(57)【要約】【課題】騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる音響調整装置を提供する。【解決手段】音場７に対応した目標音響周波数特性に関する目標音響周波数特性データを記憶する目標音響周波数特性データベース３７と、音楽ソースである音源から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段１２と、調整音響信号を音響として音場７に出力するスピーカ１４と、音響を収音するマイクロホン１５と、収音された収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断する音響特性判断手段３２と、音響特性判断手段３２が適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるよう音響調整データを算出する音響調整データ算出手段３８とを備え、音響信号調整手段１２は、音響調整データ算出手段３８によって算出された音響調整データに応じて音響信号を調整する。【選択図】図１
2007101782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音場に対応した目標音響周波数特性に関する目標音響周波数特性データを記憶する目標音響周波数特性データ記憶手段と、
音楽ソースである音源から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段と、
前記音響信号調整手段によって調整された調整音響信号を音響として前記音場に出力する音響出力手段と、
前記音場に出力された音響を収音する収音手段と、
前記収音手段によって収音された収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断する音響特性判断手段と、
前記音響特性判断手段が適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が前記目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出する音響調整データ算出手段とを備え、
前記音響信号調整手段は、前記音響調整データ算出手段によって算出された音響調整データに応じて前記音響信号を調整することを特徴とする音響調整装置。
【請求項２】
前記音響特性判断手段が適正と判断したときの成分に対応する前記調整音響信号の周波数帯域毎の平均および前記収音信号の周波数帯域毎の平均を算出する音響周波数特性算出手段と、
前記音響周波数特性算出手段によって算出された各周波数帯域の前記調整音響信号の平均と前記収音信号の平均との差分から得られる差分特性データをそれぞれ生成する差分特性データ生成手段とを備え、
前記音響調整データ算出手段は、前記差分特性データ生成手段によって生成された差分特性データに基づいて前記目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出することを特徴とする請求項１に記載の音響調整装置。
【請求項３】
前記音響周波数特性算出手段は、前記音場内に設置された複数の前記収音手段によってそれぞれ収音された収音信号のうち周波数帯域毎の成分が適正と前記音響特性判断手段が判断したときの成分に対応する前記収音信号それぞれに基づいて、１つの前記収音手段当たりの各周波数帯域の前記収音信号の平均を算出し、
前記差分特性データ生成手段は、前記音響周波数特性算出手段によって算出された各周波数帯域の前記調整音響信号の平均と１つの前記収音手段当たりの前記収音信号の平均との差分から得られる差分特性データをそれぞれ生成することを特徴とする請求項２に記載の音響調整装置。
【請求項４】
前記音響信号調整手段が前記音響調整データに応じて前記音響信号を調整した後に、前記音響周波数特性算出手段によって算出された前記収音信号の音響周波数特性が騒音か否かを判定する騒音判定手段を備え、前記騒音判定手段が騒音と判定したとき前記音響調整データ算出手段は、前記騒音の特性に応じて前記音響調整データを算出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の音響調整装置。
【請求項５】
前記騒音判定手段が騒音と判定したとき前記音響調整データ算出手段は、前記音場に応じて前記音響調整データを算出することを特徴とする請求項４に記載の音響調整装置。
【請求項６】
音楽ソースである音源から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段を有する音響調整装置を制御する音響調整プログラムであって、
前記音響信号が調整された調整音響信号を音場に出力したときの音響を収音手段で収音し、収音した収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断する音響特性判断ステップと、
前記音響特性判断ステップで、適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出する音響調整データ算出ステップと、
前記音響調整データ算出ステップで、算出された音響調整データに応じて前記音響信号を前記音響信号調整手段に調整させるステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする音響調整プログラム。
【請求項７】
音楽ソースである音源から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段を有する音響調整装置を制御する音響調整方法であって、
前記音響信号が調整された調整音響信号を音場に出力したときの音響を収音手段で収音し、収音した収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断する音響特性判断ステップと、
前記音響特性判断ステップで、適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出する音響調整データ算出ステップと、
前記音響調整データ算出ステップで、算出された音響調整データに応じて前記音響信号を前記音響信号調整手段に調整させるステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする音響調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源から再生された音響信号を調整する音響調整装置、音響調整プログラム、および音響調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の音響調整装置としては、測定用のＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号を用いて応答特性の測定を行う場合に、測定の際の逆フィルタ特性による時間圧縮と補正特性の付与に共通の畳み込み演算器を備え、ハードウエア構成を簡略化して装置の小型化を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−０９５６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の音響調整装置は、屋外等の場所でＴＳＰ信号やピンクノイズを用いた音響を調整するときの周辺に騒音規制がされている場合に、ＴＳＰ信号やピンクノイズを出力することができないため音響を調整することができないという課題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる音響調整装置、音響調整プログラム、および音響調整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】
【０００５】
本発明の音響調整装置は、音場に対応した目標音響周波数特性に関する目標音響周波数特性データを記憶する目標音響周波数特性データ記憶手段と、音楽ソースである音源から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段と、前記音響信号調整手段によって調整された調整音響信号を音響として前記音場に出力する音響出力手段と、前記音場に出力された音響を収音する収音手段と、前記収音手段によって収音された収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断する音響特性判断手段と、前記音響特性判断手段が適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が前記目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出する音響調整データ算出手段とを備え、前記音響信号調整手段は、前記音響調整データ算出手段によって算出された音響調整データに応じて前記音響信号を調整する構成を有している。
【０００６】
この構成により、収音信号から得られる周波数帯域毎の成分が適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように音響信号を調整するための音響調整データを算出し、算出された音響調整データに応じて音響信号を調整するため、騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる。また、音場に対応した目標音響周波数特性に関する目標音響周波数特性データに基づいて音響信号を調整するため、いかなる音場にも対応可能な音響調整装置を提供することができる。
【０００７】
また、本発明の音響調整装置は、前記音響特性判断手段が適正と判断したときの成分に対応する前記調整音響信号の周波数帯域毎の平均および前記収音信号の周波数帯域毎の平均を算出する音響周波数特性算出手段と、前記音響周波数特性算出手段によって算出された各周波数帯域の前記調整音響信号の平均と前記収音信号の平均との差分から得られる差分特性データをそれぞれ生成する差分特性データ生成手段とを備え、前記音響調整データ算出手段は、前記差分特性データ生成手段によって生成された差分特性データに基づいて前記目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出する構成を有している。
【０００８】
この構成により、各周波数帯域の調整音響信号の平均と収音信号の平均との差分から得られる差分特性データをそれぞれ生成し、生成された差分特性データに基づいて目標音響周波数特性になるように音響信号を調整するため、騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる。
【０００９】
さらに、本発明の音響調整装置は、前記音響周波数特性算出手段は、前記音場内に設置された複数の前記収音手段によってそれぞれ収音された収音信号のうち周波数帯域毎の成分が適正と前記音響特性判断手段が判断したときの成分に対応する前記収音信号それぞれに基づいて、１つの前記収音手段当たりの各周波数帯域の前記収音信号の平均を算出し、前記差分特性データ生成手段は、前記音響周波数特性算出手段によって算出された各周波数帯域の前記調整音響信号の平均と１つの前記収音手段当たりの前記収音信号の平均との差分から得られる差分特性データをそれぞれ生成する構成を有している。
【００１０】
この構成により、１つの収音手段当たりの各周波数帯域の前記収音信号の平均に基づいて音響信号を調整するため、音場内の音響周波数特性を均一に調整することができる。
【００１１】
さらに、本発明の音響調整装置は、前記音響信号調整手段が前記音響調整データに応じて前記音響信号を調整した後に、前記音響周波数特性算出手段によって算出された前記収音信号の音響周波数特性が騒音か否かを判定する騒音判定手段を備え、前記騒音判定手段が騒音と判定したとき前記音響調整データ算出手段は、前記騒音の特性に応じて前記音響調整データを算出する構成を有している。
【００１２】
この構成により、騒音と判定したとき騒音の特性に応じて音響調整データを算出するため、騒音が発生しても聴感度のよい音響周波数特性を調整することができる。
【００１３】
さらに、本発明の音響調整装置は、前記騒音判定手段が騒音と判定したとき前記音響調整データ算出手段は、前記音場に応じて前記音響調整データを算出する構成を有している。
【００１４】
この構成により、騒音と判定したとき音場に応じて音響調整データを算出し、算出された音響調整データに応じて音響信号を調整するため、騒音が発生するいかなる音場にも対応可能な音響調整装置を提供することができる。
【００１５】
本発明の音響調整プログラムは、音楽ソースである音源から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段を有する音響調整装置を制御する音響調整プログラムであって、前記音響信号が調整された調整音響信号を音場に出力したときの音響を収音手段で収音し、収音した収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断する音響特性判断ステップと、前記音響特性判断ステップで、適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出する音響調整データ算出ステップと、前記音響調整データ算出ステップで、算出された音響調整データに応じて前記音響信号を前記音響信号調整手段に調整させるステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１６】
このプログラムにより、収音信号から得られる周波数帯域毎の成分が適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように音響信号を調整するための音響調整データを算出し、算出された音響調整データに応じて音響信号を調整するため、騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる。また、音場に対応した目標音響周波数特性に関する目標音響周波数特性データに基づいて音響信号を調整するため、いかなる音場にも対応可能な音響調整プログラムを提供することができる。
【００１７】
本発明の音響調整方法は、音楽ソースである音源から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段を有する音響調整装置を制御する音響調整方法であって、前記音響信号が調整された調整音響信号を音場に出力したときの音響を収音手段で収音し、収音した収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断する音響特性判断ステップと、前記音響特性判断ステップで、適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように前記音響信号を調整するための音響調整データを算出する音響調整データ算出ステップと、前記音響調整データ算出ステップで、算出された音響調整データに応じて前記音響信号を前記音響信号調整手段に調整させるステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１８】
この方法により、収音信号から得られる周波数帯域毎の成分が適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように音響信号を調整するための音響調整データを算出し、算出された音響調整データに応じて音響信号を調整するため、騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる。また、音場に対応した目標音響周波数特性に関する目標音響周波数特性データに基づいて音響信号を調整するため、いかなる音場にも対応可能な音響調整方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる音響調整装置、音響調整プログラム、および音響調整方法を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態の音響調整装置について、図面を用いて説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置のブロック図を図１に示す。
【００２２】
本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置は、音源１１から再生された音響信号を調整する音響信号調整手段１２、音響信号調整手段１２によって調整された調整音響信号を増幅するアンプ１３、アンプ１３によって増幅された調整音響信号を音響として音場７に出力するスピーカ１４、音場７に出力された音響を収音するマイクロホン１５、マイクロホンによって収音された収音信号を入力し、かつ調整音響信号を入力するサウンドデバイス２０、およびサウンドデバイス２０が出力した音響周波数特性に基づいて音響信号を調整するための音響調整データを目標音響周波数特性になるように算出するパソコン３０を含むように構成される。
【００２３】
なお、音源１１は、ＣＤ（Compact Disc）プレイヤー、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、またはＭＤ（Mini Disc）などの音源となるものであれば如何なるもので構成されてもよい。また、音場７は、コンサート会場や駅のプラットホームなど音響が発生される場所や空間である。また、本実施の形態に係る音響調整は、例えば、騒音規制がされている屋外等の場所で主に音場７の建築途中に行われ、または聴衆が音場７にいないとき等に行われる。
【００２４】
音響信号調整手段１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）を有するパラメトリックイコライザおよびバンドパスフィルタなどによって構成され、音源１１から再生された音響信号を音響調整データに応じて調整するようになっている。なお、音響調整データには、音響周波数等のゲインや共振の鋭さを示すＱなどを調整するためのデータが含まれる。
【００２５】
音響調整装置１の操作者などは、音場７で短時間に音響調整が行えるように、音場７の音響周波数特性を測定する前に、音場７に関する音場の空間規模、音場の使用目的、および音場の残響時間などの条件に基づいて事前に図示していないコンピュータを用いて音響シミュレーションを行う。音響信号調整手段１２には、図示していないコンピュータによって予測された音場７に関する最適な音響調整データが予め設定されている。
【００２６】
また、音響信号調整手段１２には、パソコン３０によって出力された音響調整データが入力され、音響信号調整手段１２は、入力された音響調整データに応じて予め設定された音響調整データを補正し、補正した音響調整データに基づいて音響信号を調整するようになっている。
【００２７】
アンプ１３は、パワーアンプなどによって構成され、音響信号調整手段１２によって調整された調整音響信号を増幅するようになっている。スピーカ１４は、アンプ１３によって増幅された調整音響信号を音響として音場７に出力するようになっている。
【００２８】
また、スピーカ１４は、複数のスピーカを１つのユニットにしたスピーカクラスタの構成でもよく、音域毎に音響を出力するスコーカ、ツイータ、およびウーハなどによって構成されてもよい。なお、本発明に係る音響出力手段は、アンプ１３およびスピーカ１４などによって構成されるものであり、音響を出力するものであれば如何なるものでもよい。
【００２９】
マイクロホン１５は、音場７に出力された音響を収音するようになっている。なお、本発明に係る収音手段は、マイクロホン１５などによって構成されるものであり、音響を収音するものであれば如何なるものでもよい。
【００３０】
サウンドデバイス２０は、例えばネットワークを介して、音響信号調整手段１２、マイクロホン１５、およびパソコン３０と接続されている。また、サウンドデバイス２０は、ＰＣカードでもよく、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）に準拠してパソコン３０内に装着されるものでもよい。サウンドデバイス２０は、音響信号調整手段１２およびマイクロホン１５によって出力されたアナログの信号からデジタルの信号に変換するようになっている。
【００３１】
サウンドデバイス２０は、例えば、マイクロホン１５によって収音された収音信号を入力する収音信号入力手段２１および調整音響信号を入力する音響信号入力手段２２によって構成される。
【００３２】
収音信号入力手段２１は、マイクロホン１５によって収音されたデジタルの収音信号を入力し、入力したデジタルの収音信号をパソコン３０に出力するようになっている。音響信号入力手段２２は、入力したデジタルの調整音響信号をパソコン３０に出力するようになっている。なお、収音信号入力手段２１および音響信号入力手段２２が調整音響信号および収音信号をデジタルの信号に変換する際には、例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いる。
【００３３】
パソコン３０は、サウンドデバイス２０で取り込まれた収音信号と調整音響信号との間のタイミングを合わせる機能を持つ。すなわち、パソコン３０に取り込まれた収音信号および調整音響信号のうち、音響信号入力手段２２よりパソコン３０に取り込まれた調整音響信号をパソコン３０内で遅延させる。例えば、音響信号入力手段２２に取り込まれた調整音響信号を遅延させる遅延時間は、調整音響信号がアンプ１３に入力された時点から音場７およびマイクロホン１５を介して収音信号となってサウンドデバイス２０に入力されるまでの時間になるようにする。これにより、収音信号と調整音響信号との間のタイミングを合わせることが可能となる。
【００３４】
また、パソコン３０は、表示手段３１、音響特性判断手段３２、蓄積手段３３、音響周波数特性算出手段３４、差分特性データ生成手段３５、スピーカデータベース３６、目標音響周波数特性データベース３７、音響調整データ算出手段３８によって構成されている。
【００３５】
表示手段３１は、サウンドデバイス２０によって出力された調整音響信号と収音信号とを音響調整装置１の操作者などに比較させるため、タイミングを合わせた調整音響信号と収音信号との２つの信号に含まれる音響周波数毎のレベル、差分特性、コヒーレンス特性などをディスプレイに表示するようになっている。
【００３６】
音響特性判断手段３２は、収音信号から得られる周波数帯域毎の成分がそれぞれ適正か否かを判断するようになっている。例えば、収音信号から得られる周波数帯域の成分としては、ノイズ特性またはコヒーレンス特性などに関わる成分が用いられる。蓄積手段３３は、音響特性判断手段が適正と判断したときの成分に対応する収音信号および調整音響信号の成分をパソコン３０のメモリなどの記憶手段に蓄積するようになっている。
【００３７】
音響周波数特性算出手段３４は、音響特性判断手段３２が適正と判断したときの成分に対応する調整音響信号の周波数帯域毎の平均および収音信号の周波数帯域毎の平均を算出するようになっている。
【００３８】
差分特性データ生成手段３５は、音響周波数特性算出手段３４によって算出された各周波数帯域の調整音響信号の平均と収音信号の平均との差分から得られる差分特性データをそれぞれ生成するようになっている。なお、差分特性データ生成手段３５は、調整音響信号の平均を基準として調整音響信号と収音信号とに含まれる音響周波数毎のレベルの差の２乗和が最小になるような差分特性データを生成するようにしてもよい。
【００３９】
スピーカデータベース３６は、スピーカ１４の構成やスピーカ１４が音場７に設置される場所に応じてスピーカシステムに関わる位相情報、周波数特性、ディレイやアライメントなどのデータが予め記憶されているものであって、パソコン３０のハードディスクなどで構成される。これらのデータは、事前にコンピュータを用いた音響シミュレーションによって直接音あるいは反射音を含む形で音響調整した結果に応じて決定され、音響信号調整手段１２などに予め設定される。
【００４０】
目標音響周波数特性データベース３７は、種々の音場に対応した目標とする音響周波数特性に関する目標音響周波数特性データが記憶されているものであって、パソコン３０のハードディスクなどで構成される。例えば、目標音響周波数特性データベース３７には、音場の空間規模、音場の使用目的、および音場の残響時間などに応じた目標音響周波数特性データが予め記憶されている。
【００４１】
また、目標音響周波数特性データは、事前にコンピュータを用いた音響シミュレーションによって直接音および反射音を音響調整した結果に応じて決定されるものであり、音場の空間規模、音場の使用目的、および音場の残響時間などに応じて複数に分類されている。なお、音場７の音響周波数特性を測定する前に操作者などは、キーボードおよびマウスなどの入力機器を用いて複数に分類されたデータから、音場７にとって最適な目標音響周波数特性データを１つ決定することができる。また、本発明の実施の形態では、本発明に係る目標音響周波数特性データ記憶手段の一例として目標音響周波数特性データベース３７を用いている。
【００４２】
音響調整データ算出手段３８は、差分特性データ生成手段３５によって生成された差分特性データに基づいて目標音響周波数特性になるように音響信号を調整するための音響調整データを算出し、算出した音響調整データを音響信号調整手段１２に出力するようになっている。
【００４３】
例えば、音響調整データ算出手段３８は、操作者などが選択した目標音響周波数特性データを目標音響周波数特性データベース３７から取得し、取得した目標音響周波数特性データが表す目標音響周波数特性に音響周波数特性を近づけるために、目標音響周波数特性と音響調整後の音響周波数特性とに含まれる音響周波数毎のレベルの差の２乗和が最小になるように音響調整データを算出するようにしてもよい。
【００４４】
また、図２は、本発明の実施の形態に係る目標音響周波数特性の一例を示す図である。音響調整データ算出手段３８が取得した目標音響周波数特性データは、図２に示すような目標音響周波数特性であった場合、算出された音響周波数特性が上限８と下限９との間に収まるように音響調整データを算出する。
【００４５】
また、音響調整データ算出手段３８が取得した目標音響周波数特性データは、フラットな特性であった場合、目標音響周波数特性と音響周波数特性との差が最小になるように、音響信号調整手段１２を構成するバンドパスフィルタのバンド数毎に音響調整データを算出するようにしてもよい。なお、この音響調整データ算出のための具体的な手法としては、例えば、文献「"音響伝達系の波形伝達特性補償に対するコンボリューションイコライザの適用"、根生他著、日本音響学会講演論文集、昭和５６年１０月」に開示されたもの等が知られている。
【００４６】
なお、音響特性判断手段３２、蓄積手段３３、音響周波数特性算出手段３４、差分特性データ生成手段３５、および音響調整データ算出手段３８は、プログラムのモジュールでもよく、これらの手段はパソコン３０のＣＰＵなどによって制御されるようにしてもよい。また、本発明の実施の形態に係る音響調整装置は、音響信号調整手段１２がパソコン３０に含まれるように構成してもよい。
【００４７】
以下、本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置の動作について、図面を参照して説明する。図３および図４は、本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置のプログラムを示すフローチャートである。
【００４８】
まず、図３に示すように、ステップＳ１では、音源１１から再生された音響信号が音響信号調整手段１２によって音響調整データに応じて調整されたとき、調整された調整音響信号は、音響信号入力手段２２に入力され、単位時間サンプリングされてアナログからデジタルの調整音響信号に変換されると共に、調整音響信号がスピーカ１４によって音場７に音響として出力され、音場７に出力された音響がマイクロホン１５によって収音されたとき、収音された収音信号は、収音信号入力手段２１に入力され、単位時間サンプリングされてアナログからデジタルの収音信号に変換される。
【００４９】
また、サウンドデバイス２０は、収音信号から得られるノイズ信号を抽出すると共に、調整音響信号の平均、収音信号の平均、およびノイズ信号の平均を所定時間毎に算出してパソコン３０に出力するようにしてもよい。なお、調整音響信号の平均、収音信号の平均、およびノイズ信号の平均は、パソコン３０で算出するようにしてもよい。また、ノイズ信号には、例えば、ＳＮ比が用いられる。
【００５０】
次に、音響特性判断手段３２は、サウンドデバイス２０から出力されたノイズ信号を所定の周波数帯域毎に対応して分割する（ステップＳ２）。例えば、音響特性判断手段３２は、ノイズ信号を図２に示した音響周波数２０Ｈｚから２０ＫＨｚまでを所定数に分割する。なお、この所定数は、任意に変更することができる。
【００５１】
次に、音響特性判断手段３２は、分割したノイズ信号から選択していないものを１つ選択する（ステップＳ３）。例えば、音響特性判断手段３２は、分割したノイズ信号を音響周波数の小さい順に選択する。
【００５２】
ここで、音響特性判断手段３２は、選択したノイズ信号が所定レベル以上か否かを判断する（ステップＳ４）。なお、所定数のノイズ信号のうち選択したノイズ信号の対象箇所をｉとし、対象箇所のノイズ信号をＳＮ［ｉ］とし、所定レベルをＡとすれば、音響特性判断手段３２は、ノイズ信号ＳＮ［ｉ］が所定レベルＡ以上か否かを判断する。
【００５３】
選択したノイズ信号が所定レベル以上である場合、処理はステップＳ３へ戻り、所定レベル未満である場合、音響特性判断手段３２は、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の調整音響信号の総和を算出して蓄積手段３３に記憶させる（ステップＳ５）。
【００５４】
なお、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の調整音響信号をＳＰ１［ｉ］とし、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の調整音響信号の総和をＳＰＬＡ［ｉ］とし、ステップＳ５で算出される調整音響信号の総和をプログラム言語の形式で表せば、例えば、式１のようになる。
【００５５】
ＳＰＬＡ［ｉ］＝ＳＰＬＡ［ｉ］＋ＳＰ１［ｉ］；    ・・・（式１）
また、音響特性判断手段３２は、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の収音信号の総和を算出して蓄積手段３３に記憶させる（ステップＳ６）。
【００５６】
なお、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の収音信号をＳＰ２［ｉ］とし、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の収音信号の総和をＳＰＬＢ［ｉ］とし、ステップＳ６で算出される収音信号の総和をプログラム言語の形式で表せば、例えば、式２のようになる。
【００５７】
ＳＰＬＢ［ｉ］＝ＳＰＬＢ［ｉ］＋ＳＰ２［ｉ］；    ・・・（式２）
次に、音響特性判断手段３２は、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の調整音響信号の総和および収音信号の総和を算出した回数である総和算出回数を蓄積手段３３に記憶させる（ステップＳ７）。
【００５８】
ここで、音響特性判断手段３２は、分割したノイズ信号を全て選択したか否か判断し（ステップＳ８）、全て選択していない場合、処理はステップＳ３へ戻る。また、音響特性判断手段３２は、分割したノイズ信号を全て選択した場合、操作者から音響調整を停止するための停止指示を受けたか否かを確認し（ステップＳ９）、停止指示を受けていない場合、処理はステップＳ１へ戻る。なお、音響調整装置がタイマー機能を有している場合には、予め決められている時間の経過によりタイマー機能から停止指示を受けるようにしてもよい。
【００５９】
図４に示すように、音響特性判断手段３２が停止指示を受けた場合、音響周波数特性算出手段３４は、総和算出回数と、各周波数帯域の調整音響信号の総和および各周波数帯域の収音信号の総和とに基づいて、各周波数帯域の調整音響信号の平均および各周波数帯域の収音信号の平均を算出する（ステップＳ１０）。
【００６０】
なお、各周波数帯域の調整音響信号の平均および各周波数帯域の収音信号の平均は、例えば、式１および式２を用いれば、ＳＰＬＡ［ｉ］／総和算出回数、ＳＰＬＢ［ｉ］／総和算出回数、として表される。
【００６１】
次に、差分特性データ生成手段３５は、音響周波数特性算出手段３４によって算出された各周波数帯域の調整音響信号の平均と収音信号の平均との差分から得られる差分特性データをそれぞれ生成する（ステップＳ１１）。なお、差分特性データをＳＰＬＸ［ｉ］とし、プログラム言語の形式で表せば、差分特性データは、例えば、式３のようになる。
【００６２】
ＳＰＬＸ［ｉ］＝ＳＰＬＢ［ｉ］／総和算出回数  −  ＳＰＬＡ［ｉ］／総和算出回数；    ・・・（式３）
次に、音響調整データ算出手段３８は、差分特性データ生成手段３５によって生成された差分特性データと目標音響周波数特性との差分に基づいて、音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように、音響信号を調整するための音響調整データを算出し（ステップＳ１２）、算出した音響調整データを音響信号調整手段１２に出力するようになっている。
【００６３】
例えば、所定数に分割した周波数帯域毎の目標音響周波数特性をＳＰＬＹ［ｉ］とすれば、差分特性データと目標音響周波数特性との差分は、ＳＰＬＹ［ｉ］−ＳＰＬＸ［ｉ］となり、この差分から音響調整データを算出する。
【００６４】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置、音響調整プログラム、および音響調整方法は、収音信号から得られる周波数帯域毎の成分が適正と判断したときの成分に対応する音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように音響信号を調整するための音響調整データを算出し、算出された音響調整データに応じて音響信号を調整するため、騒音規制がされている屋外等の場所で音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置のブロック図を図５に示す。なお、本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置を構成する構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置を構成する構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、それぞれの説明を省略する。
【００６６】
本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置は、音響信号調整手段１２、アンプ１３、スピーカ１４、音場７内に設置されたマイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂ、マイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂによって収音された収音信号をそれぞれ入力し、かつ調整音響信号を入力するサウンドデバイス４０、およびサウンドデバイス４０がそれぞれ出力した収音信号および調整音響信号に基づいて音響信号を調整するための音響調整データを目標音響周波数特性になるように算出するパソコン５０によって構成される。
【００６７】
また、本発明の第２の実施の形態に係るマイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂの各々は、本発明の第１の実施の形態に係るマイクロホン１５と同一である。なお、本発明の第２の実施の形態に係るマイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂは、２つに限定されず、３つ以上のマイクロホン１５が存在してもよい。また、本発明の第２の実施の形態に係る音響調整は、騒音規制がされている屋外等の場所で主に音場７の建築途中に行われ、または聴衆が音場７にいないとき等に行われる。
【００６８】
サウンドデバイス４０は、例えばネットワークを介して、音響信号調整手段１２、マイクロホン１５、およびパソコン５０と接続されている。また、サウンドデバイス４０は、ＰＣカードでもよく、ＰＣＭＣＩＡに準拠してパソコン５０内に装着されるものでもよい。サウンドデバイス４０は、音響信号調整手段１２並びに、マイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂによって出力されたアナログの信号からデジタルの信号に変換するようになっている。
【００６９】
サウンドデバイス４０は、例えば、マイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂによって収音された収音信号を入力する収音信号入力手段４１および調整音響信号を入力する音響信号入力手段２２によって構成される。また、パソコン５０は、本発明の第１の実施の形態で説明したパソコン３０と同様、サウンドデバイス４０で取り込まれた収音信号と調整音響信号との間のタイミングを合わせる機能を持つ。
【００７０】
また、パソコン５０は、表示手段３１、音響特性判断手段５２、蓄積手段３３、音響周波数特性算出手段５４、差分特性データ生成手段３５、スピーカデータベース３６、目標音響周波数特性データベース３７、音響調整データ算出手段３８によって構成されている。
【００７１】
音響周波数特性算出手段５４は、マイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂと対応するそれぞれの収音信号から得られる周波数帯域毎の成分が適正と音響特性判断手段５２が判断したときの成分に対応する収音信号それぞれに基づいて、１つの収音手段当たりの各周波数帯域の収音信号の平均を算出するようになっている。
【００７２】
なお、音響特性判断手段５２および音響周波数特性算出手段５４は、プログラムのモジュールでもよく、これらの手段はパソコン５０のＣＰＵなどによって制御されるようにしてもよい。
【００７３】
以下、本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置の動作について、図面を参照して説明する。図６および図４は、本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置のプログラムを示すフローチャートである。
【００７４】
まず、図６に示すように、ステップＳ２１では、ステップＳ１と同様に調整された調整音響信号が、音響信号入力手段２２に入力されてデジタルの調整音響信号に変換されると共に、音場７に出力された音響がマイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂによって収音されたとき、収音されたそれぞれの収音信号である収音信号Ａ、Ｂは、収音信号入力手段４１に入力され、単位時間サンプリングされてアナログからデジタルの収音信号に変換される。
【００７５】
また、サウンドデバイス４０は、本発明の第１の実施の形態と同様に、収音信号Ａから得られるノイズ信号Ａ、収音信号Ｂから得られるノイズ信号Ｂを抽出すると共に、調整音響信号の平均、それぞれの収音信号の平均、およびそれぞれのノイズ信号の平均を所定時間毎に算出してパソコン５０に出力するようにしてもよい。
【００７６】
次に、音響特性判断手段５２は、サウンドデバイス４０から出力されたノイズ信号Ａ、Ｂを所定の周波数帯域毎に対応して分割する（ステップＳ２２）。次に、音響特性判断手段５２は、分割したノイズ信号Ａ、Ｂから選択していないノイズ信号Ａ、Ｂをそれぞれ１つずつ選択する（ステップＳ２３）。例えば、音響特性判断手段５２は、分割したノイズ信号Ａ、Ｂを音響周波数の小さい順に選択する。
【００７７】
なお、分割したノイズ信号Ａ、Ｂは、所定数のノイズ信号のうち選択したノイズ信号の対象箇所をｉとすれば、ノイズ信号Ａ［ｉ］、ノイズ信号Ｂ［ｉ］で表すことができる。
【００７８】
ここで、音響特性判断手段５２は、選択したノイズ信号Ａ［ｉ］が所定レベル以上か否かを判断し（ステップＳ２４）、所定レベル未満の場合、選択したノイズ信号Ｂ［ｉ］が所定レベル以上か否かを判断する（ステップＳ２５）。選択したノイズ信号Ｂ［ｉ］が所定レベル未満の場合、音響特性判断手段５２は、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の調整音響信号の総和を算出して蓄積手段３３に記憶させる（ステップＳ２６）。
【００７９】
また、音響特性判断手段５２は、選択したノイズ信号Ａに対応する周波数帯域の収音信号Ａの総和を算出して蓄積手段３３に記憶させ（ステップＳ２７）、選択したノイズ信号Ｂに対応する周波数帯域の収音信号Ｂの総和を算出して蓄積手段３３に記憶させる（ステップＳ２８）。
【００８０】
次に、音響特性判断手段５２は、選択したノイズ信号に対応する周波数帯域の調整音響信号の総和および収音信号の総和を算出した回数である総和算出回数を蓄積手段３３に記憶させる（ステップＳ２８）。
【００８１】
ここで、音響特性判断手段５２は、分割したノイズ信号を全て選択したか否か判断し（ステップＳ２９）、分割したノイズ信号を全て選択した場合、本発明の第１の実施の形態と同様に、操作者から音響調整を停止するための停止指示を受けたか否かを確認する（ステップＳ３０）。
【００８２】
次に、音響周波数特性算出手段５４は、各周波数帯域の収音信号Ａの総和と各周波数帯域の収音信号Ｂの総和から各周波数帯域の収音信号の総和の平均を算出する。例えば、各周波数帯域の収音信号Ａ、Ｂの総和を、総和信号Ａ［ｉ］、総和信号Ｂ［ｉ］とすれば、各周波数帯域の収音信号の総和の平均は、（総和信号Ａ［ｉ］＋総和信号Ｂ［ｉ］）／２、で表される。
【００８３】
なお、図４のステップＳ１０に示すように、音響周波数特性算出手段３４は、総和算出回数と、各周波数帯域の調整音響信号の総和および各周波数帯域の収音信号の総和の平均とに基づいて、各周波数帯域の調整音響信号の平均および各周波数帯域の収音信号の平均を算出する。以降のステップＳ１１の動作については、本発明の第１の実施の形態と同様である。
【００８４】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置、音響調整プログラム、および音響調整方法は、音場７内に設置された複数のマイクロホン１５によってそれぞれ収音された収音信号に基づいて、１つのマイクロホン１５当たりの各周波数帯域の収音信号の平均に基づいて音響信号を調整するため、音場内の音響周波数特性を均一に調整することができる。
【００８５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置のブロック図を図７に示す。なお、本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置を構成する構成要素のうち、本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置を構成する構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、それぞれの説明を省略する。
【００８６】
本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置は、音響信号調整手段１２、アンプ１３、スピーカ１４、音場７内に設置されたマイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂ、マイクロホン１５ａおよびマイクロホン１５ｂによって収音された収音信号をそれぞれ入力し、かつ調整音響信号を入力するサウンドデバイス４０、およびサウンドデバイス４０がそれぞれ出力した収音信号および調整音響信号に基づいて音響信号を調整するための音響調整データを目標音響周波数特性になるように算出するパソコン６０によって構成される。
【００８７】
また、本発明の第３の実施の形態に係る音響調整は、例えば、騒音規制がされている屋外等の場所で音場７の建築途中などに音響信号調整手段１２が音響調整データに応じて音響信号を調整した後、音場７の建築が完成して聴衆が音場７にいるとき等に再度行われる。
【００８８】
また、音場７で短時間に音響調整が行えるように、音響信号調整手段１２には、音場７の建築途中などに音響信号が調整されたときの音響調整データが予め設定されている。
【００８９】
パソコン６０は、表示手段３１、音響特性判断手段５２、蓄積手段３３、音響周波数特性算出手段５４、差分特性データ生成手段３５、スピーカデータベース３６、目標音響周波数特性データベース３７、音響調整データ算出手段６８、および騒音判定手段６９によって構成されている。
【００９０】
騒音判定手段６９は、音場７の建築途中などに音響信号調整手段１２が音響調整データに応じて音響信号を調整した後の音響調整装置の運用状態に、音響周波数特性算出手段５４によって算出された収音信号の音響周波数特性が騒音か否かを判定するようになっている。
【００９１】
例えば、騒音判定手段６９は、事前に音響信号調整時に調整した音響周波数特性を保持しておき、その周波数特性と、算出された収音信号の音響周波数特性が一致しないとき、音響周波数特性が騒音と判定するようにしてもよい。また、騒音判定手段６９が取得した目標音響周波数特性データは、図２に示すような目標音響周波数特性であった場合、算出された音響周波数特性が上限８と下限９との間に収まらないとき、音響周波数特性が騒音と判定するようにしてもよい。
【００９２】
なお、音響調整装置３の操作者などは、キーボードおよびマウスなどの入力機器を用いて音響調整装置の初期状態または音響調整装置の運用状態を選択することができる。また、音響調整装置は、自動で一定時間毎に音響周波数特性算出手段５４が算出する収音信号の音響周波数特性の変動量に応じて、音響調整装置の初期状態または音響調整装置３の運用状態を決めることもできる。
【００９３】
また、音場７の建築途中などに音響信号調整手段１２が音響調整データに応じて音響信号を事前に調整した状態等である音響調整装置の初期状態に、騒音判定手段６９は、騒音の判定を行わなず、音響調整装置の運用状態に、騒音の判定を行う。
【００９４】
また、音響調整装置の運用状態において、例えば、音場７が列車の往来する駅のプラットホームなど、騒音の変動が大きい場所である場合には、音響調整データ算出手段６８が、音響周波数特性に含まれる音響周波数８００Ｈｚ位から音響周波数５ｋＨｚ位までの聴感度のよい音響周波数帯のレベルが上限のレベルまで一様に増加するように音響調整データを一定時間間隔毎に算出し、算出した音響調整データを一定時間間隔毎に音響信号調整手段１２に出力するようになっている。なお、音響調整データ算出手段６８は、目標音響周波数特性と一致しないような音響周波数帯のレベルを増加させないように音響調整データを算出するようにしてもよい。
【００９５】
また、音場７がデパートやクラシックコンサート会場など、暗騒音のように騒音の変動が小さい場所である場合には、音響調整データ算出手段６８が、音響周波数特性に含まれる暗騒音の音響周波数帯が目標音響周波数特性になるように音響調整データを算出し、算出した音響調整データを音響信号調整手段１２に出力するようになっている。
【００９６】
例えば、音響調整データ算出手段６８は、暗騒音の音響周波数帯のゲインを小さく調整するように音響調整データを算出するようにしてもよく、または、音響周波数特性の全ての音響周波数帯においてＳＮ比が一定となるように音響調整データを算出するようにしてもよい。
【００９７】
なお、騒音判定手段６９は、プログラムのモジュールでもよく、これらの手段はパソコン６０のＣＰＵなどによって制御されるようにしてもよい。
【００９８】
以下、本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置の動作について、図面を参照して説明する。図６および図８は、本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【００９９】
図６に示した各ステップは、本発明の第２の実施の形態と同様であるため、各ステップの説明を省略する。
【０１００】
図８に示すように、まず、音響調整装置３の運用状態において、ステップＳ１０で、音響周波数特性算出手段５４は、各周波数帯域の調整音響信号の平均および各周波数帯域の収音信号の平均を算出し、収音信号の平均を収音信号の音響周波数特性とする。
【０１０１】
次に、騒音判定手段６９は、音響周波数特性算出手段５４によって算出された収音信号の音響周波数特性が騒音か否かを判定する（ステップＳ４０）。
【０１０２】
音響周波数特性が騒音と判定されたとき、ステップＳ１１で差分特性データ生成手段３５は、差分特性データをそれぞれ生成し、音響調整データ算出手段６８は、差分特性データと目標音響周波数特性との差分に基づいて、音響周波数特性が目標音響周波数特性になるように、音場に合わせた音響調整データを算出する（ステップＳ４２）。
【０１０３】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置、音響調整プログラム、および音響調整方法は、音場７の建築途中などに音響信号を調整した後、音場７の建築が完成して聴衆が音場７にいるときなどに音響周波数特性が騒音か否かを判定し、騒音と判定したとき騒音の特性に応じて音響調整データを算出し、算出された音響調整データに応じて音響信号を調整するため、騒音が発生しても聴感度のよい音響周波数特性を調整することができる。
【０１０４】
また、音響周波数特性が騒音か否かを判定し、騒音と判定したとき音場に応じて音響調整データを算出し、算出された音響調整データに応じて音響信号を調整するため、騒音が発生するいかなる音場にも対応可能な音響調整装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように、本発明にかかる音響調整装置、音響調整プログラム、および音響調整方法は、騒音規制がされている屋外等の場所で、音楽ＣＤ等を再生して音響周波数特性を騒音を出すことなく、音響調整を高い精度でかつ簡単に行うことができるという効果を有し、音源から再生された音響信号を調整する音響調整装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る目標音響周波数特性の一例を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る音響調整装置のプログラムを示すフローチャート
【図４】本発明の第１および第２の実施の形態に係る音響調整装置の動作の流れを示すフローチャート
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る音響調整装置のブロック図
【図６】本発明の第２および第３の実施の形態に係る音響調整装置のプログラムを示すフローチャート
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置のブロック図
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る音響調整装置の動作の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０７】
７  音場
８  音響周波数特性の上限
９  音響周波数特性の下限
１１  音源
１２  音響信号調整手段
１３  アンプ
１４  スピーカ（音響出力手段）
１５、１５ａ、１５ｂ  マイクロホン（収音手段）
２０、４０  サウンドデバイス
２１、４１  収音信号入力手段
２２  音響信号入力手段
３０、５０、６０  パソコン
３１  表示手段
３２、５２  音響特性判断手段
３３  蓄積手段
３４、５４  音響周波数特性算出手段
３５  差分特性データ生成手段
３６  スピーカデータベース
３７  目標音響周波数特性データベース（目標音響周波数特性データ記憶手段）
３８、６８  音響調整データ算出手段
６９  騒音判定手段
【図１】
2007101782.tif 000003
【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】
2007101782.tif 000009
【図８】
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