取得部１４３は、制御部１４１に制御され、測定マイク１６で測定された反射音情報を取得する。この反射音情報には、スピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）の１次反射音情報が含まれている。
【００４４】
係数算出部１４４は、反射音情報取得部１４３において取得した反射音情報に基づいて、スピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）の音響特性を補正する係数である補正係数を算出する。より具体的には、係数算出部１４４は、反射音情報取得部１４３が取得した反射音情報に含まれる複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）それぞれの１次反射音情報に基づいて、複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）が配置された部屋形状であって壁で仕切られた部屋の形状である部屋形状と、部屋形状における複数のスピーカの位置であるスピーカ位置を推定する。そして、係数算出部１４４は、推定した部屋形状とスピーカ位置とから、複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）それぞれの補正係数を算出する。
【００４５】
補正部１４５は、係数算出部１４４において算出された補正係数を用いてスピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）の音響特性を補正する。ここで、複数のスピーカの音響特性は、複数のスピーカの位相、音響レベルおよび周波数特性のうち少なくともいずれか一つを含む。
【００４６】
本実施の形態では、補正部１４５は、音響特性補正部１４５ａ、音響特性補正部１４５ｂ、音響特性補正部１４５ｃおよび音響特性補正部１４５ｄとで構成される。音響特性補正部１４５ａは、入力信号切替部１５を介し、アンプ１３ａに接続され、入力部１１に入力された信号を補正してアンプ１３ａに出力する。音響特性補正部１４５ｂは、入力信号切替部１５を介し、アンプ１３ｂに接続され、入力部１１に入力された信号を補正してアンプ１３ｂに出力する。音響特性補正部１４５ｃは、入力信号切替部１５を介し、アンプ１３ｃに接続され、入力部１１に入力された信号を補正してアンプ１３ｃに出力する。音響特性補正部１４５ｄは、入力信号切替部１５を介し、アンプ１３ｄに接続され、入力部１１に入力された信号を補正してアンプ１３ｄに出力する。
【００４７】
入力信号切替部１５は、プロセッサ１４により制御され、アンプ１３に入力される信号を、補正部１４５が出力する信号（例えば音楽信号）と、測定信号発生部１４２が出力する測定信号とで切り替える。本実施の形態では、入力信号切替部１５は、アンプ１３に入力される信号を、測定信号発生部１４２が出力する測定信号に切り替えた場合には、さらに、測定信号発生部１４２が出力する測定信号をアンプ１３ａ〜アンプ１３ｄの一に伝達する。
【００４８】
[スピーカシステム１の信号処理方法]
以上のように構成されたスピーカシステム１の信号処理方法について、図を用いて具体的に説明する。
【００４９】
図３は、本実施の形態に係るスピーカ１２と壁との位置関係の一例を示す図である。図４は、本実施の形態に係るスピーカシステム１の信号処理方法を示すフローチャートである。
【００５０】
図３に示すようにスピーカ１２は、部屋２の壁２ａの近傍かつ壁２ａと対向する位置にスピーカ１２ａ、壁２ｄの近傍かつ壁２ｄと対向する位置にスピーカ１２ｄ、スピーカ１２ｄと反対側（壁２ｂと対向する位置）にスピーカ１２ｂ、およびスピーカ１２ａと反対側（壁２ｃと対向する位置）にスピーカ１２ｃが、配置されているとする。測定マイク１６は、スピーカ１２の本体に備えつけらている。スピーカ１２と同一の位置に設けられている。この場合のスピーカシステム１の信号処理方法について図４を用いて説明する。
【００５１】
図４に示すように、まず、スピーカシステム１のプロセッサ１４は、スピーカ１２の反射音特性を測定する場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、入力信号切替部１５を制御し、測定信号側に切り替える（Ｓ１２）。具体的には、プロセッサ１４は、入力信号切替部１５に、アンプ１３に入力される信号を、補正部１４５の信号から、測定信号発生部１４２の測定信号に切り替えさせる。なお、スピーカ１２の反射音特性を測定する場合は、例えばスピーカ１２を配置後の初期設定時であるが、これに限らない。スピーカ１２を用いて音楽等の再生音を受聴する受聴者が、音響特性に対する反射音の影響を低減させたいタイミングであればいつでも構わない。
【００５２】
次に、プロセッサ１４は、測定信号発生部１４２に反射音特性を測定するための測定信号を発生させ（Ｓ１３）、複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）の一で再生させる（Ｓ１４）。より具体的には、プロセッサ１４は、測定信号発生部１４２に、測定信号を発生させ、発生させた測定信号を、入力信号切替部１５に、アンプ１３ａ〜アンプ１３ｄの一にアンプ１３ａ〜アンプ１３ｄの一に伝達させる。伝達された測定信号は、アンプ１３ａ〜アンプ１３ｄの当該一で増幅され、当該一と対応するスピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄの一で再生される。なお、アンプ１３ａ〜アンプ１３ｄの当該一は、ａ〜ｄのうちの若い順に選択される。
【００５３】
次に、プロセッサ１４は、反射音情報取得部１４３に、測定データを取り込ませる（Ｓ１５）。より具体的には、スピーカ１２ａ−１２ｄの一で再生された信号は、スピーカ１２本体に備えつけられた測定マイク１６で測定され、反射音情報取得部１４３に測定データとして取得される。
【００５４】
次に、プロセッサ１４は、反射音情報取得部１４３が取り込んだ測定データが、複数のスピーカすなわちスピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄのうちのｄ番目（スピーカ１２ｄ）のものであるかを判定する（Ｓ１６）。ｄ番目でなければ（Ｓ１６でＮｏ）、Ｓ１３に戻って測定を続ける。一方、ｄ番目であれば（Ｓ１６でＹｅｓ）、次のＳ１７に進む。
【００５５】
次に、プロセッサ１４は、反射音情報取得部１４３に、取得した測定データから複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）の反射音情報を抽出させ（Ｓ１７）、係数算出部１４４に、スピーカ１２の位置、部屋２の形状を推定させる（Ｓ１８）。
【００５６】
ここで、スピーカ１２の位置および部屋２の形状を推定方法について具体的に説明する。
【００５７】
図５Ａ〜図５Ｃは、本実施の形態に係るスピーカ１２の位置および部屋２の形状の推定方法について説明するための図である。図６は、スピーカ１２が壁２ａ〜壁２ｄと平行に配置されていない場合の推定方法について説明するための図である。図３等と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００５８】
図５Ａには、スピーカ１２ａで再生される測定信号の１次反射音ｒ１ａおよび２次反射音ｒ２ａの測定マイク１６に到達するまでの経路と、測定マイク１６と壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄとが示されている。図５Ｂは、スピーカ１２ａで再生された測定信号の測定データから抽出された時間応答波形の反射音情報の一例を示す図である。図５Ｃは、スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄそれぞれで再生された測定信号の測定データから抽出された時間応答波形の反射音情報の一例を示す図である。
【００５９】
図５Ａに示すように、スピーカ１２ａの正面に壁２ａがあるので、スピーカ１２ａで再生される測定信号は、壁２ａで反射して測定マイク１６に到達する。測定マイク１６でのスピーカ１２ａからの反射音の大きさは、スピーカ１２ａと壁２ａの距離および壁２ａと測定マイク１６の距離と、壁２ａでの反射係数分だけ減衰する時間応答波形となる。図２Ａに示したスピーカ１２ａのポーラパターンから、スピーカ１２ａは９０度の指向性を有している。このため、スピーカ１２ａの正面方向プラス、マイナス４５度から外れる角度では、急激に音圧レベルが下がる。したがって、スピーカ１２ａの位置と壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとまでの距離は、支配的であるほぼ９０度の角度の音圧レベルの反射音（１次反射音）を用いて考慮すればよい。
【００６０】
プロセッサ１４は、図５Ｂで示されるような時間応答波形によって、スピーカ１２ａの位置と壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとまでの距離を推定することができる。
【００６１】
より具体的には、図５Ａおよび図５Ｂに示されるように、スピーカ１２ａから壁２ａまでの距離Ｌａは、（ｃ×ｒ１ａ×ｔ）／２で表すことができる。ここで、ｃは音速（ｍ／秒）である。つまり、スピーカ１２ａの１次反射音から壁２ａまでの距離を推定できる。
【００６２】
そして、スピーカ１２ｂ〜スピーカ１２ｄで再生される測定信号を用いて、同様の処理を繰り返すことで、図５Ｃに示されるような時間応答波形から距離Ｌｂ〜Ｌｄを推定できる。
【００６３】
そして、距離Ｌｂと距離Ｌｄとを加算することで部屋２の横方向の距離、距離Ｌａと距離Ｌｃとを加算することで部屋２の縦方向の距離とを推定できるので、部屋２の形状を推定できる。また、スピーカ１２の位置は、壁２ａから距離Ｌａ、壁２ｂから距離Ｌｂ、壁２ｃから距離Ｌｃ、壁２ｄから距離Ｌｄの位置にあると推定できる。
【００６４】
なお、図５Ａ〜図５Ｃでは、スピーカ１２と壁とが平行に配置されている場合の推定方法について説明したが、これに限らない。図６に示すように、スピーカ１２と壁とが平行に配置されていない場合の推定方法も同様に推定できる。スピーカ１２が壁２ａ〜壁２ｄと平行に配置されていなくても、スピーカ１２を構成するスピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄはそれぞれ９０度の指向角を有しているため、壁２ａ〜２ｄとの最短距離で返ってくる反射音（１次反射音）を用いれば、図５Ａ〜図５Ｃと同様の推定方法を用いて部屋２の形状を推定できる。
【００６５】
以下、図４に戻って、スピーカシステム１の信号処理方法について説明する。
【００６６】
次に、プロセッサ１４は、係数算出部１４４に、補正係数を算出させ（Ｓ１９）、補正部１４５に補正係数を設定させる（Ｓ２０）。そして、プロセッサ１４は、入力信号切替部１５に、アンプ１３に入力される信号を音楽信号側に切り替えさせる（Ｓ２１）。
【００６７】
より具体的には、プロセッサ１４は、係数算出部１４４に、推定した部屋２の形状とスピーカ１２の位置とから、スピーカ１２を構成するスピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄそれぞれの補正係数を算出させ、音響特性補正部１４５ａ〜１４５ｄそれぞれに補正係数を設定する。そして、プロセッサ１４は、入力信号切替部１５を制御し、入力信号を補正部１４５が出力する信号側（音楽信号側）に切り替える。
【００６８】
ここで、補正係数の算出方法について具体的に説明する。図７は、実施の形態１に係る測定マイク１６の位置での補正前の時間応答を示す図である。なお、図７の（ａ）〜（ｄ）は図５Ｃの（ａ）〜（ｄ）と同じであり説明を省略する。図８は、実施の形態１に係る補正係数の一例を示す図である。図９は、実施の形態１に係る測定マイク１６の位置での補正後の時間応答を示す図である。
【００６９】
係数算出部１４４は、例えば、反射音情報取得部１４３により抽出された、図５Ｃに示したようなスピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄそれぞれの反射音情報から、図７の（ｅ）に示す測定マイク１６の位置での補正前の時間応答を推定する。ここで、図７の（ａ）および（ｃ）では、１次反射音のレベルが大きい。すなわち、スピーカ１２ａおよびスピーカ１２では、壁２ａおよび壁２ｄの反射音の影響が大きい。そのため、係数算出部１４４は、この影響を少なくするため、図８に示すように、例えばスピーカ１２ａの補正係数を、通常の係数の０．１倍にし、スピーカ１２ｃの補正係数を、通常の係数の０．２倍にし、他のスピーカ１２ｂ、スピーカ１２ｄの補正係数を通常の係数と同じ（１倍）とする。このようにして、係数算出部１４４は、スピーカ１２ａ、スピーカ１２ｃへの入力レベルを小さくし、反射音の影響をなくすとともに、他のスピーカ１２ｂ、スピーカ１２への入力レベルをそのままの大きさとする補正係数を算出する。
【００７０】
そして、それぞれの補正係数を音響特性補正部１４５ａ〜１４５ｄに設定することにより、測定マイク１６の位置では、図９に示すような時間応答を得ることができるので、反射音の影響を減らすことができる。つまり、図９の（ｅ）に示す時間応答より、測定マイク１６の位置では、反射音が小さくなっていることがわかるので、壁２ａ〜壁２ｄからの反射音の影響はほとんどなく、スピーカ１２の直接音が支配的となり、良好な音響特性で受聴することが可能であることがわかる。
【００７１】
このようにして、スピーカ１２は、広い指向性を保ちながら、反射音の影響を小さくすることが可能となり、良好な音響特性を得ることができる。
【００７２】
なお、補正係数の算出方法については、入力レベルの補正係数を算出する方法に限らず、周波数特性の補正係数を算出するとしてもよい。以下、これについて説明する。
【００７３】
図１０は、図４に示すＳ１９の詳細フローチャート一例である。図１１Ａおよび図１１Ｂは、周波数特性の補正係数の算出方法について説明するための図である。
【００７４】
Ｓ１９において、まず、係数算出部１４４は、測定マイク１６の位置での各スピーカの周波数特性を推定する（Ｓ１９１）。より具体的には、係数算出部１４４は、例えば、反射音情報取得部１４３により抽出された、図５Ｃに示したようなスピーカ１２ａの反射音情報から図１１Ａに示す周波数特性を推定する。本実施の形態では、上述したように、ある周期の周波数で大きなディップが生じることが推定される。これは、スピーカ１２ａで再生される測定音の壁２ａでの反射音が影響するからである。
【００７５】
次に、係数算出部１４４は特にピークやディップとなっている周波数の特性がフラットに近くなるように補正係数を算出する（Ｓ１９２）。より具体的には、係数算出部１４４は、例えば、図１１Ａに示す周波数特性において、図１１Ｂに示すようにピークレベルを下げ、ディップレベルを上げるような周波数特性の補正係数を算出する。
【００７６】
[効果等]
以上のように、本実施の形態の信号処理方法およびスピーカシステム１によれば、音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる。
【００７７】
より具体的には、本実施の形態の信号処理方法およびスピーカシステム１によれば、スピーカ１２を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）のうち受聴者に反射音が支配的に到達するスピーカの音響特性の補正係数を大きくするなどの方法で音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる。このようにして、本実施の形態の信号処理方法およびスピーカシステム１は、広い指向性を保ちながら、壁などの反射物からの反射音の影響を低減し、受聴者に直接音が支配的に到達するようできるので、受聴者に良好な音響特性で受聴させることができる。
【００７８】
（変形例）
実施の形態１では、受聴者に直接音が支配的に到達するように、壁などの反射物からの反射音の影響を低減させることのできる信号処理方法等について説明したが、これに限らない。壁などの反射物からの反射音を、響きとして受聴者に到達させることで、壁などの反射物からの反射音の影響を低減させてもよい。以下、この場合について、実施の形態１と異なるところを中心に説明する。
【００７９】
[スピーカシステム１の構成]
本変形例のスピーカシステム１は、例えば図１に示す実施の形態１に係るスピーカシステム１に対して、係数算出部１４４ａの構成が異なる。
【００８０】
図１２は、本実施の形態の変形例に係る係数算出部１４４ａの機能構成の一例を示す図である。
【００８１】
係数算出部１４４ａは、反射音情報取得部１４３において取得した反射音情報に基づいて、スピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）の音響特性を補正する係数である補正係数を算出する。係数算出部１４４ａは、図１２に示すように、推定処理部１４４１と、係数算出処理部１４４２と、響き追加処理部１４４３とを備える。
【００８２】
推定処理部１４４１は、反射音情報取得部１４３が取得した反射音情報に含まれる複数のスピーカそれぞれの１次反射音情報に基づいて、複数のスピーカが配置された部屋形状であって壁で仕切られた部屋２の形状である部屋形状と、部屋形状における複数のスピーカの位置であるスピーカ位置を推定する。推定処理部１４４１は、さらに、推定した部屋の形状とスピーカ位置とから、部屋形状における受聴位置を推定し、当該受聴位置におけるスピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）から再生された応答時間を推定する。
【００８３】
係数算出処理部１４４２は、推定した部屋形状とスピーカ位置とから、複数のスピーカそれぞれの補正係数を算出する。
【００８４】
響き追加処理部１４４３は、推定処理部１４４１において推定した部屋形状とスピーカ位置と当該受聴位置と当該応答時間とに基づいて、スピーカ１２を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）のうち部屋２の壁に向いているスピーカの遅延時間と音響レベルとを制御することで、複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）から再生された音の当該受聴位置での響きを追加する。本変形例では、響き追加処理部１４４３は、音響特性補正部１４５ａ、音響特性補正部１４５ｂ、音響特性補正部１４５ｃおよび音響特性補正部１４５ｄを制御することで、スピーカ１２を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）のうち部屋２の壁に向いているスピーカの遅延時間と音響レベルとを制御する。
【００８５】
なお、響きの追加処理と、補正係数を算出して補正部１４５に適用する処理とを両方行う場合に限らず、響きの追加処理のみを行うとしてもよい。
【００８６】
[変形例の信号処理方法]
以上のように構成された変形例のスピーカシステム１の信号処理方法について説明する。
【００８７】
図１３は、本実施の形態の変形例に係るスピーカシステム１の信号処理方法を示すフローチャートである。なお、図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８８】
Ｓ１８において、まず、プロセッサ１４は、係数算出部１４４に、スピーカ１２の位置、部屋２の形状を推定させる（Ｓ１８１）。続いて、プロセッサ１４は、係数算出部１４４に、推定した部屋２の形状とスピーカ１２の位置とから、部屋２の形状における受聴位置を推定し、当該受聴位置におけるスピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）から再生された応答時間を推定する。
【００８９】
また、Ｓ２０Ａにおいて、まず、プロセッサ１４は、係数算出部１４４に、Ｓ１９で算出させた補正係数を補正部１４５に設定させる（Ｓ２０１）。続いて、プロセッサ１４は、係数算出部１４４に、壁に向いているスピーカの遅延時間とレベルとを制御させる（Ｓ２０２）。
【００９０】
ここで、響き追加処理方法について具体的に説明する。
【００９１】
図１４〜図１５Ｂは、本実施の形態の変形例に係る響き追加処理方法について説明するための図である。図１４には、スピーカ１２の位置、部屋２の形状および受聴位置１７の関係の一例が示されている。図１５Ａには、図１４に示す受聴位置１７での音の時間応答波形の一例が示されている。図１５Ｂには、響き追加処理後の受聴位置１７での音の時間応答波形の一例が示されている。
【００９２】
例えば図１４に示すように、受聴位置１７には、壁２ａに向いているスピーカ１２ａの１次反射音、壁２ｂに向いているスピーカ１２ｂの１次反射音、壁２ｄに向いているスピーカ１２ｄの１次反射音、スピーカ１２ｃの直接音が到達する。この場合、例えば、図１５Ａの（ａ）〜（ｄ）に示すように、受聴位置１７では、スピーカ１２ａ〜１２ｄそれぞれの時間応答波形の音を受聴し、図１５Ａの（ｅ）に示すように、スピーカ１２の時間応答波形の音を受聴する。
【００９３】
そこで、例えば図１５Ｂに示すように、壁２ａ、２ｂ、２ｄの方向に向いているスピーカ１２ａ、１２ｂ、１２ｄの音を遅延させ、入力レベルを適当な大きさに減少させることで、響きが追加された豊かな音を創り出すことができる。
【００９４】
つまり、図１４および図１５Ａに示す例では、受聴位置１７に到達する直接音は、スピーカ１２ｃからのもののみであることが推定できる。そのため、スピーカ１２ａ、１２ｂ、１２ｄの音を遅らせ、かつ、入力レベルをスピーカ１２ａ、１２ｂ、１２ｄからの１次反射音より小さくし、１次反射音を強調したい場合には１次反射音の音を大きくなるように制御する。これにより、スピーカ１２からの音に響きを加え、音場感を増すことができる。なお、音を遅らせる時間（遅延時間）は、部屋２の大きさに応じ変化させる必要がある。例えば、５ｍ×５ｍの部屋２であれば５０ｍｓ〜１００ｍｓ程度の遅延時間でよく、部屋２の大きさが大きくなるほど遅延時間を長くとればよい。
【００９５】
[効果等]
以上のように、本変形例によれば、スピーカ１２の位置にある測定マイク１６を用いて推定したスピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれの位置や向きから、複数のスピーカのうち壁の方向に向いているスピーカの音を独立に遅延させ、かつ入力レベルを下げることで、例えば受聴位置などにおいて豊かな響きを追加させることができる。
【００９６】
このようにして、本変形例の信号処理方法およびスピーカシステムによれば、音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる。
【００９７】
（実施の形態２）
実施の形態１では、スピーカ１２は、入力部１１に入力され、プロセッサ１４から出力される音楽信号の全周波数帯域を再生する場合の例について説明した。本実施の形態では、スピーカ１２が、プロセッサ１４から出力される音楽信号の周波数帯域のうちの高域の周波数帯域（高域周波数帯域）のみを再生する場合について説明する。
【００９８】
[スピーカシステム１Ｂの構成]
図１６は、実施の形態２に係るスピーカシステム１Ｂの構成の一例を示す図である。図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００９９】
本実施の形態のスピーカシステム１Ｂは、図１に示す実施の形態１に係るスピーカシステム１に対して、帯域分割部１４６を有する点でプロセッサ１４Ａの構成が異なり、さらに低域再生用スピーカ２２とアンプ２３とが追加されている。以下、実施の形態１と異なるところを中心に説明する。
【０１００】
低域再生用スピーカ２２は、例えばウーファーなど、低音再生を担当するスピーカであり、スピーカ１２とは異なる。
【０１０１】
アンプ２３は、低域再生用スピーカ２２に接続され、プロセッサ１４Ａから出力された信号を増幅して低域再生用スピーカ２２に伝達する。
【０１０２】
帯域分割部１４６は、スピーカ１２および低域再生用スピーカ２２で再生するために入力される信号の周波数帯域を、少なくとも低域周波数帯域と高域周波数帯域に分割する。
【０１０３】
帯域分割部１４６は、分割した高域周波数帯域の信号をスピーカ１２へ出力し、分割した低域周波数帯域の信号を低域再生用スピーカ２２へ出力する。
【０１０４】
[スピーカシステム１Ｂの信号処理方法]
以上のように構成されたスピーカシステム１Ｂの信号処理方法について説明する。
【０１０５】
例えば、音楽信号が入力部１１に入力された場合、帯域分割部１４６は、入力された音楽信号を、高域周波数帯域と低域周波数帯域とに分割する。ここで、帯域分割部１４６は、例えば３ｋＨｚ付近で低域と高域とを分割してもよい。
【０１０６】
このようにして、高域周波数帯域の音楽信号は、補正部１４５、アンプ１３を通ってスピーカ１２で再生される。低域周波数帯域の音楽信号は、アンプ２３を通って低域再生用スピーカ２２で再生される。
【０１０７】
[効果等]
以上のように、本実施の形態によれば、音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる信号処理方法およびスピーカシステム１Ｂを実現できる。
【０１０８】
より具体的には、本実施の形態の信号処理方法およびスピーカシステム１Ｂは、広い指向性を保ちながら、壁などの反射物からの反射音の影響を低減し、受聴者に高域周波数帯域の直接音が支配的に到達するようできるので、受聴者に良好な音響特性で受聴させることができる。
【０１０９】
（変形例）
なお、アンプ２３と帯域分割部１４６との間に低域特性補正部を加えてもよい。
【０１１０】
低域周波数帯域の音楽信号を低域再生用スピーカ２２で再生する場合、部屋２の壁際や部屋２の真ん中などスピーカ１２の置き場所により低域再生用スピーカ２２のｆ０付近の周波数特性が変わり、低域と高域とのバランスが変わってしまうからである。例えば、スピーカ１２を部屋２の壁の近くに置いた場合、低域再生用スピーカ２２のｆ０付近の周波数が高くなる。
【０１１１】
この場合、係数算出部１４４は、さらに、反射音情報取得部１４３において取得した反射音情報に基づいて、低域再生用スピーカ２２の音響特性を補正する係数である補正係数を算出し、低域特性補正部に設定してもよい。
【０１１２】
以上のように、本変形例のスピーカシステムによれば、さらに低域再生用スピーカ２２を備え、高域と低域との２ｗａｙのスピーカで構成されていても、スピーカ１２の置き場所によらず低域と高域とのバランスを保つことができる。これにより、反射音による周波数特性の乱れが少なく、広い受聴位置で良好な音響で受聴することができる。
【０１１３】
（実施の形態３）
実施の形態１および２では測定マイクを用いてスピーカシステムがスピーカ１２の位置および部屋２の形状を推定する構成について説明したが、それに限らない。スピーカシステムのユーザ（受聴者）によってスピーカ１２の位置および部屋２の形状とがスピーカシステムに入力されてもよい。以下、この場合について説明する。
【０１１４】
[スピーカシステム１Ｃの構成]
図１７は、実施の形態３に係るスピーカシステム１Ｃの構成の一例を示す図である。図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
本実施の形態のスピーカシステム１Ｃは、図１に示すスピーカシステム１に対して、プロセッサ１４Ｃの構成が異なり、さらに、入力信号切替部１５と測定マイク１６とが削除され、入力部３１と表示装置３２とが追加されている。本実施の形態のプロセッサ１４Ｃは、実施の形態１に係るプロセッサ１４に対して、制御部１４１と測定信号発生部１４２と反射音情報取得部１４３とが削除され、反射音推定部１４７が追加されている。以下、実施の形態１と異なるところを中心に説明する。
【０１１６】
表示装置３２は、例えば、タッチパネル式ディスプレイであり、表示画面に部屋の形状およびスピーカの位置等を画像として表示する。表示画面に表示された部屋の形状およびスピーカの位置等はユーザ（受聴者）により変更可能である。表示装置３２は、入力部３１と接続され、表示画面に表示された部屋の形状およびスピーカの位置等の変更が入力部３１に出力される。
【０１１７】
入力部３１は、スピーカ１２を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）それぞれと、当該複数のスピーカそれぞれの音の放射方向における物体との距離と、受聴位置との入力を受け付ける。ここで、物体は反射物であり、例えば壁である。本実施の形態では、ユーザ（受聴者）により表示装置３２の表示画面に表示されているスピーカの位置や向きなどが変更され、受聴位置が指定されることで、入力部３１は、スピーカと壁との距離と、受聴位置との入力を受け付ける。なお、ユーザ（受聴者）は、直接、入力部３１に、スピーカ１２を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）それぞれの位置、複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）それぞれと壁との距離、複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）それぞれから受聴位置までの距離、壁と受聴位置と距離、壁の反射係数などを入力してもよい。
【０１１８】
反射音推定部１４７は、入力部３１において受け付けたスピーカおよび壁の距離、並びに受聴位置から、反射音情報として、スピーカ１２を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）から再生された音が物体に反射した際の音である推定反射音を算出する。より具体的には、反射音推定部１４７は、入力部３１において受け付けた情報に基づき、スピーカ１２を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）それぞれからの直接音と、壁からの反射音の時間および大きさとを推定反射音として算出する。
【０１１９】
そして、係数算出部１４４は、反射音推定部１４７において算出された推定反射音に基づいて、スピーカ１２を構成する複数のスピーカそれぞれ（スピーカ１２ａ〜スピーカ１２ｄ）の音響特性を補正する係数である補正係数を算出する。
【０１２０】
[スピーカシステム１Ｃの信号処理方法]
以上のように構成されたスピーカシステム１Ｃの信号処理方法について説明する。
【０１２１】
図１８は、本実施の形態に係るスピーカシステム１Ｃの信号処理方法を示すフローチャートである。図１９は、本実施の形態に係る表示装置３２の表示画面の一例を示す図である。
【０１２２】
まず、表示装置３２は、表示画面に、部屋の形状およびスピーカの位置等を画像として表示する（Ｓ３１）。図１９に示す例では、表示装置３２は、表示画面３２１に、例えば矩形などの部屋３２２の形状と、スピーカ３２３の位置等とを表示する。ここで、部屋３２２は、実施の形態１および２の部屋２に該当するが、表示画面３２１上で仮想的に表示される部屋である。スピーカ３２３は、実施の形態１および２のスピーカ１２に該当するが、表示画面３２１上で仮想的に表示されるスピーカである。
【０１２３】
次に、ユーザは、スピーカ１２の位置とスピーカ１２の向きと受聴位置とを入力する（Ｓ３２）。図１９に示す例では、ユーザは、表示画面３２１に表示されるスピーカ３２３の部屋３２２における位置を、現実の部屋２におけるスピーカ１２の位置に即するように、変更する。また、ユーザは、現実の部屋２における受聴位置に即するように、表示画面３２１に表示される部屋３２２における受聴位置３２４を指定する。なお、ユーザは、さらに、部屋３２２の壁の反射係数などを入力部３１に入力してもよい。
【０１２４】
次に、スピーカシステム１Ｃのプロセッサ１４Ｃは、係数算出部１４４に、Ｓ３２で入力された受聴位置における補正係数を算出させ（Ｓ３３）、補正部１４５に算出させた補正係数を設定させる（Ｓ３４）。
【０１２５】
より具体的には、まず、スピーカシステム１Ｃのプロセッサ１４Ｃは、反射音推定部１４７に、Ｓ３２で入力された情報に基づき、スピーカ３２３を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）から再生された音が物体に反射した際の音である推定反射音を算出させる。次いで、スピーカシステム１Ｃのプロセッサ１４Ｃは、係数算出部１４４に、反射音推定部１４７に算出させた推定反射音とＳ３２で入力された受聴位置３２４を用いて、Ｓ３２で入力された受聴位置３２４における補正係数を算出させる。係数算出部１４４は、反射音推定部１４７では、推定反射音として算出された、受聴位置３２４におけるスピーカ３２３を構成する複数のスピーカ（スピーカ１２ａ〜１２ｄ）の直接音と部屋３２２の壁からの反射音の時間と大きさに基づき、受聴位置３２４での反射音の影響を考慮し、補正部１４５に設定する補正係数を算出する。そして、係数算出部１４４は、補正部１４５に算出した補正係数を設定する。
【０１２６】
[効果等]
以上のように、本実施の形態によれば、音響特性に対する反射音の影響を低減させることができる信号処理方法およびスピーカシステムを実現できる。
【０１２７】
より具体的には、本実施の形態の信号処理方法およびスピーカシステムは、広い指向性を保ちながら、壁などの反射物からの反射音の影響を低減し、受聴者に直接音が支配的に到達するようできるので、受聴者に良好な音響特性で受聴させることができる。
【０１２８】
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る信号処理方法およびスピーカシステムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。例えば、以下のような場合も本発明に含まれる。
【０１２９】
（１）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１３０】
（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１３１】
（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０１３２】
（４）本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【０１３３】
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
【０１３４】
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【０１３５】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
【０１３６】
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、信号処理方法およびスピーカシステムに利用でき、特に、音楽再生空間において、広い範囲で良好な音響特性で音楽を再生するオーディオ機器、教室や喫茶店のような小空間において多くの人に同じ音響特性で音楽を再生する設備用途に用いられる信号処理方法およびスピーカシステムに利用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、１Ｂ、１Ｃ  スピーカシステム
２、３２２  部屋
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、９３  壁
１１、３１  入力部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、９２、３２３  スピーカ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、２３  アンプ
１４、１４Ａ、１４Ｃ  プロセッサ
１５  入力信号切替部
１６  測定マイク
１７、９４、３２４  受聴位置
２２  低域再生用スピーカ
３２  表示装置
１４１  制御部
１４２  測定信号発生部
１４３  反射音情報取得部
１４４、１４４ａ  係数算出部
１４５  補正部
１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃ、１４５ｄ  音響特性補正部
１４６  帯域分割部
１４７  反射音推定部
３２１  表示画面
１４４１  推定処理部
１４４２  係数算出処理部
１４４３  響き追加処理部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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