(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号に対して信号処理する信号処理系統と当該信号処理系統の出力に基づいて音を再生する放音手段とが複数の各チャンネルに備えられ、
前記各チャンネルの信号処理系統には、
前記オーディオ信号を複数の周波数帯域に弁別して出力する複数のフィルタである周波数分割手段と、
前記複数のフィルタに対応付けて設けられた複数の利得調整を行うアッテネータである帯域間レベル調整手段と、
前記周波数分割手段で弁別され前記帯域間レベル調整手段で利得調整が施こされた信号を加算して加算信号を生成する加算手段と、
前記加算信号に対し利得調整を施すチャンネル間レベル調整手段と、
前記チャンネル間レベル調整手段で利得調整が施された信号に対し遅延処理を施して放音手段へ出力する遅延手段とが備えられている、オーディオシステムにおける音場補正方法であって、
全てのチャンネルの前記信号処理系統において前記帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を等しくし且つ前記チャンネル間レベル調整手段の利得を等しくし且つ前記遅延手段の遅延時間を等しくし、更にノイズを各チャンネルの前記信号処理系統に排他的且つ順番に供給して、当該ノイズが供給された信号処理系統に設けられている周波数分割手段である前記複数の各フィルタを順番に且つ排他的に導通させることにより、当該ノイズを当該順番に且つ排他的に導通させたフィルタ毎の前記周波数帯域に弁別させると共に、当該弁別させたノイズを出力する信号処理系統のチャンネルに備えられているスピーカで再生されるノイズ音を受聴位置で検出することによって、全てのチャンネルの信号処理系統に設けられているフィルタの総数分のノイズ音を検出する第１の検出工程と、
前記第１の検出工程で検出された各ノイズ音の音圧と所定の閾値とを比較して、当該閾値より大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段と当該閾値より小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段とを判定すると共に、当該判定した大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段が備えられているチャンネルの帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータを所定のターゲットカーブに従って利得調整し、当該判定した小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段が備えられているチャンネルの帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータを利得調整しないことにより、前記各チャンネルの信号処理系統における前記周波数分割手段と帯域間レベル調整手段とによる周波数特性を設定する周波数特性補正工程と、
前記周波数特性補正工程で前記周波数特性が設定された前記各チャンネルの信号処理系統をチャンネル毎に排他的かつ順番に選択し、当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている周波数分割手段である複数のフィルタに対して同時にノイズを供給することにより、当該ノイズの周波数特性を当該複数のフィルタと当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータとにより設定させ、当該選択した信号処理系統のチャンネルに備えられている放音手段で再生されるノイズ音の音圧を前記受聴位置で検出する第２の検出工程と、
前記第２の検出工程でチャンネル毎に検出された前記ノイズ音の音圧の最小値に基づいて前記各チャンネルの信号処理系統に設けられているチャンネル間レベル調整手段である複数のアッテネ−タの利得を調整するチャンネル間レベル補正工程と、
前記周波数特性補正工程と前記チャンネル間レベル補正工程で前記周波数特性の設定と前記利得調整がなされた前記各チャンネルの信号処理系統をチャンネル毎に排他的かつ順番に選択して、当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている周波数分割手段である複数のフィルタに対して同時にノイズを供給し、当該選択したチャンネルの信号処理系統から放音手段へ出力されるノイズに基づいて再生されるノイズ音を前記受聴位置で検出する第３の検出工程と、
前記第３の検出工程で前記チャンネル毎に検出された各ノイズ音の位相差に基づいて、前記各チャンネルの信号処理系統に設けられている遅延手段の遅延時間を、各チャンネルの放音手段から前記受聴位置までの距離に相当する遅延時間に調整する位相特性補正工程と、
を備えることを特徴とする音場補正方法。
【請求項２】
オーディオ信号の低域に対して信号処理する信号処理系統（以下、「低域チャンネル信号処理系統」という）及び当該低域チャンネル信号処理系統の出力に基づいて音を再生する放音手段とが低域チャンネルに備えられると共に、前記オーディオ信号の全域に対して信号処理する信号処理系統（以下、「全域チャンネル信号処理系統」という）及び当該全域チャンネル信号処理系統の出力に基づいて音を再生する放音手段とが複数の各全域チャンネルに備えられ、
前記各々の全域チャンネルの信号処理系統には、
前記オーディオ信号の全域を複数の周波数帯域に弁別して出力する複数のフィルタである第１の周波数分割手段と、
前記複数のフィルタに対応付けて設けられた複数の利得調整を行うアッテネータである第１の帯域間レベル調整手段と、
前記第１の周波数分割手段で弁別され前記第１の帯域間レベル調整手段で利得調整が施された信号を加算して第１の加算信号を生成する第１の加算手段と、
前記第１の加算信号に対し利得調整を施す第１のチャンネル間レベル調整手段と、
前記第１のチャンネル間レベル調整手段で利得調整が施された信号に対し遅延処理を施して放音手段へ出力する第１の遅延手段とが備えられており、
前記低域チャンネル信号処理系統には、
前記オーディオ信号の低域を複数の周波数帯域に弁別して出力する複数のフィルタである第２の周波数分割手段と、
前記第２の周波数分割手段である複数のフィルタに対応付けて設けられた複数の利得調整を行うアッテネータである第２の帯域間レベル調整手段と、
前記第２の周波数分割手段で弁別され前記第２の帯域間レベル調整手段で利得調整が施された信号を加算して第２の加算信号を生成する第２の加算手段と、
前記第２の加算信号に対し利得調整を施す第２のチャンネル間レベル調整手段と、
前記第２のチャンネル間レベル調整手段で利得調整が施された信号に対し遅延処理を施して放音手段へ出力する第２の遅延手段とが備えられている、オーディオシステムにおける音場補正方法であって、
全ての前記全域チャンネル信号処理系統と低域チャンネル信号処理系統において、前記第１，第２の帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を等しくし且つ前記第１，第２のチャンネル間レベル調整手段の利得を等しくし且つ前記第１，第２の遅延手段の遅延時間を等しくし、 更にノイズを前記全域チャンネルと低域チャンネルの各信号処理系統に排他的且つ順番に供給して、当該ノイズが供給された信号処理系統に設けられている周波数分割手段である前記複数の各フィルタを順番に且つ排他的に導通させることにより、当該ノイズを当該順番に且つ排他的に導通させたフィルタ毎の前記周波数帯域に弁別させると共に、当該弁別させたノイズを出力する信号処理系統のチャンネルに備えられている放音手段で再生されるノイズ音を前記受聴位置で検出することによって、全てのチャンネルの信号処理系統に設けられているフィルタの総数分のノイズ音を検出する第１の検出工程と、
前記第１の検出工程で検出された各ノイズ音の音圧と所定の閾値とを比較して、当該閾値より大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段と当該閾値より小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段とを判定すると共に、前記第１，第２の帯域間レベル調整手段のうちで当該判定した大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段が備えられているチャンネルの帯域間レベル調整手段の利得を所定のターゲットカーブに従って調整し、当該判定した小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段が設けられているチャンネルの帯域間レベル調整手段の利得を調整しないことにより、前記各チャンネルの信号処理系統における前記周波数分割手段と帯域間レベル調整手段とによる周波数特性を設定する周波数特性補正工程と、
前記周波数特性補正工程で前記周波数特性が設定された前記各全域チャンネル信号処理系統をチャンネル毎に排他的かつ順番に選択し、当該選択した全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１の周波数分割手段である複数のフィルタに対して同時にノイズを供給することによって、当該ノイズの周波数特性を当該複数のフィルタと当該選択した全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１の帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータとにより設定させ、当該選択した全域チャンネル信号処理系統から当該チャンネルの放音手段へ出力されるノイズに基づいて再生されるノイズ音の音圧を前記受聴位置で検出する第２の検出工程と、
前記第２の検出工程で全域チャンネル毎に検出されたノイズ音の音圧の最小値に基づいて前記各全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１のチャンネル間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を調整するチャンネル間レベル補正工程と、
前記周波数特性補正工程と前記チャンネル間レベル補正工程で前記周波数特性の設定と前記利得調整がされた前記各全域チャンネル信号処理系統と前記周波数特性補正工程で前記周波数特性の設定がされた前記低域チャンネル信号処理系統とをチャンネル毎に１つずつ排他的かつ順番に選択して、当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている周波数分割手段である複数のフィルタに同時にノイズを供給し、当該選択したチャンネルの信号処理系統から当該チャンネルの放音手段へ出力されるノイズに基づいて再生されるノイズ音の音圧を前記受聴位置で検出する第３の検出工程と、
前記第３の検出工程で前記チャンネル毎に検出された各ノイズ音の位相差に基づいて、前記各全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１の遅延手段と前記低域チャンネル信号処理系統に設けられている第２の遅延手段との各遅延時間を、各チャンネルの放音手段から前記受聴位置までの距離に相当する遅延時間に調整する位相特性補正工程と、
前記位相特性補正工程の後、全ての全域チャンネル信号処理系統に同時にノイズを供給すると共に、当該ノイズが供給された各第１の周波数分割手段である複数のフィルタのうちの低域に係わるフィルタに設けられている帯域間レベル調整手段のアッテネータを非導通、中高域に係わるフィルタに設けられている帯域間レベル調整手段のアッテネータを導通にして、当該全ての全域チャンネル信号処理系統に設けられている放音手段で同時に再生される中高域ノイズ音を前記受聴位置で検出し、次に、全ての全域チャンネル信号処理系統に同時にノイズを供給すると共に、当該ノイズが供給された各第１の周波数分割手段である複数のフィルタのうちの低域に係わるフィルタに設けられている帯域間レベル調整手段のアッテネータを導通、中高域に係わるフィルタに設けられている帯域間レベル調整手段のアッテネータを非導通にして、当該全ての全域チャンネル信号処理系統に設けられている放音手段で同時に再生されるノイズ音を第１の低域ノイズ音として前記受聴位置で検出し、次に、前記低域チャンネル信号処理系統における第２の周波数分割手段である複数のフィルタにノイズを同時に供給し、当該低域チャンネル信号処理系統に備えられている放音手段で再生されるノイズ音を第２の低域ノイズ音として前記受聴位置で検出する第４の検出工程と、
前記第４の検出工程で検出された前記中高域ノイズ音の中高域スペクトルと前記第１の低域ノイズ音の低域スペクトルとの差分に対する前記第２の低域ノイズ音の低域スペクトルとの比に基づいて、前記低域チャンネル信号処理系統に設けられている第２のチャンネル間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を調整することにより、前記全域チャンネルの放音手段と前記低域チャンネルの放音手段で再生される音場空間での再生音の周波数特性をフラットにするフラット化補正工程と、
を備えることを特徴とする音場補正方法。
【請求項３】
前記周波数特性補正工程では、前記第１の検出工程で検出された前記各ノイズ音の音圧に基づいて各チャンネル毎の音圧の平均値を演算し、当該各チャンネル毎の音圧の平均値と前記閾値とを比較して前記判定を行うこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の音場補正方法。
【請求項４】
前記オーディオシステムは、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオシステムであること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の音場補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオシステムにおいて音場特性を補正する音場補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオシステムでは臨場感の得られる音場空間を作り出すことが要求されており、従来、実開平６−１３２９２号公報に開示されたオーディオシステムの音場補正方法が知られている。
【０００３】
この従来のオーディオシステムには、入力されるオーディオ信号の周波数特性を調節するためのイコライザと、イコライザから出力されるオーディオ信号を遅延する遅延回路が備えられ、遅延回路の出力がスピーカに供給される構成となっている。
【０００４】
また、音場特性を補正するために、ピンクノイズ発生器と、インパルス発生器と、セレクタ回路と、スピーカで再生される再生音を測定するためのマイクロホンと、周波数分析手段及び遅延時間算出手段が備えられている。そして、ピンクノイズ発生器で生成されるピンクノイズをセレクタ回路を介してイコライザに供給し、また、インパルス発生器で生成されるインパルス信号をセレクタ回路を通じて直接スピーカに供給するように構成されている。
【０００５】
音場空間の位相特性を補正する際には、上記インパルス発生器からスピーカにインパルス信号を直接供給すると共に、スピーカで再生されるインパルス音をマイクロホンで測定し、その測定信号を遅延時間算出手段が分析することで、スピーカから受聴位置までのインパルス音の伝搬遅延時間を計測している。
【０００６】
つまり、インパルス信号をスピーカに直接供給し、インパルス信号がスピーカに供給された時点から、スピーカで再生されるインパルス音がマイクロホンに到達する時点までの時間差を遅延時間算出手段によって求めることで、インパルス音の伝搬遅延時間を計測している。そして、計測した伝搬遅延時間に基づいて遅延回路の遅延時間を調節することにより、音場空間の位相特性を補正することとしている。
【０００７】
また、音場空間の周波数特性を補正する際には、ピンクノイズ発生器からイコライザにピンクノイズを供給すると共に、スピーカで再生されるピンクノイズ再生音をマイクロホンで測定し、測定信号の周波数特性を周波数分析手段で分析するようになっている。そして、この分析結果に基づいてイコライザの周波数特性をフィードバック制御することにより、音場空間の周波数特性を補正することとしている。
【０００８】
【特許文献１】実開平６−１３２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のオーディオシステムでは、上記したように、音場空間の位相特性を補正する際、インパルス信号を直接スピーカに供給している。このため、オーディオシステム全体の位相特性が適切な音場空間を生じさせる位相特性に補正されないという課題があった。
【００１０】
また、音場空間の周波数特性を補正する際、ピンクノイズ再生音の周波数特性を狭帯域フィルタ群を用いて分析し、その分析結果をイコライザにフィードバックする方法が採られている。
【００１１】
ところが、このようにスピーカで再生されるピンクノイズ再生音から得られる測定信号の周波数特性を狭帯域フィルタ群の個々の狭帯域フィルタで周波数分析した場合、イコライザの周波数特性に合った精度の良い分析結果が得られないため、この分析結果に基づいてイコライザの周波数特性をフードバック制御すると、音場空間の周波数特性を適切に補正することが困難になるという課題があった。
【００１２】
本発明は上記従来技術の課題を克服すると共に、より高品位の音場空間を実現する音場補正方法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】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、オーディオ信号に対して信号処理する信号処理系統と当該信号処理系統の出力に基づいて音を再生する放音手段とが複数の各チャンネルに備えられ、前記各チャンネルの信号処理系統には、前記オーディオ信号を複数の周波数帯域に弁別して出力する複数のフィルタである周波数分割手段と、前記複数のフィルタに対応付けて設けられた複数の利得調整を行うアッテネータである帯域間レベル調整手段と、前記周波数分割手段で弁別され前記帯域間レベル調整手段で利得調整が施こされた信号を加算して加算信号を生成する加算手段と、前記加算信号に対し利得調整を施すチャンネル間レベル調整手段と、前記チャンネル間レベル調整手段で利得調整が施された信号に対し遅延処理を施して放音手段へ出力する遅延手段とが備えられている、オーディオシステムにおける音場補正方法であって、全てのチャンネルの前記信号処理系統において前記帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を等しくし且つ前記チャンネル間レベル調整手段の利得を等しくし且つ前記遅延手段の遅延時間を等しくし、更にノイズを各チャンネルの前記信号処理系統に排他的且つ順番に供給して、当該ノイズが供給された信号処理系統に設けられている周波数分割手段である前記複数の各フィルタを順番に且つ排他的に導通させることにより、当該ノイズを当該順番に且つ排他的に導通させたフィルタ毎の前記周波数帯域に弁別させると共に、当該弁別させたノイズを出力する信号処理系統のチャンネルに備えられているスピーカで再生されるノイズ音を前記受聴位置で検出することによって、全てのチャンネルの信号処理系統に設けられているフィルタの総数分のノイズ音を検出する第１の検出工程と、前記第１の検出工程で検出された各ノイズ音の音圧と所定の閾値とを比較して、当該閾値より大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段と当該閾値より小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段とを判定すると共に、当該判定した大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段が備えられているチャンネルの帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータを所定のターゲットカーブに従って利得調整し、当該判定した小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段が備えられているチャンネルの帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータを利得調整しないことにより、前記各チャンネルの信号処理系統における前記周波数分割手段と帯域間レベル調整手段とによる周波数特性を設定する周波数特性補正工程と、前記周波数特性補正工程で前記周波数特性が設定された前記各チャンネルの信号処理系統をチャンネル毎に排他的かつ順番に選択し、当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている周波数分割手段である複数のフィルタに対して同時にノイズを供給することにより、当該ノイズの周波数特性を当該複数のフィルタと当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータとにより設定させ、当該選択した信号処理系統のチャンネルに備えられている放音手段で再生されるノイズ音の音圧を前記受聴位置で検出する第２の検出工程と、前記第２の検出工程でチャンネル毎に検出された前記ノイズ音の音圧の最小値に基づいて前記各チャンネルの信号処理系統に設けられているチャンネル間レベル調整手段である複数のアッテネ−タの利得を調整するチャンネル間レベル補正工程と、前記周波数特性補正工程と前記チャンネル間レベル補正工程で前記周波数特性の設定と前記利得調整がなされた前記各チャンネルの信号処理系統をチャンネル毎に排他的かつ順番に選択して、当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている周波数分割手段である複数のフィルタに対して同時にノイズを供給し、当該選択したチャンネルの信号処理系統から放音手段へ出力されるノイズに基づいて再生されるノイズ音を前記受聴位置で検出する第３の検出工程と、前記第３の検出工程で前記チャンネル毎に検出された各ノイズ音の位相差に基づいて、前記各チャンネルの信号処理系統に設けられている遅延手段の遅延時間を、各チャンネルの放音手段から前記受聴位置までの距離に相当する遅延時間に調整する位相特性補正工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、オーディオ信号の低域に対して信号処理する信号処理系統（以下、「低域チャンネル信号処理系統」という）及び当該低域チャンネル信号処理系統の出力に基づいて音を再生する放音手段とが低域チャンネルに備えられると共に、前記オーディオ信号の全域に対して信号処理する信号処理系統（以下、「全域チャンネル信号処理系統」という）及び当該全域チャンネル信号処理系統の出力に基づいて音を再生する放音手段とが複数の各全域チャンネルに備えられ、前記各々の全域チャンネルの信号処理系統には、前記オーディオ信号の全域を複数の周波数帯域に弁別して出力する複数のフィルタである第１の周波数分割手段と、前記複数のフィルタに対応付けて設けられた複数の利得調整を行うアッテネータである第１の帯域間レベル調整手段と、前記第１の周波数分割手段で弁別され前記第１の帯域間レベル調整手段で利得調整が施された信号を加算して第１の加算信号を生成する第１の加算手段と、前記第１の加算信号に対し利得調整を施す第１のチャンネル間レベル調整手段と、前記第１のチャンネル間レベル調整手段で利得調整が施された信号に対し遅延処理を施して放音手段へ出力する第１の遅延手段とが備えられており、前記低域チャンネル信号処理系統には、前記オーディオ信号の低域を複数の周波数帯域に弁別して出力する複数のフィルタである第２の周波数分割手段と、前記第２の周波数分割手段である複数のフィルタに対応付けて設けられた複数の利得調整を行うアッテネータである第２の帯域間レベル調整手段と、前記第２の周波数分割手段で弁別され前記第２の帯域間レベル調整手段で利得調整が施された信号を加算して第２の加算信号を生成する第２の加算手段と、前記第２の加算信号に対し利得調整を施す第２のチャンネル間レベル調整手段と、前記第２のチャンネル間レベル調整手段で利得調整が施された信号に対し遅延処理を施して放音手段へ出力する第２の遅延手段とが備えられている、オーディオシステムにおける音場補正方法であって、全ての前記全域チャンネル信号処理系統と低域チャンネル信号処理系統において、前記第１，第２の帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を等しくし且つ前記第１，第２のチャンネル間レベル調整手段の利得を等しくし且つ前記第１，第２の遅延手段の遅延時間を等しくし、 更にノイズを前記全域チャンネルと低域チャンネルの各信号処理系統に排他的且つ順番に供給して、当該ノイズが供給された信号処理系統に設けられている周波数分割手段である前記複数の各フィルタを順番に且つ排他的に導通させることにより、当該ノイズを当該順番に且つ排他的に導通させたフィルタ毎の前記周波数帯域に弁別させると共に、当該弁別させたノイズを出力する信号処理系統のチャンネルに備えられている放音手段で再生されるノイズ音を前記受聴位置で検出することによって、全てのチャンネルの信号処理系統に設けられているフィルタの総数分のノイズ音を検出する第１の検出工程と、前記第１の検出工程で検出された各ノイズ音の音圧と所定の閾値とを比較して、当該閾値より大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段と当該閾値より小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段とを判定すると共に、前記第１，��２の帯域間レベル調整手段のうちで当該判定した大きい音圧のノイズ音を再生した放音手段が備えられているチャンネルの帯域間レベル調整手段の利得を所定のターゲットカーブに従って調整し、当該判定した小さい音圧のノイズ音を再生した放音手段が設けられているチャンネルの帯域間レベル調整手段の利得を調整しないことにより、前記各チャンネルの信号処理系統における前記周波数分割手段と帯域間レベル調整手段とによる周波数特性を設定する周波数特性補正工程と、前記周波数特性補正工程で前記周波数特性が設定された前記各全域チャンネル信号処理系統をチャンネル毎に排他的かつ順番に選択し、当該選択した全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１の周波数分割手段である複数のフィルタに対して同時にノイズを供給することによって、当該ノイズの周波数特性を当該複数のフィルタと当該選択した全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１の帯域間レベル調整手段である複数のアッテネータとにより設定させ、当該選択した全域チャンネル信号処理系統から当該チャンネルの放音手段へ出力されるノイズに基づいて再生されるノイズ音の音圧を前記受聴位置で検出する第２の検出工程と、前記第２の検出工程で全域チャンネル毎に検出されたノイズ音の音圧の最小値に基づいて前記各全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１のチャンネル間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を調整するチャンネル間レベル補正工程と、前記周波数特性補正工程と前記チャンネル間レベル補正工程で前記周波数特性の設定と前記利得調整がされた前記各全域チャンネル信号処理系統と前記周波数特性補正工程で前記周波数特性の設定がされた前記低域チャンネル信号処理系統とをチャンネル毎に１つずつ排他的かつ順番に選択して、当該選択したチャンネルの信号処理系統に設けられている周波数分割手段である複数のフィルタに同時にノイズを供給し、当該選択したチャンネルの信号処理系統から当該チャンネルの放音手段へ出力されるノイズに基づいて再生されるノイズ音の音圧を前記受聴位置で検出する第３の検出工程と、前記第３の検出工程で前記チャンネル毎に検出された各ノイズ音の位相差に基づいて、前記各全域チャンネル信号処理系統に設けられている第１の遅延手段と前記低域チャンネル信号処理系統に設けられている第２の遅延手段との各遅延時間を、各チャンネルの放音手段から前記受聴位置までの距離に相当する遅延時間に調整する位相特性補正工程と、前記位相特性補正工程の後、全ての全域チャンネル信号処理系統に同時にノイズを供給すると共に、当該ノイズが供給された各第１の周波数分割手段である複数のフィルタのうちの低域に係わるフィルタに設けられている帯域間レベル調整手段のアッテネータを非導通、中高域に係わるフィルタに設けられている帯域間レベル調整手段のアッテネータを導通にして、当該全ての全域チャンネル信号処理系統に設けられている放音手段で同時に再生される中高域ノイズ音を前記受聴位置で検出し、次に、全ての全域チャンネル信号処理系統に同時にノイズを供給すると共に、当該ノイズが供給された各第１の周波数分割手段である複数のフィルタのうちの低域に係わるフィルタに設けられている帯域間レ��ル調整手段のアッテネータを導通、中高域に係わるフィルタに設けられている帯域間レベル調整手段のアッテネータを非導通にして、当該全ての全域チャンネル信号処理系統に設けられている放音手段で同時に再生されるノイズ音を第１の低域ノイズ音として前記受聴位置で検出し、次に、前記低域チャンネル信号処理系統における第２の周波数分割手段である複数のフィルタにノイズを同時に供給し、当該低域チャンネル信号処理系統に備えられている放音手段で再生されるノイズ音を第２の低域ノイズ音として前記受聴位置で検出する第４の検出工程と、前記第４の検出工程で検出された前記中高域ノイズ音の中高域スペクトルと前記第１の低域ノイズ音の低域スペクトルとの差分に対する前記第２の低域ノイズ音の低域スペクトルとの比に基づいて、前記低域チャンネル信号処理系統に設けられている第２のチャンネル間レベル調整手段である複数のアッテネータの利得を調整することにより、前記全域チャンネルの放音手段と前記低域チャンネルの放音手段で再生される音場空間での再生音の周波数特性をフラットにするフラット化補正工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の音場補正方法において、前記第１の工程を複数回繰り返すことによって前記放音手段より生じるノイズ音を複数回検出し、前記周波数特性補正工程では、当該第１の検出工程で検出された前記各ノイズ音の音圧に基づいて各チャンネル毎の音圧の平均値を演算し、当該各チャンネル毎の音圧の平均値と前記閾値とを比較して前記判定を行うこと、を特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の音場補正方法において、前記第２の検出工程を複数回繰り返すことによって前記放音手段より生じるノイズ音を複数回検出し、
前記チャンネル間レベル補正工程では、当該第２の検出工程で複数回検出した当該ノイズ音の平均値に基づいて、前記各チャンネル間レベル調整手段の利得を調整すること、を特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の音場補正方法において、前記第３の検出工程を複数回繰り返すことによって前記放音手段より生じるノイズ音を複数回検出し、前記位相特性補正工程では、当該第３検出の工程で複数回検出した当該ノイズ音の平均値に基づいて得られる前記位相差に基づいて、前記各遅延手段の遅延時間を調整すること、を特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の音場補正方法において、前記オーディオシステムは、５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオシステムであること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の音場補正方法によれば、オーディオシステムとスピーカの特性を総合的に考慮した音場補正を行い、オーディオ再生の際と同じ条件の下で音場補正が行われるため、オーディオシステム全体の特性と音場環境の特性を総合的に考慮した音場補正が行われる。そして、極めて高品位且つ臨場感のある音場空間を提供することができる。
【００２１】
また、再生音のレベルをオーディオ周波数帯域全体にわたってフラットにするので、オーディオ周波数帯域におけるある周波数のレベルが強くなったり弱くなったりして耳障りとなる再生音が生じるのを防止し、臨場感のある音場空間を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の自動音場補正システムの実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の自動音場補正システムを備えたオーディオシステムの構成を示すブロック図、図２ないし図４は、本自動音場補正システムの構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１において、本オーディオシステムには、ＣＤ（Compact disk）プレーヤやＤＶＤ（Digital Video Disk又はDigital Versatile Disk）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ＳFL，ＳFR，ＳC，ＳRL，ＳRR，ＳWFが供給される信号処理回路２と、ノイズ発生器３が設けられている。
【００２４】
更に、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ＤFL，ＤFR，ＤC，ＤRL，ＤRR，ＤWFをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器４FL，４FR，４C，４RL，４RR，４WFと、これらのＤ／Ａ変換器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５FL，５FR，５C，５RL，５RR，５WFが備えられている。これらの増幅器で増幅した各アナログオーディオ信号ＳＰFL，ＳＰFR，ＳＰC，ＳＰRL，ＳＰRR，ＳＰWFを、図７に示すようなリスニングルーム７等に配置された複数チャンネルのスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFに供給して鳴動させるようになっている。
【００２５】
また、受聴位置ＲＶにおける再生音を集音するマイクロホン８と、マイクロホン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が備えられている。
【００２６】
ここで、本オーディオシステムは、オーディオ周波数帯域のほぼ全域にわたって再生可能な周波数特性を有する全帯域型のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRと所謂重低音だけを再生するための周波数特性を有する低域再生専用のスピーカ６WFとを鳴動させることで、受聴位置ＲＶにおける受聴者に対して臨場感のある音場空間を提供する。
【００２７】
例えば、図７に示すように、受聴者が好みに応じて、受聴位置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）６FL，６FRとセンタースピーカ６Cを配置し、受聴位置ＲＶの後方に、左右２チャンネルのサラウンドスピーカ（後方左側スピーカ、後方右側スピーカ）６RL，６RRを配置し、更に、任意の位置に低域再生専用のサブウーハ６WFを配置した場合、本オーディオシステムに備えられた自動音場補正システムが、周波数特性と位相特性を補正したアナログオーディオ信号ＳＰFL，ＳＰFR，ＳＰC，ＳＰRL，ＳＰRR，ＳＰWFをこれら６個のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFに供給して鳴動させることで、臨場感のある音場空間を実現する。
【００２８】
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）等で形成されている。このデジタルシグナルプロセッサ等により、ノイズ発生器３と増幅器９とＡ／Ｄ変換器１０と協働して音場補正を行う自動音場補正システムが構成されている。
【００２９】
すなわち、信号処理回路２には、図２に示す各チャンネルの信号伝送路に設けられたほぼ同じ構成の系統回路ＣＱＴ1，ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5，ＣＱＴkと、図３に示す周波数特性補正部１１、チャンネル間レベル補正部１２、位相特性補正部１３、フラット化補正部１４が備えられている。そして自動音場補正システムは、周波数特性補正部１１とチャンネル間レベル補正部１２と位相特性補正部１３及びフラット化補正部１４が系統回路ＣＱＴ1，ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5，ＣＱＴkを制御するように構成されている。尚、以下の説明では、各チャンネルを番号ｘ（１≦ｘ≦ｋ）で示すこととする。
【００３０】
第１番目のチャンネル（ｘ＝１）に設けられた系統回路ＣＱＴ1の構成を代表して説明すると、音源１からのデジタルオーディオ信号ＳFLの入力をオン／オフ制御するスイッチ素子ＳＷ12と、ノイズ発生器３からのノイズ信号ＤNの入力をオン／オフ制御するスイッチ素子ＳＷ11が備えられている。また、スイッチ素子ＳＷ11はスイッチ素子ＳＷNを介してノイズ発生器３に接続されている。
【００３１】
ここで、スイッチ素子ＳＷ11，ＳＷ12，ＳＷNは、後述のマイクロプロセッサで形成されたシステムコントローラＭＰＵによって制御される。オーディオ再生時には、スイッチ素子ＳＷ12がオン（導通）、スイッチ素子ＳＷ11とＳＷNがオフ（非導通）となり、音場補正時には、スイッチ素子ＳＷ12がオフ、スイッチ素子ＳＷ11とＳＷNがオンとなる。
【００３２】
スイッチ素子ＳＷ11，ＳＷ12の出力接点には、複数個ｊの周波数弁別手段としてバンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jが並列接続され、これらバンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1j全体により、入力される信号を周波数分割する周波数分割手段が構成されている。
【００３３】
尚、ＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jに付されているサフィックス１１〜１ｊは、第１チャンネル（ｘ＝１）における各バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jの中心周波数ｆ1〜ｆjの順番を示している。
【００３４】
各バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jの出力接点には、帯域間アッテネータと呼ばれるアッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jがそれぞれ接続されている。これにより、帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jは、各バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jの各出力のレベルを調整する伝送路内レベル調整手段となっている。
【００３５】
また、各バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jに各帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jが対応付けて設けられることで、互いに対応するバンドパスフィルタと帯域間アッテネータによって可変利得型周波数弁別手段が構成されている。つまり、ＢＰＦ11とＡＴＦ11が第１の可変利得型周波数弁別手段、ＢＰＦ12とＡＴＦ12が第２の可変利得型周波数弁別手段、以下同様にして、ＢＰＦ1jとＡＴＦ1jが第ｊの可変利得型可変利得型周波数弁別手段となっている。
【００３６】
また、帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jの出力接点には加算器ＡＤＤ1が接続され、加算器ＡＤＤ1の出力接点には、チャンネル間アッテネータと呼ばれるアッテネータＡＴＧ1が接続され、チャンネル間アッテネータＡＴＧ1の出力接点には遅延回路ＤＬＹ1が接続されている。そして、遅延回路ＤＬＹ1の出力ＤFLが、図１中のＤ／Ａ変換器４FLに供給されるようになっている。
【００３７】
ここで、各バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jは、図５の周波数特性図に示すように、それぞれ中心周波数ｆ1，ｆ2〜ｆi〜ｆjに設定された狭帯域通型の２次のバターワースフィルタで形成されている。
【００３８】
つまり、低域から中高域にわたって再生可能なスピーカ６FLの全周波数帯域を任意の数ｊで分割することで予め決められた各周波数ｆ1，ｆ2〜ｆi〜ｆjをそれぞれの中心周波数とするバンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jが設けられている。具体的には、約０．２ＫＨｚ以下の低域を６個程度に分割すると共に、約０．２ＫＨｚ以上の中高域を７個程度に分割し、分割したそれぞれの狭周波数範囲の中心の周波数を、バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jの中心周波数ｆ1，ｆ2〜ｆi〜ｆjとしている。更に、バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jの各通過周波数帯域間に隙間が生じることなく且つ各通過周波数帯域間が実質的に重ならないように設定することで、全周波数帯域を漏れなくカバーするようにしている。
【００３９】
また、バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jは、システムコントローラＭＰＵの制御下で、互いに排他的に導通／非道通の切替えが可能となっている。また、オーディオ再生時には、バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jは全て導通状態となるように切替えられるようになっている。
【００４０】
アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jは、デジタルアッテネータで形成されており、周波数特性補正部１１からの調整信号ＳＦ11〜ＳＦ1j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。
【００４１】
加算器ＡＤＤ1は、バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jを通過してアッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jで減衰された信号を加算し、その加算した信号をアッテネータＡＴＧ1に供給する。
【００４２】
チャンネル間アッテネータＡＴＧ1は、デジタルアッテネータで形成されており、詳細については動作説明で述べるが、チャンネル間レベル補正部１２からの調整信号ＳＧ1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。
【００４３】
遅延回路ＤＬＹ1は、デジタル遅延回路で形成されており、位相特性補正部１３からの調整信号ＳＤＬ1に従って、その遅延時間を変化させる。
そして、残余のチャンネルｘ＝２〜５の系統回路ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5も、系統回路ＣＱＴ1と同様の構成となっている。
【００４４】
つまり、図２中には簡略化して示しているが、第２番目のチャンネル（ｘ＝２）の系統回路ＣＱＴ2には、スイッチ素子ＳＷ21，ＳＷ22に続いて、上記の中心周波数ｆ1〜ｆjに設定されたｊ個のバンドパスフィルタＢＰＦ21〜ＢＰＦ2jと、周波数特性補正部１１からの調整信号ＳＦ21〜ＳＦ2j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帯域間アッテネータＡＴＦ21〜ＡＴＦ2jとによって構成されるｊ個の可変利得型周波数弁別手段が備えられ、更に、加算器ＡＤＤ2と、チャンネル間レベル補正部１２からの調整信号ＳＧ2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チャンネル間アッテネータＡＴＧ2と、位相特性補正部１３からの調整信号ＳＤＬ2に従ってその遅延時間を変化させる遅延回路ＤＬＹ2が備えられている。
【００４５】
第３番目のチャンネル（ｘ＝３）の系統回路ＣＱＴ3には、スイッチ素子ＳＷ31，ＳＷ32に続いて、上記の中心周波数ｆ1〜ｆjに設定されたｊ個のバンドパスフィルタＢＰＦ31〜ＢＰＦ3jと、帯域間アッテネータＡＴＦ31〜ＡＴＦ3jとによって構成されるｊ個の可変利得型周波数弁別手段が備えられ、更に、加算器ＡＤＤ3、チャンネル間アッテネータＡＴＧ3、遅延回路ＤＬＹ3が備えられている。そして、系統回路ＣＱＴ1と同様に、周波数特性補正部１１からの調整信号ＳＦ31〜ＳＦ3jと、チャンネル間レベル補正部１２からの調整信号ＳＧ3と、位相特性補正部１３からの調整信号ＳＤＬ3によって、帯域間アッテネータＡＴＦ31〜ＡＴＦ3jとチャンネル間アッテネータＡＴＧ3と遅延回路ＤＬＹ3がそれぞれ調整される。
【００４６】
第４番目のチャンネル（ｘ＝４））の系統回路ＣＱＴ4には、スイッチ素子ＳＷ41，ＳＷ42に続いて、上記の中心周波数ｆ1〜ｆjに設定されたｊ個のバンドパスフィルタＢＰＦ41〜ＢＰＦ4jと、帯域間アッテネータＡＴＦ41〜ＡＴＦ4jとによって構成されるｊ個の可変利得型周波数弁別手段が備えられ、更に、加算器ＡＤＤ4、チャンネル間アッテネータＡＴＧ4、遅延回路ＤＬＹ4が備えられている。そして、系統回路ＣＱＴ1と同様に、周波数特性補正部１１からの調整信号ＳＦ41〜ＳＦ4jと、チャンネル間レベル補正部１２からの調整信号ＳＧ4と、位相特性補正部１３からの調整信号ＳＤＬ4によって、帯域間アッテネータＡＴＦ41〜ＡＴＦ4jとチャンネル間アッテネータＡＴＧ4と遅延回路ＤＬＹ4がそれぞれ調整される。
【００４７】
第５番目のチャンネル（ｘ＝５））の系統回路ＣＱＴ5には、スイッチ素子ＳＷ51，ＳＷ52に続いて、上記の中心周波数ｆ1〜ｆjに設定されたｊ個のバンドパスフィルタＢＰＦ51〜ＢＰＦ5jと、帯域間アッテネータＡＴＦ51〜ＡＴＦ5jとによって構成されるｊ個の可変利得型周波数弁別手段が備えられ、更に、加算器ＡＤＤ5、チャンネル間アッテネータＡＴＧ5、遅延回路ＤＬＹ5が備えられている。そして、系統回路ＣＱＴ1と同様に、周波数特性補正部１１からの調整信号ＳＦ51〜ＳＦ5jと、チャンネル間レベル補正部１２からの調整信号ＳＧ5と、位相特性補正部１３からの調整信号ＳＤＬ5によって、帯域間アッテネータＡＴＦ51〜ＡＴＦ5jとチャンネル間アッテネータＡＴＧ5と遅延回路ＤＬＹ5がそれぞれ調整される。
【００４８】
ただし、第６番目のサブウーハチャンネル（ｘ＝ｋ）の系統回路ＣＱＴkは、図５に示した低域周波数（約０．２ＫＨｚ以下の周波数）だけを周波数分割して通過させるｉ個（ｉ＜ｊ）のバンドパスフィルタＢＰＦk1〜ＢＰＦkiと帯域間アッテネータＡＴＦk1〜ＡＴＦkiが、スイッチ素子ＳＷk1，ＳＷk2に続いて並列接続れ、アッテネータＡＴＦk1〜ＡＴＦkiの出力を加算器ＡＤＤkが加算し、その加算結果の出力をチャンネル間アッテネータＡＴＧkと遅延回路ＤＬＹkに通し、遅延回路ＤＬＹkの出力ＤWFを図１中のＤ／Ａ変換器４WFに供給するようになっている。
尚、バンドパスフィルタＢＰＦk1〜ＢＰＦkiと帯域間アッテネータＡＴＦk1〜ＡＴＦkiによって、ｉ個の可変利得型周波数弁別手段が構成されている。
【００４９】
次に、図３において、周波数特性補正部１１は、ノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（ピンクノイズ）ＤNによって各スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFを個別に鳴動させたときに得られる各集音データＤＭを入力し、その集音データＤＭに基づいて、受聴位置ＲＶにおける各スピーカの再生音のレベルを演算する。そして、それら演算結果に基づいて、調整信号ＳＦ11〜ＳＦ1j，ＳＦ21〜ＳＦ2j，〜，ＳＦk1〜ＳＦkiを生成し、帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1j，ＡＴＦ21〜ＡＴＦ2j，〜，ＡＴＦk1〜ＡＴＦkiの減衰率を個々に自動補正する。
【００５０】
この周波数特性補正部１１による上記減衰率の補正によって、各チャンネル毎に、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkに備えられているバンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦkiの各通過周波数に対するゲイン補正が行われる。
【００５１】
つまり、周波数特性補正部１１は、伝送路内レベル調整手段としての帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦkiのゲイン補正を行うことで、バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦkiから出力される各信号のレベルを調整し、それによって周波数特性を設定する伝送路内レベル補正手段となっている。
【００５２】
チャンネル間レベル補正部１２は、ノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（ピンクノイズ）ＤNによって全帯域型のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRを個別に鳴動させたときに得られる各集音データＤＭを入力し、その集音データＤＭに基づいて、受聴位置ＲＶにおける各スピーカの再生音のレベルを演算する。そして、その演算結果に基づいて調整信号ＳＧ1〜ＳＧ5を生成し、調整信号ＳＧ1〜ＳＧ5によってチャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧ5の減衰率を自動補正する。
【００５３】
このチャンネル間レベル補正部１２の減衰率補正により、第１〜第５チャンネルの系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5間のレベル調整（利得調整）が行われる。
つまり、チャンネル間レベル補正部１２は、チャンネル（信号伝送路）毎に転送されるオーディオ信号のレベルをチャンネル間で補正する伝送路間レベル補正手段となっている。
【００５４】
ただし、チャンネル間レベル補正部１２は、サブウーハチャンネルの系統回路ＣＱＴkに備えられているチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を調整せず、フラット化補正部１４がチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を調整するようになっている。
【００５５】
位相特性補正部１３は、ノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNを各チャンネルの系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkに供給することで各スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFを個別に鳴動させたときに得られるそれぞれの集音データＤＭに基づいて各チャンネルの位相特性を測定し、その測定結果に基づいて音場空間の位相特性を補正する。
【００５６】
より具体的には、ノイズ信号ＤNによって各チャンネルのスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFを周期Ｔの期間ずつ鳴動させ、それによって生じる各チャンネルの集音データＤＭ1，ＤＭ2，ＤＭ3，ＤＭ4，ＤＭ5，ＤＭkを相互相関演算する。ここで、集音データＤＭ2とＤＭ1の相互相関、集音データＤＭ3とＤＭ1の相互相関、以下同様にして、集音データＤＭkとＤＭ1の相互相関を演算し、それぞれの相関値のピーク間隔（位相差）を、各系統回路ＣＱＴ2〜ＣＱＴkにおける遅延時間τ2〜τkとする。つまり、系統回路ＣＱＴ1から得られる集音データＤＭ1の位相を基準（すなわち、位相差０、τ1＝０）として、残余の系統回路ＣＱＴ2〜ＣＱＴkの遅延時間τ2〜τkを求めている。これらの遅延時間τ1〜τkの計測結果に基づいて調整信号ＳＤＬ1〜ＳＤＬkを生成し、これらの調整信号ＳＤＬ1〜ＳＤＬkによって遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹkの各遅延時間を自動調整することによって、音場空間の位相特性を補正する。尚、本実施形態では、位相特性を補正するのに無相関ノイズを用いるが、ピンクノイズを用いてもよいし他のノイズ信号を用いてもよい。
【００５７】
フラット化補正部１４は、周波数特性補正部１１とチャンネル間レベル補正部１２と位相特性補正部１３による調整が終了した後、チャンネル間レベル補正部１２では調整されない系統回路ＣＱＴk中のチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を調整する。
すなわち、フラット化補正部１４は、図４に示すように、中高域処理部１５ａ、低域処理部１５ｂ、サブウーハ低域処理部１５ｃ、演算部１５ｄを備えて構成されている。
【００５８】
中高域処理部１５ａは、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5に備えられている低域のバンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1i，ＢＰＦ21〜ＢＰＦ2i，ＢＰＦ31〜ＢＰＦ3i，ＢＰＦ41〜ＢＰＦ4i，ＢＰＦ51〜ＢＰＦ5iを非導通、残りの中高域のバンドパスフィルタを導通にした状態で、ノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNに基づいて全帯域型のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRを同時に鳴動させたときに得られる集音データＤＭ（以下、中高域集音データＤMHという）から、中高域の再生音のスペクトル平均レベルＰMHを計測する。
【００５９】
低域処理部１５ｂは、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5に備えられている低域のバンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1i，ＢＰＦ21〜ＢＰＦ2i，ＢＰＦ31〜ＢＰＦ3i，ＢＰＦ41〜ＢＰＦ4i，ＢＰＦ51〜ＢＰＦ5iを導通、残りの中高域のバンドパスフィルタを非導通にした状態で、ノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNに基づいて全帯域型のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRを同時に鳴動させたときに得られる集音データＤＭ（以下、低域集音データＤLという）から、低域の再生音のスペクトル平均レベルＰLを計測する。
【００６０】
サブウーハ低域処理部１５ｃは、サブウーハチャンネルの系統回路ＣＱＴkに備えられているバンドパスフィルタＢＰＦk1〜ＢＰＦkiを全て導通状態にして、ノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（ピンクノイズ）ＤNに基づいて低域再生専用のスピーカ６WFを鳴動させたときに得られる集音データＤＭ（以下、サブウーハ集音データＤWFLという）から、スピーカ６WFのみで再生された低音のスペクトル平均レベルＰWFLを計測する。
【００６１】
演算部１５ｄは、上記の中高域のスペクトル平均レベルＰMHと低域のスペクトル平均レベルＰL，ＰWFLに基づいて、後述の動作説明で詳述する所定の演算処理を行うことで、全てのスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFを同時に鳴動させた際に、受聴位置ＲＶにおける再生音の周波数特性を全オーディオ周波数帯域にわたってフラットにするための調整信号ＳＧkを生成する。
【００６２】
つまり、図６の周波数特性図に示すように、全帯域型のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRは、中高域だけでなく低域周波数の再生能力を有しているため、これらのスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRと低域専用のスピーカ６WFを鳴動させた場合に、例えばスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRによって再生される低域音とスピーカ６WFによって再生される低域音とのスペクトル平均レベルが、中高域の再生音のスペクトル平均レベルより高くなる場合があり、耳障りになったり不快感を与えるという問題を生じる。そこで、演算部１５ｄは、上記低域音のスペクトル平均レベルと中高域のスペクトル平均レベルをフラットにするように、調整信号ＳＧkによってチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を調整する。
【００６３】
したがって、フラット化補正部１４は、チャンネル間レベル補正部１２と共にチャンネル（信号伝送路）毎に転送されるオーディオ信号のレベルをチャンネル間で補正する伝送路間レベル補正手段となっている。
尚、自動音場補正システムの構成を説明したが、より詳細な機能については、動作説明において詳述することとする。
【００６４】
次に、かかる構成を有する自動音場補正システムの動作を図８〜図１２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６５】
受聴者が、例えば図７に示したように複数のスピーカ６FL〜６WFをリスニングルーム７等に配置して本オーディオシステムに接続した後、本オーディオシステムに備えられているリモートコントローラ（図示省略）等を操作して音場補正開始の指示をすると、システムコントローラＭＰＵがこの指示に従って、自動音場補正システムを動作させる。
【００６６】
まず、図８を参照して自動音場補正システムの動作の概要を説明する。ステップＳ１０の周波数特性補正処理では、周波数特性補正部１１により、系統回路ＣＱＴ1，ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5，ＣＱＴkに設けられている全ての帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦkjの減衰率を調節するための処理が行われる。
【００６７】
次のステップＳ２０のチャンネル間レベル補正処理では、チャンネル間レベル補正部１２により、系統回路ＣＱＴ1，ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5に設けられているチャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧ5の減衰率を調節するための処理が行われる。すなわち、ステップＳ２０では、サブウーハチャンネルの系統回路ＣＱＴkに設けられているチャンネル間アッテネータＡＴＧkの調整は行われない。
【００６８】
次のステップＳ３０の位相特性補正処理では、位相特性補正部１３により、系統回路ＣＱＴ1，ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5，ＣＱＴkに設けられている全ての遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹkの遅延時間を調整するための処理が行われる。すなわち、全てのスピーカ６FL〜６WFで再生される再生音の位相特性を補正するための処理が行われる。
【００６９】
次のステップＳ４０のフラット化補正処理では、フラット化補正部１４により、受聴位置ＲＶにおける再生音の周波数特性をオーディオ周波数帯域全体においてフラットにするための処理が行われる。
【００７０】
このように、本自動音場補正システムは、４段階に大別された補正処理を順に行うことで、音場補正を行うようになっている。
【００７１】
次に、ステップＳ１０〜Ｓ４０の各処理を順を追って説明する。まず、ステップＳ１０の周波数特性補正処理を詳述する。ステップＳ１０の処理は図９に示す詳細なフローに従って行われる。
【００７２】
ステップＳ１００において、初期化処理が行われ、図２に示す系統回路ＣＱＴ1，ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5，ＣＱＴkの全ての帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦkiとチャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧkの減衰率を０ｄＢに設定する。また、全ての遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹkの遅延時間を０にすると共に、図１に示した増幅器５FL〜５WFの増幅率を等しくする。
【００７３】
更に、スイッチ素子ＳＷ12，ＳＷ22，ＳＷ32，ＳＷ42，ＳＷ52，ＳＷk2をオフ（非導通）にすることで、音源１からの入力を遮断すると共に、スイッチ素子ＳＷNをオン（導通）にする。これにより、ノイズ発生器３で生成されるノイズ信号（ピンクノイズ）ＤNが各系統回路ＣＱＴ1，ＣＱＴ2，ＣＱＴ3，ＣＱＴ4，ＣＱＴ5，ＣＱＴkに供給される状態に設定する。
【００７４】
次にステップＳ１０２に移行し、システムコントローラＭＰＵに内蔵されているフラグレジスタ（図示省略）にｎ＝０のフラグデータをセットする。
【００７５】
次に、ステップＳ１０４において音場特性測定処理が行われる。このステップＳ１０４では、スイッチ素子ＳＷ11，ＳＷ21，ＳＷ32，ＳＷ41，ＳＷ51，ＳＷk1を所定周期Ｔの期間ずつ排他的にオンさせることで、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkに順番にノイズ信号ＤNを供給し、更にノイズ信号ＤNが供給されている系統回路のバンドパスフィルタを低域側から中高域側に順番に且つ排他的に導通させる。
【００７６】
これにより、系統回路ＣＱＴ1のバンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1jで周波数分割されたノイズ信号ＤNが順次にスピーカ６FLに供給され、それによって聴取位置ＲＶに生じる周波数分割されたノイズ音をマイクロホン８が集音すると共に、Ｄ／Ａ変換器１０が周波数特性補正部１１にそれらの集音データＤＭ（以下、ＤＭ11〜ＤＭ1jとする）を供給し、更に、周波数特性補正部１１が、これらの集音データＤＭ11〜ＤＭ1jを所定の記憶部（図示省略）に記憶する。
【００７７】
また、同様に残りの系統回路ＣＱＴ2〜ＣＱＴkを介して周波数分割されたノイズ信号ＤNがスピーカ６FR〜６WFに供給され、それによって生じるチャンネル毎の集音データＤＭ（以下、ＤＭ21〜ＤＭ2j，ＤＭ31〜ＤＭ3j，ＤＭ41〜ＤＭ4j，ＤＭ51〜ＤＭ5j，ＤＭk1〜ＤＭkiとする）を所定の記憶部（図示省略）に記憶する。
【００７８】
こうして、音場特性測定処理が行われることで、周波数特性補正部１１には、次式（１）の行列で表される集音データ［ＤＡxJ］が記憶される。尚、［ＤＡxJ］中のサフィックスｘはチャンネル番号（１≦ｘ≦ｋ）、サフィックスＪは中心周波数ｆ1〜ｆjの低域から中高域への順番（１≦Ｊ≦ｊ）を示している。
【００７９】
【数１】
0004408909.tif 000002
【００８０】
更に、ステップＳ１０４では、チャンネル毎に集音データ［ＤＡxJ］と所定の閾値ＴＨＤCHとを比較し、その比較結果に基づいて各チャンネルのスピーカの６FL〜６WFのサイズを判定する。つまり、スピーカによる再生音の音圧はスピーカサイズに応じて変わるので、ここで、各チャンネルのスピーカの大きさを判定する。
【００８１】
具体的な判定手段としては、上記式（１）中の第１チャンネルの集音データＤＭ11〜ＤＭ1jの平均値と閾値ＴＨＤCHと比較する。その平均値が閾値ＴＨＤCHより小さい場合には、スピーカ６FLを小さいスピーカと判定し、その平均値が閾値ＴＨＤCHより大きい場合には、スピーカ６FLを大きいスピーカと判定する。また、残余のスピーカ６FR，６FR，６C，６RL，６RR，６WFについても同様に判定する。
【００８２】
そして、小さいと判定したスピーカが接続されているチャンネルについては、次の述べるステップＳ１０６〜Ｓ１２４の処理を行わず、大きいと判定したスピーカが接続されているチャンネルについてだけ、ステップＳ１０６〜Ｓ１２４の処理を行う。
【００８３】
尚、説明を分かりやすくするため、スピーカ６FL，６FR，６FR，６C，６RL，６RR，６WFが全て大きなスピーカであったものとして、ステップＳ１０６〜Ｓ１２４の処理を説明することとする。
【００８４】
次に、ステップＳ１０６において、受聴者が本オーディオシステムに予め設定したターゲットカーブデータ［ＴＧxJ］を周波数特性補正部１１にセットする。ここで、ターゲットカーブとは、受聴者が嗜好する再生音の周波数特性を言い、本オーディオシステムには、クラシック音楽に適した周波数特性の再生音を生成するためのターゲットカーブの他、ロック音楽やポップス、ボーカル等に適した周波数特性の再生音を生成するための各種ターゲットカーブデータ［ＴＧxJ］がシステムコントローラＭＰＵに記憶されている。また、これらターゲットカーブデータ［ＴＧxJ］は次式（２）の行列で示すように、帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦkiと同数のデータの集合で構成され、チャンネル毎に独立して選択できるようになっている。
【００８５】
【数２】
0004408909.tif 000003
【００８６】
そして、受聴者がリモートコントローラの所定操作釦を操作すると、これらのターゲットカーブを任意に選択でき、システムコントローラＭＰＵが、選択されたターゲットカーブデータ［ＴＧｘJ］を周波数特性補正部１１にセットする。
但し、受聴者がターゲットカーブを選択せずに音場補正を指示した場合には、全てのデータＴＧ11〜ＴＧkiは予め決められた値、例えば１に設定される。
【００８７】
次に、ステップＳ１０８において、周波数特性補正部１１が、第１チャンネルの番号（ｘ＝１）と最初の中心周波数の順番（Ｊ＝１）を設定した後、ステップＳ１１０〜Ｓ１１４の処理を繰り返すことで、帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jを調整するための調整値Ｆ0（1,1）〜Ｆ0（1,j）を演算する。
【００８８】
すなわち、フラグデータｎを０、チャンネルを表す変数ｘを１とし、ステップＳ１１２及びＳ１１４において変数Ｊを１ないしｊで変化させつつ、上記式（１）（２）に示した集音データ［ＤＡxJ］中の第１行目のデータＤＭ11〜ＤＭ1jとターゲットカーブデータ［ＴＧＡxJ］中の第１行目のデータＴＧ11〜ＴＧ1jを次式（３）に適用することで、第１チャンネルに該当する帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jの調整値Ｆ0（1,1）〜Ｆ0（1,j）を演算する。ただし、式（３）で演算した値ＴＧxJ／ＤＭxJが予め定められた閾値ＴＨＤより小さな値の演算誤差となったときは、その値ＴＧxJ／ＤＭxJを強制的に０にして、調整精度の向上を図ることにしている。
【００８９】
【数３】
0004408909.tif 000004
【００９０】
次に、ステップＳ１１２において、第１チャンネルの帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jの調整値Ｆ0（1,1）〜Ｆ0（1,j）を全て演算したと判断すると、ステップＳ１１６に移行し、第２〜第６チャンネル（ｘ＝２〜ｋ）までの全ての帯域間アッテネータの調整値を演算したか判断する。未だであれば、ステップＳ１１８において、変数ｘを１インクリメントし且つ変数ｊを１に設定して、ステップＳ１１０からの処理を繰り返す。そして、全ての帯域間アッテネータの調整値を演算し終えると、ステップＳ１２０に移行する。
【００９１】
これにより、次式（４）の行列で表される全ての帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1jの調整値［Ｆ0xJ］が求まる。
【００９２】
【数４】
0004408909.tif 000005
【００９３】
次に、ステップＳ１２０では、次式（５）の行列で表される演算を行うことで調整値［Ｆ0xJ］を正規化し、得られた正規化調整値［ＦＮ0xJ］を新たなターゲットカーブデータ［ＴＧxJ］＝［ＦＮ0xJ］とする。即ち、上記式（２）のターゲットカーブデータ［ＴＧxJ］を正規化調整値［ＦＮ0xJ］で置換する。
【００９４】
【数５】
0004408909.tif 000006
【００９５】
尚、式（５）中のサフィックスmaxが付された値Ｆ01max〜Ｆ0kmaxは、フラグデータｎがｎ＝１のときの各チャンネルｘ＝１〜ｋにおける調整値の最大値である。
【００９６】
次に、ステップＳ１２２において、フラグデータｎが１か否かを判断し、否（ＮＯ）であればステップＳ１２４においてフラグデータｎを１に設定した後、ステップＳ１０４からの処理を繰り返す。
【００９７】
こうしてステップＳ１０４からの処理を繰り返し、ステップＳ１２２においてフラグデータｎが１であると判断するとステップＳ１２６に移行する。ここで、ステップＳ１０４からの処理が繰り返えされると、フラグデータをｎ＝１として、上記式（１）〜（５）の演算が再度行われることとなり、上記式（５）に対応する次式（６）の正規化調整値［ＦＮ1xJ］が求まる。
【００９８】
【数６】
0004408909.tif 000007
【００９９】
次に、ステップＳ１２６において、正規化調整値［ＦＮ0xJ］と［ＦＮ1xJ］の各行列の値同士を掛け算することにより、式（７）に示す系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkの全ての帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1j，〜，ＡＴＦk1〜ＡＴＦkiの減衰率を調整するための調整データ［ＳＦxJ］を求める。
【０１００】
【数７】
0004408909.tif 000008
【０１０１】
つまり、式（５）（６）に示した正規化調整値［ＦＮ0xJ］と［ＦＮ1xJ］の第１行第１列目の値Ｆ0(1,1)／Ｆ01maxとＦ1(1,1)／Ｆ11maxを掛け算することによって、式（７）の行列の第１行第１列目の値ＳＦ11を求め、第２行第１列目の値Ｆ0(2,1)／Ｆ02maxとＦ1(2,1)／Ｆ12maxを掛け算することによって、式（７）の第２行第１列目の値ＳＦ21を求め、以下同様の演算を行うことによって、式（７）の行列で表される減衰率調整用の調整データ［ＳＦxJ］を求める。
【０１０２】
そして、調整データ［ＳＦｘJ］に基づく各調整信号ＳＦ11〜ＳＦ1j，〜，ＳＦk1〜ＳＦkiによって帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1j，〜，ＡＴＦk1〜ＡＴＦkiの減衰率を調整した後、図８のステップＳ２０へ移行する。
【０１０３】
また、前述したステップＳ１０４の音場特性測定の処理において、小さなスピーカが接続されているチャンネルを判定した場合には、そのチャンネルに設けられている帯域間アッテネータの減衰率を０ｄＢに調整し、大きなスピーカが接続されているチャンネルの帯域間アッテネータの減衰率は調整データ［ＳＦxJ］に基づいて調整する。
【０１０４】
尚、ステップＳ１０４において、全チャンネルのスピーカ６FL，６FR，６FR，６C，６RL，６RR，６WFが全て小さいスピーカであると判定した場合には、ステップＳ１０６〜Ｓ１２４の処理を行わずに、ステップＳ１０４からステップＳ１２６の処理に直接移行し、ステップＳ１２６において、全チャンネルの帯域間アッテネータの減衰率を０ｄＢに調整するようになっている。
【０１０５】
このように、周波数特性補正部１１によって帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦkiの減衰率を調整することで各チャンネル毎の周波数特性を補正し、音場空間の周波数特性を適正化する。
【０１０６】
また、ステップＳ１０４の音場特性測定処理において、ピンクノイズによって各スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFを時分割して鳴動させるので、実際のオーディオ信号に基づいて音場空間を生じさせるときとほぼ同じ条件の下で各スピーカの周波数特性と再生能力（出力パワー）を検出することができる。このため、各スピーカの周波数特性と再生能力を考慮して周波数特性の総合的な補正が可能となっている。
【０１０７】
次に、ステップＳ２０のチャンネル間レベル補正処理は、図１０に示すフローに従って行われる。
【０１０８】
まず、ステップＳ２００の初期化処理が行われ、スイッチ素子ＳＷ11〜ＳＷ52を切り替えてノイズ発生器３からのノイズ信号ＤNの入力可能状態にする。ただし、サブウーハチャンネルのスイッチ素子ＳＷk1，ＳＷk2はオフにしておく。また、チャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧkの減衰率を０ｄＢに設定する。更に、全ての遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹ5の遅延時間を０に設定する。更に又、図１に示した増幅器５FL〜５WFの増幅率を等しくする。
更に、帯域間アッネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1j，ＡＴＦ21〜ＡＴＦ2j，〜，ＡＴＦk1〜ＡＴＦkiの減衰率を、上記周波数特性補正処理で調整したままの固定状態にする。
【０１０９】
次に、ステップＳ２０２において、チャンネル番号を表す変数ｘを１に設定した後、ステップＳ２０４の音場特性測定処理を行い、更に、第１〜第５チャンネル分の音場特性測定が終了するまで、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の処理を繰り返す。
【０１１０】
ここでは、バンドパスフィルタＢＰＦ11〜ＢＰＦ1j，〜，ＢＰＦ51〜ＢＰＦ5jを常にオン（導通）状態に固定したままで、スイッチ素子ＳＷ11，ＳＷ21，ＳＷ31，ＳＷ41，ＳＷ51を所定周期Ｔずつ排他的にオンさせ、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5に順番にノイズ信号（ピンクノイズ）ＤNを供給する（ステップＳ２０６，Ｓ２０８）。
【０１１１】
この繰り返し処理により、各スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRで再生される各再生音をマイクロフォン８が集音し、それによって得られる第１〜第５チャンネル毎の集音データＤＭ（＝ＤＭ1〜ＤＭ5）をチャンネル間レベル調整部１３内のメモリ部（図示省略）に記憶する。即ち、次式（８）の行列で表される集音データ［ＤＢx］を記憶する。
【０１１２】
【数８】
0004408909.tif 000009
【０１１３】
次に、第１〜第５チャンネルの音場特性を測定し終えると、ステップＳ２１０に移行し、集音データＤＭ1〜ＤＭ5の中から最小値の集音データを１つ抽出し、その抽出したデータをチャンネル間レベル調整用のターゲットデータＴＧCHとする。
【０１１４】
次に、ステップＳ２１２において、上記式（８）の行列をチャンネル間レベル調整用のターゲットデータＴＧCHで正規化演算することで、次式（９）に示す各チャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧ5の減衰率調整値［ＳＧx］を求めた後、ステップＳ２１４において、減衰率調整値［ＳＧx］に基づく調整信号ＳＧ1〜ＳＧ5によってチャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧ5の減衰率を調整する。
【０１１５】
【数９】
0004408909.tif 000010
【０１１６】
以上の処理によって、サブウーハチャンネルを除く、全帯域型のスピーカが接続される第１〜第５チャンネル間だけのレベル調整が完了し、これに続いて図８のステップＳ３０に移行する。
【０１１７】
このように、チャンネル間レベル補正部１２によってチャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧkの減衰率を補正することで各チャンネル毎のレベル特性を適正化して、受聴位置ＲＶにおける各スピーカの再生音のレベルを適正化する。
【０１１８】
また、ステップＳ２０４の音場特性測定処理において、各スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRを時分割して鳴動させ、それによって生じる再生音を集音するので、各スピーカの再生能力（出力パワー）を検出することができる。このため、各スピーカの再生能力も考慮した総合的な適正化が可能となっている。
【０１１９】
次に、ステップＳ３０の位相特性補正処理が、図１１に示すフローに従って行われる。
【０１２０】
まず、ステップＳ３００の初期化処理が行われ、スイッチ素子ＳＷ11〜ＳＷk2を切り替えて、ノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNを入力可能状態にする。また、帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦkiとチャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧkを既に調整された減衰率のままに固定すると共に、遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹkの遅延時間を０に設定する。更に又、図１に示した増幅器５FL〜５WFの増幅率を等しくする。
【０１２１】
次に、ステップＳ３０２において、チャンネル番号を表す変数ｘを１、変数ＡＶＧを０に設定した後、ステップＳ３０４の遅延時間を測定するための音場特性測定処理を行い、更に、第１〜第ｋチャンネル分の音場特性測定が終了するまで、ステップＳ３０４〜Ｓ３０８の処理を繰り返す。
【０１２２】
ここでは、スイッチ素子ＳＷ11，ＳＷ21，ＳＷ31，ＳＷ41，ＳＷk1を所定周期Ｔずつ排他的にオンさせ、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkに、周期Ｔの期間ずつノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNを供給する。
【０１２３】
この繰り返し処理により、連続したノイズ信号ＤNが各スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFに周期Ｔの期間ずつ供給され、各周期Ｔの期間ずつ再生されるノイズ信号ＤNの各再生音をマクロロフォン８が集音する。更に、Ａ／Ｄ変換器１０から周期Ｔずつ出力される各集音データＤＭ（以下、ＤＭ1，ＤＭ2，ＤＭ3，ＤＭ4，ＤＭ5，ＤＭkで表すこととする）を位相特性補正部１３が入力する。尚、周期Ｔの期間ずつＡ／Ｄ変換器１０によって高速サンプリングが行われるため、これらの集音データＤＭ1，ＤＭ2，ＤＭ3，ＤＭ4，ＤＭ5，ＤＭkは、それぞれ複数のサンプリングデータとなる。
【０１２４】
この測定が終わると、次にステップＳ３１０に移行し、各チャンネルの位相特性を演算する。ここでは、集音データＤＭ2とＤＭ1を相互相関演算し、それによって得られる相関値のピーク間隔（位相差）を、系統回路ＣＱＴ2における遅延時間τ2とする。また、残余の集音データＤＭ3〜ＤＭkについてもそれぞれ集音データＤＭ1との相互相関を演算し、それによって得られるそれぞれの相関値のピーク間隔（位相差）を、系統回路ＣＱＴ3〜ＣＱＴkにおける遅延時間τ3〜τkとする。つまり、系統回路ＣＱＴ1から得られる集音データＤＭ1の位相を基準（すなわち、位相差０）として、残余の系統回路ＣＱＴ2〜ＣＱＴkの遅延時間τ2〜τkを演算する。
【０１２５】
次に、ステップＳ３１２に移行して変数ＡＶＧを１加算した後、ステップＳ３１４において変数ＡＶＧが所定値ＡＶＲＡＧＥになったか否か判断し、未だであればステップＳ３０４からの処理を繰り返す。
【０１２６】
ここで、所定値ＡＶＲＡＧＥは、ステップＳ３０４〜Ｓ３１２の繰り返し処理回数を示す定数であり、本実施形態ではＡＶＲＡＧＥ＝４に設定されている。
【０１２７】
こうして４回の測定処理を繰り返すことで、各系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkの遅延時間τ1〜τkをそれぞれ４個ずつ求め、次にステップＳ３１６において、４個ずつの遅延時間τ1〜τkのそれぞれの平均値τ1’〜τk’を求め、これらの平均値τ1’〜τk’を各系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkの遅延時間とする。遅延時間ＳＤＬ1〜ＳＤＬkとする。
【０１２８】
次に、ステップＳ３１８において、遅延時間τ1’〜τk’に対応する調整信号ＳＤＬ1〜ＳＤＬkに基づいて各遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹkの遅延時間を調整して、位相特性補正処理を完了する。
【０１２９】
このように、位相特性補正処理では、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkを通じて、遅延時間を測定するためのノイズ信号を各スピーカに供給して鳴動させ、それによって生じる再生音の集音結果から位相特性を求めるので、単に再生音の伝搬遅延時間のみから遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹkの遅延時間を調整（補正）するのではなく、各スピーカの再生能力と系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkの特性も考慮した総合的な適正化が可能となっている。
【０１３０】
次に、位相特性補正処理を完了すると、図２中のステップＳ４０のフラット化補正処理に移行する。ステップＳ４０の処理は、図１２に示すフローに従って行われる。まず、ステップＳ４００において、スイッチ素子ＳＷ11〜ＳＷk1を切り替えてノイズ発生器３から出力されるノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNを入力可能状態にする。また、増幅器５FL〜５WFの増幅率を等しくする。
【０１３１】
次に、ステップＳ４０２において、帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦkiと、チャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧ5と、遅延回路ＤＬＹ1〜ＤＬＹkは既に調整されたままの状態に固定する。但し、ステップＳ４０４において、系統回路ＣＱＴk内のチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を０ｄＢに設定する。
【０１３２】
次に、ステップＳ４０６において、系統回路ＣＱＴkを除き、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5にノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNを同時に供給する。ここで、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5中の帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1j，〜，ＡＴＦ51〜ＡＴＦ5jのうち、低域に係わる帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1i，〜，ＡＴＦ51〜ＡＴＦ5iはオフ（非導通）状態にして、上記ノイズ信号ＤNを供給する。
【０１３３】
これにより、中高域のノイズ信号ＤNによって全帯域型のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRを同時に鳴動させ、それによって得られる中高域集音データＤMH（図４参照）を中高域処理部１５ａが入力し、更に、この中高域集音データＤMHに基づいて、スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRによる中高域の再生音のスペクトル平均レベルＰMHを演算する。
【０１３４】
次に、ステップＳ４０８において、系統回路ＣＱＴkを除き、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5にノイズ信号（無相関ノイズ）ＤNを同時に供給する。ここで、系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴ5中の帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1j，〜，ＡＴＦ51〜ＡＴＦ5jのうち、低域に係わる帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1i，〜，ＡＴＦ51〜ＡＴＦ5iはオン（導通）状態にし、残りの帯域間アッテネータはオフ（非導通）の状態に設定して、上記ノイズ信号ＤNを供給する。
【０１３５】
これにより、低域のノイズ信号ＤNによって全帯域型のスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRを同時に鳴動させ、それによって得られる低域集音データＤL（図４参照）を低域処理部１５ｂが入力し、更に、この低域集音データＤLに基づいて、スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRによる低域の再生音のスペクトル平均レベルＰLを演算する。
【０１３６】
次に、ステップＳ４１０において、系統回路ＣＱＴkだけにノイズ信号（ピンクノイズ）ＤNを供給する。ここで、ＡＴＦ11〜ＡＴＦ1j，〜，ＡＴＦ51〜ＡＴＦ5jのうち、低域に係わる帯域間アッテネータＡＴＦ11〜ＡＴＦ1i，〜，ＡＴＦ51〜ＡＴＦ5iはオン（導通）状態にし、残りの帯域間アッテネータはオフ（非導通）の状態に設定して、上記ノイズ信号ＤNを供給する。
【０１３７】
これにより、ノイズ信号ＤNによって低域再生専用のスピーカ６WFのみを鳴動させ、それによって得られるサブウーハ集音データＤWFL（図４参照）をサブウーハ低域処理部１５ｃが入力し、更に、このサブウーハ集音データＤWFLに基づいて、スピーカ６WFによる低域の再生音のスペクトル平均レベルＰWFLを演算する。
【０１３８】
次に、ステップＳ４１２において、演算部１４が、次式（１０）で表される演算を行うことで、系統回路ＣＱＴkのチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を調整するための調整信号ＳＧkを求める。
【０１３９】
【数１０】
0004408909.tif 000011
【０１４０】
すなわち、上記式１０の演算を行うことにより、全てのスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFでオーディオ再生を行った場合に、音場空間における再生音の周波数特性をフラットにするための調整信号ＳＧkを求める。
【０１４１】
より詳細に述べれば、全帯域型スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRで同時再生される再生音のうちの低域の再生音のレベルと低域専用のサブウーハ６WFで再生される再生音のレベルとの和と、全帯域型スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RRで同時再生される再生音のうちの中高域の再生音のレベルをターゲット特性（ターゲットカーブデータで表される特性）の比に等しくなるように、チャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を調整するための調整信号ＳＧkを求めている。
【０１４２】
尚、上記式（１０）の係数ＴＧMHは、上記式（２）に示したターゲットカーブデータ［ＴＧxJ］の中から受聴者が選択したターゲットカーブデータ又は受聴者が選択しなかった場合のデフォルトのターゲットカーブデータのうち、中高域に該当するターゲットカーブデータの平均値である。また、係数ＴＧLは、低域に該当するターゲットカーブデータの平均値である。
【０１４３】
次に、ステップＳ４１４において、調整信号ＳＧkによりチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を調整して、自動音場補正処理を完了する。
【０１４４】
このように、フラット化補正部１４によって最終的にチャンネル間のレベル補正を行うと、全てのスピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFでオーディオ再生を行った場合に、音場空間における再生音の周波数特性を全オーディオ周波数帯域においてフラットにすることができる。このため、図６に示した低域のレベルが大きくなるというような従来の問題を解消することができる。
【０１４５】
また、ステップＳ４０４〜Ｓ４１０の音場特性測定処理において、各スピーカ６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WFを時分割して鳴動させ、それによって生じる再生音を集音するので、各スピーカの再生能力（出力パワー）を検出することができる。このため、各スピーカの再生能力も考慮した総合的な適正化が可能となっている。
【０１４６】
そして、スイッチ素子ＳＷNをオフ、そのスイッチ素子に接続されているスイッチ素子ＳＷ11，ＳＷ21，ＳＷ31，ＳＷ41，ＳＷ51，ＳＷk1をオフにし、スイッチ素子ＳＷ12，ＳＷ22，ＳＷ32，ＳＷ42，ＳＷ52，ＳＷk2をオンにすることで、音源１からのオーディオ信号ＳFL，ＳFR，ＳC，ＳRL，ＳRR，ＳWFを入力可能状態に設定し、本オーディオシステムは通常のオーディオ再生状態となる。
【０１４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、オーディオシステムとスピーカの特性を総合的に考慮して音場空間の周波数特性と位相特性を補正するので、極めて高品位且つ臨場感のある音場空間を提供することができる。
【０１４８】
また、オーディオ周波数帯域のある周波数の再生音のレベルが大きくなったり小さくなるという問題、例えば図６に示した低域レベルが大きくなるという問題を解消することができる。つまり、各スピーカで再生される再生音の周波数特性をオーディオ周波数帯域全体にわたってフラットにするので、ある周波数の再生音が強くなって耳障りな音が聞こえたり不快感を与えるてしまうというような問題を解消して、極めて高品位且つ臨場感のある音場空間を実現することができる。
【０１４９】
また、図８に示したステップＳ１０〜Ｓ４０の順に音場補正処理を行うことで、極めて高品位且つ臨場感のある音場空間を実現する補正を可能としている。
【０１５０】
また、受聴者が指定したターゲットカーブに合わせた音場補正を行うので、利便性の向上などを可能にする。
【０１５１】
また、周波数特性の補正とチャンネル間レベルの補正及びフラット化の際に、オーディオ信号の周波数特性に類似したピンクノイズを用いるので、実際にオーディオ再生を行う場合に合わせた精度の良い補正を可能にしている。
【０１５２】
尚、本実施形態では、５チャンネル分の広域スピーカ６FL〜６RRと低域専用のスピーカ６WFを備える所謂５．１チャンネルのマルチチャンネルオーディオシステムの自動音場補正システムについて示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の自動音場補正システムは、本実施形態より多数のスピーカを備えるマルチチャンネルオーディオシステムにも適用可能であり、また、本実施形態より少数のスピーカを備えるオーディオシステムにも適用可能である。
【０１５３】
つまり、本発明は、１又は２以上のスピーカを備えるオーディオシステムに適用可能である。
【０１５４】
また、低域再生専用のスピーカ（サブウーハ）６WFを備えたオーディオシステムにおける音場補正について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。サブウーハを備えず、全帯域型スピーカのみを備えるオーディオシステムにおいても高品位且つ臨場感のある音場空間を提供することができる。この場合、フラット化補正部１４を備えず、チャンネル間レベル補正部１２によって全てのチャンネルの特性を補正するようにしてもよい。
【０１５５】
また、本実施形態では、図１２に示すステップＳ４１２では、前記式（１０）から明らかな通り、全帯域型のスピーカ６FL〜６RRの再生音のレベルを基準にして、チャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率の適正化を行っている。すなわち、前記式（１０）の分母を、中高域のターゲットデータＴＧMHと低域専用のスピーカ６WFの再生音のスペクトル平均レベルに相当する変数ＰWFLの積とすることで、全帯域型のスピーカ６FL〜６RRの再生音のレベルを基準にしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、低域専用のスピーカ６WFの再生音のレベルを基準にして、チャンネル間アッテネータＡＴ1〜ＡＴ5の減衰率の適正化を行ってもよい。
【０１５６】
つまり、本実施形態では、フラット化補正部１４がチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を補正するが、これとは逆に、低域専用のスピーカ６WFの再生音のレベルを計測して、その計測結果に基づいてチャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を設定し、チャンネル間アッテネータＡＴＧkの減衰率を基準にして、チャンネル間アッテネータＡＴＧ1〜ＡＴＧ5の減衰率を補正するようにしてもよい。
【０１５７】
また、図２に示す各系統回路ＣＱＴ1〜ＣＱＴkは、上記したように、バンドパスフィルタ、帯域間アッテネータ、加算器、チャンネル間アッテネータ、遅延回路の順に接続されて構成されているが、かかる構成は典型例として示したものであり、本発明はかかる構成に限定されるものではない。
【０１５８】
例えば、チャンネル間アッテネータに従属接続されている遅延回路をバンドパスフィルタの入力側に配置したり、帯域間アッテネータの入力側に配置してもよい。また、チャンネル間アッテネータと遅延回路の位置を入れ替えてもよい。また、チャンネル間アッテネータと遅延回路を共にバンドパスフィルタの入力側に配置してもよい。
【０１５９】
本発明がこうした構成要素の位置を適宜に替えた構成とすることが可能なのは、周波数特性の補正と位相特性の補正をそれぞれの構成要素毎に切り離して行う従来のオーディオシステムとは異なり、ノイズ発生器からのノイズ信号を音場補正システムの入力段から入力するようにし、音場補正システム全体の周波数特性と位相特性を総合的に補正するようにしたからである。この結果、本発明の音場補正システムは、オーディオシステム全体の周波数特性と位相特性を適切に補正することが可能となる他、設計の自由度を高めることも可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本実施形態に係る自動音場補正システムを備えるオーディオシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】自動音場補正システムの構成を示すブロック図である。
【図３】自動音場補正システムの要部構成を示すブロック図である。
【図４】自動音場補正システムの要部構成を更に示すブロック図である。
【図５】バンドパスフィルタの周波数特性を示す図である。
【図６】再生音の低域における問題点を説明するための図
【図７】スピーカの配置例を示す図である。
【図８】自動音場補正システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】周波数特性補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】チャンネル間レベル補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】遅延特性補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】フラット化補正処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６１】
１…音源
２…信号処理回路
３…ノイズ発生器
８…マイクロホン
９…増幅器
１０…Ａ／Ｄ変換器
１１…周波数特性補正部
１２…チャンネル間レベル補正部
１３…遅延特性補正部
１４…フラット化補正部
１５ａ…中高域処理部
１５ｂ…低域処理部
１５ｃ…サブウーハ低域処理部
６FL，６FR，６C，６RL，６RR，６WF…スピーカ
ＣＱＴ1〜ＣＱＴk…系統回路
ＢＰＦ11〜ＢＰＦki…バンドパスフィルタ
ＡＴF11〜ＡＴFki…帯域間アッテネータ
ＡＤＤ1〜ＡＤＤk…加算器
ＡＴG1〜ＡＴGk…チャンネル間アッテネータ
ＤＬＹ1〜ＤＬＹk…遅延回路
ＳＷ11〜ＳＷk2，ＳＷN…スイッチ素子
ＭＰＵ…システムコントローラ
【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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