(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステム内でスピーカー音響出力を調節するためのシステムであって、前記システムが、
第１のスピーカーおよび第２のスピーカーと、
最大または最小のバランスまたはフェード設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたる前記オーディオシステムのバランスまたはフェード設定における変化に応答して、少なくとも前記第１のスピーカーの利得および少なくとも１つの追加の音響パラメータを、少なくとも前記第２のスピーカーに対して実質的に同時に調整し、前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して少なくとも１つのスピーカーを消音するように構成されたオーディオ信号プロセッサと
を含み、前記オーディオ信号プロセッサが、さらに、前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答してサブウーファーの利得を非ゼロ利得に調整するように構成されている、システム。
【請求項２】
前記オーディオ信号プロセッサが、前記第１および第２のスピーカーに対する周波数応答を調整するように構成されたスペクトルマネージャを含み、前記利得が、スピーカー音響出力の所望の総和を指定された聴取ゾーン内に提供するために、前記スペクトルマネージャの上流で調整される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１および第２のスピーカーが車両キャビン内に搭載される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記オーディオ信号プロセッサが、少なくとも１つのスピーカーの前記利得を調整することにより前記少なくとも１つのスピーカーを消音することにより、前記スピーカーが認知可能な音声出力を生成しないようにするように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、
前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、
前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置された前記サブウーファーと
をさらに含み、
前記オーディオ信号プロセッサが、最小または最大フェード設定に応答して、前記第３および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために、前記サブウーファーの利得を調整するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、
前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、
前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置された前記サブウーファーと
をさらに含み、
前記オーディオ信号プロセッサが、最小または最大のバランス設定に応答して、前記第１および第３のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために、前記サブウーファーの利得を調整するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、
前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、
前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置された前記サブウーファーと
をさらに含み、
前記オーディオ信号プロセッサが、最小バランス設定および最小フェード設定に応答して、前記第２、第３、および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために、前記サブウーファーの利得を調整するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
複数の聴取ゾーン内に配置された少なくとも第１のスピーカーおよび少なくとも第２のスピーカーを有するマルチスピーカーオーディオシステム内のスピーカー音響出力を調節するための方法であって、前記方法が、
最大または最小のバランスまたはフェード設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたる前記オーディオシステムのバランスまたはフェード設定における変化に応答して、少なくとも前記第１のスピーカーの利得および少なくとも１つの追加の音響パラメータを、少なくとも前記第２のスピーカーに対して実質的に同時に調整することと、
前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答してサブウーファーの利得を非ゼロ利得に調整することと、
前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して少なくとも１つのスピーカーを消音することと
を含む、方法。
【請求項９】
少なくとも１つのスピーカーを消音することが、前記少なくとも１つのスピーカーが音声出力を生成しないように、前記少なくとも１つのスピーカーの利得を調整することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置された前記サブウーファーとをさらに含み、前記方法が、
最小または最大のフェード設定に応答して、前記第３および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために前記サブウーファーの利得を調整することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置された前記サブウーファーとをさらに含み、前記方法が、
最小または最大のバランス設定に応答して、前記第１および第３のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために前記サブウーファーの利得を調整することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置された前記サブウーファーとをさらに含み、前記方法が、
最小または最大のバランス設定および最小または最大のフェード設定に応答して、前記第２、第３、および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために前記サブウーファーの利得を調整することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
複数のスピーカーならびに、バランスおよびフェード調節を含み、前記バランスおよびフェード調節の戻り止め位置の周囲に複数の調節範囲を有する調節インタフェースを有する、マルチスピーカー聴取環境内でバランスおよびフェードを調節するためのシステムであって、前記システムが、
少なくとも１つのサブウーファーを含む複数のスピーカーと、
前記複数のスピーカーのバランスおよびフェード調節設定の第１の範囲に対する少なくとも第１のオーディオパラメータを調整し、バランスおよびフェード設定の第２の範囲に応答して前記第１のオーディオパラメータとは異なる少なくとも第２のオーディオパラメータを調整し、最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答してサブウーファーの利得を非ゼロ利得に調整し、バランスおよびフェード設定の第３の範囲に応答して前記複数のスピーカーのうちの少なくとも１つのスピーカーを消音するように構成されたオーディオ信号プロセッサと
を含む、システム。
【請求項１４】
前記オーディオ信号プロセッサが、バランスおよびフェード設定の前記第２の範囲に応答して、前記第１および前記第２のオーディオパラメータを調整するようにさらに構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１のオーディオパラメータが利得を含み、前記第２のオーディオパラメータがチャネルミキシングを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記オーディオ信号プロセッサが、対応する一番下の可能な調節設定に設定されている前記バランス調節または前記フェード調節のいずれかに応答してのみ、少なくとも１つのスピーカーを消音するようにさらに構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年９月１３日に出願された米国仮出願第６１／７００，８８１号および２０１２年９月２６日に出願された米国仮出願第６１／７０６，１２１号の利益を主張し、それらの開示が参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、複数の聴取ゾーンを有する環境で使用され得るオーディオシステムにおけるフェードおよびバランスの漸進的な調節に関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチスピーカーのオーディオシステムにおいてバランスおよびフェード挙動を実装するための２つの主要な原理がある。第１は、特定のユーザー好みに対応するために、音像を聴取空間内で再配置することである。第２は、聴取空間の特定の領域内で聴取者の邪魔をするのを回避するように音声を再配置することである。既存のオーディオシステム実施態様は、これらの相違する目標の両方ではなく、いずれか一方または他方に対処して、結局、どちらの場合も理想的ではないソリューションとなる。
【０００４】
音声を再配置することは、ユーザーが音響音場を個人の好みに合わせることを欲しているが、依然として全ての聴取者に対する全体的な音質を所望していることを意味する。この場合、均等な音色および適切な音響総和が聴取環境全体で維持されるように、複数のスピーカーが（異なる利得を有するが）アクティブのままであることが不可欠である。例えば、ユーザーが音声を前方に向かってフェードすることを選択する場合、空間内で意図されない音響ディップが生じるのを回避するために、リアスピーカーが、それらの低周波数成分の少なくとも一部の再生を継続することが好ましい。
【０００５】
その一方、音声を再配置することは、ユーザーが、ある聴取者の邪魔をしないように、音声を聴取環境のある領域に分離するか、または集中させることを欲することを意味する。この場合、ユーザーは、この目標を達成するために多少の総音質を犠牲にするのを厭わない。それ故、望ましくない聴取ゾーンの近くに配置されたスピーカーは、それらの聴取者によって経験される音響出力を可能な限り低減するために、完全に消音され得る。いくつかの場合には、その全方向性伝搬の性質により、低周波数成分を除去するために、音声をフィルタ処理することも望ましい。この消音およびフィルタリングは、アクティブなゾーン内の聴取者に対して理想的でない聴取経験を与える。
【０００６】
様々なタイプのオーディオシステムでは、ユーザーは、左／右バランスおよび前方／後方フェードを、デフォルトまたは戻り止め設定からある範囲内で調整できる。戻り止め位置は、意図された聴取環境の主要な聴取領域にわたって、最適な音声出力を提供するように設計され得る。バランス調節または入力の漸進的な変更は、１つ以上のスピーカーの信号処理を互いに対して調節することにより、音声出力を、聴取環境の左または右へ漸進的に移動させる。フェード調節は、音声出力を聴取環境の前方または後方に向かって漸進的に移動させるために、同様の方法で動作する。
【０００７】
単純な従来技術の実施態様は、調節の戻り止めまたはデフォルト位置からの各調整に応答して、スピーカーの利得を漸進的に調整することによりこれを達成する。調節がその範囲の限界にある場合、影響を受けたスピーカーは消音されるであろう。しかし、これは、１つ以上の聴取ゾーン内のユーザーによって認知されるように、音質の妥協という結果となり得る。これは、複数のスピーカーが聴取環境の周囲に配置され得、かつ、所望の空間音像または分布を提供するために、例えば、ウーファー、ミッドレンジ、またはツイーターに関連付けられているような、異なる周波数応答を有し得る用途において特に顕著であり得る。
【０００８】
バランス／フェード設定の範囲にわたって音質を維持する１つのソリューションは、利得、フィルタリング、および／または他の信号処理パラメータを、バランスおよびフェード調節と並行して同時に調整することによりスピーカーの出力を修正することである。これらの用途に対して、バランスおよび／またはフェード調節がその範囲の限界で最大または最小設定に調整されている場合でさえ、スピーカーの全てが、依然として多少の音響出力を生成している可能性がある。しかし、この結果は、聴取者の期待と矛盾して、苦情または保証クレームという結果となり得る。例えば、聴取者は、あるスピーカーが、それらの最大または最小位置に調整されているバランスおよび／またはフェードに基づき、認知可能な音声出力がゼロにされることを期待し得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステムにおいてスピーカー音響出力を調節するためのシステムまたは方法は、最大または最小設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたるオーディオシステムのバランスおよび／またはフェード設定における変化に応答して、少なくとも第１のスピーカーの利得ならびに、フィルタリングパラメータおよび／または他の信号処理パラメータなどの少なくとも１つの追加のパラメータを、少なくとも第２のスピーカーに対して実質的に同時に調整すること、ならびに最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して、少なくとも１つのスピーカーを消音することを含む。
【００１０】
一実施形態では、システムおよび方法は、最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して、低減された無指向性型音響出力を提供するために、サブウーファーなどの、低周波スピーカーの非ゼロ利得を調整することも含み得る。
【００１１】
一実施形態では、バランスおよびフェード調節は、特定の聴取ゾーン内でスピーカー音響出力の所望の総和を提供するためにスピーカー信号を生成するように構成されたスペクトルマネージャの上流で実行される。
【００１２】
様々な実施形態では、バランスおよびフェード調節のためのシステムまたは方法が、車両キャビン内に配置された複数のスピーカーを有する車両内のオーディオシステムのヘッドユニットまたは制御ユニット内で実装される。
【００１３】
本開示に従ってバランスおよびフェードを調節するためのシステムおよび方法は、バランスおよびフェード調節インタフェースの戻り止めまたはデフォルト位置を囲む、１つ以上の調節領域または範囲を含み得る。一実施形態では、バランスおよびフェード設定の第１の範囲が、聴取環境内の対応するスピーカーに関連した、利得などの、少なくとも第１のパラメータの調整または修正という結果となる。バランスおよびフェード設定の第２の範囲は、例えば、チャネルミキシングなどの、少なくとも第２のパラメータの調整または修正という結果となる。調節は、第２の範囲が、第１および第２のパラメータの両方、または第２のパラメータと、例えば、周波数フィルタリングなどの、他のパラメータの様々な組合せを調整するように、実装され得る。複数の調節範囲が提供され得、各範囲は、聴取環境内の音場を変更するために、１つ以上の関連したパラメータに対する漸進的な調整を有する。様々な実施形態では、複数の調節範囲は、バランスまたはフェードが一番下の可能な位置に設定されている場合、少なくとも１つのスピーカーを消音するという結果となる範囲を含む。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステム内でスピーカー音響出力を調節するためのシステムであって、
第１のスピーカーおよび第２のスピーカーと、
最大または最小のバランスまたはフェード設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたる前記オーディオシステムのバランスまたはフェード設定における変化に応答して、前記第１のスピーカーの利得および少なくとも１つの追加の音響パラメータを、少なくとも前記第２のスピーカーに対して実質的に同時に調整し、前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して少なくとも１つのスピーカーを消音するように構成されたオーディオ信号プロセッサと
を含む、システム。
（項目２）
前記マルチスピーカーオーディオシステムがサブウーファーを含み、前記オーディオ信号プロセッサが、前記サブウーファーの利得を、前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して、非ゼロ利得に調整するように構成されている、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記オーディオ信号プロセッサが、前記第１および第２のスピーカーに対する周波数応答を調整するように構成されたスペクトルマネージャを含み、かつ、スピーカー音響出力の所望の総和を指定された聴取ゾーン内に提供するために、前記利得が前記スペクトルマネージャの上流で調整される、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記第１および第２のスピーカーが車両キャビン内に搭載される、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記オーディオ信号プロセッサが、少なくとも１つのスピーカーの前記利得を調整することにより前記少なくとも１つのスピーカーを消音して、前記スピーカーが認知可能な音声出力を生成しないように構成されている、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、
前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、
前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置されたサブウーファーと
をさらに含み、
前記オーディオ信号プロセッサが、最小または最大フェード設定に応答して、前記第３および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために、前記サブウーファーの利得を調整するように構成されている、
項目１に記載のシステム。
（項目７）
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、
前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、
前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置されたサブウーファーと
をさらに含み、
前記オーディオ信号プロセッサが、最小または最大のバランス設定に応答して、前記第１および第３のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために、前記サブウーファーの利得を調整するように構成されている、
項目１に記載のシステム。
（項目８）
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、
前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、
前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置されたサブウーファーと
をさらに含み、
前記オーディオ信号プロセッサが、最小バランス設定および最小フェード設定に応答して、前記第２、第３、および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために、前記サブウーファーの利得を調整するように構成されている、
項目１に記載のシステム。
（項目９）
複数の聴取ゾーン内に配置された少なくとも第１のスピーカーおよび少なくとも第２のスピーカーを有するマルチスピーカーオーディオシステム内のスピーカー音響出力を調節するための方法であって、
最大または最小のバランスまたはフェード設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたる前記オーディオシステムのバランスまたはフェード設定における変化に応答して、少なくとも前記第１のスピーカーの利得および少なくとも１つの追加の音響パラメータを、少なくとも前記第２のスピーカーに対して実質的に同時に調整することと、前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して少なくとも１つのスピーカーを消音することと
を含む方法。
（項目１０）
前記マルチスピーカーオーディオシステムがサブウーファーを含み、前記方法が、
前記最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して、前記サブウーファーの利得を非ゼロ利得に調整すること
をさらに含む、項目９に記載の方法。
（項目１１）
少なくとも１つのスピーカーを消音することが、前記少なくとも１つのスピーカーが音声出力を生成しないように、前記少なくとも１つのスピーカーの利得を調整することを含む、項目９に記載の方法。
（項目１２）
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置されたサブウーファーとをさらに含み、前記方法が、
最小または最大のフェード設定に応答して、前記第３および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために前記サブウーファーの利得を調整すること
をさらに含む、項目９に記載の方法。
（項目１３）
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置されたサブウーファーとをさらに含み、前記方法が、
最小または最大のバランス設定に応答して、前記第１および第３のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために前記サブウーファーの利得を調整すること
をさらに含む、項目９に記載の方法。
（項目１４）
前記第１および第２のスピーカーが聴取環境のフロントゾーンの左右の領域に配置されたミッドレンジスピーカーを含み、前記システムが、前記聴取環境のリアゾーンの左右の領域に配置された第３および第４のミッドレンジスピーカーと、前記聴取環境の前記リアゾーン内に配置されたサブウーファーとをさらに含み、前記方法が、
最小または最大のバランス設定および最小または最大のフェード設定に応答して、前記第２、第３、および第４のミッドレンジスピーカーを消音し、非ゼロ信号を前記サブウーファーに提供するために前記サブウーファーの利得を調整すること
をさらに含む、項目９に記載の方法。
（項目１５）
複数のスピーカーならびに、バランスおよびフェード調節を含み、前記バランスおよびフェード調節の戻り止め位置の周囲に複数の調節範囲を有する調節インタフェースを有する、マルチスピーカー聴取環境内でバランスおよびフェードを調節するためのシステムであって、
前記複数のスピーカーのバランスおよびフェード調節設定の第１の範囲に対する少なくとも第１のオーディオパラメータを調整し、バランスおよびフェード設定の第２の範囲に応答して前記第１のオーディオパラメータとは異なる少なくとも第２のオーディオパラメータを調整し、バランスおよびフェード設定の第３の範囲に応答して前記複数のスピーカーのうちの少なくとも１つのスピーカーを消音するように構成されたオーディオ信号プロセッサ
を含む、システム。
（項目１６）
前記オーディオ信号プロセッサが、バランスおよびフェード設定の前記第２の範囲に応答して、前記第１および前記第２のオーディオパラメータを調整するようにさらに構成されている、項目１５に記載のシステム。
（項目１７）
前記第１のオーディオパラメータが利得を含み、前記第２のオーディオパラメータがチャネルミキシングを含む、項目１５に記載のシステム。
（項目１８）
前記オーディオ信号プロセッサが、対応する一番下の可能な調節設定に設定されている前記バランス調節または前記フェード調節のいずれかに応答してのみ、少なくとも１つのスピーカーを消音するようにさらに構成されている、項目１５に記載のシステム。
【発明の効果】
【００１４】
本開示に従った実施形態は、様々な利点を提供する。例えば、本開示に従ったバランスおよびフェード調節は、聴取者によって期待されるとおりに動作するハイブリッド手法を提供して、不必要な苦情または保証クレームを低減し得る。本開示のシステムおよび方法は、１つ以上のスピーカーが消音される、最大および最小設定を除いて、バランスおよびフェード設定の範囲にわたって所望の音質を維持する。加えて、本開示は、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）の特定の実施態様に基づき変化し得る既存の調節に対する修正なしで、バランスおよびフェード調節に対する両方の原理を達成する単一の実施態様を提供する。１つ以上のスピーカーの消音は、追加の調節、ボタン、ノブ、スイッチなどなしで提供できる。ユーザーは、最大／最小設定を除く全てを使用して、バランスおよびフェード設定の範囲にわたり、聴取環境内で音声を再配置することにより、サウンドステージを個人の好みに微調整でき、また、バランスおよび／またはフェード調節をそれらの範囲の限界まで移動させることにより、聴取環境のあるゾーン内の音声出力を低減することを選択することもできる。
【００１５】
本開示の様々な実施形態に従った、バランスおよびフェード調節の動作ならびに結果として生じるオーディオシステム性能は、直観的であり、ユーザーの期待を満足するために透過的であり得る。例えば、多くのユーザーは、バランスおよびフェード調節がその戻り止めまたはデフォルト位置の近くにある時、スピーカーの各々から何らかの出力を期待し、また、調節がそれらの範囲の限界で最小／最大設定に達すると、少なくともいくつかのスピーカーが、出力しないことを仮定する。
【００１６】
本開示に関連した前述の利点ならびに他の利点および特徴は、添付の図に関連して解釈される場合、好ましい実施形態の以下の詳細な説明から容易に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の様々な実施形態に従ったオーディオシステム内のバランスおよびフェード調節の代表的な実施態様を示すブロック図である。
【図２】音質を妥協するバランスおよびフェード調節の従来技術の実施態様の動作を示す。
【図３】音質を妥協するバランスおよびフェード調節の従来技術の実施態様の動作を示す。
【図４】音質を妥協するバランスおよびフェード調節の従来技術の実施態様の動作を示す。
【図５】本開示の様々な実施形態に従って、利得および少なくとも１つの追加のパラメータを実質的に同時に調整することを含む、複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステム内でスピーカー音響出力を調節するためのシステムまたは方法の動作を示す。
【図６】本開示の様々な実施形態に従って、利得および少なくとも１つの追加のパラメータを実質的に同時に調整することを含む、複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステム内でスピーカー音響出力を調節するためのシステムまたは方法の動作を示す。
【図７】本開示の様々な実施形態に従って、利得および少なくとも１つの追加のパラメータを実質的に同時に調整することを含む、複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステム内でスピーカー音響出力を調節するためのシステムまたは方法の動作を示す。
【図８】本開示の様々な実施形態に従って、各々が少なくとも１つの関連付けられた制御パラメータを有する複数の調節範囲を用いて、スピーカー音響出力の漸進的な調節のためのシステムまたは方法の動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
要求に応じて、詳細な実施形態をここで開示するが、開示する実施形態は例示に過ぎず、様々かつ代替的な形式で具現化され得ることを理解されたい。図は必ずしも原寸に比例しておらず、いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために、誇張されるか、または最小限にされ得る。従って、本明細書で開示する特定の構造および機能詳細は、制限として解釈されるべきでなく、本開示に従った実施形態を様々に採用するために、単に、当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。
【００１９】
ここで図１を参照すると、本開示の様々な実施形態に従ったオーディオシステム内のバランスおよびフェード調節の代表的な実施態様を例示するブロック図が示されている。システム１０は、例えば、オーディオシステムのヘッドユニットまたは制御ユニット内でハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素によって実装され得る様々な機能ブロックを含む。一実施態様では、システム１０は、車両内に搭載されたヘッドユニット内に含まれて、車両キャビン内の様々な位置に配置された複数のスピーカーに接続される。当業者は、本開示のバランスおよびフェード調節実施形態は、一般に、特定の聴取環境から独立しており、様々なタイプのマルチチャネル、マルチスピーカーオーディオシステムで実装され得ることを認識するであろう。
【００２０】
図１に示す代表的な実施形態では、システム１０は、大まかに２０で表される、左右の入力チャネルを含む、ステレオ入力を受信する。特定の用途および実施態様に応じて、様々な他のタイプのマルチチャネル入力が提供され得る。大まかに２０で表されるオーディオ入力は、音質調節２２に対する設定に基づき処理され、音質調節２２は、例えば、動的フィルタ処理を含み得る。動的フィルタ処理ブロック２２の出力は、アップミキサー２４に提供される。図１に示す代表的な実施形態では、アップミキサー２４は、デュアルチャネル入力を、ブロック２６で表されるようなバランスおよびフェード調節機能に提供されるマルチチャネル出力に変換するために、周知のＬｏｇｉｃ７マルチチャネルサラウンドサウンド技術を採用する。バランスおよびフェード調節２６は、聴取環境内で音響出力の認識される音源を修正して、前述のように音場を再配置または移転するために、ユーザーが選択したバランスおよびフェード入力に応答して、スピーカーの少なくとも１つに関連した利得を、少なくとも１つの他のスピーカーの利得に対して調整する。
【００２１】
バランスおよびフェード調節２６からの調整されたマルチチャネル出力は、スペクトルマネージャ２８に提供される。スペクトルマネージャ２８は、マルチチャネルオーディオ入力信号をバランスおよびフェード調節２６から受信して、オーディオコンテンツを処理し、そのオーディオコンテンツを、１つ以上の所定の同調可能なクロスオーバー周波数に基づき、低周波部分ならびにミッドレンジおよび／または高周波部分に分離する。分離された周波数部分は、聴取環境内に調節可能な音場を提供するために、オーディオシステム内の様々なスピーカーにルーティングされる。代表的な車両環境では、スピーカーは、例えば、左右のフロントスピーカー、１つ以上のセンタースピーカー、左右のサイドスピーカー、左右のバックスピーカー、およびサブウーファーを含み得る。フロントスピーカーは、左フロントウーファー、左フロントミッドレンジ、右フロントウーファー、および右フロントミッドレンジを含み得る。同様に、リアスピーカーは、左リアウーファー、左リアミッドレンジ、右リアウーファー、および右リアミッドレンジを含み得る。センタースピーカーは、一般に、ミッドレンジスピーカーを使用して実装される。様々なスピーカーが、所定の周波数レンジを生成するために最適化され得る。例えば、サブウーファーは、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの間の周波数を生成するために最適化され得、他方、ウーファーは、１００Ｈｚ〜１ｋＨｚの間の周波数を生成するために最適化され得、ミッドレンジは、例えば、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの間の周波数を生成するために最適化され得る。代表的なスペクトルマネージャ２８の追加の詳細が、「Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の所有者が共通する米国公開特許出願２０１０／０２７８３４６に記載されており、その開示が、参照により全体として本明細書に組み込まれる。バランスおよびフェード調節を組み込み得る代表的なシステムの様々な他の動作上の詳細が、「Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ａｕｄｉｏ  Ｓｉｇｎａｌｓ」という名称の所有者が共通する米国公開特許出願２０１１／００８１０２４に記載されており、それは、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００２２】
図１の代表的なブロック図によって例示されるように、バランスおよびフェード調節機能２６は、バランスおよびフェード調節のほとんどの設定にわたって音質を著しく妥協することなく、ユーザーに音場の柔軟かつ動的な調節を提供するために、スペクトルマネージャ２８の上流に配置され得る。スペクトルマネージャ２８の出力は、様々なルーティングおよびミキシング機能を提供する働きをするオーディオ処理ブロック３０に提供される。追加の外部アラート３２が、オーディオ処理ブロック３０への入力として提供され得る。オーディオブロック３０の出力がチャネルイコライザ４０に提供され、それは、次いで、ブロック４２で表されるように、聴取環境周囲の様々なスピーカーの配置に関連した遅延が補正される。遅延補正ブロック４２の出力が音量および消音調節４４に提供される。音量および消音調節４４からのフィードバックが、オーディオ処理ブロック３０への入力として提供される。音量および消音調節４４からの出力が、電力制限ブロック４６に提供されて、ブロック４６からの出力が出力分散ブロック４８に提供され、そこで、聴取環境全体にわたって配置された様々なスピーカーに信号が提供される。
【００２３】
図１のブロック図に大まかに示されるように、システムおよび関連した方法は、複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステム内のスピーカー音響出力を、最大または最小設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたるオーディオシステムのバランスおよび／またはフェード設定における変化に応答して、少なくとも第１のスピーカーの利得ならびに、フィルタリングパラメータおよび／または他の信号処理パラメータなどの少なくとも１つの追加のパラメータを、少なくとも第２のスピーカーに対して実質的に同時に調整すること、ならびに最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して、少なくとも１つのスピーカーを消音することにより制御する。
【００２４】
図２Ａおよび図２Ｂは、例示的な車両用途における従来技術のオーディオシステムの動作および性能を示す。図２Ａに示すように、フェードおよびバランス調節は、フロント左スピーカーが、車両の残りのスピーカーが消音されている間に、動作可能であるように、設定される。これは、図２Ｂに大まかに示すように、低周波が、そうでなければ右ウーファーおよび全方向性サブウーファーによっても提供され得る、約２００Ｈｚを上回る周波数よりも著しく減衰された、不均衡な周波数応答という結果となる。図２Ｂに示す不均衡な周波数応答は、音質の低下という結果となる。
【００２５】
図３Ａおよび図３Ｂは、同様に、例示的な車両用途における従来技術のオーディオシステムの動作および性能を示す。図３Ａに示すように、フェードおよびバランス調節は、右リアスピーカーが、車両の残りのスピーカーが消音されている間に、動作可能であるように、設定される。これは、図３Ｂに大まかに示すように、動作可能なスピーカーによって生成される周波数の不十分な総和という結果となる。サブウーファーも動作可能であるので、約８０Ｈｚまでの低周波における周波数応答は、約１００〜３００Ｈｚの間の周波数よりも高い利得を示す。この不均衡な周波数応答は、音質の低下という結果となる。
【００２６】
図４は、代表的な従来技術システムの最小／最大設定で適用される相対利得を示す表である。バランスおよびフェード調節の戻り止め位置が、図４の第１行に示されて、システム内の全スピーカーにわたる均衡のとれた減衰または利得を示す。第１行は、リアスピーカーを減衰するように調整されたバランスおよびフェード設定を表す。これは、左リアミッドレンジおよび右リアミッドレンジスピーカーに対する相対減衰または利得値によって示される。同様に、図４の表内の各行は、音場をそれぞれ、聴取環境のフロント、リア、左、右、フロント左、フロント右、リア左およびリライト位置に調整するバランスおよびフェード調節に対する最大または最小設定を表す。図４に示すように、代表的な従来技術システムのバランスおよびフェード調節範囲の限界で適用される最大／最小設定は、特定の聴取ゾーンと関連付けられていないスピーカーを完全には消音しない。例えば、リア右の聴取ゾーンは、左リアおよびセンターのミッドレンジスピーカーを減衰するが、それらは依然として認知可能な音響出力を提供するであろう。
【００２７】
図５Ａおよび図５Ｂは、本開示の様々な実施形態に従ったバランスおよびフェード調節を組み込むオーディオシステムの動作および性能を示す。図５Ａに示すように、バランスおよびフェード調節設定が、音場をフロント左の聴取ゾーンに向かって移動または偏向させるように調整されている。しかし、右ウーファーおよびサブウーファーは、最大／最小設定を除き、バランスおよびフェード調節の範囲の大部分にわたってアクティブなままである。これは、図５Ｂに周波数応答によって大まかに示されるように、オーディオ信号の適切な総和という結果となる。
【００２８】
同様に、図６Ａおよび図６Ｂは、本開示の実施形態に従ったバランスおよびフェード調節を組み込むオーディオシステムの動作および性能を示す。図６Ａに示すように、バランスおよびフェード調節設定が、音場をリア右の聴取ゾーンに向かって移動または偏向させるように調整されている。しかし、サブウーファーおよび右リアスピーカーは、最大／最小設定を除き、バランスおよびフェード調節設定の範囲の大部分にわたってアクティブなままである。これは、優れた音質に対応する、図６Ｂに示されるような概ね平坦な周波数応答という結果となる。
【００２９】
図７は、本開示の様々な実施形態に従ったバランスおよびフェード調節を組み込むオーディオシステムの最小／最大設定で適用される相対利得を示す表である。バランスおよびフェード調節の戻り止めまたはデフォルト位置が、図７の表の第１行で表されている。バランスおよびフェード調節範囲の最大／最小設定で適用される相対利得に対する代表値が、バランスおよびフェード調節の様々な組合せに対して提供される。第１列は、聴取領域またはゾーンを示し、残りの列は、列見出しによって示されるスピーカーの各々と関連付けられた代表的な利得値を示す。
【００３０】
例えば、前述のように、第１列は、どのスピーカーにも利得／減衰が適用されていない戻り止めまたはデフォルト／センター位置に対応する。第２列は、音を聴取領域のフロントゾーンに移動またはシフトさせるために各スピーカーに適用される相対利得／減衰に対応する。これは、フェード調節を最大（または最小位置）に調整し、同時に、バランス調節を戻り止め位置のままにすることにより示されるであろう。そのため、この例では、−７２ｄＢの相対利得がサブウーファーに適用されて、サブウーファーを実質的に消音する。フロントスピーカーには相対利得調整が適用されず（０ｄＢ）、フロントスピーカーは、左フロントウーファー、右フロントウーファー、左フロントミッド、および右フロントミッドを含む。−７２ｄＢの相対利得値が左リアミッドおよび右リアミッドスピーカーに適用され、センターミッドスピーカーには相対利得は適用されない（０ｄＢ）。同様に、図７の最終列は、音を聴取領域のリア右領域に移動またはシフトさせることに対応し、これは、フェード調節をその戻り止めから「リア」に対応する最大（または最小）位置／設定に、かつバランス調節を「右」に対応する最大（または最小）位置／設定に調節することにより行う。最終列内の値によって示されるように、これは、−３６ｄＢの相対利得がサブウーファーに適用され、０ｄＢが右リアミッドスピーカーに適用され、かつ、−７２ｄＢが他の全てのスピーカーに適用されて、右リアミッドおよびサブウーファーを除いて全てを実質的に消音するという結果になるであろう。
【００３１】
図７に示すように、バランスおよびフェード調節の最大および最小位置は、図４の表に表されるような、代表的な従来技術のオーディオシステムよりも著しい減衰という結果となる。これは、１つ以上の意図しないスピーカーが認知可能な音声出力を生成し続ける従来技術の実施態様とは対照的に、本開示の実施態様に従った特定のバランスおよびフェード調節の最小／最大設定と関連付けられた意図しないスピーカーの実質的な消音という結果となる。そのため、対応するバランスおよびフェード調節がそれらそれぞれの調節範囲の最小／最大位置に設定される場合、特定の聴取ゾーンと関連付けられていないスピーカーを消音することにより、本システムの動作がユーザーの期待と一致する。図１のブロック図に関して前述したように、相対利得設定に加えて、フィルタリングおよび／または他の信号処理パラメータなどの、少なくとも１つの追加のパラメータも、相対利得調整と実質的に同時に調整され、最大／最小設定で消音または実質的に消音して、バランスおよびフェード調節に対する様々な調節設定において漸進的なバランスおよびフェードを提供し得る。
【００３２】
複数の聴取ゾーンを有するマルチスピーカーオーディオシステム内のスピーカーに適用される相対利得値によって大まかに示されるように、本開示に従ってスピーカー音響出力を調節するためのシステムまたは方法は、最大または最小設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたるオーディオシステムのバランスおよび／またはフェード設定における変化に応答して、少なくとも第１のスピーカーの利得ならびに、フィルタリングパラメータおよび／または他の信号処理パラメータなどの少なくとも１つの追加のパラメータを、少なくとも第２のスピーカーに対して実質的に同時に調整し、かつ最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して、少なくとも１つのスピーカーを消音する。少なくとも第１のスピーカーのフィルタリングパラメータおよび／または他の信号処理パラメータなどの少なくとも１つの追加のパラメータを、少なくとも第２のスピーカーに対して調整することにより、本開示のシステムおよび方法は、最大および最小設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたって所望の音質を維持し、最大および最小設定では、最大／最小設定におけるバランスおよびフェード設定に応答して、ユーザーの期待を満足するために、１つ以上のスピーカーが消音される。
【００３３】
図８は、本開示の様々な実施形態に従って、各々が少なくとも１つの関連付けられた制御パラメータを持つ、複数の調節範囲を有するスピーカー音響出力の漸進的な調節のためのシステムまたは方法の動作を示す。代表的な実施形態では、３つの調節範囲または領域が示されているが、当業者は、各々が、少なくとも１つの関連付けられた制御パラメータを調整することによって生成された、少なくとも１つの関連付けられたオーディオ応答特性を有する、追加の調節領域が提供され得ることを認識するであろう。
【００３４】
図示する代表的な実施形態では、第１の調節領域が、符号１によって指定されて、戻り止め、デフォルト、または中央位置を囲むバランスおよびフェード設定を表す。図８に示すように、領域１内の調節設定が、それらの戻り止め位置に最も近いバランスおよびフェード調節設定に対応する。完全な戻り止めで、チャネルレベルがそれらの設計レベルまたは理想レベルに合わせられ、それは、特定の聴取環境に対して最適化され得る。戻り止め位置から離れた調整で、少なくとも１つのパラメータ（この例では利得）がオーディオパニングを達成するために調整される。
【００３５】
同様に、図８に示すように、第２の調節ゾーンが第１の調節ゾーンを取り囲み、一般に、符号２、３、および４によって表される。領域２では、フェード調節設定が領域１の外側に進んでいるが、まだ領域５（第３の調節ゾーン）内ではない。少なくとも１つのパラメータ（この例ではチャネルミックスおよびチャネル利得）が、音がフロントに向かって漸進的にフェードするように、この調節領域内で調整される。これは、サイドチャネルミキシングがフロントに向かってシフトし、リアチャネルミキシングがサイドに向かってシフトするように、チャネル利得調整ならびにミキシング調整で達成される。領域３は、領域２と同様の調節方式を有するが、センターチャネルが追加されている。領域３では、フェード調節が領域１の外側に進んでいるが、まだ領域５内ではない。少なくとも１つのパラメータ（この例では利得およびミキシング）が、音声が、聴取環境の後方に向かって漸進的にフェードしているように、調整される。これは、フロントおよびセンターチャネルミキシングが仮想音源をサイドに向かってシフトし、サイドチャネルミキシングが後方に向かってシフトするように、チャネル利得およびミキシングで達成される。
【００３６】
領域４では、バランス調節が領域１設定の外側に進んでいるが、まだ領域５内ではない。この領域では、利得、フィルタリング、および／またはミキシングなどのパラメータが、左または右に漸進的にフェードするように制御される。これは、チャネル利得で達成され、また、左または右のチャネルが、それぞれ、右または左にミックスされる。センターチャネルも、左右のチャネルと並行して、左または右にミックスされるであろう。
【００３７】
領域５によって表される第３の調節ゾーンでは、バランスおよびフェード調節が最大または一番下の可能な設定である。１つ以上のパラメータが、音声が完全にフェードされて少なくとも１つのスピーカーがチャネル利得の対応する調整によって消音されるように、調整される。例えば、相対利得が、フィルタリングおよび／または追加の音響パラメータに加えて、音場を漸進的にシフトまたはフェードするために、信号プロセッサによって実質的に同時に調整され得る。少なくとも１つが消音されたか、または実質的に消音された（認知可能な音声出力がない）スピーカーは、最小／最大バランス／フェード設定と関連付けられた特定の聴取領域またはゾーンに対応する。例えば、図８の上部にある領域５に示すように、前方へのフェードは、リアスピーカー（複数可）の消音という結果となる。同様に、図８の右側で領域５に示すように、バランスを全て右に設定することは、左スピーカー（複数可）の消音という結果となる、などと続く。
【００３８】
上で大まかに説明し、図８に示すように、本開示の実施形態に従ってバランスおよびフェードを調節するためのシステムおよび方法は、バランスおよびフェード調節インタフェースの戻り止めまたはデフォルト位置を囲む１つ以上の調節領域または範囲を含み得る。図示する例示的な実施形態では、バランスおよびフェード設定の第１の範囲は、聴取環境内の対応するスピーカーと関連付けられた、利得などの、少なくとも第１のパラメータの調整または修正という結果となる。バランスおよびフェード設定の第２の範囲は、例えば、チャネルミキシングなどの、少なくとも第２のパラメータの調整または修正という結果となる。調節は、第２の範囲が、第１および第２のパラメータの両方、または第２のパラメータと、例えば、周波数フィルタリングなどの、他のパラメータの様々な組合せを調整するように、実装され得る。複数の調節範囲が提供され得、各範囲は、聴取環境内で音場を変更するために、１つ以上の関連付けられたパラメータに対する漸進的な調整を有する。様々な実施形態では、複数の調節範囲は、バランスまたはフェードが一番下の可能な位置に設定される場合、少なくとも１つのスピーカーを消音する結果となる、図８の領域５によって表されるような、範囲を含む。一実施形態では、システムおよび方法は、最大または最小のバランスまたはフェード設定に応答して、低減された無指向性型音響出力を提供するために、サブウーファーなどの、低周波スピーカーの非ゼロ利得を調整することも含み得る。
【００３９】
当業者には分かるように、本開示の様々な実施形態に従ったバランスおよびフェード調節は、様々なタイプの聴取環境内で実装され得、聴取環境の様々な領域またはゾーン内に配置されたスピーカーの間で、相対利得の実質的同時調整、フィルタリング、チャネルミキシング、および同様のことなどの、様々な機能を実行するためのソフトウェアおよびハードウェアを有するデジタル信号プロセッサを使用し得る。様々な実施形態では、バランスおよびフェード調節のためのシステムまたは方法は、車両キャビン内に配置された複数のスピーカーを有する車両内のオーディオシステムのヘッドユニットまたは制御ユニット内で実装される。
【００４０】
本開示の実施形態に従ったバランスおよびフェード調節は、聴取者によって期待されるとおりに動作するハイブリッド手法を提供し、特定の聴取領域またはゾーンと関連付けられた１つ以上のスピーカーを消音するか、または実質的に消音することにより、不必要な苦情または保証クレームを低減し得る。本開示のシステムおよび方法は、１つ以上のスピーカーが消音される、最大および最小設定を除き、バランスおよびフェード設定の範囲にわたって所望の音質を維持する。加えて、本開示は、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）の特定の実施態様に基づき変化し得る既存の調節に対する修正なしで、バランスおよびフェード調節に対する両方の原理を達成する単一の実施態様を提供する。１つ以上のスピーカーの消音は、追加の調節、ボタン、ノブ、スイッチなどなしで提供できる。ユーザーは、最大／最小設定を除く全てを使用して、バランスおよびフェード設定の範囲にわたり聴取環境内で音声を再配置することにより、サウンドステージを個人の好みに微調整でき、また、聴取環境のあるゾーン内の音声出力を、バランスおよび／またはフェード調節をそれらの範囲の限界まで移動させることにより、低減することを選択することもできる。
【００４１】
前述のように、本開示の様々な実施形態に従った、バランスおよびフェード調節の動作ならびに結果として生じるオーディオシステム性能は、直観的であり、ユーザーの期待を満足するために透過的であり得る。例えば、多くのユーザーは、バランスおよびフェード調節がその戻り止めまたはデフォルト位置の近くにある時、スピーカーの各々から何らかの出力を期待し、また、調節がそれらの範囲の限界で最小／最大設定に達すると、少なくともいくつかのスピーカーが、出力しないことを仮定する。
【００４２】
例示的な実施形態が上で説明されるが、これらの実施形態が、請求された主題の全ての考えられる形式を説明することは意図しない。むしろ、本明細書で使用される語は、制限ではなく説明の語であり、様々な変更が、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、行われ得ることを理解されたい。加えて、様々な実装実施形態の特徴が、明示的に示されることも説明もされていない、更なる実施形態を形成するために組み合され得る。様々な実施形態が、１つ以上の所望の特性に関して、他の実施形態または従来技術の実施態様よりも利点を提供するか、または好まれるとして説明されている可能性があるが、当業者には分かるように、１つ以上の特徴または特性が、所望の全体的なシステム属性を達成するために妥協され得、それは、特定の用途または実施態様によって決まる。これらの属性は、費用、強度、耐久性、ライフサイクルコスト、市場性、外観、パッケージング、サイズ、サービス性、重量、製造可能性、組立性などを含むが、それらに限定されない。１つ以上の特性に関して、他の実施形態または従来技術の実施態様よりも望ましくないとして説明されている実施形態は、本開示の範囲外ではなく、特定の用途に対しては望ましい可能性がある。
【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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