(57)【要約】【課題】スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する場合において、装置のハードウェアリソースによって計測可能な遅延時間が制限されないようにする。【解決手段】上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるようにする。これによれば、テスト信号を時間軸方向に引き延ばした分だけより長い遅延時間の計測が可能となる。つまり、テスト信号のサンプル数に依らず、より長い遅延時間を計測することができる。【選択図】図３
2007116250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測装置であって、
上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段と、
上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との位相差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得る遅延時間計測手段と、
を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
上記制御手段は、
データとして保持される上記テスト信号の各値をそれぞれ所定複数クロックにわたって出力することで、上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて出力されるように制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
上記テスト信号はＴＳＰ信号であり、
上記遅延時間計測手段は、
上記マイクロフォンにより収音される上記時間軸方向に引き延ばされたＴＳＰ信号を引き延ばした倍率に応じてダウンサンプリングして取得した上で、このダウンサンプリングして取得したＴＳＰ信号に基づき復元したインパルス信号と、上記スピーカから出力されるＴＳＰ信号が基としたインパルス信号との位相差に基づいて第１の遅延時間を計測すると共に、
この第１の遅延時間を、上記ＴＳＰ信号を引き延ばした倍率に応じて倍数化することで、上記引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得るようにされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項４】
上記遅延時間計測手段は、さらに、
上記時間軸方向に引き延ばされずに上記スピーカから通常出力されるテスト信号と、上記マイクロフォンにより収音されるこの通常出力によるテスト信号との位相差に基づき通常計測遅延時間を計測すると共に、
この通常計測遅延時間と上記引き延ばし計測遅延時間とに基づき、上記音声到達遅延時間を計測するようにされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項５】
スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測方法であって、
上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるようにすると共に、上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との位相差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得るようにした、
ことを特徴とする計測方法。
【請求項６】
スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測機能を備えた音声信号処理装置であって、
上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段と、
上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との位相差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得る遅延時間計測手段と、
上記遅延時間計測手段により得られた上記音声到達遅延時間に基づき、上記スピーカから出力されるべき音声信号についての遅延時間を調整する遅延時間調整手段と、
を備えることを特徴とする音声信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測装置とその方法に関する。また、このような音声到達遅延時間についての計測機能を有する音声信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特にオーディオ信号をマルチチャンネル出力するオーディオシステムなどでは、例えば正弦波やＴＳＰ（Time Streched Pulse）信号等としてのテスト信号をスピーカから出力して、これを別途設けたマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンに音声が到達するまでの遅延時間（音声到達遅延時間）を計測するということが行われている。
【０００３】
図１２に、その手法の一例を示す。
ここで、この図１２では、上記テスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合を示す。周知のようにＴＳＰ信号は、図中に示すようなインパルス信号の位相をずらして生成したものとなる。従って、スピーカから出力しマイクロフォンで収音したＴＳＰ信号は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を行った上でそのＴＳＰ信号作成時にずらした分位相を戻し、且つＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速フーリエ逆変換）を行うことで元のインパルス信号に復元できる。
このように復元されるインパルス信号（インパルス応答）は、スピーカから出力されマイクロフォンに到達するまでの遅延時間の情報を含んでいるものとなる。具体的に、スピーカとマイクロフォンとの距離が「０」でなければ、収音されたＴＳＰ信号から復元したインパルス信号の立ち上がり位置は、スピーカから出力されるＴＳＰ信号が基としたインパルス信号の立ち上がり位置よりも遅れた位置となっており、これらの差を計測することで音声到達遅延時間（図中遅延時間ＤＴ）を求めることができる。
【０００４】
上記説明を踏まえた上で図１２について説明すると、先ずスピーカからは、図中の出力信号として、ＴＳＰ信号が複数周期分繰り返し出力されるようにして、所定時間にわたるＴＳＰ信号の出力が行われる。
一方、このようなＴＳＰ信号出力の開始から所定時間経過後に、図示する収音信号として、マイクロフォンによるＴＳＰ信号の収音を開始する。このようなマイクロフォンによる収音としても、複数周期のＴＳＰ信号が収音されるようにして所定時間にわたって行われる。
この際、収音の開始タイミングは、図示するようにして出力信号としてのＴＳＰ信号の１周期の開始タイミングに同期するようにされる。スピーカからは、図示するように１周期の開始位置からＴＳＰ信号出力が開始されるので、このように収音開始タイミングをＴＳＰ信号の１周期の開始タイミングと同期させることで、出力されるＴＳＰ信号と収音されるＴＳＰ信号との位相ずれは、収音信号から復元されるインパルス信号の立ち上がり位置を１周期の開始位置（０クロック目）から計測することで容易に得ることができる。
【０００５】
図１２の手法では、このような双方のＴＳＰ信号の位相ずれを、上述のようなインパルス信号の立ち上がり位置のずれとして計測するようにされているものである。
具体的には、先ず収音された複数周期分のＴＳＰ信号を、図示するようにして加算平均する。そして、この加算平均結果について、上述したＦＦＴ→位相変換→ＩＦＦＴを行ってインパルス信号を復元した上で、この復元されたインパルス信号の立ち上がり位置と、出力前の元のインパルス信号の立ち上がり位置とのずれを計測することで、音声到達遅延時間としての図示する遅延時間ＤＴを計測する。
なお、この場合は上記のようにして収音開始タイミングを出力されるＴＳＰ信号の開始位置と同期させているので、復元したインパルス信号に基づく上記遅延時間ＤＴの計測としては、実際にはその立ち上がり位置が何クロック目であるかを計測することで行われるものとなる。
【０００６】
なお、関連する従来技術については以下の特許文献を挙げることができる。
【特許文献１】特開２０００−０９７７６３号公報
【特許文献２】特開平０４−２９５７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようにして、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、スピーカからマイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測することができる。
但し、このようなテスト信号を用いた従来の計測手法では、最大でテスト信号の１周期分の長さしか遅延時間を計測できないという制限がある。
【０００８】
ここで、図１２に示したような従来の手法では、上述もしたように出力されるテスト信号と収音されるテスト信号との位相差に基づき遅延時間を計測していることに相当するものである。従って、例えば次の図１３に示されるように、遅延時間が図１２に示した場合からちょうど１周期分前であったとしても、計測結果としては同じ結果が得られてしまう。
このことからも理解されるように、図１２に示すような従来手法は、遅延時間がテスト信号の１周期内の長さとなっていない場合には適正に遅延時間を計測することができないものとなる。つまりは、従来の手法は、遅延時間が１周期内であることが予めわかっている場合（すなわち、スピーカとマイクロフォンとの距離が１周期分の遅延時間に応じた距離内であることがわかっている場合）を前提として採ることのできる手法なのである。
【０００９】
このように計測可能な遅延時間がテスト信号の１周期内に限られることを踏まえ、現状では、より長い遅延時間の計測が可能となるようにするために、テスト信号のサンプル数を増やすということが行われている。
つまり、スピーカから出力するテスト信号としては、実際には或る一定のクロック（例えば４４．１ｋHzなど）に従って１値ずつ出力するようにされるので、このようにテスト信号のサンプル数を増やせば、その分テスト信号の１周期分の時間長を長くでき、より長い遅延時間を計測することが可能となるものである。
【００１０】
しかしながら、このようにテスト信号のサンプル数を増やした場合は、当然のことながらテスト信号としてのデータ量が増えるわけで、その分テスト信号データを格納するメモリ容量の増大化につながる。すなわち、メモリ資源の乏しい機器には不適な手法となる。
さらに、テスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合は特に、サンプル数が増えることでその分インパルス信号復元のためのＦＦＴ・ＩＦＦＴでのサンプル数も増え、処理負担の増大化につながる。すなわち、この点でもハードウェアリソースの乏しい機器には不適な手法となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では以上のような問題点に鑑み、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する場合において、装置のハードウェアリソースによって計測可能な遅延時間が制限されないようにすることを目的とする。
このため、本発明では計測装置として以下のように構成することとした。
つまり、本発明の計測装置は、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測装置であって、上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段を備えるようにしたものである。
【００１２】
また、本発明では音声信号処理装置として以下のように構成することとした。
つまり、本発明の音声信号処理装置は、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測機能を備えた音声信号処理装置であって、先ず、上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段を備える。
また、上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との位相差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得る遅延時間計測手段を備える。
また、上記遅延時間計測手段により得られた上記音声到達遅延時間に基づき、上記スピーカから出力されるべき音声信号についての遅延時間を調整する遅延時間調整手段を備えるようにしたものである。
【００１３】
このような本発明によれば、テスト信号を時間軸方向に引き延ばした分だけより長い遅延時間の計測が可能となる。つまり、テスト信号のサンプル数に依らず、より長い遅延時間を計測することができる。
【発明の効果】
【００１４】
このようにして本発明によれば、テスト信号を時間軸方向に引き延ばした分だけより長い遅延時間の計測が可能であることから、テスト信号のサンプル数に依らずより長い遅延時間の計測ができる。
これにより、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する場合において、装置のハードウェアリソースによって計測可能な遅延時間が制限されないようにすることができる。
【００１５】
また、本発明の音声信号処理装置によれば、このような本発明の手法によって計測される遅延時間に基づいて、上記スピーカから出力されるべき音声信号についての遅延時間を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明していく。
図１は、本発明における実施の形態の音声信号処理としての再生装置２の内部構成と、この再生装置２を含むオーディオシステム１の構成を示す図である。
図１において、実施の形態の再生装置２は、図示するメディア再生部１５を備え、例えばＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、或いはブルーレイディスク（Blu-Ray Disc）などの光ディスク記録媒体や、ＭＤ（Mini Disc：光磁気ディスク）、ハードディスクなどの磁気ディスク、半導体メモリを内蔵した記録媒体など、所要の記録媒体についての再生が可能とされる。
実施の形態のオーディオシステム１としては、この再生装置２のメディア再生部１５によって再生されるオーディオ信号（音声信号）を音声出力するための、図示する複数のスピーカＳＰ（ＳＰ1、ＳＰ2、ＳＰ3、ＳＰ4）を備える。また、後述する遅延時間計測を行うために必要な、図示するマイクロフォン（ＭＩＣ）Ｍ１も備える。
【００１７】
このような実施の形態のオーディオシステム１としては、例えばカーオーディオシステムや、５．１ｃｈなどのサラウンドシステムとして適用することができる。
なお、ここではスピーカＳＰの数は４つとしているが、これはあくまでオーディオシステム１が備えるスピーカＳＰの数が複数であることを象徴しているものに過ぎず、備えられるスピーカＳＰの数について限定するものではない。
【００１８】
再生装置２には、上記マイクロフォンＭ１により収音された音声信号を入力するための音声入力端子Ｔinが備えられ、この音声出力端子Ｔinを介してマイクロフォンＭ１と接続される。
また、再生装置２には、上記複数のスピーカＳＰ1〜ＳＰ4の数に応じた複数の音声出力端子Ｔout1〜Ｔout4が備えられ、これら出力端子Ｔout1〜Ｔout4を介してスピーカＳＰ1〜ＳＰ4と接続される。
【００１９】
上記音声出力端子Ｔinを介して上記マイクロフォンＭ１から入力された収音信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３を介して制御部１０に入力される。
また、制御部１０からは、この場合のスピーカＳＰの数に応じた複数系統の音声信号が、Ｄ／Ａコンバータ１４を介してそれぞれ上記した音声出力端子Ｔout1〜Ｔout4のうちの対応する端子に供給されるようになっている。
【００２０】
制御部１０は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）又はＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、後述する各種機能動作を実現するように構成される。
この制御部１０に対しては、図示するようにＲＯＭ１１とＲＡＭ１２が備えられる。ＲＯＭ１１は、制御部１０が各種制御処理を実行するためのプログラムや係数、パラメータ等が格納される。また、特に実施の形態の場合、このＲＯＭ１１内には後述する遅延時間計測で用いられる、データとしてのテスト信号１１ａも格納される。実施の形態の場合、テスト信号としてはＴＳＰ（Time Streched Pulse）信号を用いる。
また、ＲＡＭ１２は、制御部１０の作業データなどが一時格納され、ワーク領域として利用される。
【００２１】
メディア再生部１５は、上述もしたように記録媒体についての再生を行う。
例えば、記録媒体として光ディスク記録媒体やＭＤなどに対応する場合には、光学ヘッド、スピンドルモータ、再生信号処理部、サーボ回路等を備え、装填されたディスク状記録媒体に対してレーザ光の照射により信号の再生を行うように構成される。
そして、このような再生動作により得られたオーディオ信号を制御部１０に対して供給するようにされる。
【００２２】
図２は、制御部１０により実現される各種機能動作について説明するための図である。なお、この図２では制御部１０の各種機能動作をブロック化して示している。また、この図では図１に示したメディア再生部１５、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２も示している。
図２において、制御部１０としては、図示するようにテスト信号出力部１０ａ、テスト信号サンプリング部１０ｂ、加算平均部１０ｃ、インパルス信号復元部１０ｄ、遅延時間計測部１０ｅ、音声信号処理部１０ｆとしての機能を備える。
実施の形態では、制御部１０がこれらの各種機能動作をソフトウエア処理に実現する場合を例示するが、これらの機能ブロックをハードウエアで構成して実現することもできる。
【００２３】
テスト信号出力部１０ａは、後述する遅延時間計測においてスピーカＳＰから出力すべきテスト信号（この場合はＴＳＰ信号）を、ＲＯＭ１１内に格納されたデータとしてのテスト信号１１ａに基づいて出力する。すなわち、動作クロックに基づいてテスト信号１１ａの各値を順次出力する。このように出力されるテスト信号（ＴＳＰ信号）の各値は、図１に示したＤ／Ａコンバータ１４→音声出力端子Ｔoutを介してスピーカＳＰに供給され、これによってスピーカＳＰからはテスト信号１１ａに基づく音声信号が実音声として出力される。
この場合もテスト信号の出力は、後述もするように複数周期分が出力されるようにして所定時間にわたって行うようにされる。
【００２４】
ところで、遅延時間計測は、各スピーカＳＰについて行われるものである。これに応じ当該テスト信号出力部１０ａは、テスト信号の出力を、１つのスピーカチャンネルごとに切り替えて出力することが可能とされる。つまり、スピーカＳＰ1のチャンネルが選択されることに応じては、テスト信号１１ａの各値を音声出力端子Ｔout1に接続されるラインに対して出力し、スピーカＳＰ2のチャンネルが選択されることに応じては音声出力端子Ｔout2に接続されるラインに対し出力するようにされる。同様に、スピーカＳＰ3のチャンネルが選択されることに応じては、テスト信号の各値を音声出力端子Ｔout3に接続されるラインに対して出力し、スピーカＳＰ4のチャンネルが選択されることに応じては音声出力端子Ｔout4に接続されるラインに対し出力するようにされる。
【００２５】
テスト信号サンプリング部１０ｂは、スピーカＳＰから出力されたＴＳＰ信号についての収音信号として、図１に示したＡ／Ｄコンバータ１３から供給されるマイクロフォンＭ１による収音信号を入力し、これを動作クロックに基づいてサンプリングする。サンプリングしたＴＳＰ信号としてのデータ（ＴＳＰデータとも呼ぶ）はＲＡＭ１２に保持するようにされる。
収音信号のサンプリングとしても、テスト信号の複数周期が取得されるように所定時間にわたって行われる。
【００２６】
加算平均部１０ｃは、上記のようなサンプリングによりＲＡＭ１２に保持された複数周期分のＴＳＰデータについて加算平均処理を行う。加算平均処理後のＴＳＰデータについてもＲＡＭ１２に保持される。
【００２７】
インパルス信号復元部１０ｄは、ＲＡＭ１２に保持された加算平均後のＴＳＰデータに基づいて、インパルス信号を復元する。このインパルス信号復元部１０ｄとしては、先ず上記ＴＳＰデータに対しＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を行う。さらに、このようにＦＦＴが行われたＴＳＰデータについて、信号作成時にずらした分位相を戻し（位相変換）、その上でＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速フーリエ逆変換）を行ってインパルス信号を復元する。
【００２８】
遅延時間計測部１０ｅは、復元されたインパルス信号と、格納されるテスト信号１１ａとしてのＴＳＰ信号の作成の基となったインパルス信号とについて、それぞれの立ち上がり位置のずれ（遅延サンプル数）を計測することによって遅延時間を計測する。
後述もするように  実施の形態においても、インパルス信号の立ち上がり位置が０クロック目となるようにＴＳＰ信号を出力し、且つ収音信号のサンプリング開始タイミングを、出力されるＴＳＰ信号の１周期の開始位置と同期したタイミングとなるようにしているので、上記のような復元したインパルス信号に基づく上記遅延時間ＤＴの計測としては、実際にはその立ち上がり位置がＴＳＰ信号の１周期の開始位置から何クロック目であるかを計測することで行われるものとなる。
なお、実施の形態の遅延時間計測では、このような復元したインパルス信号の遅延サンプル数の計測（計時）によって得た遅延時間の情報（第１の遅延時間ＤＴ１）を基に、後述する処理（図６、図１０）を行うことで最終的な遅延時間の情報を得るようにされる（後述する遅延時間ＤＴ２、遅延時間ＤＴ４）。
【００２９】
音声信号処理部１０ｆは、図示するようにしてｃｈ（チャンネル）分配処理、音場・音響処理、ｃｈごとのディレイ処理などを行う。
ｃｈ分配処理は、メディア再生部１５からの入力に基づく複数のオーディオ信号について、それぞれを対応するスピーカＳＰ（つまり対応する音声出力端子Ｔout）に接続されるラインに分配して出力する。例えば、当該オーディオシステム１がカーオーディオシステムであった場合、メディア再生部１５から再生されるＬch、Ｒchの２系統のオーディオ信号を、それぞれＬch、Ｒchに対応するスピーカＳＰ（Ｌch、Ｒchに対応する音声出力端子Ｔout）に接続されるラインに対して分配出力する。
或いは、当該オーディオシステム１が５．１ｃｈサラウンドシステムであって、メディア再生部１５からＬch、Ｒchの２系統のオーディオ信号が再生される場合は、これら２系統のオーディオ信号から５．１ｃｈに対応した６系統のオーディオ信号を生成する。そして、これらをそれぞれ対応する音声出力端子Ｔoutに接続されるラインに分配して出力する。
また、上記音場・音響処理は、例えばイコライジング処理により各種音響効果を与えるための処理やデジタルリバーブなどの音場効果を与えるための処理などを指す。
また、上記ｃｈごとのディレイ処理は、先の遅延時間計測部１０ｅによって計測される各スピーカＳＰごと（各ｃｈごと）の遅延時間ＤＴ（後述する遅延時間ＤＴ２、遅延時間ＤＴ４）に基づき、それぞれのスピーカＳＰから出力されるべきオーディオ信号についてのディレイ時間を設定して、この設定したディレイ時間に応じて各オーディオ信号にディレイ処理を施す処理である。すなわち、計測された遅延時間ＤＴに応じてオーディオ信号のディレイ時間を調整するものである。
このようなｃｈごとのディレイ時間の調整は、各スピーカＳＰから出力される音声がマイクロフォンＭ１に同時に到達するようにして行われる。これによってマイクロフォンＭ１の配置位置を聴取位置とした場合に、この聴取位置に各スピーカＳＰからの音声を同時に到達させることができる。
なお、このように各スピーカＳＰごとに計測された遅延時間に応じて各スピーカＳＰから出力される音声信号を遅延させて出力する具体的手法については、既に各種の技術が提案されているのでここで特に限定はしない。
【００３０】
ここで、上記説明によれば、本実施の形態としても遅延時間の計測にあたっては、出力したテスト信号と収音したテスト信号との位相差に基づく計測を行っていることがわかる。
但し、先にも説明したように、この手法は最大でもテスト信号の１周期分の時間長までしか遅延時間を計測できないという制限がある。
このため現状では、先にも述べたようにテスト信号のサンプル数を増やすことでより長い遅延時間の測定が可能となるようにすることが行われている。
【００３１】
しかしながら、このようにテスト信号のサンプル数を増やした場合は、当然のことながらテスト信号としてのデータ量が増えるわけで、その分テスト信号データ（テスト信号１１ａ）を格納するメモリ容量（この場合はＲＯＭ１１）の増大化につながる。すなわち、メモリ資源の乏しい機器には不適な手法となる。
さらに、本例のようにテスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合は特に、サンプル数が増えることでその分インパルス信号復元のためのＦＦＴ・ＩＦＦＴでのサンプル数も増え、処理負担の増大化につながる。すなわち、この点でもハードウェアリソースの乏しい機器には不適な手法となってしまう。
【００３２】
そこで実施の形態では、テスト信号を時間軸方向に引き延ばしてスピーカＳＰから出力する。つまり、このようにして時間軸方向に引き延ばすことで、テスト信号の１周期の時間長を長くすることができ、これによってテスト信号を引き延ばした分だけより長い遅延時間を計測することができるようになるものである。
このような手法として、以下、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを提案する。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
図３は、第１の実施の形態としての遅延時間計測動作について説明するための図である。
この図では、図中の時間軸Ｔを基準として、ＴＳＰ信号と、このＴＳＰ信号の作成時に基としたインパルス信号と、ＴＳＰ信号に基づきスピーカＳＰから出力される本実施の形態の場合の出力信号と、この出力信号に基づきマイクロフォンＭ１にて収音される収音信号の各波形を示している。
なお、図中の各波形を囲うそれぞれの枠は、テスト信号としてのＴＳＰ信号の１周期ごとの区切りを表している。
また、以下の説明では、便宜上、１つのスピーカＳＰの遅延時間計測動作のみについて説明を行うが、各スピーカＳＰごとの遅延時間を計測するにあたっては、スピーカＳＰごとに同様の計測動作を繰り返し行うものとすればよい。
【００３４】
図３において、先ず図中のＴＳＰ信号波形は、図１（及び図２）に示したＲＯＭ１１内に格納されるテスト信号１１ａとしての、データによるＴＳＰ信号の各値を１クロックずつ出力したときの波形を示している。つまり、通常出力したときのＴＳＰ信号波形を示しているものである。
【００３５】
これに対し、本実施の形態では、図中の出力信号として示されているように、ＴＳＰ信号を時間軸方向に所定倍引き延ばして出力するものとしている。例えばこの場合は、時間軸方向に４倍引き延ばして出力するものとする。
【００３６】
ここで確認のために、上記通常出力によるＴＳＰ信号としては、次の図４（ａ）に示されるようなものとなる。すなわち、テスト信号１１ａとして格納されるＴＳＰ信号のサンプル数がｎとすると、０〜ｎサンプル目までの各値を１クロックずつ出力したものである。
この場合、図示するようにＴＳＰ信号のサンプル数ｎは「５１２」であるとする。これに応じこの場合のＴＳＰ信号の１周期長は５１２クロックとなる。
例えば、この場合の動作クロックが４４．１ｋHzであるとすれば、ＴＳＰ信号の１周期長は５１２÷４４１００secとなる。
【００３７】
そして、このようなＴＳＰ信号の時間軸方向への引き延ばしとして、本実施の形態では、次の図４（ｂ）に示されるように、テスト信号１１ａとして格納されるＴＳＰ信号（データ）をアップサンプリングして出力するようにされる。つまり、図のようにしてＴＳＰ信号の各値を、それぞれ所定複数クロックにわたって出力するようにしたものである。
この場合、時間軸方向への引き延ばし倍率は４倍とされるので、ＴＳＰ信号の各値を４クロックにわたってそれぞれ出力する。これによって出力されるＴＳＰ信号の１周期長は、図示するようにして５１２×４クロックとなり、４４．１ｋHzの動作クロックの下では１０４８×４４１００secとなる。
【００３８】
図３に戻り、上記のようなＴＳＰ信号の時間軸方向への引き延ばし出力は、引き延ばし信号が所定複数周期分出力されるようにして予め設定された所定の時間長にわたって行う。この図では、引き延ばし信号を３周期分出力するものとする。
【００３９】
そして、このような引き延ばし信号の出力と並行して、収音信号のサンプリングを行う。すなわち、スピーカＳＰから出力されてマイクロフォンＭ１により収音される引き延ばし信号についてサンプリングを行う。
この場合、収音信号のサンプリングは、出力される引き延ばし信号の１周期の開始タイミングに同期したタイミングで開始する。この図では、図示の都合上、収音信号の開始タイミングと出力信号（引き延ばし信号）の２周期目の開始タイミングとが同期しているように示しているが、実際にマイクロフォンＭ１でスピーカＳＰからの引き延ばし信号が収音され始めるのは、当然のことながらスピーカＳＰ−マイクロフォンＭ１間の距離に応じた時間（音声到達遅延時間）経過後となる。
【００４０】
ここで、本実施の形態の場合、このような収音信号についてのサンプリングとしては、上述のようにしてＴＳＰ信号を引き延ばしたことに応じて、引き延ばした倍率に応じた分ダウンサンプリングを行うものとしている。具体的には、この場合はＴＳＰ信号を４倍引き延ばして出力したので、１／４にダウンサンプリングする。つまり、収音信号としての引き延ばし信号を４クロックに１回だけサンプリングする。これにより、この場合に取得される信号の１周期長は、引き延ばし出力前の元の１周期長（この場合は５１２クロック）と同じになる。
このような収音信号のダウンサンプリングについても、収音信号としての引き延ばし信号の複数周期分について行われるようにして予め定められた所定時間にわたって行うようにされる。この図の例では、図示するように収音信号としての引き延ばし信号の２周期分についてダウンサンプリングを行うようにされ、これに伴い２周期分のＴＳＰ信号が取得される例が示されている。
【００４１】
このようにして、収音信号としての複数周期分の引き延ばし信号についてダウンサンプリングを行って複数周期分のＴＳＰ信号を取得すると、これら複数周期分のＴＳＰ信号を加算平均して、１周期分のＴＳＰ信号を得る。
その上で、このように加算平均して得られたＴＳＰ信号からインパルス信号を復元する。すなわち、先の図２においてインパルス信号復元部１０ｄとして説明したように、加算平均結果としてのＴＳＰデータに対しＦＦＴを行った上で、ＴＳＰ信号作成時に基としたインパルス信号からずらした位相分を戻し（位相変換）、且つＩＦＦＴを行ってインパルス信号を復元する。
【００４２】
インパルス信号を復元すると、この復元したインパルス信号の立ち上がり位置と、スピーカＳＰから出力されるＴＳＰ信号が基としたインパルス信号の立ち上がり位置とのずれを計測することで、図示するような遅延時間ＤＴ１（第１の遅延時間）を計測する。
【００４３】
ここで、実施の形態では、上記のようにして引き延ばした倍率に応じて収音信号をダウンサンプリングし、これによって出力前の元のＴＳＰ信号と同じ１周期長のＴＳＰ信号を取得するので、このように復元したインパルス信号と出力前の元のＴＳＰ信号のインパルス信号とを従来通り比較して上記遅延時間ＤＴ１を計測することができる。
このようにして計測される遅延時間ＤＴ１は、引き延ばしたＴＳＰ信号の１周期長（つまりこの場合は５１２×４クロック）を基準としたときの遅延量を反映した数値となっているが、この遅延時間ＤＴ１としては上記のようにしてダウンサンプリングして取得したＴＳＰ信号に基づき計測したものであるので、適正な尺度で遅延時間を表しているものではない。すなわち、具体的にこの場合の遅延時間ＤＴ１としては、設定されたダウンサンプリングの倍率に応じた１／４の尺度で遅延時間を表すものとなっている。
【００４４】
そこで実施の形態では、計測された遅延時間ＤＴ１を、ＴＳＰ信号の出力時に引き延ばしを行った倍率に応じて倍数化する（図中アップサンプリング）。具体的に、この場合は遅延時間ＤＴ１を４倍する。
これにより、引き延ばされたＴＳＰ信号の１周期長に応じた尺度での遅延時間ＤＴ２（引き延ばし計測遅延時間）を求めることができる。第１の実施の形態では、この遅延時間ＤＴ２を、スピーカＳＰから出力された音声がマイクロフォンＭ１に到達するまでの遅延時間（音声到達遅延時間）としての、最終的な遅延時間の情報として取得する。
【００４５】
このような第１の実施の形態としての計測手法と、従来の計測手法とを比較してみると、先にも説明したように従来手法では、ＴＳＰ信号のサンプル数に応じた長さしか遅延時間を計測できないものとされていた。すなわち、図３の例では、ＴＳＰ信号のサンプル数に基づく５１２クロック分の時間長内でしか遅延時間を計測することができないものである。
これに対し上記第１の実施の形態の手法によれば、ＴＳＰ信号のサンプル数の４倍の時間長まで計測することができる。また、ＴＳＰ信号を引き延ばす倍率としては４倍に限るものではなく、例えば５倍や１０倍を設定した場合にも同様の手法によって５倍、１０倍の長さの遅延時間を計測することができる。すなわち、このような第１の実施の形態によれば、出力するＴＳＰ信号を引き延ばす倍率に応じて、より長い遅延時間を計測することができるものである。
【００４６】
このようにして、ＴＳＰ信号を時間軸方向に引き延ばした分だけより長い遅延時間の計測が可能であることから、ＴＳＰ信号のサンプル数に依らずより長い遅延時間の計測を行うことができる。
これによって、スピーカから出力したＴＳＰ信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する場合において、装置のハードウェアリソースによって計測可能な遅延時間が制限されないようにすることができる。
【００４７】
続いて、図５、図６のフローチャートを参照して、上記により説明した第１の実施の形態としての計測動作を実現するために行われるべき処理動作について説明する。
なお、これらの図に示される処理動作は、図１（及び図２）に示した制御部１０が例えばＲＯＭ１１に格納されるプログラムに従って実行するものである。
【００４８】
先ず図５は、第１の実施の形態としての遅延時間計測動作として、テスト信号（引き延ばし信号）の出力時に対応して行われるべき処理動作について示している。この図に示す処理動作は、先の図２に示した機能ブロックで言えば、テスト信号出力部１０ａとしての動作に相当するものである。
図５において、先ずステップＳ１０１では、出力値識別カウント値ｉを０リセットする。この出力値識別カウント値ｉは、後のステップＳ１０３においてＲＯＭ１１に格納されるデータとしてのテスト信号１１ａの何サンプル目を出力すべきかを識別するための値である。
【００４９】
また、ステップＳ１０２では、出力回数識別カウント値ｊを０リセットする。この出力回数識別カウント値ｊは、次のステップＳ１０３により出力されるテスト信号の値の１値を何回出力したかを識別するための値である。
【００５０】
ステップＳ１０３では、テスト信号のｉサンプル目を出力する。つまり、ＲＯＭ１１内に格納されるテスト信号１１ａとしてのＴＳＰ信号（データ）の各値のうち、上記した出力値識別カウント値ｉにより特定される値を図１に示したＤ／Ａコンバータ１４に出力するようにされる。
【００５１】
続くステップＳ１０４では、出力回数カウント値ｊが倍率値Ｋとなったか否かについて判別処理を行う。この倍率値Ｋは、ＴＳＰ信号を引き延ばす倍率値であり、例えば先の図３の例では「４」が設定される。
出力回数カウント値ｊが上記倍率値Ｋになっていないとして否定結果が得られた場合は、ステップＳ１０５に進み出力回数カウント値ｊをカウントアップ（ｊ＋１）した後、ステップＳ１０３に戻り再度テスト信号のｉサンプル目を出力するようにされる。つまり、このようなステップＳ１０４→Ｓ１０５→Ｓ１０３→Ｓ１０４の処理が繰り返されることで、テスト信号（ＴＳＰ信号）の各値が、それぞれ倍率値Ｋに応じた複数クロックにわたって出力されるようになっている。
【００５２】
また、上記ステップＳ１０４において、出力回数カウント値ｊが上記倍率値Ｋになったとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ１０６に進んで出力回数カウント値ｊを０リセットした後、ステップＳ１０７において、出力値識別カウント値ｉがサンプル値ｎとなったか否かについて判別処理を行う。
このサンプル値ｎは、テスト信号１１ａのサンプル数の値である。つまり、このステップＳ１０７によって、ＴＳＰ信号を１周期分出力したか否か、言い換えればＴＳＰ信号の全ての値を出力したか否かが判別される。
【００５３】
ステップＳ１０７において、出力値識別カウント値ｉがサンプル値ｎにはなっていないとして否定結果が得られた場合は、ステップＳ１０８に進んで出力値識別カウント値ｉをカウントアップ（ｉ＋１）した後、先のステップＳ１０３に戻り再度テスト信号のｉサンプル目を出力するようにされる。
【００５４】
またステップＳ１０７において、出力値識別カウント値ｉがサンプル値ｎになったとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ１０９において、引き延ばし信号出力を終了すべき状態となったか否かについて判別処理を行う。
先の図３にて述べたように、実施の形態において引き延ばし信号の出力は、複数周期分（この場合は例えば３周期分）行うようにされる。このステップＳ１０９では、予め設定された所定の周期数だけ引き延ばし信号の出力を行ったか否かについて判別処理を行う。
【００５５】
ステップＳ１０９において、出力した引き延ばし信号の周期数が予め設定された周期数になっていないとして否定結果が得られた場合は、図示するようにステップＳ１０１に戻るようにされ、これによって再度１周期分の引き延ばし信号の出力が行われる。つまり、次の１周期分の引き延ばし信号出力が行われる。
またステップＳ１０９において、出力した引き延ばし信号の周期数が予め設定された周期数になったとして肯定結果が得られた場合は、この図に示される出力処理を終了する。
【００５６】
また、図６は、第１の実施の形態の遅延時間計測動作として、特に収音信号のサンプリングから遅延時間（引き延ばし計測遅延時間）の取得までに対応して行われるべき処理動作を示している。
なお、確認のために述べておくと、この図６に示す処理動作は、図５に示した処理動作と並行して行われるものである。また、この図６に示される処理動作は、先の図２に示した機能ブロックで言えば、テスト信号サンプリング部１０ｂ、加算平均部１０ｃ、インパルス信号復元部１０ｄ、遅延時間計測部１０ｅとしての動作に相当するものである。
【００５７】
図６において、先ずステップＳ２０１では、引き延ばし信号が所定周期分出力されるのを待機する。そして、引き延ばし信号が所定周期分出力された場合は、ステップＳ２０２において、引き延ばし信号をサンプリングする。すなわち、マイクロフォンＭ１により収音され、Ａ／Ｄコンバータ１３を介して入力される収音信号をサンプリングする。
ここで、先の図３において説明したように、本実施の形態において収音信号のサンプリング開始タイミングは、出力される引き延ばし信号の１周期の開始タイミングと同期させるものとしている。具体的には、出力される引き延ばし信号の２周期目の開始タイミング（５１２×４＋１クロック目）に同期させるものとしている。
つまり、上記のようにしてステップＳ２０１において引き延ばし信号を所定周期分（つまりこの場合は１周期分）出力されるのを待機し、その後にステップＳ２０２にてサンプリングを開始することで、このように収音信号（引き延ばし信号）のサンプリング開始タイミングと、出力した引き延ばし信号の１周期の開始タイミングとが同期するようにされているものである。
【００５８】
なお、このようにして実施の形態では収音信号のサンプリング開始タイミングを出力される引き延ばし信号の１周期の開始タイミングと同期させるものとしているが、これによって復元されたインパルス信号に基づく遅延時間（ＤＴ１）の計測は、当該インパルス信号の先頭位置から立ち上がり位置までの遅延クロック数を計測するのみで容易に行うことができる。
但し、このような容易性を考慮しない場合などには、必ずしも収音信号のサンプリング開始タイミングを出力される引き延ばし信号の１周期の開始タイミングと同期させる必要はない。つまり、このようにそれぞれの開始タイミングを同期させずとも、予めそれぞれの開始タイミングのずれ量がわかっていれば、復元したインパルス信号の先頭位置から同様に計測した遅延時間に対し、このずれ量を加算（または減算）することで、同じ計測結果を得ることができるからである。
【００５９】
続いて、ステップＳ２０３においては、引き延ばし信号の所定周期分をサンプリングしたか否かについて判別処理を行う。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１３から供給される収音信号としての引き延ばし信号を、予め定められた所定周期分サンプリングしたか否かを判別する。
先の図３の説明によれば、この場合は引き延ばし信号の２周期分についてサンプリングを行うものとされるので、引き延ばし信号の２周期分をサンプリングしたか否かを判別するようにされる。具体的には、サンプリング開始から５１２×４×２クロック目のサンプリングを行ったか否かを判別することになる。
【００６０】
上記ステップＳ２０３において、未だ引き延ばし信号の所定周期分をサンプリングしていないとして否定結果が得られた場合は、ステップＳ２０４に進んでＫ−１クロックだけ待機するようにされる。そして、先のステップＳ２０２に戻り、再度引き延ばし信号（収音信号）をサンプリングするようにされる。
上記ステップＳ２０４の待機処理が設けられることにより、図３にて説明したようなダウンサンプリングが実現される。
【００６１】
そして、上記ステップＳ２０３において、引き延ばし信号の所定周期分をサンプリングしたとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ２０５において、サンプリングした引き延ばし信号を加算平均する。つまり、ダウンサンプリングにより得られた複数周期分の引き延ばし信号（ＴＳＰ信号）を加算平均する。
さらに、続くステップＳ２０６においては加算平均結果からインパルス信号を復元し、次のステップＳ２０７では復元したインパルス信号から遅延時間ＤＴ１を計測する。つまり、復元したインパルス信号の先頭クロック（０クロック目）からその立ち上がりタイミングまでの遅延サンプル数を計測する。
その上で、ステップＳ２０８においては、上記遅延時間ＤＴ１×倍数値Ｋによる演算を行って、引き延ばし計測遅延時間としての遅延時間ＤＴ２を取得する。
【００６２】
なお、これら図５、図６では、１つのスピーカＳＰについての遅延時間計測動作のみについて説明したが、各スピーカについての遅延時間ＤＴ２を計測するのにあたっては、複数のスピーカＳＰ（この場合はＳＰ1〜ＳＰ4）のうちから順次１つのスピーカＳＰを選択して、この選択したスピーカＳＰについて図５、図６に示した処理を順次行うようにする。これによって各スピーカＳＰについての遅延時間ＤＴ２を得ることができる。
【００６３】
このようにして取得された各スピーカＳＰについての遅延時間ＤＴ２は、先の図２において音声信号処理部１０ｆによるｃｈごとのディレイ処理として説明したような、制御部１０が行う各スピーカｃｈごとのディレイ時間の調整に用いられる。つまり、制御部１０は、各スピーカＳＰごとに計測した遅延時間ＤＴ２に基づき、メディア再生部１５にて再生され、それぞれのスピーカＳＰから出力されるべきオーディオ信号についてのディレイ時間を設定して、この設定したディレイ時間に応じて各オーディオ信号にディレイ処理を施すものである。
このとき、各ｃｈごとのディレイ時間としては、先にも述べたように各スピーカＳＰからマイクロフォンＭ１までの音声到達時間が同じとなるように設定される。これによってマイクロフォンＭ１の配置位置を聴取位置とした場合に、各スピーカＳＰから出力される音声を聴取位置に同時に到達させることができる。
【００６４】
また、これまでの説明では、テスト信号としてのＴＳＰ信号を引き延ばす倍率は固定としたが、引き延ばし倍率は可変的に設定できるように構成することもできる。
その一例としては、例えば引き延ばし倍率設定用のユーザインタフェースを設けて、ユーザ操作に応じて設定することが考えられる。
【００６５】
或いは、次の図７に示されるようにして、先ず始めに倍率をＭＡＸなどの所定の高倍率に設定して計測を行って、大まかな遅延時間を得た上で、その結果に応じてより近い倍率を設定し直して再度の遅延時間計測を行うことも考えられる。
図７は、同じスピーカＳＰとマイクロフォンＭ１間での遅延時間について、例えば倍率５０倍で計測した遅延時間ＤＴ２と倍率１０を設定して計測した遅延時間ＤＴ２とを、先の図３に示したような復元インパルス信号を引き延ばしたかたちで表している。
ここで、第１の実施の形態の手法によると、倍率を上げれば上げるほどより長い遅延時間（つまりより長いスピーカ−マイク間の距離）を計測することが可能となるが、倍率を上げた分だけ計測精度も粗くなる。これは、実施の形態としての遅延時間ＤＴ２を求めるにあたっては、ダウンサンプリング結果に基づき計測した測定時間ＤＴ１を引き延ばし倍率に応じた分だけ倍数化して戻しているからである。
このことを踏まえた上で、上記のようにして始めは高倍率で大まかな遅延時間を得た上で、その結果に応じてより近い倍率で遅延時間を再計測するものとすれば、そのときの遅延時間に応じてより精度の良い計測を行うことができることになる。
なお、さらなる高精度化を図るために、再度の計測において得られた遅延時間からさらに近い倍率を設定して再計測を行う、という動作を繰り返し行って、最終的に最も近い倍率を設定して遅延時間の計測を行うようにすることもできる。
【００６６】
＜第２の実施の形態＞
上記のようにして、第１の実施の形態の手法を採る場合において計測精度を向上させる手法としては、高倍率での計測結果からより近い倍率を設定して再計測を行う手法も有効であるが、何れにしても最終的に計測される遅延時間ＤＴ２としては、ＴＳＰ信号を引き延ばした上で得られたものとなるので、従来のような１クロック単位での高精度な計測までは行うことができないことになる。
そこで、第１の実施の形態のように設定倍率に応じたより長い遅延時間の計測を可能とした上で、従来のような１クロック単位での高精度な計測が可能となるようにしたのが、次に説明する第２の実施の形態である。
【００６７】
先ず、第２の実施の形態の手法について理解するために、従来の手法の問題点について再考してみると、従来の手法は、先の図１２と図１３とを比較して説明したように、テスト信号の１周期分を超える遅延時間については、何周期目かかが特定できないためにこれを計測することができないものとされていた。つまり、これを換言すれば、従来の手法においてこの何周期目かを特定できさえすれば、テスト信号の１周期分を超える遅延時間を高精度に計測することができるものとなる。
【００６８】
ここで、先の第１の実施の形態の手法によれば、精度が粗くはなるもののテスト信号の１周期分を超える長い遅延時間について計測することができる。つまり、この点に着目すれば、第１の実施の形態の手法により計測する遅延時間（引き延ばし計測遅延時間）の情報は、遅延時間が従来手法でのテスト信号周期で何周期目にあたるかの情報として利用することができる。
【００６９】
このことを踏まえ、第２の実施の形態としては、次の図８に示されるようにして、第１の実施の形態の手法と従来の手法とを組み合わせて最終的な遅延時間の情報を得ることで、設定倍率に応じたより長い遅延時間の計測と、１クロック単位での高精度な計測との両立が計られるようにする。
つまり、先ず第２の実施の形態の計測動作としては、図８（ａ）に示されるようにして、先に説明した第１の実施の形態の手法によって遅延時間ＤＴ２を得る。この遅延時間ＤＴ２によって、ＴＳＰ信号の各値を１クロックずつ出力した場合（つまり従来の手法の場合）において、遅延時間がＴＳＰ信号の何周期目（図中ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５・・・のうち何れか）にあたるかのおおまかな情報を得ることができるものである。
この図では、計測した遅延時間ＤＴ２から、遅延時間がＴＳＰ信号の３周期目（ｎ３）にあたることが特定された場合が示されている。
【００７０】
そして、このような第１の実施の形態としての遅延時間ＤＴ２の計測と共に、図８（ｂ）に示されるようにして従来の計測手法により遅延時間を計測する。このように従来手法により計測された遅延時間については、遅延時間ＤＴ３（通常計測遅延時間）と呼ぶ。
なお、この図８（ｂ）では、図１３に示した従来手法の計測動作のうち、加算平均結果からインパルス信号の復元を行って、この復元したインパルス信号から遅延時間を計測する動作のみを抽出して示している。
【００７１】
その上で、このようにして従来手法により計測した遅延時間ＤＴ３と、図８（ａ）にて取得した何周期目かの情報とに基づき、スピーカＳＰからマイクロフォンＭ１までの音声到達遅延時間を示す最終的な遅延時間（遅延時間ＤＴ４）を求める。
つまり、この場合において遅延時間ＤＴ２に基づき特定されたのは上記のようにＴＳＰ信号の３周期目であるので、例えばその直前の２周期目までのクロック数に対し、遅延時間ＤＴ２としてのクロック数を加算することで、上記音声到達遅延時間としての遅延時間ＤＴ４を得ることができる。
このようにして第１の実施の形態の手法により計測した遅延時間ＤＴ２（引き延ばし計測遅延時間）と、従来手法により計測した遅延時間ＤＴ３（通常計測遅延時間）とに基づき、最終的な音声到達遅延時間としての遅延時間ＤＴ４を取得することができる。
【００７２】
図９、図１０は、上記のような第２の実施の形態としての計測動作を実現するために行われるべき処理動作について示したフローチャートである。なお、これらの図に示される処理動作としても、図１（及び図２）に示した制御部１０が例えばＲＯＭ１１に格納されるプログラムに従って実行するものである。
【００７３】
図９は、第２の実施の形態としての遅延時間計測動作として、テスト信号の出力時に対応して行われるべき処理動作について示している。
なお、第２の実施の形態としては、上記もしているように第１の実施の形態の計測動作と従来手法の計測動作との双方を行うようにされるものである。従って第２の実施の形態のテスト信号の出力時に対応した処理動作としては、先の図５に示した第１の実施の形態としての引き延ばし信号の出力動作（ステップＳ３０１〜Ｓ３０９）に続けて、従来のテスト信号（ＴＳＰ信号）出力のための処理を実行するようにされる。
なお、ステップＳ３０１〜Ｓ３０９の処理動作については先の図５におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０９と同様の処理動作となるので、ここでの改めての説明は省略する。
【００７４】
図５において、ステップＳ３０９の判別処理により、第１の実施の形態の手法による引き延ばし信号出力を終了すべき状態となったとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ３１０に進み、出力値識別カウント値ｉを０リセットする。先にも述べたように、この出力値識別カウント値ｉは、テスト信号１１ａ（ＴＳＰデータ）の何サンプル目を出力すべきかを識別するための値である。
【００７５】
続くステップＳ３１１では、テスト信号のｉサンプル目を出力する。つまり、ＲＯＭ１１内に格納されるテスト信号１１ａとしてのＴＳＰ信号の各値のうち、上記出力値識別カウント値ｉにより特定される値を図１に示したＤ／Ａコンバータ１４に出力するようにされる。
【００７６】
ステップＳ３１２では、出力値識別カウント値ｉがサンプル値ｎとなったか否かについて判別処理を行う。このサンプル値ｎとしても、テスト信号１１ａのサンプル数を示す値である。つまり、このステップＳ３１２によって、ＴＳＰ信号を１周期分出力したか否か、言い換えればＴＳＰ信号の全ての値を出力したか否かが判別される。
【００７７】
ステップＳ３１２において、出力値識別カウント値ｉがサンプル値ｎにはなっていないとして否定結果が得られた場合は、ステップＳ３１３に進んで出力値識別カウント値ｉをカウントアップ（ｉ＋１）した後、先のステップＳ３１１に戻り再度テスト信号のｉサンプル目を出力するようにされる。
これまでで説明したステップＳ３１１→Ｓ３１２→Ｓ３１３→Ｓ３１１の処理が繰り返されることで、この場合のテスト信号１１ａとしてのＴＳＰ信号は、その各値が１クロックずつ出力される。つまり、ＴＳＰ信号は引き延ばされずに通常出力される。
【００７８】
また、上記ステップＳ３１２において、出力値識別カウント値ｉがサンプル値ｎになったとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ３１４において、通常テスト信号出力を終了すべき状態となったか否かについて判別処理を行う。
第２の実施の形態において、上記のような１クロックずつの通常テスト信号出力としても、引き延ばし信号出力の場合と同様に、予め定められた複数周期分（この場合は先の図１２の場合と同様の１２周期分）行うようにされる。このステップＳ３１４では、このようにして予め設定された所定周期数だけ通常テスト信号出力を行ったか否かについて判別処理を行う。
【００７９】
そして、このステップＳ３１４において、出力したテスト信号の周期数が予め設定された周期数になっていないとして否定結果が得られた場合は、図示するようにステップＳ３１０に戻るようにされ、これによって再度１周期分のテスト信号の出力が行われる。
またステップＳ３１４において、出力したテスト信号の周期数が予め設定された周期数になったとして肯定結果が得られた場合はこの図に示される出力処理を終了する。
【００８０】
続いて、図１０は、第２の実施の形態の遅延時間計測動作として、収音信号のサンプリングから遅延時間の取得までに対応して行われるべき処理動作を示している。この図１０に示す処理動作は、図９に示した処理動作と並行して行われるものである。
なお、この場合に行われるべき引き延ばし信号についての収音信号のサンプリング〜遅延時間ＤＴ２の計測に対応した処理動作（ステップＳ４０１〜Ｓ４０８）については、先の図６に示したステップＳ２０１〜Ｓ２０８と同様となるので、ここでの改めての説明は省略する。従ってこの図１０では、ステップＳ４０８において遅延時間ＤＴ２を取得した後において行われるべき処理動作（ステップＳ４０９〜Ｓ４１５）について説明する。
【００８１】
ステップＳ４０９〜Ｓ４１４では、図９に示したステップＳ３１０〜Ｓ３１４によって所定複数周期分出力される通常出力によるテスト信号についてのサンプリング〜遅延時間ＤＴ３の計測に対応した処理動作となる。すなわち、従来手法による遅延時間計測に対応した処理となる。
先ずステップＳ４０９では、テスト信号が所定周期分出力されるのを待機する。そして、テスト信号が所定周期分出力された場合は、ステップＳ４１０において、テスト信号（の収音信号）をサンプリングする。
ここで、第２の実施の形態において、従来手法による通常出力テスト信号についてのサンプリング開始タイミングとしても、出力されるテスト信号の１周期の開始タイミングと同期させるものとしている。具体的には、先の図１２の場合と同様に、出力されるテスト信号の５周期目の開始タイミング（５１２×４＋１クロック目）に同期させるものとしている。
つまり、上記のようにしてステップＳ４０９においてテスト信号を所定周期分（つまりこの場合は４周期分）出力されるのを待機し、その後にステップＳ４１０にてサンプリングを開始することで、このように収音信号のサンプリング開始タイミングと、通常出力されるテスト信号の１周期の開始タイミングとが同期するようにされている。
【００８２】
なお、このような従来手法による通常出力のテスト信号についてのサンプリング開始タイミングとしても、出力されるテスト信号の１周期の開始タイミングと必ずしも同期させる必要はないものである。その理由については先の引き延ばし信号のサンプリング開始タイミングについて述べたものと同様である。
【００８３】
続いて、ステップＳ４１１においては、テスト信号の所定周期分をサンプリングしたか否かについて判別処理を行う。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１３から供給される収音信号としてのテスト信号を、予め定められた所定周期分サンプリングしたか否かを判別する。
この場合も通常出力によるテスト信号（ＴＳＰ信号）のサンプリングとしては、例えば先の図１２の場合と同様に８周期分行うものとする。従ってこのステップＳ４１１では、テスト信号の８周期分をサンプリングしたか（具体的に、この場合はサンプリング開始から５１２×８クロック目のサンプリングを行ったか）否かを判別するようにされる。
【００８４】
上記ステップＳ４１１において、未だテスト信号の所定周期分をサンプリングしていないとして否定結果が得られた場合は、先のステップＳ４１０に戻り、再度テスト信号（収音信号）をサンプリングするようにされる。
つまり、これによって通常出力として１クロックずつ各値を出力したテスト信号を、１クロックずつサンプリング（通常サンプリング）するようにされる。
【００８５】
そして、上記ステップＳ４１１において、テスト信号の所定周期分をサンプリングしたとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ４１２において、サンプリングしたテスト信号を加算平均する。
さらに、続くステップＳ４１３においては加算平均結果からインパルス信号を復元し、次のステップＳ４１４では復元したインパルス信号から遅延時間ＤＴ３を計測する。つまり、これによって従来手法としての遅延時間計測に依る遅延時間ＤＴ３（通常計測遅延時間）が計測される。
【００８６】
その上で、ステップＳ４１５においては、先のステップＳ４０８と上記ステップＳ４１４において得られた遅延時間ＤＴ２と遅延時間ＤＴ３とに基づき、最終的な音声到達遅延時間としての遅延時間ＤＴ４を算出する。つまり、先に説明したように、例えば遅延時間ＤＴ２により特定される周期目の直前の周期目までのクロック数に対し、遅延時間ＤＴ２としてのクロック数を加算することで、上記音声到達遅延時間としての遅延時間ＤＴ４を得ることができる。
【００８７】
なお、これら図９、図１０としても１つのスピーカＳＰについての遅延時間計測動作のみについて説明したが、各スピーカについての遅延時間ＤＴ４を計測するのにあたっては、複数のスピーカＳＰのうちから順次１つのスピーカＳＰを選択して、この選択したスピーカＳＰについて図９、図１０に示した処理を順次行うようにする。これによって各スピーカＳＰについて遅延時間ＤＴ４を計測することができる。
このようにして取得される各スピーカＳＰについての遅延時間ＤＴ４としても、先の図２においてｃｈごとのディレイ処理として説明したような、制御部１０が行う各スピーカｃｈごとのディレイ時間の調整に用いられる。つまり、制御部１０は、各スピーカＳＰごとに計測した遅延時間ＤＴ４に基づき、メディア再生部１５にて再生され、それぞれのスピーカＳＰから出力されるべきオーディオ信号についてのディレイ時間を設定して、この設定したディレイ時間に応じて各オーディオ信号にディレイ処理を施すようにされる。これによってマイクロフォンＭ１の配置位置を聴取位置とした場合に、各スピーカＳＰから出力される音声を聴取位置に同時に到達させることができる。
そして、第２の実施の形態の場合は、先の第１の実施の形態の場合よりも高精度に各遅延時間ＤＴ４を計測できるので、より厳密に各スピーカＳＰから出力される音声を聴取位置に同時に到達させることができる。
【００８８】
なお、第２の実施の形態では、引き延ばし信号の出力・サンプリング・遅延時間ＤＴ２の計測後に、従来手法としての１クロックずつのテスト信号出力・サンプリング・遅延時間ＤＴ３の計測を行って最終的な遅延時間ＤＴ４の計測を行うものとしたが、逆に従来手法での遅延時間ＤＴ３の計測後に、第１の実施の形態としての引き延ばし信号出力に基づく遅延時間ＤＴ２の計測を行って最終的な遅延時間ＤＴ４の計測を行うようにすることもできる。
【００８９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでに説明した実施の形態に限定されるべきものではない。
例えば実施の形態では、引き延ばし信号の出力として所定複数クロックにわたって同じ信号値を出力するものとしたが、所定の複数クロックおきに（つまり実施の形態の場合は４クロックおきに）それぞれの値を出力し、それ以外の区間は直線補間することもできる。或いは、０補間することもできる。
何れの場合も、実施の形態のように収音信号をダウンサンプリングするようにされる場合においては、ＴＳＰ信号を時間軸方向に引き延ばし、これを引き延ばした倍率に応じてダウンサンプリングしたことに変わりはない。
【００９０】
また、先の図４（ｂ）にて示したようにテスト信号をアップサンプリングにより引き延ばして出力する場合、実際には引き延ばし後の信号に高周波ノイズが発生することが懸念される。特に、このようなノイズ問題は、引き延ばす倍率が大きくなるほど顕著となることが予想される。
そこで、再生装置２としては、次の図１１に示されるようにしてテスト信号の出力系、又はテスト信号の収音・サンプリング系に対してローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０を挿入することもできる。すなわち、このようなローパスフィルタ２０としては、例えば図示する音声入力端子ＴinとＡ／Ｄコンバータ１３との間、Ａ／Ｄコンバータ１３と制御部１０との間、制御部１０内部、制御部１０とＤ／Ａコンバータ１４との間、Ｄ／Ａコンバータ１４と音声出力端子Ｔoutとの間の何れかの位置に対して挿入する。
これによって、引き延ばし信号に生じる高周波ノイズを効果的に抑制して、より正確な遅延時間ＤＴ２（引き延ばし計測遅延時間）を得ることができる。
【００９１】
また、実施の形態では、テスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合を例示したが、これに代えて例えばパルス信号や疑似ランダムノイズ信号、或いは正弦波信号などを用いることもできる。つまりは、スピーカから出力した信号と、これをマイクロフォンで収音しサンプリングした信号との位相差に基づき、スピーカ−マイクロフォン間の音声到達遅延時間を比較できる信号であれば、本発明でのテスト信号として用いることができる。
具体的に、これらのＴＳＰ信号以外のテスト信号（例えば正弦波信号）を用いる場合、引き延ばし計測遅延時間としての遅延時間ＤＴ２については、引き延ばし出力したテスト信号と、その収音信号を通常サンプリングして取得した信号との位相差に基づき計測することができる。つまり、この場合はＴＳＰ信号を用いる場合のようにダウンサンプリングや引き延ばし倍率に応じた倍数化は不要とすることができる。
また、このようにＴＳＰ信号以外のテスト信号を用いた場合としても、第２の実施の形態の場合と同様に、引き延ばし計測遅延時間ＤＴ２と、従来手法により計測した通常計測遅延時間ＤＴ３とに基づき１クロック刻みでの高精度な遅延時間ＤＴ４を求めるようにすることができる。
【００９２】
また、図１において、メディア再生部１５としては、記録媒体からオーディオ信号を再生するものとしたが、ＡＭ・ＦＭ放送などを受信復調してオーディオ信号を出力するＡＭ・ＦＭチューナとして構成することもできる。
【００９３】
また、再生装置２としてはオーディオ信号の再生（受信復調も含む）を行う場合を例示したが、オーディオ信号と共にビデオ信号が記録される記録媒体、又はテレビジョン放送等に対応して、ビデオ信号についての再生も可能となるように構成することもできる。この場合、再生装置２としては、オーディオ信号と同期したビデオ信号出力を行うように構成すればよい。
【００９４】
或いは、本発明の音声信号処理装置としては、このようなメディア再生部１５を備えて記録媒体についての再生機能、または放送信号の受信機能を有するように構成される以外にも、例えばアンプ装置などとして、外部で再生（受信）された音声信号を入力し、この入力音声信号に対し、計測された遅延時間に基づく遅延時間調整を行うように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明における実施の形態としての音声信号処理装置の内部構成と、この音声信号処理装置とスピーカ及びマイクロフォンを備えて構成されるオーディオシステムの構成を示したブロック図である。
【図２】実施の形態の音声信号処理装置が備える制御部が行う各種機能動作について説明するための図である。
【図３】第１の実施の形態としての遅延時間計測動作について説明するための図である。
【図４】テスト信号の通常出力と引き延ばし出力とを比較して示した図である。
【図５】第１の実施の形態としての遅延時間計測動作として、テスト信号（引き延ばし信号）の出力時に対応して行われるべき処理動作について示したフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態の遅延時間計測動作として、特に収音信号のサンプリングから遅延時間（引き延ばし計測遅延時間）の取得までに対応して行われるべき処理動作について示したフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態の変形例について説明するための図である。
【図８】第２の実施の形態としての遅延時間計測動作について説明するための図である。
【図９】第２の実施の形態としての遅延時間計測動作として、テスト信号の出力時に対応して行われるべき処理動作について示したフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態の遅延時間計測動作として、特に収音信号のサンプリングから遅延時間の取得までに対応して行われるべき処理動作について示したフローチャートである。
【図１１】実施の形態の音声信号処理装置の変形例としての構成について示したブロック図である。
【図１２】従来の遅延時間計測について説明するための図である。
【図１３】図１２に示す場合よりも遅延時間がテスト信号の１周期分長い場合での出力信号と収音信号との関係について主に示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  オーディオシステム、２  再生装置、１０  制御部、１０ａ  テスト信号出力部、１０ｂ  テスト信号サンプリング部、１０ｃ  加算平均部、１０ｄ  インパルス信号復元部、１０ｅ  遅延時間計測部、１０ｆ  音声信号処理部、１１  ＲＯＭ、１１ａ  テスト信号、１２  ＲＡＭ、１３  Ａ／Ｄコンバータ、１４  Ｄ／Ａコンバータ、１５  メディア再生部、Ｔin  音声入力端子、Ｔout1、Ｔout2、Ｔout3、Ｔout4  音声出力端子、ＳＰ1、ＳＰ2、ＳＰ3、ＳＰ4  スピーカ、Ｍ１  マイクロフォン（ＭＩＣ）、２０  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
【図１】
2007116250.tif 000003
【図２】
2007116250.tif 000004
【図３】
2007116250.tif 000005
【図４】
2007116250.tif 000006
【図５】
2007116250.tif 000007
【図６】
2007116250.tif 000008
【図７】
2007116250.tif 000009
【図８】
2007116250.tif 000010
【図９】
2007116250.tif 000011
【図１０】
2007116250.tif 000012
【図１１】
2007116250.tif 000013
【図１２】
2007116250.tif 000014
【図１３】
2007116250.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月20日(2006.12.20)
【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】
スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測装置であって、
上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段と、
上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との時間差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得る遅延時間計測手段と、
を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
上記制御手段は、
データとして保持される上記テスト信号の各値をそれぞれ所定複数回連続して出力することで、上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて出力されるように制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
上記テスト信号はＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号であり、
上記遅延時間計測手段は、
上記マイクロフォンにより収音される上記時間軸方向に引き延ばされたＴＳＰ信号を引き延ばした倍率に応じてダウンサンプリングして取得した上で、このダウンサンプリングして取得したＴＳＰ信号に基づき得られたインパルス応答と、上記スピーカから出力されるＴＳＰ信号が基としたインパルス信号との時間差に基づいて第１の遅延時間を計測すると共に、
この第１の遅延時間を、上記ＴＳＰ信号を引き延ばした倍率に応じて倍数化することで、上記引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得るようにされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項４】
上記遅延時間計測手段は、さらに、
上記時間軸方向に引き延ばされずに上記スピーカから通常出力されるテスト信号と、上記マイクロフォンにより収音されるこの通常出力によるテスト信号との時間差に基づき通常計測遅延時間を計測すると共に、
この通常計測遅延時間と上記引き延ばし計測遅延時間とに基づき、上記音声到達遅延時間を計測するようにされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項５】
スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測方法であって、
上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるようにすると共に、上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との時間差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得るようにした、
ことを特徴とする計測方法。
【請求項６】
スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測機能を備えた音声信号処理装置であって、
上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段と、
上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との時間差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得る遅延時間計測手段と、
上記遅延時間計測手段により得られた上記音声到達遅延時間に基づき、上記スピーカから出力されるべき音声信号についての遅延時間を調整する遅延時間調整手段と、
を備えることを特徴とする音声信号処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来より、特にオーディオ信号をマルチチャンネル出力するオーディオシステムなどでは、例えば正弦波やＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号等としてのテスト信号をスピーカから出力して、これを別途設けたマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンに音声が到達するまでの遅延時間（音声到達遅延時間）を計測するということが行われている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
図１２に、その手法の一例を示す。
ここで、この図１２では、上記テスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合を示す。周知のようにＴＳＰ信号は、図中に示すようなインパルス信号の位相をずらして生成したものとなる。従って、スピーカから出力しマイクロフォンで収音したＴＳＰ信号は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を行った上でそのＴＳＰ信号作成時にずらした分だけ位相を戻し、且つＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速フーリエ逆変換）を行うことでインパルス応答が得られる。
このように得られるインパルス応答は、スピーカから出力されマイクロフォンに到達するまでの遅延時間の情報を含んでいるものとなる。具体的に、スピーカとマイクロフォンとの距離が「０」でなければ、収音されたＴＳＰ信号から得られたインパルス応答の立ち上がり位置は、スピーカから出力されるＴＳＰ信号が基としたインパルス信号の立ち上がり位置よりも遅れた位置となっており、これらの差を計測することで音声到達遅延時間（図中遅延時間ＤＴ）を求めることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上記説明を踏まえた上で図１２について説明すると、先ずスピーカからは、図中の出力信号として、ＴＳＰ信号が複数周期分繰り返し出力されるようにして、所定時間にわたるＴＳＰ信号の出力が行われる。
一方、このようなＴＳＰ信号出力の開始から所定時間経過後に、図示する収音信号として、マイクロフォンによるＴＳＰ信号の収音を開始する。このようなマイクロフォンによる収音としても、複数周期のＴＳＰ信号が収音されるようにして所定時間にわたって行われる。
この際、収音の開始タイミングは、図示するようにして出力信号としてのＴＳＰ信号の１周期の開始タイミングに同期するようにされる。スピーカからは、図示するように１周期の開始位置からＴＳＰ信号出力が開始されるので、このように収音開始タイミングをＴＳＰ信号の１周期の開始タイミングと同期させることで、出力されるＴＳＰ信号と収音されるＴＳＰ信号との位相ずれは、収音信号から算出されるインパルス応答の立ち上がり位置を１周期の開始位置（０クロック目）から計測することで容易に得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
図１２の手法では、このような双方のＴＳＰ信号の位相ずれを、上述のようなインパルス応答の立ち上がり位置のずれとして計測するようにされているものである。
具体的には、先ず収音された複数周期分のＴＳＰ信号を、図示するようにして加算平均する。そして、この加算平均結果について、上述したＦＦＴ→位相変換→ＩＦＦＴを行ってインパルス応答を得た上で、この得られたインパルス応答の立ち上がり位置と、出力前の元のインパルス信号の立ち上がり位置とのずれを計測することで、音声到達遅延時間としての図示する遅延時間ＤＴを計測する。
なお、この場合は上記のようにして収音開始タイミングを出力されるＴＳＰ信号の開始位置と同期させているので、得られたインパルス応答に基づく上記遅延時間ＤＴの計測としては、実際にはその立ち上がり位置が何クロック目であるかを計測することで行われるものとなる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ここで、図１２に示したような従来の手法では、上述もしたように出力されるテスト信号と収音されるテスト信号との位相差（時間差）に基づき遅延時間を計測していることに相当するものである。従って、例えば次の図１３に示されるように、遅延時間が図１２に示した場合からちょうど１周期分長かったとしても、計測結果としては同じ結果が得られてしまう。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
しかしながら、このようにテスト信号のサンプル数を増やした場合は、当然のことながらテスト信号としてのデータ量が増えるわけで、その分テスト信号データを格納するメモリ容量の増大化につながる。すなわち、メモリ資源の乏しい機器には不適な手法となる。
さらに、テスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合は特に、サンプル数が増えることでその分インパルス応答計測処理のためのＦＦＴ・ＩＦＦＴでのサンプル数も増え、処理負担の増大化につながる。すなわち、この点でもハードウェアリソースの乏しい機器には不適な手法となってしまう。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明では以上のような問題点に鑑み、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する場合において、装置のハードウェアリソースによって計測可能な遅延時間が制限されないようにすることを目的とする。
このため、本発明では計測装置として以下のように構成することとした。
つまり、本発明の計測装置は、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測装置であって、上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段を備える。
また、上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との時間差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得る遅延時間計測手段を備えるようにしたものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明では音声信号処理装置として以下のように構成することとした。
つまり、本発明の音声信号処理装置は、スピーカから出力したテスト信号をマイクロフォンにより収音した結果に基づき、上記スピーカから上記マイクロフォンまでの音声到達遅延時間を計測する計測機能を備えた音声信号処理装置であって、先ず、上記テスト信号が時間軸方向に引き延ばされて上記スピーカから出力されるように制御する制御手段を備える。
また、上記スピーカから出力される上記時間軸方向に引き延ばされたテスト信号と、このテスト信号の上記マイクロフォンによる収音結果に基づき得た信号との時間差に基づいて計測した遅延時間に基づき、引き延ばし計測遅延時間としての上記音声到達遅延時間を得る遅延時間計測手段を備える。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
再生装置２には、上記マイクロフォンＭ１により収音された音声信号を入力するための音声入力端子Ｔinが備えられ、この音声入力端子Ｔinを介してマイクロフォンＭ１と接続される。
また、再生装置２には、上記複数のスピーカＳＰ1〜ＳＰ4の数に応じた複数の音声出力端子Ｔout1〜Ｔout4が備えられ、これら出力端子Ｔout1〜Ｔout4を介してスピーカＳＰ1〜ＳＰ4と接続される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記音声入力端子Ｔinを介して上記マイクロフォンＭ１から入力された収音信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３を介して制御部１０に入力される。
また、制御部１０からは、この場合のスピーカＳＰの数に応じた複数系統の音声信号が、Ｄ／Ａコンバータ１４を介してそれぞれ上記した音声出力端子Ｔout1〜Ｔout4のうちの対応する端子に供給されるようになっている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
制御部１０は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）又はＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、後述する各種機能動作を実現するように構成される。
この制御部１０に対しては、図示するようにＲＯＭ１１とＲＡＭ１２が備えられる。ＲＯＭ１１は、制御部１０が各種制御処理を実行するためのプログラムや係数、パラメータ等が格納される。また、特に実施の形態の場合、このＲＯＭ１１内には後述する遅延時間計測で用いられる、データとしてのテスト信号１１ａも格納される。実施の形態の場合、テスト信号としてはＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号を用いる。
また、ＲＡＭ１２は、制御部１０の作業データなどが一時格納され、ワーク領域として利用される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図２は、制御部１０により実現される各種機能動作について説明するための図である。なお、この図２では制御部１０の各種機能動作をブロック化して示している。また、この図では図１に示したメディア再生部１５、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２も示している。
図２において、制御部１０としては、図示するようにテスト信号出力部１０ａ、テスト信号サンプリング部１０ｂ、加算平均部１０ｃ、インパルス応答演算部１０ｄ、遅延時間計測部１０ｅ、音声信号処理部１０ｆとしての機能を備える。
実施の形態では、制御部１０がこれらの各種機能動作をソフトウエア処理に実現する場合を例示するが、これらの機能ブロックをハードウエアで構成して実現することもできる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
テスト信号サンプリング部１０ｂは、スピーカＳＰから出力されたＴＳＰ信号についての収音信号として、図１に示したＡ／Ｄコンバータ１３から供給されるマイクロフォンＭ１による収音信号を入力し、これを動作クロック（例えば４４．１ｋHz）に基づいてサンプリングする。サンプリングしたＴＳＰ信号としてのデータ（ＴＳＰデータとも呼ぶ）はＲＡＭ１２に保持するようにされる。
収音信号のサンプリングとしても、テスト信号の複数周期分が取得されるように所定時間にわたって行われる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
加算平均部１０ｃは、上記のようなサンプリングによりＲＡＭ１２に保持された複数周期分のＴＳＰデータについて同期加算平均処理を行う。加算平均処理後のＴＳＰデータについてもＲＡＭ１２に保持される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
インパルス応答演算部１０ｄは、ＲＡＭ１２に保持された加算平均後のＴＳＰデータに基づいて、インパルス応答を算出する。このインパルス応答演算部１０ｄとしては、先ず上記ＴＳＰデータに対しＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を行う。さらに、このようにＦＦＴが行われたＴＳＰデータについて、信号作成時にずらした分だけ位相を戻し（位相変換）、その上でＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速フーリエ逆変換）を行ってインパルス応答を算出する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
遅延時間計測部１０ｅは、算出されたインパルス応答と、格納されるテスト信号１１ａとしてのＴＳＰ信号の作成の基となったインパルス信号とについて、それぞれの立ち上がり位置のずれ（遅延サンプル数）を計測することによって遅延時間を計測する。
後述もするように  実施の形態においても、インパルス信号の立ち上がり位置が０クロック目となるようにＴＳＰ信号を出力し、且つ収音信号のサンプリング開始タイミングを、出力されるＴＳＰ信号の１周期の開始位置と同期したタイミングとなるようにしているので、上記のような算出したインパルス応答に基づく上記遅延時間ＤＴの計測としては、実際にはその立ち上がり位置がＴＳＰ信号の１周期の開始位置から何クロック目であるかを計測することで行われるものとなる。
なお、実施の形態の遅延時間計測では、このような算出したインパルス応答の遅延サンプル数の計測（計時）によって得た遅延時間の情報（第１の遅延時間ＤＴ１）を基に、後述する処理（図６、図１０）を行うことで最終的な遅延時間の情報を得るようにされる（後述する遅延時間ＤＴ２、遅延時間ＤＴ４）。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ここで、上記説明によれば、本実施の形態としても遅延時間の計測にあたっては、出力したテスト信号と収音したテスト信号との位相差（時間差）に基づく計測を行っていることがわかる。
但し、先にも説明したように、この手法は最大でもテスト信号の１周期分の時間長までしか遅延時間を計測できないという制限がある。
このため現状では、先にも述べたようにテスト信号のサンプル数を増やすことでより長い遅延時間の測定が可能となるようにすることが行われている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
しかしながら、このようにテスト信号のサンプル数を増やした場合は、当然のことながらテスト信号としてのデータ量が増えるわけで、その分テスト信号データ（テスト信号１１ａ）を格納するメモリ容量（この場合はＲＯＭ１１）の増大化につながる。すなわち、メモリ資源の乏しい機器には不適な手法となる。
さらに、本例のようにテスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合は特に、サンプル数が増えることでその分インパルス応答演算のためのＦＦＴ・ＩＦＦＴでのサンプル数も増え、処理負担の増大化につながる。すなわち、この点でもハードウェアリソースの乏しい機器には不適な手法となってしまう。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
そして、このようなＴＳＰ信号の時間軸方向への引き延ばしとして、本実施の形態では、次の図４（ｂ）に示されるように、テスト信号１１ａとして格納されるＴＳＰ信号（データ）をアップサンプリングして出力するようにされる。つまり、図のようにしてＴＳＰ信号の各値を、それぞれ所定複数クロックにわたって出力するようにしたものである。
この場合、時間軸方向への引き延ばし倍率は４倍とされるので、ＴＳＰ信号の各値を４クロックにわたってそれぞれ出力する。これによって出力されるＴＳＰ信号の１周期長は、図示するようにして５１２×４クロックとなり、４４．１ｋHzの動作クロックの下では２０４８×４４１００secとなる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
このようにして、収音信号としての複数周期分の引き延ばし信号についてダウンサンプリングを行って複数周期分のＴＳＰ信号を取得すると、これら複数周期分のＴＳＰ信号を同期加算平均して、１周期分のＴＳＰ信号を得る。
その上で、このように加算平均して得られたＴＳＰ信号からインパルス応答を算出する。すなわち、先の図２においてインパルス応答演算部１０ｄとして説明したように、加算平均結果としてのＴＳＰデータに対しＦＦＴを行った上で、ＴＳＰ信号作成時に基としたインパルス信号からずらした位相分を戻し（位相変換）、且つＩＦＦＴを行ってインパルス応答を算出する。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
インパルス応答を算出すると、この算出したインパルス応答の立ち上がり位置と、スピーカＳＰから出力されるＴＳＰ信号が基としたインパルス信号の立ち上がり位置とのずれを計測することで、図示するような遅延時間ＤＴ１（第１の遅延時間）を計測する。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
ここで、実施の形態では、上記のようにして引き延ばした倍率に応じて収音信号をダウンサンプリングし、これによって出力前の元のＴＳＰ信号と同じ１周期長のＴＳＰ信号を取得するので、このように算出したインパルス応答と出力前の元のＴＳＰ信号のインパルス信号とを従来通り比較して上記遅延時間ＤＴ１を計測することができる。
このようにして計測される遅延時間ＤＴ１は、引き延ばしたＴＳＰ信号の１周期長（つまりこの場合は５１２×４クロック）を基準としたときの遅延量を反映した数値となっているが、この遅延時間ＤＴ１としては上記のようにしてダウンサンプリングして取得したＴＳＰ信号に基づき計測したものであるので、適正な尺度で遅延時間を表しているものではない。すなわち、具体的にこの場合の遅延時間ＤＴ１としては、設定されたダウンサンプリングの倍率に応じた１／４の尺度で遅延時間を表すものとなっている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
また、図６は、第１の実施の形態の遅延時間計測動作として、特に収音信号のサンプリングから遅延時間（引き延ばし計測遅延時間）の取得までに対応して行われるべき処理動作を示している。
なお、確認のために述べておくと、この図６に示す処理動作は、図５に示した処理動作と並行して行われるものである。また、この図６に示される処理動作は、先の図２に示した機能ブロックで言えば、テスト信号サンプリング部１０ｂ、加算平均部１０ｃ、インパルス応答演算部１０ｄ、遅延時間計測部１０ｅとしての動作に相当するものである。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
なお、このようにして実施の形態では収音信号のサンプリング開始タイミングを出力される引き延ばし信号の１周期の開始タイミングと同期させるものとしているが、これによって算出されたインパルス応答に基づく遅延時間（ＤＴ１）の計測は、当該インパルス応答の先頭位置から立ち上がり位置までの遅延クロック数を計測するのみで容易に行うことができる。
但し、このような容易性を考慮しない場合などには、必ずしも収音信号のサンプリング開始タイミングを出力される引き延ばし信号の１周期の開始タイミングと同期させる必要はない。つまり、このようにそれぞれの開始タイミングを同期させずとも、予めそれぞれの開始タイミングのずれ量がわかっていれば、算出したインパルス応答の先頭位置から同様に計測した遅延時間に対し、このずれ量を加算（または減算）することで、同じ計測結果を得ることができるからである。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
そして、上記ステップＳ２０３において、引き延ばし信号の所定周期分をサンプリングしたとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ２０５において、サンプリングした引き延ばし信号を加算平均する。つまり、ダウンサンプリングにより得られた複数周期分の引き延ばし信号（ＴＳＰ信号）を加算平均する。
さらに、続くステップＳ２０６においては加算平均結果からインパルス応答を算出し、次のステップＳ２０７では算出したインパルス応答から遅延時間ＤＴ１を計測する。つまり、算出したインパルス応答の先頭クロック（０クロック目）からその立ち上がりタイミングまでの遅延サンプル数を計測する。
その上で、ステップＳ２０８においては、上記遅延時間ＤＴ１×倍数値Ｋによる演算を行って、引き延ばし計測遅延時間としての遅延時間ＤＴ２を取得する。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
或いは、次の図７に示されるようにして、先ず始めに倍率をＭＡＸなどの所定の高倍率に設定して計測を行って、大まかな遅延時間を得た上で、その結果に応じてより近い倍率を設定し直して再度の遅延時間計測を行うことも考えられる。
図７は、同じスピーカＳＰとマイクロフォンＭ１間での遅延時間について、例えば倍率５０倍で計測した遅延時間ＤＴ２と倍率１０倍を設定して計測した遅延時間ＤＴ２とを、先の図３に示したようなインパルス応答を引き延ばしたかたちで表している。
ここで、第１の実施の形態の手法によると、倍率を上げれば上げるほどより長い遅延時間（つまりより長いスピーカ−マイク間の距離）を計測することが可能となるが、倍率を上げた分だけ計測精度も粗くなる。これは、実施の形態としての遅延時間ＤＴ２を求めるにあたっては、ダウンサンプリング結果に基づき計測した測定時間ＤＴ１を引き延ばし倍率に応じた分だけ倍数化して戻しているからである。
このことを踏まえた上で、上記のようにして始めは高倍率で大まかな遅延時間を得た上で、その結果に応じてより近い倍率で遅延時間を再計測するものとすれば、そのときの遅延時間に応じてより精度の良い計測を行うことができることになる。
なお、さらなる高精度化を図るために、再度の計測において得られた遅延時間からさらに近い倍率を設定して再計測を行う、という動作を繰り返し行って、最終的に最も近い倍率を設定して遅延時間の計測を行うようにすることもできる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
先ず、第２の実施の形態の手法について理解するために、従来の手法の問題点について再考してみると、従来の手法は、先の図１２と図１３とを比較して説明したように、テスト信号の１周期分を超える遅延時間については、何周期目かが特定できないためにこれを計測することができないものとされていた。つまり、これを換言すれば、従来の手法においてこの何周期目かを特定できさえすれば、テスト信号の１周期分を超える遅延時間を高精度に計測することができるものとなる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
そして、このような第１の実施の形態としての遅延時間ＤＴ２の計測と共に、図８（ｂ）に示されるようにして従来の計測手法により遅延時間を計測する。このように従来手法により計測された遅延時間については、遅延時間ＤＴ３（通常計測遅延時間）と呼ぶ。
なお、この図８（ｂ）では、図１３に示した従来手法の計測動作のうち、加算平均結果からインパルス応答の算出を行って、この算出したインパルス応答から遅延時間を計測する動作のみを抽出して示している。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図９において、ステップＳ３０９の判別処理により、第１の実施の形態の手法による引き延ばし信号出力を終了すべき状態となったとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ３１０に進み、出力値識別カウント値ｉを０リセットする。先にも述べたように、この出力値識別カウント値ｉは、テスト信号１１ａ（ＴＳＰデータ）の何サンプル目を出力すべきかを識別するための値である。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
そして、上記ステップＳ４１１において、テスト信号の所定周期分をサンプリングしたとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ４１２において、サンプリングしたテスト信号を同期加算平均する。
さらに、続くステップＳ４１３においては加算平均結果からインパルス応答を算出し、次のステップＳ４１４では算出したインパルス応答から遅延時間ＤＴ３を計測する。つまり、これによって従来手法としての遅延時間計測に依る遅延時間ＤＴ３（通常計測遅延時間）が計測される。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
また、実施の形態では、テスト信号としてＴＳＰ信号を用いる場合を例示したが、これに代えて例えばパルス信号や疑似ランダムノイズ信号、或いは正弦波信号などを用いることもできる。つまりは、スピーカから出力した信号と、これをマイクロフォンで収音しサンプリングした信号との位相差（時間差）に基づき、スピーカ−マイクロフォン間の音声到達遅延時間を比較できる信号であれば、本発明でのテスト信号として用いることができる。
具体的に、これらのＴＳＰ信号以外のテスト信号（例えば正弦波信号）を用いる場合、引き延ばし計測遅延時間としての遅延時間ＤＴ２については、引き延ばし出力したテスト信号と、その収音信号を通常サンプリングして取得した信号との時間差に基づき計測することができる。つまり、この場合はＴＳＰ信号を用いる場合のようにダウンサンプリングや引き延ばし倍率に応じた倍数化は不要とすることができる。
また、このようにＴＳＰ信号以外のテスト信号を用いた場合としても、第２の実施の形態の場合と同様に、引き延ばし計測遅延時間ＤＴ２と、従来手法により計測した通常計測遅延時間ＤＴ３とに基づき１クロック刻みでの高精度な遅延時間ＤＴ４を求めるようにすることができる。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
１  オーディオシステム、２  再生装置、１０  制御部、１０ａ  テスト信号出力部、１０ｂ  テスト信号サンプリング部、１０ｃ  加算平均部、１０ｄ  インパルス応答演算部、１０ｅ  遅延時間計測部、１０ｆ  音声信号処理部、１１  ＲＯＭ、１１ａ  テスト信号、１２  ＲＡＭ、１３  Ａ／Ｄコンバータ、１４  Ｄ／Ａコンバータ、１５  メディア再生部、Ｔin  音声入力端子、Ｔout1、Ｔout2、Ｔout3、Ｔout4  音声出力端子、ＳＰ1、ＳＰ2、ＳＰ3、ＳＰ4  スピーカ、Ｍ１  マイクロフォン（ＭＩＣ）、２０  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
【手続補正３４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007116250.tif 000016
【手続補正３５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007116250.tif 000017
【手続補正３６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007116250.tif 000018
【手続補正３７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2007116250.tif 000019
【手続補正３８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2007116250.tif 000020
【手続補正３９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2007116250.tif 000021
【手続補正４０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2007116250.tif 000022