(57)【要約】  スピーカの出力補正装置は、制御手段（ＣＰＵ）の制御下で、（i）第１テスト信号を出力する第１スピーカ（ＳＰ１）と、（ii）第１テスト信号と位相が略同一であると共に、第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号を出力する第２スピーカ（ＳＰ２）と、（iii）出力された第１テスト信号、及び第２テスト信号を集音する集音手段（ＭＩＣ）と、（iv）集音された第１テスト信号と第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、第１スピーカと集音手段との第１距離（Ｌ１）と、第２スピーカと集音手段との第２距離（Ｌ２）との差分を算出する算出手段（１５等）と、（v）第１スピーカ、及び第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正手段（１２）とを備える。
2008004541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１テスト信号を出力する第１スピーカに接続される第１出力端子と、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を出力する第２スピーカに接続される第２出力端子とを備え、
出力された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１テスト信号及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と前記第１スピーカとの第１距離と、前記集音手段と前記第２スピーカとの第２距離と、の差分を算出する算出手段と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正手段と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする出力補正装置。
【請求項２】
前記算出手段は、（i）前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、前記パワー特性が最小レベルである周波数に基づいて、前記差分を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項３】
前記算出手段は、（ii）算出された前記差分に対応される、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、前記第１距離と、前記第２距離との大小関係を判定する判定手段を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の出力補正装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、前記第１出力端子、又は、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量を算出することを特徴とする請求の範囲第３項に記載の出力補正装置。
【請求項５】
前記制御手段は、更に、前記第１テスト信号、及び、前記第２テスト信号を、時間的に同時に出力するように、前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子を制御することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記出力特性として、（i）前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量、及び、（ii）前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力レベルを相対的に変化させる係数を補正することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項７】
前記算出手段は、前記合成信号のフーリエ変換スペクトルに基づいて、前記差分を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項８】
前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、前記補正手段における、前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量の精度に対応して決定されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項９】
前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量が、大きくなる場合、低くなるように規定されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項１０】
前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、外界のノイズ音の周波数帯域と、異なることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項１１】
前記算出手段は、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、相対的に早い時期に集音された部分に基づいて、前記差分を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項１２】
前記算出手段は、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分が前記集音手段に到着した直後の部分に基づいて、前記差分を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の出力補正装置。
【請求項１３】
第１テスト信号を含む第１音声信号を出力する第１スピーカと、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号を出力する第２スピーカとを備え、
出力された前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と、
集音された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１スピーカと前記集音手段との第１距離と、前記第２スピーカと前記集音手段との第２距離との差分を算出する算出手段と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正手段と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするスピーカの出力補正装置。
【請求項１４】
第１テスト信号を出力する第１スピーカに接続される第１出力端子と、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を出力する第２スピーカに接続される第２出力端子とを備える出力補正装置における出力補正方法であって、
出力された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１テスト信号及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と前記第１スピーカとの第１距離と、前記集音手段と前記第２スピーカとの第２距離と、の差分を算出する算出工程と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正工程と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正工程を制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする出力補正方法。
【請求項１５】
第１テスト信号を含む第１音声信号を出力する第１スピーカと、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号を出力する第２スピーカとを備えるスピーカの出力補正装置における出力補正方法であって、
出力された前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号を集音する集音工程と、
集音された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１スピーカと前記集音手段との第１距離と、前記第２スピーカと前記集音手段との第２距離との差分を算出する算出工程と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正工程と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正工程を制御する制御工程と、
を備えることを特徴とするスピーカの出力補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば２つのスピーカを備えるスピーカ装置の出力を補正する、出力補正装置及び方法、並びに、スピーカの出力補正装置及び方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１等において、例えば聴取者から、等しい距離に配置されていない２つのスピーカの間の距離差を推定する手法について開示されている。即ち、この推定手法では、２つのスピーカから同時に、同じテスト信号を出力させ、マイク等の集音手段で、集音された信号の自己相関に基づいて、２つのスピーカの距離差の推定が行われている。【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６６１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した、特許文献１によれば、例えば３回等の複数回のテスト信号の出力が必要であり、２つのスピーカ間の距離差を推定するための処理手順が冗長となってしまい、複雑になってしまうという技術的な問題点を有している。【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば２つのスピーカ間の距離差を簡便且つ迅速に算出し、算出された距離差に基づいて、スピーカの出力補正を適切に行うことが可能な、出力補正装置及び方法、並びに、スピーカの出力補正装置及び方法を、提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（出力補正装置）
上記課題を解決するために、本発明の出力補正装置は、第１テスト信号を出力する第１スピーカに接続される第１出力端子と、前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性（例えば振幅の２乗和）が一定値である第２テスト信号を出力する第２スピーカに接続される第２出力端子とを備え、出力された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１テスト信号及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と前記第１スピーカとの第１距離と、前記集音手段と前記第２スピーカとの第２距離と、の差分を算出する算出手段と、前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性（遅延量、及び出力レベルの係数）を補正する補正手段と、算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正手段を制御する制御手段と、を備える。【０００７】
本発明の出力補正装置によれば、第１出力端子に接続した第１スピーカによって、第１テスト信号が出力される。第２出力端子に接続した第２スピーカによって、第１テスト信号と位相が略同一であると共に、第１テスト信号と合成された場合のパワー特性（例えば振幅の２乗和）が一定値である第２テスト信号が出力される。ここに、本発明に係る「パワー特性」とは、例えば第１テスト信号の振幅の２乗と、第２テスト信号の振幅の２乗との和などの、２つの信号のパワーレベルにおける特性を意味する。集音手段によって、出力された第１テスト信号、及び第２テスト信号が集音される。算出手段によって、集音された第１テスト信号と第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、第１スピーカと集音手段との第１距離と、第２スピーカと集音手段との第２距離との差分が算出される。補正手段によって、第１スピーカ、及び第２スピーカにおける相対的な出力特性が補正される。ここに、本発明に係る「出力特性」とは、例えば、２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数などの、出力の時期やタイミング、或いは、出力のレベルを、２つのスピーカにおいて相対的に変化させる所定の特性を意味する。制御手段の制御下で、補正手段によって、算出された差分に基づいて、出力特性が補正される。【０００８】
特に、本発明によれば、上述したように、第１テスト信号、及び第２テスト信号における位相は、略同一であると共に、第１テスト信号、及び第２テスト信号におけるパワー特性は、略一定である。従って、第１スピーカと集音手段との第１距離と、第２スピーカと集音手段との第２距離とが略等しい場合、集音された、第１テスト信号と第２テスト信号とが、周波数毎に、合成された合成信号のパワー特性は、略一定値となる。【０００９】
このため、仮に、パワー特性が、相対的に低いレベルとなった周波数の帯域（又は、パワーが欠落した周波数帯域）が発生した場合、このパワー特性が低いレベルになったことを引き起こす原因となる位相差は、殆ど又は完全に全て、第１テスト信号に対応される音が空気中を伝播する過程と、第２テスト信号に対応される音が空気中を伝播する過程との違いに起因されると推論できる。言い換えると、パワー特性が低いレベルになったことを引き起こす原因となる位相差は、第１テスト信号が、第１スピーカから集音手段に到達するまでの第１距離と、第２テスト信号が、第２スピーカから、例えば集音手段に到達するまでの第２距離との差分に対応されると推論できる。特に、第１テスト信号と、第２テスト信号との位相差が、所定の波長の半分に等しい場合、パワー特性は、略ゼロとなり、パワーの欠落量の大きさは最大となる。具体的には、パワー特性が、相対的に低いレベルとなった周波数に基づいて算出される位相差が、第１テスト信号が、第１スピーカから、例えば集音手段に到達するまでの第１距離と、第２テスト信号が、第２スピーカから、例えば集音手段に到達するまでの第２距離との差分に対応される。従って、第１距離と、第２距離との差分は、このパワー特性が相対的に低いレベルとなった周波数、及び音速に基づいて、算出可能である。この算出された差分に基づいて、制御手段の制御下で、補正手段によって、出力特性が適切に補正される。【００１０】
以上の結果、本発明によれば、例えば２つのスピーカ間の距離差（即ち、差分）を簡便且つ迅速に算出し、算出された距離差（差分）に基づいて、スピーカの出力補正を適切且つ迅速に行うことが可能である。【００１１】
本発明の出力補正装置の一の態様では、（i）前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、前記パワー特性が最小レベルである周波数に基づいて、前記差分を算出する。【００１２】
この態様によれば、第1段階として、算出手段によって、（i）スペクトルに含まれる、第１テスト信号と、第２テスト信号とが重なった部分のうち、パワー特性が最小レベルである周波数に基づいて、差分が算出される。【００１３】
この結果、算出された差分に基づいて、例えば遅延量などの出力特性の特性値を、高精度に算出可能であり、算出された出力特性の特性値に基づいて、スピーカの出力補正をより適切且つ高精度に行うことが可能である。【００１４】
上述した算出手段に係る態様では、前記算出手段は、（ii）算出された前記差分に対応される、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、前記第１距離と、前記第２距離との大小関係を判定する判定手段を含むように構成してもよい。【００１５】
このように構成すれば、第２段階として、算出手段に含まれる判定手段によって、（ii）算出された差分に対応される、スペクトルに含まれる、第１テスト信号と第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、前記第１距離と、前記第２距離との大小関係が判定される。【００１６】
この結果、算出された差分に基づいて、例えば遅延量などの出力特性の特性値を、第１スピーカ、又は、第２スピーカに対して、高精度に適用可能である。【００１７】
更に、上述した算出手段に係る態様では、前記算出手段は、前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、前記第１出力端子、又は、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量を算出するように構成してもよい。【００１８】
このように構成すれば、第３段階として、算出手段によって、（ii）算出された差分に対応される、スペクトルに含まれる、第１テスト信号と第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、第１出力端子、又は、第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量が算出される。【００１９】
この結果、算出された差分に基づいて、遅延量などの出力特性の特性値を、高精度に算出可能であり、算出された出力特性の特性値に基づいて、出力手段の出力補正をより適切且つ高精度に行うことが可能である。【００２０】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記制御手段は、更に、前記第１テスト信号、及び、前記第２テスト信号を、時間的に同時に出力するように、前記第１出力手段、及び、前記第２出力手段を制御する。【００２１】
この態様によれば、算出手段は、時間的に同時に出力され、集音された、第１テスト信号と第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前述した差分を高精度に算出可能である。【００２２】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記補正手段は、前記出力特性として、（i）前記第１出力手段、及び、前記第２出力手段における出力時期を相対的に遅延させる遅延量、及び、（ii）前記第１出力手段、及び、前記第２出力手段における出力レベルを相対的に変化させる係数を補正する。【００２３】
この態様によれば、遅延量、及び係数に基づいて、出力手段の出力補正をより適切且つ高精度に行うことが可能である。【００２４】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記算出手段は、前記合成信号のフーリエ変換スペクトルに基づいて、前記差分を算出する。【００２５】
この態様によれば、算出手段は、合成信号をフーリエ変換して得られる、所謂、フーリエ変換スペクトルに基づいて、前述した差分を高精度に算出可能である。【００２６】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、前記補正手段における、前記第１出力手段、及び、前記第２出力手段における出力時期を相対的に遅延させる遅延量の精度に対応して決定される。【００２７】
この態様によれば、遅延量の精度に対応して決定される周波数帯域に含まれる周波数を有する第１テスト信号、及び第２テスト信号に基づいて、出力手段の出力補正をより適切且つ高精度に行うことが可能である。【００２８】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量が、大きくなる場合、低くなるように規定される。【００２９】
この態様によれば、第１テスト信号、及び第２テスト信号の周波数は、遅延量が、大きくなるに従って、低くなるように規定される周波数帯域に含まれる。従って、遅延量が、大きくなるに従って、低く規定される周波数に基づいて、出力手段の出力補正をより適切且つ高精度に行うことが可能である。【００３０】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、外界のノイズ音の周波数帯域と、異なる。【００３１】
この態様によれば、外界のノイズ音の周波数帯域と、異なる周波数帯域に含まれる周波数を有する第１テスト信号、及び第２テスト信号に基づいて、出力手段の出力補正をより適切且つ高精度に行うことが可能である。【００３２】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記算出手段は、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、相対的に早い時期に集音された部分に基づいて、前記差分を算出する。【００３３】
この態様によれば、算出手段は、スペクトルに含まれる、第１テスト信号と、第２テスト信号とが直接的に重なった部分のうち、相対的に早い時期に集音された部分に基づいて、前述した差分を、算出する。従って、算出手段は、例えば音響空間における反響などの外界の影響を低減させつつ、前述した差分を、高精度に算出可能である。【００３４】
本発明の出力補正装置の他の態様では、前記算出手段は、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分が前記集音手段に到着した直後の部分に基づいて、前記差分を算出する。【００３５】
この態様によれば、算出手段は、スペクトルに含まれる、第１テスト信号と、第２テスト信号とが重なった部分が集音手段に到着した直後の部分に基づいて、例えば音響空間における反響などの外界の影響を殆ど又は完全に受けない、スペクトルにおいてパワー特性が最小レベルである周波数を算出し、ひいては、前述した差分を高精度に算出可能である。【００３６】
（スピーカの出力補正装置）
上記課題を解決するために、本発明のスピーカの出力補正装置は、第１テスト信号を含む第１音声信号を出力する第１スピーカと、前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性（例えば振幅の２乗和）が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号を出力する第２スピーカとを備え、出力された前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と、集音された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１スピーカと前記集音手段との第１距離と、前記第２スピーカと前記集音手段との第２距離との差分を算出する算出手段と、前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性（遅延量、及び出力レベルの係数）を補正する補正手段と、算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正手段を制御する制御手段と、を備える。【００３７】
本発明のスピーカの出力補正装置によれば、第１スピーカによって、第１テスト信号を含む第１音声信号が出力される。第２スピーカによって、第１テスト信号と位相が略同一であると共に、第１テスト信号と合成された場合のパワー特性（例えば振幅の２乗和）が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号が出力される。集音手段によって、出力された第１テスト信号、及び第２テスト信号が集音される。算出手段によって、集音された第１テスト信号と第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、第１スピーカと集音手段との第１距離と、第２スピーカと集音手段との第２距離との差分が算出される。補正手段によって、第１スピーカ、及び第２スピーカにおける相対的な出力特性が補正される。制御手段の制御下で、補正手段によって、算出された差分に基づいて、出力特性が補正される。【００３８】
特に、本発明によれば、上述したように、第１テスト信号、及び第２テスト信号における位相は、略同一であると共に、第１テスト信号、及び第２テスト信号におけるパワー特性は、略一定である。従って、第１スピーカと集音手段との第１距離と、第２スピーカと集音手段との第２距離とが略等しい場合、集音された、第１テスト信号と第２テスト信号とが、周波数毎に、合成された合成信号のパワー特性は、略一定値となる。【００３９】
このため、仮に、パワー特性が、相対的に低いレベルとなった周波数の帯域（又は、パワーが欠落した周波数帯域）が発生した場合、このパワー特性が低いレベルになったことを引き起こす原因となる位相差は、殆ど又は完全に全て、第１テスト信号に対応される音が空気中を伝播する過程と、第２テスト信号に対応される音が空気中を伝播する過程との違いに起因されると推論できる。言い換えると、パワー特性が低いレベルになったことを引き起こす原因となる位相差は、第１テスト信号が、第１スピーカから集音手段に到達するまでの第１距離と、第２テスト信号が、第２スピーカから集音手段に到達するまでの第２距離との差分に対応されると推論できる。特に、第１テスト信号と、第２テスト信号との位相差が、所定の波長の半分に等しい場合、パワー特性は、略ゼロとなり、パワーの欠落量の大きさは最大となる。具体的には、パワー特性が、相対的に低いレベルとなった周波数に基づいて算出される位相差が、第１テスト信号が、第１スピーカから集音手段に到達するまでの第１距離と、第２テスト信号が、第２スピーカから集音手段に到達するまでの第２距離との差分に対応される。従って、第１距離と、第２距離との差分は、このパワー特性が相対的に低いレベルとなった周波数、及び音速に基づいて、算出可能である。この算出された差分に基づいて、制御手段の制御下で、補正手段によって、出力特性が適切に補正される。【００４０】
以上の結果、本発明によれば、例えば２つのスピーカ間の距離差（即ち、差分）を簡便且つ迅速に算出し、算出された距離差（差分）に基づいて、スピーカの出力補正を適切且つ迅速に行うことが可能である。【００４１】
（出力補正方法）
上記課題を解決するために、本発明の出力補正方法は、第１テスト信号を出力する第１スピーカに接続される第１出力端子と、前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性（例えば振幅の２乗和）が一定値である第２テスト信号を出力する第２スピーカに接続される第２出力端子とを備える出力補正装置における出力補正方法であって、出力された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１テスト信号及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と前記第１スピーカとの第１距離と、前記集音手段と前記第２スピーカとの第２距離と、の差分を算出する算出工程と、前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性（遅延量、及び出力レベルの係数）を補正する補正工程と、算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正工程を制御する制御工程と、を備える。【００４２】
本発明の出力補正方法によれば、上述した本発明の出力補正装置が有する各種利益を享受することが可能となる。【００４３】
尚、上述した本発明の出力補正装置が有する各種態様に対応して、本発明の出力補正方法も各種態様を採ることが可能である。【００４４】
（スピーカの出力補正方法）
上記課題を解決するために、本発明のスピーカの出力補正方法は、第１テスト信号を含む第１音声信号を出力する第１スピーカと、前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性（例えば振幅の２乗和）が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号を出力する第２スピーカとを備えるスピーカの出力補正装置における出力補正方法であって、出力された前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号を集音する集音工程と、集音された前記第１テスト信号と第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１スピーカと前記集音手段との第１距離と、前記第２スピーカと前記集音手段との第２距離との差分を算出する算出工程と、前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性（遅延量、及び出力レベルの係数）を補正する補正工程と、算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正工程を制御する制御工程と、を備える。【００４５】
本発明のスピーカの出力補正方法によれば、上述した本発明のスピーカの出力補正装置が有する各種利益を享受することが可能となる。【００４６】
尚、上述した本発明のスピーカの出力補正装置が有する各種態様に対応して、本発明のスピーカの出力補正方法も各種態様を採ることが可能である。【００４７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。【００４８】
以上説明したように、本発明の出力補正装置及び方法によれば、第１スピーカに接続された第１出力端子と、第２スピーカに接続された第２出力端子と、算出手段と、補正手段と、制御手段と、を備える。以上の結果、例えば２つの出力手段間の距離差（即ち、差分）を簡便且つ迅速に算出し、算出された距離差（差分）に基づいて、出力手段の出力補正を適切且つ迅速に行うことが可能である。【００４９】
また、本発明のスピーカの出力補正装置及び方法によれば、第１スピーカと、第２スピーカと、集音手段と、算出手段と、補正手段と、制御手段と、を備える。以上の結果、例えば２つのスピーカ間の距離差（即ち、差分）を簡便且つ迅速に算出し、算出された距離差（差分）に基づいて、スピーカの出力補正を適切且つ迅速に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数を含む、相対的な出力特性を補正する補正概念を図式的に示した一及び他の概念図（図１（ａ）及び図１（ｂ））である。
【図２】本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数を含む、相対的な出力特性を補正する、スピーカの出力補正装置の基本構成を示したブロック図である。
【図３】本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、相対的な出力特性を補正する補正処理において出力される第１テスト信号、及び、第２テスト信号における信号特性のうち振幅特性の一例を示したグラフである。
【図４】本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける音声信号の出力を補正する補正処理の全体的な動作の流れを示したフローチャートである。
【図５】本実施例に係る、集音された第１テスト信号、及び第２テスト信号のパワー特性の変化を、概念的に示したグラフ（図５（ａ））、及び、第１テスト信号と、第２テスト信号との間において、位相差が発生した場合、振幅の２乗和のレベルが相対的に低いレベルとなった周波数が発生したパワー特性を、図式的に示したグラフ（図５（ｂ））である。
【図６】本実施例に係る、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定するための差分の算出処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】本実施例に係る、第１テスト信号と第２テスト信号とが実際に合成された合成信号が記憶され、抽出される処理を概念的に示した模式図である。
【図８】本実施例に係る、移動平均に基づいたフーリエ変換、及び、ハミング窓に基づいたフーリエ変換とを概念的に比較した模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
ＳＰ１      第１スピーカ
ＳＰ２      第２スピーカ
１０        スピーカの出力補正装置
１１        信号源
１３        遅延部
１４        出力レベル補正部
１２        補正部
１５        解析部
１６        音源
１７        記憶部
ＡＭＰ１（アンプＡＭＰ０、ＡＭＰ２）  アンプ（Amplifer）
ＤＡＣ１（ＤＡＣ２）      Ｄ／Ａコンバータ（Digital to Analog Converter）
ＭＩＣ      マイク等の集音手段
ＡＤＣ      Ａ／Ｄコンバータ（Analog to Digital Converter）
ＣＰＵ      Central Processing Unit
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。
（１）２つのスピーカの間の距離差に対応した出力特性の補正概念
先ず、図１を参照して、本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数を含む、相対的な出力特性を補正する補正概念について説明する。【００５３】
図１（ａ）に示されるように、２つのスピーカＳＰ１及びＳＰ２が、聴取者付近に配置されたマイク等の集音手段の位置を基準にして、等しい距離に配置されていない場合、図１（ｂ）に示されるように、２つのスピーカＳＰ１及びＳＰ２があたかも、聴取者付近に配置されたマイク等の集音手段の位置を基準にして、等しい距離に配置されているかのように、２つのスピーカＳＰ１及びＳＰ２からの音声信号の出力を補正する。具体的には、スピーカＳＰ１、及び、スピーカＳＰ２から、テスト信号を出力し、集音手段によって、集音された信号の解析の結果、スピーカＳＰ１と集音手段との第１距離「Ｌ１」と、スピーカＳＰ２と集音手段との第２距離「Ｌ２」との差分に対応される、遅延量及び出力レベルの補正係数等の相対的な出力特性が決定される。この決定された出力特性に基づいて、スピーカＳＰ１及びスピーカＳＰ２の出力が夫々補正され、例えばＣＤ等の通常の音源が、２つのスピーカＳＰ１及びＳＰ２があたかも、聴取者の位置を基準にして、等しい距離に配置されているかのように、再生可能である。
（２）２つのスピーカの間の距離差を補正する補正装置
（２−１）基本構成
次に、図２を参照して、本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数を含む、相対的な出力特性を補正する、スピーカの出力補正装置の基本構成について説明する。【００５４】
図２に示されるように、本実施例に係る、スピーカの出力補正装置１０は、スピーカＳＰ１、アンプ（Amplifer）ＡＭＰ１、Ｄ／Ａコンバータ（Digital to Analog Converter）ＤＡＣ１、スピーカＳＰ２、アンプＡＭＰ２、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ２、信号源１１、遅延部１３と、出力レベル補正部１４とを含む補正部１２、解析部１５、マイク等の集音手段ＭＩＣ、アンプＡＭＰ０、Ａ／ＤコンバータＡＤＣ（Analog to Digital Converter）、例えばＣＤ等の通常の音源１６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、記憶部１７を備えて構成されている。【００５５】
スピーカＳＰ１は、本発明に係る第１スピーカの一例であり、第１テスト信号ＴＳ１を含む第１音声信号を出力する。また、スピーカＳＰ２は、本発明に係る第２スピーカの一例であり、第２テスト信号ＴＳ２を含む第２音声信号を出力する。信号源１１は、第１テスト信号ＴＳ１の信号源と第２テスト信号ＴＳ２の信号源とを含む。【００５６】
補正部１２は、本発明に係る補正手段の一例であり、遅延部１３によって、遅延量だけ信号を遅延させると共に、出力レベル補正部１４によって、補正係数に基づいて、信号の出力レベルを補正する。【００５７】
解析部１５は、本発明に係る算出手段の一例であり、信号のスペクトルの解析に基づいて、後述される、遅延量を決定するための差分の算出処理、及び出力レベルの補正係数の決定処理を行う。【００５８】
ＣＰＵ２０は、本発明に係る制御手段の一例であり、記憶部１７等と共に、スピーカの出力補正装置１０を統括制御する。【００５９】
概略的には、ＣＰＵの制御下で、スピーカＳＰ１における第１テスト信号ＴＳ１の出力、及び、スピーカＳＰ２における第２テスト信号ＴＳ２の出力が、時間的に同時で行われる。集音手段によって、集音された信号は、解析部１５に送られ、解析される。解析の結果、遅延量及び出力レベルの補正係数等の相対的な出力特性が決定される。決定された出力特性に基づいて、補正部によって、スピーカＳＰ１及びスピーカＳＰ２の出力が夫々補正され、例えばＣＤ等の通常の音源が再生され、音声信号が出力される。
（２−２）第１テスト信号、及び、第２テスト信号における信号特性  
次に、図３を参照して、本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数を含む、相対的な出力特性を補正する補正処理において出力される第１テスト信号、及び、第２テスト信号における信号特性について説明する。ここに、図３は、本実施例に係る、信号特性のうち振幅特性の一例を示したグラフである。尚、図３中のグラフの縦軸はｄＢを示す。【００６０】
第１テスト信号、及び第２テスト信号における信号特性は、次の２つの条件を満たし、第１テスト信号、及び第２テスト信号は、信号特性において、相互相関性を有して構成されている。即ち、信号特性における、第１条件は、第１テスト信号、及び第２テスト信号における、周波数に対応される位相は、同一であるように構成されている。具体的には、図３中に示された振幅特性に基づいて、図３中の式（１）及び式（２）に示されるように、第１テスト信号の信号特性「Ｓ１（ｆ）」は、次の式（１）によって、表現することが可能である。加えて、第２テスト信号の信号特性「Ｓ２（ｆ）」は、次の式（２）によって、表現することが可能である。【００６１】
Ｓ１（ｆ）＝Ａ１（ｆ）・ｅｘｐ（ｊΦ（ｆ））  ……  （１）
Ｓ２（ｆ）＝Ａ２（ｆ）・ｅｘｐ（ｊΦ（ｆ））  ……  （２）
但し、「ｆ」は周波数を意味し、「ｅｘｐ（ｘ）」は自然対数の底を「ｘ乗」した値を表現する関数を意味し、「Φ（ｆ）」は、周波数を変数とする所定の関数を意味し、「Ａ１」、「Ａ２」、「ｊ」は、所定の係数を夫々意味する。【００６２】
加えて、信号特性における、第２条件は、第１テスト信号、及び第２テスト信号におけるパワー特性は、一定であるように設計されている。言い換えると、次の式（３）に示されるように、第１テスト信号と第２テスト信号とが、周波数毎に（何の処理も付加しないで、謂わば、単純に）、合成された合成信号の振幅の２乗和は、略一定値であるようになっている（又は、図３中の式（３）を参照）。【００６３】
ｓｑｒ｛Ｓ１（ｆ）｝  ＋  ｓｑｒ｛Ｓ２（ｆ）｝  ＝  （一定値）  ……  （３）
但し、「ｓｑｒ（ｘ）」は、変数「ｘ」の２乗を表現する関数である。【００６４】
具体的には、第１テスト信号及び第２テスト信号に有される周波数は、補正部において実現可能な遅延量の精度に対応して決定される周波数帯域に含まれるようにしてもよい。例えば、周波数帯域が「５００（Ｈｚ）」から「４ｋ（Ｈｚ）」のテスト信号を用いた場合、例えば４．２５（ｃｍ）から３４（ｃｍ）の差分に対応される、遅延補正を行うことが可能となる。或いは、第１テスト信号及び第２テスト信号に有される周波数は、遅延量が、大きくなるに従って、低くなるように決定される周波数帯域に含まれるようにしてもよい。或いは、第１テスト信号、及び第２テスト信号における周波数帯域は、外界のノイズ音の周波数帯域と、異なるように設計し、容易に識別可能であるようにしてもよい。以上の結果、第１テスト信号及び第２テスト信号に有される周波数に基づいて、スピーカの出力補正をより適切且つ高精度に行うことが可能である。
（３）動作原理
次に、図４から図８を参照して、本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数を含む、相対的な出力特性を補正する補正処理の動作原理について説明する。
（３−１）全体的な動作原理
先ず、図４を参照して、本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける、遅延量、及び出力レベルの補正係数を含む、相対的な出力特性を補正する補正処理の全体的な動作の流れについて説明する。【００６５】
図４に示されるように、先ず、ＣＰＵの制御下で、本発明に係る第１スピーカの一例であるスピーカＳＰ１、における第１テスト信号ＴＳ１の出力、及び、本発明に係る第２スピーカの一例であるスピーカＳＰ２における第２テスト信号ＴＳ２の出力が、時間的に同時に行われる。と共に、ＣＰＵの制御下で、例えば聴取者の近傍に配置されたマイク等の集音手段ＭＩＣによって、出力された第１テスト信号、及び、第２テスト信号が集音される（ステップＳ１００）。【００６６】
次に、ＣＰＵの制御下で、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定する決定処理が行われる（ステップＳ２００）。この決定処理は、後ほど詳細に説明される、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定するための差分の算出処理（ステップＳ２１０）、及び、遅延量が適用されるスピーカを決定するための第１距離と第２距離との比較処理（ステップＳ２２０）によって構成されている。【００６７】
次に、ＣＰＵの制御下で、後ほど詳細に説明されるように、スピーカＳＰ２と集音手段との第２距離と、スピーカＳＰ１と集音手段との第１距離との差分に対応される出力レベルの補正係数が決定される（Ｓｔｅｐ３００）。【００６８】
次に、ＣＰＵの制御下で、後ほど詳細に説明されるように、遅延量と、出力レベルの補正係数とに関する情報が、補正部１２へと転送される転送処理が行われる（Ｓｔｅｐ４００）。
（３−２）遅延量を決定するための差分の算出原理  
次に、図５を参照して、本実施例に係る、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定するための差分の算出原理について説明する。ここに、図５は、本実施例に係る、集音された第１テスト信号、及び第２テスト信号のパワー特性の変化を、概念的に示したグラフ（図５（ａ））、及び、第１テスト信号と、第２テスト信号との間において、位相差が発生した場合、振幅の２乗和のレベルが相対的に低いレベルとなった周波数が発生したパワー特性を、図式的に示したグラフ（図５（ｂ））である。尚、図５（ａ）の横軸は、集音手段に、第１テスト信号及び第２テスト信号が集音された時刻以降の時間軸を示し、縦軸は、パワー特性における振幅の２乗和のレベルを示す。また、図５（ａ）では、前述した図１（ａ）に示されるように、本発明に係る第２スピーカの一例である、スピーカＳＰ２と、聴取者の近傍に配置された集音手段との第２距離「Ｌ２」が、本発明に係る第１スピーカの一例である、スピーカＳＰ１と、集音手段との第１距離「Ｌ１」より小さい、即ち、スピーカＳＰ２が、スピーカＳＰ１と比較して、相対的に、集音手段に接近している場合について説明する。【００６９】
特に、図５（ａ）に示されるように、スピーカＳＰ２から出力された第２テスト信号ＴＳ２が、集音手段に到着した時刻「Ｌ２／ｃ」から、スピーカＳＰ１から出力された第１テスト信号ＴＳ１が、集音手段に到着した時刻「Ｌ１／ｃ」まで集音された信号のスペクトルに基づいて、前述のステップＳ２２０における、遅延量が適用されるスピーカを決定するための第１距離「Ｌ１」と第２距離「Ｌ２」との比較処理が行われる。加えて、スピーカＳＰ１から出力された第１テスト信号ＴＳ１が、集音手段に到着した時刻「Ｌ１／ｃ」以降、集音された信号のスペクトルに基づいて、前述のステップＳ２１０における、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定するための差分の算出処理が行われる。【００７０】
遅延量を決定するための差分、即ち、第１距離「Ｌ１」と、第２距離「Ｌ２」との差分を算出する際には、最初に、ＣＰＵの制御下で、図５（ａ）に示された、スピーカＳＰ１から出力された第１テスト信号ＴＳ１が、集音手段に到着した時刻「Ｌ１／ｃ」以降に、第１テスト信号と第２テスト信号とが合成された合成信号において、スペクトルの解析が行われる。【００７１】
このスペクトルの解析には、次に説明することが前提となっている。即ち、前述の図３において説明したように、第１テスト信号、及び第２テスト信号における位相は、同一であるように設計されていると共に、第１テスト信号、及び第２テスト信号におけるパワー特性は、一定であるように設計されている。ここに、本実施例に係る「パワー特性」とは、例えば第１テスト信号の振幅の２乗と、第２テスト信号の振幅の２乗との和などの、２つの信号のパワーレベルにおける特性を意味する。従って、例えば、第１テスト信号と第２テスト信号とが、周波数毎に（何の処理も付加しないで、謂わば、単純に）、合成された合成信号の振幅の２乗和は、略一定値であることが前提となっている。【００７２】
従って、仮に、第１テスト信号と、第２テスト信号との間において、位相差が発生した場合、図５（ｂ）に示されるように、パワー特性において、振幅の２乗和のレベルが、相対的に低いレベルとなった周波数又は周波数帯域（以下、適宜「パワーが欠落した周波数又は周波数帯域」と称す）が発生する。特に、第１テスト信号と、第２テスト信号との位相差が、所定の波長の半分に等しい場合、パワー特性において、振幅の２乗和のレベルは、略ゼロとなり、パワーの欠落量の大きさは最大となる。【００７３】
即ち、上述したように、第１テスト信号、及び第２テスト信号における位相は、同一であるように設計されている。このため、仮に、パワー特性において、振幅の２乗和のレベルが、相対的に低いレベルとなった周波数の帯域（パワーが欠落した周波数帯域）が発生した場合、このパワー特性が低いレベルになったことを引き起こす原因となる位相差は、殆ど又は完全に全て、第１テスト信号に対応される音が空気中を伝播する過程と、第２テスト信号に対応される音が空気中を伝播する過程との違いに起因されると推論することが可能である。言い換えると、パワー特性が低いレベルになったことを引き起こす原因となる位相差は、第１テスト信号が、スピーカＳＰ１から集音手段に到達するまでの第１距離「Ｌ１」と、第２テスト信号が、スピーカＳＰ２から集音手段に到達するまでの第２距離「Ｌ２」との差分に対応されると推論することが可能である。【００７４】
具体的には、図５（ｂ）に示されるように、パワー特性における、振幅の２乗和のレベルが、相対的に低いレベルとなった周波数「ｆ０」（所謂、パワーが欠落した周波数「ｆ０」）に基づいて算出される位相差が、第１テスト信号が、スピーカＳＰ１から集音手段に到達するまでの第１距離と、第２テスト信号が、スピーカＳＰ２から集音手段に到達するまでの第２距離との差分に対応される。従って、第１距離と、第２距離との差分「Δｄ」は、次の式（４）によって、算出される。【００７５】
Δｄ  ＝  ｃ  ／  （ｆ０  ×  ２）    ……  （４）
但し、「ｃ」は、音速の値を意味する。
（３−３）遅延量を決定するための差分の算出処理の流れ（ステップＳ２１０）
次に、図６から図８を参照して、本実施例に係る、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定するための差分の算出処理の流れについて説明する。ここに、図６は、本実施例に係る、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定するための差分の算出処理の流れを示したフローチャートである。図７は、本実施例に係る、第１テスト信号と第２テスト信号とが実際に合成された合成信号が記憶され、抽出される処理を概念的に示した模式図である。図８は、本実施例に係る、移動平均に基づいたフーリエ変換、及び、ハミング窓に基づいたフーリエ変換とを概念的に比較した模式図である。【００７６】
図６に示されるように、スピーカＳＰ１、及びスピーカＳＰ２における遅延量を決定するための差分の算出処理（前述のステップＳ２１０）は、先ず、ＣＰＵの制御下で、マイク等の集音手段による第１テスト信号ＴＳ１、又は、第２テスト信号ＴＳ２の集音の開始後、微小時間だけ経過し、第１テスト信号と第２テスト信号とが実際に合成され、パワー特性における振幅の２乗和が一定値となった時刻（例えば前述の図５中の時刻「Ｌ１／ｃ」）以降における、合成信号のデータが、メモリ等の記憶部１７に記憶され、抽出される、所謂、切り出される（Ｓｔｅｐ２１１）。特に、この合成信号のデータにおいては、振幅の２乗和が一定値となった時刻（図５中の時刻「Ｌ１／ｃ」）以降、相対的に早い時期に集音された部分が記憶され、抽出されることが好ましい。従って、スペクトル解析の結果、第１テスト信号と、第２テスト信号とが直接的に重なった部分のうち、相対的に早い時期に集音された部分に基づいて、例えば音響空間における反響などの外界の影響を低減させつつ、前述した差分を、高精度に算出可能である。或いは、第１テスト信号と、第２テスト信号とが重なった部分が集音手段に到着した直後の部分に基づいて、差分を算出することが好ましい。従って、スペクトル解析の結果、第１テスト信号と、第２テスト信号とが重なった部分が集音手段に到着した直後の部分に基づいて、例えば音響空間における反響などの外界の影響を殆ど又は完全に受けないで、前述した差分を高精度に算出可能である。【００７７】
具体的には、図７に示されるように、第１テスト信号と第２テスト信号とが合成された合成信号のデータが、メモリ等の記憶部１７における、アドレス「０」からアドレス「ｎ」に記憶され、例えば時刻「Ｌ１／ｃ」に対応されるアドレス以降の合成信号のデータが抽出可能である。尚、図７では、記憶部１７に記憶される前工程である、マイク等の集音手段ＭＩＣから集音された合成信号のデータが、アンプ（Amplifier）によって、増幅され、ＡＤＣ（Analog to Digital Conversion）される工程が概念的に示されている。加えて、図７では、記憶部１７に記憶された後工程である、後述される、方形窓やハミング窓が適用された高速フーリエ変換に基づいて、フーリエ変換スペクトル「ｓ（ｆ）」が算出される工程についても記載されている。【００７８】
次に、ＣＰＵの制御下で、解析部１５によって、第１テスト信号と第２テスト信号とが実際に合成された合成信号が高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）される（Ｓｔｅｐ２１２）。具体的には、この高速フーリエ変換の代わりに、アナログ処理のフーリエ変換を行ってもよいし、デジタル処理のフーリエ変換を行ってもよい。【００７９】
次に、ＣＰＵの制御下で、パワー特性において、振幅の２乗和のレベルが、周波数毎に（即ち、周波数軸上で）、移動平均に基づく平滑化が行われる（Ｓｔｅｐ２１３）。具体的には、図８に示されるように、高速フーリエ変換を行った後に、周波数軸上において、移動平均を行い、平滑化を行ってよい。或いは、時間軸上で、ハミング窓を適用してから、高速フーリエ変換を行ってもよい。【００８０】
次に、ＣＰＵの制御下で、設定可能な遅延量に対応した周波数帯域（例えば２００（Ｈｚ）から４ｋ（Ｈｚ）の周波数帯域）のうち、パワー特性における、振幅の２乗和のレベルが、相対的に低いレベルとなった周波数「ｆ０」（所謂、パワーが欠落した周波数「ｆ０」）が検出される（Ｓｔｅｐ２１４）。尚、図８では、この平滑化の結果、振幅の２乗和のレベルが、相対的に低いレベルであるディップ（dip：谷）が示されている。この検出された周波数「ｆ０」に基づいて算出される位相差が、第１テスト信号が、スピーカＳＰ１から集音手段に到達するまでの第１距離と、第２テスト信号が、スピーカＳＰ２から集音手段に到達するまでの第２距離との差分に対応される。具体的には、この第１距離と、第２距離との差分「Δｄ」は、前述の式（４）によって、算出される。【００８１】
Δｄ  ＝  ｃ  ／  （ｆ０  ×  ２）    ……  （４）
但し、「ｃ」は、音速の値を意味する。【００８２】
次に、ＣＰＵの制御下で、例えばメモリ等の記憶部１７によって、記憶される（Ｓｔｅｐ２１５）。具体的には、周波数「ｆ０」が、例えば「５００（Ｈｚ）」である場合、差分「Δｄ」は、約「３４（ｃｍ）」に相当し、或いは、例えば「２ｋ（Ｈｚ）」である場合、差分「Δｄ」は、約「８．５（ｃｍ）」に相当すると推論することが可能である。
（３−４）遅延量が適用されるスピーカの決定のための第１距離と第２距離との比較処理（ステップＳ２２０）
次に、前述の図４及び図５を参照して、本実施例に係る、遅延量が適用されるスピーカを決定するための第１距離と第２距離との比較処理の流れについて説明する。【００８３】
前述の図４に示されるように、本実施例に係る、遅延量が適用されるスピーカを決定するための第１距離と第２距離との比較処理（前述のステップＳ２２０）は、ＣＰＵの制御下で、マイク等の集音手段によって集音された、第１テスト信号、及び、第２テスト信号のうちいずれか一方の信号（前述した図５中の時刻「Ｌ２／ｃ」を参照）が、集音手段に到着した時刻から、第１テスト信号、及び、第２テスト信号のうちいずれか一方の信号が、所定時間だけ、メモリ等の記憶部１７に記憶される、所謂、切り出される（Ｓｔｅｐ２２０）。この所定時間は、上述した差分を音速で割った値「Δｄ／ｃ」である。【００８４】
従って、ＣＰＵの制御下で、記憶された（切り出された）信号のスペクトルが計算され、前述の図３に示された、第１テスト信号、及び第２テスト信号のうち、いずれか一方のスペクトルに近似しているかが解析される。近似していると解析されたスペクトルに対応されるテスト信号を出力するスピーカを、集音手段との距離が相対的に小さく、集音手段に相対的に近い位置に配置されたスピーカであると判定することが可能である。この結果、例えばスピーカＳＰ２が相対的に近い位置に配置されていると判定された場合、上述した所定時間「Δｄ／ｃ」に相当する時間、即ち、遅延量だけ、スピーカＳＰ２における音声の出力を遅延させることが好ましい。他方、例えばスピーカＳＰ１が相対的に近い位置に配置されていると判定された場合、上述した所定時間「Δｄ／ｃ」に相当する時間、即ち、遅延量だけ、スピーカＳＰ１における音声の出力を遅延させることが好ましい。
（３−５）出力レベルの補正係数の決定処理など（ステップＳ３００及びＳ４００）
次に、前述の図４を参照して、本実施例に係る、出力レベルの補正係数の決定処理以降の流れについて説明する。【００８５】
次に、ＣＰＵの制御下で、スピーカＳＰ２と集音手段との第２距離と、スピーカＳＰ１と集音手段との第１距離との差分に対応される出力レベルの補正係数が決定される（Ｓｔｅｐ３００）。例えばスピーカＳＰ２が相対的に近い位置に配置されていると判定された場合、即ち、Ｌ２はＬ１より小さいと判定された場合、音は、理論的には、伝播する距離に反比例して、減衰するので、スピーカＳＰ２の出力レベルに補正係数「Ｌ２／Ｌ１」を積算することが好ましい。具体的には、ＣＰＵの制御下で、集音手段によって集音された、第２テスト信号が集音手段に到着した時刻、即ち、信号のパワー特性を示す値が検出された時刻に基づいて、第２距離「Ｌ２」が算出可能である。次に、ＣＰＵの制御下で、この算出された第２距離「Ｌ２」と、前述の第１距離と、第２距離との差分「Δｄ」とに基づいて、第１距離「Ｌ１」が算出可能である。【００８６】
他方、例えばスピーカＳＰ１が相対的に近い位置に配置されていると判定された場合、Ｌ１はＬ２より小さいと判定された場合、上述したように音の理論的な減衰に基づいて、スピーカＳＰ１の出力レベルに補正係数「Ｌ１／Ｌ２」を積算することが好ましい。【００８７】
次に、ＣＰＵの制御下で、遅延量と、出力レベルの補正係数とに関する情報が、補正部１２へと転送される（Ｓｔｅｐ４００）。【００８８】
以上の結果、ＣＰＵの制御下で、本実施例に係る、聴取者を基準にして、等しい距離に配置されていない２つのスピーカにおける音声信号の出力を補正するための、遅延量、及び出力レベルの補正係数を簡便且つ迅速に算出することが可能である。従って、この算出された遅延量、及び出力レベルの補正係数に基づいて、通常の音源を、適切に再生することが可能となる。【００８９】
上述した実施例では、例えば家庭用、車載用のスピーカの出力特性を補正する出力補正装置について説明したが、本発明は、例えば、例えば業務用のコンサートホールや、店舗等の大きな空間におけるスピーカの出力特性を補正する出力補正装置にも適用可能である。【００９０】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う、出力補正装置及び方法、並びに、スピーカの出力補正装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明に係る出力補正装置及び方法、並びに、スピーカの出力補正装置及び方法は、例えば２つのスピーカを備えるスピーカ装置の出力を補正する、出力補正装置及び方法、並びに、スピーカの出力補正装置及び方法に利用可能である。
【図１】
2008004541.tif 000003
【図２】
2008004541.tif 000004
【図３】
2008004541.tif 000005
【図４】
2008004541.tif 000006
【図５】
2008004541.tif 000007
【図６】
2008004541.tif 000008
【図７】
2008004541.tif 000009
【図８】
2008004541.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月22日(2008.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１テスト信号を出力する第１スピーカに接続される第１出力端子と、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を出力する第２スピーカに接続される第２出力端子とを備え、
出力された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１テスト信号及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と前記第１スピーカとの第１距離と、前記集音手段と前記第２スピーカとの第２距離と、の差分を算出する算出手段と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正手段と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記算出手段は、（i）前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、前記パワー特性が最小レベルである周波数に基づいて、前記差分を算出することを特徴とする出力補正装置。
【請求項２】
前記算出手段は、（ii）算出された前記差分に対応される、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、前記第１距離と、前記第２距離との大小関係を判定する判定手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の出力補正装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが重ならない部分における、スペクトル形状に基づいて、前記第１出力端子、又は、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量を算出することを特徴とする請求項２に記載の出力補正装置。
【請求項４】
前記制御手段は、更に、前記第１テスト信号、及び、前記第２テスト信号を、時間的に同時に出力するように、前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子を制御することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記出力特性として、（i）前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量、及び、（ii）前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力レベルを相対的に変化させる係数を補正することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項６】
前記算出手段は、前記合成信号のフーリエ変換スペクトルに基づいて、前記差分を算出することを特徴とする請求項１から５のうちいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項７】
前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、前記補正手段における、前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量の精度に対応して決定されることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項８】
前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、前記第１出力端子、及び、前記第２出力端子における出力時期を相対的に遅延させる遅延量が、大きくなる場合、低くなるように規定されることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項９】
前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号における周波数帯域は、外界のノイズ音の周波数帯域と、異なることを特徴とする請求項１から８のうちいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項１０】
前記算出手段は、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、相対的に早い時期に集音された部分に基づいて、前記差分を算出することを特徴とする請求項１から９のうちいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項１１】
前記算出手段は、前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分が前記集音手段に到着した直後の部分に基づいて、前記差分を算出することを特徴とする請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の出力補正装置。
【請求項１２】
第１テスト信号を含む第１音声信号を出力する第１スピーカと、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号を出力する第２スピーカとを備え、
出力された前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と、
集音された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１スピーカと前記集音手段との第１距離と、前記第２スピーカと前記集音手段との第２距離との差分を算出する算出手段と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正手段と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記算出手段は、（i）前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、前記パワー特性が最小レベルである周波数に基づいて、前記差分を算出することを特徴とするスピーカの出力補正装置。
【請求項１３】
第１テスト信号を出力する第１スピーカに接続される第１出力端子と、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を出力する第２スピーカに接続される第２出力端子とを備える出力補正装置における出力補正方法であって、
出力された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１テスト信号及び前記第２テスト信号を集音する集音手段と前記第１スピーカとの第１距離と、前記集音手段と前記第２スピーカとの第２距離と、の差分を算出する算出工程と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正工程と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正工程を制御する制御工程と、
を備え、
前記算出工程は、（i）前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、前記パワー特性が最小レベルである周波数に基づいて、前記差分を算出することを特徴とする出力補正方法。
【請求項１４】
第１テスト信号を含む第１音声信号を出力する第１スピーカと、
前記第１テスト信号と位相が略同一であると共に、前記第１テスト信号と合成された場合のパワー特性が一定値である第２テスト信号を含む第２音声信号を出力する第２スピーカとを備えるスピーカの出力補正装置における出力補正方法であって、
出力された前記第１テスト信号、及び前記第２テスト信号を集音する集音工程と、
集音された前記第１テスト信号と前記第２テスト信号とが合成された合成信号におけるスペクトルに基づいて、前記第１スピーカと前記集音手段との第１距離と、前記第２スピーカと前記集音手段との第２距離との差分を算出する算出工程と、
前記第１スピーカ、及び前記第２スピーカにおける相対的な出力特性を補正する補正工程と、
算出された前記差分に基づいて、前記出力特性を補正するように前記補正工程を制御する制御工程と、
を備え、
前記算出工程は、（i）前記スペクトルに含まれる、前記第１テスト信号と、前記第２テスト信号とが重なった部分のうち、前記パワー特性が最小レベルである周波数に基づいて、前記差分を算出することを特徴とするスピーカの出力補正方法。
【国際調査報告】
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